以下の技術は、CDMA(code division multiple access)、FDMA(frequency division multiple access)、TDMA(time division multiple access)、OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)、SC−FDMA(single carrier frequency division multiple access)などのような多様な無線通信システムに使われることができる。CDMAは、UTRA(universal terrestrial radio access)やCDMA2000のような無線技術(radio technology)で具現されることができる。TDMAは、GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)のような無線技術で具現されることができる。OFDMAは、IEEE(institute of electrical and electronics engineers)802.11(Wi−Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802−20、E−UTRA(evolved UTRA)などのような無線技術で具現されることができる。IEEE802.16mは、IEEE802.16eの進化であり、IEEE802.16eに基づくシステムとの後方互換性(backward compatibility)を提供する。UTRAは、UMTS(universal mobile telecommunications system)の一部である。3GPP(3rd generation partnership project)LTE(long term evolution)は、E−UTRA(evolved−UMTS terrestrial radio access)を使用するE−UMTS(evolved UMTS)の一部であり、ダウンリンクでOFDMAを採用し、アップリンクでSC−FDMAを採用する。LTE−A(advanced)は、3GPP LTEの進化である。 5G通信システムは、 LTE−Aの進化である。
説明を明確にするために、LTE−A/5Gを中心に記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されるものではない。
図1は、LTEシステム構造を示す。通信ネットワークは、IMS(IP multimedia subsystem)を介したVoIP(voice over IP)及びパケットデータのような多様な通信サービスを提供するために広範囲に配置される。
図1を参照すると、LTEシステム構造は、E−UTRAN(evolved UMTS terrestrial radio access network)、EPC(evolved packet core)及び一つ以上の端末(UE;user equipment)10を含む。UE10は、ユーザにより運搬される通信装置を示す。UE10は、固定されてもよいし、移動性を有してもよく、MS(mobile station)、UT(user terminal)、SS(subscriber station)または無線装置(wireless device)などと呼ばれることもある。
E−UTRANは、一つ以上のeNB(evolved node−B)20を含むことができ、一つのセルに複数の端末が存在できる。eNB20は、制御平面(control plane)とユーザ平面(user plane)の終端点を端末に提供する。eNB20は、一般的に端末10と通信する固定局(fixed station)を意味し、BS(base station)、BTS(base transceiver system)、アクセスポイント(access point)等、他の用語で呼ばれることもある。一つのeNB20は、セル毎に配置されることができる。eNB20のカバレッジ内に一つ以上のセルが存在できる。一つのセルは、1.25、2.5、5、10及び20MHzなどの帯域幅のうち一つを有するように設定され、複数の端末にダウンリンク(DL;downlink)またはアップリンク(UL;uplink)送信サービスを提供することができる。このとき、互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定されることができる。
以下、ダウンリンク(DL;downlink)は、eNB20からUE10への通信を示し、アップリンク(UL;uplink)は、UE10からeNB20への通信を示す。DLにおいて、送信機はeNB20の一部であり、受信機はUE10の一部である。ULにおいて、送信機はUE10の一部であり、受信機はeNB20の一部である。
EPCは、制御平面の機能を担当するMME(mobility management entity)、ユーザ平面の機能を担当するS−GW(system architecture evolution(SAE)gateway)を含むことができる。MME/S−GW30は、ネットワークの端に位置でき、外部ネットワークと連結される。MMEは、端末の接続情報や端末の能力に対する情報を有し、このような情報は、主に端末の移動性管理に使われることができる。S−GWは、E−UTRANを終端点として有するゲートウェイである。MME/S−GW30は、セッションの終端点と移動性管理機能を端末10に提供する。EPCは、PDN(packet data network)−GW(gateway)をさらに含むことができる。PDN−GWは、PDNを終端点として有するゲートウェイである。
MMEは、eNB20へのNAS(non−access stratum)シグナリング、NASシグナリングセキュリティ、AS(access stratum)セキュリティ制御、3GPPアクセスネットワーク間の移動性のためのinterCN(core network)ノードシグナリング、アイドルモード端末到達可能性(ページング再送信の制御及び実行を含む)、トラッキング領域リスト管理(アイドルモード及び活性化モードである端末のために)、P−GW及びS−GW選択、MME変更と共にハンドオーバのためのMME選択、2Gまたは3G 3GPPアクセスネットワークへのハンドオーバのためのSGSN(serving GPRS support node)選択、ローミング、認証、専用ベアラ設定を含むベアラ管理機能、PWS(public warning system:地震/津波警報システム(ETWS)及び常用モバイル警報システム(CMAS)を含む)メッセージ送信サポートなどの多様な機能を提供する。S−GWホストは、ユーザ別基盤パケットフィルタリング(例えば、深層パケット検査を介して)、合法的な遮断、端末IP(internet protocol)アドレス割当、DLで送信レベルパッキングマーキング、UL/DLサービスレベル課金、ゲーティング及び等級強制、APN−AMBRに基づくDL等級強制の各種機能を提供する。明確性のためにMME/S−GW30は、“ゲートウェイ”と単純に表現し、これはMME及びS−GWを両方とも含むことができる。
ユーザトラフィック送信または制御トラフィック送信のためのインターフェースが使われることができる。端末10及びeNB20は、Uuインターフェースにより連結されることができる。eNB20は、X2インターフェースにより相互間連結されることができる。隣接したeNB20は、X2インターフェースによるネットワーク型ネットワーク構造を有することができる。eNB20は、S1インターフェースによりEPCと連結されることができる。eNB20は、S1−MMEインターフェースによりEPCと連結されることができ、S1−UインターフェースによりS−GWと連結されることができる。S1インターフェースは、eNB20とMME/S−GW30との間に多対多関係(many−to−many−relation)をサポートする。
eNB20は、ゲートウェイ30に対する選択、RRC(radio resource control)活性(activation)の間にゲートウェイ30へのルーティング(routing)、ページングメッセージのスケジューリング及び送信、BCH(broadcast channel)情報のスケジューリング及び送信、UL及びDLで端末10へのリソースの動的割当、eNB測定の設定(configuration)及び提供(provisioning)、無線ベアラ制御、RAC(radio admission control)及びLTE活性状態で連結移動性制御機能を実行することができる。前記言及のように、ゲートウェイ30は、EPCでページング開始、LTEアイドル状態管理、ユーザ平面の暗号化、SAEベアラ制御及びNASシグナリングの暗号化と無欠性保護機能を実行することができる。
図2は、制御平面に対するLTEシステムの無線インターフェースプロトコルを示す。図3は、ユーザ平面に対するLTEシステムの無線インターフェースプロトコルを示す。
端末とE−UTRANとの間の無線インターフェースプロトコルの階層は、通信システムで広く知られたOSI(open system interconnection)モデルの下位3個階層に基づいてL1(第1の階層)、L2(第2の階層)及びL3(第3の階層)に区分される。端末とE−UTRANとの間の無線インターフェースプロトコルは、水平的に物理階層、データリンク階層(datalink layer)、及びネットワーク階層(network layer)に区分されることができ、垂直的に制御信号送信のためのプロトコルスタック(protocol stack)である制御平面(control plane)とデータ情報送信のためのプロトコルスタックであるユーザ平面(user plane)とに区分されることができる。無線インターフェースプロトコルの階層は、端末とE−UTRANで対(pair)で存在でき、これはUuインターフェースのデータ送信を担当することができる。
物理階層(PHY;physical layer)は、L1に属する。物理階層は、物理チャネルを介して上位階層に情報送信サービスを提供する。物理階層は、上位階層であるMAC(media access control)階層とトランスポートチャネル(transport channel)を介して連結される。物理チャネルは、トランスポートチャネルにマッピングされる。トランスポートチャネルを介してMAC階層と物理階層との間にデータが送信されることができる。互いに異なる物理階層間、即ち、送信機の物理階層と受信機の物理階層との間のデータは、物理チャネルを介して無線リソースを利用して送信されることができる。物理階層は、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)方式を利用して変調されることができ、時間と周波数を無線リソースとして活用する。
