KR20200145739A

KR20200145739A - 시간 민감성 네트워크에서의 상향링크 데이터 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20200145739A
Application number: KR1020200074212A
Authority: KR
Inventors: 양미정; 오성민; 임순용
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2020-06-18
Publication date: 2020-12-30

Abstract

통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, 기지국으로부터 복수의 CG(configured grant)들의 설정 정보를 포함하는 RRC(radio resource control) 메시지를 수신하는 단계; 상기 복수의 CG들 중 제1 CG에 의해 지시되는 제1 CG 자원을 통해 제1 신호를 상기 기지국으로 송신하는 단계; 및 상기 제1 CG가 사용되는 경우에 지연 요구 사항이 만족되지 않으면, 상기 복수의 CG들 중 제2 CG에 의해 지시되는 제2 CG 자원을 통해 제2 신호를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함하며, 상기 제1 CG 자원의 패턴은 상기 제2 CG 자원의 패턴과 다른 패턴일 수 있다.

Description

시간 민감성 네트워크에서의 상향링크 데이터 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING UPLINK DATA IN TIME SENSITIVE NETWORK}

본 발명은 이동 통신 네트워크에서의 데이터를 전송하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 TSN(time sensitive network) 데이터의 특성 정보를 기초로 설정된 그랜트(configured grant)의 설정을 변경하여 TSN 데이터를 포함하는 신호를 전송하는 단말의 동작 방법에 관한 것이다.

LTE의 상용화 이후 3GPP는 최근 차세대/5G 무선 액세스 기술에 대한 연구를 위해 NR(New Radio)을 위한 프레임 구조, 채널의 MCS(modulation and coding scheme), 다중 접속 방식(multiple access scheme) 등에 대한 논의를 진행하고 있다. 이러한 NR은 LTE/LTE-Advanced에 비하여 향상된 데이터 전송률, 데이터의 처리 속도 향상, 다수 기기 간의 동시 접속 및 초저지연 실시간 연동을 비롯한 다양한 조건을 만족시킬 수 있는 설계를 요구한다. 이러한 요구 사항을 충족할 수 있는 5G 통신 시스템을 구현하기 위해 다양한 통신 방식이 논의되고 있으며, 그 중 하나가 TSN(time sensitive network)과 5G 이동 통신 네트워크를 연동하는 통신 방식이다.

TSN은 유선 이더넷(Ethernet) 망을 통해 시간 민감형 데이터(TSN data)를 전송하는 네트워크를 의미한다. TSN은 IEEE 802.3 Ethernet 네트워크에서 deterministic 서비스를 제공하는 것을 주요 목표로 하여 한정되고 낮은 지연, 낮은 패킷 지연 편차, 낮은 패킷 손실 보장을 추구한다. TSN 표준은 다양한 응용 분야에 적용되며, 특히 산업 자동화(industrial automation)과 차량용 통신(automotive in vehicle)망에 적용 가능하다.

TSN은 스마트 공장(smart factory) 등에 적용될 수 있다. TSN을 구성하는 TSN 시스템(TSN system)과 TSN 디바이스(TSN device)는 유선 이더넷 망을 통해 기준 시간 정보(time reference)를 공유할 수 있으며, TSN 데이터를 송수신할 수 있다. 5G 이동 통신 네트워크와 연동되는 TSN을 구성하는 TSN 시스템 및 TSN 노드는 유선 이더넷 망뿐만 아니라, 5G 이동통신 네트워크를 통해 TSN 데이터를 송수신할 수 있다.

TSN과 연동되는 5G 이동 통신 네트워크는 TSN 데이터를 전송하기 위해 전송 지연(delay)을 최소화하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 스마트 공장 서비스 시나리오에 따르면, 5G 이동 통신 시스템의 E2E 전송 지연(end to end delay)은 0.5ms 이내인 것이 바람직하다. 따라서 TSN 데이터의 전송으로 인한 지연을 최소화하기 위해 TSN 데이터의 특성 정보를 기초로 그랜트 설정을 변경하는 스케줄링(scheduling) 방식이 필요할 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이동 통신 네트워크 와 TSN(time sensitive network) 간의 상호 연동을 통해 이동 통신 네트워크에서 시간 민감형 데이터를 송수신하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서, 기지국으로부터 복수의 CG(configured grant)들의 설정 정보를 포함하는 RRC(radio resource control) 메시지를 수신하는 단계; 상기 복수의 CG들 중 제1 CG에 의해 지시되는 제1 CG 자원을 통해 제1 신호를 상기 기지국으로 송신하는 단계; 상기 기지국으로부터 제어 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 제어 메시지의 수신 결과를 기초로 상기 복수의 CG들 중 활성화된 제2 CG에 의해 지시되는 제2 CG 자원을 통해 제2 신호를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함하며, 상기 제1 CG 자원의 패턴은 상기 제2 CG 자원의 패턴과 다를 수 있다.

여기서, 상기 제2 CG 자원의 패턴은, 상기 제1 CG 자원의 패턴과 주기 및 시작 시점 중 적어도 하나의 값이 상이한 패턴일 수 있다.

여기서, 상기 RRC 메시지는, 상기 복수의 CG들의 패턴 각각의 상기 주기 및 상기 시작 시점 중 적어도 하나 이상의 정보를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 신호는, 미리 설정된 주기마다 생성되는 TSN(time sensitive network) 데이터를 포함하고, 상기 TSN 데이터의 상기 미리 설정된 주기는, 상기 복수의 CG들 각각의 주기와 상이할 수 있다.

여기서, 상기 복수의 CG들 각각은, 상기 기지국과 연결되는 DRB(data radio bearer)에 맵핑될 수 있다.

여기서, 상기 제어 메시지는 제2 CG의 지시자 및 상기 제2 CG에 맵핑되는 논리 채널의 지시자 중 적어도 하나의 지시자를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제2 CG에 맵핑되는 논리 채널의 우선 순위는, 상기 제2 CG의 설정 정보를 기초로 설정되고, 상기 제2 신호는, 상기 논리 채널의 우선순위 정보를 기초로 활성화된 상기 제2 CG에 의해 지시되는 자원을 통해 송신될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서, 기지국으로부터 CG(configured grant)의 설정 정보 및 상기 설정 정보에 의해 지시되는 CG 자원에 대한 시프트(shift) 정보를 포함하는 RRC(radio resource control) 메시지를 수신하는 단계; 상기 CG 자원을 통해 제1 신호를 상기 기지국으로 송신하는 단계; 상기 CG 자원이 사용되는 경우에 지연 요구 사항이 만족되지 않는 경우, 시간 도메인에서 시프트 정보를 기초로 상기 CG 자원을 시프트하는 단계; 및 상기 시프트된 CG 자원을 통해 제2 신호를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 신호는, 미리 설정된 주기마다 생성되는 TSN(time sensitive network) 데이터를 포함하고, 상기 TSN 데이터의 상기 미리 설정된 주기는, 상기 CG의 주기와 상이할 수 있다.

