KR20200031447A - 무선 통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시는 단말이 소정의 조건을 만족할 때 Resume 프로세스를 트리거하는 conditional Resume 기능을 지원하는지에 대한 정보를 제1 기지국에게 제공하는 단계; 상기 제1 기지국으로부터 Resume 동작을 위한 설정 정보를 수신하는 단계; 상기 설정 정보에 기초하여, 상기 소정의 조건을 만족하는지 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 기초하여, 제2 기지국에게 Resume 프로세스 수행을 요청하는 메시지를 송신하는 단계를 포함하는 단말의 통신 방법을 제공한다.

Description

무선 통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING DATA IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시는 무선 통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대 배열 다중 입출력 (massive MIMO), 전차원 다중입출력 (full dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나 (array antenna), 아날로그 빔형성 (analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC (Filter Bank Multi Carrier), NOMA (non orthogonal multiple access), 및 SCMA (sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT (Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크 (sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC (Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT (Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT (information technology) 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크 (sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC (Machine Type Communication) 등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

상술한 것과 이동통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 효과적으로 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다.

개시된 실시예는 이동 통신 시스템에서 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 개시의 일부 실시예에 따른 단말의 통신 방법은, 단말이 소정의 조건을 만족할 때 Resume 프로세스를 트리거하는 conditional Resume 기능을 지원하는지에 대한 정보를 제1 기지국에게 제공하는 단계; 상기 제1 기지국으로부터 Resume 동작을 위한 설정 정보를 수신하는 단계; 상기 설정 정보에 기초하여, 상기 소정의 조건을 만족하는지 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 기초하여, 제2 기지국에게 Resume 프로세스 수행을 요청하는 메시지를 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시의 일부 실시예에 따른 단말의 통신 방법은, 단말이 지원가능한 주파수 대역 내의 적어도 하나의 RF 채널에 대해 스캔하는 단계; 상기 스캔하는 주파수 대역이 비면허 대역인지 면허 대역인지 판단하는 단계; 상기 판단 결과에 기초하여, 소정의 임계값보다 높은 신호 세기를 제공하는 적어도 하나의 셀을 결정하는 단계; 상기 결정된 적어도 하나의 셀로부터 각 셀의 시스템 정보를 수신하는 단계; 상기 각 셀의 시스템 정보로부터 PLMN 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 PLMN 정보로부터 하나의 PLMN을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

개시된 실시예는 이동통신 시스템에서 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.

도 1a은 본 개시의 일부 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 개시의 일부 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템에서 무선 접속 상태 천이를 설명하기 위한 도면이다.
도 1c는 본 개시의 일부 실시예에 따른 비면허 주파수 대역에서 동작하는 차세대 이동통신 시스템에서 LBT 실패로 인해 핸드오버가 실패하는 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.
도 1d는 본 개시의 일부 실시예에 따른 조건에 따른 Resume 과정을 수행하는 단말 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1e는 본 개시의 일부 실시예에 따른조건에 따른 Resume 과정을 수행하는 단말 동작의 흐름도이다.
도 1f는 본 개시의 일부 실시예에 따른 단말 동작의 순서도이다.
도 1g는 본 개시의 일부 실시예에 따른 이전 서빙 기지국 동작의 순서도이다.
도 1h는 본 개시의 일부 실시예에 따른 인접 기지국 동작의 순서도이다.
도 1i는 본 개시의 일부 실시예에 따른단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 1j은 본 개시의 일부 실시예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2a은 본 개시의 일부 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면
도 2b는 본 개시의 일부 실시예에 따른 LTE 이동통신 시스템에서 PLMN 정보를 획득하는 단말 AS 동작의 순서도이다.
도 2c는 본 개시의 일부 실시예에 따른 비면허 주파수 대역에서 동작하는 차세대 이동통신 시스템에서 PLMN 정보를 획득하는 단말 AS 동작의 순서도이다.
도 2d는 본 개시의 일부 실시예에 따른 비면허 주파수 대역에서 동작하는 차세대 이동통신 시스템에서 PLMN 선택 과정의 흐름도이다.
도 2e는 본 개시의 일부 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 2f은 본 개시의 일부 실시예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.

하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예를 설명하기로 한다.

본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예를 들면, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예를 설명하기로 한다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity, 네트워크 엔티티)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 개시에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.

이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, gNode B, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.

특히 본 개시는 3GPP NR (5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다. 또한 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 또는 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.

무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 또는 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced(LTE-A), LTE-Pro, 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다.

광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(DL; DownLink)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(UL; UpLink)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(UE; User Equipment 또는 MS; Mobile Station)이 기지국(eNode B 또는 BS; Base Station)으로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 각 사용자 별로 데이터 또는 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성(Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 또는 제어정보를 구분한다.

LTE 이후의 향후 통신 시스템으로서, 즉, 5G 통신시스템은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 동시에 만족하는 서비스가 지원되어야 한다. 5G 통신시스템을 위해 고려되는 서비스로는 향상된 모바일 광대역 통신(eMBB; Enhanced Mobile BroadBand), 대규모 기계형 통신(mMTC; massive Machine Type Communication), 초신뢰 저지연 통신(URLLC; Ultra Reliability Low Latency Communication) 등이 있다.

일부 실시예에 따르면, eMBB는 기존의 LTE, LTE-A 또는 LTE-Pro가 지원하는 데이터 전송 속도보다 더욱 향상된 데이터 전송 속도를 제공하는 것을 목표로 할 수 있다. 예를 들어, 5G 통신시스템에서 eMBB는 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 최대 전송 속도(peak data rate), 상향링크에서는 10Gbps의 최대 전송 속도를 제공할 수 있어야 한다. 또한 5G 통신시스템은 최대 전송 속도를 제공하는 동시에, 증가된 단말의 실제 체감 전송 속도(User perceived data rate)를 제공해야 할 수 있다. 이와 같은 요구 사항을 만족시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 더욱 향상된 다중 안테나 (MIMO; Multi Input Multi Output) 전송 기술을 포함하여 다양한 송수신 기술의 향상을 요구될 수 있다. 또한 현재의 LTE가 사용하는 2GHz 대역에서 최대 20MHz 전송대역폭을 사용하여 신호를 전송하는 반면에 5G 통신시스템은 3~6GHz 또는 6GHz 이상의 주파수 대역에서 20MHz 보다 넓은 주파수 대역폭을 사용함으로써 5G 통신시스템에서 요구하는 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다.

동시에, 5G 통신시스템에서 사물 인터넷(IoT; Internet of Thing)와 같은 응용 서비스를 지원하기 위해 mMTC가 고려되고 있다. mMTC는 효율적으로 사물 인터넷을 제공하기 위해 셀 내에서 대규모 단말의 접속 지원, 단말의 커버리지 향상, 향상된 배터리 시간, 단말의 비용 감소 등이 요구될 수 있다. 사물 인터넷은 여러 가지 센서 및 다양한 기기에 부착되어 통신 기능을 제공하므로 셀 내에서 많은 수의 단말(예를 들어, 1,000,000 단말/km2)을 지원할 수 있어야 한다. 또한 mMTC를 지원하는 단말은 서비스의 특성상 건물의 지하와 같이 셀이 커버하지 못하는 음영지역에 위치할 가능성이 높으므로 5G 통신시스템에서 제공하는 다른 서비스 대비 더욱 넓은 커버리지가 요구될 수 있다. mMTC를 지원하는 단말은 저가의 단말로 구성되어야 하며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 10~15년과 같이 매우 긴 배터리 생명시간(battery life time)이 요구될 수 있다.

