WO2018174489A1 - 차세대 이동 통신 시스템에서 대기 모드 동작을 효과적으로 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

차세대 이동 통신 시스템에서 대기 모드 동작을 효과적으로 수행하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2018174489A1
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김성훈
장재혁
김동건
김상범
진승리
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    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a mobile communication system, and more particularly, to the operation of a terminal and a base station in a mobile communication system.
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is called a Beyond 4G network communication system or a post LTE system.
  • 5G communication systems are being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (eg, such as the 60 Gigabit (60 GHz) band).
  • mmWave ultra-high frequency
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • 5G communication systems have advanced small cells, advanced small cells, cloud radio access network (cloud RAN), ultra-dense network (ultra-dense network) , Device to Device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation
  • cloud RAN cloud radio access network
  • ultra-dense network ultra-dense network
  • D2D Device to Device communication
  • CoMP Coordinated Multi-Points
  • FQAM Hybrid FSK and QAM Modulation
  • SWSC Slide Window Superposition Coding
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FBMC Fan Bank Multi Carrier
  • NOMA Advanced Coding Modulation
  • NOMA Near orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • a mobile communication system has been developed for the purpose of providing communication while securing user mobility. Such a mobile communication system has reached a stage capable of providing high-speed data communication service as well as voice communication due to the rapid development of technology.
  • the fifth generation mobile communication system is being researched following the fourth generation mobile communication system, and the fifth generation mobile communication system may include various functions improved from the previous generation.
  • An object of the present invention is to propose a method and apparatus for effectively performing a standby mode operation in a next generation mobile communication.
  • another object of the present invention is to propose a method and apparatus for reporting a result so that a base station can make an accurate handover decision when reporting a result of measuring a cell consisting of a plurality of beams in a wireless communication system. .
  • another object of the present invention is to propose a beam management procedure according to mobility in a next generation mobile communication system using a beam, thereby requesting and reporting measurement values for the movement and connection of a terminal in a cell. It is proposed a method and apparatus for performing without the involvement of resource control (RRC).
  • RRC resource control
  • the beam measurement result may include beam measurement values when the measurement value of each beam exceeds a threshold value, and the threshold value is included in the measurement setting information, and the measurement report message may have a maximum reportable range. Characterized in that it further comprises a measurement result of the neighboring cells in the information, characterized in that the information indicating the maximum reportable range is included in the measurement setting information.
  • a method for receiving a measurement report (measurement report) of the base station comprising the steps of: transmitting measurement configuration information to the terminal; Receiving a measurement report message generated based on the measurement setting information, and when it is determined to include a beam measurement result in a measurement report message, the measurement report message includes a cell level measurement result of the serving cell and the beam measurement. It is characterized by including the result.
  • a terminal for performing a measurement report (measurement report), Transmitting and receiving unit; And receiving measurement setting information from a base station, performing measurement to determine whether a reporting condition is satisfied based on the measurement setting information, generating a measurement report message if the reporting condition is satisfied, and sending the measurement report message to the base station.
  • a control unit for controlling to transmit to the control unit, wherein the control unit further controls to determine whether to include the beam measurement result in the measurement report message, and when determining that the beam measurement result is included in the measurement report message, the measurement report.
  • the message may include a cell level measurement result of the serving cell and the beam measurement result.
  • the base station for receiving a measurement report (measurement report), Transmitting and receiving unit; And a control unit which transmits the measurement setting information to the terminal and controls to receive the measurement report message generated based on the measurement setting information.
  • the measurement report message Is characterized by including a cell level measurement result of the serving cell and the beam measurement result.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method of performing cell reselection with priority given to cells having the same beam setup.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of a terminal for performing cell reselection with priority to a cell having the same beam setup according to the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of performing cell reselection with priority in a cell having a single beam setting in the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an operation of a terminal for performing cell reselection with priority in a cell having a single beam setup according to the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the internal structure of a terminal to which the present invention is applied.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a base station according to the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the structure of an LTE system.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a radio protocol structure of an LTE system.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an operation sequence of a terminal according to the present invention.
  • 15 is a diagram illustrating the structure of a next generation mobile communication system.
  • 16 is a diagram illustrating the structure of another next-generation mobile communication system.
  • FIG. 17 shows an example of a frame structure used by an NR system to which the present invention is applied.
  • 19 is a diagram illustrating an example of a channel measurement method and a reporting method for each terminal request considered in the present invention.
  • 20 is a diagram illustrating a channel measurement and reporting procedure for each UE request using MAC CE according to an embodiment of the present invention.
  • 21 is a diagram illustrating an operation of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a block diagram showing the configuration of an NR base station in which the present invention can be implemented.
  • 27 is a diagram illustrating a radio protocol structure of a next generation mobile communication system.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating a procedure of a UE switching between an RRC connected mode and an RRC idle mode.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating an example of a LAN paging area update procedure performed when a user equipment moves out of an RRC deactivation mode and leaves a set LAN paging area and a response of the base station to the same.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating another example of a LAN paging area update procedure performed when a UE moves out of an RRC inactive mode and exits a set LAN paging area, and a response of the base station.
  • FIG 33 is a diagram illustrating a UE operation according to a response message of a base station received after transmitting an RRCConnectionResumeRequest in an RRC deactivation mode.
  • FIG. 35 is a diagram illustrating a second embodiment in which a user equipment transmits uplink data in an RRC deactivation mode.
  • 36 is a diagram illustrating a third embodiment in which a terminal transmits uplink data in an RRC deactivation mode.
  • FIG. 37 is a diagram illustrating a structure of a terminal to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating a structure of a TRP to which an embodiment of the present invention can be applied.
  • an advanced E-UTRA (or LTE-A) system supporting carrier aggregation will be the main target, but the main point of the present invention is similar.
  • Other communication systems having a technical background and a channel form may be applied with a slight modification without departing from the scope of the present invention, which may be determined by those skilled in the art.
  • the subject matter of the present invention can be applied to multicarrier HSPA supporting carrier combining.
  • each block of the flowchart illustrations and combinations of flowchart illustrations may be performed by computer program instructions. Since these computer program instructions may be mounted on a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment, those instructions executed through the processor of the computer or other programmable data processing equipment may be described in flow chart block (s). It creates a means to perform the functions. These computer program instructions may be stored in a computer usable or computer readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement functionality in a particular manner, and thus the computer usable or computer readable memory. It is also possible for the instructions stored in to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in the flowchart block (s).
  • Computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operating steps may be performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-implemented process to create a computer or other programmable data. Instructions for performing the processing equipment may also provide steps for performing the functions described in the flowchart block (s).
  • each block may represent a portion of a module, segment, or code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function (s).
  • logical function e.g., a module, segment, or code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function (s).
  • the functions noted in the blocks may occur out of order.
  • the two blocks shown in succession may in fact be executed substantially concurrently, or the blocks may sometimes be executed in the reverse order, depending on the corresponding function.
  • the functionality provided within the components and the 'parts' may be combined into a smaller number of components and the 'parts' or further separated into additional components and the 'parts'.
  • the components and ' ⁇ ' may be implemented to play one or more CPUs in the device or secure multimedia card.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the structure of a next generation mobile communication system.
  • a radio access network of a next generation mobile communication system includes a next generation base station (New Radio Node B, NR NB, 110) and an NR CN (New Radio Core Network, 105).
  • a new radio user equipment (hereinafter referred to as NR UE or terminal 115) connects to an external network through NR NB 110 and NR CN 105.
  • the NR NB 110 corresponds to an eNB (Evolved Node B) of an existing LTE system.
  • the NR NB is connected to the NR UE 115 in a radio channel and may provide better service than the existing Node B.
  • all user traffic is serviced through a shared channel, and thus, a device that collects and schedules state information such as buffer states, available transmit power states, and channel states of UEs is required.
  • NR NB 110 is in charge.
  • One NR NB typically controls multiple cells.
  • the NR NB 110 may have a bandwidth greater than or equal to the existing maximum bandwidth to implement ultra-fast data transmission compared to the existing LTE system, and additionally beamforming using an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) as a wireless access technology.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • Technology can be combined.
  • an adaptive modulation & coding (AMC) scheme that determines a modulation scheme and a channel coding rate according to the channel state of the terminal is applied.
  • the NR CN 105 performs functions such as mobility support, bearer setup, QoS setup, and the like.
  • the NR CN is a device that is in charge of various control functions as well as mobility management function for a terminal and is connected to a plurality of base stations.
  • the next generation mobile communication system may be interworked with the existing LTE system, and the NR CN is connected to the MME 125 through a network interface.
  • the MME is connected to the eNB 130 which is an existing base station.
  • the IDLE (idle) state (which can be used in an idle mode, a standby mode, etc.) of the UE is 'camped on any cell state', frequency priority information received through the SIB is applied and priority information received through RRC signaling is applied. Save without using.
  • the cellReselectionPriority IE may not exist as an optional IE. In this case, priority information for the corresponding frequency is not given. At this time, the terminal regards the priority of the corresponding frequency as the lowest level.
  • the terminal When the UE receives the RRC Connection Release message from the base station, the terminal switches from the connected mode to the idle mode.
  • the RRC message may include frequency priority information. This is UE-specific information, and generally applies preferentially to frequency priority information provided from the SIB. Therefore, the terminal checks whether frequency priority information exists in the RRC message in step 220. If present, one timer is driven in step 225 by applying the included T320 value.
  • the UE determines in step 230 whether the current standby mode state is 'camped on any cell state' or 'camped normally state'.
  • 'camped normally state' refers to a state in which a UE camps in a suitable cell.
  • An appropriate cell is a cell that can provide a normal service to a terminal, and satisfies the following detailed conditions.
  • the cell is a CSG (closed subscriber group) cell
  • the UE determines in step 235 whether at least one of the following three conditions is satisfied. Three conditions
  • the priority information provided from the RRC Connection Release message is discarded in step 240, and the terminal returns to step 215 and applies the frequency priority information provided from the SIB. Otherwise, if neither condition is satisfied, the terminal applies priority information provided from the RRC Connection Release message in step 245.
  • the channel measurement is performed for the other cells of the same frequency.
  • the QoS of the serving cell is the same or lower than that of the specific threshold Snonintrasearch, channel measurement is performed on cells of the corresponding different frequencies.
  • the channel QoS generally considers a reference signal received power (RSRP) and a reference signal received quality (RSRQ).
  • the UE While the UE performs the measurement as described above, if the channel QoS of the cell having the high priority is higher than a specific threshold ThreshX-high, the UE reselects the cell having the high priority as the serving cell.
  • the channel QoS of a cell having a low priority frequency is higher than a specific threshold ThreshX-low and the QoS of the serving cell is lower than ThreshServing-low, the UE reselects a cell having a low priority frequency as a serving cell.
  • the UE always performs inter-freq or RAT (inter-frequency or inter-RAT) measurement for a high priority frequency or RAT regardless of the measurement signal strength for the serving cell. If the measured signal strength for the serving cell is lower than SintraSearch 325, the terminal performs intra-freq measurement. If the measurement signal strength for the serving cell is lower than the SnonintraSearch 330, the terminal performs inter-freq or RAT measurement for a frequency whose priority is equal to or lower than that of the current serving cell. The reason for triggering the UE measurement step by step is to reduce the power consumption of the UE due to the neighbor cell measurement.
  • inter-freq or RAT inter-frequency or inter-RAT
  • RSRP or RSRQ may be considered.
  • the base station separately provides Threshserving-lowQ, ThreshX-lowQ, and ThreshX-highQ to the UE by broadcasting.
  • Threshserving-lowP, ThreshX-lowP, ThreshX-highP are used in the present invention to distinguish them from the above variables.
  • FIG. 4 illustrates an example of a method of performing cell reselection with priority in cells of the same beam setup in the present invention.
  • the UE may want to give priority to reselection to a cell providing the same beam configuration.
  • the network may want to prioritize the terminal to maintain the same beam configuration when reselecting. Accordingly, in the present invention, when both the single beam cell 410 and the multiple beam cell 415 exist within the same frequency, the cell reselection procedure is performed with priority to cells having the same beam configuration as the existing cell 405. Suggest a method.
  • the UE receives system information including inter-frequency reselection related configuration information.
  • the UE performs inter-frequency cell measurement. Since the neighbor cells are a single beam cell or a multi-beam cell, the UE must perform cell measurement in consideration of two types of beam settings. Configuration information related to the cell measurement is also provided to the terminal through system information broadcasted by a base station.
  • the terminal selects a frequency to be reselected based on the priority information provided by the system information.
  • the UE checks whether there is a single beam cell or multiple beam cells satisfying the cell reselection condition (signal strength exceeds a predetermined threshold) at the frequency.
  • the terminal first performs cell reselection to the cell.
  • the terminal preferably performs cell reselection to a cell having a high priority frequency. If a single beam cell and a multiple beam cell exist within the same frequency, the terminal preferentially attempts cell reselection to the corresponding cell if the single beam cell is larger than a predetermined signal strength. For example, a terminal is currently camping on a multiple beam cell at a frequency F1. In the cell, priority information of neighbor frequencies for inter-frequency cell reselection and predetermined threshold information necessary for cell reselection are provided to the terminal through specific system information. In this embodiment, it is assumed that the cell provides only priority information on frequencies. In addition, the cell reselection thresholds may be provided separately according to a single beam or multiple beams.
  • the terminal includes a radio frequency (RF) processor 810, a baseband processor 820, a storage 830, and a controller 840.
  • RF radio frequency
  • the RF processor 810 may include a plurality of RF chains.
  • the RF processor 810 may perform beamforming. For the beamforming, the RF processor 810 may adjust the phase and magnitude of each of the signals transmitted and received through a plurality of antennas or antenna elements.
  • the RF processor may perform MIMO, and may receive multiple layers when performing the MIMO operation.
  • the baseband processor 820 and the RF processor 810 transmit and receive signals as described above. Accordingly, the baseband processor 820 and the RF processor 810 may be referred to as a transmitter, a receiver, a transceiver, or a communicator. Furthermore, at least one of the baseband processor 820 and the RF processor 810 may include a plurality of communication modules to support a plurality of different radio access technologies. In addition, at least one of the baseband processor 820 and the RF processor 810 may include different communication modules to process signals of different frequency bands. For example, the different radio access technologies may include a wireless LAN (eg, IEEE 802.11), a cellular network (eg, LTE), and the like. In addition, the different frequency bands may include a super high frequency (SHF), for example 2.NRHz, NRhz band, millimeter wave (for example 60GHz) band.
  • SHF super high frequency
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a structure of a base station capable of performing an embodiment of the present invention.
  • the base station includes an RF processor 910, a baseband processor 920, a backhaul communication unit 930, a storage unit 940, and a controller 950.
  • the RF processor 910 performs a function for transmitting and receiving a signal through a wireless channel such as band conversion and amplification of the signal. That is, the RF processor 910 up-converts the baseband signal provided from the baseband processor 920 to an RF band signal and transmits the signal through an antenna, and converts the RF band signal received through the antenna into a baseband signal. Downconvert
  • the RF processor 910 may include a transmission filter, a reception filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a DAC, an ADC, and the like. Although only one antenna is shown in the figure, the first access node may have a plurality of antennas. In addition, the RF processor 910 may include a plurality of RF chains.
  • the RF processor 910 may perform beamforming. For the beamforming, the RF processor 910 may adjust the phase and magnitude of each of the signals transmitted and received through a plurality of antennas or antenna elements. The RF processor may perform a downlink MIMO operation by transmitting one or more layers.
  • the baseband processor 920 performs a baseband signal and bit string conversion function according to a physical layer standard of the first radio access technology. For example, during data transmission, the baseband processor 920 generates complex symbols by encoding and modulating a transmission bit string. In addition, when receiving data, the baseband processor 920 restores the received bit string by demodulating and decoding the baseband signal provided from the RF processor 910. For example, according to the OFDM scheme, during data transmission, the baseband processor 920 generates complex symbols by encoding and modulating a transmission bit stream, maps the complex symbols to subcarriers, and then executes an IFFT operation and Compose OFDM symbols through CP insertion.
  • the baseband processor 920 divides the baseband signal provided from the RF processor 910 into OFDM symbol units, restores signals mapped to subcarriers through an FFT operation, and demodulates and decodes the signal. Restore the received bit string through.
  • the baseband processor 920 and the RF processor 910 transmit and receive signals as described above. Accordingly, the baseband processor 920 and the RF processor 910 may be referred to as a transmitter, a receiver, a transceiver, a communication unit, or a wireless communication unit.
  • the backhaul communication unit 930 provides an interface for communicating with other nodes in the network. That is, the backhaul communication unit 930 converts a bit string transmitted from the base station to another node, for example, an auxiliary base station, a core network, etc. into a physical signal, and converts a physical signal received from the other node into a bit string. .
  • the storage unit 940 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for the operation of the base station.
  • the storage unit 940 may store information on a bearer allocated to the connected terminal, a measurement result reported from the connected terminal, and the like.
  • the storage unit 940 may store information that is a criterion for determining whether to provide or terminate multiple connections to the terminal.
  • the storage unit 940 provides the stored data at the request of the controller 950.
  • the controller 950 controls the overall operations of the base station. For example, the controller 950 transmits and receives a signal through the baseband processor 920 and the RF processor 910 or through the backhaul communication unit 930. In addition, the controller 950 records and reads data in the storage 940. To this end, the controller 950 may include at least one processor.
  • connection nodes terms referring to network objects, terms referring to messages, terms referring to interfaces between network objects, terms referring to various identification information, used in the following description. Etc. are illustrated for convenience of description. Therefore, the present invention is not limited to the terms described below, and other terms may be used to refer to objects having equivalent technical meanings.
  • the present invention uses terms and names defined in 3GPP LTE (The 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) standard among existing communication standards.
  • 3GPP LTE The 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution
  • the present invention is not limited to the above terms and names, and may be equally applied to systems conforming to other standards.
  • the present invention can be applied to 3GPP NR (New Radio, or fifth generation mobile communication standard).
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the structure of an LTE system.
  • the wireless communication system includes a plurality of base stations 1005, 1010, 1015, and 1020, a mobility management entity (1025), and a serving-gateway (1030).
  • the user equipment hereinafter referred to as UE or terminal 1035 accesses an external network through the base stations 1005, 1010, 1015, and 1020 and the S-GW 1030.
  • the base stations 1005, 1010, 1015, and 1020 provide wireless access to terminals accessing the network as access nodes of the cellular network. That is, the base station 1005, 1010, 1015, 1020 collects state information such as buffer state, available transmission power state, channel state, etc. of the terminals to service traffic of users and performs scheduling to perform the scheduling with the terminals and the core network. Support connection between (CN, Core network).
  • the MME 1025 is a device that is responsible for various control functions as well as mobility management function for the terminal and is connected to a plurality of base stations
  • the S-GW 1030 is a device that provides a data bearer. In addition, the MME 1025 and the S-GW 1030 may further perform authentication, bearer management, etc. for the terminal accessing the network, and the base station 1005, 1010, 1015, 1020. It processes packets arriving from or packets to be delivered to the base stations 1005, 1010, 1015, and 1020.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a radio protocol structure of an LTE system.
  • the protocol structure of the NR system to be defined in the future may be different from the radio protocol structure in this figure, but will be described for convenience of description of the present invention.
  • the base station sets a cell measurement around the terminal to the terminal (1215).
  • the measurement configuration may include a measurement object and a report configuration.
  • the measurement object may include information about which frequency to measure, and the information may include one or more beams of cells existing at the corresponding frequency, and in the case of the plurality of beams, detailed setting information of the beam (for example, the number of beams). , An identifier of each beam, a measurement period, etc.) and the information may indicate to perform measurement only on specific beam identifiers.
  • the reporting condition may include setting the periodic reporting of the measurement result to the base station, or reporting the measurement result to the base station when the following conditions are satisfied.
  • Event A4 when the surrounding cell measurement results better than the threshold
  • Event A5 when the primary serving cell (PCell) measurement results worse than the threshold 1, the surrounding cell measurement results better than the threshold 2
  • SCell measurement results include cell level measurement results, including each beam measurement result (which meets certain conditions)
  • the base station determines whether to handover (ie move to another cell) the terminal (1225). If the terminal determines to handover, the current base station 1203 requests a handover to the corresponding base station 1205 to prepare for handover to the corresponding neighboring cell 1205 according to the information of the cells included in the measurement result. request) transmits the message (1227).
  • the handover request message may include detailed information of a terminal to be handed over and information on an encryption key used by the terminal in the base station.
  • the base station receives a handover request acknowledge message from the base station to receive a handover (1229).
  • the handover request acknowledgment message may include an identifier to be used in a corresponding cell and random access resource information.
  • Event A2 when serving cell measurement results worse than threshold
  • Event A5 when the primary serving cell measurement results worse than the threshold 1 and the surrounding cell measurement results better than the threshold 2
  • a computer-readable storage medium for storing one or more programs (software modules) may be provided.
  • One or more programs stored in a computer readable storage medium are configured for execution by one or more processors in an electronic device.
  • One or more programs include instructions that cause an electronic device to execute methods in accordance with embodiments described in the claims or specification of the present invention.
  • the radio access network of the next generation mobile communication system is composed of a next generation base station (New Radio Node B, NR gNB or NR base station, 1510) and an NR CN (New Radio Core Network, 1505).
  • a new radio user equipment (hereinafter referred to as an NR UE or terminal 1515) connects to an external network through an NR gNB 1510 and an NR CN 1505.
  • the function of the NR gNB 1605 and TRP may be configured by separating each layer in a PDCP, RLC, MAC and PHY layer such as 1645. That is, a specific TRP may perform the functions of the corresponding layer only with the PHY layer (1615, 1625), and a specific TRP may perform the functions of the corresponding layers only with the PHY layer and the MAC layer (1610, 1635, 1640), The specific TRP may perform functions of the corresponding layers only with the PHY layer, the MAC layer, and the RLC layer (1620, 1630).
  • FIG. 17 shows an example of a frame structure used by an NR system to which the present invention is applied.
  • an overhead subframe (OSF) 1703 through which a common overhead signal is transmitted exists in time.
  • the OSF includes a primary synchronization signal (PSS) for acquiring timing of an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbol, a secondary synchronization signal (SSS) for detecting a cell ID, and a timing of a subframe.
  • PSS primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • ESS Extended Synchronization Signal
  • BRS Beam Reference Signal
  • PBCH physical broadcast channel
  • MIB master information block
  • information for example, downlink beam bandwidth, system frame number, etc.
  • the base station 1950 illustrates a second embodiment of a measurement request and a measurement report using the MAC CE proposed in the present invention.
  • the base station may include a setup signal for the L3 measurement through the RRC control message 1955, and is multi-shot via the on-demand measurement request MAC CE 1960 Time and / or resource information as well as frequency and frequency information of the MRSs 1965, 1970, and 1975 are set together.
  • the information may be transmitted the number and period of transmission of the MRS (1965, 1970, 1975), the initial transmission frequency and time and / or resource information.
  • the terminal transmits the measurement report 1980 after performing the measurement on the corresponding reference signal (1965, 1970, 1975).
  • the method of delivering the measurement report 1980 can be set by a method of event triggering or mandatory delivery, and may be included in the RRC control message or the measurement request MAC CE.
  • the measurement report 1980 above is also forwarded to the new MAC CE.
  • step 2035 the terminal 2001 measures the strength of downlink transmission beams (ie, measurement targets 1, 2, ..., n, 2026, 2027, 2028) from the TRPs included in the NR base station 2003 or another cell. Measure In this step, the terminal 2001 measures the cell level measurement result and determines the reporting condition set by the base station 2003. In accordance with the set measurement report condition, the terminal 2001 reports the measurement result to the base station 2003 through an RRC message (2040), and resumes data transmission and reception (2045).
  • downlink transmission beams ie, measurement targets 1, 2, ..., n, 2026, 2027, 2028
  • the base station 2003 transmits an on-demand measurement request MAC CE to the terminal to provide time and / or frequency information of the MRS to be measured by the terminal.
  • the base station when the base station operates according to the first embodiment described with reference to FIG. 19, the base station includes an indicator indicating that the base station is a one-shot MRS and time and / or frequency information of the MRS resource.
  • the indicator indicates that the multi-shot MRS is included and time and / or frequency information on which the plurality of MRSs are transmitted.
  • the information may transmit each resource information as a list, or may include the number and period of MRS transmission, and the initial transmission MRS time and / or frequency information.
  • the terminal upon receiving the MAC CE, may perform an operation differently after checking the indicator of the corresponding MRS transmission (2125). If the indicator included in the MAC CE is an indicator indicating one-shot MRS transmission, the terminal measures the corresponding MRS for the serving cell in step 2130 and generates a measurement report MAC CE.
  • the measurement report may be generated according to a triggering condition (event triggering or mandatory report, periodic report) set from the base station. Thereafter, the UE may trigger a BSR for transmitting the measured value report MAC CE (2135).
  • the new BSR should include not only the amount of LCG data but also the amount of MAC CE data. To this end, logical channel priorities for the MAC CE should be assigned. Alternatively, since the MAC CE may be transmitted together with the data packet when the terminal in the connected state exchanges data, step 2135 may be omitted. Thereafter, in step 2140, the terminal delivers the measurement report MAC CE generated to the base station.
  • the RF processor 2210 may include a plurality of RF chains.
  • the RF processor 2210 may perform beamforming. For the beamforming, the RF processor 2210 may adjust a phase and a magnitude of each of signals transmitted and received through a plurality of antennas or antenna elements.
  • the RF processor may perform MIMO, and may receive multiple layers when performing the MIMO operation.
  • the baseband processor 2220 performs a conversion function between the baseband signal and the bit string according to the physical layer standard of the system. For example, during data transmission, the baseband processor 2220 generates complex symbols by encoding and modulating a transmission bit stream. In addition, when receiving data, the baseband processor 2220 restores the received bit string by demodulating and decoding the baseband signal provided from the RF processor 2210. For example, in accordance with an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme, during data transmission, the baseband processor 2220 generates complex symbols by encoding and modulating a transmission bit stream, maps the complex symbols to subcarriers, and then IFFT.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • OFDM symbols are configured through inverse fast Fourier transform (CP) operation and cyclic prefix (CP) insertion.
  • the baseband processor 2220 divides the baseband signal provided from the RF processor 2210 into OFDM symbol units and restores signals mapped to subcarriers through a fast fourier transform (FFT) operation.
  • FFT fast fourier transform
  • the baseband processor 2220 and the RF processor 2210 transmit and receive signals as described above. Accordingly, the baseband processor 2220 and the RF processor 2210 may be referred to as a transmitter, a receiver, a transceiver, or a communicator. Furthermore, at least one of the baseband processor 2220 and the RF processor 2210 may include a plurality of communication modules to support a plurality of different radio access technologies. In addition, at least one of the baseband processor 2220 and the RF processor 2210 may include different communication modules to process signals of different frequency bands. For example, the different radio access technologies may include a wireless LAN (eg, IEEE 802.11), a cellular network (eg, LTE), and the like. In addition, the different frequency bands may include a super high frequency (SHF, for example 2.NRHz, NRhz) band, a millimeter wave (for example 60GHz) band.
  • SHF super high frequency
  • the storage unit 2230 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for the operation of the terminal.
  • the storage unit 2230 may store information related to a second access node that performs wireless communication using a second wireless access technology.
  • the storage unit 2230 provides the stored data according to a request of the controller 2240.
  • the base station includes an RF processor 2310, a baseband processor 2320, a backhaul communication unit 2330, a storage unit 2340, and a control unit 2350.
  • the RF processor 2310 performs a function for transmitting and receiving a signal through a wireless channel such as band conversion and amplification of the signal. That is, the RF processor 2310 up-converts the baseband signal provided from the baseband processor 2320 to an RF band signal and transmits the same through an antenna, and converts the RF band signal received through the antenna into a baseband signal. Down-convert
  • the RF processor 2310 may include a transmission filter, a reception filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a DAC, an ADC, and the like. Although only one antenna is shown in the figure, the base station may have a plurality of antennas. In addition, the RF processor 2310 may include a plurality of RF chains.
  • the RF processor 2310 may perform beamforming. For the beamforming, the RF processor 2310 may adjust the phase and the magnitude of each of the signals transmitted and received through a plurality of antennas or antenna elements. The RF processor may perform a downlink MIMO operation by transmitting one or more layers.
  • the baseband processor 2320 performs a baseband signal and bit string conversion function according to a physical layer standard of the first wireless access technology. For example, during data transmission, the baseband processor 2320 generates complex symbols by encoding and modulating a transmission bit string. In addition, when receiving data, the baseband processor 2320 restores the received bit string by demodulating and decoding the baseband signal provided from the RF processor 2310. For example, in the OFDM scheme, when transmitting data, the baseband processor 2320 generates complex symbols by encoding and modulating a transmission bit stream, maps the complex symbols to subcarriers, and then performs IFFT operation and CP insertion. Configure the OFDM symbols.