物理階層は、いくつかの物理制御チャネル(physical control channel)を使用する。PDCCH(physical downlink control channel)は、PCH(paging channel)及びDL−SCH(downlink shared channel)のリソース割当、DL−SCHと関連するHARQ(hybrid automatic repeat request)情報に対して端末に報告する。PDCCHは、アップリンク送信のリソース割当に対して端末に報告するためにアップリンクグラントを伝送することができる。PCFICH(physical control format indicator channel)は、PDCCHのために使われるOFDMシンボルの個数を端末に知らせ、全てのサブフレーム毎に送信される。PHICH(physical hybrid ARQ indicator channel)は、UL−SCH送信に対するHARQ ACK(acknowledgement)/NACK(non−acknowledgement)信号を伝送する。PUCCH(physical uplink control channel)は、ダウンリンク送信のためのHARQ ACK/NACK、スケジューリング要求及びCQIのようなUL制御情報を伝送する。PUSCH(physical uplink shared channel)は、UL−SCH(uplink shared channel)を伝送する。
物理チャネルは、時間領域で複数のサブフレーム(subframe)と周波数領域で複数の副搬送波(subcarrier)で構成される。一つのサブフレームは、時間領域で複数のシンボルで構成される。一つのサブフレームは、複数のリソースブロック(RB;resource block)で構成される。一つのリソースブロックは、複数のシンボルと複数の副搬送波で構成される。また、各サブフレームは、PDCCHのために該当サブフレームの特定シンボルの特定副搬送波を利用することができる。例えば、サブフレームの最初のシンボルがPDCCHのために使われることができる。PDCCHは、PRB(physical resource block)及びMCS(modulation and coding schemes)のように動的に割り当てられたリソースを伝送することができる。データが送信される単位時間であるTTI(transmission time interval)は、1個のサブフレームの長さと同じである。サブフレーム一つの長さは、1msである。
トランスポートチャネルは、チャネルが共有されるかどうかによって共通トランスポートチャネル及び専用トランスポートチャネルに分類される。ネットワークから端末にデータを送信するDLトランスポートチャネル(DL transport channel)は、システム情報を送信するBCH(broadcast channel)、ページングメッセージを送信するPCH(paging channel)、ユーザトラフィックまたは制御信号を送信するDL−SCHなどを含む。DL−SCHは、HARQ、変調、コーディング及び送信電力の変化による動的リンク適応及び動的/半静的リソース割当をサポートする。また、DL−SCHは、セル全体にブロードキャスト及びビームフォーミングの使用を可能にすることができる。システム情報は、一つ以上のシステム情報ブロックを伝送する。全てのシステム情報ブロックは、同じ周期に送信されることができる。MBMS(multimedia broadcast/multicast service)のトラフィックまたは制御信号は、MCH(multicast channel)を介して送信される。
端末からネットワークにデータを送信するULトランスポートチャネルは、初期制御メッセージ(initial control message)を送信するRACH(random access channel)、ユーザトラフィックまたは制御信号を送信するUL−SCHなどを含む。UL−SCHは、HARQ及び送信電力及び潜在的な変調及びコーディングの変化による動的リンク適応をサポートすることができる。また、UL−SCHは、ビームフォーミングの使用を可能にすることができる。RACHは、一般的にセルへの初期接続に使われる。
L2に属するMAC階層は、論理チャネル(logical channel)を介して上位階層であるRLC(radio link control)階層にサービスを提供する。MAC階層は、複数の論理チャネルから複数のトランスポートチャネルへのマッピング機能を提供する。また、MAC階層は、複数の論理チャネルから単数のトランスポートチャネルへのマッピングによる論理チャネル多重化機能を提供する。MAC副階層は、論理チャネル上のデータ送信サービスを提供する。
論理チャネルは、送信される情報の種類によって、制御平面の情報伝達のための制御チャネルとユーザ平面の情報伝達のためのトラフィックチャネルとに分けられる。即ち、論理チャネルタイプのセットは、MAC階層により提供される他のデータ送信サービスのために定義される。論理チャネルは、トランスポートチャネルの上位に位置してトランスポートチャネルにマッピングされる。
制御チャネルは、制御平面の情報伝達のみのために使われる。MAC階層により提供される制御チャネルは、BCCH(broadcast control channel)、PCCH(paging control channel)、CCCH(common control channel)、MCCH(multicast control channel)及びDCCH(dedicated control channel)を含む。BCCHは、システム制御情報を放送するためのダウンリンクチャネルである。PCCHは、ページング情報の送信及びセル単位の位置がネットワークに知られていない端末をページングするために使われるダウンリンクチャネルである。CCCHは、ネットワークとRRC接続を有しないとき、端末により使われる。MCCHは、ネットワークから端末にMBMS制御情報を送信するのに使われる一対多のダウンリンクチャネルである。DCCHは、RRC接続状態で端末とネットワークとの間に専用制御情報送信のために端末により使われる一対一の双方向チャネルである。
トラフィックチャネルは、ユーザ平面の情報伝達のみのために使われる。MAC階層により提供されるトラフィックチャネルは、DTCH(dedicated traffic channel)及びMTCH(multicast traffic channel)を含む。DTCHは、一対一のチャネルで一つの端末のユーザ情報の送信のために使われ、アップリンク及びダウンリンクの両方ともに存在できる。MTCHは、ネットワークから端末にトラフィックデータを送信するための一対多のダウンリンクチャネルである。
論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のアップリンク連結は、UL−SCHにマッピングされることができるDCCH、UL−SCHにマッピングされることができるDTCH、及びUL−SCHにマッピングされることができるCCCHを含む。論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のダウンリンク連結は、BCHまたはDL−SCHにマッピングされることができるBCCH、PCHにマッピングされることができるPCCH、DL−SCHにマッピングされることができるDCCH、DL−SCHにマッピングされることができるDTCH、MCHにマッピングされることができるMCCH、及びMCHにマッピングされることができるMTCHを含む。
RLC階層は、L2に属する。RLC階層の機能は、下位階層がデータの送信に適するように無線セクションで上位階層から受信されたデータの分割/連接によるデータの大きさ調整を含む。無線ベアラ(RB;radio bearer)が要求する多様なQoSを保障するために、RLC階層は、透明モード(TM;transparent mode)、非確認モード(UM;unacknowledged mode)、及び確認モード(AM;acknowledged mode)の三つの動作モードを提供する。AM RLCは、信頼性のあるデータ送信のためにARQ(automatic repeat request)を介して再送信機能を提供する。一方、RLC階層の機能は、MAC階層内部の機能ブロックで具現されることができ、このとき、RLC階層は、存在しないこともある。
PDCP(packet data convergence protocol)階層は、L2に属する。PDCP階層は、相対的に帯域幅が小さい無線インターフェース上でIPv4またはIPv6のようなIPパケットを導入して送信されるデータが効率的に送信されるように不要な制御情報を減らすヘッダ圧縮機能を提供する。ヘッダ圧縮は、データのヘッダに必要な情報のみを送信することによって無線セクションで送信効率を上げる。さらに、PDCP階層は、セキュリティ機能を提供する。セキュリティ機能は、第3者の検査を防止する暗号化及び第3者のデータ操作を防止する無欠性保護を含む。
RRC(radio resource control)階層は、L3に属する。L3の最も下段部分に位置するRRC階層は、制御平面でのみ定義される。RRC階層は、端末とネットワークとの間の無線リソースを制御する役割を実行する。そのために、端末とネットワークは、RRC階層を介してRRCメッセージを交換する。RRC階層は、RBの構成(configuration)、再構成(re−configuration)、及び解除(release)と関連して論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルの制御を担当する。RBは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために、L1及びL2により提供される論理的経路である。即ち、RBは、端末とE−UTRANとの間のデータ送信のために、L2により提供されるサービスを意味する。RBが設定されるということは、特定サービスを提供するために無線プロトコル階層及びチャネルの特性を規定し、各々の具体的なパラメータ及び動作方法を決定することを意味する。RBは、SRB(signaling RB)とDRB(data RB)の二つに区分されることができる。SRBは、制御平面でRRCメッセージを送信する通路として使われ、DRBは、ユーザ平面でユーザデータを送信する通路として使われる。
RRC階層の上位に位置するNAS(Non−Access Stratum)階層は、連結管理(Session Management)と移動性管理(Mobility Management)などの機能を実行する。
図2を参照すると、RLC及びMAC階層(ネットワーク側でeNBで終了)は、スケジューリング、ARQ及びHARQのような機能を実行することができる。RRC階層(ネットワーク側でeNBで終了)は、放送、ページング、RRC接続管理、RB制御、移動性機能及び端末測定報告/制御のような機能を実行することができる。NAS制御プロトコル(ネットワーク側でゲートウェイのMMEで終了)は、SAEベアラ管理、認証、LTE_IDLE移動性ハンドリング、LTE_IDLEでページング開始及び端末とゲートウェイとの間のシグナリングのためのセキュリティ制御のような機能を実行することができる。
図3を参照すると、RLC及びMAC階層(ネットワーク側でeNBで終了)は、制御平面での機能と同じ機能を実行することができる。PDCP階層(ネットワーク側でeNBで終了)は、ヘッダ圧縮、無欠性保護及び暗号化のようなユーザ平面機能を実行することができる。
以下、5Gネットワーク構造に対して説明する。
図4は、5Gシステムの構造を示す。
