以下、本発明に従う好ましい実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。添付した図面と共に以下に開示される詳細な説明は本発明の例示的な実施形態を説明しようとするものであり、本発明が実施できる唯一の実施形態を示そうとするのでない。以下の詳細な説明は本発明の完全な理解を提供するために具体的細部事項を含む。しかしながら、当業者は本発明がこのような具体的細部事項無しでも実施できることが分かる。
幾つかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために公知の構造及び装置は省略される、または各構造及び装置の核心機能を中心としたブロック図の形式で図示できる。
本明細書で、基地局は端末と直接的に通信を遂行するネットワークの終端ノード(terminal node)としての意味を有する。本文書で基地局により遂行されると説明された特定の動作は場合によっては基地局の上位ノード(upper node)により遂行されることもできる。即ち、基地局を含む多数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークで端末との通信のために遂行される多様な動作は基地局または基地局以外の他のネットワークノードにより遂行できることは自明である。‘基地局(BS:Base Station)’は固定局(fixed station)、Node B、eNB(evolved−NodeB)、BTS(base transceiver system)、アクセスポイント(AP:Access Point)などの用語により代替できる。また、‘端末(Terminal)’は固定されるか、またはモビリティを有することができ、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)、UT(user terminal)、MSS(Mobile Subscriber Station)、SS(Subscriber Station)、AMS(Advanced Mobile Station)、WT(Wireless terminal)、MTC(Machine−Type Communication)装置、M2M(Machine−to−Machine)装置、D2D(Device−to−Device)装置などの用語に代替できる。
以下、ダウンリンク(DL:downlink)は基地局から端末への通信を意味し、アップリンク(UL:uplink)は端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクで送信機は基地局の一部であり、受信機は端末の一部でありうる。アップリンクで送信機は端末の一部であり、受信機は基地局の一部でありうる。
以下の説明で使われる特定の用語は本発明の理解を助けるために提供されたものであり、このような特定の用語の使用は本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で他の形態に変更できる。
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)、NOMA(non−orthogonal multiple access)などの多様な無線アクセスシステムに利用できる。CDMAはUTRA(universal terrestrial radio access)やCDMA2000のような無線技術(radio technology)で具現化できる。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化できる。OFDMAはIEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802−20、E−UTRA(evolved UTRA)などの無線技術で具現化できる。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を使用するE−UMTS(evolved UMTS)の一部であって、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。
本発明の実施形態は無線アクセスシステムであるIEEE 802、3GPP、及び3GPP2のうち、少なくとも一つに開示された標準文書により裏付けられる。即ち、本発明の実施形態のうち、本発明の技術的思想を明確に表すために説明しないステップまたは部分は前記文書により裏付けられる。また、本文書で開示している全ての用語は前記標準文書により説明できる。
説明を明確にするために、3GPP LTE/LTE−Aを中心として記述するが、本発明の技術的特徴がこれに制限されるのではない。
本文書で使用できる用語は次のように定義される。
− UMTS(Universal mobile telecommunications system):3GPPにより開発された、GSM(Global System for Mobile Communication)基盤の第3世代(Generation)移動通信技術
− EPS(Evolved Packet System):IP(Internet Protocol)基盤のパケット交換(packet switched)コアネットワークであるEPC(Evolved Packet Core)とLTE、UTRANなどのアクセスネットワークで構成されたネットワークシステム。UMTSが進化した形態のネットワークである。
− NodeB:UMTSネットワークの基地局。屋外に設置し、カバレッジはマクロセル(macro cell)規模である。
− eNodeB:EPSネットワークの基地局。屋外に設置し、カバレッジはマクロセル(macro cell)規模である。
− 端末(User Equipment):ユーザ機器。端末は端末(terminal)、ME(Mobile Equipment)、MS(Mobile Station)などの用語で言及できる。また、端末はノートブック、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant)、スマートフォン、マルチメディア機器などの携帯可能な機器であり、またはPC(Personal Computer)、車両搭載装置のように携帯不可能な機器でありうる。MTC関連内容で端末または端末という用語はMTC端末を称することができる。
