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KR102270533B1 - 무선 통신 시스템에서 통신 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 통신 방법 및 장치 Download PDF

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KR102270533B1
KR102270533B1 KR1020170041713A KR20170041713A KR102270533B1 KR 102270533 B1 KR102270533 B1 KR 102270533B1 KR 1020170041713 A KR1020170041713 A KR 1020170041713A KR 20170041713 A KR20170041713 A KR 20170041713A KR 102270533 B1 KR102270533 B1 KR 102270533B1
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김성훈
김상범
장재혁
게르트 잔 반 리에샤우트
데르 벨데 힘케 반
알렉산더 사엔코
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삼성전자 주식회사
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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 무선 통신 시스템에서 단말의 통신 방법에 관한 것으로, 셀룰러 연결 상태에서, 기지국으로부터 무선 랜과의 인터워킹(interworking)을 설정하는 제어 정보를 수신하는 단계, 상기 셀룰러 연결 상태에서, 상기 제어 정보에 기반하여 제 1 무선 랜과 적어도 일부의 트래픽을 송수신하는 단계 및 상기 셀룰러 연결 상태가 해지되는 경우에도, 상기 제어 정보에 기반하여 상기 제 1 무선 랜과 상기 적어도 일부의 트래픽을 송수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 통신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR WIRELESS COMMUNICATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 무선 통신 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기지국의 무선랜 인터워킹 기술에 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 기술인 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
본 발명은 단말이 기지국 제어 방식의 LTE와 무선랜 인터워킹 기술을 사용할 때, RRC_CONNECTED 상태에서 기지국으로부터 수신한 설정정보가 있는 경우, RRC_IDLE 상태로 천이 시 단말 동작에 대해 정의한다. 그리고, 단말이 기지국 제어 방식의 LTE와 무선랜 인터워킹 기술을 사용할 때, RRC_CONNECTED 상태에서 기지국으로부터 수신한 설정정보가 있는 경우, RRC_IDLE 상태로 천이 후 RRC_CONNECTED 모드로 재 천이하는 경우, 무선랜으로의 이동한 트래픽을 처리하는 단말 동작에 대해 정의한다.
본 발명의 한 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 통신 방법은, 셀룰러 연결 상태에서, 기지국으로부터 무선 랜과의 인터워킹(interworking)을 설정하는 제어 정보를 수신하는 단계, 상기 셀룰러 연결 상태에서, 상기 제어 정보에 기반하여 제 1 무선 랜과 적어도 일부의 트래픽을 송수신하는 단계, 및 상기 셀룰러 연결 상태가 해지되는 경우에도, 상기 제어 정보에 기반하여 상기 제 1 무선 랜과 상기 적어도 일부의 트래픽을 송수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말은, 신호를 송수신하는 송수신부, 및 셀룰러 연결 상태에서, 기지국으로부터 무선 랜과의 인터워킹(interworking)을 설정하는 제어 정보를 수신하고, 상기 셀룰러 연결 상태에서, 상기 제어 정보에 기반하여 제 1 무선 랜과 적어도 일부의 트래픽을 송수신하며, 상기 셀룰러 연결 상태가 해지되는 경우에도, 상기 제어 정보에 기반하여 상기 제 1 무선 랜과 상기 적어도 일부의 트래픽을 송수신도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 한 기지국으로부터 받은 설정 정보는 해당 기지국에서만 유효하며, 단말이 타 기지국으로 이동 시, 해당 기지국이 모르는 설정 정보가 없도록 하여 단말의 오류 동작을 방지할 수 있다.
도 1a는 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템의 망 구조의 예를 도시한다.
도 1b는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 LTE 시스템에서 기지국 제어 방식의 LTE와 무선랜 인터워킹 기술이 사용되는 시스템에 대한 장치 도면이다.
도 1d는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 RCLWI(RAN-Controlled LTE-WLAN Interworking) 기술 적용 시 단말의 상태 천이에 따른 단말과 기지국 간의 메시지 흐름 예시도면이다.
도 1e는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 RCLWI 기술 적용 시 단말의 상태 천이에 따른 단말 동작 순서 예시도면이다.
도 1f는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
도 2a는 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템의 망 구조의 예를 도시한다.
도 2b는 V2V(vehicle-to-vehicle) 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 2c는 LTE에서의 SPS(semi-persistent scheduling) 동작을 설명하는 도면이다.
도 2d는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 V2V에서의 SPS 동작을 설명하는 도면이다.
도 2e는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 V2V에서의 SPS가 설정되었을 때의 단말과 기지국의 전체 동작을 도시하는 도면이다.
도 2f는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기지국으로부터 SPS 설정을 받았을 때의 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 2g는 LTE 단말의 스케쥴링 요청(scheduling request, 이하 SR) 절차를 도시하는 도면이다.
도 2h는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 V2V 단말이 지리학적 위치정보를 전달하고, 기지국이 자원할당을 하는 동작을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2i는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 V2V에서 지리학적 위치정보를 이용한 사이드링크 자원할당의 과정을 도시한 도면이다.
도 2j는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기지국에게 지리학적 위치정보를 전달하는 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 2k는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2l은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 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.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 5G 시스템과 같은 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
<제 1 실시 예>
도 1a는 무선 통신 시스템의 한 예시인 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
상기 도 1a를 참조하면, 상기 무선 통신 시스템은 여러 개의 기지국들 (1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)과 MME (Mobility Management Entity)(1a-20) 및 S-GW (Serving-Gateway)(1a-30)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1a-35)은 기지국(eNodeB, 이하 ENB 또는 기지국)(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20) 및 S-GW(1a-30)을 통해 외부 네트워크에 접속한다.
상기 기지국들(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)은 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공한다. 즉, 상기 기지국(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)은 사용자들의 트래픽을 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링을 하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원한다. 상기 MME(1a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결되며, S-GW(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이다. 또한, 상기 MME(1a-25) 및 S-GW(1a-30)는 망에 접속하는 단말에 대한 인증(authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있으며 상기 기지국(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)으로부터 도착한 패킷 또는 상기 기지국 (1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)으로 전달할 패킷을 처리한다.
도 1b는 상기 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 재구성한다. 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. 또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ(Hybrid ARQ) 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다. 업링크 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며 다운링크 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다.
본 도면에 도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC (Radio Resource Control, 이하 RRC라고 한다) 계층이 존재하며, 상기 RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속, 측정 관련 설정 제어 메시지를 주고 받을 수 있다.
도 1c는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 LTE 시스템에서 기지국 제어 방식의 LTE와 무선랜 인터워킹 기술(RAN-Controlled LTE-WLAN Interworking, 이하 RCLWI라 칭함)이 사용되는 시스템에 대한 장치 도면이다.
도 1c에서 단말 (1c-11)과 기지국(1c-09)은 RRC 계층의 제어 메시지를 송수신한다. 상기 제어 메시지에는 무선랜 측정 관련 메시지가 포함되며, 만약 기지국(1c-09)이 단말(1c-11)에게 무선랜 측정 설정을 한 경우, 단말(1c-11)은 상기 측정 설정에 따라 기지국(1c-09)으로 무선랜 측정 결과를 보고할 수 있다. 이에 따라, 기지국(1c-09)은 무선랜으로의 트래픽 이동 가능 여부를 판단하여, 단말(1c-11)에게 무선랜 이동 가능한 트래픽에 대해 무선랜으로의 이동을 명령할 수 있다. MME(1c-07)는 상기 동작 이전에 단말(1c-11)에게 무선랜 이동이 가능한 트래픽에 대한 정보를 전송하여, 단말(1c-11)이 상기 기지국(1c-09)으로부터 무선랜으로의 이동을 명령 받았을 때, 어떠한 트래픽을 무선랜으로 옮길 수 있는지를 판단할 수 있다. 보다 상세히는 단말(1c-11)은 외부 인터넷 망 (1c-01)에서 사용되는 IP 주소를 PDN-GW (1c-03)으로 획득하며, 단말(1c-11)은 복수 개의 IP 주소를 받을 수 있으며, 각각의 IP 주소는 PDN (Packet Data Network) 연결에 대응된다. 즉, 각각의 PDN 연결은 서로 다른 IP 주소를 갖는다. 또한, MME(1c-07)는 각각의 PDN 연결을 단말(1c-11)에게 설정할 때마다, 해당 PDN 연결이 무선랜으로 이동이 가능한지 여부를 알려줄 수 있다.
