WO2019066326A1 - V2x 시스템 및 이동 통신 시스템에 적용하는 방법 및 장치 - Google Patents

V2x 시스템 및 이동 통신 시스템에 적용하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2019066326A1
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random access
terminal
base station
resource
access resource
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진승리
김성훈
김상범
김동건
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삼성전자 주식회사
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Definitions

  • One embodiment according to the present disclosure relates to a mobile communication system, and more particularly, to a method and apparatus for performing semi-permanent scheduling in an LTE terminal supporting vehicle-to-everything (V2X).
  • V2X vehicle-to-everything
  • Another embodiment according to the present disclosure relates to terminal and base station operation in a mobile communication system.
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is called a system after a 4G network (Beyond 4G network) communication system or after a LTE system (Post LTE).
  • 4G network Beyond 4G network
  • LTE system Post LTE
  • 5G communication systems are being considered for implementation in very high frequency (mmWave) bands (e.g., 60 gigahertz (60GHz) bands).
  • mmWave very high frequency
  • 60GHz gigahertz
  • the 5G communication system uses beamforming, massive multi-input multi-output (massive MIMO) (FD-MIMO), array antennas, analog beam-forming, and large scale antenna technologies are being discussed.
  • massive MIMO massive multi-input multi-output
  • array antennas array antennas
  • analog beam-forming analog beam-forming
  • large scale antenna technologies are being discussed.
  • the 5G communication system has developed an advanced small cell, an advanced small cell, a cloud radio access network (cloud RAN), an ultra-dense network, A wireless backhaul, a moving network, a cooperative communication, Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation (DTC) Have been developed.
  • cloud RAN cloud radio access network
  • CoMP Coordinated Multi-Points
  • DTC interference cancellation
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FQAM Hybrid FSK and QAM Modulation
  • SWSC Sliding Window Superposition Coding
  • FBMC Filter Bank Multi Carrier
  • SCMA subcarrier code multiple access
  • the Internet has evolved into a network of Internet of Things (IoT), in which information is exchanged among distributed components such as objects in a human-centered connection network where humans generate and consume information.
  • IoT Internet of Things
  • the Internet of Everything (IoE) technology can be an example of the combination of IoT technology with big data processing technology through connection with cloud servers.
  • IoT In order to implement IoT, technology elements such as sensing technology, wired / wireless communication and network infrastructure, service interface technology and security technology are required. In recent years, sensor network, machine to machine , M2M), and MTC (Machine Type Communication).
  • an intelligent IT (Internet Technology) service can be provided that collects and analyzes data generated from connected objects to create new value in human life.
  • IoT can be applied to fields such as smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, health care, smart home appliances and advanced medical service through fusion and combination of existing IT technology and various industries have.
  • sensor network object communication
  • MTC technologies are implemented by techniques such as beamforming, MIMO, and array antennas.
  • the application of the cloud wireless access network as the big data processing technology described above is an example of the convergence of 5G technology and IoT technology.
  • V2X Vehicle-to-Everything
  • V2X Vehicle-to-Everything
  • V2I Vehicle-to-Infrastructure
  • V2V Vehicle-to-Vehicle
  • Vehicle-to-Pedestrian Vehicle-to-Pedestrian
  • This disclosure provides an efficient communication method and apparatus in a wireless communication system supporting vehicle communication (V2X)
  • a base station transmits an activation / deactivation signal to a terminal supporting V2X communication to operate semi-circular scheduling on a plurality of uplink and side links
  • the base station transmits information on whether the terminal successfully received the signal
  • the active / inactive signal can be repeatedly transmitted.
  • the present disclosure proposes an operation when both a dedicate random access resource and a common random access resource are allotted when a UE performs handover from a serving cell to a target cell in a next generation mobile communication system.
  • the present disclosure intends to reduce the burden on a base station that performs a local cache by indicating that a local cache is required for a specific data packet in order to assist a base station using a local cache in a next generation mobile communication system.
  • the present disclosure relates to a method for supporting proximity communication in a terminal, the method comprising the steps of: receiving from a base station receiving information indicating semi-persistent scheduling (SPS) -related configuration information; generating support information based on the received control information, Receiving downlink control information generated based on the support information, and performing data transmission / reception with the base station based on the downlink control information.
  • SPS semi-persistent scheduling
  • the present invention relates to a method of supporting handover in a terminal, comprising the steps of: setting a timer based on whether or not information indicative of whether or not to start handover is received; determining a transmission resource to be used for random access based on whether or not the timer expires; And performing a random access using the selected transmission resource.
  • the present invention provides a method for supporting handover in a terminal, the method comprising the steps of: receiving control information from a base station; determining whether or not information indicating whether a local cache is applied is included in the received control information; And transmitting the uplink data to the base station based on the determination result.
  • a method of supporting handover in a serving base station includes receiving data from a terminal and storing the received data in a local cache based on whether or not the terminal can support local cache, To a plurality of mobile terminals.
  • the present disclosure relates to a method for a terminal to perform random access, comprising the steps of: receiving from a serving base station a handover command comprising configuration information indicative of a dedicated random access resource and a common random access resource; process; Determining whether to perform the random access using at least one of the dedicated random access resource and the common random access resource according to a predetermined criterion; And performing the random access based on the determination result; / RTI >
  • a method for supporting a random access of a terminal in a serving base station comprising: transmitting configuration information related to random access of the terminal to the terminal; Receiving cell measurement information from the terminal; And transmitting a handover command with a dedicated random access resource and a common random access resource to the terminal; Wherein the handover command further comprises a first timer for the dedicated random access and a second timer for the co-random access.
  • the present disclosure relates to a method for supporting a random access of a terminal by a target base station, comprising the steps of: receiving a handover command from a serving base station; Receiving cell measurement information from the terminal; And performing random access with the terminal using at least one of a dedicate random access resource and a common random access resource; / RTI >
  • the terminal and the base station exchange the exact operating point of the semi-permanent scheduling, thereby causing loss of terminal power consumed in unnecessary control signal transmission and control signal monitoring Can be reduced.
  • the present disclosure introduces a new timer to effectively use random access resources and common random access resources with dedicate random access resources and common random access resources by using a certain resource in a next generation mobile communication system, An entire procedure for the case where all of the random access resources are allocated is defined, thereby providing an efficient procedure for using random access resources at the time of handover.
  • the base station examines only a part of data packets designated by the terminal without checking whether to designate a local cache for all the data packets, so that the processing load for confirming the local cache is considerably larger .
  • 1 is a diagram showing the structure of an LTE system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a wireless protocol structure in an LTE system.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating semi-persistent scheduling operations in an LTE system.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a side link semi-persistent scheduling operation in an LTE V2X system.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an uplink SPS confirmation operation in a V2X system to which the present disclosure is applied.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a side link SPS confirmation operation in a V2X system to which the present disclosure is applied.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of an uplink / side link SPS confirmation MAC CE proposed in the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an operation of a terminal to which the present disclosure is applied.
  • FIG. 9 is a diagram showing the structure of a next generation mobile communication system to which the present disclosure is applied.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a wireless protocol structure of a next generation mobile communication system to which the present disclosure can be applied.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a handover operation in the LTE system.
  • Figure 12 is a diagram illustrating the overall operation of successful handover over a dedicate random access resource according to one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the overall operation when a handover through a dedicate random access resource fails in accordance with another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a diagram showing the overall operation of a terminal to which the present disclosure is applied.
  • 15 is a diagram showing a local cache structure of a next generation mobile communication system to which the present disclosure can be applied.
  • 16 is a diagram showing a structure of a data packet in which the local cache of the terminal assistance proposed in the present disclosure is performed.
  • 17 is a diagram illustrating a local cache operation of a terminal supporting multiple connections according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a local cache operation of a terminal when retransmission is performed, according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a diagram showing the overall operation of a terminal to which the present disclosure is applied.
  • 20 is a diagram showing the overall operation of a base station to which the present disclosure is applied.
  • 21 is a block diagram showing the configuration of a terminal according to the present disclosure.
  • 22 is a block diagram showing a configuration of a base station according to the present disclosure.
  • this disclosure uses terms and names defined in 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) specifications or variations and terminology based on them.
  • 3GPP LTE 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution
  • the present disclosure is not limited by the above terms and names, and may be equally applied to systems conforming to other standards.
  • part used in the specification means a hardware component such as software, a field-programmable gate array (FPGA) or an application specific integrated circuit (ASIC), and a part performs certain roles.
  • FPGA field-programmable gate array
  • ASIC application specific integrated circuit
  • part (s) refers to components such as software components, object oriented software components, class components and task components, and processes, Subroutines, segment data of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables.
  • the functions provided in the components and “ parts " may be combined into a smaller number of components and “ parts “ or further separated into additional components and “ parts ".
  • 1 is a diagram showing the structure of an LTE system.
  • the radio access network of the LTE system includes an evolved Node B (eNB, Node B or base station) 105, 110, 115 and 120, an MME (Mobility Management Entity) 125, And an S-GW (Serving-Gateway) 130.
  • eNB evolved Node B
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving-Gateway
  • a user equipment (UE) 135 accesses the external network through the eNBs 105 to 120 and the S-GW 130.
  • the eNBs 105 to 120 correspond to the existing Node B of the UMTS system.
  • the eNB is connected to the UE 135 via a radio channel and plays a more complex role than the existing Node B.
  • a real-time service such as Voice over IP (VoIP) over the Internet protocol is serviced through a shared channel
  • status information such as buffer status, available transmission power status,
  • the eNBs 105 to 120 take charge of the scheduling.
  • One eNB normally controls a plurality of cells.
  • an LTE system uses Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) as a radio access technology, for example, at a bandwidth of 20 MHz.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • AMC Adaptive Modulation & Coding
  • the S-GW 130 is a device that provides a data bearer and generates or removes a data bearer under the control of the MME 125.
  • the MME is a device that performs various control functions as well as a mobility management function for a terminal, and is connected to a plurality of base stations.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a wireless protocol structure in an LTE system.
  • the wireless protocol of the LTE system includes Packet Data Convergence Protocols (PDCP) 205 and 240, RLC (Radio Link Control) 210 and 235, and MAC (Medium Access Control) 215 and 230 in the UE and the eNB, respectively.
  • the PDCPs 205 and 240 are responsible for operations such as IP header compression / decompression.
  • the main functions of the PDCP can be summarized as shown in Table 1 below.
  • Radio Link Control (RLC) 210 and 235 reconfigures a PDCP PDU (Packet Data Unit) to an appropriate size to perform an ARQ operation or the like.
  • PDCP PDU Packet Data Unit
  • Table 2 The main functions of the RLC are summarized in Table 2 below.
  • the MACs 215 and 230 are connected to a plurality of RLC layer apparatuses configured in one terminal, multiplex RLC PDUs into MAC PDUs, and demultiplex RLC PDUs from MAC PDUs.
  • the main functions of the MAC are summarized in Table 3 below.
  • the physical layers 220 and 225 perform channel coding and modulation on the upper layer data, transmit them to a wireless channel by making OFDM symbols, demodulate OFDM symbols received through a wireless channel, channel-decode and transmit the OFDM symbols to an upper layer .
  • FIG. 3 is a diagram illustrating semi-persistent scheduling operations in an LTE system.
  • SPS Semi-persistent scheduling
  • LTE systems is a method used for scheduling services in which small data is frequently generated. This method reduces the amount of control information that increases in proportion to a user, This is necessary to secure the system capacity.
  • SPS is used for Voice over Internet Protocol (VoIP).
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • the BS transmits common configuration information for the SPS through the RRC control message to the UE, and instructs the activation / deactivation of the SPS through the downlink control information (DCI) transmitted on the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the SPS transmits the uplink / downlink resource allocation control information 305 once to the mobile station, and the base station and the mobile station perform operations for the data 310 to 320 that occur later according to the transmitted control information Method. That is, the SPS in LTE allocates one transmission resource for transmission of MAC PDU (Protocol Data Unit) every period. The resources allocated by the control information are valid until SPS activation or SPS deactivation / release occurs.
  • the UE and the BS can be deactivated implicitly when there is no data transmission for the SPS transmission resource for the preset number of times (N times). That is, if there is no data to be transmitted to a resource corresponding to the set SPS setup period, the UE can transmit 0 by padding and transmitting, including a padding BSR (Buffer Status Report) and a PHR (Power Headroom Report).
  • BSR Buffer Status Report
  • PHR Power Headroom Report
  • the uplink / downlink SPS operation in the LTE system is as follows.
  • the base station sets a parameter for the SPS operation to the UE through the RRC control message.
  • the RRC message may include at least one of an SPS C-RNTI, an SPS period (semiPersistSchedIntervalDL, semiPersistSchedIntervalUL), and a maximum number of HARQ processes for the SPS (numberOfConfSPS-Processes, numberOfConfUlSPS-Processes).
  • the base station transmits a downlink control information (DCI) format including the downlink resource allocation control information 305 to the SS in the SPS C-RNTI of the physical downlink control channel (PDCCH).
  • the DCI may include at least one of allocation type (FDD / TDD), MCS level, new data indicator (NDI), redundancy version (RV), HARQ process number, and resource block assignment information .
  • the DCI format 0 is used for activating / deactivating the uplink SPS
  • the DCI format 1 / 1A / 2 / 1a / 1b / 1c is used for activating / deactivating the downlink SPS. See Table 4 and Table 5 below.
  • DCI Format 0 DCI Format 1 / 1A DCI Format 2 / 1a / 1b / 1c TPC command for scheduled PUSCH ' set to '00' N / A N / A Cyclic shift DM RS set to '000' N / A N / A Modulation and coding scheme and redundancy version MSB is set to '0' N / A N / A HARQ ⁇ ⁇ N / A Modulation and coding scheme N / A MSB is set to '0' For the enabled transport block: MSB is set to '0' Redundancy version N / A set to '00' For the enabled transport block: set to '00'
  • DCI Format 0 DCI Format 1 / 1A TPC command for scheduled PUSCH set to '00' N / A Cyclic shift DM RS set to '000' N / A Modulation and coding scheme and redundancy version set to '11111' N / A Resource block allocation and hopping resource allocation set to all '1' N / A HARQ ⁇ ⁇ N / A Modulation and coding scheme N / A set to '1111' Redundancy version N / A set to '00' Resource block assignment N / A set to all '1'
  • the uplink SPS operation When the uplink SPS operation is applied to the V2X terminal, it is possible to simultaneously set up and activate up to a maximum of eight traffic. In order to support this, an index for each SPS setting is given and when the DCS of the PDCCH activates / deactivates the uplink SPS operation, the corresponding index is indicated.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a side link semi-persistent scheduling operation in an LTE V2X system.
  • the base station 401 transmits the resource allocation control information 405 of the sidelink, which is the inter-terminal link, once to the terminal 402, (SP) operation for scheduling assignments 410, 420, and 430 and data 415, 425, and 435.
  • the number of SAs and the number of data transmissions is a predetermined value, which may be 1 or 2.
  • the SPS in the SL allocates one or more transmission resources for SA and data transmission per period. Also, the resources allocated by the control information remain valid until SPS activation or SPS deactivation / release occurs.
  • one transmission resource is implicitly assigned in a predetermined cycle, and the transmission resource is for L2 transmission (or MAC PDU transmission), while in the SPS of V2V, , Per cycle) one or two transmission resources are allocated, and the transmission resource is for data transmission with the SA.
  • the SL SPS can be set up to a maximum of 8 for the terminal, and up to 8 can be activated simultaneously.
  • the base station divides the setting of eight different SPS characteristics (e.g., period, traffic type, and priority) by index and instructs activation / deactivation of the PDCCH through the DCI of the PDCCH according to the request of the terminal.
  • the terminal receiving the signal transmits data to the resources set according to the SPS setup period.
  • V2X data tends to be transmitted periodically. This is related to the fact that V2X traffic mainly relays Rel-14-based safety related messages to neighboring terminals. That is, when the terminal periodically transmits data on its own position, speed, and safety-related terminal status to peripheral terminals and performs the SPS operation for this, the unnecessary control signal transmission / reception can be reduced.
  • the SPS operation is divided into an uplink SPS and a side link SPS operation, which are briefly described in FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 1 the characteristics of the uplink SPS are similar to those of the uplink SPS and the basic operation mechanism in the existing LTE.
  • transmission / reception between the base station and the terminal is performed in a predetermined period and resources, and the base station controls transmission resources.
  • the BS monitors the uplink SPS resources transmitted by the MS and supports the implicit SPS release function for this reason. If the UE does not transmit data through the SPS resource during the predetermined number of empty transmissions, the implicit SPS release function can perform SPS release and recognize each other at both the UE and the base station. Also, the base station can explicitly instruct the terminal to release the corresponding SPS operation through the PDCCH through recognition of uplink / downlink traffic (VoIP).
  • VoIP uplink / downlink traffic
  • the UE may assist in setting up and activating the SPS of the BS including the traffic related information (eg, preference period, offset, packet type, message size) by transmitting the UE Assistance Information RRC message.
  • the traffic related information eg, preference period, offset, packet type, message size
  • the control message not only the side link SPS but also information for the uplink SPS can be used.
  • the present disclosure shows the need for a SPS confirmation signal for uplink SPS and side link SPS in a V2X system and suggests a suitable structure.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an uplink SPS confirmation operation in a V2X system to which the present disclosure is applied.
  • the terminal receives the SPS-related configuration information from the base station through the RRC message (505).
  • the setting information is information (or information) that is commonly applied (applied) to a serving cell (or a plurality of serving cells) in which the uplink SPS is set, and may be configured with at least one of the information described in Table 6 below.
  • the UE knows whether the uplink / side link SPS operation is performed according to the received SPS V-RNTI type, and if the uplink / side link SPS is indicated on the PDCCH, The user knows which period to transmit through the uplink / side link SPS index included in the activation / deactivation signal.
  • the PDCCH signal may also include resource information to be transmitted.
  • the uplink / side link SPS can simultaneously activate up to eight SPSs.
  • the UE generates 510 UE Assistance Information including information (e.g., periodicity, offset, LCID, message size) including the characteristics of the corresponding traffic when activation of specific traffic occurs, i.e., data to be transmitted,
  • the UE transmits the UE Assistance Information to the BS (515).
  • the BS collects information on the uplink SPS through the UE Assistance Information transmitted from the MS, and instructs the activation of each traffic through the DCI of the PDCCH (520). If the SPS skip operation is also performed for the uplink SPS, it is necessary to indicate that the UE successfully received the activation signal after receiving the activation signal and can perform a skip operation on the uplink SPS resources.
  • the existing LTE since only one SPS is applied at the same time, there is no information in the payload of the SPS confirmation MAC CE and the structure is indicated through the LCID.
  • up to 8 SPSs are simultaneously activated, so a new structure is required to distinguish which uplink SPS activation information is received.
  • the terminal makes an appropriate setting (SPS index marking on which the activation signal is received) for the SPS confirmation MAC CE having the new structure and delivers it to the base station (525).
  • the MS performs data transmission according to the set uplink SPS setting (step 530). If the information on the specific SPS traffic is changed, the MS detects the change and reflects the changed traffic information in the UE assistance information (step 535). Such change information includes traffic period, offset, message size change, or specific traffic cancellation.
  • the MS transmits the updated UE Assistance Information message to the BS (step 540), and the BS transmits an uplink SPS activation / deactivation signal to the MS based on the information received from the MS (step 545).
  • the new SPS confirmation MAC CE transmission (550).
  • the base station can know that the release is applied to the specific uplink SPS, and can allocate the resource to another terminal or another transmission resource.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a side link SPS confirmation operation in a V2X system to which the present disclosure is applied.
