KR102247818B1

KR102247818B1 - 이동통신 시스템에서 복수의 캐리어를 이용해서 데이터를 전송하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102247818B1
Application number: KR1020120087760A
Authority: KR
Inventors: 김성훈; 게르트-잔 반 리에샤우트; 김상범
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2011-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2021-05-04
Anticipated expiration: 2032-08-10
Also published as: US20200067664A1; US11153047B2; KR20130018188A

Abstract

이동통신 시스템에서 복수의 캐리어를 이용해서 데이터를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 반송파 집적 기술을 사용하는 무선 통신시스템의 단말에서 데이터 전송 방법은, 부차반송파(Secondary Cell, SCell)만으로 구성되는 S-TAG(Secondary-Timing Advance Group)에 포함된 부차반송파를 설정하는 단계, S-TAG의 순방향 타이밍 기준 반송파(Downlink Timing Reference Cell)를 비활성화하는 단계, S-TAG에 상기 비활성화 된 순방향 타이밍 기준 반송파 외에 활성화된 다른 부차반송파가 존재하는지 여부를 판단하는 단계, S-TAG에 활성화된 다른 부차반송파가 존재하는 경우, 활성화된 다른 부차반송파들 중 하나를 새로운 순방향 타이밍 기준 반송파로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 단말의 하나 이상의 역방향 캐리어를 이용해서 데이터를 전송함으로써, 단말의 역방향 전송 속도를 높이고 사용자 QoS를 개선할 수 있다.

Description

이동통신 시스템에서 복수의 캐리어를 이용해서 데이터를 전송하는 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING DATA IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM WITH MULTIPLE CARRIER}

본 발명은 이동통신 시스템에서 복수의 캐리어를 이용해서 데이터를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다.

근래에는 차세대 이동통신 시스템 중 하나로 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution) 시스템에 대한 규격 작업이 진행 중이다. 상기 LTE 시스템은 현재 제공되고 있는 데이터 전송률보다 높은 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이며 현재 규격화가 거의 완료되었다.

최근 LTE 통신 시스템에 여러 가지 신기술을 접목해서 전송 속도를 향상시키는 진화된 LTE 통신 시스템(LTE-Advanced, LTE-A)에 대한 논의가 본격화되고 있다. 상기 새롭게 도입될 기술 중 대표적인 것으로 캐리어 집적 (Carrier Aggregation)을 들 수 있다. 캐리어 집적이란 종래에 단말이 하나의 순방향 캐리어와 하나의 역방향 캐리어만을 이용해서 데이터 송수신을 하는 것과 달리, 하나의 단말이 다수의 순방향 캐리어와 다수의 역방향 캐리어를 사용하는 것이다. 단말이 다수의 역방향 캐리어를 이용해서 데이터를 전송하기 위해서는 역방향 전송 타이밍을 캐리어 별로 관리하거나 랜덤 액세스를 여러 캐리어에서 수행해야 하는 것 등 새로운 요구 사항이 발생한다. 본 발명은 상기 요구 사항을 충족하면서 역방향 캐리어에서 데이터를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 하나 이상의 역방향 캐리어를 이용해서 데이터를 전송함으로써, 단말의 역방향 전송 속도를 높이고 사용자 QoS를 개선 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 반송파 집적 기술을 사용하는 무선 통신시스템의 단말에서 데이터 전송 방법은, 부차반송파(Secondary Cell, SCell)만으로 구성되는 S-TAG(Secondary-Timing Advance Group)에 포함된 부차반송파를 설정하는 단계, S-TAG의 순방향 타이밍 기준 반송파(Downlink Timing Reference Cell)를 비활성화하는 단계, S-TAG에 상기 비활성화 된 순방향 타이밍 기준 반송파 외에 활성화된 다른 부차반송파가 존재하는지 여부를 판단하는 단계, S-TAG에 활성화된 다른 부차반송파가 존재하는 경우, 활성화된 다른 부차반송파들 중 하나를 새로운 순방향 타이밍 기준 반송파로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 반송파 집적 기술을 사용하는 무선 통신시스템의 데이터를 전송하는 단말 장치에 있어서, 데이터를 송수신하는 송수신부 및 부차반송파(Secondary Cell, SCell)만으로 구성되는 S-TAG(Secondary-Timing Advance Group)에 포함된 부차반송파를 설정하고, S-TAG의 순방향 타이밍 기준 반송파(Downlink Timing Reference Cell)를 비활성화하며, S-TAG에 상기 비활성화 된 순방향 타이밍 기준 반송파 외에 활성화된 다른 부차반송파가 존재하는지 여부를 판단하고, S-TAG에 활성화된 다른 부차반송파가 존재하는 경우 활성화된 다른 부차반송파들 중 하나를 새로운 순방향 타이밍 기준 반송파로 설정하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 단말의 하나 이상의 역방향 캐리어를 이용해서 데이터를 전송함으로써, 단말의 역방향 전송 속도를 높이고 사용자 QoS를 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 캐리어 집적을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 RRC 제어 메시지의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말과 기지국 사이의 일련의 동작을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 서빙 셀들 간의 순방향 수신 타이밍 차이를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 SCell의 TAG(Timing Advance Group)를 설정하는 단말의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말과 기지국 사이의 일련의 동작을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 순방향 타이밍 레퍼런스 셀과 역방향 전송 타이밍의 관계를 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말이 새로운 순방향 타이밍 레퍼런스 셀을 기준으로 새로운 TA를 결정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 TAC의 포맷을 나타내는 도면이다.
도 16은 SPS 발생 서브 프레임을 판단하는 과정에서 발생할 수 있는 오류의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.
도 18은 본 발명의 제6 실시예에 따른 단말과 기지국들 사이의 일련의 동작을 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 제6 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.
도 20은 본 발명의 제7 실시예에 따른 단말, 기지국 및 코어 네트워크 사이의 일련의 동작을 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 제7 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.
도 22는 본 발명의 제7 실시예에 따른 다른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.
도 23은 본 발명의 제8 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다.

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 본 발명을 설명하기 앞서 LTE 시스템 및 캐리어 집적에 대해서 간략하게 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 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 (125, Mobility Management Entity) 및 S-GW(130, Serving-Gateway)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. 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 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 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 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(Packet Data Convergence Protocol)(205, 240)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 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. MAC(215,230)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 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 캐리어 집적을 설명하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 하나의 기지국에서는 일반적으로 여러 주파수 대역에 걸쳐서 다중 캐리어들이 송출되고 수신된다. 예를 들어 기지국(305)에서 순방향 중심 주파수가 f1인 캐리어(315)와 순방향 중심 주파수가 f3(310)인 캐리어가 송출될 때, 종래에는 하나의 단말이 상기 두 개의 캐리어 중 하나의 캐리어를 이용해서 데이터를 송수신하였다. 그러나 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말은 동시에 여러 개의 캐리어로부터 데이터를 송수신할 수 있다. 기지국(305)은 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말(330)에 대해서는 상황에 따라 더 많은 캐리어를 할당함으로써 상기 단말(330)의 전송 속도를 높일 수 있다. 상기와 같이 하나의 기지국에서 송출되고 수신되는 순방향 캐리어와 역방향 캐리어들을 집적하는 것을 캐리어 집적이라고 한다.

아래에 본 발명에서 빈번하게 사용될 용어들에 대해서 설명한다.

전통적인 의미로 하나의 기지국에서 송출되고 수신되는 하나의 순방향 캐리어와 하나의 역방향 캐리어가 하나의 셀을 구성한다고 할 때, 캐리어 집적이란 단말이 동시에 여러 개의 셀을 통해서 데이터를 송수신하는 것으로 이해될 수도 있을 것이다. 이를 통해 최대 전송 속도는 집적되는 캐리어의 수에 비례해서 증가된다.

이하 본 발명을 설명함에 있어서 단말이 임의의 순방향 캐리어를 통해 데이터를 수신하거나 임의의 역방향 캐리어를 통해 데이터를 전송한다는 것은 상기 캐리어를 특징짓는 중심 주파수와 주파수 대역에 대응되는 셀에서 제공하는 제어 채널과 데이터 채널을 이용해서 데이터를 송수신한다는 것과 동일한 의미를 가진다.

본 발명에서는 특히 캐리어 집적을 다수의 서빙 셀이 설정된다는 것으로 표현할 것이며, 프라이머리 서빙 셀(이하 PCell)과 세컨더리 서빙 셀(이하 SCell), 혹은 활성화된 서빙 셀 등의 용어를 사용할 것이다. 상기 용어들은 LTE 이동 통신 시스템에서 사용되는 그대로의 의미를 가지며, 자세한 내용은 TS 36.331과 TS 36.321 등에서 찾아 볼 수 있다. 본 발명에서는 또한 timeAlignmentTimer, PH(Power Headroom), PHR(Power Headroom Report), Activation/Deactivation MAC Control Element, C-RNTI MAC CE, TAC MAC CE, RAR window 등의 용어를 사용하며, 이들에 대한 보다 자세한 설명은 TS 36.321에서 찾아 볼 수 있다.

<제1 실시예>

본 발명의 1 실시예에서는 다수의 역방향 캐리어가 설정된 단말이 랜덤 액세스(Random Access)를 수행함에 있어서, 프라이머리 캐리어(primary carrier)에서의 랜덤 액세스와 세컨더리 캐리어(secondary carrier)에서의 랜덤 액세스에 차별적인 동작을 적용하는 방법을 제시한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.

먼저, 405 단계에서 단말은, 캐리어 집적을 지시하는 RRC 제어 메시지를 수신한다. RRC 제어 메시지에는 집적되는 순방향 캐리어 정보와 역방향 캐리어 정보가 포함된다. 여기서 순방향 캐리어 정보는 순방향 캐리어 주파수와 대역폭 등을 포함할 수 있고, 역방향 캐리어 정보는 역방향 캐리어 주파수와 대역폭 등을 포함할 수 있다. 또한, RRC 제어 메시지는 단말이 소정의 순방향 캐리어를 통해 PDCCH 오더(order)를 수신한 경우, 어떤 역방향 캐리어에서 랜덤 액세스 절차(Random Access Procedure)를 수행해야 하는지에 관한 정보도 제공할 수 있다.

이러한 정보를 제공하기 위하여 별도의 비트나 식별자 같은 명시적인 정보가 사용될 수 있다. 하지만, 본 발명에서는 랜덤 액세스 측면에서 관련된 순방향 캐리어의 정보와 역방향 캐리어의 정보를 RRC 제어 메시지(505) 내에서 인접한 위치에 배치함으로써 어떤 순방향 캐리어와 어떤 역방향 캐리어가 랜덤 액세스 측면에서 연관되었는지 표시한다. 임의의 순방향 캐리어와 역방향 캐리어가 랜덤 액세스 측면에서 연관 관계를 가진다는 것은 단말이 임의의 순방향 캐리어에서 PDCCH 오더를 수신한 경우, 임의의 순방향 캐리어와 랜덤 액세스 측면에서 연관 관계를 갖는 역방향 캐리어에서 프리앰블을 전송하고, 그에 대응하는 랜덤 액세스 응답(Random Access Response) 메시지를 수신하면, 그 역방향 캐리어에서 랜덤 액세스 응답 메시지에서 지시된 역방향 전송 자원을 사용하여 역방향 전송을 수행한다는 것을 의미한다. 이에 관하여 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 RRC 제어 메시지의 일 예를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 캐리어를 집적하는 RRC 제어 메시지에 순방향 캐리어 x에 대한 정보(510), 역방향 캐리어 y에 대한 정보(515), 순방향 캐리어 z에 대한 정보(520), 역방향 캐리어 w에 대한 정보(525)가 순서대로 수납되어 있다. 이 경우, 순방향 캐리어 x와 역방향 캐리어 y, 순방향 캐리어 z와 역방향 캐리어 w는 인접하여 위치하므로 서로 랜덤 액세스 측면에서 연관 관계를 가진다. 따라서, 본 발명의 실시예에 다르면, 단말이 순방향 캐리어 x에서 PDCCH 오더를 통해 프리앰블을 할당받은 경우, 순방향 캐리어 x와 연관 관계를 갖는 역방향 캐리어 y에서 프리앰블을 전송하고, 그에 대응하는 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하면, 캐리어 y에서 상기 랜덤 액세스 응답 메시지에서 지시된 역방향 전송 자원을 사용해서 역방향 전송을 수행할 수 있다. 순방향 캐리어 z와 역방향 캐리어 w를 이용해서도 동일한 동작을 수행할 수 있다.

단말은 상기 RRC 제어 메시지를 수신하면 순방향 캐리어와 역방향 캐리어를 설정하고 통상적인 동작을 수행한다.

410 단계에서 단말은 PDCCH 오더(order)를 수신한다. PDCCH 오더는 순방향 스케줄링 메시지의 소정의 필드(예를 들어, 무선 자원 할당 필드)가 소정의 값(예를 들어, 1)로 설정된 것이며, 단말에게 랜덤 액세스 절차를 수행할 것을 지시하는 것이다. PDCCH 오더를 통해서 단말이 랜덤 액세스 절차에 사용할 프리앰블이 할당될 수도 있으며, 이를 전용 프리앰블(dedicate preamble)이 할당되었다고 한다.

415 단계에서 단말은 상기 PDCCH 오더가 프라이머리(primary) 순방향 캐리어에서 수신되었는지, 세컨더리(secondary) 순방향 캐리어에서 수신되었는지 여부를 판단한다. 임의의 순방향 주파수의 임의의 PCI로 특정되는 순방향 캐리어에서 단말이 현재의 RRC 연결을 설정한 후 핸드오버가 없었던 경우, 그 순방향 캐리어가 프라이머리 순방향 캐리어이다. 단말이 RRC 연결을 설정한 후 핸드오버가 수행된 경우에는, 핸드오버 과정에서 프라이머리 캐리어로 사용될 순방향 캐리어가 특정된다.

세컨더리 순방향 캐리어는 RRC 제어 메시지를 통해서 추가적으로 집적되는 순방향 캐리어를 의미한다. 본 발명에서 순방향 캐리어는 통상적인 순방향 캐리어와는 약간 다른 의미로 사용된다. 본 발명의 순방향 캐리어란 소정의 순방향 중심 주파수, 대역폭 및 PCI (Physical Cell Id)로 특정되는 것으로 통상적인 의미의 셀과 오히려 유사한 의미를 가진다. 보다 정확하게 얘기하면 통상적인 의미의 셀에서 순방향 부분이 본 발명의 순방향 캐리어이다. 단말은 PDCCH 오더가 프라이머리 순방향 캐리어에서 수신되었다고 판단하는 경우, 420 단계로 진행하고, 세컨더리 캐리어에서 수신되었다고 판단하는 경우에는 455 단계로 진행한다.

420 단계에서 단말은, 프라이머리 역방향 캐리어를 통해서 프리앰블을 전송한다. 상기 설명한 바와 같이, 임의의 역방향 중심 주파수와 대역폭으로 지시되는 역방향 캐리어에서 현재의 RRC 연결을 설정한 후 핸드오버가 없었던 경우, 상기 역방향 캐리어가 프라이머리 역방향 캐리어이다. 단말이 RRC 연결을 설정한 후 핸드오버가 수행된 경우에는, 핸드오버 과정에서 프라이머리 캐리어로 사용될 역방향 캐리어가 지정된다. 그 후, 단말은 425 단계로 진행하여 프라이머리 순방향 캐리어에서 랜덤 액세스 응답(Random Access Response, RAR) 메시지를 수신한다. 상기 랜덤 액세스 응답 메시지에는 역방향 전송 타이밍 조정 명령(Timing Advance Command, 이하 TAC)과 역방향 전송 자원 할당 정보 등이 수납되어 있다.

단말은 랜덤 액세스 응답 메시지 수신 후, 430 단계에서 아래 두 가지 조건을 검사하여 어느 하나를 만족하는 경우, TAC에 따라서 역방향 전송 타이밍을 조정한다.

조건1) 전용 프리앰블(dedicate preamble)을 전송한 경우.

조건2) 랜덤 프리앰블(random preamble)을 전송하였으며, 랜덤 액세스 응답을 수신한 시점에 시간 정렬 타이머(timeAlignmentTimer)가 구동 중이 아닌 경우.

상기 두 가지 조건을 만족하지 못하는 경우, 즉, 랜덤 프리앰블 을 전송하였으며, 랜덤 액세스 응답을 수신한 시점에 시간 정렬 타이머가 구동 중이라면 TAC를 적용하지 않는다. 이는 경합 해결(contention resolution)에 실패했을 경우 발생하는 오동작을 방지하기 위한 것이다.

역방향 전송 타이밍을 조정한다는 것은 역방향 프레임 바운더리가 순방향 프레임 바운더리에 TAC만큼 선행하도록 하는 것으로, 단말이 전송한 역방향 신호가 사이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix)라는 기간 내에서 기지국 수신 장치에 도착하도록 하기 위한 것이다.