− IMS(IP Multimedia Subsystem):マルチメディアサービスをIP基盤に提供するサブシステム。
− IMSI(International Mobile Subscriber Identity):移動通信ネットワークから国際的に固有に割り当てられるユーザ識別子。
− RAN(Radio Access Network):3GPPネットワークでNode B及びこれを制御するRNC(Radio Network Controller)、eNodeBを含む単位。端末端に存在し、コアネットワークへの連結を提供する。
− HLR(Home Location Register)/HSS(Home Subscriber Server):3GPPネットワーク内の加入者情報を有しているデータベース。HSSは設定格納(configuration storage)、識別子管理(identity management)、ユーザ状態格納などの機能を遂行することができる。
− PLMN(Public Land Mobile Network):個人に移動通信サービスを提供する目的で構成されたネットワーク。オペレータ別に区分されて構成できる。
以下、前記のように定義された用語に基づいて本発明に対して記述する。
本発明が適用できるシステム一般
図1は、本発明が適用できるEPS(Evolved Packet System)を簡略に例示する図である。
図1のネットワーク構造は、EPC(Evolved Packet Core)を含むEPS(Evolved Packet System)の構造を簡略に再構成したものである。
EPC(Evolved Packet Core)は3GPP技術の性能を向上するためのSAE(System Architecture Evolution)の核心的な要素である。SAEは多様な種類のネットワーク間のモビリティを支援するネットワーク構造を決定する研究課題に該当する。SAEは、例えば、IP基盤に多様な無線アクセス技術を支援し、より向上したデータ転送能力を提供するなどの最適化したパケット基盤システムを提供することを目標とする。
具体的に、EPCは3GPP LTEシステムのためのIP移動通信システムのコアネットワーク(Core Network)であり、パケット基盤リアルタイム及び非リアルタイムサービスを支援することができる。既存の移動通信システム(即ち、第2世代または第3世代移動通信システム)では音声のためのCS(Circuit−Switched)及びデータのためのPS(Packet−Switched)の二つの区別されるサブドメインを通じてコアネットワークの機能が具現化された。しかしながら、第3世代移動通信システムの進化である3GPP LTEシステムでは、CS及びPSのサブドメインが一つのIPドメインに単一化された。即ち、3GPP LTEシステムでは、IP能力(capability)を有する端末と端末との間の連結が、IP基盤の基地局(例えば、eNodeB(evolved Node B))、EPC、アプリケーションドメイン(例えば、IMS)を通じて構成できる。即ち、EPCは端対端(end−to−end)IPサービスの具現化に必須の構造である。
EPCは多様な構成要素を含むことができ、図1ではそのうちの一部に該当する、SGW(Serving Gateway)(または、S−GW)、PDN GW(Packet Data Network Gateway)(または、PGWまたはP−GW)、MME(Mobility Management Entity)、SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service)Supporting Node)、ePDG(enhanced Packet Data Gateway)を図示する。
SGWは無線アクセスネットワーク(RAN)とコアネットワークとの間の境界点として動作し、eNodeBとPDN GWとの間のデータ経路を維持する機能を行う要素である。また、端末がeNodeBによりサービング(serving)される領域に亘って移動する場合、SGWはローカルモビリティアンカーポイント(anchor point)の役割をする。即ち、E−UTRAN(3GPPリリース8の以後で定義されるEvolved−UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)Terrestrial Radio Access Network)内でのモビリティのためにSGWを通じてパケットがルーティングできる。また、SGWは他の3GPPネットワーク(3GPPリリース8の前に定義されるRAN、例えば、UTRANまたはGERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution)Radio Access Network)とのモビリティのためのアンカーポイントとして機能することもできる。
PDN GWはパケットデータネットワークに向かったデータインターフェースの終端点(termination point)に該当する。PDN GWはポリシー施行特徴(policy enforcement features)、パケットフィルタリング(packet filtering)、課金支援(charging support)などを支援することができる。また、3GPPネットワークと非3GPP(non−3GPP)ネットワーク(例えば、I−WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)のような信頼されないネットワーク、CDMA(Code Division Multiple Access)ネットワークやWimaxのような信頼されるネットワーク)とのモビリティ管理のためのアンカーポイントの役割をすることができる。
図1のネットワーク構造の例示ではSGWとPDN GWが別途のゲートウェイで構成されることを示すが、二つのゲートウェイが単一ゲートウェイ構成オプション(Single Gateway Configuration Option)によって具現化されることもできる。
MMEは、端末のネットワーク連結に対するアクセス、ネットワークリソースの割り当て、トラッキング(tracking)、ページング(paging)、ローミング(roaming)、及びハンドオーバーなどを支援するためのシグナリング及び制御機能を遂行する要素である。MMEは加入者及びセッション管理に関連した制御プレーン機能を制御する。MMEは数多いeNodeBを管理し、他の2G/3Gネットワークに対するハンドオーバーのための従来のゲートウェイの選択のためのシグナリングを遂行する。また、MMEはセキュリティ過程(Security Procedures)、端末対ネットワークセッションハンドリング(Terminal−to−network Session Handling)、遊休端末位置決定管理(Idle Terminal Location Management)などの機能を遂行する。