  • a mobile communication system has been developed for the purpose of providing communication while securing user mobility.
  • Such a mobile communication system has reached a stage capable of providing not only voice communication but also high-speed data communication service due to the rapid development of technology.
  • the terminal In such a wireless mobile communication system, the terminal often receives services intermittently rather than receiving service for a long time continuously. Therefore, if the terminal always receives and confirms the signal of the base station continuously, the terminal power will be quickly consumed. Therefore, reducing this power consumption is very important. Accordingly, the terminal may be switched to an RRC idle mode from an RRC connected mode to be in a standby mode. However, many signaling procedures are required until the UE is in the standby mode and then switches back to the RRC connected mode.
  • RRC Inactive mode or lightly-connected or lighted-connected mode can reduce the signaling procedure and enable fast connection and save terminal power like standby mode. You can define a lit-connected mode. There is also a need for an efficient way to switch from RRC connected mode to RRC disabled mode (or lighted connected mode), or to RRC disabled mode (or lighted connected mode).
  • the terminal in the RRC deactivation mode is more frequently used by the RAN notification area or the RAN paging area, RPA, than the procedure in which the terminal in the RRC idle mode periodically updates the tracking area. You may need to carry out a procedure to update the system. Therefore, if there are too many RRC deactivation mode terminals in the network, signaling overhead may occur due to a periodic LAN indication area update procedure. Therefore, the network should be able to manage UEs in the RRC deactivation mode and switch to the RRC idle mode when necessary.
  • an RRC message transmission method and procedure necessary for transmitting and receiving an RRC message for various cases of the UE in the RRC deactivation mode need to be defined.
  • the RRC deactivation mode UE updates the LAN paging area, the network switches the UE to the RRC deactivation mode, the RRC idle mode or the RRC connection mode, and the RRC deactivation UE attempts to connect to the UE identifier.
  • the network and / or the base station fails to check the terminal context for the terminal identifier may correspond.
  • connection nodes terms referring to network objects, terms referring to messages, terms referring to interfaces between network objects, terms referring to various identification information, used in the following description. Etc. are illustrated for convenience of description. Therefore, the present invention is not limited to the terms described below, and other terms may be used to refer to objects having equivalent technical meanings.
  • the present invention uses the terms and names defined in the 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) standard.
  • the present invention is not limited to the above terms and names, and may be equally applied to systems conforming to other standards.
  • the eNB may be used interchangeably with gNB for convenience of description. That is, the base station described as an eNB may represent a gNB.
  • FIG. 24 is a diagram showing the structure of an LTE system to which the present invention can be applied.
  • a radio access network of an LTE system includes a next-generation base station (Evolved Node B, ENB, Node B or base station, 2405, 2410, 2415, 2420), a MME (Mobility Management Entity 2425), and It consists of S-GW (Serving-Gateway, 2430).
  • the user equipment hereinafter referred to as UE or terminal 2435
  • UE User Equipment
  • the ENBs 2405, 2410, 2415, and 2420 correspond to existing Node Bs of the UMTS system.
  • the ENB is connected to the UE 2435 by a radio channel and performs a more complicated role than the existing Node B.
  • all user traffic including real-time services such as Voice over IP (VoIP) over the Internet protocol, is serviced through a shared channel, so state information such as UE buffer status, available transmit power status, and channel status It is necessary to have a device for scheduling the aggregate, and this role is responsible for the ENB (2405, 2410, 2415, 2420).
  • VoIP Voice over IP
  • One ENB typically controls multiple cells.
  • the LTE system uses Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) as a radio access technology, for example, in a 20 MHz bandwidth.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • AMC adaptive modulation & coding
  • the S-GW 2430 is a device that provides a data bearer, and generates or removes a data bearer under the control of the MME 2425.
  • the MME is a device that handles various control functions as well as mobility management function for a terminal and is connected to a plurality of base stations.
  • 25 is a diagram illustrating a radio protocol architecture in an LTE system to which the present invention can be applied.
  • the wireless protocol of the LTE system includes PDCP (Packet Data Convergence Protocol, 2505, 2540), RLC (Radio Link Control, 2510, 2535), MAC (Medium Access Control, 2515, 2530) in the UE and ENB, respectively. Is done. PDCP is in charge of operations such as IP header compression and decompression. The main functions of PDCP are summarized as follows.
  • the RLCs 2510 and 2535 reconstruct a PDCP PDU (Packet Data Unit) to an appropriate size to perform an ARQ operation.
  • PDCP PDU Packet Data Unit
  • Protocol error detection (only for AM data transfer)
  • the MACs 2515 and 2530 are connected to several RLC layer devices configured in one UE, and multiplex RLC PDUs to MAC PDUs and demultiplex RLC PDUs from MAC PDUs.
  • the main functions of the MAC are summarized as follows.
  • the physical layers 2520 and 2525 perform channel coding and modulation on higher layer data, make OFDM symbols and transmit them to a wireless channel, or demodulate, channel decode, and transmit the received OFDM symbols through a wireless channel to a higher layer. do.
  • 26 is a diagram showing the structure of a next-generation mobile communication system to which the present invention can be applied.
  • a radio access network of a next generation mobile communication system includes a next generation base station (New Radio Node B, NR gNB or NR base station 2610) and an NR CN (New Radio Core). Network, 2605).
  • a user terminal (New Radio User Equipment, NR UE or terminal, 2615) connects to an external network via NR gNB 2610 and NR CN 2605.
  • an NR gNB 2610 corresponds to an eNB (Evolved Node B) of an existing LTE system.
  • the NR gNB is connected to the NR UE 2615 over a radio channel and may provide better service than the existing Node B.
  • all user traffic is serviced through a shared channel, and thus, a device that collects and schedules state information such as buffer states, available transmit power states, and channel states of UEs is required.
  • NR NB 2610 is in charge.
  • One NR gNB typically controls multiple cells.
  • the NR gNB may have a bandwidth greater than the existing maximum bandwidth, orthogonal frequency division multiplexing (hereinafter referred to as OFDM) as a radio access technology, and additional beamforming technology. This can be grafted.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • AMC adaptive modulation & coding
  • the NR CN 2605 performs functions such as mobility support, bearer setup, QoS setup, and the like.
  • the NR CN is a device that is in charge of various control functions as well as mobility management function for a terminal and is connected to a plurality of base stations.
  • the next generation mobile communication system may be interworked with the existing LTE system, and the NR CN is connected to the MME 2625 through a network interface.
  • the MME is connected to an eNB 2630 which is an existing base station.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating a radio protocol structure of a next-generation mobile communication system to which the present invention can be applied. .
  • a radio protocol of a next generation mobile communication system includes NR PDCPs 2705 and 2740, NR RLCs 2710 and 2735, and NR MACs 2715 and 2730 at terminals and NR base stations, respectively.
  • the main functions of the NR PDCPs 2705 and 2740 may include some of the following functions.
  • the order reordering function of the NR PDCP device refers to a function of reordering PDCP PDUs received from a lower layer based on a PDCP sequence number, and delivering data to an upper layer in a reordered order. It may include, and may include the ability to rearrange the order to record the missing PDCP PDUs, may include the ability to report the status of the missing PDCP PDUs to the transmitting side, missing PDCP PDUs It may include a function for requesting a retransmission for.
  • the main functions of the NR RLC 2710 and 2735 may include some of the following functions.
  • In-sequence delivery of the NR RLC device refers to a function of sequentially delivering the RLC SDUs received from the lower layer to the upper layer, and the original RLC SDU is divided into several RLC SDUs and received. If so, it may include a function of reassembling and delivering the same, and may include a function of rearranging the received RLC PDUs based on the RLC sequence number (PD) SN or PDCP sequence number (SN), May include a function of recording lost RLC PDUs, may include a function of reporting status of lost RLC PDUs to the sender, and may include a function of requesting retransmission of lost RLC PDUs.
  • PD RLC sequence number
  • SN PDCP sequence number
  • the RLC PDUs may be processed in the order of receiving the RLC PDUs (regardless of the sequence number and sequence number), and delivered to the PDCP device in an out-of-sequence delivery. ), Segments stored in a buffer or to be received later may be received, reconfigured into an intact RLC PDU, and then processed and delivered to the PDCP device.
  • the NR RLC layer may not include a concatenation function and the function may be performed in the NR MAC layer or replaced by a multiplexing function of the NR MAC layer.
  • Out-of-sequence delivery of the NR RLC device refers to a function of directly delivering the RLC SDUs received from the lower layer to the upper layer regardless of the order, and the original one RLC SDU has several RLCs. If received divided into SDUs, may include the function of reassembling and forwarding, and storing the RLC SN or PDCP SN of the received RLC PDUs and arrange the order to record the missing RLC PDUs Can be.
  • the NR MACs 2715 and 2730 may be connected to several NR RLC layer devices configured in one terminal, and a main function of the NR MAC may include some of the following functions.
  • the NR PHY layers 2720 and 2725 perform channel coding and modulation on higher layer data, make OFDM symbols and transmit them to a wireless channel, or demodulate, channel decode, and transmit the received OFDM symbols through a wireless channel to a higher layer. Can be done.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating modes in which a terminal can stay in a next generation mobile communication system of the present invention.
  • the UE may stay in the RRC connected mode 2803, the RRC deactivation mode 2802, and the RRC idle mode 2801, and the processes of switching to different modes 2805, 2810, 2815, 2820, and 2825. )
  • the UE in the RRC idle mode 2801 has received a paging message when data to be transmitted on the uplink or downlink data arrives, or to update the tracking area (periodically or out of the tracking area) with the network.
  • a connection may be switched to an RRC connected mode 2803 to establish and transmit data (2805). If no data is generated for a predetermined time after transmitting and receiving data, the UE in the RRC connected mode may be switched to the RRC idle mode by the network (2815).
  • the terminal of the RRC connected mode (2803) can be switched to the RRC deactivated mode (2802) by switching the mode by the network or by itself for the purpose of reducing battery usage and support fast connection. (2820).
  • the UE in the RRC deactivation mode 2803 receives a paging message when data to be transmitted on the uplink or downlink data arrives, or to update the tracking area (or the RAN notification area) (periodically, periodically).
  • the mobile station may switch to the RRC connection mode 2803 in order to transmit and receive data by establishing a connection with the network (when it is out of the tracking area (or the LAN indication area)) (2810)
  • the terminal in the RRC deactivation mode 2803 may be connected to the network.
  • the mode may be shifted to the RRC idle mode 2801 by the command of the RRC idle mode 2801 or by the pre-promised setting 2802.
  • the frequent LAN indication area is updated. This is an operation that should be supported because the signaling overhead of the network may increase due to the procedure.
  • data can be transmitted even in the RRC deactivation mode 2803 without transitioning to the RRC connected mode, and the transition is repeated according to the instruction of the network between the RRC deactivation mode and the RRC idle mode.
  • the transition can proceed in connected mode.
  • the UE in the RRC deactivation mode has an advantage of having a very short transmission delay and having very little signaling overhead by transmitting data in the RRC deactivation mode.
  • the above-mentioned predetermined purpose may correspond to the case of a terminal which transmits data periodically or at a very long period when the terminal intends to transmit only a small amount of data.
  • the terminal in the RRC idle mode (2801) may be directly transitioned to the RRC deactivation mode (2803) by the network, or may transition to the RRC connected mode and then to the RRC deactivation mode (2803, 2820).
  • an additional timer (inactive timer) may be set and driven in the terminal to solve a problem of state mismatch between the mode of the terminal and the mode of the terminal recognized by the network.
  • an additional timer may be driven at the base station.
  • the RRC deactivated mode and the lightly-connected mode may be interpreted as the same mode and the UE performs the same operation when the mode is in the same mode.
  • the RRC deactivated mode and the lightly-connected mode may be interpreted as the same mode, it may be assumed that the UE performs different operations in each mode.
  • the RRC deactivation mode and the lightly-connected mode may be interpreted as different modes or it may be assumed that the UE performs different operations in each mode.
  • the RRC disabled mode and the lightly-connected mode have the same purpose in that they can reduce power consumption while enabling fast reconnection with less signaling.
  • the same mode depends on the implementation of the terminal and the network and the definition thereof. It may be a different mode.
  • the UE operation of the RRC deactivated mode and the lightly-connected mode may have the same or additional functions as the operation of the RRC idle mode, or may have only some functions during the operation of the RRC idle mode. Can be.
  • the terminal deactivation mode power consumption of the terminal is reduced, and there is an advantage that the terminal can establish a fast connection with less signaling overhead when connecting to the network.
  • the terminal in the RRC deactivation mode should perform the procedure of updating the LAN indication area more frequently than the procedure in which the terminal in the RRC idle mode periodically updates the tracking area. Therefore, if there are multiple RRC inactive mode terminals in the network, signaling overhead may occur due to a periodic LAN indication area update procedure. Therefore, the network should be able to manage the RRC inactive mode terminals and switch to the RRC idle mode if necessary. .
  • FIG. 29 is a diagram illustrating a procedure for a UE to switch from an RRC connected mode to an RRC idle mode and a procedure for switching from an RRC idle mode to an RRC connected mode.
  • the base station may transmit an RRCConnectionRelease (RRC connection release) message to the terminal to switch the terminal to the RRC idle mode if the terminal that transmits or receives the data in the RRC connected mode for a predetermined reason or when there is no data transmission for a predetermined time.
  • RRC connection release RRCConnectionRelease
  • the terminal (hereinafter idle mode UE) that is not currently connected to perform an RRC connection establishment process with the base station when data to be transmitted is generated.
  • the terminal establishes backward transmission synchronization with the base station through a random access procedure and transmits an RRCConnectionRequest message to the base station (2905).
  • the message includes an identifier of the terminal and a reason for establishing a connection (establishmentCause).
  • the base station transmits an RRCConnectionSetup (RRC connection setup) message so that the terminal establishes an RRC connection (2910).
  • the message contains the RRC connection configuration information.
  • the RRC connection is also called a signaling radio bearer (SRB) and is used for transmitting and receiving an RRC message, which is a control message between the terminal and the base station.
  • SRB signaling radio bearer
  • the UE After establishing the RRC connection, the UE transmits an RRCConnetionSetupComplete message to the base station (2915).
  • the message includes a control message called SERVICE REQUEST (service request) that the terminal requests the MME to establish a bearer for a predetermined service.
  • SERVICE REQUEST service request
  • the base station transmits the SERVICE REQUEST message contained in the RRCConnetionSetupComplete message to the MME (2920), and the MME determines whether to provide a service requested by the terminal. If it is determined that the UE determines to provide the requested service, the MME transmits an INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST message to the base station (2925).
  • the message includes information such as quality of service (QoS) information to be applied when setting a data radio bearer (DRB) and security related information (for example, a security key and a security algorithm) to be applied to the DRB.
  • QoS quality of service
  • DRB data radio bearer
  • security related information for example, a security key and a security algorithm
  • the base station transmits an RRCConnectionReconfiguration (RRC connection reconfiguration) message to the terminal (2940).
  • the message includes configuration information of a DRB to be processed with user data, and the terminal applies the information to configure the DRB and transmits an RRCConnectionReconfigurationComplete message to the base station (2945).
  • the BS transmits an INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE message to the MME (2950), and the MME receives the S1 BEARER SETUP (S1 bearer) to set up the S-GW and S1 bearer.
  • the setup message is exchanged with the S1 BEARER SETUP RESPONSE message (29055, 2960).
  • the S1 bearer is a data transmission connection established between the S-GW and the base station and corresponds one-to-one with the DRB.
  • the terminal transmits and receives data through the S-GW with the base station (2965, 2970).
  • This general data transmission process consists of three phases: RRC connection setup, security setup, and DRB setup.
  • the base station may transmit an RRCConnectionReconfiguration message to update, add or change the configuration to the terminal for a predetermined reason (2975).
  • the RRC deactivated mode or the lightly-connected mode may be newly defined, and in the new mode as described above, the UE and the base station may store the context of the UE and maintain the S1 bearer if necessary. With fewer signaling procedures, the UE can access the network faster.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating a procedure for a UE to switch from an RRC connected mode to an RRC deactivated mode (or lightly-connected mode) and a procedure for switching from an RRC deactivated mode to an RRC connected mode.
  • the RRC deactivated mode may be understood as an RRC lightly-connected mode.
  • a terminal and a base station perform a procedure of reusing a UE context and an S1 bearer, a terminal 3001, a fixed base station (anchor gNB) 3002, a new base station (New gNB) 3003, and an MME 3004. ), The overall flow is shown.
  • the terminal 3001 in the RRC connection state transmits and receives data with the base station.
  • the base station starts a predetermined inactivity timer and if the data transmission and reception is not resumed until the timer expires (3005), the base station may consider to release the RRC connection of the terminal, the base station is predetermined
  • the UE may determine whether to switch to the RRC idle mode or the RRC deactivation mode according to the condition.
  • the predetermined condition may be a degree of network traffic, an amount of terminal contexts that a network can maintain, a number of terminals that a network can support a service, and the like.
  • the base station may transmit (reuse) an RRCConnectionRelease or RRCConnectionSuspend (RRC connection reservation) message, a newly defined RRC message, or another existing RRC message in order to switch the UE to the RRC deactivation mode.
  • the base station releases the RRC connection of the terminal according to a predetermined rule, allocates a resume ID while storing a UE context and transmitting a control message instructing the terminal to release the RRC connection. It is possible to set a paging area (PA) to report mobility during the RRC deactivation mode.
  • PA paging area
  • the terminal needs to store a UE context by resuming ID assignment, or the base station maintains a separate context for instructing that the UE operates in an RRC deactivation mode and stores the UE context in the message.
  • An indication may also be included and transmitted (3010).
  • the message may include security information for updating the security setting required when the terminal performs the RRC connection resumption procedure later.
  • the terminal may be pre-assigned NCC (NextHopChainingCount) and calculate and set a new security key KeNB * or KgNB * using the NCC.
  • the control message may include a list of cells to which the base station can maintain a context or a procedure of using a stored context when the terminal wants to reestablish an RRC connection within a valid period.
  • the S1 bearer refers to an S1-control bearer used for transmitting and receiving control messages between the base station and the MME and an S1-user plane bearer used for transmitting and receiving user data between the base station and the S-GW.
  • S1 bearer By maintaining the S1 bearer, a procedure for S1 bearer establishment may be omitted when the UE tries to establish an RRC connection in the same cell or in the same base station.
  • the base station may delete the UE context and release the S1 bearer when the validity period expires.
  • the UE switches to the RRC deactivation mode mode.
  • the fixed base station refers to a base station that maintains and manages a terminal context of a RRC deactivated mode terminal and manages a LAN paging area to manage mobility of the RRC deactivated mode terminal.
  • the role of the fixed base station described above may be performed by an access and mobility management function (AMF) device instead.
  • AMF access and mobility management function
  • the base station transmits a control message to the MME requesting a connection timeout (3020).
  • the MME may directly transmit downlink data to the fixed base station when the downlink data for the mobile station is generated, and allow the fixed base station to generate a paging message and transmit the generated paging message to the neighboring base stations. 3035). That is, the fixed base station receiving the downlink data stores the data in a buffer and proceeds with a paging procedure.
  • the fixed base station refers to a base station that maintains the terminal context of the terminal and the S1-U bearer.
  • the fixed base station may request a paging procedure from the MME, and the MME is in the downlink data for the terminal generated in the S-GW. Instructing the S-GW to request the MME to initiate the paging procedure without forwarding the downlink data to the base station, the S-GW may operate accordingly (3035).
  • the terminal Upon receiving the RRC message 3010 including the information indicating the context maintenance and the resume ID, the terminal releases the RRC connection, but can start a timer corresponding to the validity period and record the valid cell list in the memory. It remains in memory without erasing (3025) and transitions to RRC deactivation mode.
  • the UE context refers to various types of information related to RRC configuration of the UE and includes SRB configuration information, DRB configuration information, security key information, and the like.
  • the UE which has not been assigned a resume ID in the previous RRC connection release process or has not indicated that the context is maintained starts the general RRC connection establishment process described with reference to FIG. 29, but the RRC deactivation mode assigned the resume ID during the previous RRC connection release process.
  • the UE may attempt to resume the RRC connection using the stored UE context.
  • the RRC deactivation mode UE may perform the general RRC connection establishment process according to FIG. 29 according to the RRC deactivation mode or the light-connection support of the network, or may perform the RRC connection resumption process using the stored UE context.
  • the UE when the RRC deactivation mode or the light connection mode is not supported, the UE performs the general RRC connection establishment process according to FIG. 29, and when the UE supports the RRC connection resumption procedure, the UE may perform the RRC connection resumption procedure as follows.
  • each base station or cell may transmit system information including an indicator of whether each base station or cell supports light connection or not in system information.
  • the indicator may be included in the second block (Systeminformation2) of the system information, it may be included in the blocks (Systeminformation1 to 19) of other system information. Supporting the light connection in the above may mean that the following procedures (3050, 3055, 3060, 3065, 3070, 3075, 3080, 3085, 3090) can be configured and supported by the base station or the cell.
  • the lightly-connected mode terminal reads the system information of the cell currently being camped on. If the system information does not include an indicator that the base station or the cell supports the light-connection (or RRC deactivation mode), the terminal may perform the general RRC connection setup process described in FIG. 29 (3045). However, if the system information includes an indicator that the base station or the cell supports the light-connection (or RRC deactivation mode), the terminal may perform the RRC connection resumption process using the stored terminal context (3045).
  • the RRC connection resumption process using the stored terminal context is as follows.
  • the new base station 3003 When the terminal in the lightly-connected mode is released by disconnecting from the existing fixed base station 3002 and camped on a cell of another base station, the new base station 3003 receives and confirms the resume ID of the terminal so that the terminal previously You can find out from which base station the service was received. If the new base station 3003 has successfully received and confirmed the resume ID, the new base station performs a procedure for retrieving the UE context from the existing base station 3002 (Context Retrieve Procedure. 3055, 3060). If the procedure for retrieving the UE context fails, for example, if the fixed (or source) base station is not found or the UE fails to retrieve the service for some reason, such as the context of the UE does not exist, the base station replaces the RRCConnectionResume message in FIG.
  • the RRCConnectionSetup message may be transmitted to the UE and the bearer setup procedure and the security setup procedure may fall back to the RRC connection setup procedure described with reference to FIG. 29, the security setup may be completed, and the UE may be sent in the RRC connection mode. Alternatively, the UE may be returned to the RRC deactivation mode while transmitting an RRCConnectionSuspend message together with a new UE ID and a LAN paging area.
  • the terminal context may be obtained from the existing base station 3002 by the new base station 3003 through the S1 or X2 interface.
  • the new base station may send an RRCConnectionSetup message to the terminal and return to the general RRC connection setup procedure described in FIG. 29. That is, the RRCConnectionSetup message may be returned.
  • the terminal transmits to the terminal and the terminal receives the message, it may send an RRCConnectionSetupComplete message to the base station to establish the connection, or if the new base station receives the resume ID but fails to distinguish the terminal successfully (for example, the terminal from the existing fixed base station).
  • the UE may reject the UE's connection by sending an RRCConnectionRelease message or an RRCConnectionReject (RRC connection rejection) message to the UE and attempt to retry the general RRC connection establishment procedure described with reference to FIG. 29 from the beginning.
  • RRCConnectionRelease message or an RRCConnectionReject (RRC connection rejection) message to the UE and attempt to retry the general RRC connection establishment procedure described with reference to FIG. 29 from the beginning.
  • the new base station checks Message Authentication Code-Integrity (MAC-I) based on the retrieved terminal context (3065).
  • the MAC-I is a message authentication code calculated by the terminal for a control message by applying security information of the restored terminal context, that is, applying a security key and a security counter.
  • the base station confirms the integrity of the message using the MAC-I of the message, a security key and a security counter stored in the context of the terminal.
  • the new base station 3003 determines a setting to be applied to the RRC connection of the terminal, and transmits an RRCConnectionResume message containing the configuration information to the terminal (3070).
  • the RRC connection resumption message may be a control message in which a general RRC connection request message includes information (REUSE INDICATOR) indicating 'RRC context reuse'.
  • the RRC connection resumption message contains various kinds of information related to the RRC connection establishment of the terminal, similar to the RRC connection establishment message. If the terminal receives a general RRC connection setup message (RRCConnectionSetup), but the RRC connection is set up based on the configuration information indicated in the RRC connection setup message, if the terminal receives the RRC connection resume message stored configuration information and the control
  • the RRC connection is established by taking into account all the configuration information indicated in the message (Delta configuration).
  • the terminal configures an RRC connection by applying the updated terminal context and configuration information and transmits an RRCConnectionResumeComplete message to the base station (3075).
  • the base station transmits a control message requesting timeout release of connection to the MME and requests to reset the S1 bearer to the new base station (3080 and 3085).
  • the MME instructs the S-GW to reset the S1 bearer to the new base station and process data for the terminal normally. This process is performed through a path switch request message and a path switch response message transmitted and received between the base station and the MME. When the process is completed, the terminal resumes data transmission and reception in the cell (3090).
  • the existing fixed base station 3003 is 3055, 3060.
  • the terminal context of the terminal is searched with reference to the resume ID indicated in the message 3 (Msg3) and based on the procedure You can reset the connection in a similar way.
  • the base station may set a terminal paging area to allow the terminal to report mobility and a terminal identifier (ID) that can be used when attempting an RRC connection later while setting the terminal to the RRC deactivation mode.
  • ID terminal identifier
  • NCC NexthopChainingCount
  • FIG. 31 illustrates an example of a process of performing a LAN paging area update procedure when the UE moves in an RRC deactivated mode (or lightly-connected mode) and leaves the currently set LAN paging area and a response of the base station to this; to be.
  • RRC deactivated mode or lightly-connected mode
  • the UE 3105 when the UE 3105 in the RRC deactivation mode moves out of the currently configured LAN paging area, the UE 3105 attempts to access the network to perform a LAN paging area update procedure.
  • the UE first performs a random access procedure to a new base station, first transmits a random access preamble (3115) and receives a random access response (RAR) in step 3120 in response thereto.
  • the terminal may define and use a terminal ID (Resume ID), a connection cause indicator (causeValue, for example, a new causeValue) in the RRCConnectionResumeRequest message as message 3, which may be ranNotificationAreaUpdateRequest), and short MAC-I (validate message integrity).
  • the base station determines the mode of the terminal in step 3160.
  • the BS performs a new UE ID and a new LAN paging area to update the LAN paging area of the UE.
  • the RRCConnectionSuspend message including the configuration information (RAN Paging Area information, RPA information), security configuration information (NCC), etc. may be transmitted to the terminal to keep the terminal in the RRC deactivation mode (3165).
  • the LAN paging area configuration information may include a list of cell identifiers, a LAN paging area ID, or information indicating a tracking area.
  • the LAN paging area information may be delta signaling. That is, the LAN paging area information may indicate that the LAN paging area information used previously is used again or information for adding or deleting some areas or cell identifiers in the existing LAN paging area may be added.
  • the security configuration information may be applied to generate a new security key, and may be used to decrypt the RRC message from the base station and verify the integrity later in the RRC connection establishment process.
  • the base station checks whether there is downlink data to the terminal in step 3160, if there is downlink data or if it is necessary to switch the terminal to the RRC connection mode for some reason (for example, sufficient network resources). If the terminal can be managed in the RRC connection mode), by sending an RRCConnectionResume message to the terminal may attempt to switch the terminal to the RRC connection mode.
  • the RRCConnectionResume message may be transmitted by encrypting with a new security key and performing integrity verification, and the terminal uses security setting information (for example, NCC) that was previously set when the base station switches the terminal to the RRC deactivation mode with the RRCConnectionSuspend message.
  • the present invention proposes the following procedure for a data transmission in the RRC deactivation mode.
  • whether the UE in the RRC deactivation mode transmits data immediately without transitioning to the RRC connected mode as described above is determined by a predetermined threshold or the base station uses the UE by using a predetermined indicator. This may or may not always perform the procedure of transmitting data immediately without the RRC connection mode transition procedure. That is, in the case of having a smaller amount of data to be transmitted than the predetermined threshold, the terminal may immediately transmit data without the procedure of transition to the RRC connection mode as described above, and if the amount of data of the terminal is larger than the predetermined threshold, As described with reference to FIG. 30, the RRC connection resumption procedure may be performed to transmit data by transitioning to the RRC connection mode.
  • the terminal when the terminal generates data in the bearer and is allocated a resource for transmitting data, when the terminal promises a resource for transmitting data in advance with the network, or when random access is successful, or transmits a preamble in a random access procedure.
  • the UE may activate the bearer by itself. The UE may activate the bearers when the RRCConnectionResume message or the RRCConnectionSetup message is received in the case of bearers that cannot be used for transmitting data in the RRC deactivation mode.
  • the base station can determine whether the terminal intends to transmit small data in an RRC deactivation state and / or how much transmission resource is requested.
  • the base station Upon receiving the preamble, the base station identifies a subgroup to which the preamble belongs and transmits a TA (Timing Advance) and allocates a transmission resource so that the UE can adjust the timing in the RAR response so that the UE can transmit data in the RRC deactivation mode (3515). .