그 후, 435 단계에서 단말은 상기 랜덤 액세스 응답에서 할당된 역방향 전송 자원을 이용해서 역방향 전송을 수행하기 위해 MAC PDU를 생성한다. 단말은 상기 MAC PDU에 C-RNTI MAC CE를 수납할지 여부를 판단하기 위해서, 전용 프리앰블이 사용되었는지 여부를 판단한다. 단말의 MAC 계층이 프리앰블을 선택한 경우, 전용 프리앰블이 사용되지 않은 것이고, 단말의 MAC 계층이 프리앰블을 선택하지 않았다면 지시된 프리앰블을 사용하였다는 것이므로 전용 프리앰블이 사용된 것이다. 전용 프리앰블이 사용된 경우에는, 기지국이 이미 단말이 어떤 단말인지를 알고 있는 것이므로, 단말은 상기 MAC PDU에 C-RNTI MAC CE를 수납하지 않는다. 전용 프리앰블이 사용되지 않은 경우에는 기지국이 단말이 어떤 단말인지 알지 못하므로 단말은 C-RNTI MAC CE를 수납한다.

나아가 440 단계에서 단말은 PHR(Power Headroom Report)이 트리거된 경우, PHR의 크기를 조정한 후 MAC PDU에 수납한다. 예를 들어, 경로 손실이 일정 기준이상 변하였거나 주기적 PHR 타이머(periodicPHR-Timer)가 만료되었다면 단말은 PHR이 트리거된 것으로 판단한다. PHR이 트리거되었다면 단말은 PHR을 생성해서 상기 MAC PDU에 수납한다. 통상 상기 MAC PDU의 크기는 56 비트이며 C-RNTI MAC CE의 크기는 24 비트이다. PHR은 16 비트의 MAC 서브 헤더, 8 비트의 비트맵 및 다수의 PH과 단말의 최대 전송 출력 쌍으로 구성된다. PH(Power Headroom)과 단말의 최대 전송 출력 쌍은 16 비트의 크기를 가지기 때문에 설사 PHR이 트리거되었다 하더라도 모든 캐리어들에 대한 PH을 보내기에는 공간이 부족한 경우가 발생할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 PHR MAC CE의 크기를 상기 MAC PDU의 남은 공간에 맞춰서 재조정한다. 이 때, 단말은 프라이머리 캐리어의 PH을 우선적으로 수납하고, 세컨더리 캐리어에 대한 PH은 해당 캐리어에 부여된 인덱스 크기의 역순으로 수납한다. 상기 캐리어에 부여된 인덱스란 서빙 셀 인덱스와 동일한 의미이다.

그 후, 445 단계에서 단말은 상기 MAC PDU를 프라이머리 역방향 캐리어로 전송한다. 전용 프리앰블을 전송한 경우에는 과정은 종료되고 랜덤 프리앰블을 전송한 경우에 단말은 단계 450 단계로 진행한다.

450 단계에서 단말은 충돌 발생 여부를 판단하기 위해서 새로운 전송을 지시하는 순방향 어사인먼트나 역방향 그랜트가 수신될 때까지 대기한다. 소정의 기간 내에 새로운 전송을 지시하는 순방향 어사인먼트나 역방향 그랜트가 수신되지 않는 경우, 랜덤 액세스 과정이 실패한 것이므로 단말은 프리앰블 전송 과정으로 복귀한다. 상기 소정의 기간 내에 새로운 전송을 지시하는 순방향 어사인먼트나 역방향 그랜트가 수신된다면 단말은 랜덤 액세스 과정이 완료된 것으로 판단하고 과정을 종료한다.

단말이 PDCCH 오더가 세컨더리 캐리어에서 수신되었다고 판단하는 경우에는 455 단계로 진행하여, PDCCH 오더가 수신된 세컨더리 순방향 캐리어와 랜덤 액세스 측면에서 연관된 세컨더리 역방향 캐리어를 통해서 프리앰블을 전송한다.

460 단계에서 단말은 PDCCH 오더가 수신된 세컨더리 순방향 캐리어 혹은 프리앰블을 전송한 역방향 세컨더리 캐리어와 랜덤 액세스 측면에서 연관된 세컨더리 순방향 캐리어에서 랜덤 액세스 응답을 수신한다. 상기 랜덤 액세스 응답 메시지에는 역방향 전송 타이밍 조정 명령(TAC)과 역방향 전송 자원 할당 정보 등이 수납되어 있다. 세컨더리 캐리어에서 랜덤 액세스를 수행할 경우, 프라이머리 캐리어에서 랜덤 액세스를 수행하는 경우보다 충돌에 의한 오동작에 대한 우려가 현저하게 낮기 때문에, 단말은 TAC 적용 여부를 판단함에 있어서 시간 정렬 타이머(timeAlignmentTimer) 구동 여부를 고려하지 않고, 465 단계로 진행하여 랜덤 액세스 응답 메시지에 수납되어 있는 TAC를 적용해서 프리앰블을 전송했던 역방향 캐리어의 역방향 전송 타이밍을 조정한다.

역방향 전송 타이밍을 조정한다는 것은 역방향 프레임 바운더리가 상기 랜덤 액세스 측면에서 연관된 순방향 캐리어의 프레임 바운더리를 기준으로 TAC만큼 선행하도록 하는 것으로, 단말이 전송한 역방향 신호가 기지국 입장에서 싸이클릭 프리픽스라는 기간 내에서 도착하도록 하기 위한 것이다.

프라이머리 캐리어를 통해 랜덤 액세스를 수행하는 경우와 달리, 세컨더리 캐리어를 통해서 랜덤 액세스 과정을 수행하는 경우에는, 프라이머리 캐리어에서 랜덤 액세스를 수행하는 경우보다 충돌에 의한 오동작에 대한 우려가 현저하게 낮기 때문에 단말은 시간 정렬 타이머의 구동 여부, 전용 프리앰블 사용 여부 등을 판단하는 절차를 수행하지 않고 곧 바로 역방향 전송 타이밍을 조정하여 복잡도를 줄일 수 있다.

프라이머리 캐리어를 통해 랜덤 액세스를 수행하는 이유는, 역방향 전송 타이밍을 조정하려는 이유도 있지만, 역방향 전송 타이밍은 이미 수립되어 있는 경우에도 버퍼 상태를 보고하기 위해서 랜덤 액세스를 수행하기 위한 이유도 있다. 이미 역방향 전송 타이밍이 수립되어 있는 단말이 버퍼 상태를 보고하기 위해서 랜덤 액세스를 수행하는 경우, 단말이 랜덤 액세스 과정에서 전송 타이밍을 조정 후, 어떠한 이유에서(예를 들어, contention 등) 조정한 전송 타이밍이 잘못되는 경우, 단말은 상기 잘못된 전송 타이밍이 정정될 때까지 역방향 전송을 중지할 수 밖에 없다.

따라서 프라이머리 캐리어의 경우, 현 시점에서 역방향 전송 타이밍 수립 여부를 고려해서 역방향 전송 타이밍 조정 여부를 판단한다. 그러나 세컨더리 캐리어를 통한 랜덤 액세스의 경우, 역방향 전송 타이밍을 조정하는 것이 거의 유일한 이유이기 때문에, 상기와 같은 역방향 전송 타이밍 조정 여부를 고려할 필요가 없다. 그러므로 세컨더리 캐리어를 통한 랜덤 엑세스의 경우에는 시간 정렬 타이머 구동 여부와 전용 프리앰블의 사용 여부를 판단하는 절차를 거치지 않고 곧 바로 역방향 전송 타이밍을 조정할 수 있다.

그 후, 470 단계에서 단말은 435 단계와 마찬가지로 MAC PDU를 생성하고, 475 단계로 진행하여 단말은 PHR(Power Headroom Report)이 트리거된 경우, PHR의 크기를 조정한 후 MAC PDU에 수납한다. 예를 들어, 경로 손실이 일정 기준이상 변하였거나 주기적 PHR 타이머(periodicPHR-Timer)가 만료되었다면 단말은 PHR이 트리거된 것으로 판단한다. PHR이 트리거되었다면 단말은 PHR을 생성해서 상기 MAC PDU에 수납한다. 통상 상기 MAC PDU의 크기는 56 비트이며 C-RNTI MAC CE의 크기는 24 비트이다. PHR은 16 비트의 MAC 서브 헤더, 8 비트의 비트맵 및 다수의 PH과 단말의 최대 전송 출력 쌍으로 구성된다. PH(Power Headroom)과 단말의 최대 전송 출력 쌍은 16 비트의 크기를 가지기 때문에 설사 PHR이 트리거되었다 하더라도 모든 캐리어들에 대한 PH을 보내기에는 공간이 부족한 경우가 발생할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 PHR MAC CE의 크기를 상기 MAC PDU의 남은 공간에 맞춰서 재조정한다. 이 때, 단말은 랜덤 액세스 과정이 수행된 세컨더리 캐리어의 PH을 우선적으로 수납한다. 또는, 프라이머리 캐리어의 PH을 우선적으로 수납하되, 세컨더리 캐리어 중에서 랜덤 액세스가 수행된 세컨더리 캐리어의 PH을 가장 우선적으로 수납한다.

나아가, 480 단계에서 단말은 상기 MAC PDU를 세컨더리 역방향 캐리어로 전송한다. 전용 프리앰블을 전송한 경우에는 과정은 종료되고 랜덤 프리앰블을 전송한 경우에 단말은 단계 485 단계로 진행한다.

485 단계에서 단말은 충돌 발생 여부를 판단하기 위해서 랜덤 액세스 과정이 진행된 역방향 캐리어에 대해서 새로운 전송을 지시하는 역방향 그랜트가 수신될 때까지 대기한다. 정해진 시간 내에 상기 역방향 그랜트가 수신되지 않는 경우, 랜덤 액세스 과정이 실패한 것이므로 단말은 프리앰블 전송 과정으로 복귀한다. 상기 정해진 시간 내에 상기 역방향 그랜트가 수신된는 경우에는, 단말은 랜덤 액세스 과정이 완료된 것으로 판단하고 과정을 종료한다. 485 단계에서 450 단계와 달리 역방향 그랜트만 고려하는 것은 세컨더리 캐리어에서 랜덤 액세스가 진행되는 가장 주요한 이유는 상기 세컨더리 캐리어를 통해 역방향 데이터를 전송하기 위한 것이기 때문이다. 따라서 역방향 그랜트만 고려하는 것이 바람직하다.

<제2 실시예>

TAG(Timing Advance Group)는 동일한 역방향 전송 타이밍을 공유하는 서빙 셀들의 집합이다. 기지국이 특정 단말에 대해서 TAG를 올바르게 관리(manage)하기 위해서는 단말에 설정된 서빙 셀들의 순방향 프레임 바운드리 차이를 인지할 필요가 있다. 예컨대, 순방향 프레임 바운드리가 수신되는 시점의 차이가 큰 두 서빙 셀에 대해서 동일한 역방향 전송 타이밍을 적용한다면, 역방향 동기가 제대로 유지되지 않을 가능성이 크기 때문이다.

본 발명에 따른 제2 실시예에서는 기지국이 단말에게 TAG를 설정했을 때, 동일한 TAG에 속하는 적어도 두 개의 서빙 셀들 사이의 수신 시점 차이가 일정 기준 이상이면 이를 기지국으로 보고해서 기지국이 TAG를 재설정하는 방법을 제시한다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말과 기지국 사이의 일련의 동작을 도시한 도면이다.

먼저 기지국(610)은 임의의 시점인 615 단계에서 (단말의 트래픽이 증가하는 등의 이유로) 단말(605)에게 SCell을 추가 설정할 것을 결정하고 RRC 연결 재구성(RRCConnectionReconfiguration) 메시지를 단말(605)에게 전송하며, 상기 메시지에는 다음과 같은 정보가 수납된다.

추가 설정될 SCell에 대한 정보인 SCellToAddModList, 추가로 설정된 SCell 별 physCellId(추가로 설정될 SCell의 Physical Cell id), 추가로 설정될 SCell의 순방향 중심 주파수에 대한 정보인 dl-CarrierFreq, 추가로 설정될 SCell의 공동 무선 자원과 관련된 정보인 radioResourceConfigCommonSCell, 추가로 설정될 SCell의 전용 무선 자원과 관련된 정보인 radioResourceConfigDedicatedSCell 등이 포함된다. 또한 만약 상기 SCell에 상향링크(uplink)가 설정된다면 역방향 캐리어 중심 주파수와 대역폭 정도 등에 대한 정보인 ul-Configuration도 포함된다.

상기 제어 메시지에는 TAG관련 정보가 수납될 수도 있다. TAG 관련 정보는 어떤 서빙 셀이 어떤 TAG에 속하는지 지시하는 정보이다. TAG는 기본적으로 P-TAG(Primary-TAG)와 S-TAG(Secondary-TAG)로 구분되며, P-TAG는 PCell이 포함된 TAG이고 S-TAG는 PCell은 포함하지 않고 SCell들만 포함된 TAG이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, SCell 1, SCell 2, SCell 3, SCell 4가 설정되고 상기 모든 SCell들에 상향링크가 설정될 수 있다. 이 때, 기지국(610)이 SCell1과 PCell이 서로 동일한 역방향 전송 타이밍을 가질 수 있고, SCell 2, SCell 3과 SCell4가 서로 동일한 역방향 전송 타이밍을 가질 수 있는 것으로 판단하는 경우, 기지국(610)은 PCell과 SCell1을 P-TAG로 설정하고 SCell2, SCell3, SCell4를 임의의 S-TAG, 예를 들어 S-TAG#1으로 설정한다. 이 경우 기지국(610)은 상기 제어 메시지에 SCell 1이 P-TAG에 속하고 SCell2, SCell3, SCell4가 S-TAG#1에 속한다는 정보를 포함시킬 수 있다. 그리고 각 TAG 별로 순방향 타이밍 레퍼런스 셀이 어떤 서빙 셀인지를 지시하는 정보도 포함시킬 수도 있다.

상기 제어 메시지에 상기 정보를 모두 포함시키는 대신 다음과 같은 정보는 생략함으로써 메시지의 구성을 단순화하고 오버 헤드를 감소시킬 수 있다. P-TAG의 순방향 타이밍 레퍼런스 셀은 항상 PCell로 고정함으로써 P-TAG에 대해서는 순방향 타이밍 레퍼런스 셀을 지정하지 않는다. 또한, 임의의 SCell에 대해서 TAG 관련 정보가 지시되지 않으면 해당 SCell은 P-TAG에 속하는 것으로 정의함으로써, P-TAG에 속하는 SCell에 대해서는 TAG 관련 정보를 생략한다. 이 때, 역방향이 설정되지 않은 SCell들이 P-TAG에 소속되는 것을 방지하기 위해서, P-TAG에 소속될 대상을 TAG 관련 정보가 지시되지 않았으며 역방향이 설정된 서빙 셀로 제한할 수 있다.

620 단계에서 단말(605)은 TAG에 속한 서빙 셀들과 순방향 타이밍 레퍼런스 셀의 순방향 타이밍차이를 측정하고 기억한다. 도 7을 참조하여 이와 같은 과정을 설명한다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 서빙 셀들 간의 순방향 수신 타이밍 차이를 설명하는 도면이다.

도 7을 참조하면, S-TAG#1의 경우, 순방향 타이밍 레퍼런스 셀인 SCell 2와 SCell 3의 순방향 타이밍 차이 값은 d1(705), SCell 2와 SCell 4의 순방향 타이밍 차이 값은 d2(710)이다. 단말(605)은 상기 순방향 타이밍 차이 값을 측정하고 기억할 수 있다.

그 후, 단말(605)은 625 단계로 진행하여 순방향 수신 타이밍 차이를 지속적으로 감시한다. 만약 임의의 TAG에 속한 서빙 셀의 상기 순방향 수신 타이밍 차이가 해당 TAG가 최초로 설정되던 시점의 순방향 수신 타이밍 차이에 대비해서 현저하게 변하는 경우, 이는 해당 SCell이 더 이상 해당 TAG에 속해서는 안 된다는 것을 의미한다. 또는 임의의 TAG에 속한 서빙 셀의 순방향 수신 타이밍 차이가 소정의 기준 값을 초과하는 경우, 이는 해당 SCell이 더 이상 해당 TAG에 속해서는 안 된다는 것을 의미한다.

따라서, 630 단계에서 단말(605)이 만약 임의의 SCell의 순방향 수신 타이밍 차이가 해당 SCell이 해당 TAG에 할당된 시점의 수신 타이밍 차이와 비교하여 소정의 기준을 초과하는 것을 감지하는 경우, 단말(605)은 635 단계로 진행하여 기지국(610)에게 RRC 제어 메시지를 통해 DL 수신 시점 차이를 보고한다. RRC 제어 메시지에는 아래와 같은 정보가 수납될 수 있다.