SGSNは他の3GPPネットワーク(例えば、GPRSネットワーク)に対するユーザのモビリティ管理及び認証(authentication)のような全てのパケットデータをハンドリングする。
ePDGは信頼されない非3GPPネットワーク(例えば、I−WLAN、WiFiホットスポット(hotspot)など)に対するセキュリティノードとしての役割をする。
図1を参照して説明したように、IP能力を有する端末は、3GPPアクセスは勿論、非3GPPアクセス基盤でもEPC内の多様な要素を経由して事業者(即ち、オペレータ(operator))が提供するIPサービスネットワーク(例えば、IMS)にアクセスすることができる。
また、図1では多様なレファレンスポイント(例えば、S1−U、S1−MMEなど)を図示する。3GPPシステムではE−UTRAN及びEPCの異なる機能個体(functional entity)に存在する二つの機能を連結する概念的なリンクをレファレンスポイント(reference point)と定義する。次の表1は図1に図示されたレファレンスポイントを整理したものである。表1の例示の他にもネットワーク構造によって多様なレファレンスポイント(reference point)が存在することができる。
図1に図示されたレファレンスポイントのうち、S2a及びS2bは非3GPPインターフェースに該当する。S2aは、信頼される非3GPPアクセス及びPDN GWの間の関連制御及びモビリティリソースをユーザプレーンに提供するレファレンスポイントである。S2bは、ePDG及びPDN GWの間の関連制御及びモビリティ支援をユーザプレーンに提供するレファレンスポイントである。
図2は、本発明が適用できるE−UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)のネットワーク構造の一例を示す。
E−UTRANシステムは既存のUTRANシステムから進化したシステムであって、例えば、3GPP LTE/LTE−Aシステムでありうる。通信ネットワークはIMS及びパケットデータを通じて音声(voice)(例えば、VoIP(Voice over Internet Protocol))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2を参照すると、E−UMTSネットワークはE−UTRAN、EPC、及び一つ以上のUEを含む。E−UTRANは端末に制御プレーン(control plane)とユーザプレーン(user plane)プロトコルを提供するeNBで構成され、eNBはX2インターフェースを介して連結される。
X2ユーザプレーンインターフェース(X2−U)はeNBの間に定義される。X2−UインターフェースはユーザプレーンPDU(packet data unit)の保証されない伝達(non guaranteed delivery)を提供する。X2制御プレーンインターフェース(X2−CP)は、二つの隣り合うeNBの間に定義される。X2−CPは、eNB間のコンテクスト(context)伝達、ソースeNBとターゲットeNBとの間のユーザプレーントンネルの制御、ハンドオーバー関連メッセージの伝達、アップリンク負荷管理などの機能を遂行する。
eNBは、無線インターフェースを介して端末と連結され、S1インターフェースを介してEPC(evolved packet core)に連結される。
S1ユーザプレーンインターフェース(S1−U)はeNBとサービングゲートウェイ(S−GW:serving gateway)の間に定義される。S1制御プレーンインターフェース(S1−MME)はeNBとモビリティ管理エンティティ(MME:mobility management entity)の間に定義される。S1インターフェースはEPS(evolved packet system)ベアラサービス管理機能、NAS(non−access stratum)シグナリングトランスポート機能、ネットワークシェアリング、MME負荷バランシング機能などを遂行する。S1インターフェースは、eNBとMME/S−GWとの間に多対多関係(many−to−many−relation)を支援する。
MMEは、NASシグナリングセキュリティ(security)、AS(Access Stratum)セキュリティ(security)制御、3GPPアクセスネットワーク間のモビリティを支援するためのCN(Core Network)ノード間(Inter−CN)シグナリング、(ページング再転送の遂行及び制御を含む)アイドル(IDLE)モードUE接近性(reachability)、(アイドル及びアクティブモード端末のための)トラッキング領域識別子(TAI:Tracking Area Identity)管理、PDN GW及びSGW選択、MMEが変更されるハンドオーバーのための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ーのためのSGSN選択、ローミング(roaming)、認証(authentication)、専用ベアラ確立(dedicated bearer establishment)を含むベアラ管理機能、公共警告システム(PWS:Public Warning System)(地震及び津波警告システム(ETWS:Earthquake and Tsunami Warning System)及び商用モバイル警告システム(CMAS:Commercial Mobile Alert System)含み)メッセージ転送の支援などの多様な機能を遂行することができる。
図3は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるE−UTRAN及びEPCの構造を例示する。