  • TA Timing Advance
  • the UE in the RRC deactivation mode transmits data in the RRC deactivation mode without a procedure for transitioning to the RRC connected mode
  • battery consumption of the UE can be reduced and signaling overhead of the network can be reduced.
  • the UE 3605 in the RRC deactivation mode may perform a random access procedure to establish a connection with the network.
  • the UE re-establishes PDCP devices and RLC devices for SRB and / or DRB using the stored UE context, and uses the NCC received when the UE transitions from the RRC connected mode to the RRC deactivated mode.
  • New security keys KeNB * or KgNB *, etc.
  • the MAC device and the PHY device are configured according to the settings stored in the terminal context.
  • the base station checks the terminal ID (Resume ID) and performs a procedure for retrieving the terminal context to a fixed base station or source base station (base station having a terminal context), PDCP, RLC, MAC and PHY device and security settings based on the terminal context
  • the RAR is sent together with the newly defined RRC message or the existing RRC message (RRCConnectionSuspend or RRCConnectionResume or RRCConnectionRelease or RRCConnectionReject) to inform that the reception has been successfully received and to inform that contention resolution has been resolved. Can be.
  • the base station may transmit an RRCConnectionResume message including an indicator for this, and may transmit an RRCConnectionResume message when the terminal wants to switch to the idle mode, and once the transmission is stopped, an RRCConnectionSuspend message If you want to disconnect and reconnect, you can send an RRCConnectionReject message. It can also send this information to the MAC CE if it is previously set or set.
  • the ACK transmission for the data may be performed by the ARQ function of the RLC device.
  • the MAC apparatus of the base station may configure one MAC PDU by multiplexing the RAR, RRC message, and RLC ACK, and transmit the same in one TTI (3615).
  • a bearer capable of transmitting data in an RRC deactivation mode may be configured by an RRCConnectionSetup message or an RRCConnectionReconfiguration message. That is, some bearers may be used to transmit data in RRC deactivation mode, and some bearers may indicate whether they cannot be used to transmit data in RRC deactivation mode.
  • the UE can activate the bearer by itself before the UE transmits data in the RRC deactivation mode (all bearers when the terminal transitions to the RRC deactivation mode) Is suspended, it needs to be reactivated to transfer data).
  • the terminal when the terminal generates data in the bearer and is allocated a resource for transmitting data, the terminal transmits a preamble in a case of promising a resource for transmitting data in advance with the network or in case of random access or in a random access procedure.
  • the UE may activate the bearer by itself. The UE may activate the bearers when the RRCConnectionResume message or the RRCConnectionSetup message is received in case of bearers that cannot be used to transmit data in the RRC deactivation mode.
  • the RRCConnectionResumeRequest message includes a data volume and a power headroom report in order to report an approximate buffer status report (BSR) and a power headroom report (PHR) of the terminal to the base station.
  • Data Volume and Power Headroom Report (DPR)) may be transmitted including a short format such as MAC CE.
  • the DPR MAC CE format is as follows.
  • the format is a DPR MAC CE having a size of 1 byte, there is a 2-bit reserved field R, a 2-bit PH field indicates power headroom, and a 4-bit DV field indicates the size of data. can do. Therefore, in the above procedures of the present invention, the RRCConnectionResumeRequest may be transmitted including the DPR MAC CE, through which the terminal may report the approximate buffer status (BSR) and power headroom (PHR) of the terminal to the base station in advance. Whether or not to include the DRP MAC CE in the RRCConnectionResumeRequest message (CCCH SDU) may be different as shown in Table 2 according to the connection establishment cause (establishmentCause).
  • the terminal When the terminal receives the RRCConnectionResume message (message 4), it sets up bearers with PDCP, RLC, MAC, and PHY devices according to the terminal context and the terminal configuration information, and sets the specific buffer state (BSR) and power headroom (PHR). It can be included in the RRCConnectionResumeComplete (message 5) and reported to the base station. Whether or not to include the BSR and the PHR in the RRCConnectionResumeComplete message may be different as shown in Table 2 according to the connection establishment cause (establishmentCause).
  • the UE When transmitting the message 3, if the transmission cause is MO-signalling (when an uplink control signal is generated in the terminal) or MT-access (when downlink data is generated in the network or a paging message is received), the UE sends an RRCConnectionResumeRequest (CCCH SDU). Send only).
  • MO-signalling when an uplink control signal is generated in the terminal
  • MT-access when downlink data is generated in the network or a paging message is received
  • CCCH SDU RRCConnectionResumeRequest
  • FIG. 37 is a diagram illustrating a structure of a terminal capable of performing an embodiment of the present invention.
  • the terminal includes a radio frequency (RF) processor 3710, a baseband processor 3720, a storage 3730, and a controller 3740.
  • RF radio frequency
  • the RF processor 3710 performs a function for transmitting and receiving a signal through a wireless channel such as band conversion and amplification of the signal. That is, the RF processor 3710 up-converts the baseband signal provided from the baseband processor 3720 to an RF band signal and transmits the same through an antenna, and transmits an RF band signal received through the antenna to a baseband signal. Downconvert to.
  • the RF processor 3710 may include a transmission filter, a reception filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a digital to analog convertor (DAC), an analog to digital convertor (ADC), and the like.
  • the terminal may include a plurality of antennas.
  • the RF processor 3710 may include a plurality of RF chains.
  • the RF processor 3710 may perform beamforming. For the beamforming, the RF processor 3710 may adjust phase and magnitude of each of signals transmitted and received through a plurality of antennas or antenna elements.
  • the RF processor may perform MIMO, and may receive multiple layers when performing the MIMO operation.
  • the RF processor 3710 may perform reception beam sweeping by appropriately setting a plurality of antennas or antenna elements under the control of the controller, or may adjust the direction and the beam width of the reception beam so that the reception beam is coordinated with the transmission beam.
  • the baseband processor 3720 splits the baseband signal provided from the RF processor 3710 in OFDM symbol units and restores signals mapped to subcarriers through a fast fourier transform (FFT) operation.
  • FFT fast fourier transform
  • the baseband processor 3720 and the RF processor 3710 transmit and receive signals as described above. Accordingly, the baseband processor 3720 and the RF processor 3710 may be referred to as a transmitter, a receiver, a transceiver, or a communicator. Furthermore, at least one of the baseband processor 3720 and the RF processor 3710 may include a plurality of communication modules to support a plurality of different radio access technologies. In addition, at least one of the baseband processor 3720 and the RF processor 3710 may include different communication modules to process signals of different frequency bands. For example, the different radio access technologies may include an LTE network, an NR network, and the like. In addition, the different frequency bands may include a super high frequency (SHF, for example 2.5GHz, 5Ghz) band, millimeter wave (for example 60GHz) band.
  • SHF super high frequency
  • the controller 3740 controls the overall operations of the terminal. For example, the controller 3740 transmits and receives a signal through the baseband processor 3720 and the RF processor 3710. In addition, the controller 3740 records and reads data in the storage 3740. To this end, the controller 3740 may include at least one processor. For example, the controller 3740 may include a communication processor (CP) for performing control for communication and an application processor (AP) for controlling a higher layer such as an application program.
  • CP communication processor
  • AP application processor
  • FIG. 38 is a diagram illustrating a block configuration of a transmission and reception point (TRP) that can perform an embodiment of the present invention. This can be mixed with the base station.
  • TRP transmission and reception point
  • the RF processor 3810 performs a function for transmitting and receiving a signal through a wireless channel such as band conversion and amplification of the signal. That is, the RF processor 3810 up-converts the baseband signal provided from the baseband processor 3820 to an RF band signal and transmits it through an antenna, and converts the RF band signal received through the antenna into a baseband signal. Downconvert
  • the RF processor 3810 may include a transmission filter, a reception filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a DAC, an ADC, and the like. Although only one antenna is shown in the figure, the base station may have a plurality of antennas. In addition, the RF processor 3810 may include a plurality of RF chains.
  • the RF processor 3810 may perform beamforming. For the beamforming, the RF processor 3810 may adjust phase and magnitude of each of signals transmitted and received through a plurality of antennas or antenna elements. The RF processor may perform a downlink MIMO operation by transmitting one or more layers.
  • the baseband processor 3820 performs a function of converting between a baseband signal and a bit string according to a physical layer standard of the first wireless access technology. For example, when transmitting data, the baseband processor 3820 generates complex symbols by encoding and modulating a transmission bit string. In addition, when receiving data, the baseband processor 3820 restores the received bit string by demodulating and decoding the baseband signal provided from the RF processor 3810. For example, according to the OFDM scheme, when transmitting data, the baseband processor 3820 generates complex symbols by encoding and modulating a transmission bit stream, maps the complex symbols to subcarriers, and then performs OFDM through IFFT operation and CP insertion. Construct symbols.
  • the baseband processor 3820 divides the baseband signal provided from the RF processor 3810 into OFDM symbol units, restores signals mapped to subcarriers through an FFT operation, and then demodulates and decodes the signal. Restore the received bit string.
  • the baseband processor 3820 and the RF processor 3810 transmit and receive signals as described above. Accordingly, the baseband processor 3820 and the RF processor 3810 may be referred to as a transmitter, a receiver, a transceiver, a communication unit, or a wireless communication unit.
  • the communication unit 3830 provides an interface for communicating with other nodes in the network.
  • the storage unit 3840 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for the operation of the base station.
  • the storage unit 3840 may store information on a bearer allocated to the connected terminal, a measurement result reported from the connected terminal, and the like.
  • the storage unit 3840 may store information that is a criterion for determining whether to provide or terminate multiple connections to the terminal.
  • the storage unit 3840 provides stored data at the request of the controller 3850.
  • the controller 3850 controls the overall operations of the base station. For example, the controller 3850 transmits and receives a signal through the baseband processor 3820 and the RF processor 3810 or through the backhaul communication unit 3830. In addition, the controller 3850 records and reads data in the storage 3840. To this end, the controller 3850 may include at least one processor.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 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 개시는 차세대 이동통신에서 대기 모드 동작을 효과적으로 수행하는 방법 및 장치를 제안하며, 보다 구체적으로 효율적으로 셀을 재 선택하는 방법 및 장지에 대한 것이다. 또한 단말의 측정 보고시 빔 측정 정보를 포함하여 보고하는 방법 및 장치에 대한 것이며, 또한 레이어1/레이어2 시그널링을 이용해 측정 보고를 수행하는 방법 및 장치에 대한 것이며, 또한 RRC 비활성화 모드를 포함한 RRC 모드간의 전환 방법 및 장치에 대한 것이다.

Description

차세대 이동 통신 시스템에서 대기 모드 동작을 효과적으로 수행하는 방법 및 장치
본 발명은 이동 통신 시스템에 대한 것으로, 구체적으로 이동 통신 시스템에서의 단말 및 기지국 동작에 대한 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) 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 또는 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 기술인 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.
일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다. 또한 4세대 이동 통신 시스템에 이어 5세대 이동 통신 시스템이 연구되고 있으며, 5세대 이동 통신 시스템에는 이전에 비해 개선된 다양한 기능이 포함될 수 있다.
본 발명의 목적은 차세대 이동 통신에서 대기 모드 동작을 효과적으로 수행하는 방법 및 장치를 제안하는 것이다. 또한 본 발명의 또다른 목적은 무선 통신 시스템에서 복수 개의 빔으로 이루어진 셀을 측정하여 결과를 보고할 때 기지국으로 하여금 정확한 핸드오버 판단 등을 할 수 있도록 결과를 보고하는 방법 및 장치에 대해 제안하는 것이다.
또한 본 발명의 또다른 목적은 빔을 사용하는 차세대 이동 통신 시스템에서의 이동성에 따른 빔 관리 절차를 제시함으로써, 셀 내에서의 단말의 이동과 연결에 대한 측정값 요청 및 보고를 무선 자원 제어(radio resource control, RRC)의 관여 없이 수행하는 방법 및 장치를 제안하는 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 차세대 이동 통신 시스템의 단말에 대해서 RRC 연결 모드, RRC 비활성화 모드, RRC 유휴 모드 간의 전환 방법 및 RRC 비활성화 모드에 있는 단말의 다양한 경우에 대해서 RRC 메시지를 송수신할 때 필요한 RRC 메시지 전송 방법 및 절차를 제안하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 단말의 측정 보고(measurement report)를 수행하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 측정 설정 정보를 수신하는 단계; 측정을 수행하여 상기 측정 설정 정보를 기반으로 보고 조건이 만족되었는지 판단하는 단계; 및 상기 보고 조건이 만족될 경우 측정 보고 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 측정 보고 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 측정 보고 메시지를 생성하는 단계는 빔 측정 결과를 측정 보고 메시지에 포함할지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 빔 측정 결과를 측정 보고 메시지에 포함하기로 판단할 경우, 상기 측정 보고 메시지는 서빙 셀의 셀 레벨 측정 결과와 상기 빔 측정 결과를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 빔 측정 결과는 각 빔의 측정값이 임계값을 넘는 경우의 빔 측정값을 포함하며, 상기 임계값은 상기 측정 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 하며, 상기 측정 보고 메시지는 최대 보고 가능 범위 내의 주변 셀의 측정 결과를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 최대 보고 가능 범위를 지시하는 정보는 측정 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 기지국의 측정 보고(measurement report)를 수신하는 방법에 있어서, 단말로 측정 설정 정보를 전송하는 단계; 상기 측정 설정 정보를 기반으로 생성된 측정 보고 메시지를 수신하는 단계를 포함하고, 빔 측정 결과를 측정 보고 메시지에 포함시키기로 판단될 경우, 상기 측정 보고 메시지는 서빙 셀의 셀 레벨 측정 결과와 상기 빔 측정 결과를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 측정 보고(measurement report)를 수행하는 단말에 있어서, 송수신부; 및 기지국으로부터 측정 설정 정보를 수신하고, 측정을 수행하여 상기 측정 설정 정보를 기반으로 보고 조건이 만족되었는지 판단하고, 상기 보고 조건이 만족될 경우 측정 보고 메시지를 생성하고, 상기 측정 보고 메시지를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 빔 측정 결과를 측정 보고 메시지에 포함할지 여부를 판단하도록 더 제어하고, 상기 빔 측정 결과를 측정 보고 메시지에 포함하기로 판단할 경우, 상기 측정 보고 메시지는 서빙 셀의 셀 레벨 측정 결과와 상기 빔 측정 결과를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 측정 보고(measurement report)를 수신하는 기지국에 있어서, 송수신부; 및 단말로 측정 설정 정보를 전송하고, 상기 측정 설정 정보를 기반으로 생성된 측정 보고 메시지를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하고, 빔 측정 결과를 측정 보고 메시지에 포함시키기로 판단될 경우, 상기 측정 보고 메시지는 서빙 셀의 셀 레벨 측정 결과와 상기 빔 측정 결과를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단말은 셀에 대한 우선 순위 및, 빔의 타입에 따라 셀을 재 선택 하여 보다 효율적으로 단말의 유휴 모드를 관리할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면 단말은 측정한 결과를 보고하여 기지국으로 하여금 정확한 핸드오버 명령 등을 실행할 수 있도록 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 차세대 이동통신 시스템에서의 새로운 채널 측정 및 보고 방법을 통해 기존 LTE 시스템에서의 RRC가 관여하는 핸드오버 동작을 수행하는 대신, 보다 간단한 레이어1/레이어2 시그널링으로 셀 내에서의 단말의 이동 및 연결을 지원할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 차세대 이동 통신 시스템의 단말에 대해서 RRC 연결 모드, RRC 비활성화 모드(또는 lighted connected 모드), RRC 유휴 모드 간의 전환 방법을 통해 시그널링 오버헤드를 줄이고 단말의 배터리 사용을 절감할 수 있다.
도 1은 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 셀 재선택을 위한 주파수 별 우선 순위 정보가 단말에 적용되는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 신호 세기에 따라 단말이 셀 재선택을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 동일한 빔 설정을 한 셀에 우선 순위를 두고 셀 재선택을 수행하는 방법을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에서 동일한 빔 설정을 한 셀에 우선 순위를 두고 셀 재선택을 수행하는 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에서 단일 빔 설정을 한 셀에 우선 순위를 두고 셀 재선택을 수행하는 방법을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에서 단일 빔 설정을 한 셀에 우선 순위를 두고 셀 재선택을 수행하는 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 9는 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 10은 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 11은 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명에서 제안하는 측정 결과를 보고하는 방법을 사용시 단말과 기지국 간의 메시지 흐름의 일례를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 단말의 동작 순서의 일례를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 블록 구성을 도시한 도면이다.
도 15는 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 16은 또 다른 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 17은 본 발명이 적용되는 NR 시스템이 사용하는 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명이 적용되는 차세대 이동 통신 시스템에서의 빔 관리 절차를 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명에서 고려하는 단말 요구별 채널 측정 방법 및 보고 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 MAC CE를 이용한 단말 요구별 채널 측정 및 보고 절차를 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 22는 본 발명을 실시할 수 있는 단말의 내부 구조를 도시한 블록도이다.
도 23은 본 발명을 실시할 수 NR 기지국의 구성을 도시한 블록도이다.
도 24는 LTE 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
도 25는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.
도 26은 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
도 27은 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.
도 28은 차세대 이동 통신 시스템에서 단말이 머무를 수 있는 모드들을 도시한 도면이다.
도 29는 단말이 RRC 연결 모드와 RRC 유휴 모드 사이에서 전환하는 절차를 도시한 도면이다.
도 30은 단말이 RRC 연결 모드와 RRC 비활성화 모드 사이에서 전환하는 절차를 도시한 도면이다.
도 31은 단말이 RRC 비활성화 모드에서 이동하다 설정된 랜 페이징 영역을 벗어날 경우 수행하는 랜 페이징 영역 갱신 절차와 이에 대한 기지국의 응답의 일례를 도시한 도면이다.
도 32는 단말이 RRC 비활성화 모드에서 이동하다 설정된 랜 페이징 영역을 벗어날 경우 수행하는 랜 페이징 영역 갱신 절차와 이에 대한 기지국의 응답의 또다른 일례를 도시한 도면이다.
도 33은 RRC 비활성화 모드에서 RRCConnectionResumeRequest를 전송한 후 수신한 기지국의 응답 메시지에 따른 단말 동작을 도시한 도면이다.
도 34는 단말이 RRC 비활성화 모드에서 상향링크 데이터를 전송하는 제1실시예를 도시한 도면이다.
도 35는 단말이 RRC 비활성화 모드에서 상향링크 데이터를 전송하는 제2실시예를 도시한 도면이다.
도 36은 단말이 RRC 비활성화 모드에서 상향링크 데이터를 전송하는 제3실시예를 도시한 도면이다.
도 37은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시한 도면이다.
도 38은 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 TRP의 구조를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 반송파 결합(carrier aggregation)을 지원하는 Advanced E-UTRA (또는 LTE-A 라고 칭함) 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다. 예컨데, 반송파 결합을 지원하는 multicarrier HSPA 에도 본 발명의 주요 요지를 적용 가능하다.
본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 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. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 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.
<제1실시예>
도 1은 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR NB, 110) 과 NR CN (New Radio Core Network, 105)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말, 115)은 NR NB(110) 및 NR CN (105)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1에서 NR NB(110)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR NB는 NR UE(115)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공할 수 있다. 차세대 이동 통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이러한 역할을 NR NB(110)가 담당한다. 하나의 NR NB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. NR NB(110)은 기존 LTE 시스템 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상의 대역폭을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC) 방식을 적용한다.
NR CN(105)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다. 또한 차세대 이동 통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (125)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (130)과 연결된다.
도 2는 셀 재선택을 위한 주파수별 우선 순위 정보가 시스템 정보 블록(system information block, SIB)을 통해 방송(broadcast)되거나, 전용 RRC 시그널링(dedicated RRC signaling)인 RRC Connection Release (RRC 연결 해제)_메시지를 통해 특정 단말에 적용되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
셀 재선택(Cell Reselection)이란 이동하는 단말기가 가장 채널 상태가 양호한 셀에 연결될 수 있도록 서빙 셀을 재선택하는 과정이다. 네트워크는 주파수 별로 우선 순위를 부여하여, 대기 모드에 있는 단말들의 셀 재선택을 제어한다. 예를 들어 한 단말이 두 주파수 f1와 f2에 대한 우선 순위 정보를 수신하였으며, f1이 f2보다 더 높은 우선 순위를 가진다면, 단말이 f1에 머무를 확률이 높아진다. 또한 단말이 f2에 있더라도, f2의 채널 상태가 좋지 않다면, f1으로 변경하려고 시도할 것이다.
주파수에 대한 우선 순위(priority) 정보는 SIB을 통해 방송되거나, 전용 RRC 시그널링인 RRC Connection Release 메시지를 통해, 특정 단말에게 제공된다. 단말이 SIB을 통해 이미 주파수들에 대한 우선 순위 정보를 가지고 있더라도, 단말 특정(UE-specific) 우선 순위 정보를 RRC 시그널링으로 제공받으면, SIB의 우선 순위 정보는 무시된다. 각 주파수의 우선 순위 정보는 cellReselectionPriority 정보 요소(information element, IE)을 통해 전달되며, 총 8 단계의 우선 순위 중 하나를 부여받게 된다. RAT 간의 주파수들은 동일한 우선 순위를 부여받을 수 없다. 단말의 IDLE(유휴) 상태(이는 유휴 모드, 대기 모드 등과 혼용 가능하다)가 'camped on any cell state'이라면, SIB을 통해 받은 주파수 우선 순위 정보를 적용하며, RRC 시그널링으로 수신한 우선 순위 정보는 사용하지 않고 저장하고 있는다. cellReselectionPriority IE은 선택적인(optional) IE로서 존재하지 않을 수 있다. 이 경우에 해당 주파수에 대한 우선 순위 정보는 부여되지 않은 것이다. 이 때, 단말은 해당 주파수의 우선 순위를 가장 낮은 단계로 간주한다.
단말은 200단계에서 SIB을 통해, EUTRA 뿐만이 아니라, 다른 RAT에서 사용하는 주파수들에 대한 우선 순위 정보를 제공받는다. 그러나 반드시 모든 주파수에 대해 우선 순위 정보가 제공되는 것은 아니다. 현재 캠프(camp)한 서빙 셀의 주파수에 대한 우선 순위 정보 역시 제공되지 않을 수 있다. 단말은 205 단계에서 우선 순위 정보가 현재 주파수에 대해 존재하는지 확인한다. 만약 현재 서빙 셀의 주파수에 대한 우선 순위 정보가 제공되지 않았다면, 상기 주파수의 우선 순위를 가장 낮은 단계로 간주한다(210). 단말은 215 단계에서 SIB를 통해 수신한 각 주파수들의 우선 순위 정보를 적용한다.
단말은 기지국으로부터 RRC Connection Release 메시지를 수신하면, 연결 모드(Connected mode)에서 대기 모드(IDLE mode)로 전환한다. 상기 RRC 메시지에는 주파수의 우선 순위 정보가 포함될 수 있다. 이는 단말 특정인 정보로서, 일반적으로 SIB으로부터 제공받은 주파수 우선 순위 정보보다 우선적으로 적용된다. 따라서 단말은 220 단계에서 상기 RRC 메시지에 주파수 우선 순위 정보가 존재하는지 확인한다. 존재한다면, 함께 포함되어 있는 T320 값을 적용하여, 하나의 타이머를 225 단계에서 구동시킨다. 단말은 현재의 대기 모드 상태가 'camped on any cell state' 인지 또는 'camped normally state'인지를 230단계에서 판단한다. 'camped normally state'는 단말이 적절한 셀(suitable cell)에 캠프하고 있는 상태를 일컫는다. 적절한 셀이란 단말에게 일반적인 서비스(normal service)을 제공해줄 수 있는 셀로서, 아래와 같은 세부적인 조건들을 만족시키는 셀이다.
- 셀이 선택된 PLMN(selected PLMN), 등록된 PLMN(registered PLMN) 또는 동등한 PLMN 리스트(equivalent PLMN list) 내의 한 PLMN에 해당
- 금지(Barring)되지 않은 셀
- 셀 선택 기준(Cell selection criterion)을 만족하는 셀
- CSG(closed subscriber group) 셀이라면, 단말의 화이트리스트(whitelist) 내에 해당 CSG ID가 있는 셀
'camped on any cell state'는 단말이 적절한 셀에 캠프하지 못해, 접속 가능한 셀(acceptable cell)에 캠프하고 있는 상태를 일컫는다. 접속 가능한 셀에서는 일반적인 서비스는 불가능하며, 응급 콜(emergency call)만 단말이 시도할 수 있다. 접속 가능한 셀은 아래와 같은 조건들을 만족시키는 셀이다.
- 금지되지 않은 셀
- 셀 선택 기준을 만족하는 셀
만약 단말이 'camped on any cell state' 대기 상태라면, 단말은 RRC Connection Release 메시지로부터 제공받은 우선 순위 정보 대신에 215 단계로 되돌아가 SIB으로부터 제공받은 주파수 우선 순위 정보를 적용한다. 단말이 'camped normally' 대기 상태라면, 단말은 아래의 세 가지 조건 중 적어도 하나의 조건이 만족되는지를 235 단계에서 판단한다. 세 가지 조건은
- 단말이 연결 모드로 전환됨
- T320 타이머가 만료됨
- NAS 요청에 따라, PLMN 선택 과정이 수행됨
위의 조건들 중 어느 하나의 조건이라도 만족된다면, 240 단계에서 RRC Connection Release 메시지로부터 제공받은 우선 순위 정보는 폐기되며, 단말은 215 단계로 되돌아가, SIB으로부터 제공받은 주파수 우선 순위 정보를 적용한다. 그렇지 않고, 어느 조건도 만족되지 않는다면, 단말은 RRC Connection Release 메시지로부터 제공받은 우선 순위 정보를 245 단계에서 적용한다.
주파수 우선 순위 정보는 단말이 특정 주파수의 측정에 영향을 준다. 현재의 서빙 셀보다 높은 우선 순위를 가지는 주파수에 대해서 단말은 측정(measurement)을 항상 수행한다. 이에 반해, 서빙 셀과 동일한 주파수(intra-frequency) 또는 이보다 우선 순위가 동일하거나 또는 낮은 다른 주파수는 단말 전력을 절약하기 위해 해당 주파수에 대한 측정을 항상 수행하지는 않는다. 측정은 서빙 셀의 채널 QoS가 특정 임계값보다 작거나 같을 때 수행되다. 셀 재선택은 채널 상태가 양호한 셀로 이동하기 위해 수행되는 것인데, 현재 서빙 셀의 채널 QoS가 양호한데 굳이 우선 순위가 동일하거나 낮은 주파수로 이동할 이유가 없으므로 불필요한 채널 측정으로 인한 전력 소모를 줄이기 위해 특정 임계값을 기준으로 측정 수행 여부를 결정하는 것이다. 동일한 주파수(intra-frequency)의 경우에, 특정 임계값 Sintrasearch 보다 서빙 셀의 QoS가 동일하거나 낮을 경우 동일 주파수의 다른 셀들에 대해 채널 측정을 수행한다. 우선 순위가 동일하거나 낮은 다른 주파수에 대해서는, 특정 임계값 Snonintrasearch 보다 서빙 셀의 QoS가 동일하거나 낮은 경우 해당 다른 주파수의 셀들에 대해 채널 측정을 수행한다. 채널 QoS는 일반적으로 기준 신호 수신 전력(reference signal received power, RSRP)와 기준 신호 수신 품질(reference signal received quality, RSRQ)을 고려한다.
단말은 이와 같이 측정을 수행하다가 높은 우선 순위를 가진 주파수의 셀의 채널 QoS가 특정 임계값 ThreshX-high보다 높은 경우 단말은 높은 우선 순위를 가진 주파수의 셀을 서빙 셀로 재선택한다. 낮은 우선 순위를 가진 주파수의 셀의 채널 QoS가 특정 임계값 ThreshX-low보다 높고 서빙 셀의 QoS가 ThreshServing-low보다 낮아지면, 단말은 낮은 우선 순위를 가진 주파수의 셀을 서빙 셀로 재선택한다.
도 2는 신호 세기에 따라 단말이 셀 재선택을 수행하는 방법을 도시하는 도면이다. 단말은 서빙 셀에 대한 측정 신호 세기와 상관없이 우선 순위가 높은 주파수 또는 RAT에 대해서는 항상 inter-freq 또는 RAT(주파수간 또는 RAT간) 측정을 수행한다. 서빙 셀에 대한 측정 신호 세기가 SintraSearch(325)보다 낮다면, 단말은 intra-freq 측정을 수행한다. 서빙 셀에 대한 측정 신호 세기가 SnonintraSearch(330)보다 낮다면, 단말은 우선 순위가 현재 서빙 셀의 주파수와 동일한 또는 낮은 주파수에 대해 inter-freq 또는 RAT 측정을 수행한다. 이렇게 단계적으로 단말 측정을 트리거하는 이유는 주변 셀 측정으로 인한 단말의 전력 소모를 줄이기 위해서이다. 높은 우선 순위를 가진 주파수의 셀(310)의 채널 QoS가 특정 임계값 ThreshX-high(335)보다 높아지면, 단말은 높은 우선 순위를 가진 주파수의 셀(310)을 서빙 셀로 재선택한다. 낮은 우선 순위를 가진 주파수의 셀(300)의 채널 QoS가 특정 임계값 ThreshX-low(315)보다 높고 서빙 셀의 QoS가 ThreshServing-low(320)보다 낮아지면, 단말은 낮은 우선 순위를 가진 주파수의 셀(300)을 서빙 셀로 재선택한다.