1)순방향 수신 타이밍의 차이가 소정의 기준을 초과한 SCell의 식별자

2)순방향 수신 타이밍 차이값

기지국(610)은 640 단계에서 단말(605)로부터 수신한 RRC 제어 메시지를 기반으로 TAG 재설정 여부를 결정한다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 SCell의 TAG(Timing Advance Group)를 설정하는 단말의 동작을 나타내는 순서도이다. 도 8을 참조하여 단말의 TAG 설정 동작을 설명하도록 한다.

먼저, 805 단계에서 단말(605)은 기지국(610)으로부터 SCell을 설정하는 RRC 제어 메시지를 수신한다. 그 후, 단말(605)은 810 단계에서 수신한 RRC 제어 메시지에 상기 SCell에 대한 TAG 관련 정보가 포함되어 있는지 여부를 판단한다. 단말(605)이 수신한 RRC 제어 메시지에 상기 SCell에 대한 TAG 관련 정보가 포함되어 있다고 판단하는 경우, 단말(605)은 820 단계로 진행하여 TAG 관련 정보에서 지시 받은 S-TAG에 SCell을 소속시키고, 향후 S-TAG에 속하는 서빙 셀들과 동일한 역방향 타이밍을 적용하여 SCell에서 역방향 전송을 수행한다.

단말(605)이 수신한 RRC 제어 메시지에 상기 SCell에 대한 TAG 관련 정보가 포함되어 있다고 판단하는 경우, 단말(605)은 815 단계로 진행하여 SCell에 역방향이 설정되어 있는지, 즉, SCell에 대해서 ul-Configuration이 지시되었는지 여부를 판단한다. 단말(605)이 SCell에 역방향이 설정되어 있다고 판단하는 경우, 단말(605)은 825 단계로 진행하여 상기 SCell을 P-TAG에 소속시키고, 향후 상기 PCell과 동일한 역방향 타이밍을 적용해서 역방향 전송을 수행한다.

단말(605)이 SCell에 역방향이 설정되어 있다고 판단하는 경우, 단말(605)은 830 단계로 진행하여 진행하여 SCell을 TAG에 소속시키지 않고 과정을 종료한다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다. 도 9를 참조하여 단말의 동작을 설명하도록 한다.

먼저, 905 단계에서 단말(605)은 SCell을 설정하는 RRC 제어 메시지를 수신한다. 그 후, 단말(605)은 910 단계에서 단말(605)은 TAG를 설정하고, 915 단계로 진행하여 TAG 별로 각 서빙 셀들 사이의 수신 타이밍 차이를 주기적으로 측정한다.

단말(605)이 920 단계에서 단말(605)은 서빙 셀들 사이의 수신 타이밍 차이가 소정의 기준을 초과하는 것을 감지하는 경우, 단말(605)은 925 단계로 진행하여, 수신 타이밍의 차이가 소정의 기준을 초과한 서빙 셀의 식별자, TAG의 식별자 및 타이밍 차이 값을 수납한 RRC 제어 메시지를 생성해서 기지국으로 전송한다. 서빙 셀들 사이의 수신 타이밍 차이가 소정의 기준을 초과하지 않는 경우, 단말(605)은 915 단계로 돌아가 계속 TAG 별로 각 서빙 셀들 사이의 수신 타이밍 차이를 주기적으로 측정한다.

<제3 실시예>

TAG(Timing Advance Group) 별로 하나의 순방향 타이밍 레퍼런스 셀이 존재하며, 단말은 순방향 타이밍 레퍼런스 셀의 순방향 수신 타이밍으로부터 해당 TAG의 역방향 전송 타이밍을 유추할 수 있다. S-TAG는 SCell들로만 구성되는데, SCell은 트래픽 상황 등에 따라 지속적으로 활성화 혹은 비활성화되므로, 임의의 S-TAG에 대한 타이밍 레퍼런스 셀이 비활성화되는 경우가 발생할 수 있다. 단말은 비활성화된 셀에 대해서는 순방향 신호를 수신하는 빈도를 현저하게 감소시키기 때문에 역방향 전송 타이밍 관리에 문제가 발생할 수 있다.

본 발명에 따른 제3 실시예는 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 순방향 타이밍 레퍼런스 셀을 고정하지 않고, 단말이 현재 활성화 상태인 셀들 중 하나를 선택할 수 있는 방법을 제시한다.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말과 기지국 사이의 일련의 동작을 도시한 도면이다.

먼저, 기지국은 임의의 시점인 1015 단계에서 (단말에 대한 트래픽이 증가하는 등의 이유로) 단말에게 SCell을 추가 설정할 것을 결정하고 RRC 연결 재구성(RRCConnectionReconfiguration) 메시지를 전송하며, RRC 연결 재구성 메시지에는 다음과 같은 정보가 수납된다.

상기 제어 메시지에는 TAG관련 정보가 수납될 수도 있다. TAG 관련 정보는 어떤 서빙 셀이 어떤 TAG에 속하는지 지시하는 정보이다. TAG는 기본적으로 P-TAG(Primary-TAG)와 S-TAG(Secondary-TAG)로 구분되며, P-TAG는 PCell이 포함된 TAG이고 S-TAG는 PCell은 포함하지 않고 SCell들만 포함된 TAG이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, SCell 1, SCell 2, SCell 3, SCell 4가 설정되고 상기 모든 SCell들에 상향링크가 설정될 수 있다.

이 때, 기지국(610)이 SCell1과 PCell이 서로 동일한 역방향 전송 타이밍을 가질 수 있고, SCell 2, SCell 3과 SCell4가 서로 동일한 역방향 전송 타이밍을 가질 수 있는 것으로 판단하는 경우, 기지국(610)은 PCell과 SCell1을 P-TAG로 설정하고 SCell2, SCell3, SCell4를 임의의 S-TAG, 예를 들어 S-TAG#1으로 설정한다. 이 경우 기지국(610)은 상기 제어 메시지에 SCell 1이 P-TAG에 속하고 SCell2, SCell3, SCell4가 S-TAG#1에 속한다는 정보를 포함시킬 수 있다. 단말은 S-TAG에 속한 SCell들에 대해서는 해당 S-TAG에서 랜덤 액세스 과정이 수행되어서 역방향 전송 타이밍이 수립될 때까지는 역방향 전송이 금지되어 있는 것으로 판단한다.

1020 단계에서 기지국은 SCell을 활성화 시킨다. SCell의 활성화는 활성화/비활성화 MAC CE(Activation/Deactivation MAC Control Element)를 통해서 지시된다. 그 후, 1025 단계에서 기지국은 단말에게 랜덤 액세스 수행을 지시하는 PDCCH 오더(order)를 전송한다. 전술한 바와 같이 PCell과 동일한 TAG에 속한 SCell들은 활성화 단계만 거치면 역방향 전송이 가능하므로, 단말은 이후 PCell과 동일한 TAG에 속한 SCell들에 대한 역방향 그랜트를 수신하는 경우, 역방향 전송을 수행할 수 있다. PCell과 다른 TAG에 속한 SCell들에 대해서는 랜덤 액세스 과정을 수행하여 역방향 전송 타이밍을 수립해야만 역방향 전송이 가능하다. 1025 단계는 아직 역방향 전송 타이밍이 수립되지 않은 S-TAG에 대해서 랜덤 액세스 과정이 개시되도록 하는 단계이다.

1030 단계에서 단말과 기지국은 프리앰블을 전송하고 랜덤 액세스 응답(RAR)을 수신하는 등의 랜덤 액세스 과정을 수행한다. 프리앰블의 전송 출력을 설정함에 있어서, 단말은 해당 SCell 설정 제어 메시지의 pathlossReferenceLinking 파라미터가 PCell인 경우, PCell의 경로 손실을 참고하여 프리앰블의 전송 출력을 결정한다. pathlossReferenceLinking 파라미터가 SCell인 경우, 해당 SCell의 경로 손실을 참고하여 프리앰블의 전송 출력을 결정한다. 단말은 랜덤 액세스 과정에서 TAC(Timing Advance Command)를 수신하며, 수신한 TAC를 적용해서 역방향 전송 타이밍을 결정할 수 있다. 도 11을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 순방향 타이밍 레퍼런스 셀과 역방향 전송 타이밍의 관계를 설명하는 도면이다.

단말은 PDCCH 오더에 의해서 소정의 SCell (예를 들어, SCell 3)에서 랜덤 액세스 과정을 개시하는 경우, SCell 3의 순방향 프레임 바운더리(1105)에 맞춰서 프리앰블을 전송한다. 기지국은 상기 프리앰블을 수신하면 역방향 신호의 수신 시점이 싸이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix) 내에 위치할 수 있도록 적절한 TAC를 결정해서 랜덤 액세스 응답을 통해 단말에게 전달한다.

단말은 TAC를 수신하는 경우, SCell 3의 순방향 프레임 바운드리에서 지시된 것만큼 역방향 전송 타이밍을 앞으로 당긴다. 순방향 프레임 바운드리와 역방향 프레임 바운더리 사이의 거리를 TA(Timing Advance, 1110)라고 할 때, 상기 TA의 기준이 되는 순방향 프레임의 SCell을 DL 타이밍 레퍼런스 SCell(DL timing reference SCell)이라고 한다. 단말은 SCell 3과 동일한 TAG 에 속하는 SCell들(도 11에서는 SCell 4)의 역방향 전송 타이밍 역시 DL 타이밍 레퍼런스 SCell의 순방향 프레임 바운더리에서 TA(1115)를 적용하여 결정한다. 단말은 이러한 과정을 수행한 후, 즉, TAC를 참고하여 S-TAG#1의 역방향 전송 타이밍을 결정한 후, S-TAG#1에 대한 시간 정렬 타이머(TimeAlignmentTimer)를 구동한다.

1035 단계에서 단말이 S-TAG#1의 DL 타이밍 레퍼런스 SCell인 SCell 3의 비활성화를 지시하는 활성화/비활성화 MAC CE를 수신하는 경우, 단말은 SCell 3을 비활성화시킨다. 그 후, 단말은 1040 단계에서 DL 타이밍 레퍼런스 SCell이 비활성화된 TAG에 속하는 SCell 중 현재 활성화 상태인 셀을 선택하여 새로운 DL 타이밍 레퍼런스 SCell로 설정한다. 단말은 pathlossReferenceLinking 파라미터가 sCell로 설정된 셀을 우선적으로 고려해서 새로운 DL 타이밍 레퍼런스 SCell을 결정한다. 단말은 새로운 DL 타이밍 레퍼런스 SCell이 결정되는 경우, TA를 갱신한다. 이는 도 12를 참조하여 설명한다.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말이 새로운 순방향 타이밍 레퍼런스 셀을 기준으로 새로운 TA를 결정하는 방법을 설명하는 도면이다.

단말은 새로운 DL 타이밍 레퍼런스 SCell이 결정되는 경우 TA를 다음과 같이 갱신한다.

새로운 TA (1215) = Old TA (비활성화된 DL 타이밍 레퍼런스 SCell을 기준으로 설정된 TA, 1205) - 차이값 (비활성화된 DL 타이밍 레퍼런스 SCell의 순방향 프레임 바운드리와 새로운 DL 타이밍 레퍼런스 SCell의 순방향 프레임 바운드리의 차이값, 1210)

그 후, 단말은 새로운 DL 타이밍 레퍼런스 SCell의 순방향 서브 프레임 바운더리에 맞춰서 역방향 전송 타이밍을 조정한다. 활성화 상태인 SCell이 없는 경우, 단말은 DL 타이밍 레퍼런스 SCell을 그대로 유지하고 상기 동작을 수행하지 않는다.

도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.

먼저 단말은 1305 단계에서 기지국으로부터 SCell 및 TAG를 설정하는 RRC 제어 메시지를 수신한다. 단말은 수신한 RRC 제어 메시지에 포함된 정보에 따라 SCell을 설정하고 SCell을 적절한 TAG에 포함시킨다. 이 때, 수신한 RRC 제어 메시지에 SCell을 소정의 TAG에 포함시킬 것을 지시하는 명시적인 정보가 포함되어 있는 경우, 단말은 SCell을 지시 받은 TAG에 포함시킨다. 하지만, SCell을 어떤 TAG에 포함시킬 것인지 지시하는 정보가 포함되어 있지 않는 경우에 단말은 SCell에 역방향이 설정되어 있다면 SCell을 P-TAG에 포함시킨다.

1310 단계에서 단말은 추가된 SCell을 통해 통상적인 동작을 수행한다. 통상적인 동작이란, 예를 들어, 기지국의 지시에 따라 SCell 혹은 SCell과 동일한 TAG에 속한 서빙 셀에서 랜덤 액세스 과정을 수행하여 TAG에 대한 역방향 동기를 확립하고 시간 정렬 타이머(TimeAlignmentTimer)를 구동할 수 있다. 그리고 SCell이 활성화 상태인 경우, SCell을 통한 순방향/역방향 데이터 송수신을 진행할 수 있다.

단말은 1315 단계에서 SCell이 속한 TAG의 DL 타이밍 레퍼런스 SCell을 비활성화시키는 MAC CE를 수신하여 또는 DL 타이밍 레퍼런스 SCell에서 소정의 기간 동안 데이터 송수신이 발생하지 않아 단말이 자체적으로(autonomously) DL 타이밍 레퍼런스 SCell을 비활성화 시킬 수 있다. 참고로 랜덤 액세스 과정이 수행되었던 SCell이 DL 타이밍 레퍼런스 SCell역할을 할 수 있다.

그 후, 1320 단계에서 단말은 TAG에 활성화 상태인 다른 SCell이 존재하는지 검사한다. TAG에 활성화 상태인 다른 SCell이 존재하는 경우, 단말은 1325 단계로 진행하고 TAG에 활성화 상태인 다른 SCell이 존재하지않는 경우, 단물은 1335 단계로 진행한다. 또는 단말은 TAG에 속한 SCell들 중 활성화 상태이면서 역방향이 설정된 SCell이 있는지 검사하고, TAG에 속한 SCell들 중 활성화 상태이면서 역방향이 설정된 SCell이 있는 경우, 1325 단계로 진행하고, 없는 경우, 1335 단계로 진행할 수도 있다.

단말이 1325 단계로 진행한 경우, 단말은 동일한 TAG에 속하는 SCell들 중 활성화 상태이면서 역방향이 설정된 SCell 중 하나를 새로운 DL 타이밍 레퍼런스 SCell로 선택한다. 이 때, 채널 상황이 가장 양호한 셀, 혹은 pathloss reference가 SCell로 설정된 SCell을 우선적으로 선택할 수 있다. 그 후, 단말은 1330 단계로 진행하여 새롭게 선택된 DL 타이밍 레퍼런스 SCell의 순방향 서브 프레임 바운더리를 기준으로 새로운 TA를 산출하고 적용한다. 그리고 상기 새롭게 선택된 DL 타이밍 레퍼런스 SCell의 순방향 서브 프레임 바운더리를 기준으로 해당 TAG의 역방향 전송 타이밍을 조정한다.

단말이 1320 단계에서 1335 단계로 진행한 경우, 단말은 현재의 DL 타이밍 레퍼런스 SCell을 그대로 유지하고 동작을 종료한다.

<제4 실시예>

SCell에서의 랜덤 액세스는 PCell에서의 랜덤 액세스와 여러 모로 다른 속성을 가진다. 예를 들어, SCell에서의 랜덤 액세스는 오로지 PDCCH 오더(order)에 의해서만 트리거되며, 단말에게 이미 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier)가 할당된 상태에서 개시된다는 것 등이 있으며, 만약 SCell에서의 랜덤 액세스에는 항상 전용 프리앰블(dedicate preamble)만 사용하기로 규정한다면 SCell에서의 랜덤 액세스에서는 랜덤 액세스 응답 메시지를 전송할 때 단말의 C-RNTI를 이용할 수 있다.

본 발명의 제4 실시예에서는 이러한 속성을 고려해서 PCell에서의 랜덤 액세스과정과 SCell에서의 랜덤 액세스 과정에 상이한 절차를 적용한다. 이를 통해 SCell에서의 랜덤 액세스에서 발생하는 오버헤드(overhead)를 줄인다.

단말은 SCell에서 랜덤 액세스를 수행하는 경우, 프리앰블에 대한 응답 메시지를 C-RNTI를 이용해서 수신하고, PCell에서 랜덤 액세스를 수행하는 경우, 프리앰블에 대한 응답 메시지를 RA-RNTI를 이용하여 수신한다. 종래 기술에 따르면 TAC를 단말에게 전달하는 방법으로 랜덤 액세스 응답(Random Access Response, RAR)을 이용하는 방법과 TAC MAC CE를 이용하는 방법이 있으며, 랜덤 액세스 과정 중에서는 랜덤 액세스 응답이 이용되고 랜덤 액세스 과정 중이 아니라면 TAC MAC CE가 이용된다.