  • the side link communication can be roughly divided into a mode in which a base station is set up and a mode in which the terminal operates autonomously. In this embodiment, only the case of operating in a mode in which a base station is set is considered.
  • the terminal receives the SPS-related configuration information from the base station through the RRC message (605).
  • the setting information is information (or information) that is commonly applied (applied) to the serving cell (or a plurality of serving cells) in which the side link SPS is set, and may be configured with at least one of the information described in Table 7 below.
  • the UE knows whether the uplink / side link SPS operation is performed according to the received SPS V-RNTI type, and if the uplink / side link SPS is indicated on the PDCCH, The user knows which period to transmit through the uplink / side link SPS index included in the activation / deactivation signal.
  • the PDCCH signal may also include resource information to be transmitted.
  • the uplink / side link SPS can simultaneously activate up to eight SPSs.
  • the UE generates the UE Assistance Information including the information including the characteristics of the corresponding traffic (eg, periodicity, offset, Props Packet Priority (PPPP), message size) when activation of specific traffic occurs, that is, data to be transmitted (610), and transmits it to the base station (615).
  • the characteristics of the corresponding traffic eg, periodicity, offset, Props Packet Priority (PPPP), message size
  • the base station collects information on the side link SPS through the UE Assistance Information transmitted from the UE, and instructs activation of each traffic through the DCI of the PDCCH (620). Basically, since the SPS skip operation is performed for the side link SPS, it is necessary to perform an operation to indicate that the terminal has successfully received the activation signal and can perform a skip operation with respect to the subsequent side link SPS resource Do. If there is no operation as described above, there is no way for the base station to confirm whether the terminal is properly receiving the PDCCH signal and performing the side link SPS operation properly. In order to prevent this, the base station is expected to repeatedly transmit the PDCCH signal according to the base station implementation. In this case, unnecessary control messages may be transmitted through the air, which may cause problems such as resource waste and terminal monitoring power wastage.
  • the terminal marks the serving cell index and transmits the SPS index marking to the base station (625).
  • the MS performs data transmission according to the set up side link SPS (step 630). If the information about the specific SPS traffic is changed, the MS detects the changed SPS traffic and reflects the changed traffic information in the UE assistance information (step 635).
  • Such change information includes traffic period, offset, message size change, or specific traffic cancellation.
  • the MS transmits the updated UE Assistance Information message to the BS (640), and the BS transmits a side link SPS activation / deactivation signal to the MS based on the information received from the MS (645, 655).
  • the new SPS confirmation MAC CE transmission is required (650 , 660). If there is no operation for the inactivation signal, the base station does not have a method for confirming whether the terminal properly received the PDCCH signal and properly released the side link SPS operation. In order to prevent this, the base station is expected to repeatedly transmit the PDCCH signal according to the base station implementation. In this case, unnecessary control messages may be transmitted through the air, which may cause problems such as resource waste and terminal monitoring power wastage. When the base station receives the signal, the base station can recognize that the release is applied to the specific side link SPS, and can allocate the resource to another terminal or another transmission resource.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a structure of an uplink / side link SPS confirmation MAC CE proposed in the present disclosure.
  • the reasons why SPS confirmation operation is required for V2X uplink / side link SPS operation are as follows.
  • V2X SPS Up to eight different SPSs can be activated simultaneously.
  • Reference numerals 701 and 705 denote the structure of an uplink SPS confirmation MAC CE.
  • the LCID value indicating the uplink SPS confirmation MAC CE is included in the MAC subheader, and there is no information in the payload.
  • the uplink SPS confirmation MAC CE for V2X is newly defined, that is, a new LCID value is introduced, and the corresponding payload includes the uplink SPS index.
  • Reference numeral 701 denotes a method of indicating the uplink SPS index information expressed by 3 bits of integer
  • reference numeral 705 denotes a method of marking a plurality of uplink SPS index information on a bitmap.
  • Reference numerals 710 and 715 represent the structure of the side link SPS confirmation MAC CE. Since there is no existing SPS confirmation MAC CE for the side link, a new side link SPS confirmation MAC CE should be designed. That is, a new LCID value corresponding to the side link SPS confirmation MAC CE can be introduced and indicated in the MAC sub-header.
  • the payload includes a side link SPS index. If the side link SPS operation in the SCell is indicated by the carrier integration introduction, an index indicating the serving cell may be included.
  • the side link SPS index information and the serving cell information are expressed by 3 bits.
  • a plurality of side link SPS index information is marked on the bitmap for each serving cell.
  • Reference numerals 720 and 725 propose an integrated form of an uplink / side link SPS confirmation MAC CE structure. That is, a newly defined common MAC CE is used for uplink / side link SPS confirmation MAC CE signaling.
  • Reference numeral 720 is a combination of reference numerals 701 and 710, and can transmit an uplink / side link SPS confirmation MAC CE with one signaling.
  • Reference numeral 725 is a combination of reference numerals 705 and 710.
  • Reference numeral 730 denotes a combination of reference numerals 701 and 715
  • reference numeral 735 denotes a combination of reference numerals 705 and 715. In the case of reference numeral 730, there is a slight difference in the number and the structure of the reserved bits, but the method of indicating the information and information contained therein is the same as that described in the previous case 1.
  • Reference numeral 740 applies to a case where a common new SPS confirmation MAC CE is used for both the uplink and the side link. That is, only the set SPS index information is indicated, which is not applicable to the side link SPS for SCell. If the feature is not configured or supported, it is possible.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an operation of a terminal to which the present disclosure is applied.
  • the terminal having received the RRC connection with the base station receives the RRC control signal including the SPS setting from the base station (805).
  • the setting information may include information that is commonly valid (applied) in the serving cell (or a plurality of serving cells) in which the uplink SPS is set, and the terminal may collect the uplink / side link SPS information for each specific SPS index have.
  • the UE can request the base station (in the UE Assistance Information) with an appropriate SPS setting (810).
  • the UE monitors the PDCCH and checks which SPS activation information is received (815), and then operates in an uplink SPS mode and a side link SPS mode according to the type of the activation signal.
  • the PDCCH received by the UE is delivered to the UL SPS V-RNTI indicating the uplink SPS, and if the uplink SPS activation information (SPS index) is included, the UE activates the corresponding uplink SPS, CE (825).
  • the PDCCH received by the UE is delivered to the SL SPS V-RNTI indicating the side link SPS, and the UE performs different operations according to the presence / absence of the serving cell activation information (835, 840).
  • the terminal activates the corresponding side link SPS and transmits the SPS confirmation MAC CE to the base station (835).
  • the terminal activates the corresponding side link SPS and transmits the SPS confirmation MAC CE to the base station (840).
  • the first activation method is an operation in which an SPS is performed for SCell
  • the second activation method is a method in which only an SPS operation for PCell is performed.
  • FIG. 9 is a diagram showing the structure of a next generation mobile communication system to which the present disclosure is applied.
  • the radio access network of the next generation mobile communication system may include a new radio base station (NRNB or NR gNB) 910 and an NR CN (New Radio Core Network) 905,
  • the next generation mobile communication system may include only a part of the above components.
  • a user terminal (NR UE or UE) 915 can access the external network through the NR gNB 910 and the NR CN 905.
  • the NR gNB 910 corresponds to an eNB (Evolved Node B) of a conventional LTE system as a component of a next generation mobile communication system.
  • the NR gNB 910 is connected to the NR UE 915 over a radio channel and can provide a better service than the existing Node B.
  • a device for collecting and scheduling state information such as buffer status, available transmission power state, and channel state of UEs is needed. (910).
  • One NR gNB 910 may control a plurality of cells.
  • the NR gNB 910 may have an existing maximum bandwidth in excess of the existing bandwidth to implement the high-speed data transmission compared to the existing LTE, and may use Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) In addition, beamforming techniques can be incorporated. In addition, the NR gNB 910 applies adaptive modulation and coding (AMC) to determine a modulation scheme and a channel coding rate according to a channel state of a UE can do.
  • AMC adaptive modulation and coding
  • the NR CN 905 performs functions such as mobility support, bearer setup, and QoS setup.
  • the NR CN 905 is connected to a plurality of base stations as an apparatus for performing various control functions as well as a mobility management function for a terminal.
  • the next generation mobile communication system of FIG. 9 may be interworked with an existing LTE system, and the NR CN 905 may be connected to the MME 925 through a network interface.
  • the MME 925 can be connected to the eNB 930, which is a base station of the existing LTE system.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a wireless protocol structure of a next generation mobile communication system to which the present disclosure can be applied.
  • the radio protocol of the next generation mobile communication system includes NR PDCPs 1005 and 1040, NR RLCs 1010 and 1035, and NR MACs 1015 and 1030 in the UE and the NR base station, respectively.
  • the main functions of the NR PDCPs 1005 and 1040 may include at least one of the functions described in Table 8 below.
  • the reordering function of the NR PDCP apparatus refers to a function of rearranging PDCP PDUs received in a lower layer in order based on a PDCP SN (sequence number), and transmitting data to an upper layer in the order of rearrangement And may include a function of recording the lost PDCP PDUs by reordering the order and may include a function of sending a status report to the sender of lost PDCP PDUs, And requesting retransmission of the packet.
  • the main functions of the NR RLCs 1010 and 1035 may include at least one of the functions described in Table 9 below.
  • the in-sequence delivery function of the NR RLC apparatus refers to a function of delivering RLC SDUs received from a lower layer to an upper layer in order, and an original RLC SDU is divided into a plurality of RLC SDUs And reassembling and delivering the received RLC PDUs when the RLC PDUs are received.
  • the RLC PDUs may include a function of rearranging received RLC PDUs based on a RLC SN (sequence number) or a PDCP SN (sequence number) May include the capability to record lost RLC PDUs and may include the ability to send a status report for lost RLC PDUs to the sender and may include the ability to request retransmission of lost RLC PDUs And may include a function of transferring only the RLC SDUs up to the lost RLC SDU to the upper layer in order of the lost RLC SDU if there is a lost RLC SDU, If all the RLC SDUs received up to the present time have been expired, the RLC SDUs may be transmitted to the upper layer in order, To the upper layer in order.
  • the RLC PDUs may be processed in the order of receiving the RLC PDUs (in the order of arrival of the sequence number and the sequence number), and may be transmitted to the PDCP device in an out-of-sequence delivery manner. It is possible to receive segments that are stored in the buffer or to be received at a later time, reconfigure the received segments into one complete RLC PDU, and transmit the segmented PDCP PDCP device to the PDCP device.
  • the NR RLC layer may not include a concatenation function and may perform the function in the NR MAC layer or in place of the NR MAC layer multiplexing function.
  • the out-of-sequence delivery function of the NR RLC apparatus refers to a function of delivering RLC SDUs received from a lower layer directly to an upper layer regardless of order, SDUs, and reassembling and delivering the RLC PDUs when they are received.
  • the RLC PDU includes a function of storing RLC SN or PDCP SN of the received RLC PDUs and recording the lost RLC PDUs by arranging the order .
  • the NR MACs 1015 and 1030 may be connected to a plurality of NR RLC layer devices configured in a terminal, and the main function of the NR MAC may include at least one of the functions described in Table 10 below.
  • the NR PHY layers 1020 and 1025 channel-code and modulate the upper layer data, transmit them to a wireless channel by making OFDM symbols, demodulate OFDM symbols received through a wireless channel, channel-decode and transmit them to an upper layer Can be performed.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a handover operation in the LTE system.
  • the UE 1101 in the connection mode state reports cell measurement information (Measurement Report) 1105 to the serving eNB 1102 when a periodical or specific event is satisfied. Based on the measurement information, the serving base station 1102 determines whether the UE 1101 performs handover to a neighbor cell.
  • the handover is a technique for changing a serving cell providing a service to a terminal in a connection mode to another base station. If the serving cell determines handover, the serving cell 1102 sends a handover request message to the new base station, i.e., the target base station (Trace eNB) 1103, (1110). If the target cell 1103 accepts the handover request, it transmits an HO request Ack message to the serving cell 1102 (1115).
  • the serving cell 1102 having received the message transmits an HO command message to the UE 1101 (1120).
  • the UE 1101 Before receiving the HO command, the UE 1101 continuously receives the downlink channel PDCCH / PDSCH / PHICH from the serving cell 1102 and transmits the uplink channel PUSCH / PUCCH.
  • the serving cell 1102 transmits the HO command message to the UE 1101 using an RRC Connection Reconfiguration message (step 1120).
  • the UE 1101 suspends data transmission / reception with the serving cell 1102 and starts a T304 timer. If the UE 1101 fails to perform handover to the target cell 1103 for a predetermined time, T304 returns to the original setting of the UE 1101 and switches to the RRC Idle state.
  • the serving cell 1102 transmits a sequence number (SN) status for the uplink / downlink data and transmits the downlink data to the target cell 1103 (1130 and 1135).
  • SN sequence number
  • the UE 1101 attempts random access to the target cell 1103 indicated by the serving cell 1102 in operation 1140.
  • the random access notifies the target cell 1103 that the UE 1101 is moving through handover and synchronizes the uplink synchronization.
  • the UE 1101 transmits a preamble corresponding to the preamble ID provided from the serving cell 1102 or a randomly selected preamble ID to the target cell 1103.
  • the UE 1101 monitors whether a random access response (RAR) message is transmitted from the target cell 1103.
  • the monitoring time period is called a Random Access Response Window (RAR window).
  • the UE 1101 If the RAR is received (1145), the UE 1101 transmits an HO complete message to the target cell 1103 in an RRC Connection Reconfiguration Complete message (1155). Then, the UE 1101 continuously receives the downlink channel PDCCH / PDSCH / PHICH from the target cell 1103 and transmits the uplink channel PUSCH / PUCCH. Upon successfully receiving the random access response from the target cell 1103, the UE 1101 terminates the T304 timer (1150).
  • the target cell 1103 requests a path modification 1160 and 1165 to modify the path of the bearers that have been set in the serving cell 1102 and the target cell 1103 requests the path modification 1102 to the serving cell 1102, (Step 1170). ≪ / RTI > Accordingly, the UE 1101 attempts to receive data from the RAR window starting time for the target cell 1103, and after the RAR reception, transmits the RRC Connection Reconfiguration Complete message and starts transmission to the target cell 1103 .
  • Figure 12 is a diagram illustrating the overall operation of a successful handover (HO) over a dedicated random access resource (e.g., a dedicated RACH), in accordance with an embodiment of the present disclosure.
  • HO successful handover
  • a dedicated random access resource e.g., a dedicated RACH
  • the terminal receives system information from the serving base station and collects information for subsequent services (1205).
  • the information includes basic setting information necessary for performing random access.
  • a method of using a dedicate random access resource at the time of handover is proposed below (FIG. 12).
  • a UE having a radio resource control (RRC) connection status reports cell measurement information (Measurement Report) 1210 when a periodic or specific event is satisfied with a current serving base station.
  • the serving base station determines whether or not the mobile station performs handover to a neighbor cell.
  • the handover refers to a technique of changing a serving cell providing a service to a terminal in a connection mode to another base station. If the serving cell determines handover, the serving cell sends a handover request (HO request) message to the new base station, i.e., the target base station, which will provide the handover to the mobile station, and requests handover (1215). If the target cell accepts the handover request, a handover request response (HO request Ack) message is transmitted to the serving cell (1220).
  • HO request handover request
  • HO request Ack handover request response
  • the serving cell Upon receiving the message, the serving cell transmits a HO Command message to the UE (1225). Before receiving a handover command (HO command), the UE continuously receives a downlink channel PDCCH / PDSCH / PHICH from the serving cell and transmits an uplink channel PUSCH / PUCCH.
  • the handover command (HO command) message is transmitted to the MS using the RRC Connection Reconfiguration message (1225). If a random access resource and a common random access resource are simultaneously included in the RRC message, the UE determines which resource is to be used for random access to the target cell and operates accordingly.
  • the dedicated random access resource may mean a dedicated RACH or a contention-free RACH
  • the common access resource may mean a common RACH or a contention RACH.
  • the RRC message may have a T304-short for dedicate random access and a T304-long for common random access.
  • T304 only one timer (T304) operates at the beginning of the handover and the timer is stopped when the handover is completed successfully.
  • dedicate random access resources May be a dedicate PRACH resource associated with a particular downlink beam.
  • the dedicate random access resource may be connected to a preamble index to indicate a resource. That is, basically, a dedicate random access resource is a resource related to time / frequency / sequence.
  • the common random access resource may be a common PRACH resource associated with a particular downlink beam.
  • the dedicate random access resource may be a resource associated with the SS block or the CSI-RS. That is, an SS block or a CSI-RS can be transmitted through a specific beam in a particular subframe or slot to which it is transmitted.
  • the random access preamble transmission and the Random Access Response (RAR) time may take less time than in the case of the common random access because it is set for a specific terminal and is set as a beam having a specific directionality. Therefore, the timer for dedicate random access can be set to a smaller value (T304-short) than the timer for common random access T304-long.
  • the MS stops data transmission / reception with the serving cell and starts a T304-short timer (1240). If the UE fails to hand over the target cell for a predetermined time, the T304-short reverts to the original setting of the UE and switches to the RRC Idle state.
  • the serving cell conveys a sequence number (SN) status for the uplink / downlink data and transmits the downlink data to the target cell (1230, 1235) if there is downlink data.
  • SN sequence number
  • the UE attempts random access to the target cell indicated by the serving cell (1245).
  • the random access notifies the target cell that the UE moves through the handover, and synchronizes with the uplink.
  • the terminal may also determine which random access resources are used to randomly access the target cell if both the dedicate random access resource and the common random access resource are configured.
  • the UE may receive a handover command including configuration information indicating a dedicated random access resource and a common random access resource from a base station of the serving cell.
  • the base station can explicitly specify which random access resources to use.
  • the UE transmits a preamble with a dedicate random access resource provided from the serving cell (or transmits a preamble to a target cell through a resource corresponding to a dedicate preamble ID). After a certain number of subframes have passed since the preamble transmission, the terminal monitors whether a random access response message is transmitted from the target cell. The monitoring time period is called a Random Access Response Window (RAR window).
  • RAR window Random Access Response Window
  • the UE transmits an HO complete message to the target cell in an RRC Connection Reconfiguration Complete message (1260). Then, the UE continuously receives the downlink channel PDCCH / PDSCH / PHICH from the target cell and transmits the uplink channel PUSCH / PUCCH. Upon successful receipt of the random access response from the target cell, the UE ends the T304-short timer (1255). The target cell requests the path modification to modify the path of the bearers that have been set as the serving cell and informs the serving cell to delete the UE context of the UE. Also, the terminal discards the used dedicate random access resources, which will no longer be used. Accordingly, the UE attempts to receive data from the RAR window start time for the target cell, and after the RAR reception, transmits the RRC Connection Reconfiguration Complete message and starts transmission to the target cell.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the overall operation when a handover through a dedicate random access resource fails in accordance with another embodiment of the present disclosure.
  • the terminal receives system information from the serving base station and collects information for subsequent services (1305).
  • the information includes basic setting information necessary for performing random access.
  • FIG. 13 below shows a method of using a dedicate random access resource at the time of handover.
  • the UE in the RRC-connected state reports cell measurement information (1310) when the current serving BS is periodic or when a specific event is satisfied. Based on the measurement information, the serving base station determines whether or not the mobile station performs handover to a neighbor cell.
  • the handover is a technique for changing a serving cell providing a service to a terminal in a connection mode to another base station. If the serving cell determines handover, the serving cell sends a handover request message to the new base station, i.e., the target base station, to which the serving base station will provide the handover to the mobile station, and requests handover (1315). If the target cell accepts the handover request, it transmits an HO request Ack message to the serving cell (1320).
