KR20200069207A

KR20200069207A - 이동통신 시스템에서 랜덤 엑세스 응답 메시지를 통해 사용자 데이터를 전송하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20200069207A
Application number: KR1020190076660A
Authority: KR
Inventors: 정상엽; 김상범; 아닐 에기월
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2020-06-16

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 발명은 이동통신 시스템에서 랜덤 엑세스 응답 메시지를 통해 사용자 데이터를 효율적으로 전송하는 방법 및 장치를 개시한다.

Description

이동통신 시스템에서 랜덤 엑세스 응답 메시지를 통해 사용자 데이터를 전송하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING USER DATA THROUGH RANDOM ACCESS RESPONSE MESSAGE IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에서 랜덤 엑세스 응답 메시지를 통해 사용자 데이터를 효율적으로 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

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

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

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

최근 이동통신 시스템의 발전에 따라 랜덤 엑세스 응답 메시지를 통해 사용자 데이터를 효율적으로 전송하기 위한 방법 및 장치가 필요하다. 더불어, 이동 통신 시스템에서 동일한 주파수 우선순위에 따른 단말의 셀 재선택을 효율적으로 수행하는 방법 및 장치가 필요하다.

본 발명에서는 이동통신 시스템에서 랜덤 엑세스 응답 메시지를 통해 사용자 데이터를 효율적으로 전송하는 방법 및 장치를 제안한다.

또한, 본 발명에서는 이동 통신 시스템에서 동일한 주파수 우선순위에 따른 단말의 셀 재선택을 효율적으로 수행하는 방법 및 장치를 제안한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 이동통신 시스템에서 랜덤 엑세스 응답 메시지를 통해 사용자 데이터를 효율적으로 전송할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 이동 통신 시스템에서 동일한 주파수 우선순위에 따른 단말의 셀 재선택을 효율적으로 수행할 수 있다.

도 1a은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 본 발명에서 랜덤 엑세스 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1d는 본 발명에서 사용자 데이터를 랜덤 엑세스 응답 메시지에 수납하여 전송하는 과정의 흐름도이다.
도 1e는 본 발명에서 사용자 데이터를 수납하지 않은 랜덤 엑세스 응답 메시지의 구성도이다.
도 1f는 본 발명에서 사용자 데이터를 수납하는 랜덤 엑세스 응답 메시지의 구성도이다.
도 1g는 본 발명에서 단말 동작의 순서도이다.
도 1h는 본 발명에서 기지국 동작의 순서도이다.
도 1i는 본 발명에서 MME 동작의 순서도이다.
도 1j는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 1k은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록이다.
도 1l은 본 발명에서 L 필드를 가진 RAR 서브헤더와 L 크기를 가진 RAR을 수납하는 랜덤 엑세스 응답 메시지의 구성도이다.
도 1m은 본 발명에서 L 필드를 포함하는 RAR 서브헤더의 구성도이다.
도 1n은 본 발명에서 NAS container을 포함하는 MAC RAR의 구성도이다.
도 1o는 본 발명에서 단말 동작의 순서도이다.
도 1p는 본 발명에서 기지국 동작의 순서도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2e는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 기지국이 단말의 연결을 해제하여 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)로 전환하는 절차와, 단말이 기지국과 연결을 설정하여 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를, 설명한 도면이다.
도 2f는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 기지국이 단말의 연결을 해제하여 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 비활성화 모드(RRC inactive mode)로 전환하는 절차와 단말이 기지국과 연결을 설정하여 RRC 비활성화 모드(RRC inactive mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를 설명한 도면이다.
도 2g는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 단말이 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드일 때, 셀을 재선택하는 과정을 도시한 도면이다.
도 2h는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 단말이 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드일 때, 서빙 셀의 주파수와 동일한 우선순위를 가지고 있는 intra-frequency/inter-frequency 셀을 재선택하는 과정을 도시한 도면이다.
도 2i은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 2j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

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

<제1실시예>

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다. 본 발명은 LTE 시스템을 기반으로 작성되나, 차세대 이동통신 시스템인 NR 등 다른 이동통신 시스템에서도 적용된다. 일례로, 본 발명에서 LTE에서의 eNB는 NR에서의 gNB, LTE에서의 MME는 NR에서의 AMF로 대응된다.

도 1a은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20)과 MME (1a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(1a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1a-35)은 ENB(1a-05 ~ 1a-20) 및 S-GW(1a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 1a에서 ENB(1a-05 ~ 1a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(1a-35)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(1a-05 ~ 1a-20)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(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(1a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.

도 1b는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 1b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 1b-05, 1b-40), RLC (Radio Link Control 1b-10, 1b-35), MAC (Medium Access Control 1b-15, 1b-30)으로 이루어진다. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)(1b-05, 1b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(1b-10, 1b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. MAC(1b-15, 1b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(1b-20, 1b-25)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 1c는 본 발명에서 랜덤 엑세스 과정을 설명하기 위한 도면이다.

랜덤 엑세스는 상향링크 동기화를 맞추거나, 네트워크로 데이터를 전송할 때 수행된다. 좀 더 상세하게, 대기 모드에서 연결 모드로 전환 시, RRC re-establishment 수행 시, 핸드오버 수행 시, 상, 하향링크 데이터 시작 시 수행될 수 있다. 단말 (1c-05)은 기지국 (1c-10)으로부터 dedicated 프리엠블을 제공받으면, 상기 프리엠블을 적용하여, 프리엠블을 전송한다. 그렇지 않으면, 상기 단말은 두 프리엠블 그룹 중 한 그룹을 선택하고, 상기 선택된 그룹에 속한 프리엠블을 선택한다. 상기 그룹을 group A 와 group B라고 칭한다. 채널 품질 상태가 특정 임계값보다 양호하고, msg 3의 크기가 특정 임계값보다 크면, group B에 속한 프리엠블을 선택하며, 그렇지 않으면 group A에 속한 프리엠블을 선택한다. 상기 프리엠블을 n 번째 서브프레임에서 전송하였다면 (1c-15), n+3번째 서브프레임부터 RAR (Random Access Response) 윈도우를 시작하고, 상기 윈도우 시간 구간 내에서 RAR 이 전송되는지 여부를 모니터링한다 (1c-20). RAR의 스케줄링 정보는 PDCCH의 RA-RNTI에 의해 지시된다. 상기 RA-RNTI는 상기 프리엠블을 전송하는데 사용되었던 시간, 주파수 축에서의 무선 자원 위치를 이용하여 유도된다. 상기 RAR에는 Timing Advance Command, UL grant, temporary C-RNTI가 포함된다. 상기 RAR을 상기 RAR 윈도우에서 성공적으로 수신하였다면, RAR 에 포함된 UL grant을 정보를 이용하여, msg3을 전송한다 (1c-25). Msg3에는 상기 랜덤 엑세스의 목적에 따라, 다른 정보가 포함된다. 하기 표는 msg 3에 실리는 정보의 예시이다.

[표 1] msg3에 포함되는 정보의 예

Msg3는 RAR을 n 번째 서브프레임에서 수신하였다면, n+6 번째 서브프레임에서 전송된다. Msg3부터는 HARQ가 적용된다. Msg3 전송 후, 상기 단말은 특정 타이머를 구동시키며, 상기 타이머가 만료되기 전까지 Contention Resolution (CR) 메시지를 모니터링한다 (1c-30). 상기 CR 메시지는 CR MAC CE 외에도, 랜덤 엑세스 목적에 따라 RRC Connection Setup 혹은 RRC Connection Reestablishment 메시지 등을 포함한다.

본 발명은 이동통신 시스템에서 대기 모드 (RRC_Idle) 혹은 비활성 모드 (RRC_Inactive) 단말이 연결모드 (RRC_Connected)로 전환되지 않고, 기지국과의 랜덤 엑세스 과정 중에, 소정의 작은 크기의 사용자 데이터를 송수신하는 기술을 제안한다. 본 발명에서는 상기 기술을 EDT (Early Data Transmission)이라고 칭한다. 특히, 본 발명에서는 상기 EDT 기술을 이용하여 기지국이 단말로 (Mobile Terminated-initiated, MT-initiated) 사용자 데이터를 전송하는 방법을 제안한다. 본 발명에서는 상기 하향링크 전송을 DL EDT (Downlink Early Data Transmission) 이라고 칭한다. DL EDT는 상기 사용자 데이터를 페이징 메시지 혹은 RAR 혹은 msg4 에 수납하여 전송하는냐에 따라 여러 옵션이 존재할 수 있으며, 본 발명에서는 RAR에 상기 사용자 데이터를 수납하여 전송하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상세 내용은 LTE 시스템을 바탕으로 기술되어 있으나, 본 발명의 기술은 NR 시스템에도 적용 가능하다. 예를 들어, eNB는 gNB, MME는 AMF와 대응된다.

도 1d는 본 발명에서 사용자 데이터를 랜덤 엑세스 응답 메시지에 수납하여 전송하는 과정의 흐름도이다.

Machine Type Communication (MTC) 혹은 IoT (Internet of Things) 속하는 무선 기기들은 매우 작은 크기의 사용자 데이터 송수신을 주고받을 필요가 있다. 일례로, 상기 무선 기기의 일부 기능을 on 혹은 off 시키는데, 필요한 몇 비트의 데이터를 송수신할 필요가 있다. 랜덤 엑세스 응답 메시지 (RAR)의 크기는 매우 제한적이지만, 상기 몇 비트의 데이터를 전송하기엔 큰 문제가 없으며, RAR를 이용하면 사용자 데이터를 송수신하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

단말 (1d-05)은 기지국 (1d-10)이 브로드캐스팅하는 시스템 정보를 통해, 상기 기지국이 EDT을 지원하는지 여부를 확인한다 (1d-20). 상기 기지국은 구체적으로 DL EDT을 지원하는지 여부 혹은 RAR를 이용한 DL EDT을 지원하는지 여부를 시스템 정보에 설정할 수 있다. 또한 상기 기지국은 RAR를 이용한 DL EDT 동작을 위해 사용되는 dedicated preamble들을 시스템 정보로 제공한다.

상기 단말은 상기 기지국과 연결 과정을 통해, 연결 모드로 전환된다 (1d-25). 상기 기지국은 상기 단말에게 단말 능력 정보를 소정의 RRC 메시지를 이용하여, 요청한다 (1d-30). 상기 단말은 상기 기지국에게 자신의 능력 정보를 보고하며 (1d-35), 상기 능력 정보에는 상기 단말이 RAR를 이용한 DL EDT을 지원하는 여부를 지시하는 지시자를 포함한다. 상기 능력 정보를 상기 단말로부터 획득한 상기 기지국은 상기 정보를 MME에게 전송한다 (1d-40).

상기 MME에서 상기 단말에게 RAR에 수납 가능한 작은 크기의 사용자 데이터를 전송하기 위해 페이징이 트리거된다 (1d-45). 상기 MME는 상기 단말이 페이징 메시지를 이용한 DL EDT을 지원하는지 여부와 상기 사용자 데이터가 RAR에 수납 가능한지 여부를 판단한다. RAR에 수납 가능한 사용자 데이터량은 상기 기지국으로부터 미리 보고 받았거나, 고정된 값을 미리 정의할 수 있다. 상기 두 조건이 만족한다면, 상기 MME는 상기 기지국에 페이징을 전송하면서 상기 작은 크기의 사용자 데이터를 함께 전송한다 (1d-50). 또한, 상기 사용자 데이터를 RAR을 통해 전송함을 지시할 수 있다.