본 발명에서는 SCell에서 랜덤 액세스가 진행되는 경우에는, 랜덤 액세스 응답이 아니라 TAC MAC CE를 통해서 TAC를 지시하고, 상기 TAC MAC CE 수신 여부로 랜덤 액세스 완료 여부를 판단한다. 이 때, 기존 TAC MAC CE와 동일한 포맷을 사용할 경우 TAC의 크기가 충분하지 않은 문제가 있을 수 있으므로 새로운 포맷의 TAC MAC CE를 정의해서 사용한다.

도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.

도 14를 참조하여 설명하면, 먼저 1405 단계에서 단말은 기지국으로부터 랜덤 액세스 과정을 수행할 것을 지시하는 PDCCH 오더(order)를 전송한다. 단말은 PDCCH 오더를 수신하는 경우, PCell 혹은 SCell에서 랜덤 액세스를 개시한다. 만약 PDCCH 오더가 PCell에서 수신되는 경우, 단말은 PCell에서 랜덤 액세스 과정을 개시하고, PDCCH order가 SCell에서 수신되는 경우, 단말은 PDCCH 오더가 수신된 SCell에서 랜덤 액세스 과정을 개시한다. 또한, PDCCH 오더에 어떤 서빙 셀(Serving Cell)에서 랜덤 액세스를 개시해야 하는지를 지시하는 정보가 함께 전송될 수도 있다.

1410 단계에서 단말은 PCell 혹은 SCell에서 랜덤 액세스 과정을 개시한다. 단말은 소정의 규칙에 따라서 프리앰블을 선택하여(또는 PDCCH order에서 지시된 프리앰블을 사용하여) 선택된 프리앰블을 전송한다. 이때, 단말은 프리앰블의 전송 출력을 설정함에 있어서, PCell에서 랜덤 액세스를 하는 경우에는 PCell의 경로 손실을 참고하여 프리앰블의 전송 출력을 결정한다. SCell에서 랜덤 액세스를 하는 경우에는 단말은 해당 SCell의 pathlossReferenceLinking 파라미터가 PCell인 경우, PCell의 경로 손실을 참고하여 프리앰블의 전송 출력을 결정하고, pathlossReferenceLinking 파라미터가 sCell인 경우, 해당 SCell의 경로 손실을 참고해서 프리앰블의 전송 출력을 결정한다.

1415 단계에서 단말은 전용 프리앰블을 사용하였는지 랜덤 프리앰블을 사용하였는지 여부를 검사한다. 랜덤 프리앰블을 사용한 경우, 단말은 1425 단계로 진행하여 랜덤 액세스 절차 1을 진행한다. 전용 프리앰블을 사용한 경우, 단말은 1420 단계로 진행한다. 여기서, 랜덤 프리앰블이란 단말이 소정의 프리앰블 셋에서 무작위로 선택하는 프리앰블이고 전용 프리앰블이란 기지국이 지정한 프리앰블을 의미한다.

단말이 1420 단계로 진행한 경우, 단말은 랜덤 액세스 과정이 PCell에 대한 것인지 SCell에 대한 것인지 검사한다. 혹은 랜덤 액세스 과정이 PCell이 속한 TAG에 대한 것인지 PCell이 속하지 않은 TAG에 대한 것인지 검사한다. 랜덤 액세스 과정이 PCell에 대한 것인 경우, 단말은 1425 단계로 진행하여 랜덤 액세스 절차 1을 진행한다. 랜덤 액세스 과정이 SCell에 대한 것인 경우, PCell이 속하지 않은 TAG에 대한 것인 경우, 또는 소정의 SCell에 대한 것인 경우에는 단말은 1430 단계로 진행해서 랜덤 액세스 절차 2를 진행한다.

여기서, 랜덤 액세스 절차 1은 통상적인 랜덤 액세스 절차이며, 단말이 프리앰블을 전송한 후, 랜덤 액세스 응답을 수신하고 상기 랜덤 액세스 응답에 수납된 TAC를 적용하며, 상기 랜덤 액세스 응답에 수납된 역방향 그랜트를 사용해서 역방향 전송을 수행하는 등의 과정을 의미한다.

랜덤 액세스 절차 2는 단말이 전용 프리앰블을 사용해서 SCell에서(혹은 PCell이 속하지 않은 TAG의 SCell에서 혹은 소정의 SCell에서) 랜덤 액세스 절차를 수행하는 경우 적용되는 절차이다. 이때, 단말은 프리앰블을 전송한 후, 단말의 C-RNTI를 사용해서 전송된 TAC MAC CE를 수신하는 경우에 랜덤 액세스 과정을 종료하는 절차이다. 단말은 수신한 TAC MAC CE에 수납된 TAC를 적용해서 역방향 전송 타이밍을 결정한다.

통상적으로 TAC MAC CE에는 6 비트 TAC가 수납되며, 현재 역방향 전송 타이밍에 대한 상대적인 조정값을 나타내는 + 값이나 ?값을 가진다. 그러나 단말이 소정의 SCell에 대해서 전송 타이밍을 최초로 설정하는 경우, 6 비트의 상대값으로는 역방향 타이밍 조정을 충분히 하지 못할 수 있다. 본 발명에서 랜덤 액세스 절차 2가 사용되는 경우, TAC MAC CE에는 6 비트보다 큰 크기(예를 들어, 11 비트 크기)의 TAC 값을 사용하게 된다. 이하 설명의 편의를 위해서 종래의 TAC MAC CE를 제1 TAC MAC CE로, SCell 랜덤 액세스 과정에서 프리앰블에 대한 응답용으로 사용되는 TAC MAC CE를 제2 TAC MAC CE로 명명한다. 제1 TAC MAC CE와 제2 TAC MAC CE의 포맷의 일 실시예는 도 15에 도시되어 있다.

도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 TAC의 포맷을 나타내는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제1 TAC MAC CE와 제2 TAC MAC CE의 포맷은 1505 및 1510과 같다. 상기 실시예에서 제2 TAC MAC CE(1510)에서 사용하지 않는 5 비트 중 일부는 역방향 전송 출력을 제어하는 용도로 사용될 수도 있다. 또는 제2 TAC MAC CE(1510)의 포맷을 제1 TAC MAC CE(1505)의 포맷과 동일하게 정의하고, 아래 표와 같이 제1 TAC MAC CE(1505)의 TAC의 의미와 제2 TAC MAC CE(1510)의 TAC의 의미를 다르게 정의할 수도 있다.

제1 TAC MAC CE의 TAC의 의미

랜덤 액세스 절차 2에서 사용하는 제2 TAC MAC CE의 TAC의 의미

현재 역방향 전송 타이밍을 기준으로 적용되는 값으로 0 ~ 63 사이의 각 각의 value는 소정의 매핑 테이블에 의해서 실제 값이 정의된다. 전송 타이밍을 앞으로 당기거나 뒤로 미룰 수 있다. 즉 일부는 +로 일부는 - 로 정의된다.

RAR에서 사용되는 11 비트 TAC와 동일한 크기를 가지고 동일한 매핑 룰을 따르는 TAC의 소정의 m 비트. 예를 들어 11 비트의 TAC 중 MSB m 비트가 될 수 있다. 또는 LSB m 비트가 될 수도 있고, Xn ~ Xn+m 비트일 수도 있다. 상기 TAC는 DL 타이밍 레퍼런스 셀의 순방향 서브 프레임 바운더리를 기준으로 적용된다. 상기 순방향 서브 프레임 바운더리 대비 앞으로 당기는 것만 가능하다. 즉 + 값(혹은 - 값)만 정의된다.

랜덤 액세스 절차 2를 사용한다면 단말은 프리앰블을 전송한 후 소정의 시구간 (예를 들어 RAR window와 동일한 시구간)에서 자신의 C-RNTI로 전송되는 제2 TAC MAC CE 수신되는지 검사한다. 만약 수신된다면 TAC를 적용하고 랜덤 액세스 과정을 종료한다. 만약 상기 소정의 시구간이 완료될 때까지 제2 TAC MAC CE가 수신되지 않으면 단말은 프리앰블 재전송 절차를 진행한다.

<제5 실시예>

SPS(Semi Persistent Scheduling)란, 한 번 할당된 전송 자원을 단말이 주기적으로 사용하도록 하는 것이다. 예를 들어, 기지국이 임의의 시점에 단말에게 X라는 전송 자원을 반영구적으로(seim-persistently) 할당하는 경우, 단말은 상기 X라는 전송 자원을 소정의 주기마다 한 번씩 사용한다. SPS 전송 자원을 configured DL assignment, configured UL grant라고도 하며, SPS 전송 자원이 활성화되는 것을 configured DL assignment 혹은 configured UL grant가 초기화(initialize)된다고도 표현하며, SPS 전송 자원이 비활성화되는 것을 configured DL assignment 혹은 configured UL grant가 클리어(clear)된다고도 표현한다. 이하 설명의 편의를 위해서 configured DL assignment 혹은 configured UL grant를 configured resource로 통칭한다.

임의의 시점에 단말에게 configured resource가 초기화 되었을 때, 이후 어느 시점에 상기 configured resource를 사용할 수 있을지 판단하여야 한다. 이를 위해서 기지국은 단말에게 상기 configured resource의 주기를 RRC 제어 메시지로 알려주고, 단말은 configured resource가 초기화된 시점과 주기 등의 파라미터를 이용해서 configured resource가 발생하는 서브 프레임을 인지한다. 이 때, 아래와 같은 수식을 사용해서 초기화된 시점을 인지하는 것이 가능하다.

[수식 1]

(10 * SFN + subframe) = [(10 * SFNstart time + subframestart time) + N * semiPersistSchedInterval] modulo 10240, for all N>0.

여기서, SFNstart time은 configured resource가 초기화된 라디오 프레임의 시스템 프레임 번호이고, subframestart time은 configured resource가 초기화된 서브 프레임의 서브 프레임 번호이며, semiPersistSchedInterval은 configured resource의 발생 주기이다.

일반적인 경우, 상기 수식을 이용하여 configured resource의 발생 시점을 정확하게 계산할 수 있지만, semiPersistSchedInterval이 10240의 약수가 아닌 경우에는 configured resource가 semiPersistSchedInterval보다 자주 발생하는 문제가 발생한다.

도 16은 SPS 발생 서브 프레임을 판단하는 과정에서 발생할 수 있는 오류의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 16을 참조하여 설명하면, semiPersistSchedInterval이 30 ms이고, configured resource가 SFN이 0인 라디오 프레임의 0번 서브 프레임(이하 [0,0]으로 표기, 1605)에서 초기화되었을 때, [1,0] (1610)과 [2,0] (1615) 등에서도 수식 1이 만족되기 때문에 configured resource가 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는, [수식 1]의 N을 모든 N이 아닌 순차적으로 증가하는 N으로 정의하여야 한다. 즉, 단말은 configured resource가 초기화되면 N을 0으로 초기화하고 configured resource가 발생할 때마다 N을 1씩 증가시킨다. 그리고 configured resource가 다시 초기화되면 현재 N의 사용을 중지하고 N을 0으로 초기화한다. 본 발명에서 단말은 수식 2를 사용해서 configured resource가 발생하는 서브 프레임을 판단한다.

[수식 2]

(10 * SFN + subframe) = [(10 * SFNstart time + subframestart time) + N * semiPersistSchedInterval] modulo 10240, N>0이며 순차적으로 1씩 증가.

configured resource가 사용되고 있는 중에(즉, configured resource가 초기화된 후 클리어 되기 전의 기간 동안) SPS 설정(예를 들어 SPS의 주기)가 변경되는 경우, 단말은 변경된 주기에 맞춰 새로운 N을 계산하여야 하는 번거로움이 있다. 또한 새로운 SPS 설정이 적용되는 시점을 기지국이 정확하게 인지하지 못하기 때문에, 단말과 기지국이 configured resource가 발생하는 서브 프레임을 다르게 인식할 위험도 있다. 이러한 문제가 발생하지 않도록 configured resource가 사용되고 있는 중에는 SPS 설정을 변경하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기지국은 configured resource가 사용되고 있는 중에는 SPS 설정을 변경하지 않도록 하며, 단말은 상기 사항을 고려해서 configured resource가 사용 중일 때 SPS 설정을 변경하는 제어 메시지가 수신되면, 오류가 발생한 것으로 판단하고 현재 연결을 해제하고 연결을 재설정하는 절차를 개시한다. 그러나 예외적으로 configured resource가 사용 중이라 하더라도 SPS 설정을 변경할 수 있도록 허용할 수 있다. 예를 들어, 단말을 핸드오버 시키는 경우 혹은 새로운 SPS 설정이 SPS 설정을 해제하는 경우 등이 이러한 경우이다.

도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.

먼저, 1705 단계에서 단말은 소정의 RRC 제어 메시지, 예를 들어, RRC 연결 재구성(RRC Connection Reconfiguration) 메시지를 통해서 configured resource 관련 설정 정보인 SPS 설정(SPS-config) 정보를 수신한다. SPS 설정 정보는 아래와 같은 정보들을 포함할 수 있다.

1)SPS C-RNTI: configured resource의 활성화/비활성화 명령, 혹은 configured resource를 이용한 송수신에 대한 HARQ 재전송 명령에 사용되는 단말의 셀 레벨 식별자

2)SemiPersistSchedInterval: configured resource 발생 주기.

3)numberOfConfSPS-Processes: SPS 동작에 사용되는 HARQ 프로세스의 개수. 이 파라미터가 n이면 HARQ process 0 ~ (n-1)까지 n개의 프로세스가 SPS 동작에 사용됨.

1710 단계에서 단말은 configured resource가 이미 사용 중인지 검사한다. 즉, 1705 단계 이전에 SPS 설정 정보를 수신한 적이 있고, 현재 시점에 configured resource가 사용 중인지 검사하는 것이다. configured resource가 이미 사용 중인 경우, 단말은 1715 단계로 진행한다. configured resource가 사용 중이지 않은 경우, 즉, SPS 설정 정보를 수신한 적이 없거나, SPS 설정 정보를 수신하였지만 configured resource가 사용 중이 아닌 경우, 1730 단계로 진행한다.

단말이 1710 단계에서 1715 단계로 진행한 경우, 단말은 수신한 SPS 설정 정보가 포함된 제어 메시지가 핸드오버를 위한 메시지인지 또는 SPS 설정을 해제하도록 지시하는 메시지인 것인지 검사한다. 수신한 SPS 설정 정보가 포함된 제어 메시지가 핸드오버를 위한 메시지인 경우, 1730 단계로 진행하고, 수신한 SPS 설정 정보가 포함된 제어 메시지가 SPS 설정을 해제하도록 지시하는 메시지인 경우, 1720 단계로 진행한다. 상기 두 가지 조건이 하나도 성립하지 않는 경우에는 1725 단계로 진행한다.

단말이 1715 단계에서 1720 단계로 진행한 경우에는, configured resource가 사용 중인 상태에서 SPS 설정이 재구성(reconfigure)되었지만, 이러한 재구성은 SPS 설정을 해제하는 것임을 의미한다. 이 경우, configured resource 사용 중에 SPS 설정이 재구성되더라도 전술한 문제점이 발생하지 않으므로, 단말은 1720 단계에서 지시 받은 대로 SPS 설정을 재구성한다. 즉, SPS 설정을 해제한다. 그리고 현재 사용 중인 configured resource를 클리어한다.

단말이 1715 단계에서 1725 단계로 진행한 경우에는, configured resource가 사용 중인 상태에서 SPS 설정이 재구성되었다는 것이며, 전술한 문제가 발생할 수 있다는 것을 의미한다. 기지국이 이러한 상황에서는 SPS 설정을 재구성하지 않기로 규정되어 있기 때문에, 1725 단계에서 단말은 극복할 수 없는 오류가 발생한 것으로 판단하고 RRC 연경 재수립(RRC connection re-establishment) 과정을 개시한다. RRC 연경 재수립 과정을 수행한다는 것은, 단말이 현재 설정된 모든 구성을 해제하고 모든 타이머의 구동을 중지하며 셀 선택 과정을 수행하는 것을 의미한다. 그리고 상기 셀 선택 과정을 통해서 새로운 셀이 선택되면 상기 셀에서 RRC 연경 재수립 요청(RRC connection reestablishment request) 메시지를 전송하여 RRC 연결을 재수립하는 절차를 수행한다. RRC 연경 재수립 요청 메시지에는 단말의 이전 서빙 셀의 식별자 정보와 단말이 이전 셀에서 사용하던 단말 식별자 정보와 단말의 인증을 위한 보안 토큰(security token)이 포함된다.