마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적(mission-critical)으로 사용되는 셀룰러 기반 무선 통신 서비스로서, 로봇(Robot) 또는 기계 장치(Machinery)에 대한 원격 제어(remote control), 산업 자동화(industrial automation), 무인 비행장치(Unmanned Aerial Vehicle), 원격 건강 제어(Remote health care), 비상 상황 알림(emergency alert) 등에 사용되는 서비스 등에 사용될 수 있다. 따라서 URLLC가 제공하는 통신은 매우 낮은 저지연(초저지연) 및 매우 높은 신뢰도(초신뢰도)를 제공해야 할 수 있다. 예를 들어, URLLC을 지원하는 서비스는 0.5 밀리초보다 작은 무선 접속 지연시간(Air interface latency)를 만족해야 하며, 동시에 10-5 이하의 패킷 오류율(Packet Error Rate)의 요구사항을 가질 수 있다. 따라서, URLLC을 지원하는 서비스를 위해 5G 시스템은 다른 서비스보다 작은 전송 시간 구간(TTI; Transmit Time Interval)를 제공해야 하며, 동시에 통신 링크의 신뢰성을 확보하기 위해 주파수 대역에서 넓은 리소스를 할당해야 하는 설계사항이 요구될 수 있다.

전술한 5G 통신 시스템에서 고려되는 세가지 서비스들, 즉 eMBB, URLLC, mMTC는 하나의 시스템에서 다중화되어 전송될 수 있다. 이 때, 각각의 서비스들이 갖는 상이한 요구사항을 만족시키기 위해 서비스 간에 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라미터를 사용할 수 있다. 다만, 전술한 mMTC, URLLC, eMBB는 서로 다른 서비스 유형의 일 예일 뿐, 본 개시의 적용 대상이 되는 서비스 유형이 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.

또한, 이하에서 LTE, LTE-A, LTE Pro 또는 5G(또는 NR, 차세대 이동 통신) 시스템을 일례로서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.

본 개시는 차세대 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 특히 비면허 주파수 대역에서 동작하는 차세대 이동통신 시스템에서 이동성을 수행하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다. 또한 본 개시는 비면허 주파수 대역에서 동작하는 차세대 이동통신 시스템에서 PLMN (Public Land Mobile Network) 정보를 획득하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

도 1a은 본 개시의 일부 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1a을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(New Radio, NR)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 gNB)(1a-10) 과 무선 코어 네트워크(New Radio Core Network)로 구성되며, 무선 코어 네트워크는 AMF(1a-05, Access Management Function)를 포함할 수 있으며, 상기 예시에 제한되지 않는다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(1a-15)은 gNB(1a-10) 및 AMF(1a-05)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.

도 1a에서 gNB는 기존 LTE 시스템의 eNB(Evolved Node B)에 대응된다. gNB는 NR UE와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다(1a-20). 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 gNB (1a-10)가 담당할 수 있다. 하나의 gNB는 통상 복수의 셀들을 제어할 수 있다. 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 칭한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 사용될 수 있다.

또한 일부 실시예에 따르면, NR gNB는 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용할 수 있다.

또한 일부 실시예에 따르면, AMF(1a-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행할 수 있다. AMF는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 복수의 기지국 들과 연결될 수 있다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, AMF가 MME(Mobility Management Entity)(1a-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB(1a-30)와 연결될 수 있다. LTE-NR Dual Connectivity을 지원하는 단말은 gNB뿐 아니라, eNB에도 연결을 유지하면서, 데이터를 송수신할 수 있다(1a-35).

도 1b는 본 개시의 일부 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템에서 무선 접속 상태 천이를 설명하기 위한 도면이다.

기존 LTE 시스템에서는 연결 모드(1b-35)와 대기 모드(1b-45)의 2 가지 무선 접속 상태를 가질 수 있다. 연결 모드(1b-35) 및 대기 모드(1b-45)는 establishment 절차와 release 절차를 통해, 천이될 수 있다(1b-40). 반면, 차세대 이동통신 시스템에서는 3 가지의 무선 접속 상태(RRC state)를 가진다. 연결 모드(RRC_CONNECTED, 1b-05)는 단말이 데이터를 송수신할 수 있는 무선 접속 상태이다. 대기 모드(RRC_IDLE, 1b-30)는 단말이 자신에게 페이징이 전송되는지를 모니터링하는 무선 접속 상태이다. 연결 모드(1b-05)와 대기 모드(1b-30)는 기존 LTE 시스템에도 적용되는 무선 접속 상태로, 상세 기술은 기존 LTE 시스템의 것과 동일하다. 차세대 이동통신 시스템에서는 신규로 비활성 모드 (RRC_INACTIVE) 무선 접속 상태(1b-15)가 정의되었다. 비활성 모드(1b-15) 무선 접속 상태에서는 UE context가 기지국과 단말에 유지되며, RAN 기반 페이징이 지원된다. 신규 무선 접속 상태의 특징을 나열하면 하기와 같다.

- Cell re-selection mobility;

- CN - NR RAN connection (both C/U-planes) has been established for UE;

- The UE AS context is stored in at least one gNB and the UE;

- Paging is initiated by NR RAN;

- RAN-based notification area is managed by NR RAN;

- NR RAN knows the RAN-based notification area which the UE belongs to;

전술한 특징들 중, RAN-based notification area는 하나 이상의 셀들로 구성된 영역으로, 특정 단말에 대한 RAN 페이징을 전송하는 영역이다. 따라서, 단말이 이동하면서 RAN area가 변경되면 단말은 RAN area가 변경되었음을 기지국에 보고해야 한다. 단말이 기지국에 RAN area가 변경되었음을 보고하는 동작을 RNA(RAN Notification Area) update라고 칭한다. RNA update 동작은 단말이 다른 RAN area에 속한 셀로 이동할 때, 또는 주기적으로 수행된다. 주기적으로 수행되는 경우, periodic RNA update라고 칭한다. 단말은 이동할 수 있기 때문에, periodic RNA update을 트리거하는 셀과 이를 보고받는 셀은 다를 수 있다. 따라서, periodic RNA update를 보고받은 셀은 periodic RNA update를 트리거한 셀로 periodic RNA update을 포워딩할 수 있다. 통상적으로, periodic RNA update를 트리거한 셀은 단말의 UE context을 가지고 있으며, UE context을 포워딩했던 셀로 전달할 수 있다.