図3を参照すると、eNBはゲートウェイ(例えば、MME)の選択、無線リソース制御(RRC:radio resource control)活性(activation)の間、ゲートウェイへのルーティング、ブロードキャストチャネル(BCH:broadcast channel)のスケジューリング及び転送、アップリンク及びダウンリンクからUEへの動的リソース割り当て、そしてLTE_ACTIVE状態でモビリティ制御連結の機能を遂行することができる。前述したように、EPC内でゲートウェイはページング開始(orgination)、LTE_IDLE状態管理、ユーザプレーン(user plane)の暗号化(ciphering)、システム構造進化(SAE:System Architecture Evolution)ベアラ制御、そしてNASシグナリングの暗号化(ciphering)及び完全性(intergrity)保護の機能を遂行することができる。
図4は、本発明が適用できる無線通信システムにおける端末とE−UTRANとの間の無線インターフェースプロトコル(radio interface protocol)構造を示す。
図4(a)は制御プレーン(control plane)に対する無線プロトコル構造を示し、図4(b)はユーザプレーン(user plane)に対する無線プロトコル構造を示す。
図4を参照すると、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の技術分野で公知かつ広く知られた開放型システム間相互接続(OSI:open system interconnection)標準モデルの下位3層に基づいて第1層(L1)、第2層(L2)、及び第3層(L3)に分割できる。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層(physical layer)、データリンク層(data link layer)及びネットワーク層(network layer)からなり、垂直的にはデータ情報転送のためのプロトコルスタック(protocol stack)ユーザプレーン(user plane)と制御信号(signaling)伝達のためのプロトコルスタックである制御プレーン(control plane)に区分される。
制御プレーンは端末とネットワークが呼を管理するために用いる制御メッセージが転送される通路を意味する。ユーザプレーンはアプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データまたはインターネットパケットデータなどが転送される通路を意味する。以下、無線プロトコルの制御プレーンとユーザプレーンの各層を説明する。
第1層(L1)である物理層(PHY:physical layer)は物理チャネル(physical channel)を使用することによって、上位層への情報送信サービス(information transfer service)を提供する。物理層は上位レベルに位置した媒体アクセス制御(MAC:medium access control)層にトランスポートチャネル(transport channel)を介して連結され、トランスポートチャネルを介してMAC層と物理層との間でデータが転送される。トランスポートチャネルは無線インターフェースを介してデータがどのようにどんな特徴で転送されるかによって分類される。そして、互いに異なる物理層間、送信端の物理層と受信端の物理層の間には物理チャネル(physical channel)を介してデータが転送される。物理層は、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)方式により変調され、時間と周波数を無線リソースに活用する。
物理層で使われる幾つかの物理制御チャネルがある。物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH:physical downlink control channel)は端末にページングチャネル(PCH:paging channel)とダウンリンク共有チャネル(DL−SCH:downlink shared channel)のリソース割り当て及びアップリンク共有チャネル(UL−SCH:uplink shared channel)と関連したHARQ(hybrid automatic repeat request)情報を知らせる。また、PDCCHは端末にアップリンク転送のリソース割り当てを知らせるアップリンク承認(UL grant)を運ぶことができる。物理制御フォーマット指示子チャネル(PCFICH:physical control format indicator channel)は端末にPDCCHに使われるOFDMシンボルの数を知らせて、サブフレーム毎に転送される。物理HARQ指示子チャネル(PHICH:physical HARQ indicator channel)はアップリンク転送の応答としてHARQ ACK(acknowledge)/NACK(non−acknowledge)信号を運ぶ。物理アップリンク制御チャネル(PUCCH:physical uplink control channel)は、ダウンリンク転送に対するHARQ ACK/NACK、スケジューリング要求及びチャネル品質指示子(CQI:channel quality indicator)などのアップリンク制御情報を運ぶ。物理アップリンク共有チャネル(PUSCH:physical uplink shared channel)はUL−SCHを運ぶ。
第2層(L2)のMAC層は論理チャネル(logical channel)を介して上位層である無線リンク制御(RLC:radio link control)層にサービスを提供する。また、MAC層は論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のマッピング及び論理チャネルに属するMACサービスデータユニット(SDU:service data unit)のトランスポートチャネル上に物理チャネルに提供されるトランスポートブロック(transport block)への多重化/逆多重化機能を含む。
第2層(L2)のRLC層は信頼性のあるデータ転送を支援する。RLC層の機能はRLC SDUの連結(concatenation)、分割(segmentation)及び再結合(reassembly)を含む。無線ベアラ(RB:radio bearer)が要求する多様なQoS(quality of service)を保証するために、RLC層は透過モード(TM:transparent mode)、非確認モード(UM:unacknowledged mode)及び確認モード(AM:acknowledge mode)の3種類の動作モードを提供する。AM RLCはARQ(automatic repeat request)を通じて誤り訂正を提供する。一方、MAC層がRLC機能を遂行する場合にRLC層はMAC層の機能ブロックに含まれることができる。