단말이 1715 단계에서 1730 단계로 진행한 경우에는, configured resource가 사용 중인 상태에서 SPS 설정이 재구성되었으며, 동시에 핸드오버가 진행되었다는 것을 의미한다. 단말은 핸드오버가 개시되면 현재 사용 중인 configured resource를 클리어하고 타겟 셀로 이동한 후 configured resource가 초기화될 때까지 configured resource를 사용하지 않기 때문에 전술한 문제가 발생하지 않는다.

단말이 1710 단계에서 1730 단계로 진행한 경우에는, configured resource가 사용되지 않는 상태에서 SPS 설정이 재구성 되었다는 것을 의미하며 전술한 문제가 발생하지 않는다. 따라서,configured resource가 활성화되면 상기 새로운 SPS 설정을 적용하기 위해서 1730 단계에서 단말은 상기 새로운 SPS 설정을 기억한다.

그 후, 단말은 1735 단계로 진행하여 configured resource를 활성화하라는 명령을 수신한다. 구체적으로, 단말은 SPS C-RNTI로 address되고 NDI가 0으로 설정된 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 메시지를 수신한다. 수신한 PDCCH 메시지에는 configured resource로 사용될 전송 자원 정보와 MCS(Modulation and Coding Scheme) 정보 등도 포함된다.

1740 단계에서 단말은 PDCCH를 수신한 서브 프레임의 SFN과 서브 프레임 번호를 기억하고 수식 2에 상기 파라미터들과 SemiPersistSchedInterval를 대입하고 N을 0으로 설정해서 configured resource가 발생하는 서브 프레임을 판단한다. 그리고 상기 서브 프레임에서 configured resource를 이용해서 데이터를 전송하거나 혹은 수신한다. configured downlink assignment를 기준으로 좀 더 자세히 설명하면, 단말은 SPS 활성화 명령이 수신된 시점을 기준으로 SemiPersistSchedInterval마다 소정의 전송 자원을 통해 소정의 변조 방식과 채널 코딩 방식이 적용된 데이터를 수신한다. 수신하는 데이터는 HARQ 최초 전송용 데이터이며, SPS 전송 자원으로 수신한 데이터의 디코딩에 실패한다면 HARQ 재전송 과정을 수행한다. HARQ 재전송 시에도 SPS C-RNTI가 사용된다. 단말은 상기 SPS로 수신한 데이터를 처리하기 위해서 numberOfConfSPS-Processes 개의 HARQ 프로세스를 교대로 사용한다.(즉, SPS로 데이터를 수신할 때마다 HARQ 프로세스 0, 1,.. ,(n-1) 들을 교대로 사용해서 데이터를 저장하고 HARQ 동작을 수행한다.) SemiPersistSchedInterval, numberOfConfSPS-Processes 및 SPS C-RNTI는 RRC 제어 메시지의 SPS 설정 정보를 통해 단말에게 전달된다. SPS용 전송 자원과 MCS(Modulation and Coding Scheme)는 PDCCH의 SPS 활성화 명령을 통해 단말에게 전달된다.

나아가 단말은 1745 단계에서 configured resource가 발생한 서브 프레임이 경과되면 단말은 N을 1 증가시키고 1740 단계로 진행해서 configured resource가 발생할 다음 서브 프레임을 판단하는 동작을 반복한다.

< 제 6 실시예 >

TTI 번들링(Transmission Time Interval bundling)은 단말이 4개의 서브프레임에 걸쳐서 동일한 데이터를 전송하는 기법으로 셀 경계(cell edge)에서 발생하는 단말의 출력 부족(power shortage) 문제를 해결하기 위해서 도입되었다. 핸드오버를 수행함에 있어서 단말이 타겟 셀로 이동한 후 가능하면 신속하게 TTI 번들링을 개시하는 것이 바람직하다. 이를 위해서 핸드오버를 명령하는 제어 메시지에 타겟 셀에서 TTI 번들링을 적용할 것을 지시하는 제어 정보를 포함시켜서 단말에게 전송할 수 있다.

단말은 핸드 오버를 수행함에 있어서 타겟 셀로 이동한 후 랜덤 액세스 과정을 수행한다. 이 때, 랜덤 액세스 과정에서 수신하는 랜덤 액세스 응답 메시지에는 역방향 그랜트가 포함되어 있으며, 단말은 역방향 그랜트를 이용해서 핸드오버 완료를 보고하는 제어 메시지 등을 전송할 수 있다. 본 실시예에서는 랜덤 액세스 응답 메시지에서 지시된 역방향 그랜트에 대해서 TTI 번들링을 적용할지 여부를 기지국이 제어하고 단말이 판단하는 방법을 제시한다.

도 18은 본 발명의 제6 실시예에 따른 단말과 기지국들 사이의 일련의 동작을 도시한 도면이다.

먼저, 1815 단계에서 소스 기지국(Source ENB, 1810)은 단말(1805)에 출력 부족(power shortage) 상황이 발생한 것을 인지하고 단말에게 TTI 번들링 설정 메시지를 전송한다. TTI 번들링 설정은 RRC 연결 재구성(RRC CONNECTION RECONFIGURATION) 메시지에 ttiBundling이라는 파라미터를 ‘true’로 설정해서 전송함으로써 이루어 질 수 있다.

단말은 RRC 연결 재구성 메시지를 수신 후, 1820 단계에서 TTI 번들링 동작을 개시한다. TTI 번들링 동작이란, 역방향 그랜트를 수신하거나 설정된 역방향 그랜트에 의해서 역방향 전송이 트리거되면, 하나의 MAC PDU를 소정의 횟수만큼 연속적으로 전송 및 재전송하는 동작을 일컫는다. 소정의 횟수는 TTI_BUNDLE_SIZE라는 값으로 설정된다. 연속적으로 전송되는 역방향 전송을 번들이라고 하며, HARQ 동작은 번들 단위로 수행된다. 이렇게 하나의 패킷을 연속적으로 전송하고, 기지국이 연속적으로 전송된 역방향 신호를 소프트 컴바이닝(soft combining)함으로써, 단말의 전송 출력이 부족한 상황에서도 양호한 전송 성공률을 유지할 수 있다.

단말은 1825 단계에서 주변 셀의 채널 품질이 현재 셀의 채널 품질 보다 일정 오프셋(offset) 이상 우수한 상황이 일정 기간 이상 지속되는 등의 이벤트가 발생하면 단말은 상기 주변 셀의 채널 품질을 보고하는 측정 보고(measurement report)를 생성하여 소스 기지국(1810)으로 전송한다.

이를 수신한 소스 기지국(1810)은 1827 단계에서, 채널 품질을 비롯한 여러 가지 측면(예를 들어, 셀의 load 상태 등)을 고려해서 핸드오버 여부를 판단한다. 핸드오버를 결정한 경우, 소스 기지국은 타겟 셀을 결정하고 타겟 셀의 기지국인 타겟 기지국(1813)과 핸드오버 준비 과정을 수행한다. 핸드오버 준비 과정은 핸드오버 요청(HANDOVER REQEUST) 메시지와 핸드오버 요청 ACK(HANDOVER REQEST ACK)이라는 메시지의 교환으로 이루어진다. 핸드오버 요청 ACK 메시지에는 타겟 기지국(1813)이 단(1805)말에게 전송하는 RRC 연결 재구성(RRC CONNECTION RECONFIGURATION) 메시지가 포함되며 핸드오버 요청 ACK 메시지(보다 상세히 설명하면, 핸드오버 요청 ACK 메시지에 수납된 RRC 연결 재구성 메시지)에는 단말(1805)이 타겟 셀에서 사용할 전용 프리앰블(dedicate preamble) 정보가 포함되어 있을 수 있다. 전용 프리앰블(Dedicate preamble)은 단말(1805)이 일정 기간 동안 독점적으로 사용할 수 있는 프리앰블이며, RRC 연결 재구성 메시지의 ra-PreambleIndex라는 필드에 의해서 시그널링된다. 또한 핸드오버 요청 ACK 메시지에는 단말(1805)이 타겟 셀에서 TTI 번들링을 적용할지 여부를 지시하는 정보(ttiBundling 파라미터)도 포함된다.

1830 단계에서 소스 기지국(1810)은 단말(1805)에게 핸드오버를 명령한다. 보다 상세히 설명하면, 소스 기지국(1810)은 단말(1805)에게 타겟 기지국(1813)에 대한 정보를 담고 있는 RRC 연결 재구성 메시지를 전송한다. 이 RRC 연결 재구성 메시지는 실제로는 타겟 기지국(1813)이 생성하여 소스 기지국(1810)에게 핸드오버 요청 ACK이라는 메시지에 수납하여 전달하는 것으로, 소스 기지국(1810)은 핸드오버 요청 ACK에 수납된 RRC 연결 재구성 메시지를 가공하지 않고 단말(1805)에게 그대로 전송한다.

그 후, 단말(1805)은 1835단계에서 타겟 기지국(1813)과 핸드오버를 위한 과정을 수행한다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 단말(1805)은 타겟 기지국(1813)에 대해서 순방향 동기를 획득하고, 타겟 기지국(1813)에서 소정의 전송 자원을 이용해서 프리앰블을 전송한다. 이 프리앰블은 랜덤 액세스 과정의 첫번째 역방향 신호에 해당하는 것이다. 단말(1805)에게 전용 프리앰블이 할당된 경우, 단말(1805)은 그 전용 프리앰블을 전송하며, 단말(1805)에게 전용 프리앰블이 할당되지 않은 경우, 단말(1805)은 소정의 프리앰블 셋 중 무작위로 선택된 프리앰블(이하 랜덤 프리앰블, random preamble)을 전송한다. 이 때, 단말(1805)은 타겟 기지국(1813)으로부터 랜덤 액세스 응답(Random Access Response, 이하 RAR)을 수신할 때까지 프리앰블의 전송 출력을 높이면서 프리앰블 전송을 반복한다.

1840단계에서 타겟 기지국(1813)은 단말(1805)이 전송한 프리앰블을 수신하면 랜덤 액세스 응답(RAR)을 생성하여 단말(1805)에게 전송한다. 랜덤 액세스 응답(RAR)에는 단말(1805)의 역방향 전송 타이밍을 지시하는 TAC 와 역방향 전송 자원 정보 등이 수납된다.

단말은 랜덤 액세스 응답(RAR)을 수신하는 경우, TAC 에 맞춰서 역방향 전송 타이밍을 조정한다. 그리고 랜덤 액세스 응답(RAR)에 수납되어 있던 역방향 전송 자원 정보를 사용해서 역방향 전송 수행을 준비한다. 타겟 기지국(1813)에서 단말(1805)이 가장 먼저 전송하는 역방향 데이터는 통상 RRC 연결 재구성을 성공적으로 수행했음을 보고하는 RRC 연결 재구성 완료(RRC CONNECTION RECONFIGURATION COMPLETE) 메시지이며, 단말(1805)은 할당 받은 전송 자원을 이용해서 RRC 연결 재구성 완료 메시지의 전송을 준비할 수 있다.

나아가 단말(1805)은 1845단계에서, 랜덤 액세스 응답(RAR)에서 할당 받은 전송 자원을 이용해서 역방향 전송을 수행한다. 단말이 전용 프리앰블을 사용하고, 1830단계에서 수신한 RRC 연결 재구성 메시지에서 TTI 번들링을 적용하도록 명령 받은 경우, 단말(1815)은 역방향 전송 시 TTI 번들링을 적용한다. 즉, 할당 받은 전송 자원을 4 TTI 동안 연속적으로 사용해서 한 MAC PDU를 4번 연속 전송/재전송한다. 단말(1805)이 전용 프리앰블을 사용하지 않는 경우, 1830 단계에서 수신한 RRC 연결 재구성 메시지에서 TTI 번들링을 적용하도록 명령 받았다 하더라도, 단말(1805)은 역방향 전송 시 TTI 번들링을 적용하지 않는다. 랜덤 프리앰블을 사용한 랜덤 액세스 과정에서는, 프리앰블과 랜덤 액세스 응답(RAR)만 교환된 해당 시점에 타겟 기지국(1813)은 프리앰블을 전송한 단말(1805)이 어떤 단말인지 알지 못하기 때문에 단말(1805)이 TTI 번들링을 적용하더라도 기지국이 제대로 수신하지 못할 것이기 때문이다. 타겟 기지국(1813)은 되도록이면 전용 프리앰블을 할당하겠지만, 가용한 전용 프리앰블이 없는 경우, 랜덤 프리앰블을 사용하여 핸드오버를 수행하도록 단말(1805)에게 명령할 수도 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 단말(1805)이 핸드오버 후 타겟 기지국(1813)에서 TTI 번들링을 적용하도록 지시 받은 경우, 전용 프리앰블을 함께 할당 받았다면 랜덤 액세스 응답(RAR)의 역방향 그랜트에 대한 역방향 전송부터 TTI 번들링을 적용하고, 전용 프리앰블을 할당 받지 못했다면 랜덤 액세스 응답(RAR)의 역방향 그랜트에 대한 역방향 전송에 대해서는 TTI 번들링을 적용하지 않고, 이후 PDCCH를 통해 전송 자원을 할당 받은 역방향 전송부터 TTI 번들링을 적용한다.

도 19는 본 발명의 제6 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.

먼저, 1905 단계에서 단말(1805)은 소스 기지국(1810)으로부터 핸드오버를 지시하는 RRC 연결 재구성 메시지를 수신한다. 보다 상세히 설명하면, 소스 기지국(1810)은 단말(1805)에게 타겟 기지국(1813)에 대한 정보를 담고 있는 RRC 연결 재구성 메시지를 전송한다. 이 RRC 연결 재구성 메시지는 실제로는 타겟 기지국(1813)이 생성하여 소스 기지국(1810)에게 핸드오버 요청 ACK이라는 메시지에 수납하여 전달하는 것으로, 소스 기지국(1810)은 핸드오버 요청 ACK에 수납된 RRC 연결 재구성 메시지를 가공하지 않고 단말(1805)에게 그대로 전송한다.

1910 단계에서 단말(1805)은 RRC 연결 재구성 메시지에서 지시한 셀과 순방향 동기를 수립한다. 그 후, 단말은 1915 단계로 진행하여, RRC 연결 재구성 메시지에서 전용 프리앰블이 할당되었는지 여부를 판단한다. RRC 연결 재구성 메시지에 ra-PreambleIndex가 수납되어 있고, 이 필드가 1 에서 63 사이의 정수라면 전용 프리앰블이 할당된 것으로 판단한다. ra-PreambleIndex가 수납되어 있지 않거나, ra-PreambleIndex 파리미터가 수납되어 있으나 그 값이 0인 경우에는 전용 프리앰블이 할당되지 않은 것이다. 전용 프리앰블이 할당되었다고 판단하는 경우, 단말은 1920 단계로 진행하고, 전용 프리앰블이 할당되지 않았다고 판단하는 경우, 단말은 1945 단계로 진행한다.

1920 단계에서 단말은 ra-PreambleIndex에서 지시된 프리앰블을 소정의 시점에 소정의 전송 자원을 이용해서 전송한다. 프리앰블을 전송하는 시점과 전송 자원은 시스템 정보로 단말들에게 공지되며, 핸드오버의 경우, 핸드 오버를 지시하는 RRC 연결 재구성 메시지에서 단말(1805)에게 통보된다. 단말(1805)은 소정의 횟수 내에서 타겟 기지국(1813)이 유효한 랜덤 액세스 응답(RAR)을 전송할 때까지 프리앰블을 전송한다. 단말이 프리앰블을 전송할 수 있는 최대 횟수는 preambleTransMax에 의해서 규제되며 이 값은 RRC 연결 재구성 메시지를 통해 단말에게 통보된다.

단말(1805)이 1925 단계에서 유효한 랜덤 액세스 응답(RAR)을 수신하면, 랜덤 액세스 응답(RAR)에 수납된 TAC를 적용해서 역방향 전송 타이밍을 조정한다. 그리고 랜덤 액세스 응답(RAR)에서 지시된 역방향 전송 자원을 이용해서 역방향 전송을 수행해야 함을 인지한다. 유효한 랜덤 액세스 응답(RAR)이란, 서브 헤더에 단말(1805)이 전송한 프리앰블에 해당하는 프리앰블 ID가 포함된 랜덤 액세스 응답(RAR)이다.

그 후, 단말은 1930 단계에서 랜덤 액세스 응답(RAR)에서 할당된 역방향 전송 자원을 이용한 역방향 전송에 TTI 번들링을 적용할지 여부를 판단하기 위하여, 핸드오버를 지시하는 RRC 연결 재구성 메시지에 ‘true’로 설정된 ttiBundling 파라미터가 수납되어 있는지 여부를 판단한다. RRC 연결 재구성 메시지에 ‘true’로 설정된 ttiBundling 파라미터가 수납되어 있는 경우, 단말(1805)은 1935 단계로 진행하여 TTI 번들링을 적용한다. 즉, 전송 자원을 TTI_BUNDLE_SIZE TTI 동안 연속적으로 사용해서 하나의 MAC PDU를 반복 전송한다. 나아가 단말(1805)은 1965 단계로 진행해서 향후 역방향 전송, 즉 PDCCH를 통해서 전송 자원이 할당된 역방향 전송에도 TTI 번들링을 적용한다.