일부 실시예에 따르면, 신규 INACTIVE 무선 접속 상태는 특정 절차를 이용하여, 연결 모드 또는 대기 모드로 천이할 수 있다. RRC resume 과정에 따라 INACTIVE 모드에서 연결 모드로 전환되며, RRC release 절차를 이용하여 연결 모드에서 INACTIVE 모드로 전환된다(1b-10). RRC resume/release 절차에서는 하나 이상의 RRC 메시지가 단말과 기지국 간에 송수신되며, 하나 이상의 단계로 구성될 수 있다. 또한 특정 절차에 따라 INACTIVE 모드에서 대기 모드로 전환 가능할 수 있다(1b-20). 특정 절차의 예로는 특정 메시지 교환 또는 타이머 기반 혹은 이벤트 기반 등 다양한 방법이 고려될 수 있다. 연결 모드와 대기 모드 간 전환은 기존의 LTE 기술을 따를 수 있다. 즉, connection establishment 혹은 release 절차를 통해, 상기 모드간 전환이 이루어질 수 있다(1b-25).

차세대 이동통신 시스템에서는 비면허 주파수 대역만을 이용하여 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 NR-U 기술이 개발되고 있다. 비면허 주파수 대역은 WiFi 등 다른 무선 통신시스템에 의해 이미 이용되고 있으며, 통신 사업자가 다른 차세대 이동통신 시스템과도 공유될 수도 있다. 다른 무선 통신시스템 간 또는 다른 사업자에 의해 운용되는 차세대 이동통신 시스템간 비면허 주파수 대역을 효율적으로 공유하여 사용하기 위해서는 LBT(Listen-Before-Talk) 과정이 필요하다. LBT 과정이란, 비면허 주파수 대역을 사용하기에 앞서, 다른 사용자가 사용하고 있는지를 확인하고, 경쟁을 통해, 비면허 주파수 대역을 사용할 기회를 획득하는 과정이다. 따라서, 면허 주파수 대역에서와 같이 항상 데이터를 송수신할 기회가 보장되지 않는다.

본 개시에서 LBT 실패란, LBT 과정을 통해, 최종적으로 특정 시간 구간 동안 데이터 송수신 기회를 획득하는데 실패했음을 의미한다. LBT 동작은 기지국과 단말 모두에서 수행될 수 있다. 예를 들면, 기지국은 하향링크로 데이터를 송신하기 위해 LBT 동작을 수행할 수 있다. 또한 단말은 상향링크에서 데이터를 송신하기 위해 LBT 동작을 수행할 수 있다. 보장되지 않은 송수신 기회는 기존 이동통신 시스템에 부가적인 동작을 요구할 수 있다.

본 개시에서 LBT 실패 시, 발생할 수 있는 이동성 문제를 해결하기 위해, 개선된 Resume 과정을 제안한다. 본 개시에서는 제안되는 일련의 Resume 과정을 Conditional Resume으로 칭한다.

도 1c는 본 개시의 일부 실시예에 따른 비면허 주파수 대역에서 동작하는 차세대 이동통신 시스템에서 LBT 실패로 인해 핸드오버가 실패하는 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.

NR-U에서는 late handover가 자주 발생할 수 있다. late handover란 단말(1c-10)이 최적의 핸드오버 시점을 놓쳐, 핸드오버에 실패하는 경우를 의미한다. 예를 들면, 기지국(1c-05)은 LBT 실패(1c-15)로 인해, SSB(Synchronization Signal Block) 전송을 특정 시간 동안 브로드캐스팅하지 못할 수 있다. SSB는 단말(1c-10)로 하여금, 해당 기지국으로부터의 수신 신호 세기를 측정하는데 이용될 수 있다. 또는, 기지국이 적절한 시점에 핸드오버 지시를 특정 단말에게 전달하지 못할 수 있다.

또한 일부 실시예에 따르면, 단말(1c-10)은 LBT 실패(1c-15)로 인해, 적절한 시점에 measurement report을 기지국에 보고하지 못할 수도 있다. measurement report는 기지국으로 하여금, 적절한 핸드오버 시점을 결정하는데 이용될 수도 있다. 결과적으로 LBT 실패로 인한, 상, 하향링크에서의 데이터 송수신 불가 또는 지연 현상은 적절한 시점에 핸드오버가 일어나는 것을 방해할 수 있다. 따라서, 적절한 핸드오버 절차없이 다른 인접 기지국(1c-25)의 영역으로 이동한 단말(1c-20)은 RLF(Radio Link Failure)을 선언하게 된다. RLF 선언까지는 일정의 시간이 소요되며, RLF 선언 이후에도 cell selection 동작, re-establishment 동작 혹은 재연결 동작 등 단말(1c-20)이 다시 연결 모드에서 데이터 송수신을 재시작할 때까지 적지 않은 시간이 소요될 수 있다.

도 1d는 본 개시의 일부 실시예에 따른 조건에 따른 Resume 과정을 수행하는 단말 동작을 설명하기 위한 도면이다.

본 개시에서는 전술한 시나리오에서처럼 핸드오버 실패로 RLF가 발생하는 것을 배제하면서 단말이 새로운 기지국에서 비교적 빠르게 연결 모드 상태로 복귀하는 방법을 제안한다. 본 개시에서는 이전 기지국(1d-05)이 특정 연결 모드 단말(1d-15)에게 Resume 과정에 필요한 설정 정보, suspend configuration와 단말 스스로 인접 셀에서 Resume 과정을 트리거할 수 있는 소정의 조건을 RRCRelease 메시지를 제외한 소정의 RRC 메시지(1d-10)를 통해 제공하는 것을 특징으로 한다. 또한 LBT 실패(1d-20)를 겪은 단말(1d-25)은 설정된 조건이 만족하면, 제공받은 suspend configuration을 이용하여 스스로 인접 기지국(1d-35)에서 Resume 과정 (1d-30)을 트리거한다. 인접 기지국(1d-35)은 이전 기지국(1d-05)로부터 상기 단말에 대한 UE context을 가져온다(1d-40).

기존 기술에서는 기지국이 특정 연결 모드 단말을 비활성 모드 (RRC_Inactive)로 전환시키고자 할 때, suspend configuration을 RRCRelease 메시지에 수납하여 단말에게 전송한다. suspend configuration을 포함한 RRCRelease 메시지를 수신한 단말은 바로 비활성 모드로 전환한다. 반면, 본 개시에서는 suspend configuration을 포함한 소정의 RRC 메시지를 수신한 단말은 바로 비활성 모드로 전환하지 않고, 설정된 조건이 만족해야 비활성 모드로 전환 후, 바로 resume 과정을 트리거할 수 있다. 예를 들면, 소정의 RRC 메시지는 RRCReconfiguration 메시지가 될 수 있다. 소정의 RRC 메시지에는 본 개시에서의 Conditional Resume 동작을 위해 하기의 설정 정보들이 수납되며, 상기 예시에 제한되지 않는다.