여기서, 상기 CG는, 상기 기지국과 연결되는 DRB(data radio bearer)에 맵핑될 수 있다.

여기서, 상기 시간 영역에서의 시프트 정보는, 상기 CG의 시프트 시점, 상기 CG의 시프트 주기 및 시간 영역에서의 상기 CG의 시프트되는 시간 자원의 크기 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 기지국으로부터 제어 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 CG를 시프트하는 단계는, 상기 제어 메시지에 의해 지시되는 시점에서 상기 CG를 시프트할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 데이터를 포함하는 신호를 수신하는 기지국의 동작 방법에 있어서, CG(configured grant)의 설정 정보를 포함하는 RRC(radio resource control) 메시지를 단말로 전송하는 단계; 상기 CG 자원을 통해 제1 신호를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 상기 CG가 사용되는 경우에 지연 요구 사항이 만족되지 않으면, 제어 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계; 및 상기 제어 메시지를 기초로 재설정된 CG 자원을 통해 상기 단말로부터 제2 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 데이터는, 미리 설정된 주기마다 생성되는 TSN(time sensitive network) 데이터이고, 상기 TSN 데이터의 상기 미리 설정된 주기는, 상기 CG의 주기와 상이할 수 있다.

여기서, 상기 CG는, 상기 단말과 연결되는 DRB(data radio bearer)에 맵핑될 수 있다.

여기서, 상기 RRC 메시지는, 서로 다른 CG 자원의 패턴을 지시하는 복수의 CG들의 설정 정보를 포함하고, 상기 제1 신호는, 상기 복수의 CG들 중 제1 CG에 의해 지시되는 자원을 통해 전송될 수 있다.

여기서, 상기 재설정된 CG는, 상기 복수의 CG들 중 상기 제1 CG를 제외한 제2 CG이고, 상기 제어 메시지는, 상기 제2 CG를 활성화하도록 지시할 수 있다.

여기서, 상기 제어 메시지는, 상기 제어 메시지는 제2 CG의 지시자 및 상기 제2 CG에 맵핑되는 논리 채널의 지시자 중 적어도 하나의 지시자를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 RRC 메시지는, 시간 도메인에서 상기 CG 자원에 대한 시프트(shift) 시점 및 상기 CG의 시프트 값을 포함하는 시간 도메인 시프트 정보를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제2 신호는, 상기 시간 도메인 시프트 정보를 기초로 시간 도메인에서 시프트된 상기 재설정된 CG에 의해 지시되는 자원을 통해 전송될 수 있다.

본 발명에 따른 TSN(time sensitive network) 데이터 전송 방법의 이동 통신 네트워크는 수신한 TSN 데이터의 특성 정보를 기초로 무선 자원을 할당함으로써, 외부의 TSN 시스템 및 노드로부터의 TSN 데이터를 지연 없이 송수신하는 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 TSN 데이터 전송 방법의 단말은 TSN 데이터의 특성 정보를 기초로 설정된 그랜트(configured grant)의 설정을 변경하여, TSN 데이터의 전송 지연을 방지하고, TSN 데이터를 일정 범위 이내의 전송 지연 이내에 송수신하는 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 통신 네트워크의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 5G 코어 네트워크(core network)를 포함하는 통신 네트워크 구조의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4는 5G 코어 네트워크와 TSN(time sensitive network)을 포함하는 통신 네트워크 구조의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5a는 TSN 상향링크 데이터를 전송하는 통신 노드의 동작 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 5b는 TSN 상향링크 데이터를 전송하는 통신 노드의 동작 방법의 제2 실시예를 도시한 순서도이다.
도 6은 PDU 세션 자원 설정 요청 메시지의 구성의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 7은 논리 채널 설정 정보의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8은 상향링크 그랜트를 통한 TSN 상향링크 신호 전송의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 9는 논리 채널 설정 정보의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 10은 상향링크 그랜트를 통한 TSN 상향링크 신호 전송의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 11은 논리 채널 설정 정보의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 12는 상향링크 그랜트를 통한 TSN 상향링크 신호 전송의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 "통신 네트워크"로 지칭될 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 적어도 하나의 통신 프로토콜을 지원할 수 있다. 예를 들어, 복수의 통신 노드들 각각은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(non-orthogonal multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(space division multiple access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.

도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다. 다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.

프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(base stations)(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), 복수의 UE들(user equipment)(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 매크로 셀(macro cell)을 형성할 수 있다. 제4 기지국(120-1) 및 제5 기지국(120-2) 각각은 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있다. 제1 기지국(110-1)의 커버리지(coverage) 내에 제4 기지국(120-1), 제3 UE(130-3) 및 제4 UE(130-4)가 속할 수 있다. 제2 기지국(110-2)의 커버리지 내에 제2 UE(130-2), 제4 UE(130-4) 및 제5 UE(130-5)가 속할 수 있다. 제3 기지국(110-3)의 커버리지 내에 제5 기지국(120-2), 제4 UE(130-4), 제5 UE(130-5) 및 제6 UE(130-6)가 속할 수 있다. 제4 기지국(120-1)의 커버리지 내에 제1 UE(130-1)가 속할 수 있다. 제5 기지국(120-2)의 커버리지 내에 제6 UE(130-6)가 속할 수 있다.

여기서, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 g노드B(gNB; next generation Node B), 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node), 노변 장치(road side unit; RSU), DU(digital unit), CDU(cloud digital unit), RRH(radio remote head), RU(radio unit), TP(transmission point), TRP(transmission and reception point), 중계 노드(relay node) 등으로 지칭될 수 있다. 복수의 UE들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 터미널(terminal), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 노드(node), 다바이스(device) 등으로 지칭될 수 있다.

복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 셀룰러(cellular) 통신(예를 들어, 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), LTE-A(advanced), 5G NR(new RAT) 등)을 지원할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있고, 또는 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀(ideal backhaul) 또는 논(non)-아이디얼 백홀을 통해 서로 연결될 수 있고, 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 서로 정보를 교환할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 코어(core) 네트워크(미도시)와 연결될 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 코어 네트워크로부터 수신한 신호를 해당 UE(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)에 전송할 수 있고, 해당 UE(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로부터 수신한 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다.