RRC 연결 재구성 메시지에 ‘true’로 설정된 ttiBundling 파라미터가 수납되어 있지 않은 경우, 단말(1805)은 1940 단계로 진행하여 랜덤 액세스 응답(RAR)에서 할당 받은 전송 자원을 사용해서 역방향 전송을 수행함에 있어서 TTI 번들링을 적용하지 않는다. 즉, 전송 자원을 1 TTI(Transmission Time Interval, 1 ms의 시구간)만 사용하여 MAC PDU를 전송한다. 나아가 단말(1805)은 1970 단계로 진행하여, 향후 역방향 전송, 즉 PDCCH를 통해서 전송 자원이 할당된 역방향 전송에도 TTI 번들링을 적용하지 않는다.

1915 단계에서 단말(1805)이 전용 프리앰블이 할당되지 않았다고 판단하는 경우, 단말은 1945 단계로 진행하여, 단말(1805)은 소정의 프리앰블 셋에서 하나의 프리앰블을 무작위로 선택한 뒤 소정의 시점에 소정의 전송 자원을 이용해서 전송한다. 프리앰블을 전송하는 시점과 전송 자원은 시스템 정보로 단말들에게 공지되며, 핸드오버의 경우 핸드오버를 지시하는 RRC 연결 재구성 메시지에서 단말(1805)에게 통보된다. 단말(1805)은 소정의 횟수 내에서 타겟 기지국(1813)이 유효한 랜덤 액세스 응답(RAR)을 전송할 때까지 프리앰블을 전송한다. 단말이 프리앰블을 전송할 수 있는 최대 횟수는 preambleTransMax에 의해서 규제되며 이 값은 RRC 연결 재구성 메시지를 통해 단말에게 통보된다.

단말(1805)이 1950 단계에서 유효한 랜덤 액세스 응답(RAR)을 수신하면, 랜덤 액세스 응답(RAR)에 수납된 TAC를 적용해서 역방향 전송 타이밍을 조정한다. 그리고 랜덤 액세스 응답(RAR)에서 지시된 역방향 전송 자원을 이용해서 역방향 전송을 수행해야 함을 인지한다. 유효한 랜덤 액세스 응답(RAR)이란, 서브 헤더에 단말(1805)이 전송한 프리앰블에 해당하는 프리앰블 ID가 포함된 랜덤 액세스 응답(RAR)이다.

그 후, 단말(1805)은 1955 단계로 진행하여 TTI 번들링을 적용하지 않고 랜덤 액세스 응답(RAR)에서 할당 받은 전송 자원을 이용해서 역방향 전송을 수행하고 1960 단계로 진행한다. 1960 단계에서 단말(1805)은 이후 PDCCH를 통해 역방향 그랜트를 수신하거나 설정된 역방향 그랜트에 의한 역방향 전송을 수행하는 경우, TTI 번들링을 적용해야 하는지 여부를 판단하기 위하여, 핸드오버를 지시하는 RRC 연결 재구성 메시지에 ‘true’로 설정된 ttiBundling 파라미터가 수납되어 있는지 여부를 판단한다.

RRC 연결 재구성 메시지에 ‘true’로 설정된 ttiBundling 파라미터가 수납되어 있는 경우, 단말(1805)은 1965 단계로 진행해서 향후 역방향 전송, 즉 PDCCH를 통해서 전송 자원이 할당된 역방향 전송에도 TTI 번들링을 적용한다. RRC 연결 재구성 메시지에 ‘true’로 설정된 ttiBundling 파라미터가 수납되어 있지 않은 경우, 단말(1805)은 1970 단계로 진행하여 랜덤 액세스 응답(RAR)에서 할당 받은 전송 자원을 사용해서 역방향 전송을 수행함에 있어서 TTI 번들링을 적용하지 않는다.

<제7 실시예>

사업자는 자신의 망의 커버리지 홀(coverage hole) 발생 여부를 지속적으로 감시하고, 발생하면 이를 해소하는 조치를 취해야 한다. 사업자는 커버리지 홀(coverage hole)을 찾기 위하여 단말들에게 채널 상황을 감시해서 보고하도록 설정할 수 있으며, 이를 MDT(Minimization of Drive Test)라고 한다. MDT의 효과를 높이기 위해서는 위치 정보와 채널 상태가 함께 보고되는 것이 바람직하다. 본 발명의 7 실시 예에서는 위치 정보를 제공할 가능성이 높은 단말을 선택해서 MDT를 수행하도록 하는 방법을 제시한다.

망은 여러 가지 이유로 MDT 수행을 개시할 수 있다. 예를 들어 특정 지역에 새롭게 기지국을 설치하는 경우 해당 지역에 대해서 MDT를 개시함으로써 해당 지역의 네트워크에 문제가 없는지 검증할 수 있다. 또는 특정 단말로부터 지속적으로 불평이 접수되는 경우, 상기 단말에게 MDT를 설정해서 상기 단말이 겪는 채널 상황에 대한 정보를 수집함으로써, 불편을 해소하는 방안을 강구할 수도 있다. MDT에는 크게 두 가지 종류가 있는데 아이들 모드의 단말이 채널 상황을 주기적으로 기록하는 logged MDT와 연결 상태의 단말이 기지국의 지시에 따라서 해당 채널 상황을 즉시 보고하는 immediate MDT가 그것이다.

전술한 바와 같이 본 발명은 망이 MDT를 수행할 단말을 선택함에 있어서 위치 정보를 함께 제공할 가능성이 가장 높은 단말을 선택하는 방법에 관한 것이다. 아래에 logged MDT를 예를 들어 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 immediate MDT에도 적용 가능하다.

참고로 본 발명에서 GPS(Global Positioning System)와 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 혼용한다.

도 20은 본 발명의 제7 실시예에 따른 단말, 기지국 및 코어 네트워크 사이의 일련의 동작을 도시한 도면이다.

먼저, 2005 단계에서 핵심 망(Core Nework, CN, 2003)은 MDT 수행을 결정한다. MME와 같은 핵심 망(Core Nework, CN, 2003) 장치는, MDT가 수행되어야 할 지역의 기지국들(2002)에게 MDT의 설정 정보를 전송한다. 설정 정보에는 MDT 수행에 동의한 단말(2001)의 명단(User consent list), MDT가 수행되어야 할 지역에 대한 정보 등이 수납된다.

MDT의 설정 정보를 수신한 기지국(2002)은, 2010 단계에서 아래의 기준을 적용하여 현재 연결 상태의 단말(2001)들 중 MDT를 설정할 단말을 1차로 선택한다.

1차 선택 조건

- MDT 수행에 동의한 단말

- 조만간 RRC 연결이 해제될 단말: 예를 들어 임의의 단말에 순방향/역방향 데이터가 존재하지 않은 상태가 상당 기간 지속되면 기지국은 상기 단말의 RRC 연결이 조만간 해제될 것으로 판단할 수 있다.

그 후, 기지국(2002)은 2015 단계에서, 상기 기준을 충족하는 단말(2001)들에 대해서 현재 GNSS 구동 여부를 문의하는 GNSS 상태 요청 메시지를 전송한다. GNSS 상태 요청 메시지는 RRC 제어 메시지 형태로 전송된다. GNSS 상태 요청 메시지를 수신한 단말(2001)은 2020 단계에서 GNSS 구동 정보를 수납한 GNSS 상태 응답 메시지를 전송한다. GNSS 상태 응답 메시지 역시 RRC 제어 메시지 형태로 기지국(2002)으로 전송한다. GNSS 상태 응답 메시지에는 아래와 같은 정보가 수납된다.

- 현재 GNSS 구동 여부: Yes or No

- (현재 GNSS 구동 중이라면) GNSS가 구동된 후 소요된 시간

- (현재 GNSS 구동 여부를 막론하고) 과거 GNSS 구동 이력 (예를 들어, 소정의 기간 동안 GNSS가 구동된 기간의 비율 등)

단말(2001)로부터 GNSS 상태 응답 메시지를 수신한 기지국(2002)은, 2025 단계에서 GNSS 상태 응답 메시지에 포함된 정보를 바탕으로 단말에게 logged MDT를 설정할단말을 결정한다. 다수의 단말이 해당 시점에 GNSS를 구동 중인 경우, GNSS가 구동 중인 단말 들 중 GNSS 구동 이력이 긍정적이면서 GNSS가 구동된 후 소요된 시간이 짧은 단말들부터 logged MDT를 설정할 단말로 결정한다. 해당 시점에 GNSS를 구동 중인 단말의 수가 너무 적다면, GNSS가 구동 중이 아니라 하더라도 GNSS 구동 이력이 긍정적인 단말들에 대해서도 logged MDT를 설정한다. GNSS 구동 이력이 긍정적이라는 것은 과거에 GNSS가 구동된 기간의 비율이 높다는 것을 의미한다.

2030 단계에서 기지국(2002)은 선택된 단말(2001)에게 logged MDT를 설정한다. 기지국(2002)은 소정의 제어 메시지에 logged MDT measurement를 수행할 지역, 기간, 주기, 현재 기준 시각 등의 정보를 포함시켜서 단말(2001)로 전송한다.

제어 메시지를 수시한 단말(2001)은 2035 단계에서, RRC 연결이 해제되는 경우, logged MDT 동작을 개시한다. 좀 더 구체적으로, 단말은 소정의 주기마다 서빙 셀의 채널 상태, 주변 셀의 채널 상태 등을 기록하고, 유효한 GNSS 위치 정보가 있다면 상기 GNSS 위치 정보도 함께 기록한다. 이 때, 단말은 logged MDT를 수행할 시점이 되더라도 아래 조건이 만족되면 logged MDT 수행을 생략한다. 이는 단말의 위치를 추정할 수 있는 정보가 포함되지 않은 logged 측정 결과(measurement result)는 의미가 없기 때문이다.

[조건 1]

현재 시점을 t1, 유효한 GNSS 정보를 획득한 가장 최근 시점을 t2라고 할 때, t2와 t1의 차이(즉. 유효한 GNSS 정보를 획득한 후 경과한 시간)가 소정의 기준 이상인 경우.

[조건 2]

logging을 수행할 시점에 유효한 주변 셀 측정 정보가 없는 경우.

조건 1에서 소정의 기간 내에 유효한 GNSS 위치 정보가 있는 경우에만 logging을 수행하는 이유는, 현재의 주변 셀 측정 결과와 과거의 GNSS 위치 정보를 이용해서 현재의 위치를 어느 정도까지는 추정할 수 있지만 상기 두 시점의 차이가 커지면 위치 정보를 정확하게 추정하는 것이 거의 불가능하기 때문이다. 또한, 단말은 일반적으로 서빙 셀의 채널 상황이 아주 좋은 경우 주변 셀을 측정하지 않으므로, 조건 2는 현재 서빙 셀의 채널 상황이 아주 좋은 경우에 해당되고, MDT를 수행하지 않는다.

2040 단계에서 단말(2001)은 임의의 이유로 기지국(2002)과 RRC 연결을 설정한다. 이 때, 단말은 기지국에게 보고할 logged 측정 결과(measurement result)가 있음을 함께 보고한다. 그 후, 2045 단계에서 기지국(2002)은 단말(2001)에게 단말 정보 요청(UE information request)라는 제어 메시지를 전송하여 단말(2001)에게 logged 측정 결과(measurement result)를 보고할 것을 지시한다. 단말 정보 요청(UE information request)을 수신한 단말(2001)은, 2050 단계에서 단말 정보 응답(UE information response)라는 제어 메시지에 logged 측정 결과(measurement result)를 포함시켜서 기지국(2002)으로 전송한다. 기지국(2002)은 2055 단계에서 logged 측정 결과(measurement result)를 소정의 핵심 망(Core Nework, CN, 2003)으로 전달한다.

도 21은 본 발명의 제7 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.

먼저, 2105 단계에서 단말(2001)은 단말 능력(UE capability)을 새롭게 보고해야 할 필요성이 발생하였음을 감지한다. 예를 들어, 단말이 power-on을 한 경우, 단말의 현재 UE capability가 가장 최근에 보고한 UE capability와 다른 경우 등이 여기에 해당된다. 특히, 사용자가 MDT 수행에 대한 동의 여부를 변경하는 경우(예를 들어 MDT 수행 허용에서 MDT 수행 거부로, 혹은 그 반대 상황)에도 단말(2001)은 단말 능력(UE capability)을 새롭게 보고하여야 한다.

2110 단계에서 단말(2001)은 기지국(2002)과 RRC 연결 설정 과정을 수행한다. 단말은 RRC 연결 설정 요청 메시지(단말의 id와 RRC 연결을 설정하는 이유 등의 정보가 수납됨)를 전송하고 기지국(2002)은 RRC 연결 설정 메시지(단말의 SRB 설정 정보, MAC 설정 정보, PHY 설정 정보 등이 수납됨)로 응답한다. 단말(2001)이 기지국(2002)으로부터 RRC 연결 설정 메시지를 수신하면, 단말(2001)은 2115 단계로 진행하여 RRC 연결 완료 메시지를 전송한다. RRC 연결 완료 메시지에는 단말(2001)이 MME로 전송하는 NAS 메시지가 수납된다. 단말(2001)은 단말 능력(UE capability)을 보고하기 위해서 NAS 메시지에 ‘단말 능력 (UE capability)이 변경되었음’을 지시하는 정보를 수납하여 전송한다. MME는 단말 능력(UE capability)을 저장하고, 단말(2001)이 RRC 연결을 설정하면 MME가 기지국(2002)에게 단말 능력(UE capability) 중 무선(radio)과 관련된 능력을 전달한다. 이는 단말(2001)이 기지국(2002)에게 RRC 연결이 설정될 때마다 단말 능력(UE capability)을 보고하는 것을 막기 위함이다.

단말(2001)은 RRC 연결 설정 완료 메시지를 전송한 후 통상적인 동작을 수행한다. 전체 동작에서 설명한 바와 같이 기지국(2002)은 단말(2001)의 새로운 성능 정보를 획득하기 위해서 단말 능력 문의(UE capability enquiry) 메시지를 전송한다. 2125 단계에서 단말(2001)은 단말 능력 문의(UE capability enquiry) 메시지를 수신하고 2125 단계로 진행한다. 2125 단계에서 단말(2001)은 단말 능력 문의(UE capability enquiry) 메시지에 대응하여 단말 능력 정보(UE capability information)을 생성해서 기지국으로 전송한다. 단말 능력 정보(UE capability information)에는 아래의 두 가지 정보를 포함한 단말의 성능에 관한 소정의 정보가 수납된다.

- Logged MDT 지원 여부 (1 비트)

- GNSS 지원 여부 (1 비트)

Logged MDT를 지원하기 위해서는 별도의 메모리 등이 요구된다. 따라서 단말(2001)은 1 비트 정보로 Logged MDT 지원 여부를 보고한다. 단말(2001)은 단말 능력 정보(UE capability information)을 생성 시, 하드웨어 혹은 소프트웨어적인 지원 여부와 함께 사용자의 MDT 허용 여부도 고려해서 생성한다. 예컨대, 하드웨어와 소프트웨어적으로는 MDT 지원이 가능하다 하더라도 사용자가 MDT 수행을 허용하지 않는다면 단말(2001)은 상기 Logged MDT 지원 여부를 No로 설정한다. 사용자가 MDT 허용 여부를 변경하는 경우, Logged MDT 지원 여부 역시 이를 반영해서 변경된다. GNSS 지원 여부는 기지국이 MDT를 수행할 단말 선택 시 필요한 정보이다.

기지국(2002)은 단말 능력 정보(UE capability information)를 수신하는 경우, 이를 저장하고, MME에게도 단말 능력 정보(UE capability information)를 전달한다. 향후 임의의 시점에 MME와 같은 핵심 망 장치(Core Network, CN, 2003)가 logged MDT의 수행을 지시하면, 기지국(2002)은 상기 정보를 참조해서 해당 단말(2001)에게 GNSS 상태 요청(STATUS REQUEST)을 보낼지 여부를 판단한다. 기지국(2002)은 곧 RRC 연결이 해제될 단말 들 중 Logged MDT를 지원하고 GNSS를 지원하는 단말들에게 GNSS 상태 요청(STATUS REQUEST)을 전송한다.