suspend configuration

인접 셀에서 Resume 과정을 트리거할 수 있는 소정의 조건

상기 조건과 관련된 설정 값들

본 개시에서는 Conditional Resume 동작을 위한 설정 정보들을 pre-suspend configuration이라고 통칭한다. 일부 실시예에 따르면, pre-suspend configuration에는 fullI-RNTI, shortI-RNTI, nextHopChainingCount을 포함한다. fullI-RNTI 또는 shortI-RNTI 정보는 단말이 다른 인접 기지국 혹은 셀에서 전송하는 RRCResumeRequest 메시지에 수납될 수 있으며, 다른 인접 기지국 혹은 셀이 이전 서빙 기지국으로부터 단말의 UE context을 가져오는데 이용된다. fullI-RNTI 혹은 shortI-RNTI 정보는 단말의 UE context을 가진 이전 서빙 기지국의 아이디 정보와 단말의 아이디 정보로 이용하여 소정의 규칙에 따라 구성될 수 있다. 따라서, 다른 인접 기지국 또는 셀은 이전 서빙 기지국의 아이디 정보를 이용하여, 이전 서빙 기지국을 인지하고 단말의 UE context을 요청할 수 있다. nextHopChainingCount는 보안관련 파라미터로, TS33.501 표준문서에서 기술된 NCC 값과 일치된다. 기존 suspend configuration에는 RNA update을 위한 파라미터들이 포함될 수 있다. 예를 들면, suspend configuration에는 ran-PagingCycle(UE specific cycle for RAN-initiated paging), ran-NotifiationAreaInfo(RAN area 에 속한 셀 리스트 및 RAN area code)정보들이 포함될 수 있으며, 상기 예시에 제한되지 않는다. 본 개시에서는 단말이 소정의 조건이 만족하면, 인접 기지국 혹은 셀로, resume 과정을 트리거하기 때문에, RNA update을 수행할 필요가 없다. 따라서, 본 개시에서는 suspend configuration에서는 RNA update 관련 파라미터들은 수납될 필요가 없다.

소정의 RRC 메시지에는 단말 스스로 인접 셀에서 Resume 과정을 트리거할 수 있는 소정의 조건도 포함하고 있다. 조건은 하나 이상의 복수 개가 설정될 수도 있다. 조건을 만족하면, 단말은 조건에 맞는 인접 기지국 또는 셀로 Resume 과정을 트리거한다. 예를 들면, 단말이 인접 셀에서 Resume 과정을 트리거할 수 있는 조건은 하기와 같을 수 있다.

인접 기지국 또는 셀의 신호 세기가 일정 값 이상 또는

인접 기지국 또는 셀의 신호 세기가 현재 서빙 기지국 혹은 셀의 신호 세기보다 일정 값 (offset) 이상 클 때 또는

(상기 offset은 0 이상의 소정의 값)

인접 기지국 또는 셀의 신호 세기가 일정 값 이상이고, 현재 서빙 기지국 혹은 셀의 신호 세기가 일정 값 이하 또는

인접 기지국 또는 셀의 신호 세기가 일정 값 이상이고, 현재 서빙 기지국과의 통신에서 특정 시간 동안 LBT 실패를 겪고 있을 때

전술한 조건에서의 일정 값들은 조건과 함께, 상기 소정의 RRC 메시지에 수납될 수 있으며, 셀 재선택 우선 순위별로 별도의 값들이 설정될 수도 있다.

도 1e는 본 개시의 일부 실시예에 따른조건에 따른 Resume 과정을 수행하는 단말 동작의 흐름도이다.

단말(1e-05)은 단말이 Conditional Resume을 지원하는지 여부를 지시하는 1 비트 지시자를 현재 서빙 기지국(1e-10)에게 보고할 수 있다(1e-17). 단말(1e-05)은 현재 서빙 기지국(또는 셀)으로부터 소정의 RRC 메시지에 수납된 pre-suspend configuration 정보를 수신할 수 있다(1e-20). pre-suspend configuration에서 전술한 바와 대응되므로 자세한 설명은 생략한다. pre-suspend configuration을 제공받으면 단말(1e-05)은 pre-suspend configuration에 포함된 소정의 조건들이 만족하는지 여부를 체크할 수 있다. 서빙 기지국과 단말은 상, 하향링크에서 LBT 실패로 인해(1e-25), 원활한 데이터 송수신이 불가능할 수 있다. 예를 들면, 서빙 기지국(1e-10)이 핸드오버 설정 정보등을 트리거하여도, 단말(1e-05)에게 성공적으로 전송되지 못할 수 있다(1e-30). 단말(1e-05)은 pre-suspend configuration에 지시된 하나 이상의 조건들 중 적어도 하나가 만족한다는 것을 인지할 수 있다(1e-35). 단말(1e-05)은 조건을 만족시키는 인접 기지국(1e-15) (또는 셀)으로부터 제공되는 시스템 정보를 수신할 수 있다(1e-40). 시스템 정보에는 인접 기지국(1e-15)이 Conditional Resume을 지원하는지 여부를 지시하는 지시자를 포함하고 있다. 만약 인접 기지국(1e-15)이 Conditional Resume을 지원한다면, 단말(1e-05)은 인접 기지국(1e-15)에게 RRCResumeRequest 메시지를 전송할 수 있다(1e-45). RRCResumeRequest 메시지에는 shortI-RNTI (또는 fullI-RNTI), resumeMAC-I, resumeCause 값을 포함할 수 있다. 특히, resumeCause에는 resume 과정이 Conditional Resume으로 인해 트리거되었음을 지시하는 신규 cause 값을 포함할 수 있다. 신규 resume cause value는 인접 기지국(1e-15)에서 data forwarding 및 path switching 등 Conditional Resume으로 인해 부가적으로 수행해야 하는 동작을 트리거하는데 이용될 수 있다. 한편으로, RRCResumeRequest 메시지를 수납하는 msg3는 크기 제한이 있기 때문에 신규 cause 값을 정의하는 것이 불가능할 수 있다. 즉, 더 많은 종류의 cause value을 지시하기 위해서는 더 많은 비트가 요구될 수 있다. 이 경우에는 기존 cause 값들 중, 특정 cause 값을 사용할 수 있다. 예를 들면, 단말은 이전 서빙 기지국에서 제공받고 있던 서비스에 따라, 상기 cause 값을 결정할 수 있다. 단말이 high priority access 서비스를 제공받고 있었다면, 단말은 cause 값을 highPriorityAccess로 설정한다. 단말 트리거된 voice call이라면 mo-VoiceCall, emergency 서비스라면 emergency, MPS 서비스라면 mps-PriorityAcess로 설정한다.

만약, 크기 제한으로 상기 신규 cause value가 RRCResumeRequest 메시지에 정의되지 않는다면, RRCResumeComplete 메시지에 Conditional Resume에 의한 트리거된 Resume 과정임을 지시하는 지시자가 포함될 수 있다. 신규 cause value 또는 RRCResumeComplete 메시지에서의 신규 지시자는 인접 기지국에서 data forwarding 및 path switching 등 Conditional Resume으로 인해 부가적으로 수행해야 하는 동작을 트리거하는데 이용될 수 있다.