第2層(L2)のパケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP:packet data convergence protocol)層はユーザプレーンでユーザデータの伝達、ヘッダ圧縮(header compression)及び暗号化(ciphering)機能を遂行する。ヘッダ圧縮機能は小さな帯域幅を有する無線インターフェースを介してIPv4(internet protocol version 4)またはIPv6(internet protocol version 6)のようなインターネットプロトコル(IP:internet protocol)パケットを効率よく転送されるようにするために相対的にサイズが大きく、不必要な制御情報を含んでいるIPパケットヘッダサイズを縮める機能を意味する。制御プレーンでのPDCP層の機能は制御プレーンデータの伝達及び暗号化/完全性保護(integrity protection)を含む。
第3層(L3)の最下位部分に位置した無線リソース制御(RRC:radio resource control)層は制御プレーンのみに定義される。RRC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遂行する。このために端末とネットワークはRRC層を通じてRRCメッセージを互いに交換する。RRC層は無線ベアラの設定(configuration)、再設定(re−configuration)及び解放(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を制御する。無線ベアラは端末とネットワークとの間のデータ転送のために第2層(L2)により提供される論理的な経路を意味する。無線ベアラが設定されるということは特定のサービスを提供するために無線プロトコル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設定することを意味する。また、無線ベアラはシグナリング無線ベアラ(SRB:signaling RB)とデータ無線ベアラ(DRB:data RB)の2種類に分けられる。SRBは制御プレーンでRRCメッセージを転送する通路に使われて、DRBはユーザプレーンでユーザデータを転送する通路に使われる。
RRC層の上位に位置するNAS(non−access stratum)層はセッション管理(session management)とモビリティ管理(mobility management)などの機能を遂行する。
基地局を構成する一つのセルは1.25、2.5、5、10、20Mhzなどの帯域幅のうちの一つに設定されて、多数の端末に下りまたは上り転送サービスを提供する。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できる。
ネットワークから端末にデータを転送する下りトランスポートチャネル(downlink transport channel)は、システム情報を転送するブロードキャストチャネル(BCH:broadcast channel)、ページングメッセージを転送するPCH、ユーザトラフィックや制御メッセージを転送するDL−SCHなどがある。下りマルチキャストまたはブロードキャストサービスのトラフィックまたは制御メッセージの場合、DL−SCHを介して転送されることもでき、または別途の下りマルチキャストチャネル(MCH:multicast channel)を介して転送されることもできる。一方、端末からネットワークにデータを転送する上りトランスポートチャネル(uplink transport channel)には、初期制御メッセージを転送するランダムアクセスチャネル(RACH:random access channel)、ユーザトラフィックや制御メッセージを転送するUL−SCH(uplink shared channel)がある。
論理チャネル(logical channel)はトランスポートチャネルの上位にあり、トランスポートチャネルにマッピングされる。論理チャネルは制御領域情報の伝達のための制御チャネルとユーザ領域情報の伝達のためのトラフィックチャネルに区分できる。制御チャネルには、ブロードキャスト制御チャネル(BCCH:broadcast control channel)、ページング制御チャネル(PCCH:paging control channel)、共通制御チャネル(CCCH:common control channel)、専用制御チャネル(DCCH:dedicated control channel)、マルチキャスト制御チャネル(MCCH:multicast control channel)などがある。トラフィックチャネルには、専用トラフィックチャネル(DTCH:dedicated traffic channel)、マルチキャストトラフィックチャネル(MTCH:multicast traffic channel)などがある。PCCHはページング情報を伝達するダウンリンクチャネルであり、ネットワークがUEが属したセルを知らない時に使われる。CCCHはネットワークとのRRC接続を有しないUEにより使われる。MCCHネットワークからUEへのMBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service)制御情報を伝達するために使われる点対多点(point−to−multipoint)ダウンリンクチャネルである。DCCHはUEとネットワークとの間に専用制御情報を伝達するRRC接続を有する端末により使われる一対一(point−to−point)両方向(bi−directional)チャネルである。DTCHはアップリンク及びダウンリンクで存在できるユーザ情報を伝達するために一つの端末が専用する一対一(point−to−point)チャネルである。MTCHはネットワークからUEへのトラフィックデータを伝達するための一対多(point−to−multipoint)ダウンリンクチャネルである。