단말(1c-11)이 상기와 같이 MME(1c-07)로부터 무선랜으로 이동 가능한 PDN 연결에 대한 정보와, 기지국(1c-09)으로부터 무선랜으로의 이동을 명령 받으면, 단말(1c-11)은 무선랜 접속 지점 (Access Point, 이하 AP라 칭함)(1c-13)에 접속하여, 상기 무선랜 AP)(1c-13)를 통해 소정의 CN 장치 (1c-15)와 통신하여, 해당 PDN 연결이 무선랜으로의 이동이 필요함을 알려준다. 이를 수신한 소정의 CN 장치(1c-15)는 PDN-GW(1c-21)에게 해당 PDN 연결에 대해 무선랜으로의 이동이 필요함을 알려주어 향후 해당 PDN 연결로 인터넷으로부터 오는 트래픽은 무선랜으로 전송되도록 설정정보를 갱신할 수 있다. 이에 따라 단말)(1c-11)은 해당 PDN 연결 트래픽에 대해 무선랜으로 송수신할 수 있다(1c-21). 한편 무선랜으로의 이동이 가능하지 않은 PDN 연결 트래픽에 대해서는 여전히 LTE 망을 통해 송수신할 수 있다(1c-23). 본 발명의 실시 예는 LTE 망을 예로 설명하였으나, 이 뿐만 아니라 5G 망과 같은 다른 무선 네트워크 시스템에도 적용 가능함은 물론이다.
도 1d는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 RCLWI(RAN-Controlled LTE-WLAN Interworking) 기술을 적용 시 단말의 상태 천이에 따른 단말(1d-01), 기지국(1d-03) 및 무선랜 AP(1d-05) 간의 메시지 흐름을 나타내는 예시 도면이다. 본 실시 예에서는 LTE 기지국을 예로 설명하였으나 이에 한정되지 않음을 잘 알 수 있을 것이다.
도 1d에서 단말(1d-01)은 기지국(1d-03)에 접속 요청 메시지를 전송하여 접속 절차를 수행하여(1d-11), 해당 기지국(1d-03)에 접속되어 있는 상태인 RRC(radio resource connection)_CONNECTED 상태에 있는 상황임을 가정한다(1d-13). 상기 RRC_CONNECTED 상태에서 단말(1d-01)은 기지국(1d-03)과 제어 및 사용자데이터 메시지를 주고 받을 수 있다.
이후, 기지국(1d-03)은 RCLWI 기능을 사용하기 위해, 상기 단말(1d-01)에게 설정 정보를 전송하여 주변 무선랜 AP의 측정을 수행할 것을 설정할 수 있다. 상기 설정 정보에는 어떠한 무선랜 AP (혹은 AP의 집합)를 측정할지 에 대한 정보, 어떠한 조건일 때 기지국에게 보고하는 지에 대한 보고 조건 관련 설정 정보 중 하나 이상의 정보가 포함될 수 있다. 상기 설정 정보에 따라, 단말(1d-01)은 주변 무선랜 AP의 측정을 수행하며, 상기 설정 정보의 보고 조건이 맞는 경우, 측정한 결과를 상기 기지국(1d-03)에게 보고할 수 있다(1d-15).
상기 보고를 수신한 기지국(1d-03)은, 단말(1d-01)에게 무선랜 AP(혹은 AP의 집합)으로 트래픽을 이동하라는 명령을 포함하는 제어 정보를 전송할 수 있다(1d-17). 상기 제어 정보 또는 이동 명령은 적어도 하나의 무선랜 식별자를 포함할 수 있다. 상기 제어 정보는, 예컨대 RRC 연결 재설정 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 상기 명령을 수신한 단말(1d-01)은 상기 명령에 상응하는 무선랜 AP(1d-05)로 접속을 수행하여(1d-19), 도 1c에 전술한 동작을 수행하여, 현재 단말(1d-01)에게 설정된 PDN 연결 가운데 무선랜 이동 허용이 된 PDN 연결에 속한 트래픽을 무선랜(1d-05)을 통해 송수신할 수 있다(도 1c의 1c-21).
이후, 기지국(1d-03)은, LTE에서 주고 받는 트래픽(도 1c의 1c-23) 가운데 단말에 남아있는 LTE 트래픽의 존재 여부를 판단하여, 단말(1d-01)을 계속 RRC_CONNECTED 상태로 유지할 지, 아니면 연결 상태를 해지하여 RRC_IDLE 상태로 천이시킬지를 판단할 수 있다(1d-21). RRC_IDLE 상태로 천이하게 되면 단말(1d-01)과 기지국(1d-03)은 직접 통신할 수는 없으나, 단말(1d-01)의 전력 소모를 줄일 수 있으며, 기지국(1d-03)은 해당 단말의 정보를 유지하고 있어야하는 부담이 없어진다. 상기 판단 결과에 따라, 기지국(1d-03)은 단말(1d-01)에게 RRC_IDLE 상태로 천이하기 위해 RRC 연결 해제 메시지를 전송하여(1d-23), 단말(1d-01)을 RRC_IDLE 상태로 천이시킬 수 있다(1d-25).
단말(1d-01)은 RRC_IDLE 상태로 천이하더라도, 상기2d-17 단계에서 수신한 이동 명령을 포함하는 제어 정보를 계속 유지하여, 현재 통신하고 있던 무선랜(1d-05)과의 연결을 끊지않고, 상기 무선랜(1d-05)으로 이동이 허용된 된 PDN 연결에 속한 트래픽을 무선랜(1d-05)을 통해 계속 송수신할 수 있다(1d-25).
또한, 본 도면에서 도시하지는 않았으나, 단말(1d-01)이 RRC_IDLE 상태에서 타 기지국을 선택 혹은 재선택하여 이동하게 되는 경우, 단말(1d-01)은 상기 1d-17 단계에서 수신한 이동 명령에 따른 설정을 더 이상 유지하지 않고 삭제/해지 할 수 있다. 즉, 설정된 상기 제어 정보를 삭제/해지할 수 있다. 이에 따라, 무선랜으로의 트래픽이 존재한 경우, 단말(1d-01)은 해당 선택/재선택한 타 기지국으로 접속을 수행하여, RRC_CONNECTED로 천이하여 해당 트래픽을 송수신할 수 있다.
한편, 단말(1d-01)이 1d-17 단계와 같은 이동 명령에 따른 설정이 이루어진 상태에서 RRC_IDLE 상태에서 천이하고, 타 기지국으로 이동하지 않고 해당 기지국(1d-03)에서 (LTE로의 트래픽 발생 등의 이유로) 다시 해당 기지국(1d-03)으로 접속을 수행하여(1d-31) RRC_CONNECTED 상태로 천이하는 시나리오를 고려할 수 있다(1d-33). 이 때, 단말(1d-01)은 상기 1d-17 단계에서 수신한 이동 명령에 따른 설정을 더 이상 따르지 않고 삭제/해지할 수 있다. 즉, 설정된 상기 제어 정보를 삭제/해지할 수 있다. 이에 따라, 무선랜(1d-05)으로의 트래픽이 존재한 경우, 단말(1d-01)은 해당 트래픽을 현재 기지국(1d-03)에서 모두 송수신할 수 있다(2d-35).
도 1e는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 RCLWI 기술을 적용 시 단말(예: 도 1c의 1c-11, 도 1d의 1d-01)의 상태 천이에 따른 단말 동작 순서의 예시 도면이다.
단말은 기지국에 접속되어 있는 상태인 RRC_CONNECTED 상태에 있는 상황을 가정한다(1e-01). 상기 RRC_CONNECTED 상태에서 단말은 기지국과 제어 및 사용자데이터 메시지를 주고 받을 수 있다.
이후, 단말은 기지국으로부터 주변 무선랜 AP의 측정을 수행할 것을 설정 받는다. 상기 설정 정보에는 어떠한 무선랜 AP (혹은 AP의 집합)를 측정할지 에 대한 정보, 어떠한 조건일 때 기지국에게 보고하는 지에 대한 보고 조건 관련 설정 정보 중 하나 이상의 정보가 포함될 수 있다. 상기 설정 정보에 따라, 단말은 주변 무선랜 AP의 측정을 수행하며, 상기 설정정보의 보고 조건이 맞는 경우, 측정한 결과를 상기 기지국에게 보고할 수 있다(1e-03).