RRCResuemRequest 메시지를 수신한 인접 기지국(1e-15)은 I-RNTI 정보를 이용하여, 이전 서빙 기지국(1e-10)을 인지하고, 이전 서빙 기지국(1e-10)으로부터 단말(1e-05)에 대한 UE context 정보를 가져온다. 또한, 인접 기지국(1e-15)는 이전 서빙 기지국(1e-10)과 함께, data forwarding/path switching을 수행할 수 있다(1e-50). Conditional Resume 과정에서 다소 데이터 송수신 지연문제가 발생하겠지만, 단말(1e-05)은 이전 서빙 기지국(1e-10)으로부터 제공받던 서비스를 연속적으로 제공받기를 원할 것이다. 따라서, data forwarding 및 path switching 동작이 요구될 수 있다. 이전 서빙 기지국(1e-10)은 아직 성공적으로 단말(1e-05)에게 전송되지 않은 데이터를 인접 기지국(1e-15)으로 포워딩하며, 인접 기지국(1e-15)은 gateway와의 path을 인접 기지국(1e-15)에게로 전환시킨다. 또한, 인접 기지국(1e-15)으로부터 UE context 요청을 받은 이전 서빙 기지국(1e-10)은 단말(1e-05)이 자신의 서비스 영역에서 벗어났다고 간주하고, 단말(1e-05)을 release 처리한다. 따라서, Conditional Resume 과정에서 단말은 RRCRelease 메시지 없이도 release 될 수 있다.

RRCResuemRequest 메시지를 수신한 인접 기지국(1e-15)은 단말(1e-05)에 RRCResume 메시지를 전송한다(1e-55). 이에 대한 응답으로, 단말(1e-05)은 RRCResumeComplete 메시지를 인접 기지국(1e-15)에 전송한다(1e-60).

인접 기지국(1e-15)은 자신의 의도에 따라, RRCResume 대신에 RRCSetup, RRCRelease, RRCRelease with suspend configuration 또는 RRCReject 메시지를 보낼 수도 있다. RRCSetup은 단말(1e-05)을 새로운 설정 정보로 서비스하고자 할 때, RRCRelease와 RRCRelease with suspend configuration은 각각 단말(1e-05)을 대기 모드 또는 새로운 suspend configuration으로 비활성 모드로 전환시키고자 할 때, RRCReject은 연결 시도를 일정 시간 동안 거절할 때 사용될 수 있다.

도 1f는 본 개시의 일부 실시예에 따른 단말 동작의 순서도이다.

1f-05 단계에서 단말은 하나의 기지국과 연결된다. 단말은 자신이 Conditional Resume을 지원하는지 여부를 서빙 기지국에게 보고한다.

1f-10 단계에서 단말은 기지국으로부터 pre-suspend configuration을 제공받고 저장한다. 단말은 pre-suspend configuration 정보를 수신한 시점부터, pre-suspend configuration 정보에 포함된 조건이 만족하는지 여부를 모니터링한다. pre-suspend configuration 정보는 suspend configuration을 포함하고 있지만, 단말은 비활성 모드로 전환하지 않는다.

1f-15 단계에서 단말은 LBT 실패를 겪는다.

1f-20 단계에서 단말은 pre-suspend configuration 정보에 포함된 조건들 중 적어도 하나가 만족하였음을 인지한다.

1f-25 단계에서 단말은 pre-suspend configuration 정보에 포함된 조건을 만족시키는 인접 기지국에게 Resume 과정을 수행한다.

도 1g는 본 개시의 일부 실시예에 따른 이전 서빙 기지국 동작의 순서도이다.

1g-05 단계에서 기지국은 하나의 연결 모드 단말에게 데이터 서비스를 제공한다. 상기 단말로부터 자신이 Conditional Resume을 지원하는지 여부를 보고받는다.

1g-10 단계에서 기지국은 단말에게 pre-suspend configuration을 제공한다.

1g-15 단계에서 기지국은 인접 기지국으로부터 단말에 대한 UE context을 요청받는다.

1g-20 단계에서 기지국은 요청받은 UE context을 인접 기지국에게 보고하고, 단말이 pre-suspend configuration을 제공했던 단말이라면 data forwarding을 수행한다.

도 1h는 본 개시의 일부 실시예에 따른 인접 기지국 동작의 순서도이다.

1h-05 단계에서 기지국은 특정 단말로부터 RRCResumeRequest 메시지를 수신한다. RRCResumeRequest 메시지에는 Conditional Resume을 지시하는 cause value을 포함하고 있다. 해당 cause value가 포함되며, 기지국은 data forwarding 및 path switching 동작을 부가적으로 수행해야 한다.

1h-10 단계에서 기지국은 RRCResumeRequest 메시지에 수납된 shortI-RNTI 값을 이용하여, 단말의 UE context을 가진 인접 기지국을 인지하고, 기지국에게 UE context을 요청한다. 인접 기지국은 상기 단말의 이전 서빙 기지국이다.

1h-15 단계에서 기지국은 인접 기지국으로부터 UE context을 제공받는다.

1h-20 단계에서 기지국은 인접 기지국으로의 path을 자신에게로 스위칭하기 위해, gateway에 이를 요청한다. 이는 단말에 대해, 연속적인 서비스를 제공하기 위함이다.

도 1i은 본 개시의 일부 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한다.

도 1i를 참조하면, 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1i-10), 기저대역(baseband)처리부(1i-20), 저장부(1i-30), 제어부(1i-40)를 포함한다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며 단말은 도 1i에 도시된 구성보다 더 적은 구성을 포함하거나, 더 많은 구성을 포함할 수 있다.

RF처리부(1i-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, RF처리부(1i-10)는 기저대역처리부(1i-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, RF처리부(1i-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다. 도 1i에서에서는 하나의 안테나만이 도시되었으나, 단말은 복수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(1i-10)는 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 또한, RF처리부(1i-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(1i-10)는 복수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO(Multi Input Multi Output)를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.

기저대역처리부(1i-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1i-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1i-20)은 RF처리부(1i-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1i-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1i-20)은 RF처리부(1i-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다.

기저대역처리부(1i-20) 및 RF처리부(1i-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 기저대역처리부(1i-20) 및 RF처리부(1i-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1i-20) 및 RF처리부(1i-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 복수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 복수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 기저대역처리부(1i-20) 및 RF처리부(1i-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다. 단말은 기저대역처리부(1i-20) 및 RF처리부(1i-10)을 이용하여 기지국과 신호를 송수신할 수 있으며, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.

저장부(1i-30)는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 저장부(1i-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(1i-30)는 제어부(1i-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 저장부(1i-30)는롬 (ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(1i-30)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 일부 실시예에 따르면, 저장부(1i-30)는 본 개시에 따른 조건에 따라 Resume을 수행하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수도 있다.

제어부(1i-40)는 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(1i-40)는 기저대역처리부(1i-20) 및 RF처리부(1i-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(1i-40)는 저장부(1i-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부(1i-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1i-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다. 또한 단말 내의 적어도 하나의 구성은 하나의 칩으로 구현될 수 있다.

도 1j는 본 개시의 일부 실시예에 따른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주기지국의 블록 구성을 도시한다.

도 1j를 참조하면, 기지국은 RF처리부(1j-10), 기저대역처리부(1j-20), 백홀통신부(1j-30), 저장부(1j-40), 제어부(1j-50)를 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며 기지국은 도 1j에 도시된 구성보다 더 적은 구성을 포함하거나, 더 많은 구성을 포함할 수 있다.RF처리부(1j-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, RF처리부(1j-10)는 기저대역처리부(1j-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환할 수 있다. 예를 들어, RF처리부(1j-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 도 1j에서는 하나의 안테나만이 도시되었으나, RF 처리부(1j-10)는 복수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(1j-10)는 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, RF처리부(1j-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(1j-10)는 복수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. RF 처리부(1j-10)는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.