論理チャネル(logical channel)とトランスポートチャネル(transport channel)との間のアップリンク連結の場合、DCCHはUL−SCHとマッピングされることができ、DTCHはUL−SCHとマッピングされることができ、CCCHはUL−SCHとマッピングできる。論理チャネル(logical channel)とトランスポートチャネル(transport channel)との間のダウンリンク連結の場合、BCCHはBCHまたはDL−SCHとマッピングされることができ、PCCHはPCHとマッピングされることができ、DCCHはDL−SCHとマッピングされることができ、DTCHはDL−SCHとマッピングされることができ、MCCHはMCHとマッピングされることができ、MTCHはMCHとマッピングされることができる。
図5は、本発明が適用できる無線通信システムにおける物理チャネルの構造を簡略に例示する図である。
図5を参照すると、物理チャネルは周波数領域(frequency domain)で一つ以上のサブキャリアと時間領域(time domain)で一つ以上のシンボルで構成される無線リソースを通じてシグナリング及びデータを伝達する。
1.0msの長さを有する一つのサブフレームは複数のシンボルで構成される。サブフレームの特定のシンボル(例えば、サブフレームの最初のシンボル)はPDCCHのために使用できる。PDCCHは動的に割り当てられるリソースに対する情報(例えば、リソースブロック(Resource Block)、変調及びコーディング方式(MCS:Modulation and Coding Scheme)など)を運ぶ。
ランダムアクセス手続き(Random Access Procedure)
以下、LTE/LTE−Aシステムで提供するランダムアクセス手続き(random access procedure)について説明する。
ランダムアクセス手続きは端末が基地局とのRRC接続(RRC Connection)がないので、RRCアイドル状態で初期接続(initial access)を遂行する場合、RRC接続再確立手続き(RRC connection re−establishment procedure)を遂行する場合などに遂行される。
LTE/LTE−Aシステムではランダムアクセスプリアンブル(random access preamble、RACH preamble)を選択する過程で、特定の集合の内で端末が任意に一つのプリアンブルを選択して使用する競争基盤ランダムアクセス手続き(contention based random access procedure)と基地局が特定の端末のみに割り当ててくれたランダムアクセスプリアンブルを使用する非競争基盤ランダムアクセス手続き(non−contention based random access procedure)を全て提供する。
図6は、本発明が適用できる無線通信システムにおける競争基盤ランダムアクセス手続きを説明するための図である。
(1)第1メッセージ(Msg1、message1)
まず、端末はシステム情報(system information)またはハンドオーバー命令(handover command)を通じて指示されたランダムアクセスプリアンブルの集合で任意に(randomly)一つのランダムアクセスプリアンブル(random access preamble、RACH preamble)を選択し、前記ランダムアクセスプリアンブルを転送することができるPRACH(physical RACH)リソースを選択して転送する。
端末からランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局はプリアンブルをデコーディングし、RA−RNTIを獲得する。ランダムアクセスプリアンブルが転送されたPRACHと関連したRA−RNTIは該当端末が転送したランダムアクセスプリアンブルの時間−周波数リソースによって決定される。
(2)第2メッセージ(Msg 2、message 2)
基地局は第1メッセージ上のプリアンブルを通じて獲得したRA−RNTIに指示(address)されるランダムアクセス応答(random access response)を端末に転送する。ランダムアクセス応答にはランダムアクセスプリアンブルインデックス/識別子(RA preamble index/identifier)、アップリンク無線リソースを知らせるアップリンク承認(UL grant)、臨時セル識別子(TC−RNTI:Temporary Cell RNTI)、そして時間同期値(TAC:time alignment command)が含まれることができる。TACは基地局が端末にアップリンク時間整列(time alignment)を維持するために送る時間同期値を指示する情報である。端末は前記時間同期値を用いて、アップリンク転送タイミングを更新する。端末が時間同期を更新すれば、時間同期タイマー(time alignment timer)を開始または再開始する。UL grantは後述するスケジューリングメッセージ(第3メッセージ)の転送に使われるアップリンクリソース割り当て及びTPC(transmit power command)を含む。TPCはスケジューリングされたPUSCHのための転送パワーの決定に使われる。
端末はランダムアクセスプリアンブルの転送後に、基地局がシステム情報またはハンドオーバー命令を通じて指示されたランダムアクセス応答ウィンドウ(random access response window)内で自身のランダムアクセス応答(random access response)の受信を試みて、PRACHに対応するRA−RNTIにマスキングされたPDCCHを検出し、検出されたPDCCHにより指示されるPDSCHを受信するようになる。ランダムアクセス応答情報はMAC PDU(MAC packet data unit)の形式で転送されることができ、前記MAC PDUはPDSCHを介して伝達できる。
端末は基地局に転送したランダムアクセスプリアンブルと同一のランダムアクセスプリアンブルインデックス/識別子を有するランダムアクセス応答の受信に成功すれば、ランダムアクセス応答のモニタリングを中止する。一方、ランダムアクセス応答ウィンドウが終了するまでランダムアクセス応答メッセージが受信できなかったり、基地局に転送していたランダムアクセスプリアンブルと同一のランダムアクセスプリアンブルインデックスを有する有効なランダムアクセス応答を受信できなかった場合、ランダムアクセス応答の受信は失敗したと見なされて、以後、端末はプリアンブル再転送を遂行することができる。
(3)第3メッセージ(Msg 3、message 3)