상기 페이징과 사용자 데이터를 수신한 상기 기지국은 DL EDT와 관련된 사용자의 paging record로만 구성된 페이징 메시지임을 지시하는 별도의 RNTI을 적용한 PDCCH을 상기 단말에게 전송한다 (1d-55). 혹은 기존의 P-RNTI을 적용한 PDCCH을 상기 단말에게 전송할 수 있다. 상기 기지국은 소정의 정보를 수납된 페이징 메시지를 단말에게 전송한다 (1d-60). RAR에 수납된 사용자 데이터를 수신해야 하는 단말의 paging record에 이를 지시하는 지시자와 dedicated preamble 정보가 수납된다. 하나 이상의 paging record가 상기 RAR 기반의 DL EDT와 관련될 수 있다. 상기 RAR에 수납된 사용자 데이터를 수신해야 하는 단말은 수신한 페이징 메시지를 모두 디코딩하기 때문에, 자신 외, 다른 단말이 RAR을 통해 사용자 데이터를 수신해야 하는지 알 수 있다.

상기 RAR에 수납된 사용자 데이터를 수신해야 하는 단말은 제공받은 dedicated preamble을 상기 기지국에 전송한다 (1d-65).

상기 기지국은 상기 dedicated preamble에 대응하는 MAC RAR을 수납하고 있는 RAR을 전송한다 (1d-70). 통상 하나의 RAR은 복수 개의 단말들에 대한 MAC RAR를 제공할 수 있다. 복수 개의 단말들에 대한 사용자 데이터도 하나의 RAR에 수납될 수 있으며, 각 단말의 사용자 데이터는 대응하는 MAC SDU의 NAS container에 수납된다. 따라서 하나의 RAR에는 사용자 데이터를 수납한 NAS container가 복수 개 존재할 수 있다. 상기 NAS container을 이용하는 이유는 NAS security을 적용하기 위함이다. PDCCH에서 전송되는 RA-RNTI에 대응하는 DCI에는 상기 RAR에서 상기 NAS container을 포함한 MAC SDU에 대한 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 RAR에 수납되어 있는 상기 MAC SDU 혹은 NAS container의 개수 정보 (RAR 기반 DL EDT와 관련된 서브헤더의 수와 동일)가 상기 DCI에 포함될 수 있다. 상기 정보는 상기 RAR에서 상기 MAC SDU의 위치를 확인하기 위한 용도로 이용된다. 혹은 하나의 RAR에 하나의 MAC SDU만 존재한다고 제한할 수도 있다.

만약 상기 RAR에 수납된 하향링크 사용자 데이터에 대해 응답해야 하는 상향링크 사용자 데이터가 있다면 혹은 ACK/NACK 목적이 필요하다면 (1d-75), 상기 단말은 msg3 메시지를 이용하여, 상기 상향링크 사용자 데이터를 전송하거나, ACK/NACK 목적의 소정의 메시지를 전송한다 (1d-80). 상기 msg3는 상기 RAR에서 제공되는 UL grant 정보를 이용하여 전송된다.

상기 기지국은 상기 수신한 상향링크 사용자 데이터 혹은 ACK/NACK 정보를 MME로 포워딩한다 (1d-85).

도 1e는 본 발명에서 사용자 데이터를 수납하지 않은 랜덤 엑세스 응답 메시지의 구성도이다.

도 1e (a)는 RAR의 구성 예이다. RAR는 하나의 MAC 헤더와 하나 이상의 MAC RAR로 구성된다. 옵션으로 패딩 (padding)이 추가될 수 있다. 상기 MAC 헤더의 크기는 가변적이며, 하나 이상의 MAC PDU 서브헤더로 구성된다. BI 서브헤더 (즉, E/T/R/R/BI 서브헤더)를 제외한 각 MAC PDU 서브헤더 (즉, E/T/RAPID MACA 서브헤더)는 하나의 MAC RAR과 대응된다. 상기 BI 서브헤더는 옵션으로 상기 RAR에 존재하며, MAC 헤더의 선두에 위치한다.

도 1e (b)는 E/T/RAPID MAC 서브헤더의 구성도이다. E 필드는 상기 서브헤더 다음에 다른 서브헤더가 존재하는지 여부를 지시한다. 1 값이면, 다음에 다른 서브헤더가 이어 존재하지만, 0 값이면, 다음에 MAC RAR 혹은 패딩이 이어 존재한다. T 필드는 상기 서브헤더가 E/T/RAPID MAC 서브헤더인지 혹은 E/T/R/R/BI MAC 서브헤더인지를 지시한다. 0 값이면, E/T/R/R/BI MAC 서브헤더, 1 값이면 E/T/RAPID MAC 서브헤더이다. RAPID 필드는 랜덤 엑세스 프리엠블의 아이디이며, 전송되었던 preamble을 지시하는데 이용된다.

도 1e (c)는 E/T/R/R/BI MAC 서브헤더의 구성도이다. R는 reserved bit이다. BI는 backoff 값을 지시한다. 랜덤 엑세스가 성공적으로 완료되지 않을 경우, 재시도까지 기다려야 하는 대기 시간을 도출하는데 이용되는 정보이다.

도 1e (d)는 MAC RAR의 구성도이다. Timing Advance Command 정보는 상향링크 동기를 위해 조정해야 하는 송신 타이밍 정보를 지시한다. UL grant는 msg3의 스케줄링 정보이다. Temporary C-RNTI는 PDCCH에서 msg4에 대응하는 DCI을 지시하는데 이용되며, 랜덤 엑세스 이후, C-RNTI로 전환될 수 있다.

도 1f는 본 발명에서 사용자 데이터를 수납하는 랜덤 엑세스 응답 메시지의 구성도이다.

사용자 데이터를 수납하는 랜덤 엑세스 응답 메시지의 구성도의 제 1 실시 예, 도 1f (a)에서는 RAR 기반 DL EDT와 관련된 프리엠블을 지시하는 RAPID을 포함하는 서브헤더 (1f-05)는 하나의 MAC RAR (1f-10)과 하나의 MAC SDU (1f-15)와 대응한다. 상기 서브헤더는 MAC 헤더 내에서 RAR 기반 DL EDT와 관련되지 않은 다른 서브헤더들의 뒤에 항상 위치한다. 상기 서브헤더에 맵핑되는 MAC RAR와 MAC SDU는 서로 인접해 있으며, RAR 기반 DL EDT와 관련되지 않은 다른 서브헤더들에 맵핑되는 MAC RAR의 뒤에 항상 위치한다. 다만, 패딩보다는 앞에 위치한다. MAC payload에서 MAC SDU를 뒤에 위치시키는 이유는 상기 DL EDT을 지원하지 않은 단말에 대한 영향을 최소화하기 위함이다. 하나의 RAR에는 RAR 기반 DL EDT와 관련된 프리엠블을 지시하는 RAPID을 포함하는 서브헤더, 이에 대응하는 하나의 MAC RAR과 하나의 MAC SDU의 조합이 복수 개 존재할 수 있다. 상기 MAC SDU에는 사용자 데이터를 포함하고 있는 NAS container가 존재한다. 상기 NAS container을 수납하는 소정의 RRC 메시지가 있을 수 있다. 상기 RRC 메시지는 SRB0에 속한다. 상기 RRC 메시지에는 상기 NAS container 외, 상기 사용자 데이터를 수신해야 하는 단말의 S-TMSI 정보와 establishment cause 정보를 포함한다. 상기 cause 정보는 상기 사용자 데이터가 어떤 종류의 데이터인지를 지시하는데 이용된다. 일례로, MT data인지, 혹은 delay tolerant access 인지 여부를 지시할 수 있다.

사용자 데이터를 수납하는 랜덤 엑세스 응답 메시지의 구성도의 제 2 실시 예, 도 1f (b)에서는 RAR 기반 DL EDT와 관련된 프리엠블을 지시하는 RAPID을 포함하는 서브헤더 (1f-20)는 하나의 MAC RAR (1f-25)과 하나의 MAC SDU (1f-30)와 대응한다. 상기 서브헤더는 MAC 헤더 내에서 BI 서브헤더 뒤에 위치하며, 다른 E/T/RAPID MAC 서브헤더와는 순서상 제약이 없다. 상기 서브헤더에 맵핑되는 MAC RAR와 MAC SDU는 서로 인접할 필요가 없다. MAC payload에서 상기 맵핑되는 MAC RAR의 위치는 MAC 헤더에서 상기 서브헤더의 위치와 동일하다. 그러나, 맵핑되는 MAC SDU는 다른 MAC RAR 뒤에 항상 위치한다. 상기 MAC SDU가 복수 개 있을 때에는 그 순서는 MAC 헤더에서 상기 맵핑되는 서브헤더들의 순서를 따른다. 다만, 패딩보다는 앞에 위치한다. MAC payload에서 MAC SDU를 뒤에 위치시키는 이유는 상기 DL EDT을 지원하지 않은 단말에 대한 영향을 최소화하기 위함이다. 하나의 RAR에는 RAR 기반 DL EDT와 관련된 프리엠블을 지시하는 RAPID을 포함하는 서브헤더, 이에 대응하는 하나의 MAC RAR과 하나의 MAC SDU의 조합이 복수 개 존재할 수 있다. 상기 MAC SDU는 앞서 상세히 기술하였다.

사용자 데이터를 수납하는 랜덤 엑세스 응답 메시지의 구성도의 제 3 실시 예, 도 1f (c)에서는 RAR 기반 DL EDT와 관련된 프리엠블을 지시하는 RAPID을 포함하는 서브헤더 (1f-35)는 하나의 MAC RAR (1f-40)과 하나의 MAC SDU (1f-45)와 대응한다. 상기 서브헤더는 MAC 헤더 내에서 BI 서브헤더 뒤에 위치하며, 다른 E/T/RAPID MAC 서브헤더와는 순서상 제약이 없다. 상기 서브헤더에 맵핑되는 MAC RAR와 MAC SDU는 서로 인접한다. MAC payload에서 상기 맵핑되는 MAC RAR과 MAC SDU의 위치는 MAC 헤더에서 상기 서브헤더의 위치와 동일하다. 다만, 패딩보다는 앞에 위치한다. 하나의 RAR에는 RAR 기반 DL EDT와 관련된 프리엠블을 지시하는 RAPID을 포함하는 서브헤더, 이에 대응하는 하나의 MAC RAR과 하나의 MAC SDU의 조합이 복수 개 존재할 수 있다. 상기 MAC SDU는 앞서 상세히 기술하였다.