복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 OFDMA 기반의 다운링크(downlink) 전송을 지원할 수 있고, SC-FDMA 기반의 업링크(uplink) 전송을 지원할 수 있다. 또한, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 MIMO(multiple input multiple output) 전송(예를 들어, SU(single user)-MIMO, MU(multi user)-MIMO, 대규모(massive) MIMO 등), CoMP(coordinated multipoint) 전송, 캐리어 애그리게이션(carrier aggregation) 전송, 비면허 대역(unlicensed band)에서 전송, 단말 간 직접(device to device, D2D) 통신(또는, ProSe(proximity services) 등을 지원할 수 있다. 여기서, 복수의 UE들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)과 대응하는 동작, 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)에 의해 지원되는 동작을 수행할 수 있다.

도 3은 코어 네트워크를 포함하는 통신 네트워크 구조의 일 실시예를 도시한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 5G 코어 네트워크(310)는 AF(application function), AMF(access and mobility management function), AUSF(authentication server function), NEF(network exposure function), NRF(network repository function), NSSF(network slice selection function), PCF(policy control function), SMF(session management function), UDM(unified data management), UPF(user plane function)를 포함할 수 있다. 도 3을 참고하면, 5G 코어 네트워크(310)의 구조는 AMF(303)와 SMF(304)가 5G 코어 네트워크(310)로부터 분리된 구조일 수 있다.

AMF(303)는 UE(301)의 위치 정보 및 이동성 정보를 관리할 수 있다. AMF(303)는 UE(301)와 N1 레퍼런스 포인트를 통해 연결될 수 있고, 기지국(radio access network,(R)AN)(302)과 N2 레퍼런스 포인트를 통해 연결될 수 있다. 그리고 AMF(303)는 5G 코어 네트워크(310)와 연결된 Namf 기초 인터페이스를 통해 5G 코어 네트워크(310)로 기지국(302)과 UE(301)로부터 수신한 UE(101)의 위치 정보 및 이동성 정보를 전달할 수 있다.

SMF(304)는 UE(301)와 기지국(302) 및 5G 코어 네트워크(310) 간에 연결되는 PDU(protocol data unit) 세션 연결 설정, 변경 및 해제와 같은 PDU 세션을 관리하는 기능을 처리할 수 있다. SMF(304)는 Nsmf 기초 인터페이스를 통해 5G 코어 네트워크(310)와 연결될 수 있으며, UPF(305)와 N4 레퍼런스 포인트를 통해 연결될 수 있다.

UPF(305)는 UE(301)로부터의 데이터를 DN(data network)(306)으로 전송할 수 있다. 구체적으로 UPF(305)는 SMF(304)와 N4 레퍼런스 포인트를 통해 연결될 수 있으며, SMF(304)으로부터의 세션 연결 요청을 승인하여 UE(301)와 5G 코어 네트워크(310) 간의 세션을 수립할 수 있다.

5G 코어 네트워크(310)는, 복수의 서비스 기초 인터페이스들을 포함할 수 있다. 도 3을 참고하면, 5G 코어 네트워크(310)는 Namf, Nsmf, Nnef, Npcf, Nudm, Naf, Nnrf 및 Nnssf와 같은 기초 인터페이스들을 포함할 수 있다. Namf는 AMF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스일 수 있다. Nsmf는 SMF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스일 수 있다. Nnef는 NEF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스일 수 있다. Npcf는 PCF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스일 수 있다. Nudm는 UDM 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스일 수 있다. Naf는 AF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스일 수 있다. Nnrf는 NRF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스일 수 있다. Nnssf는 NSSF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스일 수 있다. Nausf는 AUSF 장치에 의해 나타내어진 서비스 기초 인터페이스일 수 있다.

도 4는 5G 코어 네트워크와 TSN을 포함하는 통신 네트워크 구조의 일 실시예를 도시한 블록도이다.

도 4를 참조하면, UE(301), 기지국(302) 및 5G 코어 네트워크(310)를 포함하는 이동 통신 네트워크(300)는 TSN(time sensitive network)와 연결될 수 있다. TSN 네트워크는 시간 민감성 데이터(TSN Data)를 송수신하는 노드 간의 네트워크일 수 있다. TSN은 복수의 TSN 노드(410, 420)를 포함할 수 있으며, 도 4에서 도시한 바와 같이 TSN 시스템(410) 및 TSN 디바이스(420)를 포함할 수 있다.

TSN 시스템은 제어 평면(control plane)(411) 및 사용자 평면(user plane)(412)을 포함할 수 있다. 제어 평면(411)은 TSN 데이터를 송수신하기 위한 제어 정보를 관리할 수 있다. 제어 평면(411)은 5G 코어 네트워크(310) PCF와 연결될 수 있으며, PCF와의 인터페이스를 통해 TSN 데이터를 전송하기 위한 제어 정보를 전달할 수 있다. 사용자 평면(412)은 TSN 데이터를 관리할 수 있다. 사용자 평면(412)은 5G 코어 네트워크의 UPF(305)와 연결될 수 있으며, UPF(305)와의 인터페이스를 통해 TSN 데이터를 전달할 수 있다.

일반적으로 TSN 디바이스(420)는 유선 이더넷(Ethernet) 망을 통해 TSN 시스템(410)으로부터 하향링크(downlink) TSN 데이터를 수신하거나, TSN 시스템(410)으로 상향링크(uplink) TSN 데이터를 송신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, TSN 디바이스(420)는 이동 통신 네트워크(300)를 이용하여 TSN 데이터를 송수신할 수 있다. 도 4를 참조하면, TSN 디바이스(420)는 이동 통신 네트워크(300)의 UE(301)와 연결될 수 있다. TSN 디바이스(420)는 이동 통신 네트워크(300)의 UE(301)로부터 하향링크 TSN 데이터를 수신하거나, 이동 통신 네트워크(300)의 UE(301)를 통해 TSN 시스템(410)으로 상향링크 TSN 데이터를 송신할 수 있다.

도 5a 내지 도 5b는 TSN 상향링크 데이터를 전송하는 통신 노드의 동작 방법의 일 실시예를 도시한 순서도이다.

도 5a 내지 도 5b를 참조하면, UE(510), gNB(520) 및 5G 코어 네트워크의 AMF(530)를 포함하는 이동 통신 네트워크(300)는 TSN(time sensitive network)와 연결될 수 있다. TSN 네트워크는 시간 민감성 데이터인 TSN 데이터를 송수신하는 노드 간의 네트워크일 수 있다.

UE(510)는 gNB(520)와 타임 레퍼런스 정보(time reference information)를 교환하여 타임 레퍼런스를 설정할 수 있다(S510). 구체적으로 UE(510)는 SIB(system information block) 6 또는 전용 시그널링(dedicated signaling)을 통해 타임 레퍼런스를 설정할 수 있다(S510). UE(510)는 3GPP 규격에 따라 현재 SIB6를 이용한 타임 레퍼런스를 설정할 수 있다(S510).