셀 재선택 시에는 RSRP 또는 RSRQ를 고려할 수 있다. RSRQ를 이용하는 경우에는 기지국은 따로 Threshserving-lowQ, ThreshX-lowQ, ThreshX-highQ을 방송으로 단말에게 제공한다. RSRP를 이용할 때는 상기 변수들과 구별하기 위해, 본 발명에서는 Threshserving-lowP, ThreshX-lowP, ThreshX-highP를 사용한다.
차세대 이동 통신 시스템에서는 낮은 주파수 대역과 높은 주파수 대역 모두에 적용 가능하다. 6GHz 이하의 낮은 주파수의 셀은 통상 전방향성 안테나 또는 섹터 안테나를 이용하여 서비스 영역을 형성한다. 본 발명에서는 이러한 빔 설정을 가진 셀을 단일 빔(single beam) 셀이라고 칭한다. 반면 6 GHz 이상의 높은 주파수의 셀은 무선 경로 손실률이 크기 때문에 안테나 이득을 매우 좁은 각도 내에 집중시키는 빔 안테나를 적용하여 서비스 영역을 보장받는다. 본 발명에서는 이러한 빔 설정을 가진 셀을 다중 빔(multi-beam) 셀이라고 칭한다. 단말은 다른 빔 설정을 가진 셀로 재선택할 수도 있다. 본 발명에서는 단일 빔과 다중 빔 사이에서 inter-frequency 셀 재선택을 수행하는 방안을 제안한다.
도 4는 본 발명에서 동일한 빔 설정의 셀에 우선 순위를 두고 셀 재선택을 수행하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
단말은 기존에 적용하고 있는 빔 설정을 변경하는 것이 번거로울 수 있다. 따라서 셀 재선택 시, 단말은 동일한 빔 설정을 제공해주는 셀로 재선택하는 것에 우선 순위를 두고 싶어할 수 있다. 또는 네트워크가 단말이 재선택 시 동일한 빔 설정을 유지하도록 우선 순위를 두고 싶을 수도 있다. 따라서 본 발명에서는 같은 주파수 내에서 단일 빔 셀(410)과 다중 빔 셀(415)이 모두 존재하는 경우, 기존 셀 (405)과 동일한 빔 설정을 가진 셀로 우선 순위를 두고 셀 재선택 절차를 수행하는 방법을 제안한다.
차세대 이동 통신 시스템에서도 셀 재선택 시 주파수 별로 우선 순위를 부여한다고 가정한다. 따라서 소정의 신호 세기를 만족한다면, 가급적 단말은 우선 순위가 높은 주파수의 셀로 셀 재선택을 수행한다. 동일한 주파수 내에서도 단일 빔 셀과 다중 빔 셀이 존재한다면 단말은 기존 셀과 동일한 빔 설정을 가진 셀이 소정의 신호 세기보다 크다면 우선적으로 해당 셀로 셀 재선택을 시도한다. 예를 들어 한 단말이 현재 주파수 F1에서 단일 빔 셀에 캠프 온(camp-on)하고 있다. 상기 셀에서는 inter-frequency(주파수간) 셀 재선택을 위해 주변 주파수들의 우선 순위 정보와 셀 재선택을 위해 필요한 소정의 임계값 정보들을 특정 시스템 정보를 통해 단말에게 제공된다. 본 실시예에서는 셀에서 주파수에 대한 우선 순위 정보만을 제공한다고 가정한다. 또한 상기 셀 재선택 임계값들은 단일 빔 또는 다중 빔에 따라 별도로 제공될 수 있다.
상기 단말은 주변에 주파수 F1보다 우선 순위가 높은 주파수 F2의 셀을 발견한다. 상기 주파수 F2의 특정 셀의 신호 세기가 소정의 임계값보다 크다면, 상기 주파수 F2의 셀로 재선택을 시도해야 한다. 이 때, 상기 단말은 상기 주파수 F2의 셀이 하나만 존재한다면, 상기 셀이 지원하는 빔 설정과는 상관없이 상기 셀을 재선택한다. 그러나, 상기 주파수 F2에 복수 개의 셀들이 존재하고 각기 다른 빔 설정을 지원하고 있다면, 단말은 현재 셀과 동일한 빔 설정을 가진 셀들이 셀 재선택을 위해 요구되는 신호 세기를 만족하는 여부를 판단한다. 이후 단말은 상기 조건을 만족하는 셀 중 가장 큰 신호 세기를 제공하는 셀을 재선택한다. 만약 상기 주파수 F2에 복수 개의 셀들이 존재하나 모두 다른 빔 설정을 지원한다면 또는 동일 빔 설정을 가진 셀들이 모두 셀 재선택을 위해 요구되는 신호 세기를 만족시키지 못한다면, 단말은 다른 빔 설정을 지원하는 셀들 중, 셀 재선택을 위해 요구되는 신호 세기를 만족시키면서 가장 양호한 신호 세기를 제공하는 셀을 재선택한다.
도 5는 본 발명에서 동일한 빔 설정의 셀에 우선 순위를 두고 셀 재선택을 수행하는 단말의 동작을 도시한 도면이다.
500 단계에서 단말은 inter-frequency 재선택 관련 설정 정보를 포함한 시스템 정보를 수신한다. 510 단계에서 상기 단말은 inter-frequency 셀 측정을 수행한다. 주변 셀들은 단일 빔 셀 또는 다중 빔 셀이므로, 단말은 두 종류의 빔 설정을 고려하여 셀 측정을 수행해야 한다. 상기 셀 측정과 관련된 설정 정보도 기지국이 방송하는 시스템 정보를 통해 상기 단말에게 제공된다. 520 단계에서 상기 단말은 상기 시스템 정보에서 제공하는 우선 순위 정보를 바탕으로 재선택할 주파수를 선정한다. 530 단계에서 단말은 상기 주파수에서 셀 재선택 조건(신호 세기가 소정의 임계값을 초과하는)을 만족시키는 단일 빔 셀 또는 다중 빔 셀이 존재하는지 확인한다. 540 단계에서 상기 단말은 기존과 동일한 빔 설정을 가진 셀이 존재하고 상기 셀이 상기 셀 재선택 조건을 만족시킨다면, 우선적으로 상기 셀로 셀 재선택을 수행한다.
도 6은 본 발명에서 단일 빔 설정의 셀에 우선 순위를 두고 셀 재선택을 수행하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
단일 빔 시스템은 다중 빔 시스템에 비해 단말 복잡도가 낮고 운영 방식이 간단하다. 따라서 셀 재선택 시, 단말은 단일 빔 셀로 재선택하는 것에 우선 순위를 두고 싶어할 수 있다. 또는 네트워크가 단말이 재선택 시 단일 빔 셀로 재선택되도록 우선 순위를 두고 싶을 수도 있다. 따라서, 본 발명에서는 같은 주파수 내에서 단일 빔 셀(610)과 다중 빔 셀(615)이 모두 존재하는 경우, 기존 셀(605)의 빔 설정과는 상관없이 단일 빔 셀로 우선 순위를 두고 셀 재선택 절차를 수행하는 방법을 제안한다.
차세대 이동 통신 시스템에서도 셀 재선택 시 주파수 별로 우선 순위를 부여한다고 가정한다. 따라서 소정의 신호 세기를 만족한다면 가급적 단말은 우선 순위가 높은 주파수의 셀로 셀 재선택을 수행한다. 동일한 주파수 내에서도 단일 빔 셀과 다중 빔 셀이 존재한다면 단말은 단일 빔 셀이 소정의 신호 세기보다 크다면 우선적으로 해당 셀로 셀 재선택을 시도한다. 예를 들어 한 단말이 현재 주파수 F1에서 다중 빔 셀에 캠프 온 하고 있다. 상기 셀에서는 inter-frequency 셀 재선택을 위해 주변 주파수들의 우선 순위 정보와 셀 재선택을 위해 필요한 소정의 임계값 정보들을 특정 시스템 정보를 통해 단말에게 제공된다. 본 실시예에서는 셀에서 주파수에 대한 우선 순위 정보만을 제공한다고 가정한다. 또한, 상기 셀 재선택 임계값들은 단일 빔 또는 다중 빔에 따라 별도로 제공될 수 있다.
상기 단말은 주변에 주파수 F1보다 우선 순위가 높은 주파수 F2의 셀을 발견한다. 상기 주파수 F2의 특정 셀의 신호 세기가 소정의 임계값보다 크다면 단말은 상기 주파수 F2의 셀로 재선택을 시도해야 한다. 이 때 상기 단말은 상기 주파수 F2의 셀이 하나만 존재한다면 상기 셀이 지원하는 빔 설정과는 상관없이 상기 셀을 재선택한다. 그러나 상기 주파수 F2에 복수 개의 셀들이 존재하고 각기 다른 빔 설정을 지원하고 있다면, 단말은단일 빔 셀들이 셀 재선택을 위해 요구되는 신호 세기를 만족하는 여부를 판단한다. 이후 단말은 상기 조건을 만족하는 셀 중 가장 큰 신호 세기를 제공하는 셀을 재선택한다. 만약 상기 주파수 F2에 복수 개의 셀들이 존재하나 모두 다중 빔 설정을 지원한다면 또는 단일 빔 설정을 가진 셀들이 모두 셀 재선택을 위해 요구되는 신호 세기를 만족시키지 못한다면, 단말은 다중 빔 설정을 지원하는 셀들 중 셀 재선택을 위해 요구되는 신호 세기를 만족시키면서 가장 양호한 신호 세기를 제공하는 셀을 재선택한다.
도 7은 본 발명에서 단일 빔 설정을 한 셀에 우선 순위를 두고 셀 재선택을 수행하는 단말의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
700 단계에서 단말은 inter-frequency 재선택 관련 설정 정보를 포함한 시스템 정보를 수신한다. 710 단계에서 상기 단말은 inter-frequency 셀 측정을 수행한다. 주변 셀들은 단일 빔 셀 또는 다중 빔 셀이므로, 단말은 두 종류의 빔 설정을 고려하여 셀 측정을 수행해야 한다. 상기 셀 측정과 관련된 설정 정보도 기지국이 방송하는 시스템 정보를 통해 상기 단말에게 제공된다. 720 단계에서 상기 단말은 상기 시스템 정보에서 제공하는 우선 순위 정보를 바탕으로 재선택할 주파수를 선정한다. 730 단계에서 단말은 상기 주파수에서 셀 재선택 조건(신호 세기가 소정의 임계값을 초과하는)을 만족시키는 단일 빔 셀 또는 다중 빔 셀이 존재하는지 확인한다. 740 단계에서 상기 단말은 상기 셀 재선택 조건을 만족시키는 단일 빔 셀이 존재한다면, 우선적으로 상기 셀로 셀 재선택을 수행한다.
상기 언급된 방법 이외에, 시스템 정보로 제공되는 셀 재선택 우선 순위 정보가 빔 설정을 함께 고려하여 제공될 수도 있다. 예를 들어 주파수 F1의 단일 빔 셀의 우선순위는 1, 주파수 F1의 다중 빔 셀의 우선 순위는 3, 주파수 F2의 단일 빔 셀의 우선순위는 2, 주파수 F2의 다중 빔 셀의 우선 순위는 4 ... 등과 같이 주파수와 빔 설정에 따라 우선 순위 정보를 세분화하여 단말에게 제공할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예를 수행할 수 있는 단말의 구조를 도시한 도면이다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency) 처리부(810), 기저대역(baseband)처리부(820), 저장부(830), 제어부(840)를 포함한다.
상기 RF처리부(810)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉 상기 RF 처리부(810)는 상기 기저대역처리부(820)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어 상기 RF 처리부(810)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서 하나의 안테나만이 도시되었으나 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부(810)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF 처리부(810)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF 처리부(810)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.
상기 기저대역 처리부(820)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어 데이터 송신시 상기 기저대역 처리부(820)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(820)은 상기 RF처리부(810)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우 데이터 송신시, 상기 기저대역 처리부(820)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성하고, 상기 복소 심볼들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심볼들을 구성한다. 또한 데이터 수신시 상기 기저대역 처리부(820)은 상기 RF 처리부(810)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심볼 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역 처리부(820) 및 상기 RF 처리부(810)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라 상기 기저대역 처리부(820) 및 상기 RF 처리부(810)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역 처리부(820) 및 상기 RF 처리부(810) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역 처리부(820) 및 상기 RF 처리부(810) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(wireless RAN, 일례로 IEEE 802.11), 셀룰러 망(일례로 LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(super high frequency(SHF), 일례로 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave, 일례로 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(830)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히 상기 저장부(830)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(830)는 상기 제어부(840)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(840)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(840)는 상기 기저대역 처리부(820) 및 상기 RF 처리부(810)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(840)는 상기 저장부(840)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(840)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 제어부(840)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예를 수행할 수 있는 기지국의 구조를 도시한 도면이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF 처리부(910), 기저대역 처리부(920), 백홀통신부(930), 저장부(940), 제어부(950)를 포함하여 구성된다.
상기 RF 처리부(910)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉 상기 RF 처리부(910)는 상기 기저대역 처리부(920)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어 상기 RF처리부(910)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서 하나의 안테나만이 도시되었으나 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부(910)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가 상기 RF 처리부(910)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해 상기 RF처리부(910)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역 처리부(920)는 제1 무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어 데이터 송신시 상기 기저대역 처리부(920)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(920)은 상기 RF처리부(910)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역 처리부(920)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성하고, 상기 복소 심볼들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심볼들을 구성한다. 또한 데이터 수신시 상기 기저대역 처리부(920)는 상기 RF처리부(910)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심볼 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역 처리부(920) 및 상기 RF처리부(910)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역 처리부(920) 및 상기 RF 처리부(910)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀 통신부(930)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀 통신부(930)는 상기 기지국에서 다른 노드, 예를 들어 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부(940)는 상기 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히 상기 저장부(940)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한 상기 저장부(940)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(940)는 상기 제어부(950)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(950)는 상기 기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(950)는 상기 기저대역 처리부(920) 및 상기 RF 처리부(910)을 통해 또는 상기 백홀 통신부(930)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(950)는 상기 저장부(940)에 데이터를 기록하고 읽는다. 이를 위해 상기 제어부(950)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
<제2실시예>
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)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 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 현재 존재하는 통신표준 중 3GPP LTE (The 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 특히 본 발명은 3GPP NR(New Radio, 또는 5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다.
도 10은 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 10을 참고하면, 상기 무선 통신 시스템은 여러 개의 기지국들(1005, 1010, 1015, 1020)과 MME (Mobility Management Entity, 1025) 및 S-GW (Serving-Gateway, 1030)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말, 1035)은 기지국(1005, 1010, 1015, 1020) 및 S-GW(1030)을 통해 외부 네트워크에 접속한다.
상기 기지국들(1005, 1010, 1015, 1020)은 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공한다. 즉, 상기 기지국(1005, 1010, 1015, 1020) 은 사용자들의 트래픽을 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 수행하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원한다. 상기 MME(1025)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결되며, S-GW(1030)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이다. 또한, 상기 MME(1025) 및 S-GW(1030)는 망에 접속하는 단말에 대한 인증(authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있으며 상기 기지국(1005, 1010, 1015, 1020)으로부터 도착한 패킷 또는 상기 기지국 (1005, 1010, 1015, 1020) 으로 전달할 패킷을 처리한다.
도 11은 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시한 도면이다. 향후 정의될 NR 시스템의 프로토콜 구조는 본 도면에서의 무선 프로토콜 구조와는 일부 상이할 수 있으나, 본 발명의 설명의 편의를 위해 설명하도록 한다.
도 11을 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol, 1105, 1140), RLC(Radio Link Control, 1110, 1135), MAC(Medium Access Control, 1115, 1130)으로 이루어진다. PDCP(1105, 1140)는 IP 헤더 압축 및 복원 등의 동작을 담당하고, RLC(1110, 1135)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성한다. MAC(1115, 1130)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(1120, 1125)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심볼로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심볼을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행한다. 또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ(Hybrid ARQ) 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신 여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ 수신 긍정 확인/수신 부정 확인(ACK/NACK) 정보라 한다. 상향링크 전송에 대한 하향링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)를 통해 전송되며 하향링크 전송에 대한 상향링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 통해 전송될 수 있다.
본 도면에 도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC(Radio Resource Control, 이하 RRC) 계층이 존재하며, 상기 RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속 및 측정 관련 설정 제어 메시지를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 상기 RRC 계층의 메시지를 사용하여 단말에게 측정을 지시할 수 있으며, 단말은 측정 결과를 상기 RRC계층의 메시지를 사용하여 기지국에게 보고할 수 있다.
도 12는 본 발명에서 제안하는 측정 결과를 보고하는 방법을 사용할 경우 단말과 기지국 간의 메시지 흐름의 일례를 도시한 도면이다.
도 12에서 휴면 모드(RRC_IDLE)에 있는 단말(1201)은 보낼 데이터의 발생 등의 이유로 기지국(1203)에 접속을 수행한다(1211). 상기 휴면 모드는 단말의 전력 절약 등을 위해 네트워크와 연결이 되어 있지 않아 데이터를 전송할 수 없는 상태이며, 데이터 전송을 위해서는 연결 모드(RRC_CONNECTED)로의 천이가 필요하다. 단말이 기지국(1203)에 접속 절차를 성공하면, 단말은 연결 모드(RRC_CONNECTED)로 상태가 변경되며, 상기 연결 모드에 있는 단말은 기지국과 데이터 송수신이 가능하다(1213).
이후 기지국은 단말에게 단말 주변의 셀 측정을 설정한다(1215). 상기 측정 설정에는 측정 대상(measurement object) 및 보고 조건(report configuration) 등이 포함될 수 있다.
상기 측정 대상은 어떠한 주파수를 측정할지에 대한 정보가 포함될 수 있으며, 상기 정보에는 해당 주파수에 존재하는 셀들의 빔이 하나인지 복수인지, 복수인 경우에는 빔의 상세 설정 정보(예를 들어 빔의 개수, 각 빔의 식별자 및 측정 주기 등)가 포함될 수 있으며 또한 상기 정보는 특정 빔 식별자들에 대해서만 측정을 수행하도록 지시할 수 있다.
또한 상기 보고 조건에는 기지국으로 측정 결과를 주기적으로 보고하게 하거나, 또는 하기의 조건을 만족하는 경우에 기지국으로 측정 결과를 보고하는 등의 설정이 포함될 수 있다.
- 이벤트 A1 (서빙 셀 측정 결과가 임계치보다 좋아지는 경우)
- 이벤트 A2 (서빙 셀 측정 결과가 임계치보다 나빠지는 경우)
- 이벤트 A3 (주변 셀 측정 결과가 주 서빙셀(Primary Cell, PCell, 단말이 복수 개의 서빙 셀을 사용하는 경우의 대표 셀) 측정 결과보다 오프셋 이상 좋아지는 경우)
- 이벤트 A4 (주변 셀 측정 결과가 임계치보다 좋아지는 경우)
- 이벤트 A5 (주 서빙 셀(PCell) 측정결과가 임계치1보다 나빠지고, 주변 셀 측정 결과가 임계치2보다 좋아지는 경우)
- 이벤트 A6 (주변 셀 측정결과가 부 서빙셀(Secondary Cell, SCell, 단말이 복수 개의 서빙 셀을 사용하는 경우 PCell을 제외한 나머지 셀) 측정 결과보다 오프셋 이상 좋아지는 경우)
한편 NR 시스템에서 한 셀은 하나 또는 복수 개의 빔으로 구성될 수 있으며, 이에 따라 상기 '셀의 측정 결과' 라 함은 한 셀의 빔의 측정 결과 값들을 사용하여 계산한 값일 수 있다. 기지국은 상기 측정 설정에서 측정 결과를 어떻게 계산하는지를 구체적으로 지시할 수 있으며, 예를 들어 상기 기지국은 각 셀에 대해 각 셀로부터 측정한 여러 빔 가운데 가장 측정 결과가 좋은 N 개의 빔만을 고려하도록 설정할 수 있다. 또한 상기 기지국은 상기 N 개의 빔 결과에 대해 합 또는 평균 등의 방법을 사용하여 '셀'의 측정 결과를 산정하도록 지시할 수 있다. 상기 측정 설정은 RRC 계층의 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 사용하여 전송될 수 있다. 이후 단말은 상기 설정 지시에 대한 확인 메시지를 전송하며(1217), 이를 위해는 RRC 계층의 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지가 사용될 수 있다.
상기 측정 설정을 지시받은 단말은 상기 수신한 설정에 따라 빔 단위로 측정을 수행할지 여부를 판단하여 측정을 수행하여 기지국이 설정한 보고 조건에 해당하는지 여부를 판단한다(1219). 이에 따라 보고 조건에 해당하는 경우 (즉 예를 들어 상기 이벤트 중 하나가 만족된 경우, 해당 조건이 소정의 시간(TimeToTrigger, 또는 TTT)동안 만족되는 경우) 단말은 측정한 결과를 기지국으로 보고하는 메시지를 생성한다(1221). 이 때 단말은 각 셀 별로 셀의 측정 결과와 셀 내의 각 빔의 측정 결과를 포함할지 여부를 판단한다. 예를 들어, 단말은 각 셀의 종류에 따라 하기와 같이 정보를 포함시킬 수 있다.
- PCell 측정 결과: 셀 레벨 측정 결과 포함, (소정의 조건을 충족하는) 각 빔 측정 결과 포함
- SCell 측정 결과: 셀 레벨 측정 결과 포함, (소정의 조건을 충족하는) 각 빔 측정 결과 포함
- 주변 셀(best M 내의 셀, 최대 보고 가능 범위 내의 셀) 측정 결과: 셀 레벨 측정 결과 포함, (소정의 조건을 충족하는) 각 빔 측정 결과 포함
- 주변 셀 (best M 외의 셀; 최대 보고 가능 범위 내의 셀) 측정 결과: 셀 레벨 측정 결과 포함
- 주변 셀 (best M 외의 셀; 최대 보고 가능 범위 외의 셀) 측정 결과: 측정 결과 포함 안함.
상기의 '소정의 조건을 충족하는'에 대한 조건은 기지국이 상기 측정 설정에서 지시할 수 있다. 예를 들어 기지국은 해당 측정 대상 별로 복수 개의 빔을 사용하는지 여부 및 각 빔에 대한 소정의 임계치를 설정하고, 단말은 복수개의 빔을 사용하는 셀에 대해 각 빔의 측정 값이 상기 임계치 값보다 큰 경우 소정의 조건을 충족한다고 판단하여 해당 빔의 결과를 포함한다. PCell과 SCell의 경우는 현재 통신을 수행하는 셀로서 통신을 유지시킬지 말지에 대한 여부를 판단하기 위해 각 빔의 정보가 필요하다. 또한 주변 셀 가운데에서도 상기 셀의 측정 결과값에 따라 순위를 매길 수 있으며, 만약 기지국이 상기 측정 설정에서 소정의 값 M을 설정한 경우 단말은 주변 셀 가운데 M 순위 안에 드는 셀들에 대해서는, 셀 단위 측정 결과뿐만 아니라, 해당 셀의 각 빔 측정 결과를 포함할 수 있다. 또한, 단말은 M 순위에는 들지 못하지만 최대 보고 가능한 범위 내의 셀에 대해서는 셀 단위의 측정 결과를 포함하고, 최대 보고 가능 순위 내에 들지 못하는 셀은 측정 결과에 포함하지 않는다. 이후 단말은 상기 생성된 측정 결과를 기지국으로 전송한다(1223).
이에 따라 기지국은 해당 단말을 핸드오버 시킬지(즉 다른 셀로 이동시킬지) 여부를 판단한다(1225). 만약 단말을 핸드오버를 시키기로 결정한 경우 현재 기지국(1203)은 상기 측정 결과에 포함된 셀들의 정보에 따라 해당 주변 셀(1205)로 핸드오버를 준비시키기 위해 해당 기지국(1205)으로 핸드오버 요청(handover request) 메시지를 전송한다(1227). 상기 핸드오버 요청 메시지에는 핸드오버 시키고자 하는 단말의 상세 정보 및 해당 단말이 해당 기지국에서 사용할 암호화 키 등에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이에 따라 기지국은 해당 기지국으로부터 핸드오버 요청 확인(handover request acknowledge) 메시지를 수신하여 핸드오버 허용 여부에 대해 수신한다(1229). 상기 핸드오버 요청 확인 메시지에는 단말이 해당 셀에서 사용할 식별자 및 랜덤 엑세스(random access) 자원 정보 등이 포함될 수 있다.
이에 따라 소스 기지국(1203)은 단말(1201)에게 핸드오버 명령(handover command)을 전송한다(1233). 이를 위해서는 RRCConnectionReconfiguration 메시지가 사용될 수 있다. 이를 수신한 단말은 명령받은 셀과 하향링크 신호에 대해 동기화를 수행하여 해당 셀로 상향링크 동기 및 상향링크 전송 전력 세기를 맞추기 위해 랜덤 엑세스 과정을 수행하고(1233), 해당 셀에 핸드오버 완료 메시지(이는 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지일 수 있다)를 전송하여 핸드오버 절차를 완료한다(1235).
도 13은 본 발명을 적용한 경우 단말의 동작 순서의 일례를 도시한 도면이다.
도 13에서는 단말이 연결 모드(RRC_CONNECTED)에 있는 상태를 가정하며, 상기 연결 상태에서 단말은 기지국과 데이터 송수신이 가능하다(1301).
이후 단말은 기지국으로부터 단말 주변의 셀 측정을 설정받는다(1303). 상기 측정 설정에는 측정 대상(measurement object) 및 보고 조건(report configuration) 등이 포함될 수 있다.
상기 측정 대상은 어떠한 주파수를 측정할지에 대한 정보가 포함될 수 있으며, 상기 정보에는 해당 주파수에 존재하는 셀들의 빔이 하나인지 복수인지, 복수인 경우에는 빔의 상세 설정 정보(예를 들어 빔의 개수, 각 빔의 식별자 및 측정 주기 등)가 포함될 수 있으며, 또한 상기 정보는 특정 빔 식별자들에 대해서만 측정을 수행하도록 지시할 수 있다.
또한 상기 보고 조건에는 기지국으로 측정 결과를 주기적으로 보고하게 하거나, 또는 하기의 조건을 만족하는 경우에 기지국으로 측정 결과를 보고하는 등의 설정이 포함될 수 있다.
- 이벤트 A1 (서빙 셀 측정 결과가 임계치보다 좋아지는 경우)
- 이벤트 A2 (서빙 셀 측정 결과가 임계치보다 나빠지는 경우)
- 이벤트 A3 (주변 셀 측정 결과가 주 서빙셀PCell 측정 결과보다 오프셋 이상 좋아지는 경우)
- 이벤트 A4 (주변 셀 측정 결과가 임계치보다 좋아지는 경우)
- 이벤트 A5 (주 서빙셀 측정 결과가 임계치1보다 나빠지고, 주변 셀 측정 결과가 임계치2보다 좋아지는 경우)
- 이벤트 A6 (주변 셀 측정 결과가 부 서빙셀 측정결과보다 오프셋 보다 좋아지는 경우)
한편 NR 시스템에서 한 셀은 하나 또는 복수 개의 빔으로 구성될 수 있으며, 이에 따라 상기 '셀의 측정결과' 라 함은 한 셀의 빔의 측정 결과 값들을 사용하여 계산한 값일 수 있다. 기지국은 상기 측정 설정에서 측정 결과를 어떻게 계산하는지를 구체적으로 지시할 수 있으며, 예를 들어 상기 기지국은 각 셀에 대해 각 셀로부터 측정한 여러 빔 가운데 가장 측정 결과가 좋은 N 개의 빔만을 고려하도록 설정할 수 있다. 또한 상기 기지국은 상기 N 개의 빔 결과에 대해 합 또는 평균 등의 방법을 사용하여 '셀'의 측정 결과를 산정하도록 지시할 수 있다. 상기 측정 설정은 RRC 계층의 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 사용하여 전송될 수 있다. 이후 단말은 상기 설정 지시에 대한 확인 메시지를 전송하며, 이를 위해 RRC 계층의 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지가 사용될 수 있다.