사용자 데이터를 수납하는 랜덤 엑세스 응답 메시지의 구성도의 제 4 실시 예, 도 1f (d)에서는 RAR 기반 DL EDT와 관련된 프리엠블을 지시하는 동일한 RAPID을 포함하는 서브헤더 (1f-50, 1f-55)가 두 개 존재하며, 상기 두 서브헤더들 중 첫번째 서브헤더는 하나의 MAC RAR (1f-60)과 대응하고, 두번째 서브헤더는 하나의 MAC SDU (1f-65)와 대응한다. MAC 헤더에서 상기 첫번째 서브헤더는 두번째 서브헤더보다 항상 앞서 위치하며, 서로 인접할 필요는 없다. 상기 두 서브헤더들은 MAC 헤더 내에서 BI 서브헤더 뒤에 위치하며, 다른 E/T/RAPID MAC 서브헤더와는 순서상 제약이 없다. 상기 두 서브헤더들에 맵핑되는 MAC RAR와 MAC SDU는 서로 인접할 필요가 없다. MAC payload에서 상기 맵핑되는 MAC RAR과 MAC SDU의 위치는 MAC 헤더에서 상기 대응하는 서브헤더의 위치와 동일하다. 다만, 패딩보다는 앞에 위치한다. 동일한 RAPID을 가진 두 서브헤더들을 정의하는 이유는 상기 DL EDT을 지원하지 않은 단말에 대한 영향을 최소화하기 위함이다. 하나의 RAR에는 RAR 기반 DL EDT와 관련된 프리엠블을 지시하는 RAPID을 포함하는 서브헤더, 이에 대응하는 하나의 MAC RAR과 하나의 MAC SDU의 조합이 복수 개 존재할 수 있다. 상기 MAC SDU는 앞서 상세히 기술하였다.

도 1g는 본 발명에서 단말 동작의 순서도이다.

1g-05 단계에서 단말은 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신한다. 상기 페이징에서 상기 단말에 대응하는 paging record가 존재한다. 또한, 상기 페이징을 통해, RAR 기반 DL EDT의 수행을 지시하는 지시자와 dedicated preamble 정보가 제공된다.

1g-10 단계에서 상기 단말은 상기 dedicated preamble을 상기 기지국에게 전송한다.

1g-15 단계에서 상기 단말은 상기 기지국으로부터 RAR을 수신한다.

1g-20 단계에서 상기 단말은 상기 수신한 RAR에 포함된 NAS container로부터 사용자 데이터를 디코딩한다.

1g-25 단계에서 상기 단말은 ACK/NACK 목적으로 상기 RAR에서 제공하는 UL grant을 이용하여, msg3을 전송한다. 만약 상향링크에서 전송해야 할 사용자 데이터가 있다면, 상기 데이터를 msg3도 함께 포함한다. 상기 데이터는 NAS container에 수납되며, 상기 NAS container을 포함하는 소정의 RRC 메시지가 정의될 수 있다.

도 1h는 본 발명에서 기지국 동작의 순서도이다.

1h-05 단계에서 기지국은 MME로부터 사용자 데이터와 함께 특정 단말에 대한 페이징을 수신한다. 이 때, MME는 RAR기반 DL EDT을 적용하여 상기 사용자 데이터를 상기 단말에게 전달하라고 지시할 수 있다.

1h-10 단계에서 상기 기지국은 RAR 기반 DL EDT의 수행을 지시하는 지시자와 RAR 기반 DL EDT을 위해 할당된 dedicated preamble 정보가 포함된 페이징을 상기 단말에게 전송한다.

1h-15 단계에서 상기 기지국은 하나의 프리엠블을 상기 단말로부터 수신한다.

1h-20 단계에서 상기 기지국은 상기 프리엠블이 상기 제공했던 dedicated preamble 인지 여부를 판단한다.

1h-25 단계에서 만약 상기 프리엠블이 DL EDT을 위해 할당된 dedicated preamble 이었다면. 상기 기지국은 대응하는 MAC RAR과 사용자 데이터가 수납된 NAS container을 포함하는 MAC SDU을 RAR에 포함시킨다.

1h-30 단계에서 만약 상기 프리엠블이 DL EDT을 위해 할당된 dedicated preamble가 아니라면. 상기 기지국은 대응하는 MAC RAR을 RAR에 포함시킨다.

1h-35 단계에서 상기 기지국은 상기 구성한 RAR을 상기 단말에게 전송한다.

1h-40 단계에서 상기 기지국은 msg3을 상기 단말로부터 수신한다. 상기 msg3에는 사용자 데이터가 수납된 NAS container가 포함될 수 있다.

도 1i는 본 발명에서 MME 동작의 순서도이다.

1i-05 단계에서 MME는 기지국으로부터 특정 단말에 대한 능력 정보를 제공받는다. 상기 능력 정보에는 상기 단말이 RAR기반의 DL EDT을 지원하는지 여부에 대한 정보를 포함하고 있다.

1i-10 단계에서 상기 MME는 상기 단말에 대해, 페이징을 트리거하며, DL EDT을 통해 전송할 사용자 데이터를 가지고 있다.

1i-15 단계에서 상기 MME는 만약 기지국이 RAR 기반 DL EDT을 지원한다면, 상기 사용자 데이터와 함께, 상기 페이징을 상기 기지국에게 전송한다.

1i-20 단계에서 상기 MME는 상기 기지국으로부터 상기 사용자 데이터가 성공적으로 전달되었음을 지시하는 ACK 정보를 수신한다.

도 1j에 단말의 구조를 도시하였다.

상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1j-10), 기저대역(baseband)처리부(1j-20), 저장부(1j-30), 제어부(1j-40)를 포함한다.

상기 RF처리부(1j-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1j-10)는 상기 기저대역처리부(1j-20)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 RF처리부(1j-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1j-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1j-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1j-10)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 기저대역처리부(1j-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1j-20)은 상기 RF처리부(1j-10)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 기저대역처리부(1j-20)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 기저대역처리부(1j-20)은 상기 RF처리부(1j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.

상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10) 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(1j-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1j-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1j-30)는 상기 제어부(1j-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

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

도 1k는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주기지국의 블록 구성을 도시한다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(1k-10), 기저대역처리부(1k-20), 백홀통신부(1k-30), 저장부(1k-40), 제어부(1k-50)를 포함하여 구성된다.

상기 RF처리부(1k-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1k-10)는 상기 기저대역처리부(1k-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1k-10)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(1k-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1k-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1k-10)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 기저대역처리부(1k-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)은 상기 RF처리부(1k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)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 기저대역처리부(1k-20)은 상기 RF처리부(1k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.

상기 백홀통신부(1k-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(1k-30)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(1k-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1k-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(1k-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1k-40)는 상기 제어부(1k-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

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

도 1l은 본 발명에서 L 필드를 가진 RAR 서브헤더와 L 크기를 가진 RAR을 수납하는 랜덤 엑세스 응답 메시지의 구성도이다.

RAR 기반 DL EDT와 관련된 프리엠블을 지시하는 RAPID을 포함하는 서브헤더 (1l-05)는 하나의 MAC RAR (1l-10)과 대응될 수 있다. 상기 서브헤더는 이에 대응하는 MAC RAR의 길이를 지시하는 소정의 필드를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 서브헤더에 수납되는 RAPID가 지시하는 프리엠블은 DL EDT 목적으로만 이용되며, 상기 프리엠블 정보는 시스템 정보로 브로드캐스팅될 수 있다. 상기 DL EDT을 위한 RAPID가 포함된 서브헤더는 이에 대응하는 MAC RAR의 길이를 지시하는 L 필드를 항상 포함할 수 있다. 즉, 단말은 상기 RAPID가 DL EDT 용도인지에 따라 서브헤더에 L 필드가 존재하는지 여부를 판단한다. 상기 대응하는 MAC RAR는 가변적인 크기를 가지는 것을 특징으로 한다. RAR MAC PDU의 MAC payload에서 상기 서브헤더에 맵핑되는 MAC RAR의 수납 순서는 상기 RAR MAC PDU의 MAC 헤더에서 상기 대응하는 서브헤더의 수납 순서와 동일하다. 상기 서브헤더에 맵핑되는 MAC RAR는 적어도 패딩보다 앞에 위치한다. 하나의 RAR에는 RAR 기반 DL EDT와 관련된 프리엠블을 지시하는 RAPID을 포함하는 서브헤더, 이에 대응하는 하나의 MAC RAR과 하나의 MAC SDU의 조합이 복수 개 존재할 수 있다. 상기 가변적인 크기를 가진 MAC RAR에는 사용자 데이터를 포함하고 있는 NAS container가 수납된다. 상기 NAS container에는 네트워크가 상기 단말에게 전송하고자 하는 사용자 데이터가 수납된다.

도 1m은 본 발명에서 L 필드를 포함하는 RAR 서브헤더의 구성도이다.

E/T/RAPID/L MAC 서브헤더의 구성도이다. E 필드는 상기 서브헤더 다음에 다른 서브헤더가 존재하는지 여부를 지시한다. E 필드 값이 1 값이면, 다음에 다른 서브헤더가 이어 존재하지만, E 필드 값이 0 값이면, 다음에 MAC RAR 혹은 패딩이 이어 존재한다. T 필드는 상기 서브헤더가 E/T/RAPID MAC 서브헤더 (또는 E/T/RAPID/L MAC 서브헤더)인지 혹은 E/T/R/R/BI MAC 서브헤더인지를 지시한다. T 필드 값이 0 값이면, E/T/R/R/BI MAC 서브헤더, T 필드 값이 1 값이면 E/T/RAPID MAC 서브헤더 (또는 E/T/RAPID/L MAC 서브헤더)이다. RAPID 필드는 랜덤 엑세스 프리엠블의 아이디이며, 전송되었던 preamble을 지시하는데 이용된다. E/T/RAPID/L MAC 서브헤더에서의 RAPID는 항상 EDT 용도의 프리엠블을 지시한다. L 필드 (1m-05)는 상기 서브헤더에 대응하는 MAC RAR의 길이를 지시한다. 즉, 상기 대응하는 MAC RAR는 가변적인 크기를 갖는다. 도 1m에서는 상기 L 필드의 크기를 1 바이트로 표현하였지만, 이보다 크거나 작을 수 있다.

도 1n은 본 발명에서 NAS container을 포함하는 MAC RAR의 구성도이다.

Timing Advance Command 정보는 상향링크 동기를 위해 조정해야 하는 송신 타이밍 정보를 지시한다. UL grant는 msg3의 스케줄링 정보이다. Temporary C-RNTI는 PDCCH에서 msg4에 대응하는 DCI을 지시하는데 이용되며, 랜덤 엑세스 이후, C-RNTI로 전환될 수 있다. MAC RAR의 가장 뒤에는 상기 NAS container가 수납된다 (1n-05). NAS container는 가변적인 크기를 가질 수 있다.

또 다른 실시 예로, 고정된 크기의 NAS container을 가지는 MAC RAR을 고려할 수 있다. 이 때, 이에 대응하는 서브헤더에는 L 필드가 필요하지 않다. 그러나, EDT 용도의 프리엠블을 지시하는 RAPID을 포함하는 서브헤더와 그렇지 않은 서브헤더가 지시하는 MAC RAR의 크기는 상이하다. 즉, EDT 용도의 프리엠블을 지시하는 RAPID을 포함하는 서브헤더에 대응하는 MAC RAR는 상기 NAS container을 추가적으로 수납하고 있기 때문에 그 크기가 종래의 MAC RAR보다 크다. 상기 NAS container의 크기는 고정이나, 바이트 단위로 정의되는 것을 특징으로 한다.

도 1o는 본 발명에서 단말 동작의 순서도이다.

1o-05 단계에서 단말은 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신한다. 상기 페이징에서 상기 단말에 대응하는 paging record가 존재한다. 또한, 상기 페이징을 통해, RAR 기반 DL EDT의 수행을 지시하는 지시자와 dedicated preamble 정보가 제공된다.