이후, 기지국으로부터 무선랜 AP (혹은 AP의 집합)로 트래픽을 이동하라는 명령을 포함하는 제어 정보를 수신하면 (2e-05), 단말은 상기 이동 명령에 상응하는 무선랜 AP로 접속을 수행하여 현재 단말에게 설정된 PDN 연결 가운데 무선랜 이동 허용이 된 PDN 연결에 속한 트래픽을 상기 무선랜을 통해 송수신할 수 있다(1e-07). 상기 제어 정보 또는 이동 명령은 적어도 하나의 무선랜 식별자를 포함할 수 있다.
이후, 기지국으로부터 RRC 연결 해제 메시지를 수신하면, 단말은 RRC_IDLE 상태로 천이된다(1e-09).
단말은 RRC_IDLE 상태로 천이하더라도, 상기 1e-05 단계에서 수신한 이동 명령을 포함하는 제어 정보를 계속 유지하여, 현재 통신하고 있던 무선랜과의 연결을 끊지않고, 상기 무선랜 이동 허용이 된 PDN 연결에 속한 트래픽을 무선랜을 통해 계속 송수신할 수 있다(1e-11).
또한, 본 도면에서 도시하지는 않았으나, 단말이 RRC_IDLE 상태에서 타 기지국을 선택 혹은 재선택하여 이동하게 되는 경우, 단말은 상기 1e-05 단계에서 수신한 이동 명령에 따른 설정을 더 이상 따르지 않고 삭제/해지할 수 있다. 즉, 설정된 상기 제어 정보를 삭제/해지할 수 있다. 이에 따라, 무선랜으로의 트래픽이 존재한 경우, 단말은 해당 선택/재선택한 타 기지국으로 접속을 수행하여, RRC_CONNECTED로 천이하여 해당 트래픽을 송수신할 수 있다.
한편, 단말이 1e-05 단계와 같은 이동 명령에 따른 설정이 이루어진 상태에서 RRC_IDLE 상태에서 천이하고, 타 기지국으로 이동하지 않고 해당 기지국에서 (LTE로의 트래픽 발생 등의 이유로) 다시 해당 기지국으로 접속을 수행하여 RRC_CONNECTED 상태로 천이하게 되면(1e-13), 단말은 상기 1e-05 단계에서 수신한 이동 명령에 따른 설정을 더 이상 따르지 않고 삭제/해지할 수 있다. 즉, 설정된 상기 제어 정보를 삭제/해지할 수 있다. 이에 따라, 무선랜으로의 트래픽이 존재한 경우, 단말은 해당 트래픽을 현재 LTE 기지국에서 모두 송수신할 수 있다(1e-15).
도 1f는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
상기 도 1f를 참고하면, 상기 단말은 RF (Radio Frequency) 처리부 (1f-10), 기저대역 (baseband) 처리부 (1f-20), 저장부 (1f-30), 제어부 (1f-40) 중 적어도 하나의 구성을 포함할 수 있다.
상기 RF처리부 (1f-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부 (1f-10)는 상기 기저대역처리부 (1f-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(1f-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 도 1f에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부 (1f-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부 (1f-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부 (1f-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다.
상기 기저대역처리부 (1f-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부 (1f-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부 (1f-20)은 상기 RF처리부 (1f-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(1f-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(1f-20)은 상기 RF처리부(1f-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 (1f-20) 및 상기 RF처리부 (1f-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부 (1f-20) 및 상기 RF처리부 (1f-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부라는 물리적 구성으로 구현될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1f-20) 및 상기 RF처리부 (1f-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부 (1f-20) 및 상기 RF처리부(1f-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: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부 (1f-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부 (1f-30)는 무선랜 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 무선랜 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부 (1f-30)는 상기 제어부 (1f-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부 (1f-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부 (1f-40)는 상기 기저대역처리부 (1f-20) 및 상기 RF처리부 (1f-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1f-40)는 상기 저장부(1f-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부 (1f-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 (1f-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP (communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP (application processor)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부 (1f-40)는 다중 연결 모드로 동작하기 위한 처리를 수행하는 다중연결처리부 (1f-42)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제어부(1f-40)는 상기 단말이 상기 도 1e에 도시된 단말의 동작에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 제어부(1f-40)는 예컨대, 기지국으로부터 무선랜 측정메시지를 수신하여 해당 설정정보에 따라 측정 수행 후 측정결과를 기지국에게 보고할 수 있다. 그리고 제어부(1f-40)는 LTE 기지국으로부터의 명령 및 단말의 상태 천이에 따라, 트래픽을 LTE로 송수신할지, 무선랜으로 송수신할지를 판단하여 제어할 수 있다.
한 예시로, 상기 제어부(1f-40)는 셀룰러(cellular) 연결 상태에서, 기지국으로부터 무선 랜과의 인터워킹(interworking)을 설정하는 제어 정보를 수신할 수 있고, 상기 셀룰러 연결 상태에서, 상기 제어 정보에 기반하여 제 1 무선 랜과 적어도 일부의 트래픽을 송수신할 수 있다. 상기 제어부(1f-40)는 상기 셀룰러 연결 상태가 해지되는 경우에도, 상기 제어 정보에 기반하여 상기 제 1 무선 랜과 상기 적어도 일부의 트래픽을 송수신할 수 있다. 상기 제어 정보는, 인터워킹을 위한 적어도 하나의 무선 랜 식별자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부(1f-40)는 상기 셀룰러 연결 상태가 해지되었다가 재연결되는 경우, 상기 제어 정보를 해지함으로써 무선랜 인터워킹 동작을 중단할 수 있다.
상기 제어부(1f-40)는, 상기 기지국으로부터 제어 정보를 수신하기 이전에, 무선 랜 측정 설정 정보를 수신하고, 상기 무선 랜 측정 설정 정보에 기반하여 측정을 수행하여 이를 기지국에 보고할 수 있다.
<제 2 실시 예>
본 발명은 이동 통신 시스템에서, 차량간 통신(vehicle-to-vehicle, 이하 V2V)을 지원하는 LTE 단말에서 반영구적 스케쥴링을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 명세서는 LTE 단말을 예로써 기술하고 있으나, 본 실시 예는 LTE 뿐만 아니라 5G를 비롯한 다른 무선 통신을 사용하는 단말에 적용가능한 것임을 당업자라면 잘 알 수 있을 것이다.
V2V는 기본적으로 Rel-12 기기간 통신(device-to-device, 이하 D2D)의 구조 및 동작원리를 따른다. D2D와 마찬가지로 V2V에서도 차량 단말(이하 단말)들 사이에 데이터를 송수신하지만, V2V를 지원하는 셀에서는 D2D와 비교해서 더 많은 단말이 서비스를 받을 것이기 때문에 무선 자원의 낭비를 줄이기 위한 필요성이 요구된다. 특히, 기지국이 V2V를 위한 자원을 할당하고 관리하는 모드 1(mode 1)의 경우에는, RRC 연결이 된 단말이 다른 단말에게 전송할 데이터가 있을 경우, 기지국에게 MAC 제어 요소(Control Element, 이하 CE)가 전송될 수 있다. MAC CE는 일 예로 새로운 포맷 (적어도 V2V 통신을 위한 버퍼상태보고임을 알리는 지시자와 D2D 통신을 위해 버퍼링되어 있는 데이터의 사이즈에 대한 정보 포함)의 버퍼상태보고 MAC CE 등일 수 있다. 3GPP에서 사용하고 있는 버퍼상태보고에 대한 상세한 포맷과 내용은 3GPP 규격 TS36.321 “E-UTRA MAC Protocol Specification”을 참조한다. 상기 기술한 바와 같이 V2V 통신용 요청을 수신한 기지국은 상기 단말에게 V2V 통신을 위한 추가 구성/설정 정보(V2V 자원할당 정보, MCS(modulation and coding), TA(timing advance)나 V2V 통신 허용 지시자를 시그널링하여 상기 단말이 V2V 통신을 수행할 수 있도록 허용/제어/관리할 수 있다.
상기에 설명한 동적 스케쥴링 요청(dynamic scheduling request, D-SR) 기반의 자원할당을 V2V에 적용할 경우, 매우 많은 무선 자원이 필요할 수 있다. 이는 V2V에서 고려하고 있는 시나리오의 2가지 특징에서 알 수 있다. 첫 번째는 V2V에서 예상하고 있는 서비스 영역내의 단말의 수는 D2D에서의 경우와 비교해서 많다는 점이다. 두 번째는 V2V 단말의 경우 안전을 최우선으로 생각하기 때문에, 짧은 주기로 자신의 위치 및 주행 상태를 포함한 기본 안전정보(basic safety information, BSM)를 전송하고자 한다는 점이다. 즉, D2D 모드 1에서 정의된 동적 스케쥴링을 그대로 적용할 경우 V2V를 위한 자원의 요청과 할당과 관련해서 자원 충돌 혹은 부족이 생길 우려가 있다.