既存EPS(Evolved Packet System)のコアネットワーク構造であるEPC(Evolved Packet Core)の場合、MME(Mobility Management Entity)、S−GW(Serving Gateway)、P−GW(Packet Data Network Gateway)等、エンティティ(entity)別に機能、参照点(reference point)、プロトコルなどが定義されている。
それに対し、5Gコアネットワーク(または、NextGenコアネットワーク)の場合、ネットワーク機能(NF;Network Function)別に機能、参照点、プロトコルなどが定義されている。即ち、5Gコアネットワークは、エンティティ別に機能、参照点、プロトコルなどが定義されない。
図4を参照すると、5Gシステム構造は、一つ以上の端末(UE)10、NG−RAN(Next Generation−Radio Access Network)及びNGC(Next Generation Core)を含む。
NG−RANは、一つ以上のgNB40を含むことができ、一つのセルに複数の端末が存在できる。gNB40は、制御平面(control plane)とユーザ平面(user plane)の終端点を端末に提供する。gNB40は、一般的に端末10と通信する固定局(fixed station)を意味し、BS(base station)、BTS(base transceiver system)、アクセスポイント(access point)等、他の用語で呼ばれることもある。一つのgNB40は、セル毎に配置される。gNB40のカバレッジ内に一つ以上のセルが存在できる。
NGCは、制御平面の機能を担当するAMF(Access and Mobility Function)及びSMF(Session Management Function)を含むことができる。AMFは、移動性管理機能を担当することができ、SMFは、セッション管理機能を担当することができる。NGCは、ユーザ平面の機能を担当するUPF(User Plane Function)を含むことができる。
ユーザトラフィック送信または制御トラフィック送信のためのインターフェースが使われる。端末10及びgNB40は、NG3インターフェースにより連結される。gNB40は、Xnインターフェースにより相互間連結される。隣接gNB40は、Xnインターフェースによる網型ネットワーク構造を有することができる。gNB40は、NGインターフェースによりNGCと連結される。gNB40は、NG−CインターフェースによりAMFと連結され、NG−UインターフェースによりUPFと連結される。NGインターフェースは、gNB40とMME/UPF50との間に多対多関係(many−to−many−relation)をサポートする。
gNBホストは、無線リソース管理に対する機能(Functions for Radio Resource Management)、IPヘッダ圧縮及びユーザデータストリームの暗号化(IP header compression and encryption of user data stream)、AMFへのルーティングが端末により提供された情報から決定されることができない時、端末付着でAMFの選択(Selection of an AMF at UE attachment when no routing to an AMF can be determined from the information provided by the UE)、一つ以上のUPFに向かうユーザ平面データのルーティング(Routing of User Plane data towards UPF(s))、(AMFから由来した)ページングメッセージの送信及びスケジューリング(Scheduling and transmission of paging messages(originated from the AMF))、(AMFまたはO&Mから由来した)システム放送情報の送信及びスケジューリング(Scheduling and transmission of system broadcast information(originated from the AMF or O&M))、またはスケジューリング及び移動性に対する測定報告設定及び測定(Measurement and measurement reporting configuration for mobility and scheduling)のような機能を遂行することができる。
AMF(Access and Mobility Function)ホストは、NASシグナリング終了(NAS signalling termination)、NASシグナリングセキュリティ(NAS signalling security)、ASセキュリティ制御(AS Security control)、3GPPアクセスネットワーク間の移動性のためのインターCNノードシグナリング(Inter CN node signalling for mobility between 3GPP access networks)、(ページング再送信の実行及び制御を含む)IDLEモード端末到達可能性(Idle mode UE Reachability(including control and execution of paging retransmission))、ACTIVEモード及びIDLEモードにある端末に対するトラッキング領域リスト管理(Tracking Area list management(for UE in idle and active mode))、AMF変更を伴うハンドオーバに対するAMF選択(AMF selection for handovers with AMF change)、アクセス認証(Access Authentication)、またはローミング権限の確認を含むアクセス承認(Access Authorization including check of roaming rights)のような主要機能を遂行することができる。
UPF(User Plane Function)ホストは、(適用可能な場合)イントラ/インター−RAT移動性のためのアンカーポイント(Anchor point for Intra−/Inter−RAT mobility(when applicable))、データネットワークに相互連結の外部PDUセッションポイント(External PDU session point of interconnect to Data Network)、パケットルーティング及びフォワーディング(Packet routing&forwarding)、パケット検査及び政策規則適用のユーザ平面パート(Packet inspection and User plane part of Policy rule enforcement)、トラフィック使用報告(Traffic usage reporting)、データネットワークにトラフィック流れをルーティングすることをサポートするアップリンク分類子(Uplink classifier to support routing traffic flows to a data network)、マルチホームPDUセッションをサポートする分岐点(Branching point to support multi−homed PDU session)、ユーザ平面に対するQoSハンドリング、例えば、パケットフィルタリング、ゲーティング、UL/DL料金執行(QoS handling for user plane、e.g.packet filtering、gating、UL/DL rate enforcement)、アップリンクトラフィック確認(SDFでQoSフローマッピングで)(Uplink Traffic verification(SDF to QoS flow mapping))、ダウンリンク及びアップリンクでの送信レベルパケットマーキング(Transport level packet marking in the uplink and downlink)、またはダウンリンクパケットバッファリング及びダウンリンクデータ通知トリガリング(Downlink packet buffering and downlink data notification triggering)のような主要機能を遂行することができる。
SMF(Session Management Function)ホストは、セッション管理(Session Management)、UE IPアドレス割当及び管理(UE IP address allocation and management)、UP機能の選択及び制御(Selection and control of UP function)、トラフィックを適切な対象にしてルートするためにUPFでトラフィック調整を構成(Configures traffic steering at UPF to route traffic to proper destination)、QoS及び政策執行の一部を制御(Control part of policy enforcement and QoS)、またはダウンリンクデータ通知(Downlink Data Notification)のような主要機能を遂行することができる。
図5は、ユーザ平面に対する5Gシステムの無線インターフェースプロトコルを示す。
図5を参照すると、ユーザ平面に対する5Gシステムの無線インターフェースプロトコルは、LTEシステムと比較してSDAP(Service Data Adaptation Protocol)という新しい階層を含むことができる。SDAP階層の主要サービス及び機能は、QoSフロー(Quality of Service flow)とDRB(data radio bearer)との間のマッピング、DL及びULパケットの両方ともでQFI(QoS flow ID)マーキングである。SDAPのシングルプロトコルエンティティは、二つのエンティティが設定(configure)されることができるDC(dual connectivity)を除いて、それぞれの個別PDUセッションに対して設定されることができる。
以下、5G RAN配置シナリオに対して説明する。
5G RANは、基地局機能を中央ユニット(Central Unit)と分散ユニット(Distributed Unit)に配置させる形態及び4G基地局との共存可否などによって一体型基地局配置(Non−centralised deployment)シナリオ、同一局配置(Co−Sited Deployment with E−UTRA)シナリオ、及び分離型基地局配置(Centralized Deployment)シナリオに分けられる。本明細書で、5G RAN、gNB、Next Generation NodeB、New RAN及びNR BS(New Radio Base Station)は、5Gのために新しく定義された基地局を意味する。
図6は、分離型基地局配置(Centralized Deployment)シナリオを示す。
図6を参照すると、gNBは、中央ユニット及び分散ユニットに分離されることができる。即ち、gNBは、階層的に分離されて運用されることができる。中央ユニットは、基地局の上位階層(upper layers)の機能を遂行することができ、分散ユニットは、基地局の下位階層(lower layers)の機能を遂行することができる。