端末が自身に有効なランダムアクセス応答を受信した場合には、前記ランダムアクセス応答に含まれた情報を各々処理する。即ち、端末はTACを適用させ、TC−RNTIを格納する。また、UL grantを用いて、端末のバッファに格納されたデータまたは新しく生成されたデータを基地局に転送する。
端末の最初の接続の場合、RRC層で生成されてCCCHを介して伝達されたRRC接続要求(RRC Connection Request)が第3メッセージに含まれて転送されることができ、RRC接続再確立手続きの場合、RRC層で生成されてCCCHを介して伝達されたRRC接続再確立要求(RRC Connection Re−establishment Request)が第3メッセージに含まれて転送できる。また、NAS接続要求メッセージを含むこともできる。
第3メッセージは端末の識別子が含まれなければならない。端末の識別子を含める方法には二つの方法が存在する。最初の方法は、端末が前記ランダムアクセス手続き以前に既に該当セルで割り当てを受けた有効なセル識別子(C−RNTI)を有していれば、端末は前記UL grantに対応するアップリンク転送信号を通じて自身のセル識別子を転送する。一方、仮にランダムアクセス手続き以前に有効なセル識別子の割り当てを受けていなければ、端末は自身の固有識別子(例えば、S−TMSI(SAE temporary mobile subscriber identity)または任意の値(random number))を含んで転送する。一般的に上記の固有識別子はC−RNTIより長い。
端末は前記UL grantに対応するデータを転送していれば、衝突解決のためのタイマー(contention resolution timer)を開始する。
(4)第4メッセージ(Msg 4、message 4)
基地局は端末から第3メッセージを通じて該当端末のC−RNTIを受信した場合、受信したC−RNTIを用いて端末に第4メッセージを転送する。一方、端末から第3メッセージを通じて前記固有識別子(即ち、S−TMSIまたは任意の値(random number))を受信した場合、ランダムアクセス応答で該当端末に割り当てたTC−RNTIを用いて第4メッセージを端末に転送する。一例として、第4メッセージはRRC接続設定メッセージ(RRC Connection Setup)が含むことができる。
端末はランダムアクセス応答に含まれたUL grantを通じて自身の識別子を含んだデータを転送した後、衝突解決のために基地局の指示を待つ。即ち、特定のメッセージを受信するためにPDCCHの受信を試みる。前記PDCCHを受信する方法においても二つの方法が存在する。前述したように、前記UL grantに対応して転送された第3メッセージが自身の識別子がC−RNTIである場合、自身のC−RNTIを用いてPDCCHの受信を試みて、前記識別子が固有識別子(即ち、S−TMSIまたは任意の値(random number))である場合には、ランダムアクセス応答に含まれたTC−RNTIを用いてPDCCHの受信を試みる。その後、前者の場合、仮に前記衝突解決タイマーが満了する前に自身のC−RNTIを通じてPDCCHを受信した場合に、端末は正常にランダムアクセス手続きが遂行されたと判断し、ランダムアクセス手続きを終了する。後者の場合には、前記衝突解決タイマーが満了する前にTC−RNTIを通じてPDCCHを受信していれば、前記PDCCHが指示するPDSCHが伝達するデータを確認する。仮に前記データの内容に自身の固有識別子が含まれていれば、端末は正常にランダムアクセス手続きが遂行されたと判断し、ランダムアクセス手続きを終了する。第4メッセージを通じて端末はC−RNTIを獲得し、以後、端末とネットワークはC−RNTIを用いて端末特定のメッセージ(dedicated message)を送受信するようになる。
一方、非競争基盤ランダムアクセス過程での動作は図6に図示された競争基盤ランダムアクセス過程とは異なり、第1メッセージ転送及び第2メッセージ転送だけでランダムアクセス手続きが終了するようになる。但し、第1メッセージとして端末が基地局にランダムアクセスプリアンブルを転送する前に端末は基地局からランダムアクセスプリアンブルの割り当てを受けるようになり、この割り当てを受けたランダムアクセスプリアンブルを基地局に第1メッセージとして転送し、基地局からランダムアクセス応答を受信することによってランダムアクセス手続きが終了するようになる。
以下、本明細書で使われる用語に対する説明は、次の通りである。
− 専用ベアラ(Dedicated bearer):UE内のアップリンクパケットフィルタとP−GW内のダウンリンクパケットフィルタと関連したEPSベアラである。ここで、フィルタは特定のパケットのみマッチングされる。
− 基本ベアラ(Default bearer):各新しいPDN連結により確立されるEPSベアラである。Default bearerのコンテクストはPDN連結の寿命時間(life time)の間に維持される。
− EMM(EPS Mobility Management)−ヌル(EMM−NULL)状態:UE内のEPSサービスが不活性される。如何なるEPSモビリティ管理機能も遂行されない。
− EMM−非登録(EMM−DEREGISTERED)状態:EMM−DEREGISTERED状態で、EMMコンテクストが確立されず、UE位置はMMEに知られない。したがって、MMEによりUEが接近可能でない(unreachable)。EMMコンテクストを確立するために、UEはアタッチ(Attach)または結合されたアタッチ(combined Attach)手続きを始めなければならない。
− EMM−登録(EMM−REGISTERED)状態:EMM−REGISTERED状態で、UE内のEMMコンテクストが確立されており、基本(default)EPSベアラコンテクストが活性化されている。UEがEMM−IDLEモードにいる時、UE位置はTAの特定の番号を含むTAのリストの正確度でMMEに知られる。UEはユーザデータ及びシグナリング情報の送受信を開始することができ、ページングに応答することができる。また、TAUまたは結合されたTAU(combined TAU)手続きが遂行される。
− EMM−接続(EMM−CONNECTED)モード:UEとネットワークとの間にNASシグナリング連結が確立される時、UEはEMM−CONNECTEDモードである。EMM−CONNECTEDの用語はECM−CONNECTED状態の用語として称されることもできる。