  • the serving cell receiving the message transmits an HO command message to the UE (1325).
  • the UE Before receiving the HO command, the UE continuously receives the downlink channel PDCCH / PDSCH / PHICH from the serving cell and transmits the uplink channel PUSCH / PUCCH.
  • the HO command message is transmitted to the UE using the RRC Connection Reconfiguration message (1325).
  • the RRC message includes a dedicate random access resource and a common random access resource at the same time, the UE determines which resource is used to perform random access to the target cell and operates accordingly.
  • the RRC message may have a T304-short for dedicate random access and a T304-long for common random access.
  • T304 only one timer (T304) operates at the beginning of the handover and the timer is stopped when the handover is completed successfully.
  • dedicate random access resources May be a dedicate PRACH resource associated with a particular downlink beam.
  • the dedicate random access resource may be connected to a preamble index to indicate a resource.
  • a dedicate random access resource is a resource related to time / frequency / sequence.
  • the common random access resource may be a common PRACH resource associated with a particular downlink beam.
  • the dedicate random access resource may be a resource associated with the SS block or the CSI-RS. That is, an SS block or a CSI-RS can be transmitted through a specific beam in a particular subframe or slot to which it is transmitted.
  • the random access preamble transmission and the Random Access Response (RAR) time will take less time than in the case of the common random access because it is set for a specific terminal and set as a beam having a specific directionality. Therefore, the timer for dedicate random access can be set to a smaller value (T304-short) than the timer for common random access T304-long.
  • the MS stops data transmission / reception with the serving cell and starts a T304-short timer (1340). If the UE fails to hand over the target cell for a predetermined time, the T304-short reverts to the original setting of the UE and switches to the RRC Idle state.
  • the serving cell transmits a sequence number (SN) status for the uplink / downlink data to the target cell, and transmits the downlink data to the target cell if it exists (1330, 1335).
  • the UE attempts random access to the target cell indicated by the serving cell (1345). The random access notifies the target cell that the UE moves through the handover, and synchronizes with the uplink.
  • SN sequence number
  • the terminal may also determine which random access resources are used to randomly access the target cell if both the dedicate random access resource and the common random access resource are configured. First, when both of the two random access resources are set, the UE always performs random access first with a dedicate random access resource, and if the random access fails through the corresponding resource, the UE uses a common random access resource. Second, the base station can explicitly specify which random access resources to use. Third, there is a method of selecting one of the two resources as a terminal implementation.
  • a dedicate random access resource is first selected, and then a common random access resource is used.
  • the UE transmits a preamble with a dedicate random access resource provided from the serving cell (or transmits a preamble to a target cell through a resource corresponding to a dedicate preamble ID).
  • the terminal monitors whether a random access response message is transmitted from the target cell. The monitoring time period is called a Random Access Response Window (RAR window). If the RAR is not received (i.e., the T304-short timer expires) during the specific time, the UE discards the dedicate random access resource and delivers 1360 the preamble through the common random access resource.
  • RAR window Random Access Response Window
  • the UE starts the T304-long timer.
  • the UE then monitors whether a random access response message is transmitted from the target cell. If the RAR is received (1365) during the specific time, the UE then continuously receives the downlink channel PDCCH / PDSCH / PHICH from the target cell and transmits the uplink channel PUSCH / PUCCH.
  • the UE Upon successfully receiving the random access response from the target cell, the UE terminates the T304-long timer (1370) and transmits a handover complete message to the base station (1375).
  • the target cell requests the path modification to modify the path of the bearers that have been set as the serving cell and informs the serving cell to delete the UE context of the UE.
  • FIG. 14 is a diagram showing the overall operation of a terminal to which the present disclosure is applied.
  • the UE in the RRC connection state receives a handover command message from the base station.
  • the HO command message may include a dedicate random access resource and a common random access resource, a T304-short for dedicate random access, and a T304-long for common random access.
  • the UE performs a first operation if the received message includes a dedicate random access resource or is instructed to be used. If the dedicate random access resource is not included or instructed not to be used, .
  • a random access is first performed with a dedicate random access resource, and when the random access fails through the corresponding resource, a common random access resource is used.
  • step 1415 the UE first transmits a random access preamble through a dedicate random access resource (time / frequency / sequence) associated with the downlink beam.
  • the UE activates the T304-short timer at the same time as the preamble transmission. If the UE receives the RAR signal before the timer expires in step 1420, the UE stops the timer and transmits a handover completion signal to the target BS indicating that the handover with the target cell has been successfully completed (step 1425 ).
  • step 1430 the terminal performs data transmission / reception with the target cell. If the timer expires, the terminal discards the used dedicate random access resources (1435).
  • step 1440 the UE performs random access using a common random access resource.
  • the second operation is an operation to perform random access using a common random access resource.
  • only the common random access resource is set, or both the dedicate random access resource and the common random access resource are set.
  • And may be used when operating in case of failure.
  • step 1445 the UE first transmits a random access preamble through a common random access resource (time / frequency / sequence) associated with the downlink beam.
  • the UE activates the T304-long timer at the same time as the preamble transmission.
  • step 1450 if the UE receives the RAR signal before the timer expires, the UE stops the timer and transmits a handover completion signal indicating that the handover with the target cell has been successfully completed to the target base station (1455 ).
  • step 1460 the terminal performs data transmission / reception with the target cell. If the timer expires, the terminal returns to the original setting of the terminal and switches to the RRC Idle state.
  • step 1465 the UE performs an RRC connection reset procedure.
  • 15 is a diagram showing a local cache structure of a next generation mobile communication system to which the present disclosure can be applied.
  • a local cache is introduced to store frequently used data packets in a storage area around the base station, and the base station can use a small delay when related traffic occurs. For the local cache, it is necessary to check whether the corresponding data packet per contents is a packet to be stored in the local cache. If there is no specific rule, the base station determines whether or not to local cache through DPI (Deep Packet Inspection) operation.
  • DPI Deep Packet Inspection
  • the above cache refers to a temporary storage for storing data in preparation for future requests so as to speed up data access.
  • the DPI Deep Packet Inspection
  • the DPI is a technique for inspecting and analyzing actual contents of a packet. It is a method of inspecting the source, destination, and contents of data.
  • FIG. 15 shows a structure of a local cache in a next generation mobile communication system.
  • the terminal 1505 receives an IP packet generated for each service through a corresponding UPF (User Plane Function) 1525.
  • the data is transmitted to the terminal via the base station 1510.
  • the base station 1510 includes a local cache function
  • the local GW 1515 and the local cache 1520 may exist in the base station or in an independent storage near the base station.
  • the local cache is more efficient because it can reduce the delay as closer to the base station.
  • a next generation mobile communication system including the local cache shown above is considered.
  • the above model can be applied to the LTE system.
  • the SMF (Session Management Function) / UPF can be replaced with PGW / SGW.
  • 16 is a diagram showing a structure of a data packet in which the local cache of the terminal assistance proposed in the present disclosure is performed.
  • the terminal can determine from which source the data packet comes and which data the service has. This can be obtained through a source IP address included in the IP packet and a data radio bearer (DRB) through which the corresponding data is received. That is, the UE can know whether a specific traffic (service) or a data packet is required for a local cache according to a predetermined condition (terminal implementation or designated by the NAS), and performs in-band marking on the corresponding data packet It may indicate to the base station that the data packet is data requiring local cache. Examples of such data packets may be embodied in the form of an emergency message, a large volume video packet that can be repeated, or frequently transmitted User Plane data.
  • DRB data radio bearer
  • a 1 bit indicator (Assistance Bit) is used to indicate whether or not the local cache is applied.
  • LTE Local cache is not applicable (1605, 1610) to a PDCP data packet having a 7/15 bit PDCP SN; local cache is applicable (1615, 1620) to a PDCP data packet having a 12/18 bit PDCP SN; NR Local Cache Applicable (1625, 1630) to PDCP Data Packets with 12/18 bit PDCP SN
  • the existing reserved bit "R” 1 bit is replaced with the assistace bit "A".
  • the "A" bit indicates whether the gNB / eNB needs to perform DPI for local caching for the marked data packet. That is, the base station decodes whether or not the "A" bit is marked for a data packet having a 12/18 bit SN delivered from the terminal, and performs DPI on the data packet if it is checked, And stores it in the local cache. If the downlink transmission for the corresponding traffic (service) is required, the data is received from the core network and delivered to the terminal. Instead, the backhaul delay can be reduced by directly transmitting the data packet stored in the local cache to the terminal have.
  • 17 is a diagram illustrating a local cache operation of a terminal supporting multiple connections according to an embodiment of the present disclosure
  • the MgNB Master gNB transmits an SgNB Addition / Modification request message to the Secondary gNB (1705).
  • the message includes setting information for a secondary cell group (SCG).
  • SCG secondary cell group
  • DRB Data Radio Bearer
  • SRB Synignaling Radio Bearer
  • the SgNB transmits an SgNB Addition / Modification request response message in response to the MgNB request (1710).
  • the message includes setting information for the SCG.
  • the message may include an indicator indicating whether or not the local cache is applied. Basically, the application of the local cache is applied to all DRBs, and the application of local cache may be indicated for each specific DRB.
  • the MgNB transmits the SgNB setting information received from the SgNB to the terminal (1715). That is, the RRC Connection Reconfiguration message indicates a method of applying a local cache in the DC. For example, MgNB may indicate at least one of the settings described in Table 12 below.
  • the terminal performs Assistance Bit marking on the " A " bit of the PDCP for local cache with respect to the uplink data packet according to the information corresponding to the indicator indicating the above contents.
  • the MS transmits an RRC message including an indicator for confirming whether the Assistance Bit is applied again to the MgNB (1720), and the MgNB transmits the corresponding information to the SgNB (1725).
  • the UE performs random access procedure for the established SgNB (1730), and if the MgNB forwards the SN state to the SgNB (1735), the MgNB forwards the data from the UPF to the SgNB (1740).
  • the terminal and the SgNB can transmit / receive data in the DC connection mode (1745), and the terminal can perform local cache assistance through Assistance Bit marking according to the local cache method set for the uplink data packet have.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a local cache operation of a terminal when retransmission is performed, according to an embodiment of the present disclosure
  • the serving cell receives downlink PDCP SDUs from the UPF (1805).
  • the serving cell forwards the PDCP SDUs to the UE (1810) and forwards the uplink PDCP SDUs to the serving cell (1815).
  • the UE in the connected mode reports cell measurement information (1820) when the current serving cell is periodically or when a specific event is satisfied. Based on the measurement information, the serving cell determines whether to perform handover to a neighboring cell.
  • the handover is a technique for changing a serving cell providing a service to a terminal in a connection mode to another base station.
  • the serving cell determines handover, the serving cell sends a handover request message to the new base station, i.e., the target cell, to which the serving BS will provide the handover to the MS, and requests handover (1825). If the target cell accepts the handover request, it transmits an HO request Ack message to the serving cell (1830).
  • the messages exchanged between the base stations in steps 1825 and 1830 may include information on whether or not the local cache is applied and the acceptance. That is, after the handover is completed, the mobile station instructs an operation of marking the data packet (more precisely, the local cache applied data in the "A" bit of the PDCP PDU).
  • the serving cell that received the message transmits an HO command message to the UE (1835).
  • the HO command message is delivered to the UE using the RRC Connection Reconfiguration message, and the message may include an indication to indicate whether the UE applies the local cache. That is, whether or not the Assistance Bit is applied to the target cell can be signaled.
  • the serving cell delivers the data to be transmitted (PDCP SDU with SN of 10 to 14) stored in the buffer to the target cell (1840).
  • the serving cell transmits a sequence number (SN) status for the uplink / downlink data to the target cell. That is, the PDCP SN expected to be received by the target cell is 15 (1845). Since the UE is operating as a seamless handover, the connection state is maintained, and the serving cell can continuously transmit the SDU to the UE.
  • the serving cell transmits PDCP SDUs with SNs of 15, ..., 17 to the UE (1850). At this time, the SN of the PDCP SDU further transferred is not transmitted to the target cell. Even if the serving cell receives all of the PDCP SDUs transmitted by the UE, the serving cell will not transmit an RLC ACK with respect to the data received during the HO procedure with the target cell, and the UE transmits a data packet that does not receive the RLC ACK, Thereafter, retransmission is performed.
  • the UE attempts random access to the target cell indicated by the serving cell (1855).
  • the random access notifies the target cell that the UE moves through handover, and synchronizes with the uplink.
  • the UE transmits a preamble corresponding to a preamble ID provided from the serving cell or a randomly selected preamble ID to the target cell.
  • the UE monitors whether a random access response (RAR) message is transmitted from the target cell.
  • the monitoring time period is called a Random Access Response Window (RAR window).
  • the UE transmits an HO complete message to the target cell in an RRC Connection Reconfiguration Complete message (1865).
  • the HO completion message may include an indicator for confirming whether or not the terminal applies the local cache. Then, the UE continuously receives the downlink channel PDCCH / PDSCH / PHICH from the target cell and transmits the uplink channel PUSCH / PUCCH.
  • the target cell requests a path modification (1870, 1875) to modify the path of the bearers that have been set as the serving cell (1880), and notifies the serving cell to delete the UE context of the UE (1880). Therefore, the UE attempts to receive data from the RAR window starting time for the target cell, and after the RAR reception, transmits the RRC Connection Reconfiguration Complete message and starts transmission to the target cell. That is, retransmission for the PDCP SDUs 15, ..., 17 is also included (1895). If local cache application is determined in the previous serving cell for the retransmitted PDCP SDU due to the PDCP re-establishment operation due to the handover, local cache is applied to the PDCP SDU retransmitted in the target cell. That is, the PDCP PDU including the SDU to be retransmitted is marked with Assistance Bit and transmitted.
  • the UE performs a PDCP recovery operation on the PDCP PDU delivered to the bearer (1890). In this case, the UE retransmits the PDCP PDU to the bearer to which the change is made. If the local cache can be applied to the changed bearer of the target cell (if set), the terminal also marks the Assistance Bit in the packet corresponding to the PDCP PDU retransmission and delivers it. However, if it is impossible to apply the local cache to the changed bearer of the target cell (if it is not set), the UE transmits the Assistance Bit to the packet corresponding to the PDCP PDU retransmission without marking
  • FIG. 19 is a diagram showing the overall operation of a terminal to which the present disclosure is applied.
  • the terminal in the connected state can receive the local cache setting information from the base station in various situations (1905). Basically, the above setting is received through the RRC Connection Reconfiguration message and included in the IE indicating the HO command, the DC setting, and the RB change, and the Assistance for assisting the local cache in the target cell, the target node, it is indicated (1910) whether to perform marking on the bit.
  • the data traffic information for performing the Assistance Bit marking may be received through the NAS message or may be defined in terms of the terminal. If the setting is instructed, the UE checks whether there is predetermined traffic for all DRBs applied after the setting, and for the traffic requiring a local cache, marks the "A" bit of the corresponding PDCP PDU and transmits it to the base station (1915).
  • the MS transmits the data packet to the PDCP PDU of the uplink data packet without marking the Assistance Bit (1920).
  • 20 is a diagram showing the overall operation of a base station to which the present disclosure is applied.
  • the base station receives the UE capability information from the terminal (2005). If the terminal is capable of supporting the local cache (that is, the terminal is capable of marking the assistance bit in the PDCP PDU) (2010).
  • the above-described specific situation is applicable to RRC connection reconfiguration, and also applicable to basic connection setup, HO command, DC connection, RB change, and the like.
  • the BS sets the PDCP SN length to a state in which the Assistance bit is applicable to the corresponding UE. That is, it indicates the PDCP setting of 1615, 1620, 1625, and 1630 in FIG.
  • the base station performs monitoring on a data packet received from the UE in step 2015, and performs DPI (Deep Packet Inspection) on the corresponding PDCP PDU if the Assistance bit of the received PDCP PDU is marked 2020 2025). That is, the PDCP PDU is decoded in detail and the IP information and the type of traffic (service) of the corresponding data packet are analyzed to determine whether the local cache is necessary data. If necessary, the PDCP PDU is stored as a local cache (2030).
  • DPI Deep Packet Inspection
  • step 2020 the PDCP PDU received from the terminal is forwarded to the upper layer of the packet for which the Assistance bit is not marked, and performs data processing (step 2035).
  • 21 is a block diagram showing the configuration of a terminal according to the present disclosure.
  • the terminal includes a radio frequency (RF) processing unit 2110, a baseband processing unit 2120, a storage unit 2130, and a control unit 2140. Meanwhile, the terminal may include only a part of the components, or may further include additional components not shown in FIG.
  • RF radio frequency
  • the RF processor 2110 performs a function for transmitting and receiving a signal through a wireless channel such as band conversion and amplification of a signal. That is, the RF processor 2110 up-converts the baseband signal provided from the baseband processor 2120 to an RF band signal, and transmits the RF band signal received through the antenna to a baseband signal .
  • the RF processor 2110 may include a transmit filter, a receive filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a digital to analog converter (DAC), an analog to digital converter . In the figure, only one antenna is shown, but the terminal may have a plurality of antennas.
  • the RF processor 2110 may include a plurality of RF chains.
  • the RF processor 2110 may perform beamforming. For the beamforming, the RF processor 2110 can adjust the phase and size of signals transmitted and received through a plurality of antennas or antenna elements. In addition, the RF processor may perform MIMO and may receive multiple layers when performing a MIMO operation.
  • the baseband processor 2120 performs a function of converting a baseband signal and a bit string according to a physical layer specification of the system. For example, at the time of data transmission, the baseband processing unit 2120 generates complex symbols by encoding and modulating transmission bit streams. Also, upon receiving the data, the baseband processor 2120 demodulates and decodes the baseband signal provided from the RF processor 2110 to recover the received bitstream.
  • the baseband processor 2120 generates complex symbols by encoding and modulating transmission bit streams, and maps the complex symbols to subcarriers Then, OFDM symbols are constructed by performing inverse fast Fourier transform (IFFT) operation and cyclic prefix (CP) insertion.
  • IFFT inverse fast Fourier transform
  • CP cyclic prefix
  • the baseband processing unit 2120 divides the baseband signal provided from the RF processing unit 2110 into OFDM symbol units, and performs a fast Fourier transform (FFT) operation on the signals mapped to the subcarriers And restores the received bit stream through demodulation and decoding.
  • FFT fast Fourier transform
  • the baseband processing unit 2120 and the RF processing unit 2110 transmit and receive signals as described above. Accordingly, the baseband processing unit 2120 and the RF processing unit 2110 may be referred to as a transmitting unit, a receiving unit, a transmitting / receiving unit, or a communication unit.
  • at least one of the baseband processor 2120 and the RF processor 2110 may include a plurality of communication modules to support a plurality of different radio access technologies.
  • at least one of the baseband processing unit 2120 and the RF processing unit 2110 may include different communication modules for processing signals of different frequency bands.
  • the different wireless access technologies may include a wireless LAN (e.g., IEEE 802.11), a cellular network (e.g., LTE), and the like.
  • the different frequency bands may include a super high frequency (SHF) band (e.g., 2. NRHz, NRhz), and a millimeter wave (e.g., 60 GHz) band.
  • SHF super high frequency
  • the storage unit 2130 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for operating the terminal.
  • the storage unit 2130 may store information related to a second access node performing wireless communication using a second wireless access technology.
  • the storage unit 2130 provides the stored data at the request of the controller 2140.
  • the controller 2140 controls overall operations of the terminal.
  • the control unit 2140 transmits and receives signals through the baseband processing unit 2120 and the RF processing unit 2110.
  • the controller 2140 writes data to the storage unit 2140 and reads the data.