1o-10 단계에서 상기 단말은 상기 dedicated preamble을 상기 기지국에게 전송한다.

1o-15 단계에서 상기 단말은 상기 기지국으로부터 RAR을 수신한다.

1o-20 단계에서 상기 단말은 상기 RAR의 서브헤더들 중에 DL EDT 용도의 프리엠블에 대응하는 RAPID을 인지한다.

1o-25 단계에서 상기 단말은 상기 서브헤더가 L 필드를 가지고 있다고 판단한다.

1o-30 단계에서 상기 단말은 상기 L 필드가 지시하는 크기를 고려하여 상기 서브헤더에 대응하는 MAC RAR을 디코딩한다.

도 1p는 본 발명에서 기지국 동작의 순서도이다.

기지국은 시스템 정보를 이용하여, DL EDT을 위해 사용되는 전용 프리엠블 리스트를 단말에게 제공한다.

1p-05 단계에서 상기 기지국은 MME로부터 사용자 데이터와 함께 특정 단말에 대한 페이징을 수신한다. 이 때, MME는 RAR기반 DL EDT을 적용하여 상기 사용자 데이터를 상기 단말에게 전달하라고 지시할 수 있다.

1p-10 단계에서 상기 기지국은 RAR 기반 DL EDT의 수행을 지시하는 지시자와 RAR 기반 DL EDT을 위해 할당된 dedicated preamble 정보가 포함된 페이징을 상기 단말에게 전송한다.

1p-15 단계에서 상기 기지국은 하나의 프리엠블을 상기 단말로부터 수신한다.

1p-20 단계에서 상기 기지국은 상기 프리엠블이 상기 제공했던 dedicated preamble 인지 여부를 판단한다.

1p-25 단계에서 만약 상기 프리엠블이 DL EDT을 위해 할당된 dedicated preamble 이었다면, 상기 기지국은 상기 프리엠블에 대응하는 RAPID와 L 필드를 가진 서브헤더와 상기 서브헤더에 대응하는 NAS container을 포함하는 MAC RAR을 RAR에 포함시킨다.

1p-30 단계에서 만약 상기 프리엠블이 DL EDT을 위해 할당된 dedicated preamble가 아니라면. 상기 기지국은 대응하는 MAC RAR을 RAR에 포함시킨다.

1p-35 단계에서 상기 기지국은 상기 구성한 RAR을 상기 단말에게 전송한다.

1p-40 단계에서 상기 기지국은 msg3을 상기 단말로부터 수신한다. 상기 msg3에는 사용자 데이터가 수납된 NAS container가 포함될 수 있다.

<제2실시예>

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

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

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

이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 발명에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다.

도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시한 도면이다.

도 2a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(2a-05, 2a-10, 2a-15, 2a-20)과 MME (2a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(2a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(2a-35)은 ENB(2a-05 ~ 2a-20) 및 S-GW(2a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 2a에서 ENB(2a-05 ~ 2a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(2a-35)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(2a-05 ~ 2a-20)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(2a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(2a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.

도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.

도 2b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 2b-05, 2b-40), RLC (Radio Link Control 2b-10, 2b-35), MAC (Medium Access Control 2b-15, 2b-30)으로 이루어진다. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)(2b-05, 2b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)

- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)

- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)

- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)

무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(2b-10, 2b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))

- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))

- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))

- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))

- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

MAC(2b-15, 2b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)

- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)

- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

물리 계층(2b-20, 2b-25)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 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시한 도면이다.

도 2c을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 혹은 2g)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 혹은 NR 기지국)(2c-10) 과 NR CN (2c-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(2c-15)은 NR gNB(2c-10) 및 NR CN (2c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 2c에서 NR gNB(2c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(2c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(2c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 현재 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 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. NR CN (2c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (2c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (2c-30)과 연결된다.

도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 2d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .

도 2d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR SDAP(2d-01, 2d-45), NR PDCP(2d-05, 2d-40), NR RLC(2d-10, 2d-35), NR MAC(2d-15, 2d-30)으로 이루어진다.

NR SDAP(2d-01, 2d-45)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.

- 사용자 데이터의 전달 기능(transfer of user plane data)

- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow와 데이터 베어러의 맵핑 기능(mapping between a QoS flow and a DRB for both DL and UL)

- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow ID를 마킹 기능(marking QoS flow ID in both DL and UL packets)

- 상향 링크 SDAP PDU들에 대해서 relective QoS flow를 데이터 베어러에 맵핑시키는 기능 (reflective QoS flow to DRB mapping for the UL SDAP PDUs).

상기 SDAP 계층 장치에 대해 단말은 RRC 메시지로 각 PDCP 계층 장치 별로 혹은 베어러 별로 혹은 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 혹은 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있으며, SDAP 헤더가 설정된 경우, SDAP 헤더의 NAS QoS 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와 AS QoS 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)로 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS flow와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 혹은 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다. 상기 SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. 상기 QoS 정보는 원할한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케쥴링 정보 등으로 사용될 수 있다.

NR PDCP (2d-05, 2d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.

헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)

- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)

- 비순차적 전달 기능 (Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)

- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)

- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)

상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 순서를 고려하지 않고, 바로 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(2d-10, 2d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)

- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)

- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)

- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)

- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)

- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)

- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 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(2d-15, 2d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.

- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)

- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

NR PHY 계층(2d-20, 2d-25)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 2e는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 기지국이 단말의 연결을 해제하여 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)로 전환하는 절차와, 단말이 기지국과 연결을 설정하여 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를, 설명한 도면이다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기지국은 RRC 연결 모드에서 데이터를 송수신하는 단말이 소정의 이유로 혹은 일정 시간 동안 데이터의 송수신이 없으면 RRC 연결 해제 메시지(RRCRelease 메시지)를 단말에게 보내어 단말을 RRC 유휴모드로 전환하도록 할 수 있다(2e-01). 추후에 현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말(이하 idle mode UE)은 전송할 데이터가 발생하면 기지국과 RRC 연결 확립(RRC connection establishment) 과정을 수행할 수 있다. 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRC 연결 요청 메시지(RRCSetupRequest 메시지)를 기지국으로 전송한다(2e-05). 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 포함될 수 있다. 기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRC 연결 설정 메시지(RRCSetup 메시지)를 전송한다(2e-10). 메시지에는 RRC 연결 구성 정보 등이 수납될 수 있다. RRC 연결은 SRB (Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용된다. RRC 연결을 설정한 단말은 RRC 연결 설정 완료 메시지(RRCSetupComplete 메시지)를 기지국으로 전송한다(2e-15). 메시지에는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 AMF에게 요청하는 서비스 요청 메시지(Service Request 메시지)가 포함되어 있다. 기지국은 RRC 연결 설정 완료 메시지에 수납된 서비스 요청 메시지가 수납된 초기 단말 메시지를 AMF로 전송하고(2e-20), AMF는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단한다. 판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면 AMF는 기지국에게 초기 단말 컨텍스트 설정 요청 메시지(Initial UE Context Setup Request 메시지)를 전송한다(2e-25). 메시지에는 DRB (Data Radio Bearer) 설정 시 적용할 QoS (Quality of Service) 정보, 그리고 DRB에 적용할 보안 관련 정보 (예를 들어 Security Key, Security Algorithm) 등이 포함된다. 기지국은 단말과 보안을 설정하기 위해서 보안 모드 명령 메시지(SecurityModeCommand 메시지)(2e-30)와 보안 모드 완료 메시지(SecurityModeComplete 메시지)(2e-35)를 교환한다. 보안 설정이 완료되면 기지국은 단말에게 RRC 연결 재설정 메시지(RRCReconfiguration 메시지)를 전송한다(2e-40). 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함되며, 단말은 상기 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRC 연결 재설정 완료 메시지(RRCReconfigurationComplete 메시지)를 전송한다(2e-45). 단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 AMF에게 초기 단말 컨텍스트 설정 요청 응답 메시지(Initial UE Context Setup Response 메시지)를 전송하고 (2e-50), 이를 수신한 AMF는 UPF와 세션 관리 절차(Session Management Procedure)를 수행하여 PDU 세션을 확립한다(2e-55). 상기 과정이 모두 완료되면 단말은 기지국과 UPF를 통해 데이터를 송수신한다(2e-60, 2e-65). 이처럼 일반적인 데이터 전송 과정은 크게 RRC 연결 설정, 보안 설정, DRB설정의 3단계로 구성된다. 또한 기지국은 소정의 이유로 단말에게 설정을 새로 해주거나 추가하거나 변경하기 위해서 RRCReconfiguration 메시지를 전송할 수 있다(2e-70).

상기와 같이 단말이 RRC 연결을 설정하여 RRC 유휴 모드에서 RRC 연결 모드로 전환하기 위해서는 많은 시그날링 절차가 요구된다. 따라서 차세대 이동 통신 시스템에서는 RRC 비활성 모드를 새로 정의할 수 있고, 상기와 같은 새로운 모드에서는 단말과 기지국이 단말의 컨텍스트를 저장하고 있고, 필요하다면 S1 베어러를 유지하고 있을 수 있기 때문에 상기 RRC 비활성화 모드 단말이 네트워크에 다시 접속하려고 하는 경우, 하기에서 제안하는 RRC 재연결 설정 절차를 통해 더 적은 시그날링 절차로 더 빠르게 접속하고 데이터를 송수신할 수 있다.

도 2f는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 기지국이 단말의 연결을 해제하여 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 비활성화 모드(RRC inactive mode)로 전환하는 절차와 단말이 기지국과 연결을 설정하여 RRC 비활성화 모드(RRC inactive mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를 설명한 도면이다.

도 2f에서 단말(2f-01)은 기지국(2f-02)과 네트워크 연결을 수행하고 데이터를 송수신할 수 있다. 만약 소정의 이유로 기지국이 상기 단말을 RRC 비활성화 모드로 천이시켜야 할 필요가 생기면 기지국은 suspend 설정 정보(suspendConfig)를 포함하는 RRC 연결 해제 메시지(RRCRelease 메시지)(2f-05)를 보내어 단말을 RRC 비활성화 모드로 천이시킬 수 있다.

상기에서 단말이 suspend 설정 정보를 포함하는 RRCRelease 메시지(2f-05)를 받았을 때 제안하는 단말 동작은 다음과 같다.

1. 만약 상기 RRCRelease 메시지가 suspend 설정 정보(suspendConfig)를 포함하고 있다면, 단말은 수신받은 suspend 설정 정보를 적용할 수 있다.

A. 만약 suspend 설정 정보에 랜 지시 영역 정보(ran-NotificationAreaInfo)가 없다면,

i. 단말은 이미 저장하고 있던 랜 지시 영역 정보를 적용할 수 있다. 이는 랜 지시 영역 정보의 사이즈가 크기 때문에 단말에게 delta configuration을 지원하기 위해서이다.

B. 만약 suspend 설정 정보에 랜 지시 영역 정보가 있다면,

i. 단말은 상기 RRCRelease 메시지의 suspend 설정 정보에 포함된 새로운 랜 지시 영역 정보로 상기 저장된 값들을 갱신할 수 있다.

C. 만약 suspend 설정 정보에 t380이 없다면,

i. 단말은 이미 저장하고 있던 t380을 해제할 수 있다.