図7は、分離型基地局配置シナリオで、中央ユニットと分散ユニットとの間の機能分割(split)を示す。
図7を参照すると、オプション1の場合、RRC階層は、中央ユニットにあり、PDCP階層、RLC階層、MAC階層、物理階層及びRFは、分散ユニットにある。オプション2の場合、RRC階層及びPDCP階層は、中央ユニットにあり、RLC階層、MAC階層、物理階層及びRFは、分散ユニットにある。オプション3の場合、RRC階層、PDCP階層及びRLC上位階層は、中央ユニットにあり、RLC下位階層、MAC階層、物理階層及びRFは、分散ユニットにある。オプション4の場合、RRC階層、PDCP階層及びRLC階層は、中央ユニットにあり、MAC階層、物理階層及びRFは、分散ユニットにある。オプション5の場合、RRC階層、PDCP階層、RLC階層及びMAC上位階層は、中央ユニットにあり、MAC下位階層、物理階層及びRFは、分散ユニットにある。オプション6の場合、RRC階層、PDCP階層、RLC階層及びMAC階層は、中央ユニットにあり、物理階層及びRFは、分散ユニットにある。オプション7の場合、RRC階層、PDCP階層、RLC階層、MAC階層及び上位物理階層は、中央ユニットにあり、下位物理階層及びRFは、分散ユニットにある。オプション8の場合、RRC階層、PDCP階層、RLC階層、MAC階層及び物理階層は、中央ユニットにあり、RFは、分散ユニットにある。
以下、本明細書で、中央ユニットはCUといい、分散ユニットはDUということができる。CUは、gNBのRRC(radio resource control)、SDAP(service data adaptation protocol)及びPDCP(packet data convergence protocol)階層をホスティングするロジカルノード(logical node)であり、DUは、gNBのRLC(radio link control)、MAC(media access control)及びPHY(physical)階層をホスティングするロジカルノードである。その代案として、CUは、en−gNBのRRC及びPDCP階層をホスティングするロジカルノードである。
一方、CU及びDUが図7のオプション2のように分割される場合、端末が前記端末の移動性によってDUを変更すると、損失された(lost)RLC PDUがソースDUで発生されることができる。
図8は、端末が同じCU内の隣接するDU間を移動する場合、ソースDUで発生されるデータ損失を説明するための図である。
図8を参照すると、DU1乃至DU2は、同じCUにより制御され、端末は、DU1の領域からDU2の領域へ移動すると仮定する。したがって、DU1は、ソースDUであり、DU2はターゲットDUである。端末が同じCU内の隣接したDU間で(即ち、DU1からDU2へ)移動すると、損失されたRLC PDUがソースDU(即ち、DU1)で発生でき、前記損失されたRLC PDUは、ターゲットDU(即ち、DU2)により再送信される必要がある。したがって、前記損失されたRLC PDUを端末に提供するために、ターゲットDU(即ち、DU2)は、どんなRLC PDUが損失されたかを知るべきである。しかし、ソースDU(即ち、DU1)とターゲットDU(即ち、DU2)は、物理的に離れており、相互間にインターフェースもないため、ターゲットDU(即ち、DU2)は、どんなRLC PDUがソースDU(即ち、DU1)で損失されたかを知ることができない。したがって、ターゲットDU(即ち、DU2)は、ソースDU(即ち、DU1)で発生する損失されたRLC PDUを端末に再送信することができない。前記のような問題を解決するために、損失されたデータを再送信するための手順が提案される必要がある。以下、本発明の一実施例によって、損失されたデータを再送信する方法及びこれをサポートする装置に対して説明する。
図9は、本発明の一実施例によって、基地局のソースDUが端末に対するデータ送信を中断する手順を示す。
図9を参照すると、ステップS910において、CUは、端末のDUをソースDUからターゲットDUに変更することを決定できる。前記ソースDUとターゲットDUは、同じCUに属することができる。
ステップS920において、CUは、端末に対するデータ送信を中断するように指示するメッセージをソースDUに送信できる。メッセージは、UEコンテキスト修正要求メッセージ(UE Context Modification Request message)または新しいメッセージ(new message)である。例えば、UEコンテキスト情報の変更をDUに提供するためにCUにより送信されるUEコンテキスト修正要求メッセージは、表1のように定義されることができる。
表1を参照すると、UEコンテキスト修正要求メッセージは、送信中断指示子IE(Transmission Stop Indicator IE)を含むことができ、前記送信中断指示子IEは、DUに端末に対するデータ送信を中断するように指示できる。
ステップS930において、ソースDUは、端末に対するデータ送信を中断することができる。そして、ソースDUは、端末に成功的に送信されないダウンリンクデータ(unsuccessfully transmitted downlink data to the UE)に対する情報をCUに送信できる。前記情報は、ダウンリンクデータ伝達状態フレーム(Downlink Data Delivery Status frame)に含まれることができる。例えば、前記ダウンリンクデータに対する情報は、損失されたRLC PDUに該当するPDCP PDUのシーケンス番号(sequence numbers of PDCP PDU corresponding to lost RLC PDUs)である。例えば、前記ダウンリンクデータに対する情報は、CUから受信されたPDCP PDUの中から端末に順次に成功的に伝達された最も高いPDCP PDUシーケンス番号(the highest PDCP PDU sequence number successfully delivered in sequence to the UE among those PDCP PDUs received from the CU)である。
図10は、本発明の一実施例によって、ダウンリンクデータ伝達状態フレームの一例を示す。
図10を参照すると、ダウンリンクデータ伝達状態フレームは、NR PDCPエンティティをホスティングするノードから受信されたNR PDCP PDUの中から端末に順次に成功的に伝達された最も高いNR PDCP PDUシーケンス番号(the highest NR PDCP PDU sequence number successfully delivered in sequence to the UE among those NR PDCP PDUs received from the node hosting the NR PDCP entity)を含むことができる。前記NR PDCPエンティティをホスティングするノードはCUである。
また、図9を参照すると、ステップS940において、CUは、端末に成功的に送信されないダウンリンクデータをターゲットDUに送信できる。前記ダウンリンクデータは、ダウンリンクパケットであり、前記ダウンリンクパケットは、ソースDUから成功的に端末に送信されないPDCP PDUを含むことができる。
本発明の一実施例によると、端末がソースDUからターゲットDUに移動する時、ソースDUから端末に成功的に送信されないダウンリンクデータは、CUからターゲットDUに速かに再送信されることができる。
図11a及び図11bは、本発明の一実施例によって、同じCU内の隣接したDU間でのDU変更手順を示す。
図11aを参照すると、ステップS1100において、端末は、RRC_CONNECTED状態に進入できる。
ステップS1101において、測定報告メッセージ(Measurement Report message)がトリガされることができ、ソースDUに送信されることができる。
ステップS1102において、ソースDUは、前記測定報告メッセージをピギーバックするコンテナを含むメッセージをCUに送信できる。前記メッセージは、アップリンクRRCトランスポートメッセージ(Uplink RRC Transport message)または新しいメッセージ(new message)である。
ステップS1103において、ソースDUは、端末に向かうダウンリンクデータに対するフィードバックをCUに提供できる。
ステップS1104において、CUが端末からの測定報告メッセージ及びソースDUからのフィードバックを受信すると、CUは、端末のDUを変更することを決定できる。
ステップS1105aにおいて、CUは、端末に対するデータ送信を中断するように指示するメッセージをソースDUに送信できる。前記メッセージは、UEコンテキスト修正要求メッセージ(UE Context Modification Request message)、DU変更指示メッセージ(DU Change Indication message)または新しいメッセージ(new message)である。付加的に、前記メッセージは、端末のソースDUが変更されることを指示することができる。もし、前記メッセージがステップS1108以後に送信されるべき場合、ステップS1105a及びステップS1105bはスキップされることができる。
ステップS1105bにおいて、ソースDUが前記メッセージをCUから受信する場合、ソースDUは、端末へのデータ送信を中断し、ダウンリンクデータ伝達状態フレーム(Downlink Data Delivery Status frame)をCUに送信できる。前記ダウンリンクデータ伝達状態フレームは、端末に成功的に送信されないダウンリンクデータをCUに知らせるために送信されることができる。即ち、ソースDUは、損失されたPDUに対する情報を含む端末に向かうダウンリンクデータに対するフィードバックをCUに提供できる。例えば、損失されたPDUに対する情報は、損失されたRLC PDUに該当するPDCP PDUのシーケンス番号(sequence numbers of PDCP PDU corresponding to lost RLC PDUs)である。例えば、損失されたPDUに対する情報は、CUから受信されたPDCP PDUの中から端末に順次に成功的に伝達された最も高いPDCP PDUシーケンス番号(the highest PDCP PDU sequence number successfully delivered in sequence to the UE among those PDCP PDUs received from the CU)である。したがって、CUは、端末に成功的に送信されないダウンリンクデータ(例えば、ソースDUから成功的に送信されないPDCP PDUを含むダウンリンクパケット)を知ることができ、前記ダウンリンクデータは、CUからターゲットDUに送信されることができる。