  • the controller 2140 may include at least one processor.
  • the controller 2140 may include a communication processor (CP) for performing communication control and an application processor (AP) for controlling an upper layer such as an application program.
  • the controller 2140 may include at least one of a central processing unit (CPU) and a graphics processing unit (GPU).
  • the storage unit 2240 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (for example, SD or XD A random access memory (SRAM), a read-only memory (ROM), a programmable read-only memory (PROM), an EEPROM And an electrically erasable programmable read-only memory). Also, the controller 2250 may perform various operations using various programs, contents, and data stored in the storage unit 2240.
  • SRAM random access memory
  • ROM read-only memory
  • PROM programmable read-only memory
  • EEPROM Electrically erasable programmable read-only memory
  • 22 is a block diagram showing a configuration of a base station according to the present disclosure.
  • the base station includes an RF processor 2210, a baseband processor 2220, a backhaul communication unit 2230, a storage unit 2240, and a controller 2250. Meanwhile, the base station may include only a part of the components, or may further include additional components not shown in FIG.
  • the RF processor 2210 performs a function of transmitting and receiving a signal through a wireless channel such as band conversion and amplification of a signal. That is, the RF processor 2210 up-converts the baseband signal provided from the baseband processor 2220 into an RF band signal, transmits the RF band signal through the antenna, and converts the RF band signal received through the antenna into a baseband signal .
  • the RF processor 2210 may include a transmit filter, a receive filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a DAC, an ADC, and the like. In the figure, only one antenna is shown, but the first access node may have a plurality of antennas.
  • the RF processor 2210 may include a plurality of RF chains. Further, the RF processor 2210 may perform beamforming. For the beamforming, the RF processor 2210 can adjust the phase and size of signals transmitted and received through a plurality of antennas or antenna elements. The RF processor may perform downlink MIMO operation by transmitting one or more layers.
  • the baseband processor 2220 performs a function of converting a baseband signal and a bit string according to a physical layer standard of the first wireless access technology. For example, at the time of data transmission, the baseband processing unit 2220 generates complex symbols by encoding and modulating transmission bit streams. Also, upon receiving the data, the baseband processor 2220 demodulates and decodes the baseband signal provided from the RF processor 2210 to recover the received bit stream. For example, according to the OFDM scheme, when data is transmitted, the baseband processor 2220 generates complex symbols by encoding and modulating transmission bit streams, maps the complex symbols to subcarriers, And constructs OFDM symbols through CP insertion.
  • the baseband processor 2220 Upon receiving the data, the baseband processor 2220 divides the baseband signal provided from the RF processor 2210 into OFDM symbol units, restores the signals mapped to the subcarriers through the FFT operation, And decodes the received bit stream.
  • the baseband processing unit 2220 and the RF processing unit 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 transmitter / receiver, a communication unit, or a wireless communication unit.
  • the backhaul communication unit 2230 provides an interface for performing communication with other nodes in the network. That is, the backhaul communication unit 2230 converts a bit string transmitted from the main base station to another node, for example, a sub base station, a core network, etc., into a physical signal, and converts the physical signal received from the other node into a bit string Conversion.
  • the storage unit 2240 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for the operation of the main base station.
  • the storage unit 2240 may store bearer information allocated to the connected terminals, measurement results reported from the connected terminals, and the like.
  • the storage unit 2240 may provide multiple connections to the terminal, or may store information serving as a criterion for determining whether to suspend the terminal.
  • the storage unit 2240 provides the stored data at the request of the controller 2250.
  • the controller 2250 controls overall operations of the main base station. For example, the control unit 2250 transmits and receives signals through the baseband processing unit 2220 and the RF processing unit 2210 or through the backhaul communication unit 2230. In addition, the controller 2250 records and reads data in the storage unit 2240. To this end, the control unit 2250 may include at least one processor (e.g., a central processing unit (CPU), a graphics processing device (GPU), or both).
  • processor e.g., a central processing unit (CPU), a graphics processing device (GPU), or both.
  • the storage unit 2240 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (for example, SD or XD A random access memory (SRAM), a read-only memory (ROM), a programmable read-only memory (PROM), an EEPROM And an electrically erasable programmable read-only memory). Also, the controller 2250 may perform various operations using various programs, contents, and data stored in the storage unit 2240.
  • SRAM random access memory
  • ROM read-only memory
  • PROM programmable read-only memory
  • EEPROM Electrically erasable programmable read-only memory
  • the above-described operations can be realized by providing the memory device storing the program code in the base station or any constituent part in the terminal. That is, the control unit of the base station or the terminal can execute the above-described operations by reading and executing the program code stored in the memory device by a processor or a CPU (Central Processing Unit).
  • a processor or a CPU Central Processing Unit
  • the server, or various components of the terminal device, modules, etc., described in this disclosure may be implemented in hardware circuits, such as complementary metal oxide semiconductor (CMOS) based logic, firmware, , Software, and / or hardware circuitry, such as a combination of hardware and firmware and / or software embedded in a machine-readable medium.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the various electrical structures and methods may be implemented using electrical circuits such as transistors, logic gates, and custom semiconductors.

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 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 개시는 단말이 random access를 수행하는 방법에 있어서, dedicate 랜덤 액세스 자원과 common 랜덤 액세스 자원을 나타내는 설정 정보를 포함하는 핸드 오버 명령을 서빙 기지국으로부터 수신하고, 소정의 기준에 따라 dedicate 랜덤 액세스 자원 및 common 랜덤 액세스 자원 중 적어도 하나를 이용하여 random access를 수행할 지 여부를 결정하고, 결정 결과를 근거로 random access를 수행하는 방법을 제안한다.

Description

V2X 시스템 및 이동 통신 시스템에 적용하는 방법 및 장치
본 개시에 따른 일 실시예는 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 차량 통신(vehicle-to-everything, V2X)을 지원하는 LTE 단말에서 반영구적 스케쥴링을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 개시에 따른 다른 실시예는 이동 통신 시스템에서의 단말 및 기지국 동작에 관한 것이다.
4G (4th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G (5th-Generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대 배열 다중 입출력 (massive multi-input multi-output: 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: D14), 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 사물인터넷 (Internet of Things, IoT) 망으로 진화하고 있다. IoE (Internet of Everything) 기술은 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅 데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 하나의 예가 될 수 있다.
IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술 등과 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 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크, 사물 통신, MTC 등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅 데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
한편, V2X (Vehicle-to-Everything)는 도로에서 위치한 운송수단 일 예로, 차량에 적용 가능한 모든 형태의 통신방식을 지칭하는 일반용어로서 'Connected Vehicle' 또는 'Networked Vehicle'을 구현하기 위한 구체적인 통신기술을 의미한다. V2X 네트워킹은 크게 세 가지, 즉, 차량과 인프라 간 (Vehicle-to-Infrastructure, V2I), 차량 간 (Vehicle-to-Vehicle, V2V), 그리고 차량과 보행자 간 (Vehicle-to-Pedestrian, V2P) 통신으로 나누어진다.
본 개시는 차량 통신(V2X)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 효율적인 통신 방법 및 장치를 제공한다
본 개시는 V2X 통신을 지원하는 단말에 대해, 복수 개의 상향링크 및 사이드링크에서의 반영구적 스케쥴링을 동작하도록 활성화/비활성화 신호를 기지국이 단말에게 전달한 후, 기지국은 단말이 해당 신호를 잘 수신하였는지에 대한 정보가 없기 때문에 활성화/비활성화 신호를 반복 전송할 수 있다.
본 개시는 차세대 이동통신 시스템에서 단말이 서빙 셀에서 타겟 셀로의 핸드오버를 수행하는 경우, dedicate 랜덤 액세스 자원과 common 랜덤 액세스 자원을 모두 할당 받았을 때의 동작을 제안한다.
본 개시는 차세대 이동통신 시스템에서 단말이 로컬 캐쉬를 사용하는 기지국을 도와주기 위해, 특정 데이터 패킷에 대해 로컬 캐쉬가 필요함을 지시함으로써, 로컬 캐쉬를 수행하는 기지국의 부담을 줄여주고자 한다.
본 개시는 단말이 근접 통신을 지원하는 방법에 있어서, SPS(semi-persistent scheduling) 관련 설정 정보를 가리키는 정보를 수신하는 기지국으로부터 과정과, 상기 수신한 제어 정보를 기반으로 지원 정보를 생성하여 상기 기지국에게 전송하는 과정과, 상기 지원 정보를 기반으로 생성된 다운링크 제어 정보를 수신하는 과정과, 상기 다운링크 제어 정보를 근거로 상기 기지국과의 데이터 송수신을 수행하는 과정을 포함하는 방법을 제안한다.
본 개시는 단말이 핸드오버를 지원하는 방법에 있어서, 핸드오버 시작 여부를 가리키는 정보의 수신 여부를 근거로 타이머를 설정하는 과정과, 상기 타이머가 만료되는지 여부를 근거로 랜덤 액세스에 사용할 전송 자원을 선택하는 과정과, 상기 선택된 전송 자원을 이용하여 랜덤 액세스를 수행하는 과정을 포함하는 방법을 제안한다.
본 개시는 단말이 핸드오버를 지원하는 방법에 있어서, 제어 정보를 기지국으로부터 수신하는 과정과, 상기 수신한 제어 정보에 로컬 캐쉬 적용 여부를 지시하는 정보가 포함되어 있는지 여부를 판단하는 과정과, 상기 판단 결과를 근거로 상향링크 데이터를 기지국에게 전송하는 과정을 포함하는 방법을 제안한다.
본 개시는 서빙 기지국이 핸드오버를 지원하는 방법에 있어서, 단말로부터 데이터를 수신하는 과정과, 상기 단말이 로컬 캐쉬를 지원할 수 있는지 여부를 근거로, 상기 수신한 데이터를 로컬 캐쉬에 저장하거나 상위 계층으로 전달하는 과정을 포함하는 방법을 제안한다.
본 개시는 단말이 랜덤 액세스(random access)를 수행하는 방법에 있어서, 전용(dedicate) 랜덤 액세스 자원과 공동(common) 랜덤 액세스 자원을 나타내는 설정 정보를 포함하는 핸드 오버 명령을 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 과정; 소정의 기준에 따라, 상기 전용 랜덤 액세스 자원 및 상기 공동 랜덤 액세스 자원 중 적어도 하나를 이용하여 상기 랜덤 액세스를 수행할 지 여부를 결정하는 과정; 및 상기 결정 결과를 근거로 상기 랜덤 액세스를 수행하는 과정; 을 포함하는 방법을 제안한다.
본 개시는 서빙 기지국이 단말의 랜덤 액세스(random access)를 지원하는 방법에 있어서, 상기 단말의 랜덤 액세스와 관련되는 설정 정보를 상기 단말에게 전송하는 과정; 상기 단말로부터 셀 측정 정보를 수신하는 과정; 및 전용(dedicate) 랜덤 액세스 자원과 공동(common) 랜덤 액세스 자원이 설정된 핸드 오버 명령을 상기 단말에게 전송하는 과정; 을 포함하고, 상기 핸드 오버 명령은 상기 전용 랜덤 액세스를 위한 제1 타이머와 상기 공동 랜덤 액세스를 위한 제2 타이머를 더 포함하는 방법을 제안한다.
본 개시는 타겟 기지국이 단말의 랜덤 액세스(random access)를 지원하는 방법에 있어서, 서빙 기지국으로부터 핸드오버 명령을 수신하는 과정; 상기 단말로부터 셀 측정 정보를 수신하는 과정; 및 전용(dedicate) 랜덤 액세스 자원 및 공동(common) 랜덤 액세스 자원 중 적어도 하나를 이용하여 상기 단말과 랜덤 액세스를 수행하는 과정; 을 포함하는 방법을 제안한다.
본 개시에서 제안하는 V2X 통신에서의 새로운 반영구적 스케쥴링 확인 동작으로 인해, 단말과 기지국은 반영구적 스케쥴링의 정확한 동작 시점을 교환하게 되고, 이로 인해 불필요한 제어 신호의 전송과 제어 신호 모니터링에 소모되는 단말 파워 손실을 줄일 수 있다.
본 개시는 차세대 이동 통신 시스템에서의 어떤 자원을 사용해서 랜덤 액세스를 수행할지, 그리고 dedicate 랜덤 액세스 자원과 common 랜덤 액세스 자원을 효과적으로 사용하기 위한 새로운 타이머를 도입함으로써, dedicate 랜덤 액세스 자원과 common 랜덤 액세스 자원이 모두 할당된 경우의 전체 단말 동작을 정의함으로써, 핸드오버시의 랜덤 액세스 자원 사용에 대한 효율적인 절차가 제공된다.
본 개시에서 제안하는 단말 도움의 로컬 캐쉬 적용 방법으로 기지국은 모든 데이터 패킷에 대한 로컬 캐쉬 지정 여부를 검사하지 않고, 단말이 지정한 일부 데이터 패킷에 대해서만 검토함으로써, 로컬 캐쉬 확인 여부를 위한 프로세싱 로드가 상당히 감소하게 될 수 있다.
도 1은 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 LTE 시스템에서의 반영구적 스케쥴링 동작을 설명하는 도면이다.
도 4는 LTE V2X 시스템에서의 사이드링크 반영구적 스케쥴링 동작을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 개시가 적용되는 V2X 시스템에서의 상향링크 SPS confirmation 동작을 적용한 도면이다.
도 6은 본 개시가 적용되는 V2X 시스템에서의 사이드링크 SPS confirmation 동작을 적용한 도면이다.
도 7은 본 개시에서 제안하는 상향링크/사이드링크 SPS confirmation MAC CE의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8는 본 개시를 적용한 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 9는 본 개시가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은 LTE 시스템에서의 핸드오버 동작을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따라 dedicate 랜덤 액세스 자원을 통한 핸드오버를 성공하는 전체 동작을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 개시의 다른 실시예에 따라, dedicate 랜덤 액세스 자원을 통한 핸드오버를 실패했을 때의 전체 동작을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 개시가 적용되는 단말의 전체 동작을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 개시가 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 로컬 캐쉬 구조를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 개시에서 제안하는 단말 도움의 로컬 캐쉬가 수행되는 데이터 패킷의 구조를 도시한 도면이다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따라, 다중 접속을 지원하는 단말의 로컬 캐쉬 동작을 도시한 도면이다.
도 18는 본 개시의 일 실시예에 따라, 재전송이 수행되는 경우 단말의 로컬 캐쉬 동작을 도시한 도면이다.
도 19는 본 개시가 적용되는 단말의 전체 동작을 나타낸 도면이다.
도 20은 본 개시가 적용되는 기지국의 전체 동작을 나타낸 도면이다.
도 21은 본 개시에 따른 단말의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 22는 본 개시에 따른 기지국의 구성을 도시하는 블록도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 개시를 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 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 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들, 혹은 이를 기반으로 변형한 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 개시의 자세한 설명에 앞서, 명세서 전체에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱 할 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 세그먼트 데이터들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 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.
도 1은 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 eNB, Node B 또는 기지국)(105, 110, 115, 120)과 MME(Mobility Management Entity, 125) 및 S-GW(Serving-Gateway, 130)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(135)은 eNB(105~120) 및 S-GW(130)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1에서 eNB(105~120)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. eNB는 UE(135)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 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 eNB(105~120)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 OFDM이라 한다)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 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(125)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 2는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 eNB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol 205, 240), RLC(Radio Link Control 210, 235), MAC(Medium Access Control 215, 230)으로 이루어진다. PDCP(205, 240)는 IP header 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기 표 1과 같이 요약될 수 있다.
Figure PCTKR2018010760-appb-T000001
무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(210, 235)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기 표 2와 같이 요약된다.
Figure PCTKR2018010760-appb-T000002
MAC(215, 230)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기 표 3과 같이 요약된다.
Figure PCTKR2018010760-appb-T000003
물리 계층(220, 225)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.
도 3은 LTE 시스템에서의 반영구적 스케쥴링 동작을 설명하는 도면이다.
LTE 시스템에서의 반영구적 스케쥴링(Semi-persistent scheduling, 이하 SPS)은 작은 데이터가 자주 발생하는 서비스를 스케쥴링하기 위해 사용되는 방법으로, 사용자에 비례해서 증가하는 제어 정보의 양을 줄이고, 나아가 사용자의 데이터 전송을 위한 시스템 용량의 확보를 위해 필요하다. 특히, LTE 시스템에서는 VoIP (Voice over Internet Protocol)를 위해 SPS가 사용되었다. 기본적으로 기지국은 단말에게 SPS를 위한 공통의 설정 정보를 RRC 제어 메시지를 통해 전달하고, 설정된 SPS의 활성화/비활성화는 PDCCH로 전달되는 DCI (downlink control information)를 통해 지시한다. 즉, SPS는 기지국이 단말로 상/하향 링크 자원할당 제어정보(305)를 한번 전송하고, 기지국과 단말이 상기 전송된 제어 정보에 따라 이후 발생하는 데이터(310~320)를 위한 동작을 수행하는 방식이다. 즉, LTE에서의 SPS는 주기마다, MAC PDU (Protocol Data Unit) 전송을 위한 하나의 전송 자원(transmission resource)을 할당한다. 상기 제어 정보에 의해 할당된 자원은 SPS 활성화(activation) 또는 SPS 비활성화(deactivation/release)가 발생되기 전까지 유효하다. 한편, 상향링크 SPS의 경우에는 암묵적(implicit)으로 단말과 기지국이 미리 설정된 횟수(N번) 동안 SPS 전송 자원에 대한 데이터 전송이 없는 경우 비활성화 될 수 있다. 즉, 설정된 SPS 설정 주기에 해당하는 자원에 보낼 데이터가 없는 경우, 단말은 0을 패딩해서 전송하고, 패딩 BSR (Buffer Status Report) 및 PHR (Power Headroom Report) 등을 포함해서 전송할 수 있다.
LTE 시스템에서의 상/하향 링크 SPS 동작은 다음과 같다.
기지국이 RRC 제어 메시지를 통해 단말에게 SPS 동작을 위한 파라미터를 설정한다. 여기서 RRC 메시지는 SPS C-RNTI, SPS 주기 (semiPersistSchedIntervalDL, semiPersistSchedIntervalUL), 그리고 SPS를 위한 HARQ 프로세스의 최대 횟수 (numberOfConfSPS-Processes, numberOfConfUlSPS-Processes) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상/하향 링크에 대해 SPS가 설정되면, 기지국은 PDCCH (physical downlink control channel)의 SPS C-RNTI로 하향링크 자원할당 제어정보(305)를 포함한 DCI (downlink control information) Format을 단말에게 전송한다. DCI는 Allocation type (FDD/TDD), MCS 레벨, NDI (new data indicator), RV (redundancy version), HARQ 프로세스 번호, 그리고 데이터의 자원할당 (resource block assignment) 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 한편, 상향링크 SPS의 활성화/비활성화를 위해서는 DCI 포맷 0 이 사용되고, 하향링크 SPS의 활성화/비활성화를 위해서는 DCI 포맷 1/1A/2/1a/1b/1c이 사용된다. 이와 관련하여 아래의 표 4 및 표 5를 참조한다.