본 실시 예에서는 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 모드 1으로 동작하는 V2V에서의 자원할당을 반영구적으로 스케쥴링(semi-persistent scheduling, SPS)하는 방법(요청/설정/해제) 및 구성 요소들을 정의한다.
한편, V2V에서의 사이드링크(sidelink, SL) 통신, 즉 차량 간 통신은 D2D에서 정의된 전송자원 기반으로 동작하게 된다. 앞서 설명하였듯이, V2V를 지원하는 셀에서는 D2D와 비교해서 더 많은 차량 단말이 서비스를 받을 것이기 때문에 전송자원을 효율적으로 관리해야 한다. 만약, 단말이 GPS(global positioning system)를 통해 수신한 지리학적 위치정보를 기지국으로 전달하게 되면, 기지국은 이 정보를 이용해서 인접한 단말들간의 전송 자원의 충돌을 줄이도록 전송 자원을 할당할 수 있다. 즉, 지리학적 위치 정보와 사이드링크 전송자원 간의 매핑을 통해 V2V에서의 자원 할당 효율을 향상시킬 수 있다. 모드 2로 동작하는 경우에는 미리 정해진 매핑 룰에 따라 단말이 직접 지리학적 위치정보와 전송 자원 간의 매핑을 적용할 수 있으며, 모드 1로 동작하는 경우에는 단말이 지리학적 위치정보를 기지국으로 보고한 후 기지국이 자원을 할당할 수 있다.
본 실시 예에서는 모드 1로 동작하는 V2V 단말들 간의 사이드링크 전송자원 충돌을 피하게 하고 지리학적 위치정보를 이용해서 효율적으로 자원할당을 하기 위해, 기지국에게 지리학적 위치정보를 보고하는 새로운 방법을 정의한다.
도 2a는 무선 통신 시스템의 한 예시로 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2a를 참조하면, 상기 무선 통신 시스템은 여러 개의 기지국들(2a-01, 2a-02, 2a-03, 2a-04, eNB)과 MME(2a-05, Mobility Management Entity) 및 S-GW(2a-06, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(2a-07)은 기지국(2a-01~2a-04) 및 S-GW(2a-06)을 통해 외부 네트워크에 접속한다.
상기 기지국들(2a-01~2a-04)은 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공한다. 즉, 상기 기지국(2a-01~2a-04)은 사용자들의 트래픽을 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링을 하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원한다. 상기 MME(2a-05)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결되며, S-GW(2a-06)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이다. 또한, 상기 MME 및 S-GW(2a-05,2a-06)는 망에 접속하는 단말에 대한 인증(authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있으며 상기 기지국(2a-01~2a-04)으로부터 도착한 패킷 또는 상기 기지국(2a-01~2a-04)으로 전달할 패킷을 처리한다.
도 2b는 V2V 통신을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 2b에는 셀룰라 시스템 내에서 V2V 통신을 수행하는 예가 도시되어 있다.
기지국(2b-01)은 기지국(2b-01)이 관장하는 셀(2b-02) 안에 위치한 적어도 하나의 단말(2b-03, 2b-04)을 관장하고 있다. 적어도 하나의 단말(2b-03, 2b-04) 중 제1 단말기(2b-03)는 기지국(2b-01)과 제1 단말-기지국 간 링크(2b-06)를 이용하여 셀룰라 통신을 수행하며, 제2 단말(2b-04)는 기지국(2b-01)과 제2 단말기-기지국 간 링크(2b-07)를 이용하여 셀룰라 통신을 수행하게 된다. 제1 단말(2b-03)과 제2 단말(2b-04)이 V2V 통신이 가능한 경우에는, 제1 단말(2b-03)와 제2 단말(2b-04)는 기지국(2b-01)을 통하지 않고 V2V 링크(2b-05)를 이용하여 직접적으로 정보를 서로 주고 받을 수 있다. 한 셀에서 V2V 서비스를 받는 단말의 수는 다수일 수 있으며, 상기에 설명한 기지국(2b-01)과 단말들(2b-03, 2b-04)의 관계를 확장해서 적용할 수 있다.
도 2c는 LTE 시스템에서의 SPS(semi-persistent scheduling) 동작을 설명하는 도면이다.
LTE 시스템에서의 SPS는 작은 데이터가 자주 발생하는 서비스를 스케쥴링하기 위해 사용되는 방법으로, 사용자에 비례해서 증가하는 제어 정보의 양을 줄이고, 나아가 사용자의 데이터 전송을 위한 시스템 용량의 확보를 위해 필요하다. 즉, SPS는 기지국이 단말로 상/하향 링크 자원할당 제어 정보(2c-01)를 한번 전송하고, 기지국과 단말이 상기 전송된 제어정보에 따라 이후 발생하는 데이터(2c-02~2c-04)를 위한 동작을 수행하는 방식이다. 즉, LTE 시스템에서의 SPS에 따르면, 주기마다 MAC PDU 전송을 위한 하나의 전송 자원(transmission resource)을 할당할 수 있다. 상기 제어 정보에 의해 할당된 자원은 SPS 활성화(activation) 또는 SPS 비활성화(deactivation/release)가 발생되기 전까지 유효하다. LTE 시스템에서의 하향링크에 대한 SPS 동작은 다음과 같다.
1. 기지국이 RRC 메시지를 통해 단말에게 SPS 동작을 설정할 수 있다. 이 RRC 메시지는 SPS C-RNTI, SPS 주기(semiPersistSchedIntervalDL), 그리고 SPS를 위한 HARQ 프로세스의 최대 횟수(numberOfConfSPS) 등을 포함할 수 있다.
2. 하향링크에 대해 SPS가 설정되면, 기지국은 단말에게 PDCCH(physical downlink control channel)의 SPS C-RNTI로 하향링크 자원할당 제어정보(2c-01)를 포함한 DCI(downlink control information) Format 1/1A/2/2A/2B/2C을 전송할 수 있다. DCI는 Allocation type(FDD/TDD), MCS 레벨, NDI(new data indicator), RV(redundancy version), HARQ 프로세스 번호, 그리고 데이터의 자원 할당(resource block assignment) 정보를 포함할 수 있다.
도 2d는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 V2V에서의 SPS 동작을 설명하는 도면이다.
V2V를 지원하는 단말(2d-02)의 경우에는 서비스 영역 내에 많은 수의 데이터가 자주 발생할 것으로 예상된다. 즉, 기존의 Rel-12 D2D 자원할당 방법인 동적 스케쥴링이 적용되면, 자원할당 제어정보의 발생이 증가하게 되므로 결국 사용자의 데이터를 전송할 자원이 감소하게 될 것이다. 만약, V2V에서 SPS가 사용된다면, 기지국(2d-01)이 단말(2d-02)로 단말 간 링크인 sidelink의 자원할당 제어 정보(2d-03)를 한번 전송할 수 있고, 기지국과 단말이 상기 전송된 제어 정보에 따라 이후 발생하는 SA(scheduling assignment, 2d-04, 2d-05, 2d-06, 2d-07) 및 데이터(2d-08, 2d-09, 2d-10, 2d-11, 2d-12)를 위한 SPS 동작을 수행할 수 있다. 여기서 SA(2d-04~2d-07) 및 데이터(2d-08~2d-12)의 전송 횟수는 미리 정해진 값으로, 하나 혹은 그 이상이 될 수 있다. 즉, V2V에서의 SPS에 따르면, 주기마다, SA(2d-04~2d-07) 및 데이터(2d-08~2d-12) 전송을 위한 하나 혹은 하나 이상의 전송 자원(transmission resource)을 할당할 수 있다. 또한, 상기 제어 정보에 의해 할당된 자원은 SPS 활성화(activation) 또는 SPS 비활성화(deactivation/release)가 발생되기 전까지 유효하다. 종래의 SPS와 비교하면, 종래 SPS에서는 소정의 주기로 하나의 전송 자원(transmission resource)이 묵시적으로 할당되고, 상기 전송 자원(transmission resource)은 L2 전송(또는 MAC PDU 전송)을 위한 것인 반면, V2V의 SPS에서는 소정의 주기로 하나 혹은 하나 이상의 전송 자원(transmission resource)이 묵시적으로 할당되고, 상기 전송 자원(transmission resource)은 L1 신호인 SA 전송을 위한 것일 수 있다.