ステップS1106において、CUは、端末に対するUEコンテキストの生成及び/または無線リソースの割当をターゲットDUに要求することによってDUの変更を開始することができる。前記DUの変更は、UEコンテキストセットアップ手順(UE Context Setup procedure)またはベアラセットアップ手順(Bearer Setup procedure)により要求されることができる。即ち、CUは、UEコンテキストセットアップ要求メッセージまたはベアラセットアップ要求メッセージをターゲットDUに送信できる。CUは、前記UEコンテキストセットアップ要求メッセージまたはベアラセットアップ要求メッセージにベアラ別に下記を含むことができる。
−RB ID(例えば、SRB IDまたはDRB ID)
−CUに対するTNLアドレス
−CUに対するアップリンクTEID(Uplink Tunnel Endpoint Identifier)
−RLC設定
−論理チャネル設定(logical channel configuration)
また、CUは、前記UEコンテキストセットアップ要求メッセージまたはベアラセットアップ要求メッセージに下記を含むことができる。
−CU UE F1AP ID
−RRCコンテキスト
前記RRCコンテキストは、端末に対するビーム測定、RSRQ、RSRP、RACH設定及び/またはRACHリソースと関連した情報を含むことができる。全ての情報または一部情報は、RRCコンテキストに含まれない。また、EN−DCケースで、CUがSgNB修正要求メッセージ(SgNB Modification Request message)をMeNBから受信する場合、前記UEコンテキストセットアップ要求メッセージまたはベアラセットアップ要求メッセージは、MeNBにより提供されたRRCコンテナに含まれている情報のうち無線リソース設定(radio resource configuration)及び/またはRLC/MAC/PHY階層関連情報を含むことができる。付加的に、前記UEコンテキストセットアップ要求メッセージまたはベアラセットアップ要求メッセージは、インター−DU移動性ケース(inter−DU mobility case)またはEN−DCケース(EN−DC case)のうちいずれか一つをターゲットDUに知らせる指示子を含むことができる。
ステップS1107において、ターゲットDUがCUから要求メッセージを受信する場合、ターゲットDUは、端末に対して要求されたベアラ及び/またはUEコンテキストを確立(establish)することができ、確立されるように要求されたベアラに対してF1インターフェース上に必要なリソース(required resource)を割り当てることができる。また、端末に対して、RRCコンテキストに含まれ、または含まれない受信された情報に基づいて、ターゲットDUは、リソースと関連したビーム及びRACHを割り当てることができ、RACH設定(configuration)をセット(set)することができる。
ステップS1108において、要求されたベアラ及び/またはUEコンテキストが確立されたことを指示するために、ターゲットDUは、UEコンテキストセットアップ応答メッセージ(UE Context Setup Response message)またはベアラセットアップ応答メッセージ(Bearer Setup Response message)でCUに応答できる。ターゲットDUは、前記UEコンテキストセットアップ応答メッセージまたはベアラセットアップ応答メッセージにベアラ別に下記を含むことができる。
−RB ID(例えば、SRB IDまたはDRB ID)
−ターゲットDUに対するTNLアドレス
−ターゲットDUに対するダウンリンクTEID(Downlink Tunnel Endpoint Identifier)
また、ターゲットDUは、前記UEコンテキストセットアップ応答メッセージまたはベアラセットアップ応答メッセージに下記を含むことができる。
−RRCコンテキスト
前記RRCコンテキストは、割り当てられたビーム(allocated beam)、セットされたRACH設定(set RACH configuration)または割り当てられたRACHリソース(allocated RACH resource)と関連した情報を含むことができる。全ての情報または一部情報は、RRCコンテキストに含まれない。ターゲットDUがEN−DCケースを指示する指示子及び/またはMeNBにより提供されたRRCコンテナに含まれている情報を受信すると、ターゲットDUは、EN−DCケースに対応し、または受信されたものに対応する無線リソース関連情報(radio resource related information)を含むことができる。
ステップS1109aにおいて、CUが応答メッセージをターゲットDUから受信し、ステップS1105a及びS1105bがスキップされる場合、CUは、端末に対するデータ送信を中断するように指示するメッセージをソースDUに送信できる。前記メッセージは、UEコンテキスト修正要求メッセージ(UE Context Modification Request message)、DU変更指示メッセージ(DU Change Indication message)または新しいメッセージ(new message)である。付加的に、前記メッセージは、端末のソースDUが変更されることを指示することができる。
ステップS1105a及びS1105bがスキップされない場合、ステップS1109a及びS1109bは、スキップされ、ステップS1105bにより提供されたフィードバックに基づいて、CUは、各ベアラに対して損失されたRLC PDUと関連したPDCP PDUをターゲットDUに再送信できる。
CUは、端末に提供されるRRCメッセージを生成(generate)することができる。例えば、前記RRCメッセージは、RRC接続再設定メッセージ(RRC Connection Reconfiguration message)である。前記RRCメッセージは、ターゲットDUから受信されたRRCコンテキストを含むことができる。
ステップS1109bにおいて、ソースDUが前記メッセージをCUから受信する場合、ソースDUは、端末へのデータ送信を中断し、ダウンリンクデータ伝達状態フレーム(Downlink Data Delivery Status frame)をCUに送信できる。前記ダウンリンクデータ伝達状態フレームは、端末に成功的に送信されないダウンリンクデータをCUに知らせるために送信されることができる。即ち、ソースDUは、損失されたPDUに対する情報を含む端末に向かうダウンリンクデータに対するフィードバックをCUに提供できる。例えば、損失されたPDUに対する情報は、損失されたRLC PDUに該当するPDCP PDUのシーケンス番号(sequence numbers of PDCP PDU corresponding to lost RLC PDUs)である。例えば、損失されたPDUに対する情報は、CUから受信されたPDCP PDUの中から端末に順次に成功的に伝達された最も高いPDCP PDUシーケンス番号(the highest PDCP PDU sequence number successfully delivered in sequence to the UE among those PDCP PDUs received from the CU)である。以後、CUは、前記フィードバックに基づいて各ベアラに対する損失されたRLC PDUと関連したPDCP PDUをターゲットDUに再送信できる。即ち、CUは、端末に成功的に送信されないダウンリンクデータ(例えば、ソースDUから成功的に送信されないPDCP PDUを含むダウンリンクパケット)を知ることができ、前記ダウンリンクデータは、CUからターゲットDUに送信されることができる。
ステップS1110において、CUは、RRC接続再設定メッセージをピギーバックするコンテナを含むメッセージをソースDUに送信できる。前記メッセージは、ダウンリンクRRCトランスポートメッセージ(Downlink RRC Transport message)または新しいメッセージ(new message)である。もし、ステップS1105a及びS1105bがスキップされ、またはステップS1109a及びS1109bがスキップされる場合、端末へのデータ送信を中断して端末に向かうダウンリンクデータに対するフィードバックをCUに提供するようにするための指示子が前記メッセージに含まれることができる。
ステップS1111において、ソースDUがCUから前記メッセージを受信する場合、ソースDUは、RRC接続再設定メッセージ(RRC Connection Reconfiguration message)を端末に送信できる。ソースDUがステップS1110でCUから指示子を受信すると、ソースDUは、端末へのデータ送信を中断して端末に向かうダウンリンクデータに対するフィードバックをCUに提供できる。前記フィードバックは、損失されたPDUに対する情報を含むことができる。例えば、損失されたPDUに対する情報は、損失されたRLC PDUに該当するPDCP PDUのシーケンス番号(sequence numbers of PDCP PDU corresponding to lost RLC PDUs)である。例えば、損失されたPDUに対する情報は、CUから受信されたPDCP PDUの中から端末に順次に成功的に伝達された最も高いPDCP PDUシーケンス番号(the highest PDCP PDU sequence number successfully delivered in sequence to the UE among those PDCP PDUs received from the CU)である。以後、CUは、前記フィードバックに基づいて各ベアラに対する損失されたRLC PDUと関連したPDCP PDUをターゲットDUに再送信できる。即ち、CUは、端末に成功的に送信されないダウンリンクデータ(例えば、ソースDUから成功的に送信されないPDCP PDUを含むダウンリンクパケット)を知ることができ、前記ダウンリンクデータは、CUからターゲットDUに送信されることができる。
図11bを参照すると、ステップS1112において、端末は、ソースDUとの連結を切ることができる。
ステップS1113において、端末は、RRC接続再設定完了メッセージ(RRC Connection Reconfiguration Complete message)をターゲットDUに送信できる。
ステップS1114において、ターゲットDUは、RRC接続再設定完了メッセージをピギーバックするコンテナを含むメッセージをCUに送信できる。前記メッセージは、アップリンクRRCトランスポートメッセージ(Uplink RRC Transport message)または新しいメッセージ(new message)である。
ステップS1115において、CUが前記メッセージをターゲットDUから受信する場合、端末に対するUEコンテキスト及び/または無線リソースを解除するために、CUは、ソースDUに向かってUEコンテキスト解除手順(UE Context Release procedure)またはベアラ解除手順(Bearer Release procedure)をトリガすることができる。