< SPS 활성화를 위한 DCI 설정 >
DCI Format 0 DCI Format 1/1A DCI Format 2/1a/1b/1c
TPC command for scheduled PUSCH’ set to ‘00’ N/A N/A
Cyclic shift DM RS set to ‘000’ N/A N/A
Modulation and coding scheme and redundancy version MSB is set to ‘0’ N/A N/A
HARQ process number N/A
Figure PCTKR2018010760-appb-I000001
Figure PCTKR2018010760-appb-I000002
Modulation and coding scheme N/A MSB is set to ‘0’ For the enabled transport block: MSB is set to ‘0’
Redundancy version N/A set to ‘00’ For the enabled transport block: set to ‘00’
<SPS 비활성화를 위한 DCI 설정 >
DCI Format 0 DCI Format 1/1A
TPC command for scheduled PUSCH set to ‘00’ N/A
Cyclic shift DM RS set to ‘000’ N/A
Modulation and coding scheme and redundancy version set to ‘11111’ N/A
Resource block assignment and hopping resource allocation set to all ‘1' N/A
HARQ process number N/A
Figure PCTKR2018010760-appb-I000003
Modulation and coding scheme N/A set to ‘1111’
Redundancy version N/A set to ‘00’
Resource block assignment N/A set to all ‘1'
상기의 상향링크 SPS 동작은 V2X 단말에게 적용될 경우, 동시에 최대 8개까지의 트래픽에 대해 동시 설정 및 활성화가 가능하다. 이를 지원하기 위해 각각의 SPS 설정에 대한 index가 주어지고 PDCCH의 DCI에서 상기 상향링크 SPS 동작을 활성화/비활성화 할 때 해당 index를 포함하여 지시한다.
도 4는 LTE V2X 시스템에서의 사이드링크 반영구적 스케쥴링 동작을 설명하는 도면이다.
V2V를 지원하는 단말(402)의 경우에는 서비스 영역 내에 많은 수의 데이터가 자주 발생할 것으로 예상된다. 즉, 기존의 Rel-12 D2D 자원할당 방법인 동적 스케쥴링이 적용되면, 자원할당 제어정보의 발생이 증가하게 되므로, 결국 사용자의 데이터를 전송할 자원이 감소하게 될 것이다. 만약, V2V에서 SPS가 사용된다면, 기지국(401)이 단말(402)로 단말간 링크인 sidelink의 자원할당 제어정보(405)를 한번 전송하고, 기지국과 단말이 상기 전송된 제어정보에 따라 이후 발생하는 SA(scheduling assignment, 410, 420, 430) 및 데이터(415, 425, 435)를 위한 SPS 동작을 수행하는 방식이다. 여기서 SA 및 데이터의 전송 횟수는 미리 정해진 값으로, 1 혹은 2가 될 수 있다. 즉, SL에서의 SPS는 주기마다, SA 및 데이터 전송을 위한 하나 혹은 하나 이상의 전송 자원(transmission resource)을 할당한다. 또한, 상기 제어 정보에 의해 할당된 자원은 SPS 활성화(activation) 또는 SPS 비활성화(deactivation/release)가 발생되기 전까지 유효하다. 종래의 SPS와 비교하면, 종래 SPS에서는 소정의 주기로 하나의 transmission resource가 묵시적으로 할당되고, 상기 transmission resource는 L2 전송(또는 MAC PDU 전송)을 위한 것인 반면, V2V의 SPS에서는 소정의 주기로(또는, 주기마다) 하나 혹은 두 개의 transmission resource가 할당되고, 상기 transmission resource는 SA와 데이터 전송을 위한 것이다.
또한, 상기의 SL SPS는 단말에게 최대 8개까지 설정 가능하고, 동시에 8개까지 활성화되어 동작될 수 있다. 기지국은 8개의 서로 다른 SPS 특성(예; 주기, 트래픽 종류, 우선순위)을 가지는 설정을 인덱스 별로 나눠서 설정하고, 단말의 요청에 따라 PDCCH의 DCI를 통해 활성화/비활성화 지시를 한다. 한편, 상기 신호를 수신한 단말은 해당 SPS 설정 주기에 따라 설정된 자원에 데이터를 실어서 전송한다.
V2X에서는 데이터가 주기적으로 전송되는 경향이 있다. 이는 V2X 트래픽이 Rel-14 기준 안전 관련 메시지를 주변 단말에게 방송하는 것을 주로 한다는 것과 관련된다. 즉, 단말은 자신의 위치, 속도, 안전관련 단말 상태에 대한 데이터를 주기적으로 주변 단말에 전달하고, 이를 위해 SPS 동작을 수행하게 되면, 불필요한 제어 신호의 송수신을 줄일 수 있다. V2X 시스템에서 SPS 동작은 상향링크 SPS와 사이드링크 SPS 동작으로 구분되며, 각각에 대해서는 간단하게 도 3와 4에서 설명하였다. 먼저 상향링크 SPS의 특징을 살펴보면, 이는 기존 LTE에서의 상향링크 SPS와 기본적인 동작 매카니즘이 동일 또는 유사하다. 즉, 기지국과 단말 사이의 송수신을 정해진 주기와 자원에서 수행하고, 기지국이 전송 자원을 컨트롤 한다. 기지국은 단말이 전송하는 상향링크 SPS 자원을 모니터링 하고, 이런 이유로 암시적 SPS 해제 기능을 지원한다. 상기의 암시적 SPS 해제 기능은 미리 설정된 empty 전송 개수 동안 단말이 SPS 자원을 통해 데이터 송신을 하지 않으면 단말과 기지국단에서 모두 SPS 해제를 수행하고 서로 인지할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크/하향링크 트래픽(VoIP)의 인지를 통해 명시적으로 PDCCH를 통해 단말에게 해당 SPS 동작의 해제를 지시할 수 있다.
반면에 V2X 시스템의 사이드링크 SPS 동작의 경우, 데이터 송수신이 오직 단말과 단말 사이에서 수행되기 때문에 기지국이 SPS 자원을 할당하더라도 해당 SPS 자원이 실제로 송신되었는지 확인할 수 없다. 이런 이유로 기본적으로 사이드링크에서는 단말이 보낼 데이터가 없는 경우에 설정된 전송 자원에 대해 패딩이나 padding BSR 등의 MAC CE를 채워 보내지 않고 전송 자원에 대한 전송을 생략(skip)한다. 이는 LTE 시스템에서 SPS skip 동작과 유사하다. 다만, 기지국의 설정 없이도 기본적으로 skip 동작이 수행된다는 점에서 차이점이 존재한다. 기지국은 사이드링크에 대한 데이터 송수신 정보가 없기 때문에 사이드링크 SPS에 대한 자원 할당 및 제어를 위해서는 단말의 도움이 필요할 수 있다. 단말은 UE Assistance Information RRC 메시지를 전달함으로써 트래픽 관련 정보(예; 선호 주기, 오프셋, 패킷 종류, 메시지 크기)를 포함해서 기지국의 SPS 설정 및 활성화에 도움을 줄 수 있다. 상기 제어 메시지의 경우, 사이드링크 SPS 뿐만 아니라 상향링크 SPS를 위한 정보를 제공하는데도 사용될 수 있다.
본 개시에서는 V2X 시스템에서의 상향링크 SPS와 사이드링크 SPS에 대한 SPS confirmation 신호에 대한 필요성에 대해 나타내고, 적절한 구조를 제시하고자 한다.
도 5는 본 개시가 적용되는 V2X 시스템에서의 상향링크 SPS confirmation 동작을 적용한 도면이다.
단말은 기지국으로부터 RRC 메시지를 통해 SPS 관련 설정 정보를 수신한다(505). 상기 설정 정보에는 상향링크 SPS가 설정되는 서빙 셀(혹은 복수의 서빙 셀)에서 공통적으로 유효한(적용되는) 정보이며, 아래 표 6에 기재된 정보들 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018010760-appb-T000004
한편, 상기 설정 정보는 각각의 상향링크/사이드링크 SPS를 구분하기 위해 필요한 정보이고, 단말의 경우 수신한 SPS V-RNTI 종류에 따라 상향링크/사이드링크 SPS 동작 여부를 알게 되고, PDCCH에서 지시되는 활성화/비활성화 신호에 포함된 상향링크/사이드링크 SPS index를 통해 어떤 주기로 전달해야 하는지 알게 된다. 상기 PDCCH 신호는 전송되어야 할 자원 정보도 포함할 수 있다. 또한, 상기 상향링크/사이드링크 SPS는 각각 최대 8개까지의 SPS 동시 활성화가 가능하다.
단말은 특정 트래픽에 대한 활성화, 즉 전송하고자 하는 데이터가 발생하게 되면 해당 트래픽의 특성을 포함하는 정보(예; Periodicity, offset, LCID, Message size)를 포함한 UE Assistance Information을 생성(510)하고, 상기 단말은 상기 UE Assistance Information을 기지국에게 전달한다(515).
기지국은 단말이 전송한 UE Assistance Information를 통해 상향링크 SPS에 대한 정보를 수집하고, 각각의 트래픽에 대한 활성화를 PDCCH의 DCI를 통해 지시한다(520). 만약 상향링크 SPS에 대해서도 SPS skip 동작이 수행된다면, 단말이 활성화 신호를 수신한 이후, 이를 잘 수신하였고, 이후의 상향링크 SPS 자원에 대해 skip 동작을 수행할 수 있음을 지시하는 동작이 필요하다. 기존 LTE에서는 SPS가 동시에 1개만 적용되기 때문에 SPS confirmation MAC CE의 payload에는 정보가 없고 LCID를 통해 지시하는 구조였다. 하지만, V2X 상향링크 SPS의 경우에는 최대 8개까지의 SPS가 동시 활성화 되기 때문에 어떤 상향링크 SPS 활성화 정보를 수신하였는지에 대한 구분을 위해 새로운 구조가 필요하다.
단말은 상기 새로운 구조를 가지는 SPS confirmation MAC CE에 대해 적절한 설정(활성화 신호를 수신한 SPS 인덱스 마킹)을 하고 기지국에게 전달한다(525).
단말은 설정된 상향링크 SPS 설정에 따라 데이터 전송을 수행하고(530), 이후 특정 SPS 트래픽에 대한 정보가 변경이 될 경우, 이를 감지해서 UE Assistance Information에 변경된 트래픽 정보를 반영한다(535). 해당 변경 정보에는 트래픽 주기, 오프셋, 메시지 사이즈의 변경 혹은 특정 트래픽 해제와 같은 경우가 해당된다.
단말은 업데이트된 UE Assistance Information 메시지를 기지국에게 전달하고(540), 기지국은 단말로부터 수신한 정보를 기반으로 상향링크 SPS 활성화/비활성화 신호를 단말에게 전송한다(545).
단말의 경우 SPS skip 동작이 활성화 되어 있으면, 기지국으로부터 상기 비활성화 신호를 수신한 이후 SPS를 해제 하였는지, 혹은 전송할 데이터가 없어서 전송 자원을 skip한 것인지에 대한 구분이 필요하기 때문에 상기의 새로운 SPS confirmation MAC CE 전송이 필요하다(550). 기지국은 해당 신호를 수신하면 단말이 특정 상향링크 SPS에 대해서는 해제가 적용되었음을 알 수 있게 되고, 해당 자원을 다른 단말 혹은 다른 전송 자원으로 할당할 수 있다.
도 6은 본 개시가 적용되는 V2X 시스템에서의 사이드링크 SPS confirmation 동작을 적용한 도면이다.
V2X 서비스를 지원하는 단말의 경우, 사이드링크 통신은 크게 기지국 설정을 받는 모드와 단말 자율적으로 동작하는 모드로 나눌 수 있는데, 본 개시에서는 기지국 설정을 받는 모드로 동작하는 경우만 고려하도록 한다.
단말은 기지국으로부터 RRC 메시지를 통해 SPS 관련 설정 정보를 수신한다(605). 상기 설정 정보에는 사이드링크 SPS가 설정되는 서빙 셀(혹은 복수의 서빙 셀)에서 공통적으로 유효한(적용되는) 정보이며, 아래 표 7에 기재된 정보들 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018010760-appb-T000005
한편, 상기 설정 정보는 각각의 상향링크/사이드링크 SPS를 구분하기 위해 필요한 정보이고, 단말의 경우 수신한 SPS V-RNTI 종류에 따라 상향링크/사이드링크 SPS 동작 여부를 알게 되고, PDCCH에서 지시되는 활성화/비활성화 신호에 포함된 상향링크/사이드링크 SPS index를 통해 어떤 주기로 전달해야 하는지 알게 된다. 상기 PDCCH 신호는 전송되어야 할 자원 정보도 포함할 수 있다. 또한, 상기 상향링크/사이드링크 SPS는 각각 최대 8개까지의 SPS 동시 활성화가 가능하다.
단말은 특정 트래픽에 대한 활성화, 즉 전송하고자 하는 데이터가 발생하게 되면 해당 트래픽의 특성을 포함하는 정보(예; Periodicity, offset, PPPP(Prose Packet Per Priority), Message size)를 포함한 UE Assistance Information을 생성(610)하고, 기지국에게 전달한다(615).
기지국은 단말이 전송한 UE Assistance Information를 통해 사이드링크 SPS에 대한 정보를 수집하고, 각각의 트래픽에 대한 활성화를 PDCCH의 DCI를 통해 지시한다(620). 기본적으로 사이드링크 SPS에 대해서는 SPS skip 동작이 수행되기 때문에, 단말이 활성화 신호를 수신한 이후, 이를 잘 수신하였고, 이후의 사이드링크 SPS 자원에 대해 skip 동작을 수행할 수 있음을 지시하는 동작이 필요하다. 만약 상기와 같은 동작이 없으면 기지국은 단말이 PDCCH 신호를 잘 수신해서 사이드링크 SPS 동작을 제대로 수행하고 있는지 확인할 수 있는 방법이 없게 된다. 이를 방지하기 위해 기지국은 PDCCH 신호를 기지국 구현에 따라 반복 전송할 것으로 예상되고, 그럴 경우 불필요한 제어 메시지가 air를 통해 전달됨으로 인한 자원 낭비 및 단말 모니터링 파워 낭비와 같은 문제점이 발생할 수 있다.
기존 LTE에서는 SPS가 동시에 1개만 적용되기 때문에 SPS confirmation MAC CE의 payload에는 정보가 없고 LCID (Logical Channel identifier)를 통해 지시하는 구조였다. 하지만 V2X 사이드링크 SPS의 경우에는 최대 8개까지의 SPS가 동시 활성화 되기 때문에, 어떤 사이드링크 SPS 활성화 정보를 수신하였는지에 대한 구분을 위해 새로운 구조가 필요하다. 뿐만 아니라, 사이드링크 SPS가 PCell 뿐만 아니라 SCell에 적용된다고 하면, 서빙 셀을 구분하기 위한 내용도 포함해야 한다.
단말은 상기 새로운 구조를 가지는 SPS confirmation MAC CE에 대해 적절한 설정(활성화 신호를 수신한 SPS 인덱스 마킹, 만약 서빙 셀 정보가 있다면 해당 서빙 셀 인덱스도 마킹)을 하고 기지국에게 전달한다(625). 단말은 설정된 사이드링크 SPS 설정에 따라 데이터 전송을 수행하고(630), 이후 특정 SPS 트래픽에 대한 정보가 변경이 될 경우, 이를 감지해서 UE Assistance Information에 변경된 트래픽 정보를 반영한다(635). 해당 변경 정보에는 트래픽 주기, 오프셋, 메시지 사이즈의 변경 혹은 특정 트래픽 해제와 같은 경우가 해당된다.
단말은 업데이트된 UE Assistance Information 메시지를 기지국에게 전달하고(640), 기지국은 단말로부터 수신한 정보를 기반으로 사이드링크 SPS 활성화/비활성화 신호를 단말에게 전송한다(645, 655).
단말은 기지국으로부터 상기 활성화/비활성화 신호를 수신한 이후 SPS를 활성화/비활성화 하였는지, 혹은 전송할 데이터가 없어서 전송 자원을 skip한 것인지에 대한 구분이 필요하기 때문에 상기의 새로운 SPS confirmation MAC CE 전송이 필요하다(650, 660). 비활성화 신호에 대해서는 상기와 같은 동작이 없으면 기지국은 단말이 PDCCH 신호를 잘 수신해서 사이드링크 SPS 동작을 제대로 해제했는지 확인할 수 있는 방법이 없게 된다. 이를 방지하기 위해 기지국은 PDCCH 신호를 기지국 구현에 따라 반복 전송할 것으로 예상되고, 그럴 경우 불필요한 제어 메시지가 air를 통해 전달됨으로 인한 자원 낭비 및 단말 모니터링 파워 낭비와 같은 문제점이 발생할 수 있다. 기지국은 해당 신호를 수신하면 단말이 특정 사이드링크 SPS에 대해서는 해제가 적용되었음을 알 수 있게 되고, 해당 자원을 다른 단말 혹은 다른 전송 자원으로 할당할 수 있다.
도 7은 본 개시에서 제안하는 상향링크/사이드링크 SPS confirmation MAC CE의 구조를 나타낸 도면이다. V2X 상향링크/사이드링크 SPS 동작에 대해 SPS confirmation 동작이 필요한 이유는 아래와 같다.
V2X SPS의 경우 최대 8개까지의 서로 다른 설정을 가지는 SPS가 동시 활성화될 수 있다.
사이드링크의 경우, SPS skip 동작 적용되고 상향링크에 대해서도 설정에 따라 SPS skip 동작 설정되면, PDCCH를 통해 DCI 수신한 이후, 단말이 활성화/비활성화를 제대로 수행하고 있는지에 대한 확인이 필요하다.
상기 이유로 인해 V2X SPS 동작에 대한 confirmation이 필요하고, 이는 기존 LTE에서 정의되었던 방식과 다른 구조를 가져야 한다. 아래에서 새로운 상향링크/사이드링크 SPS confirmation MAC CE의 구조를 자세하게 제안한다.
Case 1: 새로운 형태의 독립된 상향링크/사이드링크 SPS confirmation MAC CE
참조번호 701과 705는 상향링크 SPS confirmation MAC CE의 구조를 나타내고 있다. 기존 LTE에서는 상향링크 SPS confirmation MAC CE를 지시하는 LCID 값이 MAC subheader에 포함되고, payload에는 정보가 존재하지 않았다. V2X를 위한 상향링크 SPS confirmation MAC CE를 새롭게 정의하고, 즉 새로운 LCID 값 도입하고, 해당 payload에는 상향링크 SPS index를 포함한다. 참조번호 701에서는 특정되는 상향링크 SPS index 정보를 integer를 3bit로 표기하는 방법이고, 참조번호 705에서는 복수의 상향링크 SPS index 정보를 bitmap에 마킹하는 방식이다.
참조번호 710과 715는 사이드링크 SPS confirmation MAC CE의 구조를 나타내고 있다. 사이드링크에 대해서는 기존 SPS confirmation MAC CE가 존재하지 않기 때문에 새로운 사이드링크 SPS confirmation MAC CE을 설계해야 한다. 즉 사이드링크 SPS confirmation MAC CE에 해당하는 새로운 LCID 값 도입하고 MAC sub-header에서 지시될 수 있다, 해당 payload에는 사이드링크 SPS index를 포함한다. 만약, 캐리어 집적 도입으로 인해 SCell에서의 사이드링크 SPS 동작이 지시된다면, 해당 서빙 셀을 지시하는 인덱스도 포함될 수 있다. 참조번호 710에서는 특정되는 사이드링크 SPS index 정보 및 서빙 셀 정보를 integer를 3bit로 표기하는 방법이고, 참조번호 705에서는 복수의 사이드링크 SPS index 정보를 서빙 셀 별로 bitmap에 마킹하는 방식이다.