D. 만약 suspend 설정 정보에 t380이 있다면,

i. 단말은 상기 RRCRelease 메시지의 suspend 설정 정보에 포함된 t380를 저장할 수 있다.

E. 단말은 suspend 설정 정보에 포함된 완전한 단말 연결 재개 식별자(FullI-RNTI), 분할된 단말 연결 재개 식별자(ShortI-RNTI), NCC(nextHopChainingCount), 랜 페이징 사이클(ran-PagingCycle)을 저장할 수 있다.

F. 그리고 단말은 MAC 계층 장치를 리셋(reset)할 수 있다. 이는 HARQ 버퍼에 저장되어 있는 데이터들이 다시 연결을 재개했을 때 불필요한 재전송을 수행하지 않도록 하기 위해서이다.

G. 그리고 모든 SRB들과 DRB들에 대해서 RLC 계층 장치들을 재수립(Re-establish)할 수 있다. 이는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 데이터들이 다시 연결을 재개했을 때 불필요한 재전송을 수행하지 않도록 하기 위해서, 그리고 추후 사용을 위한 변수들을 초기화하기 위해서이다.

H. 상기에서 suspend 설정 정보를 가진 RRCRelease 메시지를 RRC 연결 재개 요청 메시지(RRCResumeRequest 메시지)에 대한 응답으로 수신하게 아니라면

i. 단말은 단말 컨텍스트를 저장할 수 있다. 상기 단말 컨텍스트는 현재 RRC 설정 정보, 현재 보안 컨텍스트 정보, ROHC 상태 정보를 포함하는 PDCP 상태 정보, SDAP 설정 정보, 소스셀(source PCell)에서 사용하였던 단말 셀식별자(C-RNTI), 소스셀의 셀식별자(CellIdentity)와 물리적 셀 식별자(physical cell identity)를 포함할 수 있다.

I. 그리고 SRB0를 제외한 모든 SRB들과 DRB들을 중지(suspend)할 수 있다.

J. 그리고 suspend 설정 정보에 포함되어 있는 주기 랜 지시 영역 업데이트 타이머 값(PeriodicRNAU-TimerValue)으로 t380 타이머를 구동할 수 있다.

K. 그리고 RRC 연결의 중단(suspension)을 상위 계층에 보고할 수 있다.

L. 그리고 하위 계층 장치들에게 무결성 보호와 암호화 기능을 중지하도록 설정한다.

M. 그리고 단말은 RRC 비활성화 모드로 천이한다.

상술한 내용에서 RRC 비활성화 모드로 천이한 단말(2f-10)은 이동을 하다가 구동한 t380 타이머가 만료되거나, 셀 재선택 과정을 거친 후 설정된 랜 지시 영역 정보에 속하지 않는 랜 기반 지시 영역(RAN-based Notification Area, RNA)에 속하게 될 경우, 랜 페이징을 수신한 경우, 기지국으로 송신할 데이터가 발생할 경우, 기지국과 RRC 연결 재개 절차(RRC connection resume procedure)를 수행할 수 있다(2f-10).

2f-10 단계에서 상위 계층에서 RRC 연결 재개를 요청하거나 RRC에서 RRC연결 재개를 요청할 경우, RRC 비활성화 모드 단말은 랜덤액세스 절차를 수행하고, 기지국으로 RRC 메시지를 전송할 때 제안하는 단말 동작은 다음과 같다(2f-15).

1. 단말은 시스템 정보(SIB1)에서 useFullResumeID 필드가 시그널링 되면 기지국으로 전송할 메시지를 RRCResumeRequest1로 선택할 수 있다. 단말은 resumeIdentity를 저장된 완전한 단말 연결 재개 식별자 값(fullI-RNTI value)으로 RRCResumeRequest1 메시지에 포함하여 전송할 준비를 할 수 있다. 그렇지 않을 경우, 단말은 기지국으로 전송할 메시지를 RRCResumeRequest로 선택할 수 있다. 단말은 shortResumeIdentity를 저장된 분할된 단말 연결 재개 식별자 값(shortI-RNTI value)으로 RRCResumeRequest 메시지에 포함하여 전송할 준비를 할 수 있다.

2. 단말은 연결 재개를 하고자 하는 이유(resumeCause)를 설정할 수 있다.

3. 단말은 만약 상위 계층 장치들에서 혹은 NAS 계층에서 PLMN을 제공하였다면, SIB1에 포함된 plmn-IdentityList로부터 상위 계층 장치들에서 혹은 NAS 계층에서 선택한 PLMN을 selectedPLMN-Identity로 설정하여 RRCResumeRequest 메시지 혹은 RRCResumeRequest1 메시지에 포함하여 전송할 준비를 할 수 있다.

4. 단말은 MAC-I를 계산하여 상기 선택된 메시지에 포함하여 전송할 준비를 할 수 있다.

5. 셀 그룹 설정 정보(cellGroupConfig)를 제외하고 저장해두었던 단말 컨텍스트로부터 RRC 설정 정보(RRC configuration)와 보안 컨텍스트 정보를 복구할 수 있다

6. 단말은 새로운 KgNB 보안키를 현재 KgNB 보안키와 NH(NextHop) 값과 저장하였던 NCC 값을 기반으로 갱신한다.

7. 그리고 단말은 상기 새롭게 갱신된 KgNB 보안키를 사용하여 무결섬 보호 및 검증 절차와 암호화 및 복호화 절차에서 사용할 새로운 보안키(K_RRCenc, K_RRC_int, K_UPint, K_UPenc)들을 유도한다.

8. 그리고 단말은 SRB0를 제외한 모든 베어러들에 대해서 상기 갱신된 보안키들과 이전에 설정된 알고리즘을 적용하여 무결성 보호 및 검증 절차를 재개하고 이후로 송신 및 수신되는 데이터들에 대해 무결성 검증 및 보호를 적용한다. 이는 이후에 SRB1 혹은 DRB들로부터 송수신되는 데이터들에 대한 신뢰성 및 보안성을 높이기 위해서이다.

9. 그리고 단말은 SRB0를 제외한 모든 베어러들에 대해서 상기 갱신된 보안키들과 이전에 설정된 알고리즘을 적용하여 암호화 및 복호화 절차를 재개하고 이후로 송신 및 수신되는 데이터들에 대해 암호화 및 복호화를 적용한다. 이는 이후에 SRB1 혹은 DRB들로부터 송수신되는 데이터들에 대한 신뢰성 및 보안성을 높이기 위해서이다.

10. 단말은 PDCP 상태를 복구하고 SRB1을 위해 PDCP 엔터티들을 재수립(re-establish)할 수 있다.

11. 단말은 SRB1을 재개(resume)한다. 이는 전송을 수행할 RRCResumeRequset 메시지 혹은 RRCResumeRequest1 메시지에 대한 응답으로 RRCResume 메시지를 SRB1으로 수신할 것이기 때문이다.

12. 단말은 기지국에게 전송을 위해 상기에서 선택된 메시지, 즉 RRCResumeRequset 메시지 또는 RRCResumeRequest1 메시지를 구성하여 하위 계층 장치들로 전달한다.

13. 단말은 RRCResumeRequest 메시지 또는 RRCResumeRequest1 메시지를 기지국으로 전송 시 타이머 T319를 구동한다.

상기에서 랜 기반 지시 영역 업데이트(RNA Update, RNAU) 절차를 수행하기 위해 랜덤액세스 절차를 수행하고, RRCResumeRequest 메시지 또는 RRCResumeRequest1 메시지를 기지국으로 전송한 후에 그에 대한 응답으로 RRC 연결 재개 메시지(RRCResume 메시지)를 수신하였을 때 제안하는 단말 동작은 다음과 같다(2f-20).

1. 단말은 RRCResumeRequest 메시지 또는 RRCResumeRequest1 메시지를 기지국으로 전송 시 구동한 타이머 T319를 멈춘다.

2. 만약 RRCResume 메시지에 완전한 설정 정보(fullConfig)를 포함하고 있다면, 단말은 완전한 설정 절차(full configuration procedure)를 수행한다. 그렇지 않을 경우, 단말은 상기 메시지를 수신하면 PDCP 상태를 복원하고, SRB2와 모든 DRB들을 위해 COUNT 값을 리셋한다. 그리고 단말은 저장해두었던 단말 컨텍스트로부터 셀그룹 설정 정보(cellGroupConfig)를 복원한다. 그리고 단말은 하위 계층 장치들에게 이를 지시한다.

3. 단말은 완전한 단말 연결 재개 식별자(FullI-RNTI), 분할된 단말 연결 재개 식별자(ShortI-RNTI), 저장해두었던 단말 컨텍스트를 해제한다. 이 때 랜 지시 영역 정보(ran-NotificatioAreaInfo)는 해제하지 않는다.

4. 만약 RRCResume 메시지에서 마스터 셀그룹(masterCellgroup) 설정 정보를 포함하고 있다면, 설정 정보에 따라서 셀 그룹 설정 절차를 수행할 수 있다.

5. 만약 상기 메시지에서 베어러 설정 정보(radioBearerConfig)를 포함하고 있다면, 설정 정보에 따라서 베어러를 설정할 수 있다.

6. 단말은 SRB2와 모든 DRB들을 재개(resume)한다.

7. 단말은 저장해두었던 셀 재선택 우선순위 정보가 있으면 폐기한다. 상기 정보는 RRCRelease 메시지에 수납될 수 있는 CellReselectionPriorities로부터 저장되었거나 다른 RAT으로부터 이어받은 셀 재선택 우선 순위 정보일 수 있다.

8. 단말은 타이머 T320이 구동되고 있으면 멈출 수 있다.

9. 만약 RRCResume 메시지에서 주파수 측정 설정 정보(measConfig)를 포함하고 있다면, 설정 정보에 따라서 주파수 측정을 수행할 수 있다.

10. 만약 RRC 연결이 중단(suspend)되었을 경우, 주파수 측정을 재개할 수 있다.

11. 단말은 RRC 연결 모드로 천이한다(2f-25).

12. 단말은 상위 계층 장치들에게 중지되었던 RRC 연결이 재개되었다고 지시한다.

13. 단말은 셀 재선택 절차를 멈출 수 있다.

14. 단말은 현재 접속한 셀을 프라이머리 셀(Primary Cell, PCell)으로 간주한다.

15. 그리고 하위 계층 장치들로 전송을 위해서 RRC 연결 재개 완료 메시지(RRCResumeComplete 메시지)를 다음과 같이 구성하고 전달한다(2f-30).

A. 만약 상위 계층 장치들에서 NAS PDU를 제공하였다면, dedicatedNAS-Message에 이를 포함할 수 있다.

B. 만약 상위 계층 장치들에서 혹은 NAS 계층에서 PLMN을 제공하였다면, SIB1에 포함된 plmn-IdentityList로부터 상위 계층 장치들에서 혹은 NAS 계층에서 선택한 PLMN을 selectedPLMN-Identity로 설정할 수 있다.

도 2g는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 단말이 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드일 때, 셀을 재선택하는 과정을 도시한 도면이다.

셀 재선택 과정은, RRC 유휴 모드(RRC idle mode) 또는 RRC 비활성화 모드(RRC Inactive mode)에 있는 단말이, 소정의 이유 또는 이동으로 인해 서빙 셀(Serving Cell)의 서비스 품질이 주변 셀(Neighbor Cell)의 서비스 품질보다 낮아질 때, 현재 서빙 셀을 유지할 지 아니면 주변 셀로 셀을 재선택할 지 결정하는 절차를 의미할 수 있다.