기저대역처리부(1j-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1j-20)은 RF처리부(1j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1j-20)은 RF처리부(1j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 기저대역처리부(1j-20) 및 RF처리부(1j-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 기저대역처리부(1j-20) 및 RF처리부(1j-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다. 기지국은 기저대역처리부(1j-20) 및 RF처리부(1j-10)을 이용하여 단말과 신호를 송수신할 수 있으며, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.

백홀통신부(1j-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부(1j-30)는 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환할 수 있다. 백홀통신부(1j-30)은 통신부에 포함될 수도 있다.

저장부(1j-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 저장부(1j-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(1j-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(1j-40)는 제어부(1j-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 저장부(1j-40)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(1j-40)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 일부 실시예에 따르면, 저장부(1j-40)는 본 개시에 따른 조건에 따라 Resume을 수행하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수도 있다.

제어부(1j-50)는 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(1j-50)는 기저대역처리부(1j-20) 및 RF처리부(1j-10)을 통해 또는 백홀통신부(1j-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(1j-50)는 저장부(1j-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부(1j-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

도 2a는 본 개시의 일부 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 2a을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템 (New Radio, NR)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 gNB)(2a-10) 과 무선 코어 네트워크(New Radio Core Network)로 구성되며, 무선 코어 네트워크는 AMF(2a-05, New Radio Core Network)를 포함할 수 있으며, 상기 예시에 제한되지 않는다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(2a-15)은 gNB(2a-10) 및 AMF(2a-05)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.

도 2a에서 gNB는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. gNB는 NR UE와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다 (2a-20). 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 gNB (2a-10)가 담당할 수 있다. 하나의 gNB는 통상 복수의 셀들을 제어할 수 있다. 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 칭한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 사용될 수 있다.

또한 일부 실시예에 다르면, NR gNB는 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용할 수 있다.

또한 일부 실시예에 따르면, AMF(2a-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행할 수 있다. AMF는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 복수의 기지국 들과 연결될 수 있다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, AMF가 MME(Mobility Management Entity)(2a-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB(2a-30)과 연결된다. LTE-NR Dual Connectivity을 지원하는 단말은 gNB뿐 아니라, eNB에도 연결을 유지하면서, 데이터를 송수신할 수 있다(2a-35).

차세대 이동통신 시스템에서는 비면허 주파수 대역만을 이용하여 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 NR-U 기술이 개발되고 있다. 비면허 주파수 대역은 WiFi등 다른 무선 통신시스템에 의해 이미 이용되고 있으며, 통신 사업자가 다른 차세대 이동통신 시스템과도 공유될 수도 있다. 다른 무선 통신시스템 간 또는 다른 사업자에 의해 운용되는 차세대 이동통신 시스템간 비면허 주파수 대역을 효율적으로 공유하여 사용하기 위해서는 LBT (Listen-Before-Talk) 과정이 필요하다. LBT 과정이란, 비면허 주파수 대역을 사용하기에 앞서, 다른 사용자가 사용하고 있는지 확인하고, 경쟁을 통해, 비면허 주파수 대역을 사용할 기회를 획득하는 과정이다. 따라서, 면허 주파수 대역에서와 같이 항상 데이터를 송수신할 기회가 보장되지 않는다.

다른 한편으로는 비면허 주파수 대역에서는 TDM 방식으로 무선 자원을 공유하기 때문에, 가장 센 신호 세기를 제공하지 않은 이동통신 시스템도 서비스가 가능하다. 본 개시에서는 비면허 주파수 대역에서 차세대 이동통신 시스템이 동작할 때, 셀들로부터 PLMN(Public Land Mobile Networking) 정보를 효과적으로 획득하는 방법을 제안한다.

도 2b는 본 개시의 일부 실시예에 따른 LTE 이동통신 시스템에서 PLMN 정보를 획득하는 단말 AS 동작의 순서도이다.

2b-05 단계에서 단말 AS(Access Stratum)는 단말 NAS(Non-Access Stratum)로부터 PLMN 정보 수집을 요청받는다. 단말은 AS와 NAS의 논리 entity로 구분될 수 있으며, 각 entity의 역할은 상이할 수 있다. 예를 들면, 단말 AS는 RRC connection management, RB control, Mobility functions, UE measurement reporting and control 등을 수행할 수 있고, 단말 NAS는 bearer management, Authentication, ECM-IDLE mobility handling, Security control 등을 수행할 수 있다.

2b-10 단계에서 단말 AS는 자신이 지원 가능한 주파수 대역 내의 모든 RF 채널 (캐리어)에 대해 스캔할 수 있다다. 일부 실시예에 따르면, 단말 AS는 저장된 몇 개의 RF 채널에 대해 스캔할 수도 있다.

2b-15 단계에서 단말 AS는 각 캐리어마다 가장 센 신호 세기를 제공하는 셀을 찾고, 셀이 브로드캐스팅하는 시스템 정보로부터 PLMN 정보를 획득할 수 있다. LTE에서는 하나의 캐리어에 속한 모든 셀들은 동일한 PLMN을 지원한다고 가정한다. 또한 해당 셀들이 브로드캐스팅하는 시스템 정보에 수납된 PLMN 정보는 모두 동일하다고 가정한다. 따라서, 단말은 각 캐리어마다 가장 센 신호 세기를 제공하는 셀에서만 PLMN 정보를 획득하면 충분하다.

2b-20 단계에서 단말 AS는 각 캐리어마다 수집한 PLMN 정보를 단말 NAS에게 보고한다. 수집한 PLMN을 제공했던 셀의 신호 세기가 특정 임계값보다 양호하다면, PLMN은 high quality PLMN으로 지시되어 단말 NAS에게 보고될 수 있다. 예를 들면, 셀의 신호 세기가 -110 dBm보다 같거나 크다면, PLMN은 high quality PLMN으로 간주된다. 만약, 임계값보다 낮은 신호 세기를 가진 셀로부터 수집한 PLMN은 셀의 RSRP(Reference Signal Received Power) 값과 함께 단말 NAS에 보고될 수 있다. 본 개시에서는 임계값(예를 들어, -110 dBm)을 제 1 임계값이라 할 수 있다. LTE에서 제 1 임계값은 그 값이 미리 정해질 수 있다.

도 2c는 본 개시의 일부 실시예에 따른 비면허 주파수 대역에서 동작하는 차세대 이동통신 시스템에서 PLMN 정보를 획득하는 단말 AS 동작의 순서도이다.