本発明の一実施例によると、CUがRRC接続再設定手順をトリガする前に、CUは、F1連結を有するソースDUにダウンリンクデータ送信を中断するように指示できる。そして、ソースDUは、ダウンリンクデータに対するフィードバックを提供することができる。したがって、端末がソースDUからターゲットDUに移動する時、ソースDUから端末に成功的に送信されないダウンリンクデータ(例えば、ソースDUで発生する損失されたRLC PDUと関連したPCDP PDU)は、CUからターゲットDUに速かに再送信されることができる。また、DU変更のためのシグナリングは、減少されたり最小化されたりすることができる。したがって、DU変更またはハンドオーバ中に、端末の経験(例えば、smooth及びseamlessなDU変更またはハンドオーバ)が向上することができ、RANノードは、データパケットをもっと効率的に処理できる。
図12は、本発明の一実施例によって、同じCU内の隣接したDU間でのDU変更手順を示す。
図12を参照すると、ステップS1200において、端末は、RRC_CONNECTED状態に進入できる。
ステップS1201において、CUは、端末に対する無線リソースの割当をターゲットDUに要求することによってDUの変更を開始することができる。前記DUの変更は、ベアラセットアップ手順(Bearer Setup procedure)により要求されることができる。即ち、CUは、ベアラセットアップ要求メッセージをターゲットDUに送信できる。CUは、前記ベアラセットアップ要求メッセージにベアラ別に下記を含むことができる。
−RB ID(例えば、SRB IDまたはDRB ID)
−CUに対するTNLアドレス
−CUに対するアップリンクTEID(Uplink Tunnel Endpoint Identifier)
−RLC設定
−論理チャネル設定(logical channel configuration)
ステップS1202において、ターゲットDUがCUから要求メッセージを受信する場合、ターゲットDUは、端末に対して要求されたベアラを確立(establish)することができ、確立されるように要求されたベアラに対してF1インターフェース上に必要なリソース(required resource)を割り当てることができる。
ステップS1203において、要求されたベアラが確立されたことを指示するために、ターゲットDUは、ベアラセットアップ応答メッセージ(Bearer Setup Response message)でCUに応答できる。ターゲットDUは、前記ベアラセットアップ応答メッセージにベアラ別に下記を含むことができる。
−RB ID(例えば、SRB IDまたはDRB ID)
−ターゲットDUに対するTNLアドレス
−ターゲットDUに対するダウンリンクTEID(Downlink Tunnel Endpoint Identifier)
ステップS1204において、CUが応答メッセージをターゲットDUから受信する場合、CUは、ターゲットDUにアクセスするための新しい設定を含むRRC接続再設定メッセージ(RRC Connection Reconfiguration message)を送信することができる。前記RRC接続再設定メッセージは、ソースDUを介して端末に送信されることができる。
ステップS1205において、端末は、RRC接続再設定完了メッセージ(RRC Connection Reconfiguration Complete message)をターゲットDUを介してCUに送信できる。
ステップS1206において、CUが完了メッセージを端末から受信する場合、CUは、端末に対する無線リソースを解除するようにソースDUに要求することによってベアラ解除手順をトリガすることができる。
ステップS1207において、ソースDUがベアラ解除要求メッセージ(Bearer Release Request message)を受信すると、ソースDUは、端末に対する全てのベアラ及びF1インターフェース上の該当リソースを解除することができる。
ステップS1208において、ソースDUは、損失されたPDUに対する情報を含むメッセージをCUに送信できる。前記メッセージは、損失されたPDU指示メッセージ(Lost PDU Indication message)またはベアラ解除応答メッセージ(Bearer Release Response message)である。損失されたPDUに対する情報は、ベアラ別に提供されることができる。例えば、損失されたPDUに対する情報は、損失されたRLC PDUに該当するPDCP PDUのシーケンス番号(sequence numbers of PDCP PDU corresponding to lost RLC PDUs)である。例えば、損失されたPDUに対する情報は、CUから受信されたPDCP PDUの中から端末に順次に成功的に伝達された最も高いPDCP PDUシーケンス番号(the highest PDCP PDU sequence number successfully delivered in sequence to the UE among those PDCP PDUs received from the CU)である。
ステップS1209において、CUが前記メッセージをソースDUから受信する場合、受信されたメッセージに含まれている損失されたPDUに対する情報に基づいて、CUは、損失されたPDCP PDUをターゲットDUに提供できる。
本発明の一実施例によると、端末の移動性によって同じCU内でDUの変更が発生する場合、ソースDUは、特定端末に対する損失されたRLC PDUに対応する損失されたPDCP PDUに対する情報をF1連結を有するCUに知らせることができる。したがって、端末がソースDUからターゲットDUに移動する時、ソースDUから端末に成功的に送信されないダウンリンクデータ(例えば、ソースDUで発生する損失されたRLC PDUと関連したPCDP PDU)は、CUからターゲットDUに速かに再送信されることができる。したがって、DU変更またはハンドオーバ中に、端末の経験(例えば、smooth及びseamlessなDU変更またはハンドオーバ)が向上することができ、RANノードは、データパケットをもっと効率的に処理できる。
図13a及び図13bは、本発明の一実施例によって、同じCU内の隣接したDU間でのDU変更手順を示す。
図13aを参照すると、ステップS1300において、端末は、RRC_CONNECTED状態に進入できる。
ステップS1301において、測定報告メッセージ(Measurement Report message)がトリガされることができ、ソースDUを介してCUに送信されることができる。F1インターフェースで、測定報告メッセージは、アップリンクRRCトランスポートメッセージ(Uplink RRC Transport message)または新しいメッセージ(new message)に含まれるコンテナを使用して送信されることができる。
ステップS1302において、CUは、測定報告メッセージに基づいて端末のDUを変更することを決定できる。
ステップS1303a−1において、CUは、DU状態報告要求メッセージ(DU Status Reporting Request message)または新しいメッセージ(new message)をソースDUに送信できる。前記メッセージは、ベアラID(例えば、無線ベアラID)及び損失されたPDU報告指示子を含むことができる。前記メッセージは、RLC PDUが損失される場合にDU変更を実行する端末に提供されるベアラ別に損失されたPDUをCUに報告するように要求するために送信されることができる。
ステップS1303a−2において、ソースDUが要求メッセージをCUから受信する場合、ソースDUは、各ベアラに対して端末に送信されたRLC PDUが損失される場合にこれを報告することができる。
ステップS1303bにおいて、CUは、損失されたPDU報告制御メッセージ(Lost PDU Reporting Control message)または新しいメッセージ(new message)をソースDUに送信できる。前記メッセージは、ベアラID(例えば、無線ベアラID)を含むことができる。前記メッセージは、RLC PDUが損失される場合に損失されたPDUをCUに報告するように要求するために送信されることができる。ソースDUが要求メッセージをCUから受信する場合、ソースDUは、各ベアラに対して端末に送信されたRLC PDUが損失される場合にこれを報告することができる。
ステップS1304において、CUは、端末に対するUEコンテキストの生成及び/または無線リソースの割当をターゲットDUに要求することによってDUの変更を開始することができる。前記DUの変更は、UEコンテキストセットアップ手順(UE Context Setup procedure)またはベアラセットアップ手順(Bearer Setup procedure)により要求されることができる。即ち、CUは、UEコンテキストセットアップ要求メッセージまたはベアラセットアップ要求メッセージをターゲットDUに送信できる。CUは、前記UEコンテキストセットアップ要求メッセージまたはベアラセットアップ要求メッセージにベアラ別に下記を含むことができる。
−RB ID(例えば、SRB IDまたはDRB ID)
−CUに対するTNLアドレス
−CUに対するアップリンクTEID(Uplink Tunnel Endpoint Identifier)
−RLC設定
−論理チャネル設定(logical channel configuration)
また、CUは、前記UEコンテキストセットアップ要求メッセージまたはベアラセットアップ要求メッセージに下記を含むことができる。
−CU UE F1AP ID
−RRCコンテキスト
前記RRCコンテキストは、端末に対するビーム測定、RSRQ、RSRP、RACH設定及び/またはRACHリソースと関連した情報を含むことができる。全ての情報または一部情報は、RRCコンテキストに含まれない。
ステップS1305において、ターゲットDUがCUから要求メッセージを受信する場合、ターゲットDUは、端末に対して要求されたベアラ及び/またはUEコンテキストを確立(establish)することができ、確立されるように要求されたベアラに対してF1インターフェース上に必要なリソース(required resource)を割り当てることができる。また、端末に対して、RRCコンテキストに含まれ、または含まれない受信された情報に基づいて、ターゲットDUは、リソースと関連したビーム及びRACHを割り当てることができ、RACH設定(configuration)をセット(set)することができる。
ステップS1306において、要求されたベアラ及び/またはUEコンテキストが確立されたことを指示するために、ターゲットDUは、UEコンテキストセットアップ応答メッセージ(UE Context Setup Response message)またはベアラセットアップ応答メッセージ(Bearer Setup Response message)でCUに応答できる。ターゲットDUは、前記UEコンテキストセットアップ応答メッセージまたはベアラセットアップ応答メッセージにベアラ別に下記を含むことができる。
−RB ID(例えば、SRB IDまたはDRB ID)
−ターゲットDUに対するTNLアドレス
−ターゲットDUに対するダウンリンクTEID(Downlink Tunnel Endpoint Identifier)
また、ターゲットDUは、前記UEコンテキストセットアップ応答メッセージまたはベアラセットアップ応答メッセージに下記を含むことができる。
−RRCコンテキスト