Case 2: 새로운 형태의 통합된 상향링크/사이드링크 SPS confirmation MAC CE
참조번호 720과 725에서는 통합된 형태의 상향링크/사이드링크 SPS confirmation MAC CE 구조를 제안한다. 즉, 새롭게 정의된 공통의 MAC CE가 상향링크/사이드링크 SPS confirmation MAC CE 시그널링에 사용된다. 참조번호 720은 참조번호 701와 710을 병합한 형태이고, 하나의 시그널링으로 상향링크/사이드링크 SPS confirmation MAC CE을 전달할 수 있다. 참조번호 725은 참조번호 705와 710을 병합한 형태이다. 또한, 참조번호 730은 참조번호 701와 715을 병합한 형태이고, 참조번호 735는 참조번호 705와 715을 병합한 형태이다. 참조번호 730의 경우에는 reserved bit의 개수와 구조에 약간 차이는 있지만 포함되는 정보 및 정보를 표기하는 방법은 이전 case 1에서 표현한 구조와 동일하다.
Case 3: 새로운 형태의 일반적인 상향링크/사이드링크 SPS confirmation MAC CE
참조번호 740에서는 일반적인 하나의 새로운 SPS confirmation MAC CE가 상향링크와 사이드링크에 모두 사용되는 경우에 적용된다. 즉, 설정된 SPS index 정보만이 지시되고, 이는 SCell에 대한 사이드링크 SPS에 대해서는 적용되지 못한다. 해당 기능이 설정되지 않았거나, 지원되지 않는다면 가능한 방법이다.
도 8는 본 개시를 적용한 단말의 동작을 도시한 도면이다.
기지국과 RRC 연결이 된 단말은, 기지국으로부터 SPS 설정이 포함된 RRC 제어 신호를 수신한다(805). 상기 설정 정보에는 상향링크 SPS가 설정되는 서빙 셀(혹은 복수의 서빙 셀)에서 공통적으로 유효한(적용되는) 정보가 포함될 수 있고, 단말은 특정 SPS index 별로 상향링크/사이드링크 SPS 정보를 수집할 수 있다.
단말은 상기 설정 내용을 참고해서 V2X 데이터가 발생하면 적절한 SPS 설정을 (UE Assistance Information에 수납해서) 기지국에 요청할 수 있다(810). 단말은 PDCCH를 모니터링하면서 어떤 SPS 활성화 정보가 오는지 확인하고(815), 이후 활성화 신호의 종류에 따라 상향링크 SPS 모드와 사이드링크 SPS 모드로 나누어 동작한다. 단말이 수신한 PDCCH가 상향링크 SPS를 지시하는 UL SPS V-RNTI로 전달되고, 상향링크 SPS 활성화 정보(SPS index)가 포함되어 있으면, 단말은 해당 상향링크 SPS를 활성화 하고, 기지국에 SPS confirmation MAC CE를 전달한다(825).
만약, 단말이 수신한 PDCCH가 사이드링크 SPS를 지시하는 SL SPS V-RNTI로 전달되고, 서빙 셀 활성화 정보의 유무에 따라 단말은 동작을 달리한다(835, 840). 제 1 활성화 방식의 경우, 단말은 수신한 PDCCH에 서빙 셀 정보와 사이드링크 SPS 활성화 정보(SPS index)가 포함되어 있으면, 단말은 해당 사이드링크 SPS를 활성화 하고, 기지국에 SPS confirmation MAC CE를 전달한다(835). 제 2 활성화 방식의 경우, 단말은 수신한 PDCCH에 사이드링크 SPS 활성화 정보(SPS index)가 포함되어 있으면, 단말은 해당 사이드링크 SPS를 활성화 하고, 기지국에 SPS confirmation MAC CE를 전달한다(840). 여기서, 제 1 활성화 방식은 SCell에 대한 SPS가 수행되는 동작이고, 제 2 활성화 방식은 PCell에 대한 SPS 동작만이 수행되는 방식이다.
도 9는 본 개시가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 차세대 이동 통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR NB 혹은 NR gNB, 910)과 NR CN(New Radio Core Network, 905)로 구성될 수 있으며, 상기 차세대 이동 통신 시스템은 상기 구성 요소 중 일부만을 포함할 수도 있다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말, 915)은 NR gNB(910) 및 NR CN(905)을 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.
도 9에서 NR gNB(910)는 차세대 이동 통신 시스템의 구성 요소로서, 기존 LTE 시스템의 eNB(Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB(910)는 NR UE(915)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 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR gNB(910)가 담당한다. 하나의 NR gNB(910)는 다수의 셀들을 제어할 수 있다. 또한, 상기 NR gNB(910)는 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한, 상기 NR gNB(910)는 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용할 수 있다.
NR CN(905)은 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. 상기 NR CN(905)은 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다. 또한, 도 9의 차세대 이동 통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN(905)이 MME(925)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. 여기서 MME(925)는 기존 LTE 시스템의 기지국인 eNB(930)와 연결될 수 있다.
도 10은 본 개시가 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 10를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR PDCP(1005, 1040), NR RLC(1010, 1035), NR MAC(1015, 1030)으로 이루어진다. NR PDCP(1005, 1040)의 주요 기능은 아래 표 8에 기재된 기능들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
Figure PCTKR2018010760-appb-T000006
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(1010, 1035)의 주요 기능은 아래 표 9에 기재된 기능들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
Figure PCTKR2018010760-appb-T000007
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) 혹은 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, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 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, segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 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 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 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 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
NR MAC(1015, 1030)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 아래 표 10에 기재된 기능들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
Figure PCTKR2018010760-appb-T000008
NR PHY 계층(1020, 1025)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.
도 11는 LTE 시스템에서의 핸드오버 동작을 나타낸 도면이다.
연결 모드 상태인 단말(1101)은 현재 서빙 기지국(Serving eNB, 1102)에게 주기적 혹은 특정 이벤트가 만족할 때, 셀 측정 정보(Measurement Report)를 보고한다(1105). 상기 서빙 기지국(1102)은 상기 측정 정보를 토대로, 상기 단말(1101)이 인접 셀로 핸드오버(Handover)를 진행할지 여부를 결정한다. 핸드오버는 연결 모드 상태인 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀을 다른 기지국으로 변경하는 기술이다. 서빙 셀이 핸드오버를 결정하였다면 상기 서빙 셀(1102)은 상기 단말(1101)에게 서비스를 제공할 새로운 기지국, 즉 타겟 기지국(Traget eNB, 1103)에게 HO(Handover) request 메시지를 보내어 핸드오버를 요청한다(1110). 상기의 타겟 셀(1103)이 상기 핸드오버 요청을 수락한다면 서빙 셀(1102)에게 HO request Ack 메시지를 전송한다(1115). 상기 메시지를 수신한 상기 서빙 셀(1102)은 단말(1101)에게 HO command 메시지를 전송한다(1120). HO command을 수신하기 전에, 상기 단말(1101)은 상기 서빙 셀(1102)로부터 하향링크 채널 PDCCH/PDSCH/PHICH을 지속적으로 수신하면서, 상향링크 채널 PUSCH/PUCCH을 송신한다. 상기 HO command 메시지는 서빙 셀(1102)이 상기 단말(1101)에게 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 이용하여 전달한다(1120). 단말(1101)은 상기 메시지를 수신하면 서빙 셀(1102)과의 데이터 송수신을 중지하고 T304 타이머를 시작한다. T304는 소정의 시간 동안 단말(1101)이 타겟 셀(1103)에게 핸드오버를 성공하지 못할 경우, 단말(1101)의 원래 설정으로 되돌리고 RRC Idle 상태로 전환하도록 한다. 서빙 셀(1102)은 상향/하향 링크 데이터에 대한 시퀀스 번호 상태(Sequence number(SN) status)를 전달하고, 하향 링크 데이터가 있다면 타겟 셀(1103)로 전달해준다(1130, 1135).
상기 단말(1101)은 서빙 셀(1102)로부터 지시 받은 타겟 셀(1103)로 랜덤 액세스(Random Access)를 시도한다(1140). 랜덤 액세스는 타겟 셀(1103)에게 상기 단말(1101)이 핸드오버를 통해, 이동한다는 것을 알림과 동시에, 상향링크 동기를 맞추기 위함이다. 상기 랜덤 액세스를 위해, 상기 단말(1101)은 상기 서빙 셀(1102)로부터 제공받은 프리앰블 ID 혹은 랜덤하게 선택된 프리앰블 ID에 대응되는 프리앰블을 상기 타겟 셀(1103)에게 전송한다. 프리앰블 전송 후, 특정 수의 서브프레임이 지난 후, 상기 단말(1101)은 상기 타겟 셀(1103)로부터 랜덤 액세스 응답 메시지(Random Access Response, RAR)가 전송되는지 여부를 모니터링한다. 상기 모니터링하는 시간 구간을 랜덤 액세스 응답 윈도우(Random Access Response Window, RAR window)라고 칭한다. 상기 특정 시간 동안, RAR이 수신되면(1145), 상기 단말(1101)은 RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지에 HO complete 메시지를 실어서 상기 타겟 셀(1103)에게 전송한다(1155). 이후 상기 단말(1101)은 상기 타겟 셀(1103)로부터 하향링크 채널 PDCCH/PDSCH/PHICH을 지속적으로 수신하면서, 상향링크 채널 PUSCH/PUCCH을 송신한다. 상기와 같이 타겟 셀(1103)로부터 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면 단말(1101)은 T304 타이머를 종료한다(1150).
타겟 셀(1103)은 서빙 셀(1102)로 설정되어 있던 베어러들의 경로를 수정하기 위해 경로 수정을 요청하고(1160, 1165), 타겟 셀(1103)은 서빙 셀(1102)로 상기 단말(1101)의 UE 컨텍스트를 삭제할 것을 통보한다(1170). 따라서, 상기 단말(1101)은 타겟 셀(1103)에 대해, RAR window 시작 시점부터 데이터 수신을 시도하며, RAR 수신 이후, RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지를 전송하면서 상기 타겟 셀(1103)로 전송을 시작한다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따라, 전용(dedicate) 랜덤 액세스 자원(예; dedicated RACH)을 통한 핸드오버(HO, handover)를 성공하는 전체 동작을 나타낸 도면이다.
단말은 서빙 기지국으로부터 시스템 정보를 수신하고, 이후의 서비스를 위한 정보들을 수집한다(1205). 특히, 해당 정보에는 랜덤 액세스를 수행할 때 필요한 기본 설정 정보들이 포함된다. 참고로, 이하 본 도면(즉, 도 12)에서는 핸드오버 시의 전용(dedicate) 랜덤 액세스 자원 사용 방법에 대해 제안한다.
RRC(radio resource control) 연결 상태의 단말은 현재 서빙 기지국에게 주기적 혹은 특정 이벤트가 만족할 때, 셀 측정 정보(Measurement Report)를 보고한다(1210). 상기 서빙 기지국은 상기 측정 정보를 토대로, 상기 단말이 인접 셀로 핸드오버를 진행할지 여부를 결정한다. 핸드오버는 연결 모드 상태인 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀을 다른 기지국으로 변경하는 기술을 일컫는다. 서빙 셀이 핸드오버를 결정하였다면 상기 서빙 셀은 상기 단말에게 서비스를 제공할 새로운 기지국, 즉 타겟 기지국에게 핸드오버 요청(HO request) 메시지를 보내어 핸드오버를 요청한다(1215). 상기의 타겟 셀이 상기 핸드오버 요청을 수락한다면 서빙 셀에게 핸드오버 요청 응답(HO request Ack) 메시지를 전송한다(1220).
상기 메시지를 수신한 상기 서빙 셀은 단말에게 핸드오버 명령(HO command) 메시지를 전송한다(1225). 핸드오버 명령(HO command)을 수신하기 전에, 상기 단말은 상기 서빙 셀로부터 하향링크 채널 PDCCH/PDSCH/PHICH을 지속적으로 수신하면서, 상향링크 채널 PUSCH/PUCCH을 송신한다. 상기 핸드오버 명령(HO command) 메시지는 서빙 셀이 상기 단말에게 RRC 연결 재구성(RRC Connection Reconfiguration) 메시지를 이용하여 전달한다(1225). 만약, 상기 RRC 메시지에 전용(dedicate) 랜덤 액세스 자원과 공동(common) 랜덤 액세스 자원이 동시에 포함되어 있다면, 단말은 어떤 자원을 이용해 타겟 셀에 랜덤 액세스를 수행할지 결정하고 그에 따라 동작한다. 여기서, 상기 전용 랜덤 액세스 자원은 dedicated RACH (random access channel) 또는 contention-free RACH를 의미할 수 있으며, 상기 공동 액세스 자원은 common RACH 또는 contention RACH를 의미할 수 있다. 또한, 상기 RRC 메시지에는 dedicate 랜덤 액세스를 위한 T304-short과 common 랜덤 액세스를 위한 T304-long이 존재할 수 있다. LTE에서는 단 하나의 타이머(T304)가 핸드오버 시작에 동작하고, 핸드오버가 성공적으로 완료되면 해당 타이머가 중지되는 동작을 가졌지만, NR에서는 빔 기반의 핸드오버가 수행될 것이기 때문에 dedicate 랜덤 액세스 자원은 특정 하향링크 빔에 연관되는 dedicate PRACH 자원일 수 있다. 상기 dedicate 랜덤 액세스 자원은 프리앰블 인덱스로 연결되어 자원을 지시하는 구조일 수 있다. 즉, 기본적으로 dedicate 랜덤 액세스 자원은 시간/주파수/시퀀스에 관한 자원이다. 마찬가지로 common 랜덤 액세스 자원은 특정 하향링크 빔에 연관되는 common PRACH 자원일 수 있다. 상기 dedicate 랜덤 액세스 자원은 SS block이나 CSI-RS와 연관된 자원일 수 있다. 즉, SS block이나 CSI-RS가 전달되는 특정 서브프레임 혹은 슬롯에서 특정 빔을 통해 전달될 수 있다. Dedicate 랜덤 액세스의 경우, 특정 단말을 위해 설정되고, 특정 방향성을 가지는 빔으로 설정되기 때문에 랜덤 액세스 프리앰블 전송과 랜덤 액세스 응답(Random Access Response, RAR) 시간이 common 랜덤 액세스의 경우보다 적게 걸릴 수 있다. 그러므로 dedicate 랜덤 액세스를 위한 타이머는 common 랜덤 액세스를 위한 타이머인 T304-long 보다 작은 값(T304-short)으로 설정해서 사용할 수 있다.
단말은 상기 핸드오버 명령 메시지를 수신하면 서빙 셀과의 데이터 송수신을 중지하고 T304-short 타이머를 시작한다(1240). T304-short는 소정의 시간 동안 단말이 타겟 셀에게 핸드오버를 성공하지 못할 경우, 단말의 원래 설정으로 되돌리고 RRC Idle 상태로 전환하도록 한다. 서빙 셀은 상향/하향 링크 데이터에 대한 시퀀스 번호 상태(Sequence number(SN) status)를 전달하고 하향 링크 데이터가 있다면 타겟 셀로 전달해준다(1230, 1235).
상기 단말은 서빙 셀로부터 지시 받은 타겟 셀로 랜덤 액세스를 시도한다(1245). 랜덤 액세스는 타겟 셀에게 상기 단말이 핸드오버를 통해, 이동한다는 것을 알림과 동시에, 상향링크 동기를 맞추기 위함이다. 단말은 또한, 상기 dedicate 랜덤 액세스 자원과 common 랜덤 액세스 자원이 둘 다 설정된 경우, 어떤 랜덤 액세스 자원을 이용해서 타겟 셀에 랜덤 액세스할 지 결정할 수 있다. 일 예로, 상기 단말은 상기 서빙 셀의 기지국으로부터 전용(dedicate) 랜덤 액세스 자원과 공동(common) 랜덤 액세스 자원을 나타내는 설정 정보를 포함하는 핸드 오버 명령을 수신할 수 있다. 첫 번째로 단말은 두 개의 랜덤 액세스 자원이 모두 설정된 경우, 항상 dedicate 랜덤 액세스 자원으로 먼저 랜덤 액세스를 수행하고, 만약 해당 자원을 통해 랜덤 액세스를 실패할 경우 common 랜덤 액세스 자원을 사용하는 방법이 있다. 두 번째로는 기지국이 명시적으로 어떤 랜덤 액세스 자원을 사용할 지 지정할 수 있다. 세 번째로는 단말 구현적으로 두 자원 중 하나를 선택하는 방법이 있다.
본 도면, 즉 도 12를 참조하여 설명한 실시예에서는 dedicate 랜덤 액세스 자원이 선택되는 경우를 다룬다. 상기 랜덤 액세스를 위해, 상기 단말은 상기 서빙 셀로부터 제공받은 dedicate 랜덤 액세스 자원으로 프리앰블을 전송한다 (혹은 dedicate 프리앰블 ID에 대응되는 자원을 통해 프리앰블을 상기 타겟 셀에게 전송한다). 프리앰블 전송 후, 특정 수의 서브프레임이 지난 후, 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 랜덤 액세스 응답 메시지가 전송되는지 여부를 모니터링한다. 상기 모니터링하는 시간 구간을 랜덤 액세스 응답 윈도우(Random Access Response Window, RAR window)라고 칭한다.
상기 특정 시간 동안, RAR이 수신되면(1250), 상기 단말은 RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지에 HO complete 메시지를 실어서 상기 타겟 셀에게 전송한다(1260). 이후 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 하향링크 채널 PDCCH/PDSCH/PHICH을 지속적으로 수신하면서, 상향링크 채널 PUSCH/PUCCH을 송신한다. 상기와 같이 타겟 셀로부터 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면 단말은 T304-short 타이머를 종료한다(1255). 타겟 셀은 서빙 셀로 설정되어 있던 베어러들의 경로를 수정하기 위해 경로 수정을 요청하고, 서빙 셀로 상기 단말의 UE 컨텍스트를 삭제할 것을 통보한다. 또한, 단말은 사용되었던 dedicate 랜덤 액세스 자원은 더 이상 사용되지 않을테니 버린다. 따라서, 상기 단말은 타겟 셀에 대해, RAR window 시작 시점부터 데이터 수신을 시도하며, RAR 수신 이후, RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지를 전송하면서 상기 타겟 셀로 전송을 시작한다.
도 13는 본 개시의 다른 실시예에 따라, dedicate 랜덤 액세스 자원을 통한 핸드오버를 실패했을 때의 전체 동작을 나타낸 도면이다.
단말은 서빙 기지국으로부터 시스템 정보를 수신하고, 이후의 서비스를 위한 정보들을 수집한다(1305). 특히 해당 정보에는 랜덤 액세스를 수행할 때 필요한 기본 설정 정보들이 포함된다. 참고로 이하 본 도면, 즉 도 13에서는 핸드오버 시의 dedicate 랜덤 액세스 자원 사용 방법에 대해 제안한다.
RRC 연결 상태의 단말은 현재 서빙 기지국에게 주기적 혹은 특정 이벤트가 만족할 때, 셀 측정 정보(Measurement Report)를 보고한다(1310). 상기 서빙 기지국은 상기 측정 정보를 토대로, 상기 단말이 인접 셀로 핸드오버를 진행할지 여부를 결정한다. 핸드오버는 연결 모드 상태인 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀을 다른 기지국으로 변경하는 기술이다. 서빙 셀이 핸드오버를 결정하였다면 상기 서빙 셀은 상기 단말에게 서비스를 제공할 새로운 기지국, 즉 타겟 기지국에게 HO(Handover) request 메시지를 보내어 핸드오버를 요청한다(1315). 상기의 타겟 셀이 상기 핸드오버 요청을 수락한다면 서빙 셀에게 HO request Ack 메시지를 전송한다(1320). 상기 메시지를 수신한 상기 서빙 셀은 단말에게 HO command 메시지를 전송한다(1325). HO command을 수신하기 전에, 상기 단말은 상기 서빙 셀로부터 하향링크 채널 PDCCH/PDSCH/PHICH을 지속적으로 수신하면서, 상향링크 채널 PUSCH/PUCCH을 송신한다.