전술한 바와 같이, 비면허 주파수 대역에서는 다른 사업자에 의해 운용되는 NR-U 지원 기지국이 사용할 수도 있다. 또한 해당 다른 사업자의 기지국 또는 셀이 해당 비면허 캐리어에서 가장 양호한 신호 세기를 제공할 수 있다. 만약 기존 방식대로 PLMN 정보를 수집한다면, 상기 다른 사업자의 정보만 수집되어 단말 NAS에 보고할 수밖에 없다. 그러나, 비면허 주파수 대역에서는 홈 사업자(사용자와 계약한 사업자)의 기지국 또는 셀도 서비스를 제공하고 있을 수 있다. 비록 가장 양호한 신호 세기를 제공하지 못 하더라고, LBT 과정을 통해, 충분히 서비스를 제공할 수 있는 기회를 가지고 있을 수 있다. 따라서, 해당 셀로부터 PLMN 정보를 수집할 필요가 있다. 또한, LBT 실패를 고려하여, 복수의 셀들로부터 PLMN 정보를 수집할 필요도 있다. 본 개시에서는 비면허 대역 캐리어마다 N 개의 가장 센 신호 세기를 제공하는 셀들로부터 PLMN 정보를 수집하는 방법을 제안한다. 또한, 너무 낮은 신호 세기를 제공하는 셀들을 배제시키기 위해, 신규 임계값을 도입할 수 있다. 본 개시에서 임계값을 제 2 임계값이라고 칭한다. 이는 단말 NAS로 보고되는 정보의 량을 줄이는데 도움을 줄 수 있다. 제 2 임계값은 미리 정해져 있으며, 설정을 통해 갱신될 수도 있다.

2c-05 단계에서 단말 AS는 단말 NAS로부터 PLMN 정보 수집을 요청받는다.

2c-10 단계에서 단말 AS는 자신이 지원 가능한 주파수 대역 내의 모든 RF 채널 (캐리어)에 대해 스캔한다. 자신이 NR-U을 지원 가능하다면, NR-U가 동작하는 비면허 주파수 대역에 속한 캐리어에 대해서도 스캔한다.

2c-15 단계에서 단말 AS는 스캔하는 캐리어가 면허 주파수 대역인지 또는 비면허 주파수 대역인지 여부를 판단한다.

2c-20 단계에서 만약 스캔하는 캐리어가 비면허 주파수 대역이라면, 단말 AS는 캐리어에 속한 N 개의 상위 가장 양호한 신호 세기를 제공하는 셀들을 찾고 셀들로부터 시스템 정보를 수신한다. 시스템 정보에는 셀들이 지원하는 PLMN 정보가 수납되어 있다. 너무 낮은 신호 세기를 제공하는 셀은 배제될 필요가 있다. 이를 위해, N 개의 가장 양호한 신호 세기를 제공하는 셀들에 속한다고 해도, 제 2 임계값보다 낮은 셀로부터는 시스템 정보를 수신하고 PLMN 정보를 획득하지 않는다.

2c-25 단계에서 단말 AS는 단말 NAS에 보고할 PLMN 정보를 구성한다. 단말 NAS에 보고할 PLMN 정보를 구성하는 방법은 여러 옵션이 있을 수 있다. 단말 AS는 각 비면허 대역 캐리어마다 복수 개의 셀들로부터 다른 PLMN 정보를 수신할 수 있으므로, 기본적으로 하기와 같이 비면허 캐리어별 셀별 구성 정보를 고려할 수 있다.

PLMN 아이디 (리스트), 해당 PLMN을 제공한 셀에서 측정된 RSRP 값, cell 아이디, 추가 주파수 정보 (비면허 대역 캐리어인지 여부 등)

N 개의 가장 양호한 신호 세기를 제공하는 셀들 중에서는 홈 사업자가 제공하는 셀들이 복수 개 존재할 수 있다. 이 때, 셀들로부터 수집된 PLMN 정보는 동일할 것이기 때문에, 중복된 정보를 단말 NAS에 보고할 필요가 없다. 따라서, 상기 단말 AS는 복수 개의 셀들 중 가장 양호한 신호 세기를 제공하는 셀을 기준으로 정보를 구성하여 단말 NAS에 보고할 수 있다. 이는 다른 사업자들의 셀들에게도 동일하게 적용시킬 수 있다. 결과적으로, 동일한 PLMN 정보를 제공하는 복수 개의 셀들이 상기 상위 N개 내에 포함된다면, 모든 셀들을 고려할 필요가 없으며, 동일한 PLMN 정보를 제공하는 복수 개의 셀들 중 가장 신호 세기가 양호한 한 셀만들 고려하여 단말 NAS에 보고할 정보를 구성할 수 있다.

또한, 추가적으로 비면허 대역 캐리어인지 여부를 지시하는 정보를 포함시킬 수도 있다. 또한, 단말 NAS로 보고되는 정보의 양을 최적화하기 위해, 제 1 임계값보다 크거나 같은 신호 세기를 제공하는 셀에 대해서는 RSRP 값을 생략할 수 있으며, PLMN은 high quality PLMN으로 간주한다.

타 사업자들의 셀들로부터 수집한 PLMN 정보는 단말 NAS에 필요 없을 수도 있다. 따라서, 단말 NAS는 PLMN 수집 요청 단계에서, 수집해야할 PLMN white 리스트 정보 (혹은 수집하지 말아야하는 PLMN black 리스트 정보)를 단말 AS에 제공해줄 수 있다. 단말 AS는 리스트 정보에 포함되지 않은 PLMN 들에 대해서는 단말 NAS에 보고하지 않는다. 단말 AS는 리스트 정보에 포함되지 않은 PLMN을 제공하는 셀을 상위 N 개에서 고려하지 않을 수도 있다.

2c-30 단계에서 만약 스캔하는 캐리어가 면허 주파수 대역이라면, 단말 AS는 캐리어에 속한 가장 양호한 신호 세기를 제공하는 하나의 셀을 찾고 셀로부터 시스템 정보를 수신한다. 시스템 정보에는 셀들이 지원하는 PLMN 정보가 수납되어 있다. 너무 낮은 신호 세기를 제공하는 셀은 배제될 필요가 있다. 이를 위해, 상기 가장 양호한 신호 세기를 제공하는 셀이어도, 제 2 임계값보다 낮은 셀로부터는 시스템 정보를 수신하고 PLMN 정보를 획득하지 않는다.

2c-35 단계에서 단말 AS는 단말 NAS에 보고할 PLMN 정보를 구성한다. 단말 NAS에 보고할 PLMN 정보를 구성하는 방법은 여러 옵션이 있을 수 있다. 단말 AS는 각 비면허 대역 캐리어마다 복수 개의 셀들로부터 다른 PLMN 정보를 수신할 수 있으므로, 기본적으로 하기와 같은 비면허 캐리어별 구성 정보를 고려할 수 있다.

PLMN 아이디 (리스트), 해당 PLMN을 제공한 셀에서 측정된 RSRP 값

단말 NAS로 보고되는 정보의 양을 최적화하기 위해, 제 1 임계값보다 크거나 같은 신호 세기를 제공하는 셀에 대해서는 RSRP 값을 생략할 수 있으며, 상기 PLMN은 high quality PLMN으로 간주한다.

2c-40 단계에서 단말 AS는 수집한 PLMN 정보를 단말 NAS에 보고한다.

도 2d는 본 개시의 일부 실시예에 따른 비면허 주파수 대역에서 동작하는 차세대 이동통신 시스템에서 PLMN 선택 과정의 흐름도이다.