도 2e는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 V2V에서의 SPS가 설정되었을 때의 단말과 기지국의 전체 동작을 도시하는 도면이다.
2e-04 단계에서 단말 1(2e-01)에서는 단말 2(2e-02)로의 데이터가 발생한다. 2e-05 단계에서 단말 1(2e-01)은 다른 단말 2(2e-02)과의 차량 통신을 위해 기지국(2e-03)과 RRC 연결을 한 뒤, 2e-06 단계에서 기지국(2e-03)에게 차량간 통신을 위한 자원 요청 메시지를 전송 할 수 있다. RRC 시그널링에 의해 기지국(2e-03)으로 전송되는 상기 자원 요청 메시지에는 기지국의 SPS 설정에 도움이 될 수 있는 정보, 예컨대 단말 1(2e-01)이 SPS 주기 정보, SPS 시간 오프셋 정보, MAC PDU 크기 정보 등이 포함될 수 있다. 예컨대, 상기 단말이 원하는 주기 정보는, 단말이 SPS 자원을 통해서 전송하고자 하는 정보의 종류와 발생 빈도를 기초로 단말(2e-01)이 결정할 수 있다.
2e-07 단계에서, 상기 자원 요청 메시지를 수신한 기지국(2e-03)은 V2V 단말 1(2e-01)을 위한 SPS 동작을 설정하는 설정 메시지를 전송할 수 있다. 예컨대 기지국(2e-03)은RRC 시그널링으로 전송되는 상기 설정 메시지를 통해 단말 1(2e-01)에게 적어도 하나의 SPS 설정에 관한 SL-RNTI, SPS 주기, SPS release를 위한 임계값(threshold)을 전달할 수 있다.
2e-08 단계에서 기지국(2e-03)은 단말(2e-01)에게 SPS 활성화를 위하여 (E)PDCCH의 SL-RNTI로 DCI Format 5를 전송할 수 있다. 상기 DCI는 복수의 SPS가 설정된 경우 각각의 SPS 활성화를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 상기 DCI에는 SA와 데이터들의 자원할당(resource block assignment) 정보가 포함될 수 있다.
2e-09 단계에서 단말 1(2e-01)은 상기 수신한 설정 메시지에 포함된 정보 및 DCI에 기반하여, 단말 2(2e-02)에게 상기 할당된 자원으로 SA 및 데이터를 전송할 수 있다. 만약, 단말 1(2e-01)이 설정된 SPS 주기에 보낼 데이터가 없으면 데이터를 보내지 않고, counter 값을 증가시킨다. 2e-10 단계에서 만약 counter 값이 미리 설정된 threshold와 같아지면 단말 1(2e-01)은 SPS 전송을 중단할 수 있다.
2e-11 단계에서 단말 1(2e-01)은 기지국(2e-03)에게 RRC 메시지 혹은 MAC CE를 통해 SPS release를 알릴 수 있다. 다시 말해서, Sidelink의 SPS 사용에 대한 release 정보는 기존 RRC 메시지나 새로운 형식의 RRC 메시지에 포함될 수 있다. 또는 새로운 MAC CE를 이용하여 전송될 수 있다. 기지국(2e-03)이 직접 단말 1(2e-01)에게 SPS release를 명령할 수도 있다.
다시 말해서 V2V SPS를 해제하는 방법은 명시적인 방법 (기지국의 지시에 의한 방법. PDCCH를 통해 기지국이 단말에게 SPS의 해제를 지시하는 방법)과 묵시적인 방법 (SPS 전송 자원을 통해 아무런 데이터가 전송되지 않는 이벤트가 소정의 회수만큼 연속 발생하거나, SPS 전송 자원을 통해 소정의 정보를 수납하지 않은 MAC PDU가 전송된 이벤트가 소정의 회수만큼 연속 발생해서 단말이 스스로 SPS 전송 자원을 해제하는 방법. 상기 소정의 정보는 예를 들어 MAC의 상위 계층에서 MAC 계층으로 전달한 MAC SDU일 수 있다)이 있다. SPS가 명시적인 방법에 의해서 해제된 경우, 단말은 기지국에게 SPS가 해제되었음을 통보하는 2 계층 제어 메시지(MAC CE)혹은 3 계층 제어 메시지(RRC 메시지)를 전송하지 않을 수 있다. 반면, SPS가 묵시적인 방법에 의해서 해제된 경우, 단말은 기지국에게 SPS가 해제되었음을 통보하는 2 계층 제어 메시지 혹은 3 계층 제어 메시지를 전송할 수 있다.
도 2f는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기지국으로부터 SPS 설정을 받았을 때의 단말(예: 2e-01)의 동작을 도시한 도면이다.
2f-01 단계에서 LTE와 V2V를 모두 지원하는 단말은 새로운 셀에 캠프 온 한다. 2f-02 단계에서 단말은 기지국과 RRC 연결을 하고, 2f-03 단계에서 RRC 메시지를 통해 V2V 통신을 위한 자원을 요청 메시지를 전송할 수 있다. 단말은 RRC 시그널링에 의해 기지국(2e-03)으로 전송되는 상기 자원 요청 메시지에 기지국의 SPS 설정에 도움이 될 수 있는 정보, 예컨대 SPS 주기 정보, SPS 시간 오프셋 정보, MAC PDU 크기 정보 등 를 포함하여 전송할 수 있다.
2f-04 단계에서 기지국은 LTE 및 V2V를 위한 SPS 동작을 설정할 수 있다. RRC 시그널링으로 전송되는 설정 메시지를 통해 단말에게 적어도 하나의 SPS 설정에 관한 SL-RNTI, SPS 주기, SPS release를 위한 임계값(threshold)을 전달할 수 있다. 2f-05 단계에서 단말은 자신의 동작 모드를 파악할 수 있다.
만약 단말이 LTE 모드로 동작하고 있다면, 2f-06 단계에서 설정된 SPS를 활성화하기 위한 PDCCH의 SPS C-RNTI로 DCI를 수신하고, 2f-07 단계에서 할당된 SPS 주기를 이용해 기지국으로부터 데이터를 수신할 수 있다. 2f-08 단계에서 기지국으로부터 SPS release 메시지를 받으면 SPS 동작을 종료할 수 있다.
단말이 V2V 모드로 동작하고 있다면, 2f-9단계에서 설정된 SPS를 활성화하기 위한 (E)PDCCH의 DCI format 5를 수신한다. 상기 DCI는 복수의 SPS가 설정된 경우 각각의 SPS 활성화를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 상기 DCI는 Sidelink에서의 SA와 데이터의 자원할당 정보를 포함할 수 있다. 2f-10 단계에서 단말은 할당된 V2V SPS 주기에 맞춰 DCI로부터 받은 자원으로, 다른 단말들에게 SA 및 데이터를 전송할 수 있다. 2f-11 단계에서, 만약 단말이 V2V SPS 주기에 보낼 데이터가 없으면, 단말은 SA 및 데이터의 전송을 생략하고 counter 값을 증가시킬 수 있다. 2f-12 단계에서 counter 값이 미리 설정된 임계값과 같아지면 단말은 기지국에게 RRC 메시지 혹은 MAC CE를 통해 SPS release를 알린다.
한편, V2V SPS 동작을 수행하기 위해서는 자원 할당 정보, SPS 주기, 적용할 전송 포맷(트랜스포트 블록 크기와 MCS 등), SPS 시작 시점 등의 정보가 필요하다. 상기 정보 중, 일부 정보는 L3 유니캐스트 제어 메시지(예를 들어 RRC 메시지)를 통해, 나머지 정보는 L1 제어 정보(예를 들어 PDCCH를 통해 전송되는 DCI 정보)를 통해 전달될 수 있다.
도 2f에서 설명한 것처럼, 자원 할당 정보, 전송 포맷 정보는 L1 신호를 통해 전달될 수 있다. SPS 시작 시점은 상기 SPS와 관련된 제어 정보를 수납한 L1 신호가 수신된 시점을 기준으로 결정될 수 있다. 예컨대, 상기 L1 신호가 임의의 시점 t1에 수신되었다면, SPS 전송 자원은 ‘t1 + n * SPS 주기 + 소정의 상수’로 특정되는 시점에 할당될 수 있다(혹은 가용해진다). 상기 수식에서 n은 0을 포함해서 1씩 단조 증가하는 정수이다.