상기 측정 설정을 지시받은 단말은 상기 수신한 설정에 따라 빔 단위로 측정을 수행할지 여부를 판단하여 측정을 수행하여 기지국이 설정한 보고 조건에 해당하는지 여부를 판단한다(1305). 이에 따라 보고 조건에 해당하는 경우(즉 예를 들어 상기 이벤트 중 하나가 설정된 경우 해당 조건이 소정의 시간(TimeToTrigger 또는 TTT 라고도 한다)동안 만족되는 경우) (1307) 단말은 측정한 결과를 기지국으로 보고하는 메시지를 생성한다(1309). 이 때 단말은 각 셀 별로 셀의 측정 결과와 셀 내의 각 빔의 측정 결과를 포함할지 여부를 판단한다. 예를 들어 단말은 각 셀의 종류에 따라 하기와 같이 정보시킬 수 있다.
- PCell 측정 결과: 셀 레벨 측정 결과 포함, (소정의 조건을 충족하는) 각 빔 측정 결과 포함
- SCell 측정 결과: 셀 레벨 측정 결과 포함, (소정의 조건을 충족하는) 각 빔 측정 결과 포함
- 주변 셀 (best M 내의 셀; 최대 보고 가능 순위 내의 셀) 측정 결과: 셀 레벨 측정 결과 포함, (소정의 조건을 충족하는) 각 빔 측정 결과 포함
- 주변 셀 (best M 외의 셀; 최대 보고 가능 순위 내의 셀) 측정 결과: 셀 레벨 측정 결과 포함
- 주변 셀 (best M 외의 셀; 최대 보고 가능 순위 외의 셀) 측정 결과: 측정 결과 포함 안함.
상기의 '소정의 조건을 충족하는'에 대한 조건은 기지국이 상기 측정 설정에서 지시할 수 있다. 예를 들어 기지국은 해당 측정 대상 별로 복수 개의 빔을 사용하는지 여부 및 각 빔에 대한 소정의 임계치를 설정하고, 단말은 복수개의 빔을 사용하는 셀에 대해 각 빔의 측정 값이 상기 임계치 값보다 큰 경우, 소정의 조건을 충족한다고 판단하여, 해당 빔의 결과를 포함한다. PCell과 SCell의 경우는 현재 통신을 수행하는 셀로서 통신을 유지시킬지 말지에 대한 여부를 판단하기 위해 각 빔의 정보가 필요하다. 또한 주변 셀 가운데에서도 상기 셀의 측정 결과값에 따라 순위를 매길 수 있으며, 만약 기지국이 상기 측정 설정에서 소정의 값 M을 설정한 경우 단말은 주변 셀 가운데 M 순위 안에 드는 셀들에 대해서는 셀 단위 측정 결과뿐만 아니라 해당 셀의 각 빔 측정 결과를 포함할 수 있다. 또한, 단말은 M 순위에는 들지 못하지만 최대 보고 가능한 순위 내의 셀에 대해서는 셀 단위의 측정 결과를 포함하고, 최대 보고 가능 순위 내에 들지 못하는 셀은 측정 결과에 포함하지 않는다. 이후 단말은 상기 생성된 측정 결과를 기지국으로 전송한다(1311).
본 도면에서는 생략하였으나, 이후 상기 보고 내용에 따라 기지국은 해당 단말을 핸드오버 시킬지(즉 다른 셀로 이동시킬지) 여부를 판단할 수 있으며, 단말은 핸드오버 명령을 기지국으로부터 수신한 경우 해당 셀로 핸드오버를 수행한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 블록 구성을 도시한 도면이다.
상기 도 14를 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency) 처리부 (1410), 기저대역 (baseband) 처리부(1420), 저장부(1430), 제어부(1440)를 포함한다.
상기 RF 처리부(1410)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉 상기 RF 처리부(1410)는 상기 기저대역 처리부(1420)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어 상기 RF 처리부(1410)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도 14에서 하나의 안테나만이 도시되었으나 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF 처리부(1410)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF 처리부(1410)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해 상기 RF 처리부(1410)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다.
상기 기저대역 처리부(1420)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어 데이터 송신시 상기 기저대역 처리부(1420)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성한다. 또한 데이터 수신시 상기 기저대역 처리부(1420)은 상기 RF 처리부(1410)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신시 상기 기저대역 처리부(1420)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성하고 상기 복소 심볼들을 부반송파들에 매핑한 후 IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심볼들을 구성한다. 또한 데이터 수신시 상기 기저대역 처리부(1420)은 상기 RF 처리부(1410)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심볼 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역 처리부(1420) 및 상기 RF 처리부(1410)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라 상기 기저대역 처리부(1420) 및 상기 RF 처리부(1410)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 또한 상기 기저대역 처리부 (1420) 및 상기 RF 처리부(1410) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(super high frequency(SHF), 일례로 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave, 일례로 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(1430)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다.
상기 제어부(1440)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어 상기 제어부(1440)는 상기 기저대역 처리부(1420) 및 상기 RF 처리부(1410)을 통해 신호를 송수신한다. 또한 상기 제어부(1440)는 상기 저장부(1440)에 데이터를 기록하고 읽는다. 이를 위해 상기 제어부(1440)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 제어부(1440)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(1440)는 다중 연결 모드로 동작하기 위한 처리를 수행하는 다중연결 처리부(1442)를 포함한다. 예를 들어 상기 제어부(1440)는 상기 단말이 상기 도 14에 도시된 단말의 동작에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 단말은 기지국으로부터 측정을 명령하는 메시지를 수신한다. 이를 수신한 상기 제어부는 기지국으로부터 설정받은 측정 이벤트 및 조건, 핸드오버 명령에 따라 측정을 수행하고 셀 종류 및 설정 정보에 따라 측정 결과 보고 메시지를 생성하여 기지국으로 전송한다.
본 발명의 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 발명의 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(Read Only Memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(Compact Disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크Digital Versatile Discs, DVDs) 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 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 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 발명이 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 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
<제3실시예>
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)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 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들, 또는 이를 기반으로 변형한 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 15는 본 발명이 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 15를 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 또는 NR 기지국, 1510)과 NR CN(New Radio Core Network, 1505)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말, 1515)은 NR gNB(1510) 및 NR CN(1505)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 15에서 NR gNB(1510)는 기존 LTE 시스템의 eNB(Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB(1510)는 NR UE(1515)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동 통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR gNB(1510)가 담당한다. 하나의 NR gNB(1510)는 통상 다수의 셀들을 제어한다. NR gNB(1510)은 기존 LTE 시스템 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상의 대역폭을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 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) 방식이 적용될다.
NR CN(1505)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다. 또한 차세대 이동 통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME(1525)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB(1530)과 연결된다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 또 다른 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 16을 참고하면, 빔 기반으로 동작하는 NR gNB(1605)가 서비스하는 셀은 여러 개의 TRP(Transmission Reception Point, 1610, 1615, 1620, 1625, 1630, 1635, 1640) 들로 구성될 수 있다. TRP(1610, 1615, 1620, 1625, 1630, 1635, 1640)는 기존 LTE 기지국(eNB)에서 물리적인 신호를 송수신하는 일부 기능을 분리시킨 블록을 나타내며 이는 다수의 안테나로 구성되어 있다. 상기 NR gNB(1605)은 CU(Central Unit)으로, TRP는 DU(Distributed Unit)으로 표현될 수 있다. 상기 NR gNB(1605)와 TRP의 기능은 1645와 같은 PDCP, RLC, MAC 및 PHY 계층에서 각 계층을 분리시켜서 구성될 수 있다. 즉 특정 TRP는 PHY계층만을 가지고 해당 계층의 기능을 수행할 수 있고(1615, 1625), 특정 TRP는 PHY계층과 MAC계층만을 가지고 해당 계층들의 기능을 수행할 수 있으며(1610, 1635, 1640), 특정 TRP는 PHY계층, MAC계층, 그리고 RLC 계층만을 가지고 해당 계층들의 기능을 수행할 수 있다(1620, 1630).
특히 TRP(1610, 1615, 1620, 1625, 1630, 1635, 1640)는 다수의 송수신 안테나를 이용해서 여러 방향의 좁은 빔을 생성하여 데이터를 송수신하는 빔포밍 기술을 사용할 수 있다. 사용자 단말(1650)은 TRP(1610, 1615, 1620, 1625, 1630, 1635, 1640)를 통해 NR gNB(1605) 및 외부 네트워크에 접속한다. 상기 NR gNB(1605)은 사용자들에게 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 수행하여 상기 단말들과 코어 망(Core network, CN)간에 연결을 지원한다.
도 17은 본 발명이 적용되는 NR 시스템이 사용하는 프레임 구조의의 일례를 도시한 도면이다.
NR 시스템은 LTE 시스템 대비 높은 전송 속도를 목표로 하고 있으며, 넓은 주파수 대역폭을 확보하기 위해 고주파수 대역에서 동작하는 시나리오를 고려한다. 특히, 고주파수 대역에서는 지향성 빔(Beam)을 생성하여 단말에게 높은 데이터 전송률을 가지는 데이터를 전송하는 시나리오가 고려될 수 있다.
이에 따라, NR 기지국, 또는 송수신점(Transmission Reception Point, 이하 TRP, 1701)이 셀 내의 단말들(1771, 1773, 1775, 1777, 1779)과 통신할 때 서로 다른 빔을 사용하여 통신하는 시나리오를 고려할 수 있다. 즉, 본 예시 도면에서 단말1(1771)은 빔 #1(1751)을 활용하여 통신하며, 단말2(1773)는 빔 #5(1755)을 활용하여 통신하며, 단말3, 4 및 5(1775, 1777, 1779)는 빔 #7(1757)을 통해 통신하는 시나리오를 가정한다.
단말이 TRP와 어떠한 빔을 사용해서 통신하는지를 측정하기 위해, 공통의 오버헤드 신호가 전송되는 오버헤드 서브프레임(overhead subframe, 이하 OSF, 1703)이 시간상으로 존재한다. 상기의 OSF에는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼의 타이밍 획득을 위한 주 동기 신호(Primary Synchronization Signal, PSS), 셀 ID를 검출하기 위한 부 동기 신호(Secondary Synchronization Signal, SSS), 서브 프레임의 타이밍을 획득하기 위한 확장된 동기 신호(Extended Synchronization Signal, ESS), 그리고 빔을 식별하기 위한 빔 기준 신호(Beam Reference Signal, BRS)가 포함된다. 또한 시스템 정보, 마스터 정보 블록(Master Information Block, MIB) 또는 단말이 시스템에 액세스하기 위해 필수적인 정보(예를 들어 하향링크 빔의 대역폭, 시스템 프레임 번호 등이 수납)가 포함된 PBCH(Physical Broadcast Channel)가 전송될 수 있다.
또한 상기 OSF에서 기지국은 심볼 별로(또는 여러 심볼에 걸쳐) 각기 다른 빔을 사용하여 기준 신호(reference signal)를 전송한다. 상기 기준 신호로부터 각 빔을 구별하기 위한 빔 인덱스(Index) 값을 도출할 수도 있다. 본 도면에서는 기지국이 전송하는 빔이 #1(1751) 부터 #12(1762)까지 12개의 빔이 있는 것을 가정하며, 상기 OSF에서 매 심볼마다 각기 다른 빔이 스위핑(sweeping)되어 전송되는 경우를 가정한다. 즉 OSF 내에서 각 심볼 별로(예를 들어 첫 번째 심볼(1731)에서 빔#1(1751) 전송) 각각의 빔이 전송되어, 단말은 OSF에서 신호를 측정하여, OSF 내에 전송되는 어떤 빔으로부터의 신호가 가장 센지를 측정할 수 있게 된다.
본 예시 도면에서는 해당 OSF가 25 서브프레임마다 반복되는 시나리오를 가정하며, 이 때 나머지 24개의 서브프레임은 일반 데이터가 송수신되는 데이터 서브 프레임(data subframe, 이하 DSF, 1705) 이다. 이에 따라 기지국의 스케줄링에 따라 상기 단말3, 4, 5 (1775, 1777, 1779)는 빔 #7을 공통으로 사용하여 통신하고(1711), 상기 단말1(1771)은 빔 #1을 사용하여 통신하며(1713), 단말2(1773)은 빔 #5을 활용하여 통신하는 시나리오를 가정한다(1715).
본 도면에서는 기지국의 송신 빔 #1(1751)부터 #12(1762)에 대해 주로 도식화 하였으나, 상기 기지국의 송신 빔을 수신하기 위한 단말의 수신 빔 (예를 들어, 상기 단말1(1771)의 1781, 1783, 1785, 1787)을 추가로 고려할 수 있다. 본 도면에서 상기 단말1은 4개의 빔(1781, 1783, 1785, 1787)을 갖고 있으며, 어떠한 빔이 가장 좋은 수신 성능을 가지는지를 판단하기 위해 빔 스위핑을 수행한다. 이 때 동시에 여러 빔을 사용할 수 없는 경우, 단말은 각 OSF에 대해 하나의 수신 빔을 사용하여 수신 빔의 개수만큼 여러 OSF를 수신하여 최적의 기지국의 송신 빔과 단말의 수신 빔을 찾을 수 있다.
도 18은 본 발명이 적용되는 차세대 이동 통신 시스템에서의 빔 관리 절차를 도시한 도면이다.
NR 시스템에서의 네트워크가 컨트롤하는 이동성(mobility) 및 연결(connection) 방법은 크게 두 가지로 나뉜다. 첫 번째는 LTE 시스템에서와 같은 셀 단위의 RRC 기반의 이동성 관리이고, 두 번째는 RRC가 관여하지 않는 이동성 관리 방법으로 이는 빔 관리(beam management)로 칭할 수 있다. RRC 기반의 이동성 관리는 셀간 핸드오버(inter-cell handover)에 적용 가능하고, RRC가 관여하지 않는 이동성 관리는 NR UE와 NR TRP들 사이의 최적의 송수신 빔을 결정하고 선택하는 방법으로 수행된다. 빔 관리 절차는 아래에 단계별로 설명한다.
먼저 1800 단계에서, NR UE는 인접한 TRP들로부터의 하향링크 송신 빔의 세기를 측정할 수 있다. 상기 단계에서 TRP 송신 빔들은 NR UE의 수신 빔 별로 측정될 수 있고, 여기에는 빔 스위핑(beam sweeping) 방법이 사용된다. 즉 NR UE는 각 수신 빔을 사용하여 매 OSF마다 수신 빔을 변경하고, 해당 OSF에서 매 심볼마다 스위핑되는 TRP로부터의 송신 빔들의 측정을 수행한다. 여기서 여러 TRP로부터 전송되는 하향링크 송신 빔들은 서로 다른 코드 또는 주파수 자원을 통해 전송될 수 있으므로 하향링크 송신 빔들을 NR UE가 구분할 수 있다. 1810 단계에서 단말은 한 개 또는 복수 개의 하향링크 빔 측정값을 NR gNB로 보고한다. 상기 보고에는 NR UE가 현재 수신 빔으로 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔들의 리스트와 빔 세기가 포함되거나, 전체 수신 빔 별로 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔들의 리스트와 빔 세기가 포함될 수 있다. 1820 단계에서 NR gNB는 하향링크 빔 결정 단계를 수행한다. 상기 단계에서 NR gNB는 NR UE로부터 수신한 측정값 보고 결과를 비교하고 실제 하향링크 송신에 사용될 빔을 선택한다. 1830 단계에서 NR gNB는 전체 TRP들에서의 빔 중 가장 적합한 빔(상기 단계에서 결정된 빔)으로 스위칭하고 NR UE로 해당 빔을 통해 신호를 전송한다.
본 발명에서는 하향링크 송신 빔의 세기를 단말의 요구 별로 측정하는 새로운 방법을 제안한다. 즉 NR 기지국이 단말에게 전용 측정 기준 신호(dedicated measurement reference signal, 이하 MRS)를 할당하고 단말은 할당된 자원을 측정하고 측정 결과를 보고하는 방법이다. 상기의 측정 요청 및 보고는 보다 빠른 메시지 전달을 위해 레이어1 및/또는 레이어2 시그널링을 통해 수행되는 편이 효과적이다.
도 19는 본 발명에서 고려하는 단말 요구별 채널 측정 방법 및 보고 방법의 일례를 도시한 도면이다.
본 발명은 기존 LTE 시스템에서의 L3 측정(measurement)과 달리, 빔을 사용하는 NR 시스템에서의 이동성에 따른 빔 관리의 필요성에 따라 필요한 동작이다. 연결 모드에 있는 단말은 셀 내 또는 셀 밖으로 이동함에 따라 다른 빔 또는 셀 또는 기지국으로부터 송수신을 하도록 이동을 명령하여야 할 필요가 있다. 이를 위해 기지국은 서빙 빔 또는 동일 셀의 동일 TRP에서의 주변 빔, 또는 동일 셀의 다른 송수신 지점(inter-TRP), 또는 다른 셀의 주변 빔에 대한 측정을 지시하도록 설정할 수 있다. 상기 측정 지시에는 단말이 기지국으로부터 측정해야 하는 측정 기준 신호의 전송 자원 정보와 결과를 보고하도록 하는 조건 및 파라미터들이 포함될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 나열한 이동성 및 연결 관리 중에서 동일 셀(서빙 셀)에서의 이동성 및 연결 관리 방법에 대해 기술한다. 특히 이는 NR 시스템에서 RRC가 관여하지 않는 빔 관리 방법으로 명칭한다.
차세대 통신 시스템에서는 측정 기준 신호(이하 MRS)가 셀 레벨과 빔 레벨 이동성을 위해 사용될 수 있다. 즉 MRS가 서빙 셀 내의 단일 또는 복수의 단말에게 빔포밍되어 전송될 수 있으며, 각각의 단말은 다른 이동성 특징을 가질 수 있다. 1905에서는 기존 LTE 시스템에서 사용하였던 측정 설정 및 측정 방식에 대해 도시하고 있다. 기지국은 단말이 MRS(1910)를 측정할 수 있도록 측정과 관련된 정보를 RRC 제어 메시지를 통해 설정할 수 있다. 해당 정보는 측정 대상(measurement object)의 주파수 정보 및 MRS 전송 주기(1915) 및 관련 측정 보고와 관련된 파라미터들을 포함한다. 상기 파라미터에는 측정 보고 조건(이벤트 트리거링 또는 주기적 보고)을 포함한다. 또한 MRS 측정을 통해 측정 보고 조건을 만족할 경우 RRC 메시지를 통해 측정 보고(measurement report)를 수행할 수 있다. 하지만 상기의 RRC 설정을 통한 빔 측정은 즉각적인 측정이 필요한 서빙 셀 내에서의 NR 빔 관리 절차에 적합하지 않다.
1925에서는 본 발명에서 제안하는 MAC 제어 요소(control element, CE)를 사용한 측정 요청(measurement request)과 측정 보고의 제1 실시예에 대해 도시하였다. 기지국은 RRC 제어 메시지(1930)에 L3 측정에 대한 설정 신호를 포함시킬 수 있고, 새로운 단말 요구에 따른(On-demand) 측정 요청(measurement request) MAC CE(1935)를 통해 한번 전송되는(one-shot) MRS(1940)의 주파수 정보뿐만 아니라 시간 및/또는 자원(time/resource) 정보도 함께 설정된다. 단말은 해당 기준(reference) 신호(1940)에 대한 측정을 수행한 후에 측정 보고(1945)를 전송한다. 상기의 측정 보고(1945)를 전달하는 방법은 이벤트-트리거링(event-triggering) 또는 의무적으로 전달하는 방법이 설정 가능하며, 상기의 RRC 제어 메시지 또는 상기의 측정 요청 MAC CE에 포함될 수 있다. 상기의 측정 보고(1945) 역시 새로운 MAC CE로 전달된다.
1950에서는 본 발명에서 제안하는 MAC CE를 사용한 측정 요청과 측정 보고의 제2실시예에 대해 도시하였다. 기지국은 RRC 제어 메시지(1955)를 통해 L3 측정에 대한 설정 신호를 포함시킬 수 있고, 새로운 단말 요구에 따른(On-demand) 측정 요청 MAC CE(1960)를 통해 복수로 전송되는(multi-shot) MRS(1965, 1970, 1975)의 횟수, 주파수 정보뿐만 아니라 시간 및/또는 자원 정보도 함께 설정된다. 상기의 정보에는 MRS(1965, 1970, 1975) 전송 횟수 및 주기, 초기 전송 주파수 및 시간 및/또는 자원 정보가 전송될 수 있다. 단말은 해당 기준(reference) 신호(1965, 1970, 1975)에 대한 측정을 수행한 후에 측정 보고(1980)를 전송한다. 상기의 측정 보고(1980)를 전달하는 방법은 이벤트 트리거링 또는 의무적으로 지정하여 전달하는 방법이 설정 가능하며, 상기의 RRC 제어 메시지 또는 상기의 측정 요청 MAC CE에 포함될 수 있다. 상기의 측정 보고(1980) 역시 새로운 MAC CE로 전달된다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 MAC CE를 이용한 단말 요구 별 채널 측정 및 보고 절차를 도시한 도면이다.
휴면 모드(RRC_IDLE)에 있는 단말(2001)은 적합한 셀을 찾아 해당 기지국(2003)에 캠핑해 있다가(2005), 보낼 데이터의 발생 등의 이유로 RRC 연결 설정을 통해 기지국(2003)에 접속을 수행한다(2010). 상기 휴면 모드에서는 단말의 전력 절약 등을 위해 네트워크와 연결이 되어 있지 않아 데이터를 전송할 수 없는 상태이며, 데이터 전송을 위해서는 연결 모드(RRC_CONNECTED)로 천이가 필요하다. 또한 상기 캠핑을 수행한다는 의미는 단말이 해당 셀에 머물러서 하향링크로 데이터가 송신되는지 여부를 판단하기 위해 페이징 메시지를 모니터링하고 있다는 의미이다. 단말이 기지국(2003)에 접속 절차를 성공하면, 단말은 연결 모드(RRC_CONNECTED)로 상태가 변경되며, 상기 연결 모드에 있는 단말은 기지국과 데이터 송수신을 수행할 수 있다.
연결 모드에 있는 단말(2001)은 기지국(2003)으로부터 MAC 설정 정보를 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 통해 수신할 수 있다(2015). 상기 RRC 제어 메시지에는 논리 채널(Logical channel, LC)과 논리 채널 그룹(Logical channel group, LCG)의 매핑 정보, 측정 결과(Measurement Result) MAC CE와 LCG의 매핑 정보가 포함된다. 상기의 MAC 설정 정보는 측정 결과 MAC CE가 버퍼 상태 보고(buffer status report, BSR)을 트리거링할 경우에 대한 매핑 정보이며, 기존 LTE 시스템에서의 BSR과 달리 NR 시스템에서의 새로운 BSR에는 LCG 별 데이터 양 뿐만 아니라 MAC CE 데이터 양도 포함시켜야 한다. 또는 RRC 제어 메시지를 통해 특정 MAC CE들이 속하는 논리 채널 그룹을 지정할 수도 있다. 이후 단말(2001)은 기지국(2003)과 데이터 송수신을 수행할 수 있다.
연결 모드에 있는 단말은 이후 셀 내에서, 또는 셀 밖으로 이동함에 따라 다른 빔으로 또는 셀 또는 기지국과 송수신을 수행하도록 이동을 명령하여야 할 필요가 있다. 이를 위해 기지국(2003)은 RRC 메시지를 통해 다른 셀의 주변 빔에 대한 측정(L3 측정)을 지시하도록 설정한다(2025). 상기 측정 지시에는 단말(2001)이 기지국(2003)으로 측정 결과를 보고하도록 하는 조건 및 파라미터들을 포함할 수 있다. 상기와 같은 설정 정보를 수신한 단말(2001)은 기지국(2003)으로 설정 정보를 성공적으로 수신하였음을 알리는 확인 메시지를 전송한다(2030). 이를 위해 LTE 시스템에서와 같은 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지가 사용될 수 있다.
2035 단계에서 단말(2001)은 NR 기지국(2003) 또는 다른 셀에 포함된 TRP들로부터의 하향링크 송신 빔(즉 측정 대상 1, 2, ... , n, 2026, 2027, 2028)들의 세기를 측정한다. 상기 단계에서 단말(2001)은 셀 레벨의 측정 결과를 측정하고 기지국(2003)으로부터 설정 받은 보고 조건을 판단한다. 설정된 측정값 보고 조건에 맞춰서 단말(2001)은 기지국(2003)에게 측정 결과를 RRC 메시지를 통해 보고하고(2040), 데이터 송수신을 재개한다(2045).
2050 단계에서 기지국(2003)은 단말에게 요구에 따른(on-demand) 측정 요청 MAC CE를 전송하여 단말이 측정을 수행할 MRS의 시간 및/또는 주파수 정보를 제공한다. 상기 단계에서 기지국이 도 19에서 설명한 제1 실시예에 따라 동작할 경우에는 one-shot(원샷) MRS임을 지시하는 지시자와 MRS 자원의 시간 및/또는 주파수 정보를 포함한다. 도 19에서 설명한 제2 실시예에 따라 동작할 경우에는 multi-shot(멀티샷) MRS임을 지시하는 지시자와 해당 복수의 MRS가 전송되는 시간 및/또는 주파수 정보를 포함한다. 상기 정보에는 각각의 자원 정보를 리스트로 전달하거나, MRS 전송 횟수 및 주기, 그리고 초기 전송 MRS 시간 및/또는 주파수 정보가 포함될 수 있다.
상기 측정 요청 MAC CE를 수신한 단말(2001)은 서빙 셀에 대해 설정된 on-demand 측정을 수행하고, 측정값 보고를 위한 MAC CE를 생성한다(2055). 상기 측정값 보고는 기지국으로부터 설정된 트리거링 조건(이벤트 트리거링 또는 의무적 보고, 주기적 보고)에 따라 생성될 수 있다. 또한 단말은 측정값 보고 MAC CE 전송을 위한 BSR을 트리거링 할 수 있다(2060). 상기의 새로운 BSR에는 LCG 별 데이터 양 뿐만 아니라 MAC CE 데이터 양도 포함시켜야 한다. 이를 위해서는 상기 MAC CE에 대한 논리 채널 우선순위(Logical channel priority)가 할당되어야 한다. 또는 상기 MAC CE는 연결 상태의 단말이 데이터를 주고 받을 경우에 데이터 패킷에 같이 포함되어 전송될 수 있다. 이후 2065 단계에서 단말(2001)은 기지국(2003)에게 생성된 측정 보고 MAC CE를 전송한다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작을 도시한 도면이다.
연결 모드에 있는 단말은 기지국으로부터 MAC 설정 정보를 RRC 제어 메시지를 통해 수신할 수 있다(2105). 상기 RRC 제어 메시지에는 논리 채널(LC)과 논리 채널 그룹(LCG)의 매핑 정보, 측정 결과 MAC CE와 LCG의 매핑 정보가 포함된다. 상기의 MAC 설정 정보는 측정 결과 MAC CE가 BSR을 트리거링할 경우에 대한 매핑 정보이며, 기존 LTE 시스템에서의 BSR과 달리 NR 시스템에서의 새로운 BSR에는 LCG 별 데이터 양 뿐만 아니라 MAC CE 데이터 양도 포함시켜야 한다. 또는 RRC 제어 메시지를 통해 특정 MAC CE들이 속하는 논리 채널 그룹이 지정될 수도 있다. 이후 단말은 기지국과 데이터 송수신을 수행할 수 있다.
연결 모드에 있는 단말은 이후 셀 내에서, 또는 셀 밖으로 이동함에 따라 다른 빔으로 또는 셀 또는 기지국과 송수신을 수행하도록 이동을 명령하여야 할 필요가 있다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 RRC 메시지를 통해 다른 셀의 주변 빔에 대한 측정(L3 측정)에 대한 설정 정보를 수신한다(2110). 상기 측정 설정에는 단말이 기지국으로 측정 결과를 보고하도록 하는 조건 및 파라미터들이 포함될 수 있다. 즉 측정 대상에 대한 정보 및 ReportConfig 정보가 포함된다.
단말은 서빙 셀 및 측정 대상에 대해 설정된 조건에 따라 측정을 수행하고 측정 보고 조건에 따라 서빙 셀의 L3 측정 보고를 수행한다(2115). 이후 단말은 기지국으로부터 서빙 셀 내의 이동성을 위한, 즉 빔 관리를 위해 on-demand 측정 요청 MAC CE를 수신한다(2120). 상기 메시지에는 one-shot MRS 또는 multi-shot MRS임을 지시하는 지시자와 MRS 자원이 전송되는 시간 및/또는 주파수 정보가 포함된다. 만약 multi-shot MRS임을 지시하는 지시자가 포함된 경우에는 해당 복수의 MRS가 전송되는 시간 및/또는 주파수 정보가 포함되거나, MRS 전송 횟수 및 주기, 그리고 초기 전송 MRS 시간 및/또는 주파수 정보가 포함될 수 있다.
