Connected Mode DRX (C-DRX) 개요

2G 및 3G 단말기가 Idle Mode에서 Discontinuous Reception을 사용한다는 것을 알고 있습니다. LTE에서도 역시 마찬가지로 Idle Mode에서 비슷한 DRX 기술이 사용되지만, 추가로RRC 모드의 DRX가 사용됩니다. LTE에서 RRC 접속 모드 (Connected Mode)로 수신 또는 송신할 데이터가 없을때, UE는 Transceiver를 매우 짧은 간격으로 "Wake up & Sleep" 사이클을 시작합니다. 'Wake up' 기간동안 Uplink 또는 Downlink에 대해 PDCCH를 모니터링을 하며, 'Sleep' 기간 배터리 절약을 위해 잠시 모니터링을 중지합니다.

Without Connected Mode DRX

Connected Mode DRX의 주요 목표는 PDCCH 채널의 불연속 모니터링을 통해 배터리 소모를 최소화하는 것입니다. DRX가 없으면, UE는 매번 PDCCH 채널을 모니터링해야 합니다. 아래 그림과 같이 배터리 소모가 많습니다.

With Connected Mode DRX

DRX가 Connected Mode로 되면, UE는 아래에서 볼 수 있는 것처럼 'Sleep' & 'Wake up' 사이클에서 'Wake up'동안 PDCCH 채널만을 모니터링합니다. 'Sleep' 시간 동안, UE는 에너지 절약을 위해 PDCCH 채널들을 모니터링하지 않습니다.

Important DRX Parameters/Timers

UE용 DRX 구성에 사용되는 몇가지 중요한 매개 변수는 다음과 같습니다. 상기 파라미터들은 RRC 재구성 메시지를 통해 UE로 전달됩니다.

Basic Scenario

이 매개 변수를 더 잘 이해하려면 각 매개 변수를 보여주는 아래 그림을 참조하십시오.

1. UE가 RRC Connected Mode이고 지속적으로 PDCCH를 모니터링하고 있습니다. 이 시점에서 Downlink Grant와 Downlink 데이터가 있습니다. 그러면 DRX 비활성 타이머 및 기본 RRC 비활성 타이머가 다시 시작됩니다.

2. UE에 대해 Uplink Grant가 발행되면, DRX 및 RRC 비활성 타이머가 다시 시작되고, 4ms후에 UE는 Uplink에서 데이터를 전송합니다.

3. Uplink 또는 Downlink에 더 이상의 Grant가 없으므로 DRX 비활성 타이머가 만료됩니다. UE는 이제 짧은 DRX 사이클을 시작한다. 배터리 절약이 막 시작됩니다.

4. DRX의 짧은 주기 타이머가 만료되었으므로 UE는 짧은 DRX 주기를 끝내고 긴 DRX 주기를 시작하게 됩니다.

5. RRC 비활동 타이머 기간동안 Uplink 또는 Downlink에서 아무런 활동도 없었기 때문에RRC 비활성 타이머가 만료됩니다. 그런 다음 UE는 RRC Idle State로 이동할 것입니다. Idle State에서, UE는 Paging DRX 사이클을 사용할 것입니다.

HARQ Retransmissions Scenario

위의 기본 시나리오에서는 HARQ 재전송의 시나리오를 포함하는 것이 복잡해 보일 수 있으므로 아래에 다른 예가 있습니다.

1. UE는 RRC Connected Mode이고 지속적으로 PDCCH 채널을 모니터링하고 있습니다.이 시점에서 DL Grant와 Downlink 데이터가 있습니다. DRX 및 RRC 비활성 타이머가 다시 시작됩니다 (RRC 비활성은 여기에 표시되지 않음).

2. UE에 대해 UL Grant가 발생됩니다. DL Grant를 사용하면 DRX 및 RRC 비활성 타이머가 다시 시작되고 4ms후에 UE는 Uplink로 데이터를 보냅니다. 그리고 추가 4ms후에 ACK가 eNB에 의해 전송됩니다.

3. Down 데이터를 수신할 UE에 대한 Downlink Grant를 받았지만, 어떤 이유로 UE는 데이터를 디코딩할 수 없는 경우가 생깁니다. 그러면 4ms후에 UE는 eNB쪽으로 NACK를 전송할 것입니다. 그런다음 8ms의 지속 시간을 갖는 HARQ RTT 타이머가 시작됩니다. 이제UE는 Downlink에서 재전송을 기대하고 있습니다.

4. HARQ RTT가 만료되어 재전송이 예상되는대로 DRX 재전송 타이머가 시작됩니다.

5. 재전송 데이터가 있는 Downlink Grant가 있습니다. 이번에는 UE가 그것을 제대로 디코딩하면. 4ms후에 UE는 ACK를 Uplink로 보냅니다. 참고로 재전송 데이터에 대한 Downlink Grant는 DRX 비활성 타이머를 다시 시작시키지 않습니다.

6. DRX 재전송 타이머가 만료되고 UE는 짧은 DRX 사이클에 진입합니다.

추가 설명

▲ DRX 사이클은 UE 및 eNB 측간 동기화됩니다. 즉, eNB는 UE가 DRX Sleep 또는Awake 기간인지를 알고 그에 따라 UE를 스케줄링 할 수 있습니다.

▲ UE가 DRX Sleep 상태에 있을때, PDCCH 채널을 판독할 수 없기 때문에, Downlink Grant는 eNB가 UE DRX 사이클을 알고 있기 때문에 가장 가까운 Wake up 사이클까지 지연되어야 합니다. 즉 그 시간만큼 Dowlink 전송이 지연됩니다.

▲ Uplink 전송은 그것이 필요할 때마다 UE가 Uplink에서 SR을 송신할 수 있기 때문에 영향을 받지 않습니다. 즉, UE가 DRX Idle 상태이더라도 Uplink 데이터를 가지고 있으면, SR을 깨우고 eNB로부터 UL Grant을 수신하도록 SR을 전송합니다.

▲ 이미 언급한 타이머 및 매개 변수 이외에도, eNB MAC은 MAC CE DRX 명령어들을 전송함으로써 UE DRX를 제어할 수있습니다.