상기 정보를 제외한 나머지 정보, 예를 들어 SPS 주기 정보는 L3 유니캐스트 제어 메시지를 통해 단말에게 전달될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 상기 V2V SPS의 또 다른 동작으로, 단말이 전송 자원에 대한 센싱(어떤 전송 자원이 사용 중인지 판단하는 소정의 동작)을 통해 현재 사용되지 않는 전송 자원을 파악하고, 상기 전송 자원을 소정의 주기로 반영구적으로 사용하는 방안을 고려할 수 있다. 이러한 동작은 보다 단말 중심의 동작으로 RRC 연결을 가지고 있지 않은 단말에게도 적용 가능하다는 장점이 있다.
상기 변형된 V2V SPS 동작을 위해 필요한 정보는 아래와 같이 기지국으로부터 단말에게 전달되거나, 단말이 스스로 결정할 수 있다.
SPS 주기 정보, 전송 포맷 정보, 묵시적 해제 관련 정보(예를 들어 counter): 브로드캐스트 제어 메시지(예를 들어 시스템 정보), 즉 소정의 SIB를 통해 V2V SPS를 사용하고자 하는 단말들에게 공지될 수 있다.
SPS 전송 자원 정보: 단말은 센싱을 통해, 사용되지 않고 있는 전송 자원 중 자신이 사용할 전송 자원을 결정할 수 있다.
SPS 시작 시점: 단말은 상기 센싱을 통해 전송 자원을 결정한 시점을 시작 시점으로 하고, SPS 전송 주기 마다 (또 다른 센싱 없이) 상기 선택한 전송 자원을 통해 SA를 전송할 수 있다.
상기와 같이 단말이 스스로 SPS 자원을 선택할 경우, 한 단말이 지나치게 오랫동안 전송 자원을 독점하는 것을 방지하기 위해, 한 번 선택된 SPS 자원을 단말이 독점적으로 사용할 수 있는 기간 혹은 상기 전송 자원을 통해 전송할 수 있는 SA의 개수 등을 기지국이 설정하여 단말들에게 공지할 수 있다. 상기 정보는 유효 기간 (valid period)으로 명명할 수 있다.
상기 변형된 V2V SPS를 사용하는 단말의 동작은 아래와 같다.
단말은 임의의 셀에 캠프 온하면, 소정의 시스템 정보를 획득해서 앞서 설명한 V2V SPS 전송에 필요한 정보를 획득할 수 있다.
단말은 V2V SPS를 사용해서 전송할 데이터가 발생하면, V2V를 위한 전송 자원 풀(pool)에 대해서 센싱을 수행하고, 센싱 결과 사용 가능한 전송 자원이 발견되면, 상기 전송 자원을 사용하기로 결정할 수 있다. 단말은 상기 전송 자원이 가용한 시점을, 상기 전송 자원을 사용하기로 결정한 시점 혹은 상기 전송 자원을 통해 데이터를 전송한 최초 시점을 기준으로, SPS 주기 마다 반복 발생하는 시점으로 판단할 수 있다.
단말은 상기 SPS 전송 자원을 최초로 사용한 시점 혹은 SPS 전송 자원을 특정한 시점에 유효 기간 타이머를 구동할 수 있다. 혹은 SPS 전송 자원을 사용하면 유효 기간 카운터를 1씩 증가시킬 수 있다.
단말은 상기 SPS 전송 자원을 이용해서 데이터를 송신하다가, 유효 기간 타이머가 만료되거나 유효기간 카운터가 소정의 값에 도달하면, 상기 SPS 전송 자원을 해제할 수 있다. 단말은 새로운 SPS 전송 자원을 선택하기 전에 소정의 기간만큼 대기하며, 상기 대기 기간은 시스템 정보로 제공될 수 있다.
도 2g는 LTE 시스템에서 단말의 스케쥴링 요청(scheduling request, 이하 SR) 절차를 도시하는 도면이다.
2g-03 단계에서, 단말(2g-01)은 기지국(2g-02)으로 보내고자 하는 데이터가 발생하면 이를 기지국(2g-02)에게 알리고 BSR(buffer state report)을 위한 자원을 할당 받기 위해 SR을 전송할 수 있다. 기존의 LTE에서는 MAC CE가 전송되려면 regular BSR이 발생되고, SR이 트리거되어 전송자원을 할당 받아야 한다. 여기서 Regular BSR은 상향링크의 버퍼에 새로운 데이터가 도착하고, 이 새로운 데이터의 우선순위가 버퍼에 대기중인 데이터보다 높을 경우에 전달된다.
2g-04 단계에서 기지국(2g-02)은 단말(2g-01)에게 BSR을 위한 UL grant를 전달할 수 있다. 2g-05 단계에서 단말(2g-01)은 기지국(2g-02)에게 보내고자 하는 데이터의 양을 소정의 LCG(logical channel group)의 BS(buffer size)로 코딩해서 전달할 수 있다. 2g-06 단계에서 기지국(2g-02)은 단말(2g-01)로부터 수신한 BSR을 기반으로 상향링크 자원 (UL grant)를 전달할 수 있다. 2g-07 단계에서 단말은 할당받은 UL grant를 통해 기지국으로 데이터를 전송할 수 있다.
도 2h는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 V2V 단말이 지리학적 위치정보를 전달하고, 기지국이 자원할당을 하는 동작을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
본 실시 예에 따르면, 기지국(2h-01)은 셀(2h-09) 안에 위치한 단말들(2h-02~2h-08)간의 전송 자원 충돌을 줄이기 위해 단말들(2h-02~2h-08)의 지리학적인 위치 정보를 기반으로 전송 자원을 할당할 수 있다(2h-12). 예를 들어, 지리적으로 인접한 단말들에게는 서로 다른 전송 자원을 할당하고 멀리 떨어져 있는 단말에게는 같은 전송 자원을 할당할 수 있다. 이는 V2V 통신에서 단말이 전송하는 데이터는 일정 반경 이내의 주변 단말에게 방송을 하기 위한 것임을 전제하고 있다.
기본적으로 단말들(2h-02~2h-08)은 GPS를 통해 수신한 지리학적 위치 정보를 직접 보고하거나, 셀(2h-09) 영역 내에서 GPS 위치를 기반으로 나누어진 지리학적 영역을 지시하는 정보, 즉 영역(Zone) (2h-10) 인덱스 정보를 보고할 수 있다.
2h-11에서 볼 수 있듯이 단말이 전송하는 지리학적 위치 정보는 새로운 지리학적 MAC CE(이하 Geo MAC CE)로 전달될 수 있고, 이 제어 신호에는 GPS coordination 정보, Zone 인덱스 정보, 타임 스탬프(Timestamp)(GPS 정보를 획득한 시간) 등이 포함될 수 있다. Zone(2h-10)은 기지국의 GPS 위치와 Zone의 크기정보(예를 들어, 가로길이 X[m], 세로길이 Y[m])로 정해질 수 있다. 기지국은 단말에게 Zone 설정 정보(Zone 크기정보, 셀 내의 Zone 개수 등)를 시스템 정보(system information block, 이하 SIB)로 전달할 수 있다.
도 2i는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 V2V에서 지리학적 위치 정보를 이용한 사이드링크(sidelink) 자원 할당의 과정을 도시한 도면이다.
모드 1으로 동작하는 V2V를 지원하는 단말 1(2i-01)은, 다른 단말들(2i-02)과 사이드링크를 통해 데이터를 주고 받기 위해서, 기지국(2i-03)으로부터 전송자원을 할당 받아야 한다.
2i-04 단계에서 캠프 온하고 있는 단말 1(2i-01)은 2i-05 단계에서 기지국으로부터 V2V를 위한 SIB를 수신할 수 있다. 이때, V2V를 위한 SIB는 기존의 SIB18을 확장하여 사용하거나, 새로운 SIB를 정의하여 사용할 수 있다. 여기에는 기존의 SIB18에 포함되어 있는 정보(송수신 자원 및 동기 설정 정보)외에도 지리학적 위치정보 보고 주기, Zone의 크기 정보(예를 들어, 가로길이 X[m], 세로길이 Y[m]), 셀에 존재하는 Zone의 개수 등의 지리학적 위치 정보의 보고를 위한 설정 정보가 포함될 수 있다.
2i-06 단계에서 단말 1(2i-01)은, 다른 단말들(2i-02)에게 사이드링크로 전송할 데이터가 생성된 경우, 기지국(2i-03)과 RRC 연결을 수해할 수 있다. 반대로 RRC 연결 상태의 단말 1(2i-01)에서 다른 단말들(2i-02)에게 전송할 데이터가 생성될 수도 있다.