TSN 데이터를 전송하고자 하는 UE(510)는 TSN 데이터의 전송을 위한 PDU 세션 설정을 요청(PDU SESSION ESTABLISHMENT REQEUST)할 수 있다(S520). 구체적으로 UE(510)는 PDU 세션 설정 요청 메시지를 gNB(520)를 통해 AMF(530)로 전송할 수 있다(S520).

AMF(530)는 gNB(520)를 통해 UE(510)로부터의 PDU 세션 설정 요청 메시지를 수신할 수 있다(S520). AMF(530)는 새로운 PDU 세션을 설정하기 위하여 gNB(520)에 PDU 세션 자원 설정을 요청(PDU session resource setup request)할 수 있다(S530). AMF(530)에 의해 전송되는 PDU 세션 자원 설정 요청 메시지는 아래에 서술된 정보들을 포함할 수 있다.

도 6은 PDU 세션 자원 설정 요청 메시지의 구성의 일 실시예를 도시한 개념도이다.

도 6을 참조하면, PDU 세션 자원 설정 요청 메시지는 QoS 플로우 설정 요청 정보들을 포함할 수 있다. QoS 플로우 설정 정보는 QoS 플로우 지시자(QoS flow indicator, QFI), QoS 플로우 레벨 정보(QoS flow level) 및 QoS 파라미터(QoS parameter)를 포함할 수 있다. 그리고 QoS 플로우 설정 정보는 QoS 플로우 서비스의 시간 파라미터(time parameter)를 더 포함할 수 있다. QoS 플로우 서비스의 시간 파라미터는 TSN 트래픽의 시간 파라미터일 수 있다. 구체적으로 QoS 플로우 서비스의 시간 파라미터는 TSN 트래픽의 서비스 시작 시점(service start time) 정보 및 TSN 트래픽의 서비스 주기(service periodicity) 정보를 더 포함할 수 있다.

다시 도 5a 내지 도 5b를 참조하면, gNB(520)는 AMF(530)로부터 PDU 세션 자원 설정 요청 메시지를 수신할 수 있다(S530). PDU 세션 자원 설정 요청 메시지를 수신한 gNB(520)는 TSN 트래픽을 전송하기 위한 URLLC(ultra-reliable low latency communication) DRB를 설정할 수 있다(S540). TSN 데이터의 전송을 위한 URLLC DRB를 설정하는 gNB(520)는 URLLC DRB에 할당할 논리 채널을 설정(logical channel configuration)할 수 있다. gNB(520)는 URLLC DRB에 할당할 논리 채널의 UL 특정 파라미터들(ul-specific parameters)을 설정할 수 있다. UL 특정 파라미터들을 포함하는 논리 채널 설정 정보는 아래에 설명된 바와 같을 수 있다.

도 7은 논리 채널 설정 정보의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 7을 참조하면, gNB(520)는 논리 채널들의 특성 정보를 설정(logical channel configuration)할 수 있다. 논리 채널들의 특성 정보는 논리 채널의 우선순위(priority) 정보, PBR(prioritized bit rate) 정보, BSD(bucket size duration) 정보, 허용된 서빙 셀(allowed serving cells) 정보, 허용된 SCS 리스트(allowed SCS(subcarrier spacing) list) 정보 및 논리 채널 그룹(logical channel group) 정보 등을 포함할 수 있다.

또한 논리 채널들의 특성 정보는 설정된 그랜트의 타입 정보를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 논리 채널의 특성 정보는 설정된 그랜트를 활성화하는 제1 타입(tsnConfiguredGrantType1Allowed)을 지시하는 정보 및 설정된 그랜트를 활성화하는 제2 타입(tsnConfiguredGrantType2Allowed)을 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다. 설정된 그랜트의 타입 정보는 UE(510)의 UL 데이터를 전송하기 위한 논리 채널 우선순위 결정 시 반영될 수 있다.

논리 채널들의 특성 정보는 설정된 그랜트의 ID(configured grant ID)를 포함할 수 있으며, 설정된 그랜트의 설정 정보(configured grant configuration)를 더 포함할 수 있다. gNB(520)는 DRB들 각각에 대해 설정된 그랜트를 설정할 수 있다. gNB(520)는 QoS 플로우 서비스의 시간 파라미터를 반영하여 DRB에 대해 그랜트를 설정할 수 있다. 즉, gNB(520)는 AMF(530)로부터 수신한 QoS 플로우 서비스 타임 파라미터의 서비스 시작 시점 정보 및 서비스 주기 정보를 반영하여 DRB에 대해 그랜트를 설정할 수 있다. 예를 들어, 설정된 그랜트를 설정하는 gNB(520)는 서비스 주기 정보를 기초로 설정된 그랜트의 주기를 결정할 수 있다. 그리고 설정된 그랜트를 설정하는 gNB(520)는 서비스 시작 시점 정보를 기초로 설정된 그랜트의 활성화 시점을 결정할 수 있다.

다시 도 5a 내지 도 5b를 참조하면, gNB(520)는 DRB 설정 정보 및 논리 채널 설정 정보를 포함하는 RRC 메시지를 생성할 수 있다(S540). RRC 메시지는 RRC 연결 설정(RRC connection configuration) 메시지 및/또는 RRC 연결 재설정(RRC connection reconfiguration) 메시지일 수 있다. . gNB(520)는 RRC 메시지를 UE(510)로 전송할 수 있다(S551).

UE(510)는 DRB 설정 정보 및 논리 채널 설정 정보를 포함하는 RRC 메시지를 gNB(520)로부터 수신할 수 있다(S551). UE(510)는 수신한 RRC 메시지를 기초로 DRB 별로 설정된 그랜트를 설정할 수 있다(S552). UE(510)는 설정된 그랜트의 유형에 따라서 설정된 그랜트를 활성화할 수 있다(S553). 설정된 그랜트의 유형에 따라서 설정된 그랜트를 설정하고 활성화하는 UE(510)의 동작은 아래와 같을 수 있다.

UE(510)에서의 URLLC DRB와의 설정된 그랜트 설정 및 활성화(제1 타입)

도 5a를 참조하면, gNB(520)로부터 RRC 메시지를 수신한 UE(510)는 gNB(520)와의 URLLC DRB를 설정할 수 있다(S552). 그리고 UE(510)는 3GPP 규격에 따라 UE(510)는 URLLC DRB의 설정된 그랜트를 활성화할 수 있다(S553). UE(510)는 그랜트 설정 정보에 포함된 시간 영역 오프셋(timeDomainOffSet) 정보와 시간 영역 할당(timeDomainAllocation) 정보를 이용하여 DRB 별 설정된 그랜트를 활성화할 수 있다(S553).