상기 HO command 메시지는 서빙 셀이 상기 단말에게 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 이용하여 전달한다(1325). 만약, 상기 RRC 메시지에 dedicate 랜덤 액세스 자원과 common 랜덤 액세스 자원이 동시에 포함되어 있다면, 단말은 어떤 자원을 이용해 타겟 셀에 랜덤 액세스를 수행할지 결정하고 그에 따라 동작한다. 또한, 상기 RRC 메시지에는 dedicate 랜덤 액세스를 위한 T304-short과 common 랜덤 액세스를 위한 T304-long이 존재할 수 있다. LTE에서는 단 하나의 타이머(T304)가 핸드오버 시작에 동작하고, 핸드오버가 성공적으로 완료되면 해당 타이머가 중지되는 동작을 가졌지만, NR에서는 빔 기반의 핸드오버가 수행될 것이기 때문에 dedicate 랜덤 액세스 자원은 특정 하향링크 빔에 연관되는 dedicate PRACH 자원일 수 있다. 상기 dedicate 랜덤 액세스 자원은 프리앰블 인덱스로 연결되어 자원을 지시하는 구조일 수 있다. 즉, 기본적으로 dedicate 랜덤 액세스 자원은 시간/주파수/시퀀스에 관한 자원이다. 마찬가지로 common 랜덤 액세스 자원은 특정 하향링크 빔에 연관되는 common PRACH 자원일 수 있다. 또한, 상기 dedicate 랜덤 액세스 자원은 SS block이나 CSI-RS와 연관된 자원일 수 있다. 즉, SS block이나 CSI-RS가 전달되는 특정 서브프레임 혹은 슬롯에서 특정 빔을 통해 전달될 수 있다. Dedicate 랜덤 액세스의 경우, 특정 단말을 위해 설정되고, 특정 방향성을 가지는 빔으로 설정되기 때문에 랜덤 액세스 프리앰블 전송과 랜덤 액세스 응답(Random Access Response, RAR) 시간이 common 랜덤 액세스의 경우보다 적게 걸릴 것이다. 그러므로 dedicate 랜덤 액세스를 위한 타이머는 common 랜덤 액세스를 위한 타이머인 T304-long 보다 작은 값(T304-short)으로 설정해서 사용할 수 있다.
단말은 상기 핸드오버 명령 메시지를 수신하면 서빙 셀과의 데이터 송수신을 중지하고 T304-short 타이머를 시작한다(1340). T304-short는 소정의 시간 동안 단말이 타겟 셀에게 핸드오버를 성공하지 못할 경우, 단말의 원래 설정으로 되돌리고 RRC Idle 상태로 전환하도록 한다. 서빙 셀은 상향/하향 링크 데이터에 대한 시퀀스 번호 상태(Sequence number(SN) status)를 타겟 셀에게 전송하고, 하향 링크 데이터가 있다면 타겟 셀에게 전송한다(1330, 1335). 상기 단말은 서빙 셀로부터 지시 받은 타겟 셀로 랜덤 액세스를 시도한다(1345). 랜덤 액세스는 타겟 셀에게 상기 단말이 핸드오버를 통해, 이동한다는 것을 알림과 동시에, 상향링크 동기를 맞추기 위함이다.
단말은 또한, 상기 dedicate 랜덤 액세스 자원과 common 랜덤 액세스 자원이 둘 다 설정된 경우, 어떤 랜덤 액세스 자원을 이용해서 타겟 셀에 랜덤 액세스할 지 결정할 수 있다. 첫 번째로 단말은 두 개의 랜덤 액세스 자원이 모두 설정된 경우, 항상 dedicate 랜덤 액세스 자원으로 먼저 랜덤 액세스를 수행하고, 만약 해당 자원을 통해 랜덤 액세스를 실패할 경우 common 랜덤 액세스 자원을 사용하는 방법이 있다. 두 번째로는 기지국이 명시적으로 어떤 랜덤 액세스 자원을 사용할 지 지정할 수 있다. 세 번째로는 단말 구현적으로 두 자원 중 하나를 선택하는 방법이 있다.
본 도면, 즉 도 13을 참조하여 설명된 실시예에서는 dedicate 랜덤 액세스 자원이 먼저 선택되고, 이후 common 랜덤 액세스 자원이 사용되는 경우를 다룬다. 상기 랜덤 액세스를 위해, 상기 단말은 상기 서빙 셀로부터 제공받은 dedicate 랜덤 액세스 자원으로 프리앰블을 전송한다 (혹은 dedicate 프리앰블 ID에 대응되는 자원을 통해 프리앰블을 상기 타겟 셀에게 전송한다). 프리앰블 전송 후, 특정 수의 서브프레임이 지난 후, 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 랜덤 액세스 응답 메시지가 전송되는지 여부를 모니터링한다. 상기 모니터링하는 시간 구간을 랜덤 액세스 응답 윈도우(Random Access Response Window, RAR window)라고 칭한다. 상기 특정 시간 동안, RAR이 수신되지 않으면(즉, T304-short 타이머가 만료되면) 단말은 dedicate 랜덤 액세스 자원을 버리고, common 랜덤 액세스 자원을 통해 프리앰블을 전달한다(1360). 상기 과정에서 단말은 T304-long 타이머를 시작한다. 이후 단말은 상기 타겟 셀로부터 랜덤 액세스 응답 메시지가 전송되는지 여부를 모니터링한다. 상기 특정 시간 동안, RAR이 수신되면(1365), 단말은 이후 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 하향링크 채널 PDCCH/PDSCH/PHICH을 지속적으로 수신하면서, 상향링크 채널 PUSCH/PUCCH을 송신한다. 상기와 같이 타겟 셀로부터 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면 단말은 T304-long 타이머를 종료하고(1370), 기지국에 핸드오버 완료 메시지를 전달한다(1375). 타겟 셀은 서빙 셀로 설정되어 있던 베어러들의 경로를 수정하기 위해 경로 수정을 요청하고 서빙 셀로 상기 단말의 UE 컨텍스트를 삭제할 것을 통보한다.
도 14는 본 개시가 적용되는 단말의 전체 동작을 나타낸 도면이다.
1405 단계에서 RRC 연결 상태의 단말은 기지국으로부터 핸드오버 명령 메시지를 수신한다. 상기 HO command 메시지에는 dedicate 랜덤 액세스 자원과 common 랜덤 액세스 자원, dedicate 랜덤 액세스를 위한 T304-short과 common 랜덤 액세스를 위한 T304-long이 포함될 수 있다. 1410 단계에서 단말은 상기 수신한 메시지에 dedicate 랜덤 액세스 자원이 포함되어 있거나, 사용되도록 지시되어 있으면 제 1 동작을 수행하고, dedicate 랜덤 액세스 자원이 포함되어 있지 않거나, 사용되지 않도록 지시되어 있으면 제 2 동작을 수행한다.
제 1 동작은 두개의 랜덤 액세스 자원이 모두 설정된 경우, dedicate 랜덤 액세스 자원으로 먼저 랜덤 액세스를 수행하고, 만약 해당 자원을 통해 랜덤 액세스를 실패할 경우 common 랜덤 액세스 자원을 사용하는 방법이다.
1415 단계에서 단말은 먼저 하향링크 빔과 연관된 dedicate 랜덤 액세스 자원(시간/주파수/시퀀스)을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다. 상기 단계에서 단말은 프리앰블 전송과 동시에 T304-short 타이머를 작동시킨다. 1420 단계에서 단말이 상기 타이머가 만료하기 이전에 RAR 신호를 수신하면, 단말은 상기 타이머를 중지시키고, 타겟 셀과의 핸드오버가 성공적으로 완료되었음을 알리는 핸드오버 완료 신호를 타겟 기지국으로 전달한다(1425). 1430 단계에서 단말은 타겟 셀과 데이터 송수신을 수행한다. 만약 상기 타이머가 만료하는 경우, 단말은 사용된 dedicate 랜덤 액세스 자원을 폐기한다(1435). 1440 단계에서 단말은 common 랜덤 액세스 자원을 사용해서 랜덤 액세스를 수행한다.
제 2 동작은 common 랜덤 액세스 자원을 사용해서 랜덤 액세스를 수행하는 동작으로, common 랜덤 액세스 자원만 설정되었거나, dedicate 랜덤 액세스 자원과 common 랜덤 액세스 자원이 모두 설정되었지만, dedicate 랜덤 액세스 자원을 사용해 먼저 랜덤 액세스를 수행하고 실패할 경우 동작할 때 사용될 수 있다.
1445 단계에서 단말은 먼저 하향링크 빔과 연관된 common 랜덤 액세스 자원(시간/주파수/시퀀스)을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다. 상기 단계에서 단말은 프리앰블 전송과 동시에 T304-long 타이머를 작동시킨다. 1450 단계에서 단말이 상기 타이머가 만료하기 이전에 RAR 신호를 수신하면, 단말은 상기 타이머를 중지시키고, 타겟 셀과의 핸드오버가 성공적으로 완료되었음을 알리는 핸드오버 완료 신호를 타겟 기지국으로 전달한다(1455). 1460 단계에서 단말은 타겟 셀과 데이터 송수신을 수행한다. 만약 상기 타이머가 만료하는 경우, 단말은 단말의 원래 설정으로 되돌리고 RRC Idle 상태로 전환하도록 한다. 1465 단계에서 단말은 RRC 연결 재설정 절차를 수행한다.
도 15는 본 개시가 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 로컬 캐쉬 구조를 나타낸 도면이다.
LTE 시스템 및 차세대 이동통신 시스템에서의 긴 백홀 지연으로 인한 데이터 지연시간 증가는 네트워크 구조에서 해결해야 하는 이슈 중 하나이다. 이를 해결하기 위해 로컬 캐쉬(local cashe)를 도입해서 자주 사용되는 데이터 패킷을 기지국 주변의 저장소에 보관하고 있다가 기지국이 관련 트래픽이 발생할 때 적은 지연으로 사용할 수 있다. 로컬 캐쉬를 위해서는 컨탠츠 별로 해당 데이터 패킷이 로컬 캐쉬에 저장되어야 하는 패킷인지 여부를 체크해야 한다. 만약, 특별한 규칙이 없다면 기지국은 DPI(Deep Packet Inspection) 동작을 통해 로컬 캐쉬 여부를 결정하게 된다. 상기의 캐쉬는 데이터 접근을 빠르게 할 수 있도록 미래의 요청에 대비해 데이터를 저장해 두는 임시 저장소를 일컫는다. 또한, 상기 DPI(Deep Packet Inspection)는 패킷의 실제 내용까지 검사하고 분석하는 기술로서, 데이터의 출발지, 목적지, 내용까지 검사하는 방식이며, 이를 위하여 높은 연산 처리량이 필요하다.
본 개시는 기지국이 모든 데이터 패킷에 대해 DPI를 수행함으로 인한 연산량 증가를 줄이기 위해, 단말이 로컬 캐쉬를 수행하는 기지국을 도와줄 수 있는 방법을 제안한다. 먼저, 본 도면(도 15)에서는 차세대 이동통신 시스템에서 로컬 캐쉬의 구조를 도시한다. 기본적으로 단말(1505)은 서비스별로 발생하는 IP 패킷을 해당 UPF(User Plane Function, 1525)를 통해 전달받는다. 상기 데이터는 기지국(1510)을 거쳐 단말에게 전달되고, 만약 로컬 캐쉬 기능이 포함된 기지국일 경우에는 로컬 GW(1515)와 로컬 캐쉬(1520)가 기지국 내 혹은 기지국 근처의 독립된 저장소로 존재할 수 있다. 일반적으로 로컬 캐쉬는 기지국과 가까울수록 지연을 줄일 수 있기 때문에 효율적이다. 본 개시에서는 상기에서 보여준 로컬 캐쉬를 포함한 차세대 이동통신 시스템을 고려하고자 한다. 상기의 모델은 LTE 시스템에도 그대로 적용이 가능하며, 이때 SMF(Session Management Function)/UPF는 PGW/SGW로 대체 될 수 있다.
도 16은 본 개시에서 제안하는 단말 도움의 로컬 캐쉬가 수행되는 데이터 패킷의 구조를 도시한 도면이다.
단말은 기지국으로부터 수신하는 데이터 패킷을 디코딩함으로써 해당 데이터 패킷이 어떤 소스로부터 왔고, 어떤 서비스를 가지는 데이터인지 파악할 수 있다. 이는 상기 IP 패킷에 포함되어 있는 소스 IP address와 해당 데이터가 수신되는 DRB(Data Radio Bearer) 등을 통해서 알 수 있다. 즉, 단말은 특정 트래픽(서비스) 혹은 데이터 패킷이 로컬 캐쉬에 필요한 지 여부를 미리 설정된 조건(단말 구현적으로 혹은 NAS로 지정)에 따라 알 수 있고, 해당하는 데이터 패킷에 in-band marking을 함으로써 기지국에게 해당 데이터 패킷이 로컬 캐쉬가 필요한 데이터임을 지시할 수 있다. 상기의 데이터 패킷의 예는 긴급 메시지, 반복될 수 있는 대용량 비디오 패킷, 자주 전달되는 User Plane 데이터 등으로 구현적으로 선택될 수 있다.
상기 로컬 캐쉬가 필요한 데이터에 대한 요청은 DRB(Data Radio Bearer) 별로 정의하기에는 모호한 면이 있고, DRB 별로 정의할 필요성에도 의문이 있다. 그러므로 본 개시에서 제안하는 가장 쉽게 간단한 접근 방식은 설정된 모든 DRB에 대해 로컬 캐쉬 적용을 수행하는 것이다. 즉, 유효한 PDCP SN 값을 가지는 모든 DRB의 데이터 패킷에 대해 기존의 reserved bit "R"을 "A" bit로 사용해서 로컬 캐쉬의 적용 여부를 지시한다.
하지만, 상기의 방식을 적용하기 위해서는 기존 PDCP 데이터 패킷에 여유분의 reserved 비트가 필요하기 때문에 모든 경우에 대해 적용이 불가능하다. 아래 표 11에 기재된 경우에 대해서 1 비트 지시자(Assistance Bit)를 사용해서 로컬 캐쉬의 적용 여부를 지시한다.
LTE - 7/15 비트 PDCP SN를 가지는 PDCP 데이터 패킷에는 로컬 캐쉬 적용 불가 (1605, 1610)- 12/18 비트 PDCP SN를 가지는 PDCP 데이터 패킷에는 로컬 캐쉬 적용 가능 (1615, 1620)
NR - 12/18 비트 PDCP SN를 가지는 PDCP 데이터 패킷에는 로컬 캐쉬 적용 가능 (1625, 1630)
기존에 존재하는 reserved bit "R" 1 비트를 Assistace bit "A"로 대체해서 사용한다. 여기서 "A" 비트는 해당 마킹이 되어 있는 데이터 패킷에 대해 gNB/eNB가 로컬 캐쉬를 위해 DPI를 수행할 필요가 있는지 여부를 나타낸다. 즉, 기지국은 단말이 전달하는 12/18 비트 SN을 가지는 데이터 패킷에 대해 "A" 비트가 마킹되었는지 여부를 디코딩하고, 체크되어 있다면 해당 데이터 패킷에 대해 DPI를 수행해서 해당 패킷이 어떤 트래픽인지 파악하고, 로컬 캐쉬에 저장한다. 만약 해당 트래픽(서비스)에 대한 하향링크 전송이 필요할 경우에는 코어 네트워크로부터 해당 데이터를 전달받아 단말에게 전달하는 것을 대체해서, 로컬 캐쉬에 저장되어 있는 데이터 패킷을 단말에게 직접 전달함으로써 백홀 지연을 줄일 수 있다.
도 17은 본 개시의 일 실시예에 따라, 다중 접속을 지원하는 단말의 로컬 캐쉬 동작을 도시한 도면이다.
본 실시 예에서는 상기에 설명한 단말 지원의 로컬 캐쉬 동작이 이중 접속(Dual connectivity, DC)에 어떻게 적용가능한지에 대해 설명한다. MgNB(Master gNB)는 SgNB(Secondary gNB)에게 SgNB Addition/Modification 요청 메시지를 전달한다(1705). 상기 메시지에는 SCG(Secondary Cell Group)에 대한 설정 정보가 포함된다. 특히 상기 메시지가 전달되는 경우는 단말이 DC를 지원하는 경우에만 가능하며, 로컬 캐쉬의 설정 여부 및 SCG의 DRB(Data Radio Bearer) 및 SRB(Signaling Radio Bearer) 설정 정보 등이 포함될 수 있다.
SgNB는 MgNB의 요청에 대한 응답으로 SgNB Addition/Modification 요청 응답 메시지를 전달한다(1710). 상기 메시지에는 SCG에 대한 설정 정보가 포함된다. 특히 상기 메시지에는 로컬 캐쉬의 적용 여부를 알리는 지시자가 포함될 수 있다. 기본적으로 상기 로컬 캐쉬 적용은 모든 DRB에 대해 적용되고, 특정 DRB 별로 로컬 캐쉬 적용 여부가 지시될 수도 있다.
MgNB는 SgNB로부터 전달받은 SgNB 설정 정보를 단말에게 전달한다(1715). 즉, 상기 RRC Connection Reconfiguration 메시지에는 DC에서 로컬 캐쉬를 적용하는 방법이 지시된다. 예를 들어, MgNB는 아래 표 12에 기재된 설정들 중 적어도 어느 하나를 지시할 수 있다.
Figure PCTKR2018010760-appb-T000009
상기의 내용을 지시하는 지시자에 해당하는 정보에 따라 단말은 상향링크 데이터 패킷에 대해 로컬 캐쉬를 위한 PDCP의 "A" 비트에 대해 Assistance Bit 마킹을 수행한다. 단말은 Assistance Bit 적용 여부를 다시 한번 확인하는 지시자를 포함한 RRC 메시지를 MgNB에 전달하고(1720), MgNB는 해당 정보를 SgNB로 전달한다(1725).
단말은 설정된 SgNB에 대해 랜덤 액세스 절차를 수행하고(1730), MgNB가 SgNB에게 SN 상태를 전달하면(1735), MgNB는 UPF로부터의 데이터를 SgNB에게 포워딩한다(1740). DC 설정이 완료되면, 단말과 SgNB는 DC 연결 모드로 데이터의 송수신이 가능해지고(1745), 단말은 상향링크 데이터 패킷에 대해 설정된 로컬 캐쉬 방식에 따라 Assistance Bit 마킹을 통한 로컬 캐쉬 도움을 수행할 수 있다.
도 18은 본 개시의 일 실시예에 따라, 재전송이 수행되는 경우 단말의 로컬 캐쉬 동작을 도시한 도면이다.
서빙 셀은 UPF로부터 하향링크 PDCP SDUs를 수신한다(1805). 서빙 셀은 해당 PDCP SDUs를 단말에게 전달하고(1810), 상향링크 PDCP SDUs를 서빙 셀에 전달한다(1815). 연결 모드 상태인 단말은 현재 서빙 셀에게 주기적 혹은 특정 이벤트가 만족할 때, 셀 측정 정보(Measurement Report)를 보고한다(1820). 상기 서빙 셀은 상기 측정 정보를 토대로, 상기 단말이 인접 셀로 핸드오버를 진행할지 여부를 결정한다. 핸드오버는 연결 모드 상태인 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀을 다른 기지국으로 변경하는 기술이다. 서빙 셀이 핸드오버를 결정하였다면 상기 서빙 셀은 상기 단말에게 서비스를 제공할 새로운 기지국, 즉 타겟 셀에게 HO(Handover) request 메시지를 보내어 핸드오버를 요청한다(1825). 상기 타겟 셀이 상기 핸드오버 요청을 수락한다면 서빙 셀에게 HO request Ack 메시지를 전송한다(1830). 상기 1825와 1830 단계에서 기지국간에 주고 받는 메시지에는 로컬 캐쉬 적용 여부 및 승낙과 관련한 정보가 포함될 수 있다. 즉, 핸드오버 완료이후 단말이 데이터 패킷(정확하게는 PDCP PDU의 "A" 비트에 로컬 캐쉬 적용 데이터)에 마킹을 하는 동작을 지시한다.