핸드오버의 경우 망(MME 또는 AMF 또는 source eNB 또는 source gNB)에 의해 핸드오버 동작 여부가 결정되는 반면에, 셀 재선택의 경우 단말의 측정값을 기반으로 단말이 스스로 셀 재선택 동작 여부를 결정할 수 있다. 단말이 이동하면서 재선택하게 되는 셀은, 현재 캠프 온하고 있는 서빙 셀과 같은 NR 주파수를 사용(intra-frequency)하는 셀, 다른 NR 주파수를 사용(inter-frequency)하는 셀 또는 다른 무선접속기술을 사용(inter-RAT(Radio Access Technology))하는 셀일 수도 있다.

RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드에 있는 단말(2g-01)은 서빙 셀에 캠프 온(camp-on)(2g-05)하면서 일련의 동작을 수행할 수 있다.

2g-10 단계에서 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드의 단말은, 서빙 셀의 기지국이 방송하는 시스템 정보(System information)를 수신할 수 있다. 이 때 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은, 주변 셀의 기지국이 방송하는 시스템 정보는 수신하지 않을 수 있다. 시스템 정보는 마스터 정보 블록(Master Information Block, MIB)와 시스템 정보 블록들(System Information Blocks, SIBs)으로 나뉘어 질 수 있다. 추가적으로 시스템 정보 블록들은 SIB1와 SIB1를 제외한 SI 메시지(SI message)(예를 들면, SIB2, SIB3, SIB4 또는 SIB5)로 구분하여 칭해질 수 있다. RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은 서빙 셀에 캠프 온 하기 전에 해당 셀의 기지국이 방송하는 시스템 정보(예를 들면, MIB 또는 SIB1 또는 SIB2)를 미리 수신하여 읽어 들일 수 있다. 참고로, MIB, SIB1는 모든 단말에게 공통으로 적용되는 시스템 정보일 수 있다. SIB2는 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드에 있는 단말이 intra-frequency, inter-frequency, inter-RAT 셀을 재선택하는데 공통으로 적용되는 시스템 정보일 수 있다. SIB3, SIB4, SIB5는 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드에 있는 단말이 셀을 재선택하는데 필요한 정보를 포함할 수 있다.

SIB1는 서빙 셀 신호 측정 여부를 결정할 때 사용되는 최소 수신 레벨 또는 최소 신호 품질 또는 임계값 등의 파라미터들을 포함할 수 있고, 이러한 정보는 셀 별(cell-specific)로 적용될 수 있다. SIB2, SIB3, SIB4, SIB5에는 주변 셀 신호 측정여부를 결정할 때 사용되는 최소 수신 레벨 또는 최소 신호 품질 또는 임계값 등의 파라미터들에 대한 정보가 포함될 수 있다. 구체적으로 SIB2에는 intra-frequency, inter-frequency, inter-RAT 셀 재선택을 위한 공통의 정보가 포함되며, SIB3에는 intra-frequency 셀 재선택만을 위한 정보가 포함되며, SIB4에는 inter-frequency 셀 재선택만을 위한 정보가 포함되며, SIB5에는 inter-RAT 셀 재선택만을 위한 정보가 포함될 수 있다.

2g-15 단계에서 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은 불연속 수신(Discontinous Reception, DRX) 주기마다 깨어나서 서빙 셀의 절대적인 신호 세기(Reference Signal Received Power(RSRP, Qrxlevmeas)와 상대적인 신호 품질(Reference Signal Received Quality(RSRQ), Qqualmeas)을 측정할 수 있다(2g-15). 셀의 측정값(measurement quantity of a cell)을 도출할 때 제안하는 단말의 동작은 다음과 같다.

1. 복수 개의 빔 동작을 수행하는 셀을 선택하고자 하는 경우(For cell selection in multi-beam operations), 단말 구현으로 셀의 측정값을 도출할 수 있다.

2. 복수 개의 빔 동작을 수행하는 셀을 재선택하고자 하는 경우(For cell reselection in multi-beam operations), 셀의 측정값은 SSB를 기반으로 같은 셀에 대응되는 복수 개의 빔들을 기반으로 도출할 수 있으며, 다음의 방법 중 하나가 될 수 있다

A. 만약 SIB2에 nrofSS-BlocksToAverage 또는 absThreshSS-BlocksConsolidation이 설정되어 있지 않거나, 가장 신호가 센 빔의 측정값이 설정된 absThreshSS-BlocksConsolidation보다 작거나 같을 경우,

i. 가장 신호가 센 빔의 측정값을 셀의 측정값으로 도출할 수 있다.

B. 그렇지 않을 경우,

i. 설정된 absThreshSS-BlocksConsolidation보다 큰 가장 센 빔의 측정값들 중 최대 nrofSS-BlocksToAverage 까지 평균 선형 파워 값들을 셀의 측정값으로 도출할 수 있다 (derive a cell measurement quantity as the linear average of the power values up to nrofSS-BlocksToAverage of highest beam measurement quantity values above absThreshSS-BlocksConsolidation).

단말은 이러한 측정값을 통해, SIB1로부터 수신한 파라미터들을 이용해서 서빙 셀의 수신 레벨(Srxlev)과 수신 품질(Sqaul)을 계산할 수 있다. 단말은 계산된 값들을 임계값들과 비교해서, 셀 재선택을 위해 주변 셀 측정(neighbor cell measurement) 수행 여부를 결정할 수 있다. 서빙 셀의 수신 레벨(Srxlev)과 수신 품질(Sqaul)은 아래의 수학식 1을 통해 결정될 수 있다.

<수학식 1>

수학식 1에서 사용되는 파라미터들의 정의는 3GPP 표준 문서 "38.304: User Equipment (UE) procedures in Idle mode and RRC Inactive state"를 참고하여 결정될 수 있다. 이하에서, 수학식 1이 적용되는 본 개시의 실시 예들에 대해서도 동일하다.

RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은 배터리 소모를 최소화하기 위해서, 항상 주변 셀들을 측정(neighbor cell measurement)을 하지 않고 측정 규칙(measurement rule)을 기반으로 주변 셀 측정(neighbor cell measurement)을 수행 할지에 대한 여부를 판단할 수 있다(2g-20). 이 때 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은 주변 셀의 기지국이 방송하는 시스템 정보는 수신하지 않고, 현재 캠프-온 하고 있는 서빙 셀이 방송하는 시스템 정보를 이용하여 주변 셀 측정을 수행할 수 있다. 만약 2g-15 단계에서 측정한 현재 서빙 셀의 수신 레벨(Srxlev)과 수신 품질(Squal)이 임계값보다 작아지는 경우(Srxlev <= S_IntraSearchP and Squal <= S_IntraSeachQ), RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은 서빙 셀과 같은 주파수를 사용하는 주변 셀들을 측정할 수 있다(2g-20). 즉, 서빙 셀과 같은 주파수를 사용한 주변 셀들의 신호 품질(Squal) 또는 수신 레벨(Srxlev)은 서빙 셀에서 방송되는 SIB2 또는 SIB3를 기반으로 도출될 수 있다(수학식 1 적용).

참고로 S_IntraSearchP와 S_IntraSearchQ에 대한 임계값의 정보는 SIB2에 포함되어 있다. 또한 현재 서빙 셀의 주파수보다 높은 우선순위를 가지는 inter-frequency/inter-RAT 셀들에 대해서는 서빙 셀의 품질에 상관없이 주변 셀 측정을 수행할 수 있다(2g-20). 즉, 서빙 셀의 주파수보다 높은 우선순위를 가지는 inter-frequency 셀들의 신호 품질(Squal) 또는 수신 레벨(Srxlev)은 서빙 셀에서 방송되는 SIB4 기반으로 도출되며(수학식 1 적용), 서빙 셀의 주파수보다 높은 우선순위를 가지는 inter-RAT 셀들의 신호 품질(Squal) 또는 수신 레벨(Srxlev)은 서빙 셀에서 방송되는 SIB5 기반으로 도출될 수 있다(수학식 1 적용). 또한, 서빙 셀의 주파수와 우선순위가 같거나 낮은 inter-frequency 셀들 또는 서빙 셀의 주파수보다 우선순위가 낮은 inter-RAT frequency 셀에 대해서는 2g-15 단계에서 측정한 현재 서빙 셀의 수신 레벨(Srxlev)과 수신 품질(Squal)이 임계값보다 작아지는 경우(Srxlex <= S_{nonIntraSearchP} and Squal <= S_intraSearchQ), RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은 서빙 셀과 다른 주파수를 사용하는 주변 셀들 또는 서빙 셀과 다른 무선접속기술을 사용하는 셀들을 측정할 수 있다(2g-20). 즉, 서빙 셀의 주파수보다 낮거나 또는 같은 우선순위를 가지는 inter-frequency 셀(들)의 신호 품질(Squal) 또는 수신 레벨(Srxlev)은 서빙 셀에서 방송되는 SIB4 기반으로 도출되며(수학식 1 적용), 서빙 셀의 주파수보다 낮은 우선순위를 가지는 inter-RAT 셀(들)의 신호 품질(Squal) 또는 수신 레벨(Srxlev)은 서빙 셀에서 방송되는 SIB5 기반으로 도출될 수 있다(수학식 1 적용). 참고로 S_{nonIntraSearchP}와 S_{nonIntraSearchQ}에 대한 임계값의 정보는 SIB2에 포함되어 있다.

주변 셀들에 대한 측정값(2g-20)을 기반으로 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은 우선순위(CellReselectionPriority) 기반의 셀 재선택 평가 절차(Cell re-selection evaluation process)을 수행할 수 있다(2g-25). 즉, 셀 재선택 조건(Cell re-selection criteria)을 만족하는 여러 개의 셀이 다른 우선 순위를 가지고 있을 경우 높은 우선 순위를 가진 frequency/RAT 셀을 재선택하는 것이 낮은 우선순위를 가진 frequency/RAT 셀을 재선택하는 것보다 우선된다(Cell reselection to a higher priority RAT/frequency shall take precede over a lower priority RAT/frequency if multiple cells of different priorities fulfil the cell reselection criteria). 우선 순위에 대한 정보는 서빙 셀에서 방송되는 시스템 정보(SIB1, SIB2, SIB3, SIB4, SIB5)에 포함되어 있거나 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드로 전환 시 수신한 RRCRelease 메시지에 포함되어 있다. 현재 서빙 셀의 주파수보다 우선순위가 높은 inter-frequency/inter-RAT 셀의 재선택 평가 절차에 대한 단말의 동작은 아래와 같다.

제 1 동작:

만약 SIB2에 threshServingLowQ에 대한 임계값이 포함되어 방송되며 단말이 현재 서빙 셀에 캠프-온 한지 1초가 지난 경우, inter-frequency/inter-RAT 셀의 신호 품질(Squal)이 특정 시간 Treselection_RAT 동안 임계값 Thresh_X,HighQ 보다 크면(Squal > Thresh_X,HighQ during a time interval Treselection_RAT), 단말은 inter-frequency/inter-RAT 셀로의 재선택을 수행할 수 있다.