2i-08 단계에서 단말 1(2i-01)은 SidelinkUEInformation 메시지를 통해 기지국(2i-03)에게 전송 자원을 요청할 수 있다. 이 메시지에는 Geo MAC CE 의 보고(reporting) 여부를 지시하는 지시자와 보고 주기가 포함될 수 있다.
2i-09 단계에서는 기지국의 자원 할당을 보조하기 위해, 단말 1(2i-01)은 GPS를 통해 수신한 지리학적 위치 정보를 기반으로 하여 Geo MAC CE를 생성할 수 있다. 이 제어 신호에는 GPS 좌표 정보, Zone 인덱스 정보, Timestamp(GPS 정보를 획득한 시간) 등이 포함될 수 있다. 기존 LTE의 MAC CE는 MAC에서 생성(예를 들어 BSR)하거나 하위 계층에서 전달한 정보(예를 들어 Power Headroom Report)로 구성되는 반면에, Geo MAC CE는 상위 계층에서 전달한 정보로 구성될 수 있다. 상기 Geo MAC CE에 포함되는 정보 중, GPS 좌표 정보 및 타임 스탬프(Timestamp) 정보는 단말의 GPS 모듈에서 획득되어, RRC를 거쳐 MAC으로 전달되고, Zone 인덱스 정보는 단말의 RRC가 시스템 정보를 통해 획득한 후 MAC으로 전달될 수 있다.
단말이 Geo MAC CE를 전송하기 위해서는 SR이 트리거되어서 전송자원을 할당 받을 필요가 있다. 하지만 현재의 LTE 절차에 따르면 오직 regular BSR만 SR을 트리거한다. 다시 말해서, 기존에는 다른 계층에서 전달된 정보로 구성된 MAC CE는 SR을 트리거하지 않는다. 본 실시 예에서는 Geo MAC CE를 적절한 시점에 기지국으로 전달하기 위해서, 상기 Geo MAC CE가 발생하면 SR을 트리거하도록 정의한다. 즉 단말은 MAC 계층이 아닌 하위 계층이나 상위 계층에서 전달된 정보를 사용해서 생성되는 MAC CE가 발생하면, 상기 MAC CE의 종류를 검사해서 SR의 트리거 여부를 판단할 수 있다. 단말은 상기 MAC CE가 Geo MAC CE라면 SR을 트리거하고, 다른 MAC CE(예를 들어 PHR MAC CE 혹은 C-RNTI MAC CE등)라면 SR을 트리거하지 않는다. 혹은 MAC CE의 트리거 여부를 MAC이 자체적으로 판단하는 경우 (Regular BSR, PHR 등 현존하는 MAC CE들이 여기에 해당된다), MAC CE의 종류를 검사해서 SR의 트리거 여부를 판단하고, MAC CE의 트리거가 상위 계층에 의해서 결정된 경우(Geo MAC CE가 이에 해당된다) 종류를 불문하고 SR을 함께 트리거할 수 있다.
기존의 MAC CE는 일단 생성되면, 전송 되기 전까지는 폐기되지 않는다. 하지만 Geo MAC CE는 새로운 위치 정보에 기반한 새로운 Geo MAC CE가 생성되는 순간, 이전 Geo MAC CE의 필요성은 사라진다. 따라서 단말은 Geo MAC CE가 트리거되었을 때, 아직 전송되지 못한 Geo MAC CE가 존재하는지 검사하고 이러한 이전 Geo MAC CE를 폐기함으로써, 이전 Geo MAC CE와 새로운 Geo MAC CE가 함께 전송되는 대신, 새로운 Geo MAC CE만 전송되도록 한다.
이 같은 특징을 기반으로 해서 2i-10 단계에서 단말 1(2i-01)은 기지국(2i-03)에게 SR을 전송하고, 2i-11 단계에서 기지국(2i-03)으로부터 상향링크 자원(UL grant)을 할당 받는다.
2i-12 단계에서 상향링크 자원의 크기가 Geo MAC CE 전송에 충분하면 Geo MAC CE를 전송하고, 상향링크 자원의 크기가 Geo MAC CE 전송에 불충분하면 BSR을 전송할 수 있다. 이 때 단말 1(2i-01)은 Geo MAC CE의 데이터의 양을 소정의 LCG의 BS(Buffer Status 혹은 Buffer Size)로 코딩해서 전달할 수 있다. Geo MAC CE를 어떤 LCG의 BS에 포함시킬지는 기지국이 단말에게 RRC 제어 메시지를 사용해서 설정할 수도 있고, 암묵적인 규칙을 적용할 수도 있다. 상기 규칙은 예를 들어 단말에 설정되어 있는 로지컬 채널/로지컬 채널 그룹 중 가장 높은 우선 순위의 로지컬 채널/로지컬 채널 그룹의 데이터로 간주해서 상기 LCG의 BS에 포함시키는 규칙을 들 수 있다. 혹은 소정의 로지컬 채널, 예를 들어 SRB (signalling radio bearer) 1의 데이터로 간주해서, SRB1의 LCG의 BS에 포함시키는 규칙을 적용할 수도 있다.
2i-13 단계에서 기지국(2i-03)은 수신한 Geo MAC CE 정보를 기반으로, 인접 단말들(2i-02)의 전송 자원과 충돌을 줄이도록 단말 1(2i-01)의 전송 자원을 할당할 수 있고, 2i-14 단계에서 할당된 전송 자원을 단말 1(2i-01)로 전송할 수 있다. 전송 자원 할당은 예컨대 RRC 재설정 메시지를 통해 수행될 수 있다. 2i-15 단계에서 단말 1(2i-01)은 할당받은 전송 자원을 통해 다른 단말들(2i-02)에게 사이드링크 데이터를 전송할 수 있다.
도 2j는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기지국에게 지리학적 위치 정보를 전달하는 단말의 동작을 도시한 도면이다.
2j-01 단계에서 V2V를 지원하는 단말은 기지국으로부터 SIB를 수신한다. 이때, V2V를 위한 SIB는 기존의 SIB18을 확장하여 사용하거나, 새로운 SIB를 정의하여 사용할 수 있다. 여기에는 기존의 SIB18에 포함되어 있는 정보(송수신 자원 및 동기 설정 정보)외에도 지리학적 위치정보 보고 주기, Zone의 크기 정보(예를 들어, 가로길이 X[m], 세로길이 Y[m]), 셀에 존재하는 Zone의 개수 등의 지리학적 위치 정보의 보고를 위한 설정 정보가 포함될 수 있다.
2j-02 단계에서 단말은, 다른 단말들과 모드 1으로 V2V 통신을 수행하기 위해, 기지국과의 RRC 연결을 수행할 수 있다.
2j-03 단계에서 단말은 상위 레이어에서 얻은 지리학적 위치정보를 MAC으로 전달할 수 있다. 이는 다른 단말들과의 자원 충돌을 줄이도록 기지국이 지리학적 위치정보를 기반으로 전송 자원을 할당할 수 있도록 하기 위함이다. 이 정보에는 GPS 좌표 정보, Zone 인덱스 정보, 타임 스탬프(Timestamp)(GPS 정보를 획득한 시간) 등이 포함될 수 있다.
2j-04 단계에서 MAC에서는 상위 레이어에서 전달받은 정보를 포함하는 Geo MAC CE를 생성할 수 있다. 2j-05 단계에서 생성된 Geo MAC CE가 SR을 트리거하거나 regular BSR을 트리거할 수 있다.
2j-06 단계에서 단말은 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당받고, 2j-07 단계에서 할당받은 상향링크 자원의 크기와 Geo MAC CE의 크기를 비교할 수 있다. 만약 할당받은 상향링크 자원의 크기가 Geo MAC CE 전송에 충분할 경우, 2j-08 단계에서 단말은 Geo MAC CE를 전송할 수 있다. 하지만 할당받은 상향링크 grant의 크기가 Geo MAC CE 전송에 불충분할 경우에는 2j-09 단계에서 단말은 기지국에게 Geo MAC CE의 데이터양을 소정의 LCG의 BS로 코딩하여 BSR을 전송할 수 있다. 2j-10 단계에서 단말은 기지국으로부터 상향링크 자원를 할당받고, 2j-11 단계에서 단말은 할당받은 상향링크 자원을 통해 Geo MAC CE를 전송할 수 있다.