상기 메시지를 수신한 상기 서빙 셀은 단말에게 HO command 메시지를 전송한다(1835). 상기 HO command 메시지는 서빙 셀이 상기 단말에게 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 이용하여 전달되며, 상기 메시지에는 단말의 로컬 캐쉬 적용 여부를 지시하는 지시자가 포함될 수 있다. 즉, 타겟 셀에 대해 Assistance Bit 적용 여부가 시그널링될 수 있다. 핸드오버 동작이 트리거되면 서빙 셀은 버퍼에 저장되어 있는 보낼 데이터(SN가 10~14인 PDCP SDU)를 타겟 셀에게 전달한다(1840). 또한, 서빙 셀은 타겟 셀에게 상향/하향 링크 데이터에 대한 시퀀스 번호 상태(Sequence number(SN) status)를 전달한다. 즉, 타겟 셀이 받을 것으로 예상되는 PDCP SN가 15임을 전달한다(1845). 단말은 seamless handover로 동작하고 있기 때문에 연결 상태를 유지하고 있고, 서빙 셀은 계속해서 단말에게 SDU를 전달할 수 있다.
서빙 셀은 단말에게 SN가 15, ..., 17인 PDCP SDU를 전달한다(1850). 이 때 추가로 전달된 PDCP SDU의 SN는 타겟 셀에게 전달이 되지 않는다. 서빙 셀은 단말이 전달한 PDCP SDU를 모두 수신하였더라도, 타겟 셀과의 HO 절차 중에 수신한 데이터에 대해서는 RLC ACK를 전달하지 않을 것이며, 단말은 RLC ACK을 수신하지 못한 데이터 패킷에 대해서는 타겟 셀과의 연결 이후 재전송을 하게 된다.
상기 단말은 서빙 셀로부터 지시받은 타겟 셀로 랜덤 액세스(Random Access)를 시도한다(1855). 랜덤 엑세스는 타겟 셀에게 상기 단말이 핸드오버를 통해, 이동한다는 것을 알림과 동시에, 상향링크 동기를 맞추기 위함이다. 상기 랜덤 엑세스를 위해, 상기 단말은 상기 서빙 셀로부터 제공받은 프리앰블 ID 혹은 랜덤하게 선택된 프리앰블 ID에 대응되는 프리앰블을 상기 타겟 셀에게 전송한다. 프리앰블 전송 후, 특정 수의 서브프레임이 지난 후, 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 랜덤 엑세스 응답 메시지(Random Access Response, RAR)가 전송되는지 여부를 모니터링한다. 상기 모니터링하는 시간 구간을 랜덤 액세스 응답 윈도우(Random Access Response Window, RAR window)라고 칭한다.
상기 특정 시간 동안, RAR이 수신되면(1860), 상기 단말은 RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지에 HO complete 메시지를 실어서 상기 타겟 셀에게 전송한다(1865). 마찬가지로 상기 HO 완료 메시지에는 단말이 로컬 캐쉬 적용 여부를 확인하는 지시자가 포함될 수 있다. 이후 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 하향링크 채널 PDCCH/PDSCH/PHICH을 지속적으로 수신하면서, 상향링크 채널 PUSCH/PUCCH을 송신한다.
타겟 셀은 서빙 셀로 설정되어 있던 베어러들의 경로를 수정하기 위해 경로 수정을 요청하고(1870, 1875) 서빙 셀로 상기 단말의 UE 컨텍스트를 삭제할 것을 통보한다(1880). 따라서 상기 단말은 타겟 셀에 대해, RAR window 시작 시점부터 데이터 수신을 시도하며, RAR 수신 이후, RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지를 전송하면서 상기 타겟 셀로 전송을 시작한다. 즉, PDCP SDU 15, ... , 17에 대한 재전송도 포함된다(1895). 이는 핸드오버로 인해 PDCP re-establish 동작으로 인해 상기 재전송이 되는 PDCP SDU에 대해서는 이전 서빙 셀에서 로컬 캐쉬 적용이 결정되었다면 타겟 셀에서 재전송 되는 PDCP SDU에 대해서도 로컬 캐쉬 적용한다. 즉 재전송 되는 SDU를 포함하는 PDCP PDU에 대해 Assistance Bit를 마킹해서 전달한다.
만약, 기지국이 베어러 설정을 변경할 경우, 단말은 해당 베어러로 전달되는 PDCP PDU에 대해 PDCP recovery 동작을 수행한다(1890). 상기의 경우 단말은 해당 변경이 되는 베어러에 대해 PDCP PDU 재전송을 수행한다. 만약 해당 타겟 셀의 변경된 베어러에 대한 로컬 캐쉬 적용이 가능하다면(설정된다면) 단말은 마찬가지로 PDCP PDU 재전송에 해당하는 패킷에도 Assistance Bit를 마킹해서 전달한다. 하지만 해당 타겟 셀의 변경된 베어러에 대한 로컬 캐쉬 적용이 불가능하다면(설정되지 않는다면) 단말은 PDCP PDU 재전송에 해당하는 패킷에 Assistance Bit를 마킹하지 않고 전달한다
도 19는 본 개시가 적용되는 단말의 전체 동작을 나타낸 도면이다.
연결 상태의 단말은 기지국으로부터 다양한 상황에서 로컬 캐쉬 설정 정보를 수신할 수 있다(1905). 기본적으로 상기 설정은 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 통해 수신되고, HO 명령, DC 설정, RB 변경을 지시하는 IE에 포함시켜 상기 메시지 수신 이후에 타겟 셀, 타겟 노드, 변경된 RB에서 로컬 캐쉬를 도와주기 위한 Assistance bit에 대해 마킹을 수행할지 여부가 지시된다(1910). 상기 Assistance Bit 마킹을 수행하는 데이터 트래픽 정보는 NAS 메시지를 통해 수신하거나 단말 구현적으로 정의될 수 있다. 상기 설정이 지시되면 단말은 설정된 이후 적용되는 모든 DRB에 대해 미리 정해진 트래픽이 있는지 검사하게 되고, 로컬 캐쉬가 필요한 트래픽에 대해서는 해당 PDCP PDU의 "A" 비트를 마킹해서 기지국에 전달한다(1915).
만약 해당 설정이 없는 경우에는 단말은 상향링크 데이터 패킷의 PDCP PDU에 Assistance Bit 마킹없이 데이터 패킷을 기지국에 전달한다(1920).
도 20은 본 개시가 적용되는 기지국의 전체 동작을 나타낸 도면이다.
기지국은 단말로부터 UE capability 정보를 수신하고(2005), 만약 단말이 로컬 캐쉬를 도울 수 있는 능력이 있는 단말이라면(즉, PDCP PDU에 Assistance bit 마킹이 가능한 단말이라면) 특정 상황에 대해 로컬 캐쉬 지원 여부를 결정하고 설정한다(2010). 상기의 특정 상황은 RRC connection reconfiguration이 적용되는 상황이 가능하며, 기본 연결 설정 및 HO 명령, DC 연결, RB 변경 등의 경우에도 적용 가능하다. 또한 상기 적용이 결정될 경우, 기지국은 해당 단말에게 PDCP SN 길이를 Assistance bit가 적용이 가능한 상태로 설정한다. 즉, 상기 도 16의 참조번호 1615, 1620, 1625, 1630의 PDCP 설정을 지시한다.
이후 기지국은 단말로부터 수신하는 데이터 패킷에 대해 모니터링을 수행하고(2015), 수신한 PDCP PDU의 Assistance bit에 마킹이 되어 있다면(2020), 해당 PDCP PDU에 대해 DPI(Deep Packet Inspection)를 수행한다(2025). 즉, 해당 PDCP PDU를 자세히 디코딩해서 해당 데이터 패킷의 IP 정보와 트래픽(서비스) 종류를 분석해서 로컬 캐쉬가 필요한 데이터인지 여부를 결정한 뒤, 만약 필요하다면 로컬 캐쉬로 저장한다(2030).
한편, 2020 단계에서 단말로부터 수신한 데이터 패킷에 대해 PDCP PDU의 Assistance bit가 마킹되지 않은 패킷은 상위로 전달해서 데이터 처리를 수행한다(2035).
도 21은 본 개시에 따른 단말의 구성을 도시하는 블록도이다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency) 처리부(2110), 기저대역(baseband) 처리부(2120), 저장부(2130), 제어부(2140)를 포함한다. 한편, 상기 단말은 상기 구성요소 중 일부만을 포함하거나, 도 21에 도시되어 있지 않은 추가적인 구성요소를 더 포함할 수 있음은 물론이다.
상기 RF 처리부(2110)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF 처리부(2110)는 상기 기저대역 처리부(2120)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(2110)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 RF처리부(2110)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2110)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2110)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(2120)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역 처리부(2120)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역 처리부(2120)은 상기 RF 처리부(2110)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역 처리부(2120)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역 처리부(2120)은 상기 RF처리부(2110)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역 처리부(2120) 및 상기 RF처리부(2110)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역 처리부(2120) 및 상기 RF처리부(2110)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역 처리부(2120) 및 상기 RF처리부(2110) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역 처리부(2120) 및 상기 RF처리부(2110) 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(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(2130)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2130)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2130)는 상기 제어부(2140)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2140)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2140)는 상기 기저대역 처리부(2120) 및 상기 RF처리부(2110)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2140)는 상기 저장부(2140)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2140)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(2140)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부(2140)는 중앙 처리 유닛(CPU), 그래픽 처리 디바이스(GPU) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 저장부(2240)는 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드 디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리 등), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크, 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부(2250)는 상기 저장부(2240)에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행할 수 있다.
도 22는 본 개시에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(2210), 기저대역 처리부(2220), 백홀 통신부(2230), 저장부(2240), 제어부(2250)를 포함하여 구성된다. 한편, 상기 기지국은 상기 구성요소 중 일부만을 포함하거나, 도 22에 도시되어 있지 않은 추가적인 구성요소를 더 포함할 수 있음은 물론이다.
상기 RF처리부(2210)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2210)는 상기 기저대역 처리부(2220)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(2210)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 RF처리부(2210)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2210)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2210)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(2220)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역 처리부(2220)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역 처리부(2220)은 상기 RF처리부(2210)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역 처리부(2220)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역 처리부(2220)은 상기 RF처리부(2210)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역 처리부(2220) 및 상기 RF처리부(2210)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역 처리부(2220) 및 상기 RF처리부(2210)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀 통신부(2230)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀 통신부(2230)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(2240)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2240)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(2240)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2240)는 상기 제어부(2250)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2250)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2250)는 상기 기저대역 처리부(2220) 및 상기 RF처리부(2210)을 통해 또는 상기 백홀통신부(2230)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2250)는 상기 저장부(2240)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2250)는 적어도 하나의 프로세서(예컨대, 중앙 처리 유닛(CPU), 그래픽 처리 디바이스(GPU) 또는 둘 모두)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 저장부(2240)는 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드 디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리 등), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크, 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부(2250)는 상기 저장부(2240)에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행할 수 있다.
한편, 본 개시와 도면에 개시된 본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 개시의 실시예 1와 실시예 2, 그리고 실시예3의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 NR 시스템을 기준으로 제시되었지만, FDD 혹은 TDD LTE 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.
또한, 본 개시와 도면에는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 개시의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
또한, 앞서 설명한 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 기지국, 또는 단말 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다. 즉, 기지국, 또는 단말의 제어부는 메모리 장치 내에 저장된 프로그램 코드를 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)에 의해 읽어내어 실행함으로써 앞서 설명한 동작들을 실행할 수 있다.
본 개시에서 설명되는 서버, 또는 단말 장치의 다양한 구성부들과, 모듈(module)등은 하드웨어(hardware) 회로, 일 예로 상보성 금속 산화막 반도체(complementary metal oxide semiconductor) 기반 논리 회로와, 펌웨어(firmware)와, 소프트웨어(software) 및/혹은 하드웨어와 펌웨어 및/혹은 머신 판독 가능 매체에 삽입된 소프트웨어의 조합과 같은 하드웨어 회로를 사용하여 동작될 수도 있다. 일 예로, 다양한 전기 구조 및 방법들은 트랜지스터(transistor)들과, 논리 게이트(logic gate)들과, 주문형 반도체와 같은 전기 회로들을 사용하여 실시될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (15)

  1. 단말이 랜덤 액세스(random access)를 수행하는 방법에 있어서,
    전용(dedicate) 랜덤 액세스 자원과 공동(common) 랜덤 액세스 자원을 나타내는 설정 정보를 포함하는 핸드 오버 명령을 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 과정;
    소정의 기준에 따라, 상기 전용 랜덤 액세스 자원 및 상기 공동 랜덤 액세스 자원 중 적어도 하나를 이용하여 상기 랜덤 액세스를 수행할 지 여부를 결정하는 과정; 및
    상기 결정 결과를 근거로 상기 랜덤 액세스를 수행하는 과정;
    을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전용 랜덤 액세스 자원을 이용하여 상기 랜덤 액세스를 수행하는 과정; 및
    상기 전용 랜덤 액세스 자원을 이용하여 수행된 상기 랜덤 액세스가 실패하는 경우, 상기 공동 랜덤 액세스 자원을 이용하여 상기 랜덤 액세스를 수행하는 과정;
    을 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전용 랜덤 액세스 자원 또는 상기 공동 랜덤 액세스 자원을 이용하여 상기 랜덤 액세스를 수행할 지 여부를 나타내는 정보를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 과정; 및
    상기 수신한 정보를 근거로 상기 전용 랜덤 액세스 자원 또는 상기 공동 랜덤 액세스 자원을 이용하여 상기 랜덤 액세스를 수행하는 과정;
    을 더 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    타이머에 의해 설정되는 소정의 시간 동안 랜덤 액세스 응답(random access response, RAR)가 상기 타겟 기지국으로부터 수신되지 않는 경우, 상기 공동 랜덤 액세스 자원을 이용하여 상기 랜덤 액세스를 수행하는 과정;
    을 더 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    랜덤 액세스 응답(random access response, RAR)가 상기 타겟 기지국으로부터 수신되는 경우:
    상기 타겟 기지국이 상기 단말의 컨텍스트를 삭제하는 요청을 서빙 기지국에게 전송하도록, 상기 타겟 기지국에게 핸드 오버 완료 메시지를 전송하는 과정;
    을 더 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    소정의 타이머가 만료되는 경우, 상기 전용 랜덤 액세스 자원을 폐기하거나 RRC(radio resource control) 아이들(idle) 상태로 전환하는 과정;
    을 더 포함하는 방법.
  7. 랜덤 액세스(random access)를 수행하는 단말에 있어서,
    송수신기; 및
    전용(dedicate) 랜덤 액세스 자원과 공동(common) 랜덤 액세스 자원을 나타내는 설정 정보를 포함하는 핸드 오버 명령을 상기 서빙 기지국으로부터 수신하고,
    소정의 기준에 따라, 상기 전용 랜덤 액세스 자원 및 상기 공동 랜덤 액세스 자원 중 적어도 하나를 이용하여 상기 랜덤 액세스를 수행할 지 여부를 결정하고,
    상기 결정 결과를 근거로 상기 랜덤 액세스를 수행하는 프로세서;
    를 포함하는 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전용 랜덤 액세스 자원을 이용하여 상기 랜덤 액세스를 수행하고,
    상기 전용 랜덤 액세스 자원을 이용하여 수행된 상기 랜덤 액세스가 실패하는 경우, 상기 공동 랜덤 액세스 자원을 이용하여 상기 랜덤 액세스를 수행하는 단말.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전용 랜덤 액세스 자원 또는 상기 공동 랜덤 액세스 자원을 이용하여 상기 랜덤 액세스를 수행할 지 여부를 나타내는 정보를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하고,
    상기 수신한 정보를 근거로 상기 전용 랜덤 액세스 자원 또는 상기 공동 랜덤 액세스 자원을 이용하여 상기 랜덤 액세스를 수행하는 단말.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    타이머에 의해 설정되는 소정의 시간 동안 랜덤 액세스 응답(random access response, RAR)이 상기 타겟 기지국으로부터 수신되지 않는 경우: 상기 공동 랜덤 액세스 자원을 이용하여 상기 랜덤 액세스를 수행하고,
    상기 랜덤 액세스 응답이 상기 타겟 기지국으로부터 수신되는 경우: 상기 타겟 기지국이 상기 단말의 컨텍스트를 삭제하는 요청을 서빙 기지국에게 전송하도록, 상기 타겟 기지국에게 핸드 오버 완료 메시지를 전송하는 단말.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    소정의 타이머가 만료되는 경우, 상기 전용 랜덤 액세스 자원을 폐기하거나 RRC(radio resource control) 아이들(idle) 상태로 전환하는 단말.
  12. 서빙 기지국이 단말의 랜덤 액세스(random access)를 지원하는 방법에 있어서,
    상기 단말의 랜덤 액세스와 관련되는 설정 정보를 상기 단말에게 전송하는 과정;
    상기 단말로부터 셀 측정 정보를 수신하는 과정; 및
    전용(dedicate) 랜덤 액세스 자원과 공동(common) 랜덤 액세스 자원이 설정된 핸드 오버 명령을 상기 단말에게 전송하는 과정; 을 포함하고,
    상기 핸드 오버 명령은 상기 전용 랜덤 액세스를 위한 제1 타이머와 상기 공동 랜덤 액세스를 위한 제2 타이머를 더 포함하는 방법.
  13. 단말의 랜덤 액세스(random access)를 지원하는 서빙 기지국에 있어서,
    송수신기; 및
    상기 단말의 랜덤 액세스와 관련되는 설정 정보를 상기 단말에게 전송하고,
    상기 단말로부터 셀 측정 정보를 수신하고,
    전용(dedicate) 랜덤 액세스 자원과 공동(common) 랜덤 액세스 자원이 설정된 핸드 오버 명령을 상기 단말에게 전송하는 프로세서; 를 포함하고,
    상기 핸드 오버 명령은 상기 전용 랜덤 액세스를 위한 제1 타이머와 상기 공동 랜덤 액세스를 위한 제2 타이머를 더 포함하는 서빙 기지국.
  14. 타겟 기지국이 단말의 랜덤 액세스(random access)를 지원하는 방법에 있어서,
    서빙 기지국으로부터 핸드오버 명령을 수신하는 과정;
    상기 단말로부터 셀 측정 정보를 수신하는 과정; 및
    전용(dedicate) 랜덤 액세스 자원 및 공동(common) 랜덤 액세스 자원 중 적어도 하나를 이용하여 상기 단말과 랜덤 액세스를 수행하는 과정;
    을 포함하는 방법.
  15. 단말의 랜덤 액세스(random access)를 지원하는 타겟 기지국에 있어서,
    송수신기; 및
    서빙 기지국으로부터 핸드오버 명령을 수신하고,
    상기 단말로부터 셀 측정 정보를 수신하고,
    전용(dedicate) 랜덤 액세스 자원 및 공동(common) 랜덤 액세스 자원 중 적어도 하나를 이용하여 상기 단말과 랜덤 액세스를 수행하는 프로세서;
    를 포함하는 타겟 기지국.
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