제 2 동작:

단말은 제 1 동작을 수행하지 못할 경우, 제 2 동작을 수행할 수 있다.

단말이 현재 서빙 셀에 캠프-온 한지 1초가 지나고 inter-frequency/inter-RAT 셀의 수신 레벨(Srxlev)이 특정 시간 Treselection_RAT 동안 임계값 Thresh_X,HighP 보다 크면(Srxlev > Thresh_X _, _HighP during a time interval Treselection_-RAT-), 단말은 inter-frequency/inter-RAT 셀로의 재선택을 수행할 수 있다.

여기서 단말은 inter-frequency 셀의 신호 품질(Squal), 수신 레벨(Srxlev), 임계값들(Threh_X, _HighQ, Thresh_X _, _HighP), Treselection_RAT 값들, 즉 서빙 셀에서 방송되는 SIB4에 포함되어 있는 정보를 기반으로, 제 1 동작 또는 제 2 동작을 수행할 수 있다. 또한, 단말은 inter-RAT 셀의 신호 품질(Squal), 수신 레벨(Srxlev), 임계값(Thresh_X,HighQ,Thresh_X _, _HighP), Treselection_RAT 값들, 즉 서빙 셀에서 방송되는 SIB5에 포함되어 있는 정보를 기반으로, 제 1 동작 또는 제 2 동작을 수행할 수 있다. 일 예로, SIB4에는 Q_qualmin 값 또는 Q_rxlevmin 값 등이 포함되어 있으며 이를 기반으로 inter-frequency 셀의 신호 품질(Squal) 또는 수신 레벨(Srxlev)이 도출될 수 있다.

또한 현재 서빙 셀의 주파수와 동일한 우선순위를 가지고 있는 intra-frequency/inter-frequency 셀의 재선택 평가 절차에 대한 단말의 동작은 아래와 같다.

제 3 동작:

intra-frequency/inter-frequency 셀의 신호 품질(Squal)과 수신 레벨(Srxlev)이 0 보다 큰 경우, 측정값(RSRP)를 기반으로 셀 별 Rank를 도출할 수 있다(The UE shall perform ranking of all cells that fulfils the cell selection criterion S). 서빙 셀과 주변 셀의 Rank는 아래의 수학식 2를 통해 각각 계산될 수 있다.

<수학식 2>

R_s = Q_meas,s + Q_hyst

R_n = Q_meas,n - Qoffset

A. 여기서 Q_meas,s는 서빙 셀의 RSRP 측정값, Q_meas,n는 주변 셀의 RSRP 측정값, Q_hyst는 서빙 셀의 hysteresis 값, Qoffset은 서빙 셀과 주변 셀간의 오프셋이다. SIB2에 Q_hyst 값이 포함되어 있으며, 해당 값은 intra-frequency/inter-frequency 셀의 재선택에 대해 공통으로 사용될 수 있다. Intra-frequency 셀의 재선택의 경우, Qoffset은 셀 별로 시그날링 되며, 지시된 셀에 대해서만 적용되며, SIB3에 포함되어 있다. Inter-frequency 셀의 재선택의 경우, Qoffset은 셀 별로 시그날링 되며, 지시된 셀에 대해서만 적용되며, SIB4에 포함되어 있다. 서빙 셀에서 방송되는 SIB2에 rangetoBestCell이 설정되지 않을 경우, 특정 시간 Treselection_RAT 동안 수학식 2로부터 구해진 주변 셀의 Rank가 서빙 셀의 Rank보다 크고(R_n > R_s) 현재 서빙 셀에 캠프-온 한 지 1초 초과할 경우, 주변 셀 중 최적의 셀에 캠프 온할 수 있다. 서빙 셀에서 방송되는 SIB2에서 rangeToBestCell이 설정된 경우, Rank가 제일 높은 셀(highest ranked cell)의 R 값의 rangeToBestCell에 속한 R 값을 가지는 셀들 중 absThreshSS-BlocksConsolidation 보다 큰 빔들의 수가 가장 많은 셀(cell with the highest number of beams above the threshold (i.e. absThreshSS-BlocksConsolidation) among the cells whose R value is within rangeToBestCell of the R value of the highest ranked cell)로 재선택을 수행할 수 있다. 상기 조건을 만족하는 새로운 셀이 특정 시간 Treselection_RAT 동안 서빙 셀보다 더 좋고(the new cell is better than the serving cell during a time interval Treselection_RAT) 현재 서빙 셀에 캠프-온 한지 1초 초과할 경우, 새로운 셀로 재선택을 수행할 수 있다.

또한, 현재 서빙 셀의 주파수보다 우선순위가 낮은 inter-frequency/inter-RAT 셀의 재선택 평가 절차에 대한 단말의 동작은 아래와 같다.

제 4 동작:

만약 SIB2에 threshServingLowQ에 대한 임계값이 포함되어 방송되며 단말이 현재 서빙 셀에 캠프-온 한지 1초가 지난 경우, 현재 서빙 셀의 신호 품질(Sqaul)이 임계값 Thresh_Serving _, _LowQ 보다 작고(Squal < Thresh_Serving _, _LowQ) inter-frequency/inter-RAT 셀의 신호 품질(Squal)이 특정 시간 Treselection_RAT 동안 임계값 Thresh_X _, _LowQ _-보다 크면(Squal > Thresh_X,LowQ during a time interval Treselection_RAT), 단말은 해당 inter-frequency/inter-RAT 셀로의 재선택을 수행할 수 있다.

제 5 동작:

단말은 제 4 동작을 수행하지 못할 경우, 제 5 동작을 수행할 수 있다.

단말이 현재 서빙 셀에 캠프-온 한지 1초가 지나고, 현재 서빙 셀의 수신 레벨(Srxlev)이 임계값 Thresh_Serving _, _LowP 보다 작고(Srxlev < Thresh_Serving _, _LowP) inter-frequency/inter-RAT 셀의 수신 레벨(Srxlev)이 특정 시간 Treselection_RAT 동안 임계값 Thresh_X _, _LowQ _-보다 크면(Srxlev > Thresh_X,LowP during a time interval Treselection_RAT), 단말은 해당 inter-frequency/inter-RAT 셀로의 재선택을 수행할 수 있다.

여기서 단말의 inter-frequency 셀에 대한 제 4 동작 또는 제 5 동작은 서빙 셀에서 방송되는 SIB2에 포함되어 있는 임계값들(Thresh_Serving _, _LowQ, Thresh_Serving _, _LowP)과 서빙 셀에서 방송되는 SIB4에 포함되어 있는 inter-frequency 셀의 신호 품질(Squal), 수신 레벨(Srxlev), 임계값들(Threh_X _, _LowQ _,Thresh_X _, _LowP), Treselection_RAT를 기초로 수행될 수 있다. 단말의 inter-RAT 셀에 대한 제 4 동작 또는 제 5 동작은 서빙 셀에서 방송되는 SIB2에 포함되어 있는 임계값들(Thresh_Serving _, _LowQ, Thresh_Serving, _LowP)과 서빙 셀에서 방송되는 SIB5에 포함되어 있는 inter-RAT 셀의 신호 품질(Squal), 수신 레벨(Srxlev), 임계값들(Thresh_X,LowQ, Thresh_X _, _LowP), Treselection_RAT를 기초로 수행될 수 있다. 일 예로, SIB4에는 Q_qualmin 값 또는 Q_rxlevmin 값 등이 포함되어 있으며 이를 기초로 inter-frequency 셀의 신호 품질(Squal) 또는 수신 레벨(Srxlev)이 도출될 수 있다.

2g-30 단계에서 단말은 2g-25 단계에서 우선순위를 기초로 후보 타켓 셀(candidate target cell)을 최종적으로 재선택하기 전에 해당 셀에서 방송되는 시스템 정보(예를 들면 MIB 및/또는 SIB1)를 수신하고, 해당 셀에 캠프-온하기 위해 해당 셀의 신호를 측정할 수 있다 (2g-30).

즉, 후보 타켓 셀에서 방송되는 MIB 및/또는 SIB1을 기반으로 해당 셀의 상태가 금지되었다고 지시되지 않고, 금지된 것으로 여겨지지 않을 경우(cell status "barred" is not indicated or not to be treated as if the cell status is "barred"), 수신한 SIB1을 기반으로 해당 셀의 수신 레벨(Srxlev)과 수신 품질(Squal)을 도출하여 셀 선택 기준(Cell selection criterion, S-criterion)을 충족(Srxlev > 0 AND Squal >0)하는 지 판단하여 해당 셀에 캠프-온하여 재선택할 수 있다.

도 2h는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 단말이 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드일 때, 서빙 셀의 주파수와 동일한 우선순위를 가지고 있는 intra-frequency/inter-frequency 셀을 재선택하는 과정을 도시한 도면이다.

RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드에 있는 단말(2h-01)은 서빙 셀에 캠프 온(camp-on)(2h-05)하면서 일련의 동작을 수행할 수 있다.

2h-10 단계에서 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드의 단말은, 서빙 셀의 기지국이 방송하는 시스템 정보(System information)를 수신할 수 있다. 이 때 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은, 주변 셀의 기지국이 방송하는 시스템 정보는 수신하지 않을 수 있다. 시스템 정보는 마스터 정보 블록(Master Information Block, MIB)와 시스템 정보 블록들(System Information Blocks, SIBs)으로 나뉘어 질 수 있다. 추가적으로 시스템 정보 블록들은 SIB1와 SIB1를 제외한 SI 메시지(SI message)(예를 들면, SIB2, SIB3, SIB4 또는 SIB5)로 구분하여 칭해질 수 있다. RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은 서빙 셀에 캠프 온 하기 전에 해당 셀의 기지국이 방송하는 시스템 정보(예를 들면, MIB 또는 SIB1 또는 SIB2)를 미리 수신하여 읽어 들일 수 있다. 참고로, MIB, SIB1는 모든 단말에게 공통으로 적용되는 시스템 정보일 수 있다. SIB2는 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드에 있는 단말이 intra-frequency, inter-frequency, inter-RAT 셀을 재선택하는데 공통으로 적용되는 시스템 정보일 수 있다. SIB3, SIB4, SIB5는 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드에 있는 단말이 셀을 재선택하는데 필요한 정보를 포함할 수 있다.

2h-15 단계에서 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은 불연속 수신(Discontinous Reception, DRX) 주기마다 깨어나서 서빙 셀의 절대적인 신호 세기(Reference Signal Received Power(RSRP, Q_rxlevmeas)와 상대적인 신호 품질(Reference Signal Received Quality(RSRQ), Q_qualmeas)을 측정할 수 있다(2h-15). 셀의 측정값(measurement quantity of a cell)을 도출할 때 제안하는 단말의 동작은 다음과 같다.

A. 만약 SIB2에 nrofSS - BlocksToAverage 또는 absThreshSS - BlocksConsolidation이 설정되어 있지 않거나, 가장 신호가 센 빔의 측정값이 설정된 absThreshSS -BlocksConsolidation보다 작거나 같을 경우,

B. 그렇지 않을 경우,

i. 설정된 absThreshSS - BlocksConsolidation보다 큰 가장 센 빔의 측정값들 중 최대 nrofSS - BlocksToAverage 까지 평균 선형 파워 값들을 셀의 측정값으로 도출할 수 있다 (derive a cell measurement quantity as the linear average of the power values up to nrofSS - BlocksToAverage of highest beam measurement quantity values above absThreshSS - BlocksConsolidation ).