단말에서의 URLLC DRB와 설정된 그랜트 설정(제2 타입)

도 5b를 참조하면, gNB(520)로부터 RRC 메시지를 수신한 UE(510)는 gNB(520)와의 URLLC DRB를 설정할 수 있다(S552). gNB(520)는 설정된 그랜트를 활성화할 것을 지시하는 제어 메시지를 UE로 전송할 수 있다(S551-2). gNB(520)에 의해 전송되는 그랜트 활성화를 지시하는 제어 메시지는 RRC 메시지, MAC 메시지 및 PHY 메시지 중 적어도 하나의 메시지일 수 있다. MAC 메시지는 MAC CE를 포함할 수 있다. 그리고 PHY 메시지는 DCI를 포함할 수 있다. UE(510)는 gNB(520)로부터 설정된 그랜트의 활성화를 지시하는 제어 메시지를 수신할 수 있다(S551-2).

설정된 그랜트의 활성화를 지시하는 제어 메시지의 DCI는 CS-RNTI로 스크램블될 수 있으며, 논리 채널 지시자(logical channel indicator)를 포함할 수 있다. 또는 설정된 그랜트의 활성화를 지시하는 제어 메시지의 DCI는 설정된 그랜트 지시자를 포함할 수 있다. 제어 메시지의 DCI의 적어도 일부의 필드는 논리 채널 지시자 또는 설정된 그랜트 지시자를 지시할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, DRB당 하나의 설정된 그랜트를 지시하는 제어 메시지의 DCI의 구조의 일 실시예는 아래의 표 1 및 표 2와 같을 수 있다.

표 1 및 표 2에 따르면, DCI는 HARQ 프로세스 넘버(HARQ process number) 필드, 리던던시 버전(Redundancy version) 필드, MCS(Modulation and coding scheme) 필드, 자원 블록 배정(Resource block assignment) 필드를 포함할 수 있다. DCI의 HARQ 프로세스 넘버 필드, 리던던시 버전 필드, MCS 필드, 자원 블록 배정 필드는 각각 '0' 또는 '00'으로 설정될 수 있다.

그리고 표 1의 실시예에 따르면, DCI는 시간 영역 자원 배치 필드(time domain resource assignment)와 주파수 호핑 플래그(frequency hopping flag) 필드를 더 포함할 수 있다. DCI의 시간 영역 자원 배치 필드와 주파수 호핑 플래그 필드는 논리 채널 또는 설정된 그랜트를 지시할 수 있다. 즉 DCI의 시간 영역 자원 배치 필드와 주파수 호핑 플래그 필드는 논리 채널 지시자 또는 설정된 그랜트 지시자를 포함할 수 있다.

그리고 표 2의 실시예에 따르면, DCI는 시간 영역 자원 배치 필드와 VRB 대 PRB 맵핑(VRB-to-PRB mapping) 필드를 더 포함할 수 있다. DCI의 시간 영역 자원 배치 필드와 VRB 대 PRB 맵핑 필드는 논리 채널 또는 설정된 그랜트를 지시할 수 있다. 즉 DCI의 시간 영역 자원 배치 필드와 VRB 대 PRB 맵핑 필드는 논리 채널 지시자 또는 설정된 그랜트 지시자를 포함할 수 있다.

DRB별 설정된 그랜트를 스케줄링한 UE(510)는 논리 채널을 설정할 수 있다. RRC 메시지가 허용된 SCS 리스트 정보를 포함하는 경우, UE(510)는 허용된 SCS 리스트에 포함되는 서브캐리어 스페이싱 인덱스를 UL 설정된 그랜트의 서브캐리어 스페이싱 인덱스로 설정할 수 있다. RRC 메시지가 허용된 서빙 셀 정보를 포함하는 경우, UE(510)는 허용된 서빙 셀 정보에 포함되는 셀 정보를 기초로 UL 설정된 그랜트의 서빙 셀을 설정할 수 있다. 그리고 RRC 메시지가 PUSCH의 최대 듀레이션(maxPUSCH-Duration) 정보를 포함하는 경우, UE(510)는 최대 듀레이션 값 이내의 듀레이션을 UL 설정된 그랜트의 듀레이션으로 설정할 수 있다.

UE(510)는 논리 채널들의 우선순위 정보를 기초로 논리 채널을 결정할 수 있다. UE(510)는 미리 설정된 조건에 따라서 논리 채널들의 우선순위를 설정할 수 있다. 논리 채널의 우선순위를 설정하는 UE(510)는 TSN 데이터를 전송하기 위한 DRB의 논리 채널에 높은 우선순위를 부여할 수 있다. UE(510)가 부여하는 우선순위는 아래와 같을 수 있다.

1. C-RNTI MAC CE 및/또는 UL-CCCH(common control channel)로부터의 데이터, 2. 설정된 그랜트의 확인을 위한 MAC CE, 3. tsnConnfiguredGrantType1Allowed or tsnConnfiguredGrantType2Allowed 값이 true인 LoCH(logical channel)로부터의 데이터, 4. 패딩 BSR을 제외한 BSR MAC CE, 5. 단일 엔트리 PHR MAC CE 및/또는 다중 엔트리 PHR MAC CE, 6. UL-CCCH를 제외한 LoCH로부터의 데이터, 7. 패딩 BSR MAC CE.

논리 채널을 결정한 UE(510)는 상향링크 데이터를 전송하기 위한 자원을 할당할 수 있다. 예를 들어, 논리 채널 선택 결과, 논리 채널의 tsnConfiguredGrantType1Allowed 및 tsnConfiguredGrantType2Allowed 값이 true인 경우, UE(510)는 TSN 데이터에 대해 자원을 할당할 수 있다. 반면, 논리 채널 선택 결과, 논리 채널의 tsnConfiguredGrantType1Allowed 및 tsnConfiguredGrantType2Allowed 값이 false인 경우, UE(510)는 TSN 트래픽을 전송하지 않을 수 있다. 따라서, UE(510)는 NR의 종래 규격에 따라 자원을 할당할 수 있다. UE(510)는 설정된 그랜트에 의해 지시되는 자원을 통해 TSN 데이터를 포함하는 상향링크 신호를 gNB(520)로 전송할 수 있다(S560).