상기 단말은 MAC CE를 수신한 단말은 해당 MRS 전송의 지시자를 확인한 이후 동작을 다르게 수행할 수 있다(2125). 만약 상기 MAC CE에 포함된 지시자가 one-shot MRS 전송을 지시하는 지시자일 경우, 단말은 2130 단계에서 서빙 셀에 대한 해당 MRS를 측정한 후 측정 보고 MAC CE를 생성한다. 상기 측정값 보고는 기지국으로부터 설정된 트리거링 조건(이벤트 트리거링 또는 의무적 보고, 주기적 보고)에 따라 생성될 수 있다. 이후 단말은 측정값 보고 MAC CE 전송을 위한 BSR을 트리거링할 수 있다(2135). 상기의 새로운 BSR에는 LCG 별 데이터 양 뿐만 아니라 MAC CE 데이터 양도 포함시켜야 한다. 이를 위해서는 상기 MAC CE에 대한 논리 채널 우선순위가 할당되어야 한다. 또는 상기 MAC CE는 연결 상태의 단말이 데이터를 주고 받을 경우에 데이터 패킷에 같이 포함되어 전송될 수 있으므로 이 경우 상기 2135 단계가 생략될 수 있다. 이후 2140 단계에서 단말은 기지국에게 생성된 측정 보고 MAC CE를 전달한다.
상기 2125 단계에서 MAC CE에 포함된 지시자가 multi-shot MRS 전송을 지시하는 지시자일 경우, 단말은 2145 단계에서 서빙 셀에 대한 해당 복수의 MRS를 측정한 후 측정 보고 MAC CE를 생성한다. 상기 측정값 보고는 기지국으로부터 설정된 트리거링 조건(이벤트 트리거링 또는 의무적 보고, 주기적 보고)에 따라 생성될 수 있다. 즉 복수의 MRS 중 한 개의 측정으로 보고가 트리거링 될 수도 있고, 모든 측정 이후에 보고될 수도 있다. 이후 단말은 측정값 보고 MAC CE 전송을 위한 BSR을 트리거링할 수 있다(2150). 상기의 새로운 BSR에는 LCG 별 데이터 양 뿐만 아니라 MAC CE 데이터 양도 포함시켜야 한다. 이를 위해서는 상기 MAC CE에 대한 논리 채널 우선순위가 할당되어야 한다. 또는 상기 MAC CE는 연결 상태의 단말이 데이터를 주고 받을 경우에 데이터 패킷에 같이 포함되어 전송될 수 있으므로 상기 2150단계가 생략될 수 있다. 이후 2155 단계에서 단말은 기지국에게 생성된 측정 보고 MAC CE를 전달한다.
도 22는 본 발명을 수행할 수 있는 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency) 처리부(2210), 기저대역(baseband) 처리부(2220), 저장부(2230), 제어부(2240)를 포함한다.
상기 RF 처리부(2210)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉 상기 RF 처리부(2210)는 상기 기저대역 처리부(2220)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어 상기 RF 처리부(2210)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서 하나의 안테나만이 도시되었으나 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부(2210)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가 상기 RF 처리부(2210)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해 상기 RF 처리부(2210)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.
상기 기저대역 처리부(2220)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어 데이터 송신시, 상기 기저대역 처리부(2220)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성한다. 또한 데이터 수신 시, 상기 기저대역 처리부(2220)은 상기 RF 처리부(2210)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신시 상기 기저대역 처리부(2220)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성하고 상기 복소 심볼들을 부반송파들에 매핑한 후 IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심볼들을 구성한다. 또한 데이터 수신시 상기 기저대역 처리부(2220)은 상기 RF 처리부(2210)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심볼 단위로 분할하고 FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역 처리부(2220) 및 상기 RF 처리부(2210)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역 처리부(2220) 및 상기 RF 처리부(2210)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가 상기 기저대역 처리부(2220) 및 상기 RF 처리부(2210) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한 상기 기저대역 처리부(2220) 및 상기 RF 처리부(2210) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(wireless RAN, 일례로 IEEE 802.11), 셀룰러 망(일례로 LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(super high frequency, SHF, 일례로 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave, 일례로 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(2230)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히 상기 저장부(2230)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2230)는 상기 제어부(2240)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2240)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2240)는 상기 기저대역 처리부(2220) 및 상기 RF 처리부(2210)을 통해 신호를 송수신한다. 또한 상기 제어부(2240)는 상기 저장부(2240)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2240)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(2240)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 23은 본 발명에 따른 NR 기지국의 구성을 도시한 블록도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF 처리부(2310), 기저대역 처리부(2320), 백홀 통신부(2330), 저장부(2340), 제어부(2350)를 포함하여 구성된다.
상기 RF 처리부(2310)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉 상기 RF 처리부(2310)는 상기 기저대역 처리부(2320)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어 상기 RF 처리부(2310)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 기지국은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부(2310)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가 상기 RF 처리부(2310)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해 상기 RF 처리부(2310)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향링크 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역 처리부(2320)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어 데이터 송신시, 상기 기저대역 처리부(2320)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성한다. 또한 데이터 수신시, 상기 기저대역 처리부(2320)은 상기 RF 처리부(2310)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어 OFDM 방식에 따르는 경우 데이터 송신시, 상기 기저대역 처리부(2320)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성하고 상기 복소 심볼들을 부반송파들에 매핑한 후 IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심볼들을 구성한다. 또한 데이터 수신 시, 상기 기저대역 처리부(2320)은 상기 RF 처리부(2310)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심볼 단위로 분할하고 FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역 처리부(2320) 및 상기 RF 처리부(2310)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라 상기 기저대역 처리부(2320) 및 상기 RF 처리부(2310)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀 통신부(2330)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉 상기 백홀 통신부(2330)는 상기 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부(2340)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히 상기 저장부(2340)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한 상기 저장부(2340)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2340)는 상기 제어부(2350)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2350)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어 상기 제어부(2350)는 상기 기저대역 처리부(2320) 및 상기 RF 처리부(2310)을 통해 또는 상기 백홀 통신부(2330)을 통해 신호를 송수신한다. 또한 상기 제어부(2350)는 상기 저장부(2340)에 데이터를 기록하고 읽는다. 이를 위해 상기 제어부(2350)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
<제4실시예>
일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동 통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다. 이러한 무선 이동 통신 시스템에서 단말은 지속적으로 오랜 시간 동안 서비스를 받기보다는 간헐적으로 서비스를 받는 경우도 많이 발생한다. 따라서 단말이 항상 연속적으로 기지국의 신호를 수신하고 확인한다면 단말 전력이 빠르게 소모될 것이다. 따라서 이러한 전력 소모를 감소시키는 것은 대단히 중요하다. 따라서 단말을 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 유휴 모드(RRC Idle mode)로 전환시켜 대기 모드에 있도록 할 수 있다. 하지만 단말이 대기 모드에 있다가 다시 RRC 연결 모드로 전환하기까지 많은 시그널링 절차가 필요하다. 따라서 차세대 이동 통신 시스템에서는 이러한 시그널링 절차를 줄이면서 빠른 연결이 가능하고 대기 모드처럼 단말 전력을 절약할 수 있는 RRC 비활성화 모드(RRC Inactive mode) 또는 라이틀리-커넥티드(lightly-connected) 또는 라이티드-커넥티드(lighted-connected) 모드를 정의할 수 있다. 또한 RRC 연결 모드에서 RRC 비활성화 모드(또는 lighted connected 모드)로의 전환, 또는 RRC 비활성화 모드(또는 lighted connected 모드)로의 전환에 대한 효율적인 방법이 필요하다.
또한 RRC 비활성화 모드에서는 단말의 배터리 사용을 절감되고, 단말이 네트워크로의 연결시 적은 시그널링 오버헤드를 가지고 빠른 연결을 설정할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 RRC 비활성화 모드에 있는 단말은 RRC 유휴 모드에 있는 단말이 주기적으로 트래킹 영역(Tracking area)을 갱신하는 절차보다 더 자주 랜 지시 영역(RAN Notification area, 또는 랜 페이징 영역(RAN paging area), RPA와 혼용 가능하다)을 갱신하는 절차를 수행해야 한다. 따라서 네트워크에 RRC 비활성화 모드 단말들이 굉장히 많다면 주기적인 랜 지시 영역 갱신 절차로 인한 시그널링 오버헤드가 야기될 수 있으므로 네트워크는 RRC 비활성화 모드인 단말들을 관리하고 필요시 RRC 유휴 모드로 전환할 수 있어야 한다.
또한 RRC 비활성화 모드에 있는 단말이 다양한 경우에 대해서 RRC 메시지를 송수신할 때 필요한 RRC 메시지 전송 방법 및 절차가 정의될 필요가 있다. 상기에서 다양한 경우는, RRC 비활성화 모드 단말이 랜 페이징 영역을 갱신하는 절차, 네트워크가 단말을 RRC 비활성화 모드, RRC 유휴 모드 또는 RRC 연결 모드로 전환하는 절차, RRC 비활성화 단말이 단말 식별자로 연결 시도를 할 때 네트워크 및/또는 기지국이 해당 단말 식별자에 대한 단말 컨텍스트를 확인하는 데 실패했을 경우를 위한 절차 등이 해당할 수 있다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)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 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 발명에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다.
도 24는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 24을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국, 2405, 2410, 2415, 2420)과 MME(Mobility Management Entity, 2425) 및 S-GW(Serving-Gateway, 2430)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말, 2435) ENB(2405, 2410, 2415, 2420) 및 S-GW(2430)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 24에서 ENB(2405, 2410, 2415, 2420)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(2435)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이러한 역할을 ENB(2405, 2410, 2415, 2420)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC) 방식을 적용한다. S-GW(2430)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(2425)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다.
도 25는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.
도 25를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol, 2505, 2540), RLC(Radio Link Control, 2510, 2535), MAC (Medium Access Control, 2515, 2530)으로 이루어진다. PDCP는 IP 헤더 압축 및 복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능(Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
RLC(2510, 2535)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
MAC(2515, 2530)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)
- 스케줄링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 논리 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
물리 계층(2520, 2525)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심볼로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심볼을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행한다.
도 26은 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 26을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 또는 5G 시스템)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 또는 NR 기지국, 2610) 과 NR CN( New Radio Core Network, 2605)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말, 2615)은 NR gNB(2610) 및 NR CN (2605)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 26에서 NR gNB(2610)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(2615)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동 통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이러한 역할을 NR NB(2610)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 현재 LTE 시스템 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 NR gNB는 기존 최대 대역폭 이상의 대역폭을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하며 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 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) 방식이 적용된다.
NR CN(2605)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다. 또한 차세대 이동 통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (2625)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (2630)과 연결된다.
도 27은 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시한 도면이다. .
도 27을 참조하면, 차세대 이동 통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR PDCP(2705, 2740), NR RLC(2710, 2735), NR MAC(2715, 2730)으로 이루어진다. NR PDCP(2705, 2740)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC(2710, 2735)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 또는 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 또는 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 또는 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, 세그먼트(segment)의 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 세그먼트들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능은 NR MAC 계층에서 수행되거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체될 수 있다.
상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 또는 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
NR MAC(2715, 2730)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
NR PHY 계층(2720, 2725)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심볼로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심볼을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.
도 28은 본 발명의 차세대 이동 통신 시스템에서 단말이 머무를 수 있는 모드들을 도시한 도면이다.
도 28에서 단말은 RRC 연결 모드(2803), RRC 비활성화 모드(2802), RRC 유휴 모드(2801)에 머무를 수 있으며, 서로 다른 각 모드들로 전환하는 과정들(2805, 2810, 2815, 2820, 2825)을 거칠 수 있다.
RRC 유휴 모드(2801)에 있던 단말은 상향링크로 전송할 데이터가 발생하거나 하향링크 데이터가 도착하여 페이징 메시지를 수신한 경우, 또는 트래킹 영역을 갱신하기 위해서(주기적으로 또는 트래킹 영역을 벗어난 경우) 네트워크와 연결을 설정하여 데이터를 송수신하기 위해 RRC 연결 모드(2803)로 전환할 수 있다(2805). 데이터를 송수신한 후 일정한 시간 동안 데이터가 발생하지 않는다면 네트워크에 의해서 RRC 연결 모드의 단말은 RRC 유휴 모드로 전환될 수 있다(2815). 또한 일정한 시간 동안 데이터가 발생하지 않으면 RRC 연결 모드(2803)의 단말은 배터리 사용 절감 및 빠른 연결을 지원하기 위한 목적으로 네트워크에 의해서 또는 스스로 모드를 전환하여 RRC 비활성화 모드(2802)로 전환할 수 있다(2820).
RRC 비활성화 모드(2803)의 단말은 상향링크로 전송할 데이터가 발생하거나 하향링크 데이터가 도착하여 페이징 메시지를 수신한 경우, 또는 트래킹 영역(또는 랜 지시 영역(RAN Notification area)을 갱신하기 위해서(주기적으로 또는 트래킹 영역(또는 랜 지시 영역)을 벗어난 경우) 네트워크와 연결을 설정하여 데이터를 송수신하기 위해 RRC 연결 모드(2803)로 전환할 수 있다(2810). RRC 비활성화 모드(2803)에 있는 단말은 네트워크의 지시에 의해서 또는 미리 약속된 설정에 의해서 또는 스스로 RRC 유휴모드(2801)로 모드를 천이할 수 있다(2825). 상기에서 RRC 비활성화 모드의 단말들이 네트워크에 다수개 존재할 경우, 빈번한 랜 지시 영역 갱신 절차로 네트워크의 시그널링 오버헤드가 증가할 수 있으므로 지원되어야 하는 동작이다.
소정의 목적을 가진 단말의 경우, RRC 연결 모드로 천이하지 않고도 RRC 비활성화 모드(2803)에서도 데이터를 전송할 수 있으며 RRC 비활성화 모드와 RRC 유휴 모드 사이에서 네트워크의 지시에 따라 천이를 반복하며 필요한 경우에만 RRC 연결 모드로 천이를 진행할 수 있다. 상기 절차에서 RRC 비활성화 모드의 단말은 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송함으로써, 매우 짧은 전송 지연을 가질 수 있으며 또한 매우 적은 시그널링 오버헤드를 가질 수 있다는 장점을 가지고 있다. 상기에서 소정의 목적은 단말이 적은 데이터만을 전송하려고 하는 경우, 간헐적으로 또는 매우 긴 주기에 따라 주기적으로 데이터를 송신하는 단말의 경우에 해당할 수 있다.
또한 RRC 유휴 모드(2801)에 있는 단말은 네트워크에 의해서 RRC 비활성화 모드(2803)로 바로 천이할 수도 있으며, RRC 연결모드로 천이하였다가 RRC 비활성화 모드로 천이할 수 도 있다(2803, 2820).
상기에서 단말이 모드들 사이에서 천이를 수행할 때 단말의 모드와 네트워크에서 인식하고 있는 단말의 모드 간의 불일치(state mismatch) 문제를 해결하기 위해서 단말에 추가적인 타이머(inactive timer)가 설정되고 구동될 수 있다. 또한 기지국에서도 추가적인 타이머가 구동될 수 있다.
본 발명에서 RRC 비활성화 모드와 lightly-connected 모드가 같은 상태의 모드로 해석될 수 있고 상기 모드에 있을 때 같은 동작을 단말이 수행한다고 가정할 수 있다. 또한 RRC 비활성화 모드와 lightly-connected 모드가 같은 상태의 모드로 해석될 수는 있으나 각 모드에서 단말이 서로 다른 동작을 수행한다고 가정할 수 있다. 또한 RRC 비활성화 모드와 lightly-connected 모드가 다른 상태의 모드로 해석될 수도 있고 각 모드에서 단말이 서로 다른 동작을 수행한다고 가정할 수 있다.
이와 같이 RRC 비활성화 모드와 lightly-connected 모드는 적은 시그널링으로 빠른 재접속을 할 수 있으면서 전력 소모를 절감할 수 있는 모드라는 점에서 같은 목적을 가지고 있지만 단말과 네트워크의 구현에 따라서 그리고 정의하기에 따라서 같은 모드일 수도 있고, 다른 모드일 수도 있다. 또한 상기에서 RRC 비활성화 모드와 lightly-connected 모드의 단말 동작은 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)에서의 동작과 동일하거나 추가적인 기능을 가지거나 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)에서의 동작 중에 일부 기능만을 가질 수 있다. 상기에서처럼 RRC 비활성화 모드에서는 단말의 전력 소모가 절감되고, 단말이 네트워크로의 연결시 적은 시그널링 오버헤드를 가지고 빠른 연결을 설정할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 RRC 비활성화 모드에 있는 단말은 RRC 유휴 모드에 있는 단말이 주기적으로 트래킹 영역을 갱신하는 절차보다 더 자주 랜 지시 영역을 갱신하는 절차를 수행해야 한다. 따라서 네트워크에 RRC 비활성화 모드 단말들이 다수개 존재한다면 주기적인 랜 지시 영역 갱신 절차로 인한 시그널링 오버헤드가 야기될 수 있으므로 네트워크는 RRC 비활성화 모드인 단말들을 관리하고 필요시 RRC 유휴 모드로 전환할 수 있어야 한다.
도 29는 본 발명에서 단말이 RRC 연결 모드에서 RRC 유휴 모드로 전환하는 절차와 RRC 유휴 모드에서 RRC 연결 모드로 전환하는 절차를 도시한 도면이다.
도 29에서 기지국은 RRC 연결 모드에서 데이터를 송수신하는 단말이 소정의 이유로 또는 일정 시간 동안 데이터의 송수신이 없으면 RRCConnectionRelease(RRC 연결 해제) 메시지를 단말에게 전송하여 단말을 RRC 유휴모드로 전환하도록 할 수 있다(2900). 추후에 현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말(이하 유휴 모드 UE)은 전송할 데이터가 발생하면 기지국과 RRC 연결 수립(RRC connection establishment) 과정을 수행한다. 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRCConnectionRequest(RRC 연결 요청) 메시지를 기지국으로 전송한다(2905). 상기 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 수납된다. 기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup(RRC 연결 설정) 메시지를 전송한다(2910). 상기 메시지에는 RRC 연결 구성 정보 등이 수납된다. RRC 연결은 SRB(Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용된다. RRC 연결을 설정한 단말은 RRCConnetionSetupComplete(RRC 연결 설정 완료) 메시지를 기지국으로 전송한다(2915). 상기 메시지에는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 MME에게 요청하는 SERVICE REQUEST(서비스 요청)라는 제어 메시지가 포함되어 있다.
기지국은 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 수납된 SERVICE REQUEST 메시지를 MME로 전송하고(2920), MME는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단한다. 판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면 MME는 기지국에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST(초기 컨텍스트 설정 요청)라는 메시지를 전송한다(2925). 상기 메시지에는 DRB(Data Radio Bearer) 설정 시 적용할 QoS (Quality of Service) 정보 및 DRB에 적용할 보안 관련 정보(예를 들어 Security Key, Security Algorithm) 등의 정보가 포함된다. 기지국은 단말과 보안을 설정하기 위해서 SecurityModeCommand(보안 모드 명령) 메시지(2930)와 SecurityModeComplete(보안 모드 완료) 메시지(2935)를 교환한다.
보안 설정이 완료되면 기지국은 단말에게 RRCConnectionReconfiguration(RRC 연결 재설정) 메시지를 전송한다(2940). 상기 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함되며, 단말은 상기 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRCConnectionReconfigurationComplete(RRC 연결 재설정 완료) 메시지를 전송한다(2945). 단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE(초기 컨텍스트 설정 완료) 메시지를 전송하고 (2950), 이를 수신한 MME는 S-GW와 S1 베어러를 설정하기 위해서 S1 BEARER SETUP(S1 베어러 설정) 메시지와 S1 BEARER SETUP RESPONSE(S1 베어러 설정 응답) 메시지를 교환한다(29055, 2960). S1 베어러는 S-GW와 기지국 사이에 설정되는 데이터 전송용 연결이며 DRB와 1대 1로 대응된다. 상기 과정이 모두 완료되면 단말은 기지국과 S-GW를 통해 데이터를 송수신한다(2965, 2970).
이처럼 일반적인 데이터 전송 과정은 크게 RRC 연결 설정, 보안 설정, DRB설정의 3단계로 구성된다. 또한 기지국은 소정의 이유로 단말에게 설정을 새로 해주거나 추가하거나 변경하기 위해서 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송할 수 있다(2975).
상기와 같이 RRC 유휴 모드에서 RRC 연결 모드로 전환하기 위해서는 많은 시그널링 절차가 요구된다. 따라서 차세대 이동 통신 시스템에서는 RRC 비활성화 모드 또는 lightly-connected 모드를 새로 정의할 수 있고, 상기와 같은 새로운 모드에서는 단말과 기지국이 단말의 컨텍스트를 저장하고 있고, 필요하다면 S1 베어러를 유지하고 있을 수 있기 때문에 더 적은 시그널링 절차로 단말이 망에 더 빠르게 접속할 수 있다.
도 30은 본 발명에서 단말이 RRC 연결 모드에서 RRC 비활성화 모드(또는 lightly-connected 모드)로 전환하는 절차와 RRC 비활성화 모드에서 RRC 연결 모드로 전환하는 절차를 도시한 도면이다. 이하 RRC 비활성화 모드는 RRC lightly-connected 모드로 이해될 수 있다. 도 30에서는 단말과 기지국은 단말 컨텍스트(UE context)와 S1 베어러를 재사용하는 절차를 수행하기 위한 단말(3001), 고정 기지국(anchor gNB, 3002), 새로운 기지국(New gNB, 3003), MME(3004)의 전체적인 흐름이 도시되었다.
RRC 연결 상태의 단말(3001)은 기지국과 데이터 송수신을 수행한다. 데이터 송수신이 중지되면 기지국은 소정의 타이머(inactivity timer)를 구동하고 상기 타이머가 만료될 때까지 데이터 송수신이 재개되지 않으면(3005) 기지국은 단말의 RRC 연결을 해제할 것을 고려할 수 있으며, 기지국은 소정의 조건에 따라 단말을 RRC 유휴 모드로 전환시킬지 RRC 비활성화 모드로 전환시킬지 결정할 수 있다. 상기에서 소정의 조건은 네트워크 트래픽의 정도, 네트워크가 유지할 수 있는 단말 컨텍스트의 양, 네트워크가 서비스를 지원할 수 있는 단말의 수 등이 될 수 있다.
3010 과정에서 단말을 RRC 비활성화 모드로 전환시키기 위해서 기지국은 RRCConnectionRelease 또는 RRCConnectionSuspend(RRC 연결 유보) 메시지 또는 새로 정의한 RRC 메시지 또는 또 다른 기존의 RRC 메시지를 (재사용하여) 전송할 수 있다. 상기 3010 과정에서 기지국은 소정의 규칙에 따라서 단말의 RRC 연결을 해제한 후 UE 컨텍스트를 저장하고 단말에게 RRC 연결을 해제할 것을 지시하는 제어 메시지를 전송하면서 재개 ID(Resume ID)를 할당하고 단말이 RRC 비활성화 모드 동안 이동성을 보고할 페이징 영역(Paging area, PA)을 설정해줄 수 있다. 이 때 재개 ID 할당으로 단말은 단말 컨텍스트(UE context)를 저장해야 한다는 것을 알 수 있으며, 또는 상기 메시지에 기지국은 단말이 RRC 비활성화 모드로 동작하며 단말 컨텍스트를 저장하라는 것을 지시하기 위한 별도의 컨텍스트 유지 지시자(indication)를 포함시켜 전송할 수도 있다(3010). 또한 상기 메시지에는 추후 단말이 RRC 연결 재개 절차를 수행할 때 필요한 보안 설정을 갱신하기 위한 보안 정보가 포함될 수 있다. 예를 들면 단말은 NCC(NextHopChainingCount)를 미리 할당받고 이를 이용하여 새로운 보안키(KeNB* 또는 KgNB*)를 계산하고 설정할 수 있다. 또한 상기 제어 메시지에는 기지국이 컨텍스트를 유지할 기간 또는 단말이 유효기간 내에 RRC 연결을 재설정하고자 할 때 저장된 컨텍스트를 사용하는 절차를 적용할 수 있는 셀의 리스트 등이 포함될 수 있다.
기지국은 상기 단말의 RRC 연결을 해제한 후 상기 단말의 UE 컨텍스트 및 S1 베어러는 그대로 유지한다(3015). S1 베어러란 기지국과 MME 사이에서 제어 메시지를 송수신하는 용도로 사용되는 S1-제어 베어러와 기지국과 S-GW 사이에서 사용자 데이터를 주고 받는 용도로 사용되는 S1-사용자 평면 베어러를 지칭한다. 상기 S1 베어러를 유지함으로써 단말이 동일한 셀에서 또는 동일한 기지국에서 RRC 연결을 설정하려 할 때 S1 베어러 설정을 위한 절차를 생략할 수 있다. 기지국은 유효 기간이 만료되면 UE 컨텍스트를 삭제하고 S1 베어러를 해제할 수 있다. 상기 3010 단계의 RRC 메시지를 수신한 단말은 RRC 비활성화 모드 모드로 전환하게 된다.
상기에서 고정 기지국은 RRC 비활성화 모드 단말의 단말 컨텍스트(resume ID)를 유지 및 관리하고, RRC 비활성화 모드 단말의 이동성을 관리하기 위해 랜 페이징 영역을 관리하는 기지국을 의미한다. 상기에서 설명한 고정 기지국의 역할은 AMF(Access and Mobility Management Function) 장치가 대신 수행할 수도 있다.
기지국은 MME에게 연결 한시 정지를 요청하는 제어 메시지를 전송한다(3020). 상기 제어 메시지를 수신한 MME는 S-GW가 상기 단말에 대한 하향링크 데이터가 발생했을 때 하향링크 데이터를 고정 기지국으로 바로 전달하고 고정 기지국이 페이징 메시지를 생성해서 주변 기지국에 전달하도록 할 수 있다(3035). 즉 하향링크 데이터를 수신한 고정 기지국은 상기 데이터를 버퍼에 저장하고 페이징 절차를 진행한다. 상기 고정 기지국은 상기 단말의 단말 컨텍스트와 S1-U 베어러를 유지하고 있는 기지국을 지칭한다. 또는 상기에서 고정 기지국이 페이징 메시지를 전송하고 단말로부터 응답이 없는 경우, 즉 페이징에 실패한 경우 고정 기지국은 MME에게 페이징 절차를 요청할 수 있고, MME는 S-GW에서 발생한 상기 단말에 대한 하향링크 데이터에 대해 상기 하향링크 데이터를 기지국으로 전달하지 말고 MME에게 페이징 절차를 개시하도록 요청할 것을 S-GW에 지시하고 S-GW는 이에 따라 동작할 수 있다(3035).
컨텍스트 유지를 지시하는 정보와 재개 ID가 포함된 RRC 메시지(3010)를 수신한 단말은 RRC 연결은 해제하되 유효 기간에 대응되는 타이머를 구동하고 유효 셀 리스트를 메모리에 기록할 수 있고 현재 단말 컨텍스트를 삭제하지 않고 메모리에 유지하고(3025) RRC 비활성화 모드로 천이한다. 상기에서 단말 컨텍스트(UE context)란 단말의 RRC 설정과 관련된 여러 가지 정보를 의미하며 SRB 설정 정보, DRB 설정 정보, 보안 키 정보 등을 포함한다.
이 후 임의의 이유로 RRC 연결을 설정해야 할 필요성이 발생한다(3030). 이전 RRC 연결 해제 과정에서 재개 ID를 할당 받지 않았거나 컨텍스트가 유지된다는 점이 지시되지 않은 단말은 도 29에서 설명한 일반적인 RRC 연결 설정 과정을 개시하지만, 이전 RRC 연결 해제 과정에서 재개 ID를 할당 받은 RRC 비활성화 모드 단말은 저장된 단말 컨텍스트를 이용한 RRC 연결 재개 과정을 시도할 수 있다. 상기에서 RRC 비활성화 모드 단말은 네트워크의 RRC 비활성화 모드 또는 light-connection 지원 여부에 따라 도 29에 따른 일반적인 RRC 연결 설정 과정를 수행할 수도 있고, 저장된 단말 컨텍스트를 이용한 RRC 연결 재개 과정을 수행할 수도 있다. 즉 RRC 비활성화 모드 또는 light connection 모드를 지원하지 않는 경우는 단말은 도 29에 따른 일반적인 RRC 연결 설정 과정을 수행하고, 지원하는 경우는 단말은 RRC 연결 재개 절차를 하기와 같이 수행할 수 있다.
상기에서 RRC 비활성화 모드는 네트워크에서 항상 지원될 수도 있다(그러므로 시스템 정보에서 따로 지원 여부를 알리지 않을 수도 있다). 본 발명에서 각 기지국 또는 셀은 시스템 정보에 각 기지국 또는 셀이 light connection을 지원하는지 지원하지 않는지 여부에 대한 지시자를 포함하여 시스템 정보를 전송할 수 있다. 상기 지시자는 시스템 정보의 두 번째 블럭(Systeminformation2)에 포함될 수 있으며, 다른 시스템 정보의 블럭들(Systeminformation1 내지 19)에 포함될 수 도 있다. 상기에서 light connection을 지원한다는 것은 하기 절차들(3050, 3055, 3060, 3065, 3070, 3075, 3080, 3085,3090)을 해당 기지국 또는 해당 셀이 설정할 수 있고, 지원한다는 것을 의미할 수 있다.