2125 단계에서 단말(2001)이 logged MDT와 GNSS를 모두 지원하는 것으로 보고하였다면 기지국(2002)은 단말(2001)에게 GNSS 상태 요청(STATUS REQUEST) 메시지를 전송할 수 있으며, 단말(2001)은 2130 단계에서 상기 GNSS 상태 요청(STATUS REQUEST) 메시지를 수신하고 2135 단계로 진행한다. 단말(2001)은 2135 단계에서, 사용자의 MDT 허용 여부를 검사한다. 2125 단계에서 보고한 ‘logged MDT 지원 여부’에 이미 사용자의 MDT 허용 여부가 반영되어 있기는 하지만, 사용자가 변심을 했거나 기지국이 상기 정보를 잘못 해석하는 경우 등에 대비하여, 2135 단계에서 사용자의 MDT 허용 여부를 다시 한번 판단하는 것이다. 단말(2001)이 사용자가 MDT를 허용하고 있다고 판단하는 경우, 단말(2001)은 2140 단계로 진행하고, 단말(2001)이 사용자가 MDT를 허용하고 있지 않다고 판단하는 경우, 단말(2001)은 2145 단계로 진행한다.

단말이 2145 단계로 진행한 경우는 단말(2001)에 MDT가 설정되어서는 안된다는 것을 의미한다. 단말(2001)은 GNSS 상태 응답/위치 상태 응답(GNSS STATUS RESPONSE/POSITIONING STATUS RESPONSE) 메시지를 생성하지 않거나, GNSS 상태 응답/위치 상태 응답(GNSS STATUS RESPONSE/POSITIONING STATUS RESPONSE) 메시지를 생성하되 GNSS의 실제 사용 여부와 무관하게 아래와 같이 정보를 설정한다.

- GNSS 사용 여부: No

- GNSS 사용 이력: 0% 또는 활성화된 positioning 방법: none

- GNSS를 이용하는 상위 계층 application이 현재 구동 중이 아니며, 가장 최근에 GNSS positioning 정보를 취득한 후 오랜 시간이 경과하였음.

- 단말의 운영 체계 상에서 GNSS가 disable되어 있음

단말(2001)이 GNSS 상태 응답/위치 상태 응답(GNSS STATUS RESPONSE/POSITIONING STATUS RESPONSE) 메시지를 생성하지 않았다 하더라도, 단말(2001)은 GNSS 상태 응답/위치 상태 응답(GNSS STATUS RESPONSE/POSITIONING STATUS RESPONSE) 메시지에 대한 RLC 레벨의 응답(RLC ACK 또는 RLC NACK)은 정상적으로 생성하여 전송함으로써, 불필요한 RLC 재전송을 방지한다.

2140 단계로 진행한 단말(2001)은 아래 정보를 수납한 GNSS 상태 응답(STATUS RESPONSE) 메시지를 생성하여 기지국(2002)에 전송한다. 향후 기지국(2002)은 상기 정보를 바탕으로 MDT를 수행할 단말(2001)을 선택한다.

- GNSS 사용 여부: 현 시점에서 GNSS가 사용되는지 여부를 나타내는 정보. 1 비트.

- GNSS 사용 시간: 현재 GNSS를 사용 중인 경우에만 포함되는 정보이며, 현재 사용 중인 GNSS의 사용 시간

- GNSS 사용 이력: 과거 n 시간 동안 단말의 GNSS가 사용된 시간의 비율

또는, 2130 단계에서 기지국(2002)이 위치 상태 요청(POSITIONING STATUS REQUEST) 메시지를 전송하고 2140 단계에서 단말(2001)이 아래 정보를 포함하는 위치 상태 응답(POSITIONING STATUS RESPONSE) 메시지를 전송할 수도 있다.

- 활성화된 positioning 방법(예를 들어, stand-alone GPS, A-GNSS, OTDOA, 혹은 positioning을 사용하지 않고 있음을 나타내는 정보 등)

- 예상 정확도 (특히 GPS의 경우 예상 uncertainty 정보와 관련)

- 예상 활성화 기간: 활성화된 positioning방법이 언제까지 유지될지를 나타내는 정보. short/long/unknown과 같이 단순한 정보일 수 있다.

- 현재 속도: 속도가 너무 빠른 단말은 MDT 수행에 적합하지 않으므로 단말의 현재 속도를 알려주는 것이 효과적이다. 단말은 현재 구동 중인 positioning 방법에 측정된 현재 속도를 알고 있다면 현재 속도도 보고한다.

- GNSS를 이용하는 상위 계층 application이 현재 구동 중인지 여부 혹은 가장 최근에 GNSS positioning 정보를 취득한 후 얼마나 경과하였는지 여부 또는 상위 계층 application이 GNSS positioning을 request하였는지 여부 등과 같이 현재 GNSS가 사용 중인지 혹은 가까운 미래에 사용이 될 것인지를 유추할 수 있는 정보

- 단말의 운영 체계 상에서 GNSS가 enable되었는지 여부

그 후, 단말(2001)은 2150 단계로 진행하여 기지국(2002)으로부터 logged MDT를 수행할 것을 지시하는 제어 메시지를 수신하고, RRC 연결이 해제될 때까지 대기한다. RRC 연결이 해제되는 경우, 단말(2001)은 2155 단계에서 망에서 지시된 지역에서 망에서 지시된 기간 동안 소정의 조건이 충족되는 한에서 지시 받은 주기를 적용해서 MDT measurement logging을 수행한다. 상기 소정의 조건은 단말에 임의의 기지국에 정상적으로 캠프 온(camp on)해 있으며, RRC 연결 상태가 아니며, 단말의 메모리 오버플로우(overflow)가 발생하지 않았으며, 단말(2001)이 소정의 기간 내에 획득한 유효한 위치 정보를 가지고 있을 것 등이 될 수 있다.

특히, 단말(2001)은 소정의 주기에 따라서 MDT measurement logging을 수행해야 하는 시점이 되더라도 전술한 [조건 1]과 [조건 2]가 충족되는 상황(둘 중 하나 혹은 둘 모두)에서는 MDT measurement logging을 수행하지 않을 수도 있다.

단말(2001)은 2160 단계에서 임의의 이유로 단말(2001)은 기지국(2002)과 RRC 연결을 설정하고 RRC 연결 설정 완료 메시지에 보고할 logged 측정 보고(measurement result)가 있음을 지시한다. 그 후, 단말(2001)은 2165 단계에서 logged 측정 보고(measurement result)를 보고할 것을 지시하는 단말 정보 요청(UE INFORMATION REQUEST) 메시지를 수신하는 경우, 단말(2001)은 2170 단계로 진행하여 logged 측정 보고(measurement result)를 포함한 단말 정보 응답(UE INFORMATION RESPONSE) 메시지를 전송한다.

도 20에 도시된 실시예에서 약간 변형된 동작으로 단말(2001)은 2155 단계에서 조건 1혹은 조건 2가 만족되더라도 MDT measurement logging은 수행하되, 2170 단계에서 logged 측정 보고(measurement result)를 수행하는 단계에서 조건 1 혹은 조건 2를 만족하는 logged 측정 보고(measurement result)는 제외한 logged 측정 보고(measurement result)를 수행할 수도 있다.

약간 변형된 또 다른 동작으로 기지국(2002)이 단말(2001)에게 GNSS 상태(GNSS STATUS)나 위치 상태(POSITIONING STATUS)를 문의하는 대신, GNSS 상태(GNSS STATUS)나 위치 상태(POSITIONING STATUS)를 보고할 조건을 지시하고, 단말(2001)이 상기 조건이 충족되된다고 판단하는 경우, GNSS 상태 응답(GNSS STATUS RESPONSE) 메시지나 위치 상태 응답(POSITIONING STATUS RESPONSE) 메시지를 전송하도록 할 수도 있다.

이러한 변형된 동작에 따른 실시예를 도 22에 도시하였다.

도 22는 본 발명의 제7 실시예에 따른 다른 단말 동작을 나타내는 순서도이다. 도 22에서 2205 단계에서 2225 단계는 도 21의 2105 단계에서 2125 단계와 동일하므로 중복하여 기술하지 않는다.

2230 단계에서 단말(2001)은 기지국(2002)으로부터 소정의 제어 메시지를 수신하고 상기 제어 메시지에는 [조건 3]이 성립되면 단말이 위치 상태 응답(POSITIONING STATUS RESPONSE) 메시지를 생성하도록 지시하는 정보가 포함된다.

[조건 3]

- 단말의 상위 계층(혹은 application)이 GPS를 구동

- Positioning 세션이 활성화

- positioning method가 사용이 개시

- GNSS를 이용하는 상위 계층 application이 구동

- GNSS positioning 정보가 available 됨 (또는 GNSS positioning 정보가 available 되었다는 것을 보고한 후 x ms이 경과한 후 GNSS positioning 정보가 다시 available 됨)

- GNSS를 이용하는 상위 계층 application이 GNSS 모듈에 positioning 정보를 요청(또는 상위 계층 application이 GNSS 모듈에 positioning 정보를 요청한 것을 보고한 후 x ms이 경과한 후 상위 계층 application이 GNSS 모듈에 positioning 정보를 다시 요청)

- 단말의 운영 체계 상에서 GNSS 사용이 enable됨.

상기 제어 메시지는 시스템 정보를 통해서 단말에게 전달될 수도 있고 전용 RRC 제어 메시지(dedicate RRC control message)를 통해서 단말에게 전달될 수도 있다. 상기 제어 정보가 시스템 정보로 전달되는 경우, GNSS와 MDT를 지원하며 MDT 수행 여부에 동의하는 단말만 상기 조건이 충족되었을 때 위치 상태 응답(POSITIONING STATUS RESPONSE) 메시지를 생성하여 전송한다.

단말(2001)은 2235 단계에서 조건 3 충족 여부를 검사하여 조건 3이 충족된다고 판단하는 경우, 2240 단계로 진행하여, 위치 응답(POSITIONING RESPONSE) 메시지를 생성해서 전송한다.

도 22에서 2250 ~ 2270 단계는 도 21의 150 ~ 2170 단계와 동일 하므로 중복하여 기술하지 않는다.

< 8 실시 예>

스마트 폰의 폭발적인 증가 등으로 인해서 단말의 배터리 관리는 그 중요성이 갈수록 증대되고 있다. LTE에서는 단말의 배터리 소모를 최소화하기 위해 연결 상태 단말에게도 DRX (Discontinuous Reception)기법을 적용한다.

DRX 동작은 기본적으로 단말이 아래 타이머들을 미리 정해진 조건에 따라서 구동하고, 아래 타이머들 중 적어도 하나 이상이 구동 중인 경우에는 단말이 PDCCH를 감시하도록 하는 것으로 요약할 수 있다. 아래 타이머들의 구체적인 동작은 규격 36.321의 섹션 5.7에 보다 자세하게 정의되어 있다.

onDurationTimer: DRX cycle마다 구동되는 타이머

inactivityTimer: 단말이 스케줄링을 받으면 구동되는 타이머

retransmissionTimer: 단말에 HARQ 재전송이 예상될 때 구동되는 타이머

상기 타이머들은 미리 정해진 소정의 길이를 가지며, 일단 구동되기 시작하면 만료될 때까지 단말이 액티브 타임(Active Time)을 유지하여야 한다. 경우에 따라서 단말에게 더 이상 전송할 데이터가 없는 경우에는, 타이머가 구동 중이라 하더라도 액티브 타임(Active Time)을 중지하는 것이 단말의 배터리 관점에서 유리하다. 본 발명에서는 기지국이 단말에게 상기 타이머 중 일부 혹은 전부를 중지할 것을 지시하는 제어 메시지를 도입하다. 액티브 타임(Active Time)에 대한 보다 자세한 정보는 규격 36.321에서 찾아 볼 수 있다.

특히 상황에 따라서 타이머를 선택적으로 중지하고 DRX 주기를 선택적으로 적용하기 위해서 아래 2 가지 다른 종류의 제어 메시지를 정의한다.

제1 제어 메시지는 현재는 전송할 데이터가 없지만 조만간 새로운 데이터가 발생할 것으로 예상하는 경우에 사용하는 것으로 단말은 제1 제어 메시지를 수신하면 onDurationTimer와 inactivityTimer를 중지하고 짧은 DRX 주기를 적용한다.

제2 제어 메시지는 앞으로 상당 기간 동안 새로운 데이터의 전송이 없을 것으로 예상하는 경우, 현재 진행 중인 HARQ 동작 역시 중지하기 위해서 사용하는 것으로, 단말은 제2 제어 메시지를 수신하면 onDurationTimer, inactivityTimer 뿐만 아니라 retransmissionTimer도 중지한다. 그리고 이후 retransmissionTimer가 재구동되는 것을 방지하기 위해서 HARQ RTT 타이머의 구동도 중지한다. 나아가 순방향 HARQ버퍼에 저장되어 있는 데이터를 폐기한다. HARQ RTT 타이머는 retransmissionTimer의 구동 시점을 결정하기 위해서 구동하는 타이머로 단말이 순방향 데이터를 수신하면 구동을 시작하고, 타이머가 만료되었을 때 상기 수신했던 데이터가 성공적으로 디코딩되지 못한 경우에 retransmissionTimer를 구동한다.

이하 설명의 편의를 위해서 제1 제어 메시지는 제1 DRX MAC CE(Control Element)로 명명하고, 제2 제어 메시지는 제 2 DRX MAC CE로 명명한다.

도 23은 본 발명의 제8 실시예에 따른 단말 동작을 나타내는 순서도이다.

먼저, 2305 단계에서 단말은 기지국으로부터 DRX 설정 정보를 수신하고 DRX를 설정한다. DRX 설정 정보는 소정의 RRC 제어 메시지를 통해서 전달되며 아래와 같은 하위 정보들로 구성된다.

onDurationTimer에 적용할 값, drx-InactivityTimer에 적용할 값, drx-RetransmissionTimer에 적용할 값, drxStartOffset에 적용할 값, drxShortCycleTimer에 적용할 값, longDRX-Cycle 길이, shortDRX-Cycle 길이, HARQ RTT timer 등

그 후, 단말은 2310 단계에서 DRX 동작을 개시한다. 이는 소정의 규칙과 조건에 따라서 액티브 타임(active time)과 논-액티브 타임(non-active time)을 반복함을 의미한다. 액티브 타임(active time)에는 PDCCH를 감시하고 논-액티브 타임(non-active time)에는 PDCCH를 감시하지 않는다. 단말은 짧은 DRX 주기(short DRX cycle) 또는 긴 DRX 주기(long DRX cycle)로 동작할 수 있다. 스케줄링을 받으면 긴 DRX 주기(long DRX cycle)에서 짧은 DRX 주기(short DRX cycle)로 천이하고, drxShortCycleTimer가 구동되는 동안 스케줄링을 받지 못하면 긴 DRX 주기(long DRX cycle)로 천이한다. 단말은 DRX 주기(DRX cycle)마다 onDurationTimer를 구동하고, 상기 타이머가 구동되는 동안 액티브 타임(Active time)으로 동작한다. 만약 액티브 타임(Active time)동안 새로운 전송을 위한 순방향 전송 자원 혹은 역방향 전송 자원을 할당 받으면 단말은 drx-InactivityTimer를 구동한다. 그리고 상기 타이머가 구동되는 동안 액티브 타임(Active time)으로 동작한다. 단말은 순방향 데이터를 수신해서 디코딩에 실패하면 HARQ NACK을 전송하고 소정의 기간(HARQ RTT timer와 관련)이 경과한 후 drx-RetransmissionTimer를 구동한다. 단말은 상기 타이머가 구동되는 동안 액티브 타임(Active time)으로 동작한다.

나아가 단말은 2315 단계에서 단말은 기지국으로부터 DRX MAC CE를 수신한다. MAC CE란 MAC 계층에서 생성하고 처리하는 제어 메시지를 의미한다. 일반적으로 단말의 액티브 타임(Active time)은 onDurationTimer, drx-InactivityTimer, drx-RetransmissionTimer가 모두 만료되는 경우에 종료된다. 더 이상 전송할 순방향 데이터가 없다면 기지국은 단말에게 DRX MAC CE를 전송해서 상기 타이머 들을 중지함으로써 액티브 타임(Active time)을 신속하게 종료시켜 단말의 배터리 효율을 높일 수 있다. 단말은 DRX MAC CE를 수신하면 2320 단계로 진행한다.

단말은 2320 단계에서 DRX MAC CE의 타입을 판단한다. DRX MAC CE의 타입이 타입 1인 경우, 단말은 2325 단계로 진행하고, DRX MAC CE의 타입이 타입 2인 경우, 단말은 2330 단계로 진행한다.

타입 1 DRX MAC CE는 현재 진행 중인 HARQ 동작과 현재 사용 중인 DRX 주기(DRX cycle)에 영향을 미치지 않으면서 단말의 액티브 타임(Active time)을 신속하게 종료시키기 위한 용도로 사용된다. 기지국은 단말에게 전송할 데이터가 더 이상 존재하지 않기는 하지만 조만간 새로운 데이터가 발생할 가능성이 높은 경우 타입 1 DRX MAC CE를 사용한다. 타입 1 DRX MAC CE는 소정의 LCH ID (예를 들어11110)으로 지시되고 페이로드의 크기는 0 바이트이다.