도 8은 상향링크 그랜트를 통한 TSN 상향링크 신호 전송의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 8을 참조하면, UE(510)는 설정된 그랜트에 의해 지시되는 자원을 통해 따라 TSN 데이터를 포함하는 상향링크 신호를 gNB(520)로 전송할 수 있다. TSN 트래픽의 데이터 전송 주기는 특정 어플리케이션에 종속되어 설정될 수 있다. 예를 들어 TSN 네트워크를 포함하는 스마트 그리드의 데이터 패킷은 1200Hz로 발생할 수 있어, TSN 데이터 전송 주기는 약 0.833 ms으로 설정될 수 있다. 다만, TSN 데이터의 전송 주기는 설정된 그랜트의 주기와 일치하지 않을 수 있다. 예를 들어, 설정된 그랜트의 주기 값은 1ms일 수 있다. 즉, UE(510)는 1ms 마다 TSN 데이터를 gNB(520)로 전송할 수 있다.

구체적으로, UE(510)는 설정된 그랜트에 의해 지시되는 자원을통해 제1 TSN 데이터를 전송할 수 있다. UE(510)는 제1 TSN 데이터를 전송한 시점으로부터 0.83ms 이후에 제2 TSN 데이터를 획득할 수 있다. 다만, 제1 TSN 데이터를 전송한 시점으로부터 0.83ms 이후에는 그랜트가 설정되지 않을 수 있다. UE(510)는 제1 TSN 데이터를 전송한 시점으로부터 1 ms 이후에 그랜트를 설정할 수 있으며, 설정된 그랜트에 의해 지시되는 자원을 통해 gNB(520)에 제2 TSN 데이터를 전송할 수 있다. 즉, TSN 데이터들의 전송이 누적됨에 따라, 전송 지연(latency)는 일정 수치만큼(예를 들어, 0.17ms) 증가할 수 있다. 따라서 전송 지연이 증가함에 따라, UE(510)는 TSN 트래픽의 전송 지연 요구 조건을 충족하지 못할 수 있다. TSN 데이터의 전송 주기와 설정된 그랜트의 주기 간의 불일치를 해결하기 위하여, gNB(520)는 아래에 서술된 바와 같이 DRB를 설정할 수 있다.

도 9는 논리 채널 설정 정보의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.

도 9를 참조하면, gNB(520)는 논리 채널들의 특성 정보를 설정할 수 있다. 논리 채널들의 특성 정보는 논리 채널의 우선순위 정보, PBR 정보, BSD 정보, 허용된 서빙 셀 정보, 허용된 SCS 리스트 정보 및 논리 채널 그룹 정보 등을 포함할 수 있다.

논리 채널들의 특성 정보는 복수개의 설정된 그랜트의 ID를 포함할 수 있으며, 복수개의 설정된 그랜트의 설정 정보를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 논리 채널들의 특성 정보는 복수개의 설정된 그랜트 정보를 포함할 수 있다. gNB(520)는 DRB들 각각에 대해 설정된 그랜트를 설정할 수 있다.

gNB(520)는 최초로 활성화될 설정된 그랜트인 제1 그랜트를 지시하는 RRC 메시지(RRC 연결 설정 메시지 및/또는 RRC 연결 재설정 메시지)를 생성할 수 있다. 그리고 gNB(520)는 최초의 설정된 그랜트 활성 시점 이후에 활성화되는 설정된 그랜트인 제2 그랜트를 제어 메시지(예를 들어, DCI를 포함하는 PHY 메시지 및/또는 MAC-CE를 포함하는 MAC 메시지)를 통해 지시할 수 있다. 또한, 동일 DRB에 매핑되는 복수개의 설정된 그랜트들의 정보는 시간에 따라 변하는 TSN 특성을 반영하여 서로 다르게 설정될 수 있다. Type 2의 설정된 그랜트를 설정하는 gNB(520)는 DRB에 복수개의 설정된 그랜트들을 설정하는 방식을 통해 TSN 데이터의 전송 주기와 설정된 그랜트의 주기 간의 불일치를 해결할 수 있다. DRB에 2개의 설정된 그랜트를 맵핑하여 TSN 데이터와 설정된 그랜트 간의 주기 불일치 문제를 해결하는 gNB(520) 및 UE(510)의 동작은 아래에 서술된 바와 같을 수 있다.

도 10은 상향링크 그랜트를 통한 TSN 상향링크 신호 전송의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.

도 10을 참조하면, gNB(520)는 URLLC DRB에 맵핑된 설정된 그랜트들 중 최초로 활성화되는 설정된 그랜트를 지정할 수 있다. gNB(520)는 최초로 활성화되는 설정된 그랜트를 지시하는 RRC 설정 메시지(또는 그랜트 활성화 지시 메시지)를 UE(510)로 송신할 수 있다. RRC 설정 메시지(또는 그랜트 활성화 지시 메시지)를 수신한 UE(510)는 firstConfiguredGrantID에 의해 지시되는 설정된 그랜트인 제1 그랜트를 활성화할 수 있다. UE(510)는 제1 설정된 그랜트에 의해 지시되는 자원을 통해 TSN 데이터를 gNB(520)로 송신할 수 있다.

제1 그랜트를 통해 TSN 데이터들의 전송이 누적됨에 따라, 전송 지연(latency)는 일정 수치만큼(예를 들어, 0.17ms) 증가할 수 있다. 전송 지연이 증가하므로, UE(510)는 TSN 트래픽의 전송 지연 요구 조건을 충족하지 못할 수 있다.

제1 그랜트에 의해 상향링크 데이터를 송신함에 있어, 상향링크 데이터의 지연 시간이 미리 설정된 범위를 초과하는 경우, gNB(520)는 제2 그랜트를 활성화시킬 수 있다. gNB(520)는 제2 그랜트의 활성화를 지시하는 제어 메시지를 UE(510)으로 송신할 수 있다. 제어 메시지는 RRC 메시지, MAC 메시지 및 PHY 메시지 중 적어도 하나의 메시지일 수 있다. MAC 메시지는 MAC CE를 포함할 수 있다. 그리고 PHY 메시지는 DCI를 포함할 수 있다. PHY 메시지의 DCI는 CS-RNTI로 스크램블될 수 있으며, 논리 채널 지시자를 포함할 수 있다. 또는 PHY 메시지의 DCI는 설정된 그랜트 지시자를 포함할 수 있다. 제어 메시지의 DCI의 적어도 일부의 필드는 논리 채널 지시자 또는 설정된 그랜트 지시자를 지시할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 그랜트를 활성화하는 제어 메시지의 DCI는 표 3 및/또는 표 4의 구조를 포함할 수 있다.

표 3 및 표 4에 따르면, DCI는 HARQ 프로세스 넘버 필드, 리던던시 버전 필드, MCS 필드, 자원 블록 배정 필드를 포함할 수 있다. DCI의 HARQ 프로세스 넘버 필드, 리던던시 버전 필드, MCS 필드, 자원 블록 배정 필드는 각각 '0' 또는 '00'으로 설정될 수 있다.