前記RRCコンテキストは、割り当てられたビーム(allocated beam)、セットされたRACH設定(set RACH configuration)または割り当てられたRACHリソース(allocated RACH resource)と関連した情報を含むことができる。全ての情報または一部情報は、RRCコンテキストに含まれない。
ステップS1303a−2以後にベアラに対するRLC PDUが損失されると、ステップS1307aにおいて、ソースDUは、ベアラID(例えば、無線ベアラID)及び損失されたPDUに対する情報を含むDU状態アップデートメッセージ(DU Status Update message)または新しいメッセージ(new message)をCUに送信できる。例えば、損失されたPDUに対する情報は、損失されたRLC PDUに該当するPDCP PDUのシーケンス番号(sequence numbers of PDCP PDU corresponding to lost RLC PDUs)である。例えば、損失されたPDUに対する情報は、CUから受信されたPDCP PDUの中から端末に順次に成功的に伝達された最も高いPDCP PDUシーケンス番号(the highest PDCP PDU sequence number successfully delivered in sequence to the UE among those PDCP PDUs received from the CU)である。損失されたPDUに対する情報は、ベアラ別に提供されることができる。ステップS1307aは、ステップS1304及びステップS1306間で実行されることもできる。
ステップS1303b以後にベアラに対するRLC PDUが損失されると、ステップS1307bにおいて、ソースDUは、ベアラID(例えば、無線ベアラID)及び損失されたPDUに対する情報を含む損失されたPDU報告メッセージ(Lost PDU Report message)または新しいメッセージ(new message)をCUに送信できる。例えば、損失されたPDUに対する情報は、損失されたRLC PDUに該当するPDCP PDUのシーケンス番号(sequence numbers of PDCP PDU corresponding to lost RLC PDUs)である。例えば、損失されたPDUに対する情報はCUから受信されたPDCP PDUの中から端末に順次に成功的に伝達された最も高いPDCP PDUシーケンス番号(the highest PDCP PDU sequence number successfully delivered in sequence to the UE among those PDCP PDUs received from the CU)である。損失されたPDUに対する情報は、ベアラ別に提供されることができる。ステップS1307bは、ステップS1304及びステップS1306間で実行されることもできる。
ステップS1308において、CUがUEコンテキストセットアップ応答メッセージまたはベアラセットアップ応答メッセージをターゲットDUから受信する場合、CUは、ターゲットDUにアクセスするための新しい設定(例えば、ターゲットDUから受信されたRRCコンテキスト)を含むRRC接続再設定メッセージ(RRC Connection Reconfiguration message)を送信することができる。前記RRC接続再設定メッセージは、ソースDUを介して端末に送信されることができる。前記RRC接続再設定メッセージは、ダウンリンクRRCトランスポートメッセージ(Downlink RRC Transport message)または新しいメッセージ(new message)に含まれているコンテナを使用して送信されることができる。
図13bを参照すると、ステップS1309において、端末は、ソースDUとの連結を切ることができる。
ステップS1310において、端末は、RRC接続再設定完了メッセージ(RRC Connection Reconfiguration Complete message)をターゲットDUを介してCUに送信できる。前記RRC接続再設定完了メッセージは、アップリンクRRCトランスポートメッセージ(Uplink RRC Transport message)または新しいメッセージ(new message)に含まれているコンテナを使用して送信されることができる。
ステップS1311において、CUがRRC接続再設定完了メッセージを端末から受信する場合、ステップS1307aまたはS1307bで受信されたベアラ別損失されたPDUに対する情報及びベアラIDに基づいて、CUは、各ベアラ別に損失されたRLC PDUと関連したPDCP PDUをターゲットDUに再送信できる。
ステップS1312において、CUがRRC接続再設定完了メッセージを端末から受信する場合、CUは、端末に対するUEコンテキスト及び/または無線リソースを解除するようにソースDUに要求することによってベアラ解除手順(Bearer Release procedure)またはUEコンテキスト解除手順(UE Context Release procedure)をトリガすることができる。
ステップS1313において、ベアラ解除要求メッセージ(Bearer Release Request message)またはUEコンテキスト解除要求メッセージ(UE Context Release Request message)が受信されると、ソースDUは、端末に対するUEコンテキスト及び/または全てのベアラ及びF1インターフェース上の該当リソースを解除することができる。
ステップS1314において、ソースDUは、ベアラ解除応答メッセージ(Bearer Release Response message)またはUEコンテキスト解除応答メッセージ(UE Context Release Response message)をCUに送信できる。
本発明の一実施例によると、端末の移動性によって同じCU内でDUの変更が発生する場合、ソースDUは、特定端末に対する損失されたRLC PDUに対応するPDCP PDUに対する情報をF1連結を有するCUに知らせることができる。したがって、端末がソースDUからターゲットDUに移動する時、ソースDUから端末に成功的に送信されないダウンリンクデータ(例えば、ソースDUで発生する損失されたRLC PDUと関連したPCDP PDU)は、CUからターゲットDUに速かに再送信されることができる。したがって、DU変更またはハンドオーバ中に、端末の経験(例えば、smooth及びseamlessなDU変更またはハンドオーバ)が向上することができ、RANノードは、データパケットをもっと効率的に処理できる。
図14a及び図14bは、本発明の一実施例によって、同じCU内の隣接したDU間でのDU変更手順を示す。
図14aを参照すると、ステップS1400において、端末は、RRC_CONNECTED状態に進入できる。
ステップS1401において、測定報告メッセージ(Measurement Report message)がトリガされることができ、ソースDUを介してCUに送信されることができる。F1インターフェースで、測定報告メッセージは、アップリンクRRCトランスポートメッセージ(Uplink RRC Transport message)または新しいメッセージ(new message)に含まれるコンテナを使用して送信されることができる。
ステップS1402において、CUは、測定報告メッセージに基づいて端末のDUを変更することを決定できる。
ステップS1403において、CUは、端末に対するUEコンテキストの生成及び/または無線リソースの割当をターゲットDUに要求することによってDUの変更を開始することができる。前記DUの変更は、UEコンテキストセットアップ手順(UE Context Setup procedure)またはベアラセットアップ手順(Bearer Setup procedure)により要求されることができる。即ち、CUは、UEコンテキストセットアップ要求メッセージまたはベアラセットアップ要求メッセージをターゲットDUに送信できる。CUは、前記UEコンテキストセットアップ要求メッセージまたはベアラセットアップ要求メッセージにベアラ別に下記を含むことができる。
−RB ID(例えば、SRB IDまたはDRB ID)
−CUに対するTNLアドレス
−CUに対するアップリンクTEID(Uplink Tunnel Endpoint Identifier)
−RLC設定
−論理チャネル設定(logical channel configuration)
また、CUは、前記UEコンテキストセットアップ要求メッセージまたはベアラセットアップ要求メッセージに下記を含むことができる。
−CU UE F1AP ID
−RRCコンテキスト
前記RRCコンテキストは、端末に対するビーム測定、RSRQ、RSRP、RACH設定及び/またはRACHリソースと関連した情報を含むことができる。全ての情報または一部情報は、RRCコンテキストに含まれない。
ステップS1404において、ターゲットDUがCUから要求メッセージを受信する場合、ターゲットDUは、端末に対して要求されたベアラ及び/またはUEコンテキストを確立(establish)することができ、確立されるように要求されたベアラに対してF1インターフェース上に必要なリソース(required resource)を割り当てることができる。また、端末に対して、受信されたRRCコンテキストに基づいて、ターゲットDUは、リソースと関連したビーム及びRACHを割り当てることができ、RACH設定(configuration)をセット(set)することができる。
ステップS1405において、要求されたベアラ及び/またはUEコンテキストが確立されたことを指示するために、ターゲットDUは、UEコンテキストセットアップ応答メッセージ(UE Context Setup Response message)またはベアラセットアップ応答メッセージ(Bearer Setup Response message)でCUに応答できる。ターゲットDUは、前記UEコンテキストセットアップ応答メッセージまたはベアラセットアップ応答メッセージにベアラ別に下記を含むことができる。
−RB ID(例えば、SRB IDまたはDRB ID)
−ターゲットDUに対するTNLアドレス
−ターゲットDUに対するダウンリンクTEID(Downlink Tunnel Endpoint Identifier)
また、ターゲットDUは、前記UEコンテキストセットアップ応答メッセージまたはベアラセットアップ応答メッセージに下記を含むことができる。
−RRCコンテキスト
前記RRCコンテキストは、割り当てられたビーム(allocated beam)、セットされたRACH設定(set RACH configuration)または割り当てられたRACHリソース(allocated RACH resource)と関連した情報を含むことができる。全ての情報または一部情報は、RRCコンテキストに含まれない。
ステップS1406において、CUが応答メッセージをターゲットDUから受信する場合、端末に対するUEコンテキスト及び/または無線リソースを解除するために、CUは、UEコンテキスト解除要求メッセージ(UE Context Release Request message)またはベアラ解除要求メッセージ(Bearer Release Request message)をソースDUに送信できる。