도 2k는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2k에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 기지국은 송수신기(2k-01), 제어부(2k-02), 다중화 및 역다중화 장치(2k-04), 제어 메시지 처리부(2k-04), 각종 상위 계층 장치(2k-05, 2k-06), 스케줄러(2k-03) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
송수신기(2k-01)는 순방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송하고 역방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신한다. 다수의 캐리어가 설정된 경우, 송수신기(2k-01)는 상기 다수의 캐리어로 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.
다중화 및 역다중화 장치(2k-04)는 상위 계층 장치(2k-05, 2k-06)나 제어 메시지 처리부(2k-07)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신기(2k-01)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리 장치(2k-05, 2k-06)나 제어 메시지 처리부(2k-07), 혹은 제어부(2k-02)로 전달하는 역할을 수행한다.
제어 메시지 처리부(2k-07)는 단말이 전송한 RRC 메시지나 MAC CE 등과 같은 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취하거나, 단말에게 전달할 제어 메시지를 생성해서 하위 계층으로 전달한다.
상위 계층 처리 장치(2k-05, 2k-06)는 단말 별 서비스 별로 구성될 수 있으며, FTP나 VoIP 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 및 역다중화 장치(2k-04)로 전달하거나 다중화 및 역다중화 장치(2k-04)로부터 전달한 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다. 제어부(2k-02)는 단말의 요청에 대한 응답 동작을 관리하고 송수신부에 전달한다. 스케줄러(2k-03)는 단말의 버퍼 상태, 채널 상태, 단말의 활성 시간(Active Time) 및 서비스 요청 등을 고려해서 단말에게 적절한 시점에 전송 자원을 할당하고, 송수신기에게 단말이 전송한 신호를 처리하거나 단말에게 신호를 전송하도록 처리한다.
제어부(2k-02)는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
예컨대, 제어부(2k-02)는 단말로부터 상기 V2X 통신의 SPS(semi-persistent scheduling)에 관한 도움 정보(assistance information)를 포함하는 제 1 메시지를 수신하고, 상기 단말로 상기 V2V 통신의 SPS설정 정보를 포함하는 제 2 메시지를 전송하며, 상기 단말로 상기 V2V 통신의 SPS 활성화에 관한 제어 정보를 포함하는 제 3 메시지를 전송할 수 있다. 상기 SPS에 관한 도움 정보는, 상기 SPS에 관한 주기 정보, 시간 오프셋 정보 및 메시지 크기 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 SPS 설정 정보는, 복수개의 SPS 설정에 관한 정보를 포함하고, 상기 제어 정보는, 상기 복수개의 SPS 각각의 활성화 여부를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 메시지는 RRC(radio resource control) 시그널링으로 전달되고, 상기 제 3 메시지는 PUCCH(physical uplink control channel)를 통해 전달될 수 있다.
도 2l는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2l에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 LTE 및 V2V를 지원하는 단말은 송수신기(2l-01), 다중화 및 역다중화 장치(2l-02), 상위 계층 장치(2l-03), 제어 메시지 처리부(2l-04), 제어부(2l-05) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단말은 상위 계층 장치(2l-03)와 데이터 등을 송수신하며, 제어 메시지 처리부(2l-04)를 통해 기지국으로부터의 제어 메시지들을 송수신한다. 여기에는 RRC 메시지 및 MAC CE와 같은 제어 메시지를 처리하는 기능을 포함한다. 그리고 상기 단말은 기지국 또는 다른 단말로 제어 신호 또는 데이터 송신 시, 제어부(2l-05)의 제어에 따라 다중화 장치(2l-02)를 통해 다중화 후 송신기(2l-01)를 통해 다른 단말들에게로 데이터를 전송한다. 그리고, 단말은 기지국 또는 다른 단말에서 제어 신호 또는 데이터 수신 시, 제어부(2l-05)의 제어에 따라 수신기(2l-01)를 사용하여 신호를 수신하고 역다중화 장치(2l-02)를 통해 역다중화를 수행한다.
한편, 상기에서는 단말이 복수 개의 블록들로 구성되고 각 블록이 서로 다른 기능을 수행하는 것으로 기술되었지만, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 역다중화 장치(2l-02)가 수행하는 기능을 제어부(2l-05) 자체가 수행할 수도 있다.
제어부(2l-02)는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
예컨대, 제어부(2l-02)는 기지국으로 상기 V2X 통신의 SPS(semi-persistent scheduling)에 관한 도움 정보(assistance information)를 포함하는 제 1 메시지를 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 V2V 통신의 SPS설정 정보를 포함하는 제 2 메시지를 수신하며, 상기 기지국으로부터 상기 V2V 통신의 SPS 활성화에 관한 제어 정보를 포함하는 제 3 메시지를 수신할 수 있다. 그리고, 제어부(2l-02)는 상기 SPS 설정 정보 및 상기 제어 정보에 기반하여 다른 단말로 데이터를 송신할 수 있다.본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (18)

  1. 무선 랜(WLAN: wireless local area network) AP(access point)을 포함하는 무선 통신 시스템의 단말에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    상기 단말이 기지국과 연결 상태인 동안에 데이터 경로를 상기 WLAN AP로 이동시키는 것과 연관된 제어 정보를 포함하는 제어 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 단말이 상기 기지국과 상기 연결 상태인 동안에, 상기 제어 정보에 기반하여 상기 WLAN AP로부터 데이터를 수신하는 단계;
    상기 단말이 상기 기지국과 아이들(idle) 상태로 변경되는 경우, 상기 제어 정보에 기반하여 설정을 유지하는 단계; 및
    상기 기지국과의 연결이 설정되는 경우, 상기 설정을 해지하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 정보는, 적어도 하나의 WLAN 식별자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 메시지는 WLAN 측정 설정 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 WLAN 측정 설정 정보는,
    측정 대상 정보 및 측정 결과 보고 설정 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 WLAN 측정 설정 정보에 기반하여, 적어도 하나의 WLAN AP의 측정을 수행하는 단계; 및
    상기 WLAN 측정 설정 정보에 기반하여, 상기 적어도 하나의 WLAN AP의 측정을 수행한 결과를 상기 기지국으로 보고하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 무선 랜(WLAN: wireless local area network) AP(access point)을 포함하는 무선 통신 시스템의 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 단말이 기지국과 연결 상태인 동안에, 데이터 경로를 상기 WLAN AP로 이동시키는 것과 연관된 제어 정보를 포함하는 제어 메시지를 상기 기지국으로부터 상기 송수신부를 통해 수신하고,
    상기 단말이 상기 기지국과 상기 연결 상태인 동안에, 상기 제어 정보에 기반하여 상기 WLAN AP로부터 데이터를 상기 송수신부를 통해 수신하고,
    상기 단말이 상기 기지국과 아이들(idle) 상태로 변경되는 경우, 상기 제어 정보에 기반하여 설정을 유지하고,
    상기 기지국과의 연결이 설정되는 경우, 상기 설정을 해지하는 제어부를 포함하는 단말.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 정보는, 적어도 하나의 WLAN 식별자를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 메시지는 WLAN 측정 설정 정보를 수신하는 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 WLAN 측정 설정 정보는,
    측정 대상 정보 및 측정 결과 보고 설정 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 WLAN 측정 설정 정보에 기반하여, 적어도 하나의 WLAN AP의 측정을 수행하고,
    상기 WLAN 측정 설정 정보에 기반하여, 상기 적어도 하나의 WLAN AP의 측정을 수행한 결과를 상기 기지국으로 상기 송수신부를 통해 보고하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 경로가 상기 WLAN AP로 이동 가능한지 여부를 지시하는 정보가 포함된 메시지를 코어 네트워크 엔티티로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터는 상기 WLAN AP로 이동시킬 수 있는 상기 데이터 경로와 연관된 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말이 상기 아이들 상태인 동안에 다른 셀을 선택 또는 재선택 하는 경우에, 상기 설정을 해지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 데이터 경로가 상기 WLAN AP로 이동 가능한지 여부를 지시하는 정보가 포함된 메시지를 코어 네트워크 엔티티로부터 상기 송수신부를 통해 수신하는 것을 특징으로 하는 단말.
  17. 제 7 항에 있어서,
    상기 데이터는 상기 WLAN AP로 이동시킬 수 있는 상기 데이터 경로와 연관된 것을 특징으로 하는 단말.
  18. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말이 상기 아이들 상태인 동안에 다른 셀을 선택 또는 재선택 하는 경우에, 상기 설정을 해지하는 것을 특징으로 하는 단말.
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