그리고 표 3의 실시예에 따르면, DCI는 시간 영역 자원 배치 필드와 주파수 호핑 플래그 필드를 더 포함할 수 있다. DCI의 시간 영역 자원 배치 필드와 주파수 호핑 플래그 필드는 논리 채널을 지시할 수 있다. 그리고 DCI는 스케줄된 PUSCH를 위한 TPC 명령(TPC command for scheduled PUSCH) 필드를 더 포함할 수 있다. 스케줄된 PUSCH를 위한 TPC 명령 필드는 활성화 대상인 설정된 그랜트의 지시자를 더 포함할 수 있다.

그리고 표 4의 실시예에 따르면, DCI는 시간 영역 자원 배치 필드와 VRB 대 PRB 맵핑필드를 더 포함할 수 있다. DCI의 시간 영역 자원 배치 필드와 VRB 대 PRB 맵핑 필드는 논리 채널을 지시할 수 있다. 그리고 DCI는 DAI(downlink assignment index) 필드를 더 포함할 수 있다. DAI는 활성화 대상인 설정된 그랜트의 지시자를 더 포함할 수 있다.

DCI(또는 MAC-CE)를 수신한 UE(510)는 DCI에 의해 지시되는 설정된 그랜트인 제2 그랜트를 활성화할 수 있다. UE(510)는 gNB(520)의 DCI에 의해 지시된 제2 그랜트를 활성화할 수 있고, 기존에 활성화된 제1 그랜트를 비활성화할 수 있다. 즉, DRB 별 활성화된 설정된 그랜트는 한 개만 존재할 수 있다.

UE(510)는 제2 그랜트에 의해 지시되는 자원을 통해 제5 TSN 데이터를 전송할 수 있다. UE(510)는 제2 그랜트를 통해 제6 내지 제 8 TSN 데이터를 전송할 수 있으며, 이후의 TSN 데이터를 전송하기 위해서 제1 그랜트를 활성화하고 제2 그랜트를 비활성화할 수 있다. 따라서 UE(510)는 TSN 주기와 UL 그랜트의 불일치 뿐만 아니라 시간에 따라 변하는 TSN의 특성에 따라 서로 다른 특성의 설정된 그랜트를 유연성 있게 사용할 수 있다.

도 11은 논리 채널 설정 정보의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.

도 11을 참조하면, gNB(520)는 논리 채널들의 특성 정보를 설정할 수 있다. 논리 채널들의 특성 정보는 논리 채널의 우선순위 정보, PBR 정보, BSD 정보, 허용된 서빙 셀 정보, 허용된 SCS 리스트 정보 및 논리 채널 그룹 정보 등을 포함할 수 있다. 또한 논리 채널들의 특성 정보는 설정된 그랜트의 활성화 방식의 유형(예를 들어, 제1 유형 및/또는 제2 유형)에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한 논리 채널들의 특성 정보는 설정된 그랜트의 활성화 방식의 유형(예를 들어, 제1 유형 및/또는 제2 유형)에 관한 정보를 더 포함할 수 있다.

논리 채널들의 특성 정보는 설정된 그랜트의 ID를 포함할 수 있으며, 설정된 그랜트의 설정 정보를 더 포함할 수 있다. 설정된 그랜트의 설정 정보는 시간 영역 시프트(timeDomainShift) 정보를 더 포함할 수 있다. 시간 영역 시프트 정보는 설정된 그랜트를 시간 영역에서 어느 시점에 시프트할 지를 지시할 수 있다. 그리고 시간 영역 시프트 정보는 설정된 그랜트를 시간 영역에서 얼마만큼 시프트할 지를 지시할 수 있다.

gNB(520)는 DRB들 각각에 대해 설정된 그랜트를 설정할 수 있다. gNB(520)는 QoS 플로우 서비스의 시간 파라미터를 반영하여 DRB에 대해 그랜트를 설정할 수 있다. 즉, gNB(520)는 AMF(530)로부터 수신한 QoS 플로우 서비스 타임 파라미터의 서비스 시작 시점 정보 및 서비스 주기 정보를 반영하여 DRB에 대해 그랜트를 설정할 수 있다. 예를 들어, 설정된 그랜트를 설정하는 gNB(520)는 서비스 주기 정보를 기초로 설정된 그랜트의 주기를 결정할 수 있다. 그리고 설정된 그랜트를 설정하는 gNB(520)는 서비스 시작 시점 정보를 기초로 설정된 그랜트의 활성화 시점을 결정할 수 있다.

시간 영역 시프트 정보를 포함하는 설정된 그랜트 설정 정보를 이용하여 TSN 데이터와 설정된 그랜트 간의 주기 불일치 문제를 해결하는 gNB(520) 및 UE(510)의 동작은 아래에 서술된 바와 같을 수 있다.

도 12는 상향링크 그랜트를 통한 TSN 상향링크 신호 전송의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.

도 12를 참조하면, UE(510)는 제1 그랜트에 의해 지시되는 자원을 통해 제1 TSN 데이터 내지 제4 TSN 데이터를 gNB(520)로 전송할 수 있다. 제1 그랜트에 의해 지시되는 자원을 통해 TSN 데이터들의 전송이 누적됨에 따라, 전송 지연(latency)는 일정 수치만큼(예를 들어, 0.17ms) 증가할 수 있다. 전송 지연이 증가하므로, UE(510)는 TSN 트래픽의 전송 지연 요구 조건을 충족하지 못할 수 있다.

제1 그랜트에 의해 지시되는 자원을 통해 상향링크 데이터를 송신함에 있어, 상향링크 데이터의 지연 시간이 미리 설정된 범위를 초과하는 경우, UE(510)는 설정된 그랜트 설정 정보의 시간 영역 시프트 정보를 기초로 제1 그랜트를 시프트할 수 있다. 설정된 그랜트 설정 정보의 시간 영역 시프트 정보는 현재 활성화 되어 있는 설정된 그랜트를 시간 영역에서 언제 시프트 할지를 지시할 수 있다. UE(510)는 시간 도메인 시프트 정보를 기초로 설정된 그랜트의 시간 자원을 시프트할 수 있다. 즉, UE(510)는 시간 영역 시프트 정보에 의해 지시되는 시점에서 설정된 그랜트의 시간 자원을 시프트할 수 있다. 설정된 그랜트의 시간 영역 시프트 정보는 시프트되는 시간 자원의 크기 값을 더 포함할 수 있다.