타입2 DRX MAC CE는 단말 입장에서 아직 재전송을 수신해야 할 HARQ 패킷이 있다 하더라도 HARQ 재전송을 위해서 단말이 추가로 액티브 타임(Active time)에 머무르는 것을 방지하고, 긴 DRX 주기(long DRX cycle)를 즉시 적용함으로써 타입 1보다 배터리 절약 효과가 더 강력하게 정의된 DRX MAC CE이다. 기지국은 단말에게 전송할 데이터가 더 이상 존재하지 않고, 더 이상의 HARQ 재전송을 수행할 의도가 없으며, 조만간 새로운 데이터가 발생할 가능성이 높지 않다면 타입 2 DRX MAC CE를 사용한다. 타입 2 DRX MAC CE는 타입 1 DRX MAC CE의 LCH ID와는 다른 소정의 LCH ID (예를 들어11010)으로 지시되고 페이로드의 크기는 마찬가지로 0 바이트이다.

2325 단계에서 단말은 onDurationTimer과 drx-InactivityTimer를 중지시킨다. drx-RetransmissionTimer의 구동은 중지되지 않기 때문에 현재 진행 중인 HARQ 재전송은 지속된다. 또한 현재 사용 중인 DRX 주기(DRX cycle)도 그대로 유지된다. inactivityTimer가 구동 중이라는 것은 짧은 DRX 주기(short DRX cycle)가 사용 중이었다는 것이므로, 현재 사용 중인 DRX 주기(DRX cycle)를 유지하는 것은 짧은 DRX 주기(short DRX cycle)를 사용한다는 것과 동일하다. 단말은 이후 통상적인 DRX 동작을 지속한다. 즉, 다른 이유로 액티브 타임(Active time)을 유지해야 하는 이유(예를 들어 drx-RetransmissionTimer의 구동)가 없다면 액티브 타임(Active time)을 종료하고 다음 액티브 타임(Active time)이 시작될 때까지 대기한다.

2330 단계에서 단말은 onDurationTimer, drx-InactivityTimer, HARQ RTT 타이머, drx-RetransmissionTimer, drxShortCycleTimer를 중지시킨다. HARQ RTT 타이머와 drx-RetransmissionTimer를 중지시킴으로써 HARQ 재전송을 위해서 단말이 추가로 액티브 타임(Active time)에 머무르는 것이 방지된다. 단말은 또한 순방향 HARQ 버퍼에 저장되어 있는 데이터들을 폐기한다. drxShortCycleTimer가 중지됨으로써 단말은 짧은 DRX 주기(short DRX cycle)가 아닌 긴 DRX 주기(long DRX cycle)를 적용한다. 단말은 이 후 통상적인 DRX 동작을 지속한다.

도 24는 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이다.

도 24을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 단말은 송수신부(2405), 제어부(2410), 다중화 및 역다중화부(2415), 제어 메시지 처리부(2430), 각종 상위 계층 처리부(2420, 2425) 를 포함한다.

상기 송수신부(2405)는 서빙 셀의 순방향 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신하고 역방향 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송한다. 다수의 서빙 셀이 설정된 경우, 송수신부(2405)는 상기 다수의 서빙 셀을 통한 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.

다중화 및 역다중화부(2415)는 상위 계층 처리부(2420, 2425)나 제어 메시지 처리부(2430)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(2405)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(2420, 2425)나 제어 메시지 처리부(2430)로 전달하는 역할을 한다.

제어 메시지 처리부(2430)는 RRC 계층 장치이며 기지국으로부터 수신된 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취한다. 예를 들어 RRC 제어 메시지를 수신해서 SCell 관련 정보, DRX 관련 정보, SPS 관련 정보, TTI bundling 관련 정보 등을 제어부로 전달한다. 제어 메시지 처리부는 또한 어떤 SCell이 어떤 TAG에 속하는지 판단해서 관련 정보를 제어부(2410)로 전달한다.

상위 계층 처리부(2420, 2425)는 서비스 별로 구성될 수 있다. FTP(File Transfer Protocol)나 VoIP(Voice over Internet Protocol) 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 및 역다중화부(2415)로 전달하거나 상기 다중화 및 역다중화부(2415)로부터 전달된 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다.

제어부(2410)는 송수신부(2405)를 통해 수신된 스케줄링 명령, 예를 들어 역방향 그랜트들을 확인하여 적절한 시점에 적절한 전송 자원으로 역방향 전송이 수행되도록 송수신부(2405)와 다중화 및 역다중화부(2415)를 제어한다. 제어부는 또한 SCell 설정을 위한 제반 절차, 활성화/비활성화를 위한 제반 절차 등을 총괄한다. 제어부는 또한 configured resource와 관련된 단말 동작, DRX와 관련된 단말 동작, MDT와 관련된 단말 동작, 랜덤 액세스와 관련된 단말 동작, TTI bundling과 관련된 단말 동작, TAG 별로 역방향 전송 타이밍을 유지하는 것과 관련된 동작 등을 제어한다.

도 25는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이다.

도 24을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국은 송수신부 (2505), 제어부(2510), 다중화 및 역다중화부 (2520), 제어 메시지 처리부 (2535), 각종 상위 계층 처리부 (2525, 2530), 스케줄러(2515)를 포함한다.

송수신부(2505)는 순방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송하고 역방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신한다. 다수의 캐리어가 설정된 경우, 송수신부(2505)는 상기 다수의 캐리어로 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.

다중화 및 역다중화부(2520)는 상위 계층 처리부(2525, 2530)나 제어 메시지 처리부(2535)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(2505)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(2525, 2530)나 제어 메시지 처리부(2535), 혹은 제어부 (2510)로 전달하는 역할을 한다. 제어 메시지 처리부(2535)는 단말이 전송한 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취하거나, 단말에게 전달할 제어 메시지를 생성해서 하위 계층으로 전달한다.

상위 계층 처리부(2525, 2530)는 베어러 별로 구성될 수 있으며 S-GW 혹은 또 다른 기지국에서 전달된 데이터를 RLC PDU로 구성해서 다중화 및 역다중화부(2520)로 전달하거나 다중화 및 역다중화부(2520)로부터 전달된 RLC PDU를 PDCP SDU로 구성해서 S-GW 혹은 다른 기지국으로 전달한다.

스케줄러(2515)는 단말의 버퍼 상태, 채널 상태 등을 고려해서 단말에게 적절한 시점에 전송 자원을 할당하고, 송수신부에게 단말이 전송한 신호를 처리하거나 단말에게 신호를 전송하도록 처리한다.

제어부(2510)는 또한 SCell 설정을 위한 제반 절차, 활성화/비활성화를 위한 제반 절차 등을 제어한다. 제어부는 또한 configured resource와 관련된 동작, DRX와 관련된 동작, MDT와 관련된 동작, 랜덤 액세스와 관련된 동작, TTI bundling과 관련된 동작, TAG를 관리하는 것과 관련된 동작 등을 제어한다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

2405: 송수신부
2410: 제어부
2415: 다중화 및 역다중화부
2430: 제어 메시지 처리부
2420, 2425: 상위 계층 처리부
2505: 송수신부
2510: 제어부
2520: 다중화 및 역다중화부
2535: 제어 메시지 처리부
2525, 2530: 각종 상위 계층 처리부
2515: 스케줄러

Claims

무선 통신 시스템의 단말에서 불연속 수신 (Discontinuous Reception, DRX)을 수행하는 방법에 있어서,
온-듀레이션(on-duration)과 관련된 타이머 값, DRX 비활성과 관련된 타이머 값, 제1 DRX 주기와 관련된 타이머 값, 상기 제1 DRX 주기(cycle) 길이 값, 및 제2 DRX 주기 길이 값을 포함하는 DRX 관련 정보를 수신하는 단계;
상기 온-듀레이션(on-duration)과 관련된 타이머가 구동되는 동안 로지컬 채널 식별자(logical channel identifier, LCID)를 포함하고 페이로드의 크기가 0인 제어 정보를 수신하는 단계;
상기 LCID에 기초하여 상기 제어 정보의 타입을 식별하는 단계;
상기 식별된 제어 정보의 타입이 제1 DRX 와 관련된 정보인 경우, 상기 제1 DRX 주기와 관련된 타이머를 재시작하고, 상기 제 1 DRX 주기 길이 값으로 DRX 주기를 유지하는 단계;
상기 식별된 제어 정보의 타입이 제2 DRX 와 관련된 정보인 경우, 상기 제1 DRX 주기와 관련된 타이머를 중지하고, 상기 제 1 DRX 주기 길이 값에서 상기 제2 DRX 주기 길이 값으로 상기 DRX 주기를 변경하는 단계; 를 포함하고,
상기 제1 DRX 주기는 짧은 DRX 주기 (Short DRX cycle) 와 연관되고, 상기 제2 DRX 주기는 긴 DRX 주기(long DRX cycle)와 연관되고,
상기 LCID 의 값이 11110 인 경우 상기 제어 정보의 타입은 상기 제1 DRX 와 관련된 정보이고, 상기 LCID 의 값이 11010 인 경우 상기 제어 정보의 타입은 상기 제2 DRX 와 관련된 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 제 1 DRX 및 상기 제 2 DRX는 상기 DRX 관련 정보에 포함 된 상기 온 - 듀레이션과 관련된 상기 타이머 값으로 설정(configured)되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제어 정보가 제1 DRX 와 관련된 정보인 경우, 상기 온 - 듀레이션과 관련된 상기 타이머 및 상기 DRX 비활성과 관련된 타이머를 중지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템의 기지국에서 불연속 수신 (Discontinuous Reception, DRX)을 수행하는 방법에 있어서,
온-듀레이션(on-duration)과 관련된 타이머 값, DRX 비활성과 관련된 타이머 값, 제1 DRX 주기와 관련된 타이머 값, 상기 제1 DRX 주기(cycle) 길이 값, 및 제2 DRX 주기 길이 값을 포함하는 DRX 관련 정보를 전송하는 단계; 및
상기 온-듀레이션(on-duration)과 관련된 타이머가 구동되는 동안 제어 정보의 타입을 식별하는 로지컬 채널 식별자(logical channel identifier, LCID)를 포함하고 페이로드의 크기가 0인 상기 제어 정보를 전송하는 단계;를 포함하고,
상기 제어 정보의 타입이 제 1 DRX와 관련된 정보인 경우, 상기 제1 DRX 주기와 관련된 타이머를 재시작하고, 상기 제 1 DRX 주기 길이 값으로 DRX 주기가 유지되고,
상기 제어 정보의 타입이 제2 DRX 와 관련된 정보인 경우, 상기 제1 DRX 주기와 관련된 타이머가 중지되고, 상기 제 1 DRX 주기 길이 값에서 상기 제 2 DRX 주기 길이 값으로 상기 DRX 주기가 변경되고,
상기 제1 DRX 주기는 짧은 DRX 주기 (Short DRX cycle) 와 연관되고, 상기 제2 DRX 주기는 긴 DRX 주기(long DRX cycle)와 연관되고,
상기 LCID 의 값이 11110 인 경우 상기 식별된 제어 정보의 타입은 상기 제1 DRX 와 관련된 정보이고, 상기 LCID 의 값이 11010 인 경우 상기 식별된 제어 정보의 타입은 상기 제2 DRX 와 관련된 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제5항에 있어서, 상기 제 1 DRX 및 상기 제 2 DRX는 상기 DRX 관련 정보에 포함 된 상기 온 - 듀레이션과 관련된 상기 타이머 값으로 설정(configured)되는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 제어 정보가 제1 DRX 와 관련된 정보인 경우 상기 온 - 듀레이션과 관련된 상기 타이머 및 상기 DRX 비활성과 관련된 타이머가 중지되는 것을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템에서 불연속 수신 (Discontinuous Reception, DRX)을 수행하는 단말에 있어서, 상기 단말은
송수신부 및 상기 송수신부와 연결된 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나 이상의 프로세서는,
상기 송수신부가 온-듀레이션(on-duration)과 관련된 타이머 값, DRX 비활성과 관련된 타이머 값, 제1 DRX 주기와 관련된 타이머 값, 상기 제1 DRX 주기(cycle) 길이 값, 및 제2 DRX 주기 길이 값을 포함하는 DRX 관련 정보를 수신하고, 상기 온-듀레이션(on-duration)과 관련된 타이머가 구동되는 동안 로지컬 채널 식별자(logical channel identifier, LCID)를 포함하고 페이로드의 크기가 0인 제어 정보를 수신하도록 제어하고,
상기 LCID에 기초하여 상기 제어 정보의 타입을 식별하고, 상기 식별된 제어 정보의 타입이 제1 DRX 와 관련된 정보인 경우, 상기 제1 DRX 주기와 관련된 타이머를 재시작하고, 상기 제 1 DRX 주기 길이 값으로 DRX 주기를 유지하고, 상기 식별된 제어 정보의 타입이 제2 DRX 와 관련된 정보인 경우, 상기 제1 DRX 주기와 관련된 타이머를 중지하고, 상기 제 1 DRX 주기 길이 값에서 상기 제2 DRX 주기 길이 값으로 상기 DRX 주기를 변경하도록 제어하고,
상기 제1 DRX 주기는 짧은 DRX 주기 (Short DRX cycle) 와 연관되고, 상기 제2 DRX 주기는 긴 DRX 주기(long DRX cycle)와 연관되고,
상기 LCID 의 값이 11110 인 경우 상기 제어 정보의 타입은 상기 제1 DRX 와 관련된 정보이고, 상기 LCID 의 값이 11010 인 경우 상기 제어 정보의 타입은 상기 제2 DRX 와 관련된 정보인 것을 특징으로 하는 단말.
삭제
제9항에 있어서, 상기 제 1 DRX 및 상기 제 2 DRX는 상기 DRX 관련 정보에 포함 된 상기 온 - 듀레이션과 관련된 상기 타이머 값으로 설정(configured)되는 것을 특징으로 하는 단말.
제9항에 있어서, 상기 프로세서는
상기 제어 정보가 제1 DRX 와 관련된 정보인 경우, 상기 온 - 듀레이션과 관련된 상기 타이머 및 상기 DRX 비활성과 관련된 타이머를 중지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
무선 통신 시스템에서 불연속 수신 (Discontinuous Reception, DRX)을 수행하는 기지국에 있어서, 상기 기지국은
송수신부 및 상기 송수신부와 연결된 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함하고,
상기 적어도 하나 이상의 프로세서는,
상기 송수신부가 온-듀레이션(on-duration)과 관련된 타이머 값, DRX 비활성과 관련된 타이머 값, 제1 DRX 주기와 관련된 타이머 값, 상기 제1 DRX 주기(cycle) 길이 값, 및 제2 DRX 주기 길이 값을 포함하는 DRX 관련 정보를 전송하고, 상기 온-듀레이션(on-duration)과 관련된 타이머가 구동되는 동안 제어 정보의 타입을 식별하는 로지컬 채널 식별자(logical channel identifier, LCID)를 포함하고 페이로드의 크기가 0인 상기 제어 정보를 전송하도록 제어하고,
상기 제어 정보의 타입이 제 1 DRX와 관련된 정보인 경우, 상기 제1 DRX 주기와 관련된 타이머를 재시작하고, 상기 제 1 DRX 주기 길이 값으로 DRX 주기가 유지되고,
상기 제어 정보의 타입이 제2 DRX 와 관련된 정보인 경우, 상기 제1 DRX 주기와 관련된 타이머가 중지되고, 상기 제 1 DRX 주기 길이 값에서 상기 제 2 DRX 주기 길이 값으로 상기 DRX 주기가 변경되고,
상기 제1 DRX 주기는 짧은 DRX 주기 (Short DRX cycle) 와 연관되고, 상기 제2 DRX 주기는 긴 DRX 주기(long DRX cycle)와 연관되고,
상기 LCID 의 값이 11110 인 경우 상기 제어 정보의 타입은 상기 제1 DRX 와 관련된 정보이고, 상기 LCID 의 값이 11010 인 경우 상기 제어 정보의 타입은 상기 제2 DRX 와 관련된 정보인 것을 특징으로 하는, 기지국.
삭제
제 13항에 있어서, 상기 제 1 DRX 및 상기 제 2 DRX는 상기 DRX 관련 정보에 포함 된 상기 온 - 듀레이션과 관련된 상기 타이머 값으로 설정(configured)되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 13항에 있어서,
상기 제어 정보가 제1 DRX 와 관련된 정보인 경우 상기 온 - 듀레이션과 관련된 상기 타이머 및 상기 DRX 비활성과 관련된 타이머가 중지되는 것을 특징으로 하는 기지국.