단말(2d-05)은 단말 NAS(2d-10)와 단말 AS(2d-15)로 구성되어 있다. 단말 NAS는 단말 AS에게 PLMN 정보 수집을 요청한다(2d-27). 단말 AS는 자신이 지원 가능한 주파수 대역 내의 면허 주파수 대역 혹은 비면허 주파수 대역에 속한 모든 캐리어에 대해서도 스캔한다. 면허 대역 캐리어에 속한 가장 양호한 신호 세기를 제공하는 단일 셀 혹은 비면허 대역 캐리어에 속한 N개의 가장 양호한 신호 세기를 제공하는 하나 이상의 셀들로부터 PLMN 정보를 수납하고 있는 시스템 정보를 수신한다(2d-30). 단말 AS는 수집한 정보를 상기 단말 NAS에 보고한다(2d-35).

예를 들면, 각 캐리어마다 PLMN 아이디(리스트)와 PLMN 아이디를 가진 셀들 중 가장 양호한 신호 세기를 제공하는 셀의 RSRP 정보를 단말 NAS에 보고한다. 단말 NAS는 보고받은 PLMN 정보를 이용하여, 하나의 PLMN를 선택한다(2d-40). 또한, 소정의 규칙에 따라 PLMN을 제공하는 셀들 중 하나를 선택하여, ATTACH 과정을 트리거한다. ATTACH을 위한 service request(2d-45)을 수신한 단말 AS는 RRC 연결 과정을 수행한다(2d-50).

전술한 과정을 통해, 단말은 연결 모드로 전환되며, RRC 메시지에 수납되어 운반되는 NAS container을 이용하여, ATTACH 메시지를 AMF에 전송한다(2d-55). ATTACH 메시지에는 단말 NAS가 선택한 PLMN 정보가 포함될 수 있다.

도 2e는 본 개시의 일부 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한다.

도 2e를 참조하면, 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(2e-10), 기저대역(baseband)처리부(2e-20), 저장부(2e-30), 제어부(2e-40)를 포함한다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며 단말은 도 2e에 도시된 구성보다 더 적은 구성을 포함하거나, 더 많은 구성을 포함할 수 있다. 또한 도 2e에 도시된 단말은 전술한 도 1i의 단말과 대응될 수 있다.

RF처리부(2e-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, RF처리부(2e-10)는 기저대역처리부(2e-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, RF처리부(2e-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다. 도 2e에서는 하나의 안테나만이 도시되었으나, 단말은 복수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(2e-10)는 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, RF처리부(2e-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2e-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 RF 처리부(2e-10)는 MIMO(Multi Input Multi Output)를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.

기저대역처리부(2e-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(2e-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(2e-20)은 RF처리부(2e-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(2e-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(2e-20)은 RF처리부(2e-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다.

기저대역처리부(2e-20) 및 RF처리부(2e-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 기저대역처리부(2e-20) 및 RF처리부(2e-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 또한, 기저대역처리부(2e-20) 및 RF처리부(2e-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 복수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 기저대역처리부(2e-20) 및 RF처리부(2e-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다. 단말은 기저대역처리부(2e-20) 및 RF처리부(2e-10)을 이용하여 기지국과 신호를 송수신할 수 있으며, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.

저장부(2e-30)는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 저장부(2e-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(2e-30)는 제어부(2e-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 저장부(2e-30)는 롬 (ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(2e-30)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 일부 실시예에 따르면, 저장부(2e-30)는 본 개시에 따른 PLMN 정보를 획득하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수도 있다.

제어부(2e-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(2e-40)는 기저대역처리부(2e-20) 및 RF처리부(2e-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(2e-40)는 저장부(2e-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부(2e-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(2e-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다. 또한 단말 내의 적어도 하나의 구성은 하나의 칩으로 구현될 수 있다.

도 2f는 본 개시의 일부 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주기지국의 블록 구성을 도시한다.

도 2f를 참조하면, 기지국은 RF처리부(2f-10), 기저대역처리부(2f-20), 백홀통신부(2f-30), 저장부(2f-40), 제어부(2f-50)를 포함하여 구성된다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며 기지국은 도 2f에 도시된 구성보다 더 적은 구성을 포함하거나, 더 많은 구성을 포함할 수 있다. 또한 도 2f에 도시된 기지국은 전술한 도 1j의 기지국과 대응될 수 있다.

RF처리부(2f-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, RF처리부(2f-10)는 상기 기저대역처리부(2f-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, RF처리부(2f-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 도 2f에서는 하나의 안테나만이 도시되었으나, Rf처리부(2f-10)은 복수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(2f-10)는 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 또한, RF처리부(2f-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(2f-10)는 복수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. RF 처리부(2f-10)는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.

기저대역처리부(2f-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(2f-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(2f-20)은 RF처리부(2f-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(2f-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(2f-20)은 RF처리부(2f-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 기저대역처리부(2f-20) 및 RF처리부(2f-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 기저대역처리부(2f-20) 및 상기 RF처리부(2f-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다. 기지국은 기저대역처리부(2f-20) 및 RF처리부(2f-10)을 이용하여 단말과 신호를 송수신할 수 있으며, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.

백홀통신부(2f-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부(2f-30)는 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다. 백홀통신부(2f-30)은 통신부에 포함될 수도 있다.

저장부(2f-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 저장부(2f-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(2f-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(2f-40)는 제어부(2f-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 저장부(2f-40)는 롬 (ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(2f-40)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 일부 실시예에 따르면, 일부 실시예에 따르면, 저장부(2f-40)는 본 개시에 따른 PLMN 정보를 획득하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수도 있다.

제어부(2f-50)는 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(2f-50)는 기저대역처리부(2f-20) 및 RF처리부(2f-10)을 통해 또는 백홀통신부(2f-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(2f-50)는 기 저장부(2f-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부(2f-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 또한 기지국의 적어도 하나의 구성은 하나의 칩으로 구현될 수 있다.

본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.

또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 즉, 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예를 들면, 본 개시에서 제안하는 방법들의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 5G, NR 시스템을 기준으로 제시되었지만, LTE, LTE-A, LTE-A-Pro 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 단말의 통신 방법에 있어서,
   단말이 소정의 조건을 만족할 때 Resume 프로세스를 트리거하는 conditional Resume 기능을 지원하는지에 대한 정보를 제1 기지국에게 제공하는 단계;
   상기 제1 기지국으로부터 Resume 동작을 위한 설정 정보를 수신하는 단계;
   상기 설정 정보에 기초하여, 상기 소정의 조건을 만족하는지 판단하는 단계; 및
   상기 판단 결과에 기초하여, 제2 기지국에게 Resume 프로세스 수행을 요청하는 메시지를 송신하는 단계를 포함하는 방법.
2. 단말의 통신 방법에 있어서,
   단말이 지원가능한 주파수 대역 내의 적어도 하나의 RF 채널에 대해 스캔하는 단계;
   상기 스캔하는 주파수 대역이 비면허 대역인지 면허 대역인지 판단하는 단계;
   상기 판단 결과에 기초하여, 소정의 임계값보다 높은 신호 세기를 제공하는 적어도 하나의 셀을 결정하는 단계;
   상기 결정된 적어도 하나의 셀로부터 각 셀의 시스템 정보를 수신하는 단계;
   상기 각 셀의 시스템 정보로부터 PLMN 정보를 획득하는 단계; 및
   상기 획득된 PLMN 정보로부터 하나의 PLMN을 선택하는 단계를 포함하는 방법.

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