Lightly-connected 모드 단말은 RRC 연결을 설정해야 할 필요성이 생기면 현재 캠프 온(camp on)하고 있는 셀의 시스템 정보를 읽어 획득한다. 만약 상기 시스템 정보에 상기 기지국 또는 셀이 light-connection(또는 RRC 비활성화 모드)을 지원한다는 지시자가 포함되어 있지 않다면, 단말은 도 29에서 설명한 일반적인 RRC 연결 설정 과정을 수행할 수 있다(3045). 하지만 만약 상기 시스템 정보에 상기 기지국 또는 셀이 light-connection(또는 RRC 비활성화 모드)을 지원한다는 지시자가 포함되어 있다면, 단말은 저장된 단말 컨텍스트를 이용한 RRC 연결 재개 과정을 수행할 수 있다(3045). 상기 저장된 단말 컨텍스트를 이용한 RRC 연결 재개 과정은 다음과 같다.
먼저 단말은 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위해 프리앰블을 메시지 1에서 전송한다. 기지국은 메시지 1에서 받은 프리앰블에 따라 자원 할당이 가능하면 그에 상응하는 상향링크 자원을 메시지 2에서 단말에게 할당한다. 단말은 수신한 상향링크 자원 정보를 토대로 3010 단계에서 수신한 재개 ID를 포함하는 Resume 요청 메시지를 전송한다(3050). 상기 메시지는 RRCConnectionRequest 메시지의 변형된 메시지이거나 새로 정의된 메시지(예를 들면 RRCConnectionResumeRequest(RRC 연결 재개 요청))일 수 있다.
기존 고정 기지국(3002)에서 연결을 해제하여 lightly-connected 모드에 있던 단말이 이동하여 다른 기지국의 셀에 캠프 온한 경우라면 새로운 기지국(3003)은 단말의 재개 ID를 수신하고 확인하여 해당 단말이 이전에 어느 기지국에서 서비스를 받았었는지 알 수 있다. 새로운 기지국(3003)이 성공적으로 재개 ID를 수신하고 확인하였다면 새로운 기지국은 기존 기지국(3002)에서 UE 컨텍스트를 회수해오는 절차를 수행한다(Context Retrieve Procedure. 3055, 3060). 만약 상기에서 단말 컨텍스트를 회수해오는 절차에 실패한다면, 예를 들면 고정(또는 소스) 기지국을 찾지 못하거나 단말의 컨텍스트가 존재하지 않거나 등 소정의 이유로 회수에 실패한다면 기지국은 RRCConnectionResume 메시지 대신에 도 29에서와 같이 RRCConnectionSetup 메시지를 단말로 전송하고 그 이후의 베어러 설정 절차 및 보안 설정 절차를 도 29에서 설명한 RRC 연결 설정 절차로 폴백(fallback)할 수 있으며, 보안 설정을 완료하고 단말을 RRC 연결 모드로 보낼 수도 있으며, 또는 새로운 단말 식별자(resume ID)와 랜 페이징 영역과 함께 RRCConnectionSuspend 메시지를 전송하면서 단말을 RRC 비활성화 모드로 다시 돌려보낼 수도 있다. 상기 단말 컨텍스트는 S1 또는 X2 인터페이스를 통해서 새로운 기지국(3003)이 기존 기지국(3002)으로부터 가져올 수 있다. (만약 새로운 기지국이 재개 ID를 수신하였지만 소정의 이유로 성공적으로 단말을 구별하지 못한 경우는 RRCConnectionSetup 메시지를 단말에게 전송하고 도 29에서 설명한 일반적인 RRC 연결 설정 절차로 돌아가도록 할 수 있다. 즉 상기 RRCConnectionSetup 메시지를 단말에게 전송하고 단말은 상기 메시지를 수신하면 RRCConnectionSetupComplete 메시지를 기지국에게 보내어 연결을 설정할 수 있다. 또는 만약 새로운 기지국이 재개 ID를 수신하였지만 성공적으로 단말을 구별하지 못한 경우(예를 들면 기존 고정 기지국으로부터 단말 컨텍스트 회수에 실패한 경우) 단말에게 RRCConnectionRelease 메시지 또는 RRCConnectionReject(RRC 연결 거절) 메시지를 전송하여 단말의 연결을 거절하고 다시 도 29에서 설명한 일반적인 RRC 연결 설정 절차를 처음부터 시도하도록 하게 할 수 있다.)
새로운 기지국은 상기 회수한 단말 컨텍스트를 기반으로 MAC-I(Message Authentication Code - Integrity)를 확인한다(3065). 상기 MAC-I는 상기 복원된 단말 컨텍스트의 보안 정보를 적용하여, 즉 보안 키와 보안 카운터를 적용해서 제어 메시지에 대해 단말이 계산한 메시지 인증 코드이다. 기지국은 상기 메시지의 MAC-I, 단말의 컨텍스트에 저장되어 있던 보안 키 및 보안 카운터 등을 이용해서 상기 메시지의 무결성을 확인한다. 그리고 새로운 기지국(3003)은 단말의 RRC 연결에 적용할 설정을 결정하고, 상기 설정 정보를 수납한 RRCConnectionResume(RRC 연결 재개) 메시지를 단말에게 전송한다(3070). 상기 RRC 연결 재개 메시지는 기지국이 단말의 단말 식별자(재개 ID)를 확인하고 새로운 보안키(KeNB* 또는 KgNB*)를 이용하여 암호화되어 전송될 수 있으며, 단말은 3010 과정에서 미리 할당 받은 NCC를 이용하여 계산한 새로운 보안키(KeNB* 또는 KgNB*)를 이용하여 상기 메시지를 복호화하여 상기 RRC 연결 재개 메시지를 정상적으로 수신할 수 있다. 그리고 RRC 연결 재개 메시지를 전송하는 절차 이후로는 RRC 메시지 및 데이터들을 새로운 보안키로 암호화하여 단말과 기지국이 송수신할 수 있다.
상기 RRC 연결 재개 메시지는 일반적인 RRC 연결 요구 메시지에 'RRC 컨텍스트 재사용'을 지시하는 정보(REUSE INDICATOR)가 포함된 제어 메시지일 수 있다. 상기 RRC 연결 재개 메시지에는 RRC 연결 설정 메시지와 마찬가지로 단말의 RRC 연결 설정과 관련된 각종 정보들이 수납된다. 단말이 일반적인 RRC 연결 설정 메시지(RRCConnectionSetup)를 수신한 경우에는 RRC 연결 설정 메시지에서 지시된 설정 정보를 바탕으로 RRC 연결을 설정하지만, RRC 연결 재개 메시지를 수신한 경우에는 저장하고 있는 설정 정보와 상기 제어 메시지에서 지시된 설정 정보를 모두 고려해서 RRC 연결을 설정한다(Delta configuration). 요컨대 단말은 지시된 설정 정보를 저장하고 있는 설정 정보에 대한 델타 정보로 판단해서 적용할 설정 정보를 판단하고 설정 정보 또는 UE 컨텍스트를 갱신할 수 있다. 예를 들어 RRC 연결 재개 메시지에 SRB 설정 정보가 포함되어 있다면 상기 지시받은 SRB 설정 정보를 적용해서 SRB를 구성하고, RRC 연결 재개 메시지에 SRB 설정 정보가 포함되어 있지 않다면 UE 컨텍스트에 저장되어 있는 SRB 설정 정보를 적용해서 SRB를 구성한다.
단말은 상기 갱신된 단말 컨텍스트 및 설정 정보를 적용해서 RRC 연결을 구성하고 기지국에게 RRCConnectionResumeComplete(RRC 연결 재개 완료) 메시지를 전송한다(3075). 그리고 기지국은 MME에게 연결 한시 정지 해제를 요청하는 제어 메시지를 전송하고 S1 베어러를 새로운 기지국으로 재설정할 것을 요청한다(3080, 3085). MME는 상기 메시지를 수신하면 S-GW에게 S1 베어러를 새로운 기지국으로 재설정하고 상기 단말에 대한 데이터를 정상적으로 처리할 것을 지시한다. 이러한 과정은 기지국과 MME 사이에서 송수신되는 Path switch request 메시지와 Path switch response 메시지를 통해 수행된다. 상기 과정이 완료되면 단말은 상기 셀에서 데이터 송수신을 재개한다(3090).
상기 절차에서 기존 고정 기지국(3002)에서 연결을 해제하여 lightly-connected 모드에 있던 단말이 크게 이동하지 않아서 기존 고정 기지국의 셀(3002)에 다시 캠프 온한 경우라면 기존 고정 기지국(3003)은 3055, 3060의 절차를 수행하지 않고, 3080, 3085의 절차 대신 S1 베어러의 연결 한시 정지 해제만을 수행하고 메시지3(Msg3)에서 지시된 재개 ID를 참조해서 상기 단말의 단말 컨텍스트를 검색하고 이를 토대로 상기의 절차들과 비슷한 방법으로 연결을 재설정할 수 있다.
만약 데이터 송수신이 중지되면 기지국은 소정의 타이머를 구동하고 상기 타이머가 만료될 때까지 데이터 송수신이 재개되지 않으면(3095) 기지국은 단말의 RRC 연결을 해제할 것을 고려한다. 3096 과정에서 기지국은 단말을 RRC 비활성화 상태로 전환하기 위해서 RRCConnectionRelease 또는 RRCConnectionSuspend 메시지 또는 새로 정의한 RRC 메시지 또는 또 다른 기존의 RRC 메시지를 (재사용하여) 전송할 수 있다. 상기 3096 과정에서 기지국은 소정의 규칙에 따라서 단말의 RRC 연결을 해제한 후 UE 컨텍스트를 저장하고 단말에게 RRC 연결을 해제할 것을 지시하는 제어 메시지를 전송하면서 새로운 단말 식별자(Resume ID)를 할당하고 단말이 RRC 비활성화 모드(또는 light connected 모드) 동안 이동성을 보고할 랜 페이징 영역을 설정해준다(3096). RRC 비활성화 모드(light connected 모드)의 단말은 설정된 랜 페이징 영역을 벗어나게 되면 랜 페이징 영역을 업데이트하는 절차를 수행하게 된다(3097).
차세대 이동 통신 시스템에서 기지국은 단말을 RRC 비활성화 모드로 설정하면서 추후에 RRC 연결을 시도할 때 사용할 수 있는 단말 식별자(resume ID)와 단말이 이동성을 보고하도록 하기 위해 랜 페이징 영역을 설정해 줄 수 있다. 또한, 추후 연결 설정 과정에서 사용할 보안 설정을 위해 NCC(NexthopChainingCount) 값을 설정해줄 수 있다.
차세대 이동 통신 시스템에서 RRC 비활성화 단말은 네트워크, MME 또는 CN(Core Network)에서 설정한 트래킹 영역(TA 또는 TA 리스트(list))를 벗어나면 트래킹 영역 갱신 절차(Tracking Area Update, TAU)를 수행하고, AMF 또는 고정 기지국이 설정한 랜 페이징 영역을 벗어나게 되면 랜 페이징 영역 갱신 절차를 수행하도록 한다. 네트워크에서는 RRC 비활성화 모드의 단말이 랜 페이징 영역 갱신 절차를 수행할 때 네트워크의 상황에 따라 다양한 메시지로 응답할 수 있으며, 본 발명에서는 다양한 경우를 고려한 메시지 송수신 절차를 제안한다.
도 31은 본 발명에서 단말이 RRC 비활성화 모드(또는 lightly-connected 모드)에서 이동하다가 현재 설정된 랜 페이징 영역을 벗어나면 랜 페이징 영역 갱신 절차를 수행하는 과정 및 이에 대한 기지국의 응답의 일례를 도시한 도면이다.
도 31에서 RRC 비활성화 모드의 단말(3105)은 이동하다 현재 설정된 랜 페이징 영역을 벗어나게 되면 랜 페이징 영역 갱신 절차를 수행하기 위해 네트워크로의 접속을 시도한다. 상기에서 단말은 먼저 새로운 기지국으로 랜덤 액세스 절차를 수행하며, 먼저 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하고(3115) 이에 대한 응답으로 3120 과정에서 랜덤 액세스 응답(random access response, RAR)을 수신한다. 이후 단말은 메시지3으로 RRCConnectionResumeRequest 메시지에 단말 식별자(Resume ID), 접속 원인 지시자(causeValue, 예를 들면 새로운 causeValue를 정의하여 사용될 수 있으며 이는 ranNotificationAreaUpdateRequest가 될 수 있다), short MAC-I(메시지의 무결성 검증을 위한 지시자) 등을 포함하여 전송할 수 있다. 상기에서 RRCConnectionResumeRequest 메시지를 전송하는 이유는 단말이 랜 페이징 영역을 갱신하기 위해 접속을 시도하는 시점에 기지국에서 상기 단말로의 하향링크의 데이터가 발생한 경우 또는 소정의 이유로 단말을 RRC 연결 모드로 전환시킬 필요가 있는 경우에 기지국이 단말의 모드를 전환시킬 수 있도록 하기 위함이다.
3125 과정에서 단말의 메시지를 수신한 (새로운) 기지국은 단말 식별자(resume ID)를 확인하고 단말의 식별자를 가지고 있는 기존의 고정 기지국을 확인하고 기존 기지국에게 단말 식별자를 전송하여 상기 단말에 대한 단말 컨텍스트를 회수하는 절차를 수행한다(UE context request 및 UE context response, 3130, 3135). 그리고 기지국은 단말이 접속한 새로운 기지국으로 베어러 경로를 수정하기 위해 베어러 경로 수정 절차를 수행할 수 있다(path switch request, S1 bearer setup, S1 bearer response 및 path switch response, 3140, 3145, 3150, 3155). 상기에서 기지국은 단말의 랜 페이징 영역만을 빠르게 갱신해주기 위해 상기 베어러 경로 수정 절차(3140, 3145, 3150, 3155)를 생략할 수 있다.
기지국은 3160 단계에서 단말의 모드를 결정한다. 구체적으로, 단말을 RRC 비활성화 모드로 유지시키기로 결정하거나 상기 단말로의 하향링크 데이터가 존재하지 않는 경우, 기지국은 상기 단말의 랜 페이징 영역을 갱신해주기 위해서 새로운 단말 식별자(resume ID)와 새로운 랜 페이징 영역 설정 정보(RAN Paging Area information, RPA information), 보안 설정 정보(NCC) 등을 포함한 RRCConnectionSuspend 메시지를 단말에게 전송해 단말을 RRC 비활성화 모드에 계속해서 있도록 할 수 있다(3165). 상기에서 랜 페이징 영역 설정 정보는 셀 식별자들의 리스트(list) 또는 랜 페이징 영역 식별자(RAN paging area ID) 또는 트래킹 영역을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 랜 페이징 영역 정보는 델타 시그널링(delta signaling)일 수 있다. 즉 상기 랜 페이징 영역 정보는 기존에 사용하던 랜 페이징 영역 정보를 다시 사용하라고 지시하거나 기존 랜 페이징 영역에서 일부 영역 또는 셀 식별자를 추가하거나 삭제하는 정보가 추가된 것일 수 있다. 상기에서 보안 설정 정보는 새로운 보안키를 생성하는 데 적용될 수 있고, 추후 RRC 연결 설정 과정에서 기지국으로부터의 RRC 메시지를 복호화하고 무결성을 검증하는 데 사용될 수 있다.
기지국은 3160 단계에서 상기 단말로의 하향링크 데이터가 존재하는지 확인하여 하향링크 데이터가 존재하는 경우 또는 소정의 이유로 단말을 RRC 연결 모드로 전환해야 할 필요가 있는 경우(예를 들면 네트워크의 자원이 충분하여 단말을 RRC 연결 모드로 관리할 수 있는 경우), 단말에게 RRCConnectionResume 메시지를 전송해 단말을 RRC 연결 모드로 전환시키길 시도할 수 있다. 상기에서 RRCConnectionResume 메시지는 새로운 보안 키로 암호화하고 무결성 검증을 수행하여 전송될 수 있으며, 단말은 이전 기지국이 RRCConnectionSuspend 메시지로 단말을 RRC 비활성화 모드로 전환시킬 때 설정했던 보안 설정 정보(예를 들면 NCC)를 이용하여 새로운 보안 키를 계산하여 상기 RRCConnectionResume 메시지를 복호화하고 무결성 검증을 수행하고 수신할 수 있다. 상기에서 RRCConnectionResume 메시지를 수신한 단말은 RRC 연결 모드로 전환하기 위해 연결 설정 완료를 알리는 RRCConnectionResumeComplete 메시지를 기지국에게 전송하고 RRC 연결 모드로 전환할 수 있다(3170).
기지국은 3160 단계에서 상기 단말로의 하향링크 데이터가 존재하는지 확인하여 하향링크 데이터가 존재하지 않고, 소정의 이유로 상기 단말을 RRC 유휴 모드로 전환시킬 필요가 있는 경우, 3175 절차를 수행할 수 있다. 상기에서 소정의 이유는 네트워크에 자원이 부족하거나 단말 컨텍스트가 더 이상 유효하지 않거나 현재 셀에 RRC 비활성화 모드 단말이 너무 많거나 등의 이유일 수 있다. 상기에서 기지국은 단말에게 RRCConnectionReject 메시지 또는 RRCConnectionRelease 메시지를 전송해 단말을 RRC 유휴 모드로 전환시킬 수 있다(3175). 상기에서 RRCConnectionReject 메시지 또는 RRCConnectionRelease 메시지에는 단말을 RRC 비활성화 모드에서 RRC 유휴 모드로 천이할 것을 지시하는 지시자들(indications)이 포함될 수 있다.
도 32는 본 발명에서 단말이 RRC 비활성화 모드(또는 lightly-connected 모드)에서 이동하다가 현재 설정된 랜 페이징 영역을 벗어난 경우 랜 페이징 영역 갱신 절차를 수행하는 과정과 이에 대한 기지국의 응답의 또다른 일례를 도시한 도면이다.
도 32에서 RRC 비활성화 모드의 단말(3205)은 이동하다 현재 설정된 랜 페이징 영역을 벗어나게 되면 랜 페이징 영역 갱신 절차를 수행하기 위해 네트워크로의 접속을 시도한다. 상기에서 단말은 새로운 기지국과 먼저 랜덤 액세스 절차를 수행하며, 먼저 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하고(3215) 이에 대한 응답으로 3220에서 RAR을 수신한다. 이후 단말은 메시지 3으로 RRCConnectionResumeRequest 메시지에 단말 식별자(Resume ID), 접속 원인 지시자(causeValue, 예를 들면 새로운 causeValue를 정의하여 사용될 수 있으며 이는 ranNotificationAreaUpdateRequest가 될 수 있다), short MAC-I(메시지의 무결성 검증을 위한 지시자), 등을 포함하여 전송할 수 있다. 상기에서 RRCConnectionResumeRequest 메시지를 전송하는 이유는 단말이 랜 페이징 영역을 갱신하기 위해 접속을 시도하는 시점에 기지국에서 상기 단말로의 하향링크의 데이터가 발생한 경우 또는 소정의 이유로 단말을 RRC 연결 모드로 전환시킬 필요가 있는 경우에 기지국이 단말의 모드를 전환시킬 수 있도록 하기 위함이다.
3225에서 단말의 메시지를 수신한 기지국은 단말 식별자(resume ID)를 확인하고 단말의 식별자를 가지고 있는 기존의 고정 기지국을 확인하고 기존 기지국에게 단말 식별자를 보내어 상기 단말에 대한 단말 컨텍스트를 회수하는 절차를 수행한다(3230). 기지국이 이러한 단말 컨텍스트를 회수하는 절차에 실패하면, 기지국은 단말과 새로운 컨텍스트를 수립할 필요가 생기므로, 일단 단말에게 RRCConnectionSetup 메시지를 전송해 단말에게 기지국이 단말 컨텍스트를 회수하는 데 실패하였으니 새로운 단말 컨텍스트를 수립할 필요가 있음을 알린다(3235). 상기 메시지를 수신한 단말은 새로운 단말 컨텍스트를 수립하기 위해 RRCConnectionSetupComplete 메시지를 기지국에게 전송한다(3240). 상기 메시지를 수신한 기지국은 MME 또는 AMF와 새로운 단말 컨텍스트를 설정하는 절차를 수행하고 새로운 단말 컨텍스트를 단말에게 알려준다(initial UE message 및 UE context setup, 3245, 3250). 상기와 같이 새로운 단말 컨텍스트를 수립하고 나면 MME 또는 AMF 는 기존 기지국 또는 고정 기지국에게 단말의 이전 단말 컨텍스트를 삭제할 것을 지시할 수 있다(3255).
상기와 같이 새로운 단말 컨텍스트를 수립하고 나면 기지국은 3260 단계에서 단말의 모드를 결정한다. 구체적으로, 단말을 RRC 비활성화 모드로 유지시키기로 결정하거나 상기 단말로의 하향링크 데이터가 존재하지 않는 경우, 기지국은 상기 단말의 랜 페이징 영역을 갱신해주기 위해서 새로운 단말 식별자(resume ID)와 새로운 랜 페이징 영역 설정 정보, 보안 설정 정보(NCC) 등을 포함하는 RRCConnectionSuspend 메시지를 단말에게 전송해 단말을 RRC 비활성화 모드에 계속해서 있도록 할 수 있다(3265). 상기에서 랜 페이징 영역 설정 정보는 셀 식별자들의 리스트(list) 또는 랜 페이징 영역 식별자(RAN paging area ID) 또는 트래킹 영역을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 또한 상기 랜 페이징 영역 정보는 델타 시그널링(delta signaling)일 수 있다. 즉 상기 랜 페이징 영역 정보는 기존에 쓰던 랜 페이징 영역 정보를 다시 사용하라고 지시하거나 기존 랜 페이징 영역에서 일부 영역 또는 셀 식별자를 추가하거나 삭제하는 정보를 추가된 것일 수 있다. 상기에서 보안 설정 정보는 새로운 보안키를 생성하는 데 적용될 수 있고, 추후 RRC 연결 설정 과정에서 기지국으로부터의 RRC 메시지를 복호화하고 무결성을 검증하는 데 사용될 수 있다.
기지국은 3260 단계에서 상기 단말로의 하향링크 데이터가 존재하는지 확인하여 하향 링크 데이터가 존재하는 경우 또는 소정의 이유로 단말을 RRC 연결 모드로 전환해야 할 필요가 있는 경우(예를 들면 네트워크의 자원이 충분하여 단말을 RRC 연결 모드로 관리할 수 있는 경우), 단말에게 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송해 단말을 RRC 연결 모드로 전환시키길 시도할 수 있다. 상기 RRCConnectionReconfiguration 메시지는 새로운 보안 키로 암호화하고 무결성 검증을 수행하여 전송될 수 있으며, 단말은 이전 기지국이 RRCConnectionSuspend 메시지로 단말을 RRC 비활성화 모드로 전환시킬 때 설정했던 보안 설정 정보(예를 들면 NCC)를 이용하여 새로운 보안 키를 계산하여 상기 RRCConnection Reconfiguration 메시지를 복호화하고 무결성 검증을 수행하고 수신할 수 있다. 상기에서 RRCConnection Reconfiguration 메시지를 수신한 단말은 각 PDCP, RLC, MAC 및 PHY 장치들을 설정하고 베어러들을 설정한다. 단말은 RRC 연결 모드로 전환하기 위해 연결 설정 완료를 알리는 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 기지국에게 전송하고 RRC 연결 모드로 전환할 수 있다(3270).
기지국은 3260 단계에서 상기 단말로의 하향링크 데이터가 존재하는지 확인하여 하향링크 데이터가 존재하지 않고 소정의 이유로 상기 단말을 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)로 보낼 필요가 있는 경우, 3275 절차를 수행할 수 있다. 상기에서 소정의 이유는 네트워크에 자원이 부족하거나 단말 컨텍스트가 더 이상 유효하지 않거나 현재 셀에 RRC 비활성화 모드 단말이 너무 많거나 등의 이유일 수 있다. 상기에서 기지국은 단말에게 RRCConnectionReject 메시지 또는 RRCConnectionRelease 메시지를 전송해 단말을 RRC 유휴 모드로 전환시킬 수 있다(3275). 상기에서 RRCConnectionReject 메시지 또는 RRCConnectionRelease 메시지에는 단말을 RRC 비활성화 모드에서 RRC 유휴모드로 천이할 것을 지시하는 지시자들(indications)이 포함될 수 있다.
도 33은 RRC 비활성화 모드에서 단말이 랜 페이징 영역을 갱신하는 절차를 수행하기 위해 RRCConnectionResumeRequest 메시지를 전송한 후 기지국의 응답 메시지에 따른 단말의 동작의 일례를 도시한 도면이다.
도 33에서 RRC 비활성화 모드 단말(3301)은 이동하다 현재 설정된 랜 페이징 영역을 벗어나게 되면(3300) 랜 페이징 영역 갱신 절차를 수행하게 된다(3310). 상기 절차를 수행하기 위해 단말은 먼저 기지국에게 랜 페이징 영역 갱신을 요청하는 causeValue와 단말 식별자(resume ID)를 포함하는 RRCConnectionResumeRequest 메시지를 기지국에게 전송한다(3320). 이후 단말은 기지국으로부터 수신되는 RRC 메시지를 확인하여 수신되는 RRC 메시지의 종류에 따라서 서로 다른 동작을 수행한다(3330).
만약 기지국으로부터 수신되는 RRC 메시지가 RRCConnectionSuspend 메시지라면 단말은 상기 메시지에 포함된 새로운 단말 식별자와 새로운 랜 페이징 영역과 새로운 보안 설정 정보를 저장하고 RRC 비활성화 모드를 유지한다(3340). 만약 기지국으로부터 수신되는 RRC 메시지가 RRCConnectionResume 메시지라면 단말은 기지국이 소정의 이유로 단말을 RRC 연결 모드로 전환하려 한다는 것을 인지하고 도 30와 같은 RRC 연결 설정 절차를 수행하여 RRC 연결 모드로 천이한다(3350). 만약 기지국으로부터 수신되는 메시지가 RRCConnectionReject 메시지라면 단말은 상기 메시지에 포함되어 있는 지시자들을 확인하여 RRC 유휴 모드로 천이한다(3360). 상기 메시지의 지시자가 RRC 비활성화 모드를 지시하는 경우, 단말은 RRC 비활성화 모드를 유지할 수 있다. 만약 기지국으로부터 수신되는 RRC 메시지가 RRCConnectionSetup 메시지라면 단말은 기지국이 단말 컨텍스트를 회수하는 절차에 실패했다는 것을 인지하고, 도 32에서 기술한 바와 같이 새로운 단말 컨텍스트를 설정하고 기지국의 지시에 따라 RRC 모드를 전환한다(3340).
차세대 이동 통신 시스템에서 RRC 비활성화 모드라는 새로운 모드의 도입은 단말이 RRC 유휴 모드처럼 동작하도록 하여 단말의 배터리를 절약할 수 있도록 하고, RRC 비활성화 단말이 RRC 연결 모드로 전환할 필요가 있을 때는 적은 시그널링 오버헤드로 전환할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다. 이러한 RRC 비활성화 모드에서 RRC 연결 모드로의 전환 절차 없이 바로 데이터를 전송할 수 있는 기술은 매우 유용할 수 있다. 왜냐하면 상기에서 언급된 장점들에 더해 추가적인 이득을 가져올 수 있기 때문이다.
본 발명에서는 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송할 수 있는 절차에 대해 다음과 같이 제안한다.
도 34는 RRC 비활성화 모드의 단말이 RRC 연결 모드로 천이하지 않고, RRC 비활성화 모드에서 상향링크 데이터를 전송하는 제 1 실시예를 도시한 도면이다.
도 34에서 RRC 비활성화 모드의 단말은 단말 컨텍스트를 가지고 있으며, 이 때 상향링크로 전송할 데이터가 발생할 수 있다 상기에서 단말 컨텍스트는 SRB, DRB와 같은 베어러 설정 정보를 포함하고 있으며, 또한 논리 채널에 대한 설정 정보, 보안 설정 정보를 포함하고 있을 수 있다. 또한 단말은 RRC 연결 상태에서 사용했던 것과 동일한 PDCP 장치 설정 정보를 포함하고 있을 수 있다(예를 들면 PDCP COUNT 값, PDCP 일련번호(Sequence number) 등). 또한 RRC 연결 상태에서 사용했던 것과 동일한 RLC 장치 설정 정보를 포함할 수 있다. 이 때 RRC 비활성화 모드의 단말은 네트워크와 미리 설정된 전송 자원을 통해서 랜덤 액세스 절차나 연결 설정 절차 없이 바로 상향 링크 데이터를 전송할 수 있다(3410). 단말이 데이터를 전송할 때 네트워크 및/또는 기지국이 단말을 구분할 수 있도록 단말 식별자(예를 들면 Resume ID)를 포함시킬 수 있다(3410). 상기에서 미리 약속된 전송 자원의 크기보다 단말이 더 큰 크기의 데이터를 가지고 있다면 단말은 추가적인 전송 자원을 기지국으로부터 할당받기 위해서 BSR(Buffer Status Report)을 상기 데이터에 포함시켜 전송할 수 있다. 또한 상기 데이터에 보안 설정 정보를 포함하여 전송할 수 있다.