단말은 이러한 측정값을 통해, SIB1로부터 수신한 파라미터들을 이용해서 서빙 셀의 수신 레벨(Srxlev)과 수신 품질(Sqaul)을 계산할 수 있다. 단말은 계산된 값들을 임계값들과 비교해서, 셀 재선택을 위해 주변 셀 측정(neighbor cell measurement) 수행 여부를 결정할 수 있다. 서빙 셀의 수신 레벨(Srxlev)과 수신 품질(Sqaul)은 상술한 수학식 1을 통해 결정될 수 있다.

RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은 배터리 소모를 최소화하기 위해서, 항상 주변 셀들을 측정(neighbor cell measurement)을 하지 않고 측정 규칙(measurement rule)을 기반으로 주변 셀 측정(neighbor cell measurement)을 수행 할지에 대한 여부를 판단할 수 있다(2h-20). 이 때 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은 주변 셀의 기지국이 방송하는 시스템 정보는 수신하지 않고, 현재 캠프-온 하고 있는 서빙 셀이 방송하는 시스템 정보를 이용하여 주변 셀 측정을 수행할 수 있다. 만약 2h-15 단계에서 측정한 현재 서빙 셀의 수신 레벨(Srxlev)과 수신 품질(Squal)이 임계값보다 작아지는 경우(Srxlev <= S_IntraSearchP and Squal <= S_IntraSeachQ), RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은 서빙 셀과 같은 주파수를 사용하는 주변 셀들을 측정할 수 있다(2h-20). 즉, 서빙 셀과 같은 주파수를 사용한 주변 셀들의 신호 품질(Squal) 또는 수신 레벨(Srxlev)은 서빙 셀에서 방송되는 SIB2 또는 SIB3를 기반으로 도출한다 (수학식 1 적용).

참고로 S_IntraSearchP와 S_IntraSearchQ에 대한 임계값의 정보는 SIB2에 포함되어 있다. 또한 현재 서빙 셀의 주파수보다 높은 우선순위를 가지는 inter-frequency/inter-RAT 셀들에 대해서는 서빙 셀의 품질에 상관없이 주변 셀 측정을 수행할 수 있다(2h-20). 즉, 서빙 셀의 주파수보다 높은 우선순위를 가지는 inter-frequency 셀들의 신호 품질(Squal) 또는 수신 레벨(Srxlev)은 서빙 셀에서 방송되는 SIB4 기반으로 도출하며(수학식 1 적용), 서빙 셀의 주파수보다 높은 우선순위를 가지는 inter-RAT 셀들의 신호 품질(Squal) 또는 수신 레벨(Srxlev)은 서빙 셀에서 방송되는 SIB5 기반으로 도출할 수 있다(수학식 1 적용). 또한, 서빙 셀의 주파수와 우선순위가 같거나 낮은 inter-frequency 셀들 또는 서빙 셀의 주파수보다 우선순위가 낮은 inter-RAT frequency 셀에 대해서는 2h-15 단계에서 측정한 현재 서빙 셀의 수신 레벨(Srxlev)과 수신 품질(Squal)이 임계값보다 작아지는 경우(Srxlex <= S_{nonIntraSearchP} and Squal <= S_intraSearchQ), RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은 서빙 셀과 다른 주파수를 사용하는 주변 셀들 또는 서빙 셀과 다른 무선접속기술을 사용하는 셀들을 측정할 수 있다(2h-20). 즉, 서빙 셀의 주파수보다 낮거나 또는 같은 우선순위를 가지는 inter-frequency 셀(들)의 신호 품질(Squal) 또는 수신 레벨(Srxlev)은 서빙 셀에서 방송되는 SIB4 기반으로 도출하며(수학식 1 적용), 서빙 셀의 주파수보다 낮은 우선순위를 가지는 inter-RAT 셀(들)의 신호 품질(Squal) 또는 수신 레벨(Srxlev)은 서빙 셀에서 방송되는 SIB5 기반으로 도출할 수 있다(수학식 1 적용). 참고로 S_{nonIntraSearchP}와 S_{nonIntraSearchQ}에 대한 임계값의 정보는 SIB2에 포함되어 있다.

주변 셀들에 대한 측정값(2h-20)을 기반으로 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드 단말은 우선순위(CellReselectionPriority) 기반의 셀 재선택 평가 절차(Cell re-selection evaluation process)을 수행할 수 있다(2h-25). 우선 순위에 대한 정보는 서빙 셀에서 방송되는 시스템 정보(SIB1, SIB2, SIB3, SIB4, SIB5)에 포함되어 있거나 RRC 유휴 모드 또는 RRC 비활성화 모드로 전환 시 수신한 RRCRelease 메시지에 포함되어 있다.

현재 서빙 셀의 주파수와 동일한 우선순위를 가지고 있는 intra-frequency/inter-frequency 셀의 재선택 평가 절차에 대한 제안하는 단말의 동작은 다음과 같다.

- 상술한 수학식 1을 통해 셀 선택 기준(Cell selection criterion, S-criterion)을 충족 (Srxlev >0 AND/OR Squal > 0)하는 모든 셀에 대해 랭킹을 수행할 수 있다(2h-25).

A. 이 때 상기 조건을 만족하는 셀들에 대해, 상술한 수학식 2을 통해 셀 랭킹 기준(Cell-raking criterion, R-Criterion)을 기반으로 평균 절대적인 신호 세기(averaged RSRP)를 통해 현재 서빙 셀과 주변 셀들에 대해 랭킹을 수행할 수 있다.

상기 단말은 다음의 방법 중 하나 혹은 복수 개를 기반으로 셀의 재선택 평가 절차를 수행할 수 있다.

- 만약 서빙 셀에서 방송되는 SIB2에서 rangeToBestCell이 설정되어 있지 않을 경우,

A. 특정 시간 Treselection_RAT 동안 수학식 2로부터 주변 셀의 Rank가 서빙 셀의 Rank보다 크고(R_n > R_s) 현재 서빙 셀에 캠프-온 한지 1초 초과할 경우, 주변 셀 중 최적의 셀(highest ranked cell)로 재선택할 수 있다(2h-30).

- 만약 서빙 셀에서 방송되는 SIB2에서 rangeToBestCell이 설정되어 있으며, 서빙 셀에서 방송되는 SIB2 및/또는 SIB4에 nrofSS-BlocksToAverage가 설정되어 있지 않은 경우(nrofSS-BlocksToAverage is absent in SIB2 and/or SIB2),

A. 특정 시간 Treselection_RAT 동안 수학식 2로부터 구해진 주변 셀의 Rank가 서빙 셀의 Rank보다 크고(R_n > R_s) 현재 서빙 셀에 캠프-온 한 지 1초 초과할 경우, 주변 셀 중 최적의 셀에 캠프 온할 수 있다(2h-35).

- 만약 서빙 셀에서 방송되는 SIB2에서 rangeToBestCell이 설정되어 있으며, 서빙 셀에서 방송되는 SIB2 및/또는 SIB4에 nrofSS-BlocksToAverage가 설정되어 있는 경우(nrofSS-BlocksToAverage is present in SIB2 and/or SIB2),

A. Rank가 제일 높은 셀(highest ranked cell)의 R 값의 rangeToBestCell에 속한 R 값을 가지는 셀들 중 absThreshSS-BlocksConsolidation보다 큰 빔들의 수가 nrofSS-BlocksToAverage보다 많은 셀들이 있는 경우,

i. 특정 시간 Treselection_RAT 동안 수학식 2로부터 구해진 주변 셀의 Rank가 서빙 셀의 Rank보다 크고(R_n > R_s) 현재 서빙 셀에 캠프-온 한 지 1초 초과할 경우, 주변 셀 중 최적의 셀에 캠프 온할 수 있다(2h-35).

- 만약 서빙 셀에서 방송되는 SIB2에서 rangeToBestCell이 설정되어 있을 경우,

A. Rank가 제일 높은 셀의 R 값의 rangeToBestCell에 속한 R 값을 가지는 셀들 중, 셀 별 전체 빔 수에서 absThreshSS-BlocksConsolidation보다 큰 빔들의 수의 비가 가장 많은 셀(cell with the highest ratio of number of beams above the threshold (i.e. absThreshSS-BlocksConsolidation) to the total number of beams among the cells whose R value is within rangeToBestCell of the R value of the highest ranked cell)로 재선택을 수행할 수 있으며, 이 때 재선택을 수행하는 새로운 셀은 특정 시간 TreselectionRAT 동안 서빙 셀보다 더 좋고(the new cell is better than the serving cell during a time interval Treselection_RAT) 현재 서빙 셀에 캠프-온 한지 1초 초과할 때 단말은 새로운 셀로 재선택을 수행할 수 있다.

2h-50 단계에서 후보 타켓 셀(candidate target cell)을 최종적으로 재선택하기 전에 해당 셀에서 방송되는 시스템 정보(예를 들면 MIB 및/또는 SIB1)를 수신하고, 해당 셀에 캠프-온하기 위해 해당 셀의 신호를 측정할 수 있다. 즉, 후보 타켓 셀에서 방송되는 MIB 및/또는 SIB1을 기반으로 해당 셀의 상태가 금지되었다고 지시되지 않고, 금지된 것으로 여겨지지 않을 경우(cell status "barred" is not indicated or not to be treated as if the cell status is "barred"), 수신한 SIB1을 기반으로 해당 셀의 수신 레벨(Srxlev)과 수신 품질(Squal)을 도출하여 셀 선택 기준(Cell selection criterion, S-criterion)을 충족(Srxlev > 0 AND Squal >0)하는 지 판단하여 해당 셀에 캠프-온하여 최종 재선택할 수 있다.

도 2i은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(2i-10), 기저대역(baseband)처리부(2i-20), 저장부(2i-30), 제어부(2i-40)를 포함한다.

상기 RF처리부(2i-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2i-10)는 상기 기저대역처리부(2i-20)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 RF처리부(2i-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(2i-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2i-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2i-10)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 기저대역처리부(2i-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2i-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2i-20)은 상기 RF처리부(2i-10)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 기저대역처리부(2i-20)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 기저대역처리부(2i-20)은 상기 RF처리부(2i-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform)를 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.

상기 기저대역처리부(2i-20) 및 상기 RF처리부(2i-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2i-20) 및 상기 RF처리부(2i-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(2i-20) 및 상기 RF처리부(2i-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(2i-20) 및 상기 RF처리부(2i-10) 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(2i-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2i-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2i-30)는 상기 제어부(2i-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

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

도 2j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(2j-10), 기저대역처리부(2j-20), 백홀통신부(2j-30), 저장부(2j-40), 제어부(2j-50)를 포함하여 구성된다.

상기 RF처리부(2j-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2j-10)는 상기 기저대역처리부(2j-20)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(2j-10)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(2j-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2j-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2j-10)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 기저대역처리부(2j-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2j-20)은 상기 RF처리부(2j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2j-20)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 기저대역처리부(2j-20)은 상기 RF처리부(2j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(2j-20) 및 상기 RF처리부(2j-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2j-20) 및 상기 RF처리부(2j-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.

상기 백홀통신부(2j-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(2j-30)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(2j-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2j-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(2j-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2j-40)는 상기 제어부(2j-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

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

Claims

무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.