UE(510)는 시프트된 제1 그랜트에 의해 지시되는 자원을 통해 제5 TSN 데이터를 전송할 수 있다. UE(510)는 시프트된 제1 그랜트에 의해 지시되는 자원을 통해 제6 내지 제 8 TSN 데이터를 전송할 수 있으며, 이후의 TSN 데이터를 전송하기 위해서 제1 그랜트를 다시 시프트할 수 있다. 따라서 단말은 시간 영역 시프트 정보를 기반으로 설정된 그랜트를 자동적으로 변화시키며 TSN 데이터를 gNB(520)로 전송할 수 있다.

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
기지국으로부터 복수의 CG(configured grant)들의 설정 정보를 포함하는 RRC(radio resource control) 메시지를 수신하는 단계;
상기 복수의 CG들 중 제1 CG에 의해 지시되는 제1 CG 자원을 통해 제1 신호를 상기 기지국으로 송신하는 단계;
상기 기지국으로부터 제어 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 제어 메시지의 수신 결과를 기초로 상기 복수의 CG들 중 활성화된 제2 CG에 의해 지시되는 제2 CG 자원을 통해 제2 신호를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함하며,
상기 제1 CG 자원의 패턴은 상기 제2 CG 자원의 패턴과 다른, 단말의 동작 방법.
청구항 1에 있어,
상기 제2 CG 자원의 패턴은,
상기 제1 CG 자원의 패턴과 주기 및 시작 시점 중 적어도 하나의 값이 상이한 패턴인, 단말의 동작 방법.
청구항 2에 있어,
상기 RRC 메시지는,
상기 복수의 CG들의 패턴 각각의 상기 주기 및 상기 시작 시점 중 적어도 하나 이상의 정보를 더 포함하는, 단말의 동작 방법.
청구항 1에 있어,
상기 제1 신호는,
미리 설정된 주기마다 생성되는 TSN(time sensitive network) 데이터를 포함하고,
상기 TSN 데이터의 상기 미리 설정된 주기는,
상기 복수의 CG들 각각의 주기와 상이한, 단말의 동작 방법.
청구항 1에 있어,
상기 복수의 CG들 각각은,
상기 기지국과 연결되는 DRB(data radio bearer)에 맵핑되는, 단말의 동작 방법.
청구항 1에 있어,
상기 제어 메시지는 제2 CG의 지시자 및 상기 제2 CG에 맵핑되는 논리 채널의 지시자 중 적어도 하나의 지시자를 포함하는, 단말의 동작 방법.
청구항 6에 있어,
상기 제2 CG에 맵핑되는 논리 채널의 우선 순위는, 상기 제2 CG의 설정 정보를 기초로 설정되고,
상기 제2 신호는,
상기 논리 채널의 우선순위 정보를 기초로 활성화된 상기 제2 CG에 의해 지시되는 자원을 통해 송신되는, 단말의 동작 방법.
통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
기지국으로부터 CG(configured grant)의 설정 정보 및 상기 설정 정보에 의해 지시되는 CG 자원에 대한 시프트(shift) 정보를 포함하는 RRC(radio resource control) 메시지를 수신하는 단계;
상기 CG 자원을 통해 제1 신호를 상기 기지국으로 송신하는 단계;
상기 CG 자원이 사용되는 경우에 지연 요구 사항이 만족되지 않는 경우, 시간 도메인에서 시프트 정보를 기초로 상기 CG 자원을 시프트하는 단계; 및
상기 시프트된 CG 자원을 통해 제2 신호를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.
청구항 8에 있어,
상기 제1 신호는,
미리 설정된 주기마다 생성되는 TSN(time sensitive network) 데이터를 포함하고,
상기 TSN 데이터의 상기 미리 설정된 주기는,
상기 CG의 주기와 상이한, 단말의 동작 방법.
청구항 8에 있어,
상기 CG는,
상기 기지국과 연결되는 DRB(data radio bearer)에 맵핑되는, 단말의 동작 방법.
청구항 8에 있어,
상기 시간 영역에서의 시프트 정보는,
상기 CG의 시프트 시점, 상기 CG의 시프트 주기 및 시간 영역에서의 상기 CG의 시프트되는 시간 자원의 크기 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는, 단말의 동작 방법.
청구항 11에 있어,
상기 기지국으로부터 제어 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 CG를 시프트하는 단계는,
상기 제어 메시지에 의해 지시되는 시점에서 상기 CG를 시프트하는, 단말의 동작 방법.
데이터를 포함하는 신호를 수신하는 기지국의 동작 방법에 있어서,
CG(configured grant)의 설정 정보를 포함하는 RRC(radio resource control) 메시지를 단말로 전송하는 단계;
상기 CG 자원을 통해 제1 신호를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
상기 CG가 사용되는 경우에 지연 요구 사항이 만족되지 않으면, 제어 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계; 및
상기 제어 메시지를 기초로 재설정된 CG 자원을 통해 상기 단말로부터 제2 신호를 수신하는 단계를 포함하는, 기지국의 동작 방법.
청구항 13에 있어,
상기 데이터는,
미리 설정된 주기마다 생성되는 TSN(time sensitive network) 데이터이고,
상기 TSN 데이터의 상기 미리 설정된 주기는,
상기 CG의 주기와 상이한, 기지국의 동작 방법.
청구항 13에 있어,
상기 CG는,
상기 단말과 연결되는 DRB(data radio bearer)에 맵핑되는, 기지국의 동작 방법.
청구항 13에 있어,
상기 RRC 메시지는, 서로 다른 CG 자원의 패턴을 지시하는 복수의 CG들의 설정 정보를 포함하고,
상기 제1 신호는, 상기 복수의 CG들 중 제1 CG에 의해 지시되는 자원을 통해 전송되는, 기지국의 동작 방법.
청구항 16에 있어,
상기 재설정된 CG는, 상기 복수의 CG들 중 상기 제1 CG를 제외한 제2 CG이고,
상기 제어 메시지는,
상기 제2 CG를 활성화하도록 지시하는, 기지국의 동작 방법.
청구항 17에 있어,
상기 제어 메시지는,
상기 제어 메시지는 제2 CG의 지시자 및 상기 제2 CG에 맵핑되는 논리 채널의 지시자 중 적어도 하나의 지시자를 포함하는, 기지국의 동작 방법.
청구항 13에 있어,
상기 RRC 메시지는, 시간 도메인에서 상기 CG 자원에 대한 시프트(shift) 시점 및 상기 CG의 시프트 값을 포함하는 시간 도메인 시프트 정보를 더 포함하는, 기지국의 동작 방법.
청구항 19에 있어,
상기 제2 신호는,
상기 시간 도메인 시프트 정보를 기초로 시간 도메인에서 시프트된 상기 재설정된 CG에 의해 지시되는 자원을 통해 전송되는, 기지국의 동작 방법.