기지국은 상기 데이터를 수신하면 단말의 식별자를 확인하고, 단말에게 상기 메시지를 수신하였다는 ACK(긍정 수신 확인)와 함께 단말 식별자를 전송한다(3415). 상기에서 단말과 네트워크 및/또는 기지국이 약속한 전송 자원은 한 단말에만 할당된 것이 아니라 여러 단말에게 할당되어 공유될 수 있다. 즉 상기 전송 자원은 경쟁-기반(Contention-based)으로 점유될 수 있는 자원일 수 있다. 따라서 기지국은 상기 메시지에서 ACK와 함께 단말 식별자를 전송하여 경쟁이 해소(Contention resolution)되었다는 것을 알려줄 수 있다. 또한 기지국은 상기 메시지에 보안 설정 정보를 포함시켜 단말의 보안 설정을 갱신할 수 있다. 상기에서 ACK는 RLC 장치의 ARQ 동작에 의해서 전송될 수 있으며, 또는 MAC 장치의 HARQ 동작에 의해서 ACK가 전송될 수도 있으며, 또는 MAC CE 전송에 의할 수도 있으며, RRC 메시지에 의해서 전송될 수도 있다. 즉 구현과 미리 규정된 약속에 따라서 상기 4가지 방법 중 한가지 방법으로 ACK와 단말 식별자가 전송될 수 있다.
상기에서 RRC 비활성화 모드에 있는 단말이 상기에서처럼 RRC 연결 모드로 천이하지 않고 바로 데이터를 전송하는 절차가 수행될지 여부는 소정의 임계치(threshold)에 의해서 결정되도록 하거나 또는 기지국이 소정의 지시자를 이용하여 단말이 항상 상기의 RRC 연결 모드 천이 절차 없이 바로 데이터를 전송하는 절차를 수행하거나 수행하지 않게 할 수 있다. 즉 상기 소정의 임계치보다 작은 양의 전송될 데이터를 가진 경우, 단말은 상기와 같이 RRC 연결 모드로 천이하는 절차 없이 바로 데이터를 전송할 수 있으며, 상기 소정의 임계치보다 단말의 데이터 양이 더 많은 경우, 도 30에서 설명한 바와 같이 RRC 연결 재개 절차를 수행하여 RRC 연결 모드로 천이하여 데이터를 전송할 수 있다.
상기 소정의 임계치 또는 지시자는 도 29와 같이 단말이 초기 연결을 설정할 때 RRCConnectionSetup 메시지 또는 RRCConnectionReconfiguration 메시지로 설정될 수 있으며, 또는 시스템 정보에서 상기 임계치 또는 지시자에 대한 정보가 방송될 수 있다. 시스템 정보에서 방송된 임계치 값 또는 지시자는 기본값으로(default) 사용되며, 기지국이 RRC 메시지(또는 MAC 제어 요소(MAC control element, MAC CE))로 설정한 임계값은 기본값에 우선하여 적용될 수 있다.
도 29와 같이 단말이 초기 연결을 설정할 때 RRCConnectionSetup 메시지 또는 RRCConnectionReconfiguration 메시지로 단말이 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송할 수 있는 베어러가 설정될 수 있다. 즉 어떤 베어러는 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하는데 사용될 수 있고, 어떤 베어러는 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하는데 사용될 수 없는 지를 지시해 줄 수 있다. 상기에서 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하는데 사용될 수 있는 베어러의 경우, RRC 비활성화 모드에서 단말이 데이터를 전송하기 전에 단말이 스스로 상기 베어러를 활성화시킬 수 있다(단말이 RRC 비활성화 모드로 천이할 때 모든 베어러가 중지(suspension)되기 때문에 데이터를 전송하려면 다시 활성화할 필요가 있다). 예를 들면 단말에서 상기 베어러에서 데이터가 발생하고, 데이터를 전송할 수 있는 자원을 할당받은 경우 데이터를 전송할 수 있는 자원을 미리 네트워크와 약속한 경우 또는 랜덤 액세스에 성공한 경우 또는 랜덤 액세스 절차에서 프리앰블을 전송하고 RAR을 수신한 경우, 단말은 스스로 상기 베어러를 활성화시킬 수 있다. 단말은 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하는데 사용될 수 없는 베어러들의 경우에는 RRCConnectionResume 메시지 또는 RRCConnectionSetup 메시지를 수신한 경우에 상기 베어러들을 활성화시킬 수 있다.
상기처럼 RRC 비활성화 모드의 단말이 RRC 연결 모드로 천이하는 절차 없이 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하게 되면 단말의 배터리 소모를 절감할 수 있으며, 네트워크의 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.
도 35는 RRC 비활성화 모드의 단말이 RRC 연결 모드로 천이하지 않고, RRC 비활성화 모드에서 상향링크 데이터를 전송하는 절차의 제2실시예를 도시한 도면이다.
도 35에서 RRC 비활성화 모드의 단말(3505)은 상향링크 데이터가 발생하면 네트워크와 연결을 설정하기 위해 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다. 단말은 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하기 전에 먼저 프리앰블(preamble)을 전송할 수 있다(3510). 상기에서 프리앰블로는 프리앰블의 그룹 중에 하나에 속한 프리앰블이 선택되어 전송될 수 있다. 상기 프리앰블의 그룹들은 여러 가지 서브 그룹(partition)들로 나누어져 있을 수 있으며, 각 서브 그룹들은 단말이 작은 데이터를 RRC 비활성화 모드에서 전송하고자 하는지 여부, 큰 전송 자원을 요청하는지 여부, 요청하는 전송 자원의 양 등에 따라 나뉠 수 있다. 즉 특정 서브 그룹에 속하는 프리앰블을 단말이 전송하는 경우, 기지국은 단말이 작은 데이터를 RRC 비활성화 상태에서 전송하겠다는 의도 및/또는 어느 정도의 전송 자원을 요청하는지 등을 확인할 수 있다. 상기 프리앰블을 수신한 기지국은 프리앰블이 속한 서브 그룹을 확인하고 단말이 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송할 수 있도록 RAR 응답으로 타이밍을 맞출 수 있도록 TA(Timing Advance)를 전송하고 전송 자원을 할당해준다(3515).
단말은 상기 RAR 메시지를 수신하면 SRB들 및/또는 DRB들을 위한 PDCP 장치들과 RLC 장치들을 재수립하며, 만약 단말이 RRC 연결 모드에서 RRC 비활성화 모드로 천이할 때 수신한 NCC가 있다면 이를 이용하여 새로운 보안키들(KeNB* 또는 KgNB* 등)을 계산하고 이를 적용하여 암호화와 무결성 보호를 PDCP 장치에서 수행할 수 있다. 또한 단말 컨텍스트에 저장된 설정대로 MAC 장치와 PHY 장치를 설정한다. 상기 절차를 완료하면 단말은 RRC Connection Resume Request 메시지(또는 MAC CE, 메시지3에 해당)를 생성하여 SRB(또는 DRB)를 통해 전송할 준비를 하고 데이터를 처리하여 DRB를 통해 전송할 준비를 수행한다. 그리고 MAC 장치는 상기 SRB를 통해 전송할 RRC 메시지와 DRB를 통해 전송할 데이터를 다중화(multiplexing)하여 하나의 MAC PDU로 구성한 후, 하나의 TTI 내에 전송한다(3520).
상기 메시지3가 전송된 후에는 HARQ ACK/NACK 전송이 지원될 수 있다. 상기 메시지3에는 단말에 남아있는 데이터의 양을 지시할 BSR을 포함할 수 있으며, 단말이 계속해서 RRC 비활성화 상태에 남아있을 것임을 지시하는 지시자(indication)을 포함할 수 있다. 또한 단말을 구분할 단말 식별자(Resume ID)와 무결성 보호를 위한 short MAC-I가 포함될 수 있다.
상기에서 RRC 메시지와 데이터를 성공적으로 수신한 기지국은 단말 식별자(Resume ID)를 확인하고 고정 기지국 또는 소스 기지국(단말 컨텍스트를 가지고 있는 기지국)에게 단말 컨텍스트를 회수하는 절차를 수행하고 단말 컨텍스트를 기반으로 PDCP, RLC, MAC 및 PHY 장치 및 보안 설정을 완료하고, 단말의 데이터와 메시지에 대한 응답으로 새로 정의한 RRC 메시지 또는 기존의 RRC 메시지(RRCConnectionSuspend 또는 RRCConnectionResume 또는 RRCConnectionRelease 또는 RRCConnectionReject)를 전송하여 메시지3를 성공적으로 수신하였음을 알리고, 메시지3에 대한 경쟁이 해소(Contention resolution)되었음을 단말에게 알려줄 수 있다. 상기에서 기지국은 단말을 비활성화 모드에 있도록 지시할 경우 이를 위한 지시자를 포함시켜 RRCConnectionResume 메시지를 전송할 수 있으며, 단말을 유휴 모드로 전환시키고 싶을 경우 RRCConnectionResume 메시지를 전송할 수 있으며, 일단 전송을 중지하는 경우 RRCConnectionSuspend 메시지를 전송할 수 있으며, 일단 연결을 끊고 다시 연결하도록 할 경우 RRCConnectionReject 메시지를 전송할 수 있다 또한 미리 약속되거나 설정된 경우 MAC CE로 이러한 정보를 전송할 수 있다(3525). 상기에서 데이터에 대한 ACK 전송은 RLC 장치의 ARQ 기능에 의해 수행될 수 있다.
도 29와 같이 단말이 초기 연결을 설정할 때 RRCConnectionSetup 메시지 또는 RRCConnectionReconfiguration 메시지로 단말이 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송할 수 있는 베어러가 설정될 줄 수 있다. 즉 어떤 베어러는 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하는데 사용될 수 있고, 어떤 베어러는 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하는데 사용될 수 없는 지가 지시될 수 있다. 상기에서 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하는데 사용될 수 있는 베어러의 경우, RRC 비활성화 모드에서 단말이 데이터를 전송하기 전에 단말이 스스로 상기 베어러를 활성화시킬 수 있다(단말이 RRC 비활성화 모드로 천이할 때 모든 베어러가 중지(suspension)되기 때문에 데이터를 전송하려면 다시 활성화할 필요가 있다). 예를 들면 단말에서 상기 베어러에서 데이터가 발생하고 데이터를 전송할 수 있는 자원을 할당받은 경우 데이터를 전송할 수 있는 자원을 미리 네트워크와 약속한 경우 또는 랜덤 액세스에 성공한 경우 또는 랜덤 액세스 절차에서 프리앰블을 전송하고 RAR을 수신한 경우에 단말은 스스로 상기 베어러를 활성화시킬 수 있다. 단말은 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하는데 사용될 수 없는 베어러들의 경우에는 RRCConnectionResume 메시지 또는 RRCConnectionSetup 메시지를 받은 경우에 상기 베어러들을 활성화시킬 수 있다.
상기처럼 RRC 비활성화 모드의 단말이 RRC 연결 모드로 천이하는 절차 없이 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하게 되면 단말의 배터리 소모를 절감할 수 있으며, 네트워크의 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.
도 36은 RRC 비활성화 모드의 단말이 RRC 연결 모드로 천이하지 않고, RRC 비활성화 모드에서 상향링크 데이터를 전송하는 절차의 제3실시예를 도시한 도면이다.
도 36에서 RRC 비활성화 모드의 단말(3605)은 상향링크 데이터가 발생하면 네트워크와 연결을 설정하기 위해 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다. 먼저 단말은 저장하고 있는 단말 컨텍스트를 이용하여 SRB 및/또는 DRB를 위한 PDCP 장치들과 RLC 장치들을 재수립하며, 만약 단말이 RRC 연결 모드에서 RRC 비활성화 모드로 천이할 때 수신한 NCC가 있다면 이를 이용하여 새로운 보안키들(KeNB* 또는 KgNB* 등)을 계산하고 이를 적용하여 암호화와 무결성 보호를 PDCP 장치에서 수행할 수 있다. 또한 단말 컨텍스트에 저장된 설정대로 MAC 장치와 PHY 장치를 설정한다. 상기 절차 후, 단말은 네트워크와 미리 약속된 경쟁-기반 전송 자원(Contention-based resource)을 이용하여 RRC 비활성화 모드에서 프리앰블(preamble)과 RRCConnectionResumeRequest 메시지와 데이터를 한번에 전송할 수 있다(3610). 즉 단말의 MAC 장치는 상기 프리앰블과 SRB0를 통해 전송할 RRC ConnectionResumeRequest 메시지와 DRB를 통해 전송할 데이터를 다중화(multiplexing)하여 하나의 MAC PDU로 구성하여 하나의 TTI 내에서 한번에 전송할 수 있다. 상기에서 만약 경쟁 기반 전송 자원보다 단말이 전송하고자 하는 데이터가 더 많은 경우, 추가적인 전송 자원을 할당 받기 위해서 MAC PDU에 BSR이 포함될 수 있으며 단말을 식별하기 위해서 단말 식별자(Resume ID)가 포함될 수 있다.
기지국은 단말 식별자(Resume ID)를 확인하고 고정 기지국 또는 소스 기지국(단말 컨텍스트를 가지고 있는 기지국)에게 단말 컨텍스트를 회수하는 절차를 수행하고 단말 컨텍스트를 기반으로 PDCP, RLC, MAC 및 PHY 장치 및 보안 설정을 완료하고, 단말의 데이터에 대한 응답으로 새로 정의한 RRC 메시지 또는 기존의 RRC 메시지(RRCConnectionSuspend 또는 RRCConnectionResume 또는 RRCConnectionRelease 또는 RRCConnectionReject)와 함께 RAR을 전송하여 성공적으로 수신하였음을 알리고 경쟁이 해소(Contention resolution)되었음을 알려줄 수 있다. 상기에서 기지국은 단말을 비활성화 모드에 있도록 지시할 경우 이를 위한 지시자를 포함하여 RRCConnectionResume 메시지를 전송할 수 있으며, 단말을 유휴 모드로 전환시키고 싶을 경우 RRCConnectionResume 메시지를 전송할 수 있으며, 일단 전송을 중지하는 경우 RRCConnectionSuspend 메시지를 전송할 수 있으며, 일단 연결을 끊고 다시 연결하도록 할 경우 RRCConnectionReject 메시지를 전송할 수 있다. 또한 미리 약속되거나 설정된 경우 이러한 정보를 MAC CE로 전송할 수 있다. 상기에서 데이터에 대한 ACK 전송은 RLC 장치의 ARQ 기능에 의해 수행될 수 있다. 상기에서 기지국의 MAC 장치는 RAR, RRC 메시지, RLC ACK를 다중화(multiplexing)하여 하나의 MAC PDU를 구성하여 하나의 TTI 내에 전송할 수 있다(3615).
도 29과 같이 단말이 초기 연결을 설정할 때 RRCConnectionSetup 메시지 또는 RRCConnectionReconfiguration 메시지로 단말이 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송할 수 있는 베어러를 설정해 줄 수 있다. 즉 어떤 베어러는 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하는데 사용될 수 있고, 어떤 베어러는 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하는데 사용될 수 없는 지를 지시해 줄 수 있다. 상기에서 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하는데 사용될 수 있는 베어러의 경우, RRC 비활성화 모드에서 단말이 데이터를 전송하기 전에 단말이 스스로 상기 베어러를 활성화시킬 수 있다(단말이 RRC 비활성화 모드로 천이할 때 모든 베어러가 중지(suspension)되기 때문에 데이터를 전송하려면 다시 활성화할 필요가 있다). 예를 들면 단말에서 상기 베어러에서 데이터가 발생하고 데이터를 전송할 수 있는 자원을 할당받은 경우 데이터를 전송할 수 있는 자원을 미리 네트워크와 약속한 경우 또는 랜덤 액세스에 성공한 경우 또는 랜덤 액세스 절차에서 프리앰블을 전송하고 RAR을 수신한 경우에 단말은 스스로 상기 베어러를 활성화시킬 수 있다. 단말은 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하는데 사용될 수 없는 베어러들의 경우에는 RRCConnectionResume 메시지 또는 RRCConnectionSetup 메시지를 수신한 경우에 상기 베어러들을 활성화 시킬 수 있다.
상기처럼 RRC 비활성화 모드의 단말이 RRC 연결 모드로 천이하는 절차 없이 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송하게 되면 단말의 배터리 소모를 절감할 수 있으며 네트워크의 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.
상기 본 발명들에서 RRC 비활성화 단말은 RRCConnectionResumeRequest 메시지, RRCConnectionResume 메시지, RRCConnectionResumeComplete 메시지를 사용하여 연결 설정 절차를 수행할 수 있다.
특히 상기 RRC 메시지들 중에서 RRCConnectionResumeRequest 메시지는 단말의 대략적인 버퍼 상태 보고(Buffer status report, BSR)와 파워 헤드룸 보고(Power Headroom Report, PHR)를 미리 기지국에게 보고하기 위해 데이터 볼륨 및 파워 헤드룸 보고(Data Volume and Power Headroom Report (DPR)) MAC CE와 같은 약식 포맷을 포함하여 전송될 수 있다. 상기에서 DPR MAC CE 형식은 다음과 같다.
Figure PCTKR2018003161-appb-I000001
상기 형식은 1바이트의 크기를 갖는 DPR MAC CE이며, 2 비트의 예약 필드(R)가 존재하고, 2비트의 PH 필드는 파워 헤드룸을 지시하며, 4비트의 DV 필드는 데이터의 크기를 지시할 수 있다. 따라서 본 발명의 상기 절차들에서 RRCConnectionResumeRequest는 상기 DPR MAC CE를 포함하여 전송될 수 있으며 이를 통해 단말은 단말의 대략적인 버퍼 상태(BSR)와 파워 헤드룸(PHR)을 미리 기지국에게 보고할 수 있다. 상기 RRCConnectionResumeRequest 메시지(CCCH SDU)에 DRP MAC CE를 포함시킬지 시키지 않을지는 연결 설정 원인(establishmentCause)에 따라 하기 표 2와 같이 다를 수 있다.
단말은 RRCConnectionResume 메시지(메시지4)를 수신하면, 단말 컨텍스트에 따라서 그리고 단말 설정 정보에 따라서 PDCP, RLC, MAC 및 PHY 장치들과 베어러를 설정하고 구체적인 버퍼 상태(BSR)와 파워 헤드룸(PHR)을 RRCConnectionResumeComplete(메시지5)에 포함시켜 기지국에게 보고할 수 있다. 상기 RRCConnectionResumeComplete 메시지에 BSR과 PHR을 포함시킬지 시키지 않을지는 연결 설정 원인(establishmentCause)에 따라 하기 표 2와 같이 다를 수 있다.
establishmentCause 메시지 3 (RRCConnectionResumeRequest) 메시지 5(RRCConnectionResumeComplete)
MO-data UL 그랜트가 충분하면 DPR와 CCCH SDU, UL 그랜트가 부족하면 CCCH SDU만 AS(access stratum) 컨텍스트 설정에 따라 BSR과 PHR 보고
MO-signalling CCCH SDU 만 AS 컨텍스트 설정에 따라 BSR과 PHR 보고
MT-access CCCH SDU 만 PHR 보고 가능
상기 표 2는 단말의 연결 접속 원인에 따른 RRC 메시지들을 구성하는 방법을 나타낸 표이다.
메시지3을 전송할 때 전송 원인이 MO-data(단말에서 상향링크 데이터가 발생한 경우)라면, 단말은 상향링크 전송 자원(UL grant)가 충분하다면 DPR 을 포함하여 RRCConnectionResumeRequest(CCCH SDU)를 전송하고, 상향링크 전송 자원이 부족하면 RRCConnectionResumeRequest(CCCH SDU)만을 전송한다.
메시지3을 전송할 때 전송 원인이 MO-signalling(단말에서 상향링크 제어 신호가 발생한 경우) 또는 MT-access(네트워크에서 하향링크 데이터가 발생한 경우 또는 페이징 메시지를 수신한 경우)라면 단말은 RRCConnectionResumeRequest(CCCH SDU)만을 전송한다.
메시지5를 전송할 때 전송 원인이 MO-data 또는 MO-signalling라면 단말 컨텍스트 설정에 따라서 단말은 BSR과 PHR을 보고할 수 있으며 이를 RRCConnectionResumeComplete 메시지와 함께 전송한다.
메시지5를 전송할 때 전송 원인이 MT-access라면 단말은 PHR을 보고할 수 있으며, 이를 RRCConnectionResumeComplete 메시지와 함께 전송한다.
도 37는 본 발명의 실시예를 수행할 수 있는 단말의 구조를 도시한 도면이다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency) 처리부(3710), 기저대역(baseband) 처리부(3720), 저장부(3730), 제어부(3740)를 포함한다.
상기 RF 처리부(3710)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(3710)는 상기 기저대역 처리부(3720)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어 상기 RF 처리부(3710)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서 하나의 안테나만이 도시되었으나 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부(3710)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가 상기 RF 처리부(3710)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해 상기 RF 처리부(3710)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다. 상기 RF처리부(3710)는 제어부의 제어에 따라 다수의 안테나 또는 안테나 요소들을 적절하게 설정하여 수신 빔 스위핑을 수행하거나, 수신 빔이 송신 빔과 공조되도록 수신 빔의 방향과 빔 너비를 조정할 수 있다.
상기 기저대역 처리부(3720)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어 데이터 송신시, 상기 기저대역 처리부(3720)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성한다. 또한 데이터 수신시, 상기 기저대역 처리부(3720)은 상기 RF 처리부(3710)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신시 상기 기저대역처리부(3720)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성하고 상기 복소 심볼들을 부반송파들에 매핑한 후 IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심볼들을 구성한다. 또한 데이터 수신시 상기 기저대역 처리부(3720)은 상기 RF 처리부(3710)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심볼 단위로 분할하고 FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역 처리부(3720) 및 상기 RF 처리부(3710)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라 상기 기저대역 처리부(3720) 및 상기 RF 처리부(3710)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가 상기 기저대역 처리부(3720) 및 상기 RF 처리부(3710) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한 상기 기저대역 처리부(3720) 및 상기 RF 처리부(3710) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 LTE 망, NR 망 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(super high frequency, SHF, 일례로 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave, 일례로 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(3730)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(3730)는 상기 제어부(3740)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(3740)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(3740)는 상기 기저대역 처리부(3720) 및 상기 RF 처리부(3710)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(3740)는 상기 저장부(3740)에 데이터를 기록하고 읽는다. 이를 위해 상기 제어부(3740)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 제어부(3740)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 38는 본 발명의 실시예를 수행할 수 있는 TRP(transmission and reception point)의 블록 구성을 도시한 도면이다. 이는 기지국과 혼용될 수 있다.
상기 도면에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 RF 처리부(3810), 기저대역 처리부(3820), 백홀 통신부(3830), 저장부(3840), 제어부(3850)를 포함하여 구성된다.
상기 RF 처리부(3810)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉 상기 RF 처리부(3810)는 상기 기저대역처리부(3820)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어 상기 RF처리부(3810)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서 하나의 안테나만이 도시되었으나 상기 기지국은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부(3810)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가 상기 RF 처리부(3810)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해 상기 RF 처리부(3810)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향링크 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역 처리부(3820)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어 데이터 송신시 상기 기저대역 처리부(3820)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성한다. 또한 데이터 수신시 상기 기저대역 처리부(3820)은 상기 RF 처리부(3810)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어 OFDM 방식에 따르는 경우 데이터 송신시 상기 기저대역 처리부(3820)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성하고 상기 복소 심볼들을 부반송파들에 매핑한 후 IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심볼들을 구성한다. 또한 데이터 수신시 상기 기저대역 처리부(3820)는 상기 RF 처리부(3810)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심볼 단위로 분할하고 FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역 처리부(3820) 및 상기 RF 처리부(3810)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라 상기 기저대역 처리부(3820) 및 상기 RF 처리부(3810)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 통신부(3830)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 상기 저장부(3840)는 상기 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히 상기 저장부(3840)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한 상기 저장부(3840)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고 상기 저장부(3840)는 상기 제어부(3850)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(3850)는 상기 기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어 상기 제어부(3850)는 상기 기저대역 처리부(3820) 및 상기 RF 처리부(3810)을 통해 또는 상기 백홀 통신부(3830)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(3850)는 상기 저장부(3840)에 데이터를 기록하고 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(3850)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 NR 시스템을 기준으로 제시되었지만, FDD 또는 TDD LTE 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.
또한, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (15)

  1. 단말의 측정 보고(measurement report)를 수행하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 측정 설정 정보를 수신하는 단계;
    측정을 수행하여 상기 측정 설정 정보를 기반으로 보고 조건이 만족되었는지 판단하는 단계; 및
    상기 보고 조건이 만족될 경우 측정 보고 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 측정 보고 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 측정 보고 메시지를 생성하는 단계는 빔 측정 결과를 측정 보고 메시지에 포함할지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 빔 측정 결과를 측정 보고 메시지에 포함하기로 판단할 경우, 상기 측정 보고 메시지는 서빙 셀의 셀 레벨 측정 결과와 상기 빔 측정 결과를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 보고 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 빔 측정 결과는 각 빔의 측정값이 임계값을 넘는 경우의 빔 측정값을 포함하며,
    상기 임계값은 상기 측정 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 측정 보고 수행 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 측정 보고 메시지는 최대 보고 가능 범위 내의 주변 셀의 측정 결과를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 보고 수행 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 최대 보고 가능 범위를 지시하는 정보는 측정 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 측정 보고 수행 방법.
  5. 기지국의 측정 보고(measurement report)를 수신하는 방법에 있어서,
    단말로 측정 설정 정보를 전송하는 단계;
    상기 측정 설정 정보를 기반으로 생성된 측정 보고 메시지를 수신하는 단계를 포함하고,
    빔 측정 결과를 측정 보고 메시지에 포함시키기로 판단될 경우, 상기 측정 보고 메시지는 서빙 셀의 셀 레벨 측정 결과와 상기 빔 측정 결과를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 보고 수신 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 빔 측정 결과는 각 빔의 측정값이 임계값을 넘는 경우의 빔 측정값을 포함하며,
    상기 임계값은 상기 측정 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 측정 보고 수신 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 측정 보고 메시지는 최대 보고 가능 범위 내의 주변 셀의 측정 결과를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 보고 수신 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 최대 보고 가능 범위를 지시하는 정보는 측정 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 측정 보고 수신 방법.
  9. 측정 보고(measurement report)를 수행하는 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    기지국으로부터 측정 설정 정보를 수신하고, 측정을 수행하여 상기 측정 설정 정보를 기반으로 보고 조건이 만족되었는지 판단하고, 상기 보고 조건이 만족될 경우 측정 보고 메시지를 생성하고, 상기 측정 보고 메시지를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 빔 측정 결과를 측정 보고 메시지에 포함할지 여부를 판단하도록 더 제어하고,
    상기 빔 측정 결과를 측정 보고 메시지에 포함하기로 판단할 경우, 상기 측정 보고 메시지는 서빙 셀의 셀 레벨 측정 결과와 상기 빔 측정 결과를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제9항에 있어서, 상기 빔 측정 결과는 각 빔의 측정값이 임계값을 넘는 경우의 빔 측정값을 포함하며,
    상기 임계값은 상기 측정 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제9항에 있어서, 상기 측정 보고 메시지는 최대 보고 가능 범위 내의 주변 셀의 측정 결과를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제11항에 있어서, 상기 최대 보고 가능 범위를 지시하는 정보는 측정 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 측정 보고(measurement report)를 수신하는 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    단말로 측정 설정 정보를 전송하고, 상기 측정 설정 정보를 기반으로 생성된 측정 보고 메시지를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    빔 측정 결과를 측정 보고 메시지에 포함시키기로 판단될 경우, 상기 측정 보고 메시지는 서빙 셀의 셀 레벨 측정 결과와 상기 빔 측정 결과를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  14. 제13항에 있어서, 상기 빔 측정 결과는 각 빔의 측정값이 임계값을 넘는 경우의 빔 측정값을 포함하며,
    상기 임계값은 상기 측정 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  15. 제13항에 있어서, 상기 측정 보고 메시지는 최대 보고 가능 범위 내의 주변 셀의 측정 결과를 더 포함하고,
    상기 최대 보고 가능 범위를 지시하는 정보는 측정 설정 정보에 포함되는 것을 특징으로 하는 기지국.
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