ステップS1407において、UEコンテキスト解除要求メッセージまたはベアラ解除要求メッセージが受信されると、ソースDUは、損失されたPDU及びベアラIDに対する情報を含むメッセージをCUに送信できる。前記メッセージは、損失されたPDU指示メッセージ(Lost PDU Indication message)、ベアラ解除応答メッセージ(Bearer Release Response message)またはUEコンテキスト解除応答メッセージ(UE Context Release Response message)である。損失されたPDU及びベアラIDに対する情報は、ベアラ別に提供されることができる。例えば、前記ベアラIDに対する情報は、無線ベアラIDである。例えば、損失されたPDUに対する情報は、損失されたRLC PDUに該当するPDCP PDUのシーケンス番号(sequence numbers of PDCP PDU corresponding to lost RLC PDUs)である。例えば、損失されたPDUに対する情報は、CUから受信されたPDCP PDUの中から端末に順次に成功的に伝達された最も高いPDCP PDUシーケンス番号(the highest PDCP PDU sequence number successfully delivered in sequence to the UE among those PDCP PDUs received from the CU)である。また、ソースDUは、端末に対するUEコンテキスト及び/または全てのベアラ及びF1インターフェース上の該当リソースを解除することができる。
ステップS1408において、CUがメッセージをソースDUから受信する場合、CUは、ターゲットDUにアクセスするための新しい設定(例えば、ターゲットDUから受信されたRRCコンテキスト)を含むRRC接続再設定メッセージ(RRC Connection Reconfiguration message)を送信することができる。前記RRC接続再設定メッセージは、ソースDUを介して端末に送信されることができる。前記RRC接続再設定メッセージは、ダウンリンクRRCトランスポートメッセージ(Downlink RRC Transport message)または新しいメッセージ(new message)に含まれているコンテナを使用して送信されることができる。
図14bを参照すると、ステップS1409において、端末は、ソースDUとの連結を切ることができる。
ステップS1410において、端末は、RRC接続再設定完了メッセージ(RRC Connection Reconfiguration Complete message)をターゲットDUを介してCUに送信できる。前記RRC接続再設定完了メッセージは、アップリンクRRCトランスポートメッセージ(Uplink RRC Transport message)または新しいメッセージ(new message)に含まれているコンテナを使用して送信されることができる。
ステップS1411において、CUがRRC接続再設定完了メッセージを端末から受信する場合、ステップS1407で受信されたベアラ別損失されたPDUに対する情報及びベアラIDに基づいて、CUは、各ベアラ別に損失されたRLC PDUと関連したPDCP PDUをターゲットDUに再送信できる。
本発明の一実施例によると、CUがRRC接続再設定手順をトリガする前に、端末の移動性によって同じCU内でDUの変更が発生する場合、ソースDUは、特定端末に対する損失されたRLC PDUに対応するPDCP PDUに対する情報をF1連結を有するCUに知らせることができる。したがって、端末がソースDUからターゲットDUに移動する時、ソースDUから端末に成功的に送信されないダウンリンクデータ(例えば、ソースDUで発生する損失されたRLC PDUと関連したPCDP PDU)は、CUからターゲットDUに速かに再送信されることができる。また、DU変更のためのシグナリングは、減少されたり最小化されたりすることができる。したがって、DU変更またはハンドオーバ中に、端末の経験(例えば、smooth及びseamlessなDU変更またはハンドオーバ)が向上することができ、RANノードは、データパケットをもっと効率的に処理できる。
図15は、本発明の一実施例によって、基地局のソースDUが端末に対するデータ送信を中断する方法を示すブロック図である。
図15を参照すると、ステップS1510において、基地局のソースDUは、前記端末に対するデータ送信を中断するように指示するメッセージを前記基地局のCU(central unit)から受信することができる。前記CUは、前記基地局のRRC(radio resource control)、SDAP(service data adaptation protocol)及びPDCP(packet data convergence protocol)階層をホスティングするロジカルノード(logical node)であり、前記DUは、前記基地局のRLC(radio link control)、MAC(media access control)及びPHY(physical)階層をホスティングするロジカルノード(logical node)である。前記メッセージは、UEコンテキスト修正要求メッセージ(UE Context Modification Request message)である。
ステップS1520において、前記メッセージが前記基地局のCUから受信される場合、基地局のソースDUは、前記端末に対するデータ送信を中断することができる。
付加的に、基地局のソースDUは、前記基地局のソースDUで前記端末に成功的に送信されないダウンリンクデータに対する情報を前記基地局のCUに送信できる。前記ダウンリンクデータに対する情報は、損失された(lost)PDU(protocol data unit)に対する情報である。前記ダウンリンクデータに対する情報は、前記基地局のCUから受信されたPDCP PDUの中から順次に前記端末に成功的に伝達された最も高いPDCP PDUシーケンス番号(sequence number)である。前記ダウンリンクデータに対する情報は、損失されたRLC PDUに対応するPDCP PDUシーケンス番号である。前記ダウンリンクデータに対する情報は、ダウンリンクデータ伝達状態フレーム(Downlink Data Delivery Status frame)に含まれることができる。前記ダウンリンクデータに対する情報に基づいて、前記ダウンリンクデータは、前記基地局のCUにより各ベアラに対して前記基地局のターゲット(target)DUに再送信されることができる。
付加的に、基地局のソースDUは、測定報告メッセージ(measurement report message)を前記端末から受信することができる。そして、基地局のソースDUは、前記測定報告メッセージを含むアップリンクRRCトランスポートメッセージ(Uplink RRC Transport message)を前記基地局のCUに送信できる。前記基地局のCUが前記アップリンクRRCトランスポートメッセージに含まれている前記測定報告メッセージに基づいて前記端末に対する前記基地局のソースDUを変更することを決定すると、前記端末に対するデータ送信を中断するように指示するメッセージが前記基地局のCUから受信されることができる。
付加的に、前記メッセージが前記基地局のCUから受信される場合、基地局のソースDUは、RRC接続再設定メッセージ(RRC Connection Reconfiguration message)を前記端末に送信できる。
図16は、本発明の実施例が具現される無線通信システムのブロック図である。
端末1600は、プロセッサ(processor)1601、メモリ(memory)1602及び送受信機(transceiver)1603を含む。メモリ1602は、プロセッサ1601と連結され、プロセッサ1601を駆動するための多様な情報を格納する。送受信機1603は、プロセッサ1601と連結され、無線信号を送信及び/または受信する。プロセッサ1601は、提案された機能、過程及び/または方法を具現する。前述した実施例における端末の動作は、プロセッサ1601により具現されることができる。
基地局のDU1610は、プロセッサ1611、メモリ1612及び送受信機1613を含む。メモリ1612は、プロセッサ1611と連結され、プロセッサ1611を駆動するための多様な情報を格納する。送受信機1613は、プロセッサ1611と連結され、無線信号を送信及び/または受信する。プロセッサ1611は、提案された機能、過程及び/または方法を具現する。前述した実施例における基地局のDUの動作は、プロセッサ1611により具現されることができる。
基地局のCU1620は、プロセッサ1621、メモリ1622及び送受信機1623を含む。メモリ1622は、プロセッサ1621と連結され、プロセッサ1621を駆動するための多様な情報を格納する。送受信機1623は、プロセッサ1621と連結され、信号を送信及び/または受信する。プロセッサ1621は、提案された機能、過程及び/または方法を具現する。前述した実施例における基地局のCUの動作は、プロセッサ1621により具現されることができる。
プロセッサは、ASIC(application−specific integrated circuit)、他のチップセット、論理回路及び/またはデータ処理装置を含むことができる。メモリは、ROM(read−only memory)、RAM(random access memory)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び/または他の格納装置を含むことができる。送受信機は、無線信号を処理するためのベースバンド回路を含むことができる。実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は、前述した機能を遂行するモジュール(過程、機能など)で具現されることができる。モジュールは、メモリに格納され、プロセッサにより実行されることができる。メモリは、プロセッサの内部または外部にあり、よく知られた多様な手段でプロセッサと連結されることができる。
前述した一例に基づいて本明細書による多様な技法が図面と図面符号を介して説明された。説明の便宜のために、各技法は、特定の順序によって複数のステップやブロックを説明したが、このようなステップやブロックの具体的順序は、請求項に記載された発明を制限するものではなく、各ステップやブロックは、異なる順序で具現され、または異なるステップやブロックと同時に実行されることが可能である。また、通常の技術者であれば、各ステップやブロックが限定的に記述されたものではなく、発明の保護範囲に影響を与えない範囲内で少なくとも一つの他のステップが追加されたり削除されたりすることが可能であるということを知ることができる。
前述した実施例は、多様な一例を含む。通常の技術者であれば、発明の全ての可能な一例の組み合わせが説明されることができないという点を知ることができ、また、本明細書の技術から多様な組み合わせが派生することができるという点を知ることができる。したがって、発明の保護範囲は、請求の範囲に記載された範囲を外れない範囲内で、詳細な説明に記載された多様な一例を組み合わせて判断しなければならない。