− EMM−アイドル(EMM−IDLE)モード:UEとネットワークとの間にNASシグナリング連結が存在しないか(即ち、留保指示のないEMM−IDLEモード)、またはRRC接続留保(RRC connection suspend)が下位層により指示された時(即ち、留保指示を伴ったEMM−IDLEモード)、UEはEMM−IDLEモードである。EMM−IDLEの用語はECM−IDLE状態の用語として称されることもできる。
− EMMコンテクスト(EMM context):アタッチ(Attach)手続きの完了に成功すれば、EMMコンテクストはUE及びMME内に確立される。
− 制御プレーン(Control plane)CIoT EPS optimization:MMEを経由して制御プレーンを通じたユーザデータ(IP、non−IPまたはSMS)の効率よい伝達(transport)を可能にするシグナリング最適化。選択的にIPデータのヘッダ圧縮(header compression)を含むことができる。
− ユーザプレーン(User plane)CIoT EPS optimization:ユーザプレーンを通じたユーザデータ(IPまたはnon−IP)の効率よい伝達を可能にするシグナリング最適化
− EPSサービス:PS図MEINにより提供されるサービス。
− NASシグナリング連結:UEとMMEとの間のピアツーピア(peer−to−peer)S1モード連結。NASシグナリング連結はLTE−Uuインターフェースを経由するRRC接続とS1インターフェースを経由するS1AP連結の連接(concatenation)で構成される。
− control plane CIoT EPS optimizationを伴うEPSサービス(EPS services with control plane CIoT EPS optimization)を使用するUE:ネットワークにより承諾されたcontrol plane CIOT EPS optimizationを伴うEPSサービスのためにアタッチ(attach)されたUE
− NAS(Non−Access Stratum):UMTS、EPSプロトコルスタックで端末とコアネットワークとの間のシグナリング、トラフィックメッセージをやり取りするための機能的な層。端末のモビリティを支援し、端末とPDN GWとの間のIP連結を樹立及び維持するセッション管理手続きを支援することを主な機能とする。
− AS(Access Stratum):E−UTRAN(eNB)とUEとの間またはE−UTRAN(eNB)とMMEとの間インターフェースプロトコル(interface protocol)上でNAS層の下のプロトコル層を意味する。例えば、制御プレーンプロトコルスタックで、RRC層、PDCP層、RLC層、MAC層、PHY層を総称するか、またはそのうちのいずれか一つの層をAS層と称することができる。または、ユーザプレーンプロトコルスタックで、PDCP層、RLC層、MAC層、PHY層を総称するか、またはそのうちのいずれか一つの層をAS層と称することができる。
− S1モード(S1 mode):無線アクセスネットワークとコアネットワークとの間のS1インターフェースの使用に従う機能的な分離を有するシステムに適用されるモードを意味する。S1モードはWB−S1モードとNB−S1モードを含む。
− NB−S1モード(NB−S1 mode):UEのサービング無線アクセスネットワークが狭帯域(NB:Narrow Band)−IoT(Internet of Things)による(E−UTRAを経由した)ネットワークサービスへのアクセスを提供する時、UEはこのモードが適用される。
− WB−S1モード(WB−S1 mode):システムがS1モードで動作するが、NB−S1モードでなければ、このモードが適用される。
近接性基盤サービス(ProSe:Proximity−based services)内のE−UTRANによりサービスされない(Not served by E−UTRAN)
UEが次のような時、“Not served by E−UTRAN”として定義する:
− E−UTRANカバレッジを逸脱する時;
− E−UTRANカバレッジ内であるが、如何なるセルにもキャンピング(camp)しない時;
− E−UTRANカバレッジ内であるが、非EUTRAN(non−E−UTRAN)セルにキャンピング(camp)する時;
− ProSe直接サービスのためにプロヴィジョンされた(provisioned)キャリア周波数上に動作(operate)されないE−UTRANセルにキャンピング(camp)する時;
ProSe直接通信
3GPP TS 24.334に記述されたUEの動作は、次の通りである。
10 ProSe直接通信(ProSe direct communication)
10.1 一般
以下、PC5インターフェース(即ち、UE間の直接インターフェース)を通じたProSe直接通信のためのUEでの手続き及びUEの間の手続きを説明する。
E−UTRANによりサービスされる時(served by E−UTRAN)、UEはProSe直接通信を開始する前にサービス許可手続き(service authorization procedure)に基盤して登録されたPLMN内でProSe直接通信のために許可を受けなければならない。
E−UTRANによりサービスされない時(not served by E−UTRAN)、UEはProSe直接通信を開始する前に、サービス許可手続き(service authorization procedure)に基盤して“not served by E−UTRAN”のためのProSe直接通信のために許可を受けなければならない。
10.2 一対多(one−to−many)ProSe直接通信
10.2.1 一般
one−to−many ProSe直接通信はProSe可能な公共安全(Public Safety)UEのみに適用できる。one−to−many ProSe直接通信をUEが次のような時のみに適用できる:
a)E−UTRANによりサービスされ(served by E−UTRAN)、登録されたPLMN内のProSe直接通信のために許可を受ける時;
b)E−UTRANによりサービスされず(not served by E−UTRAN)、“not served by E−UTRAN”のためのProSe直接通信のために許可を受ける時;または
c)EMM−IDLEモードであり、3GPP TS 23.122内に規定されたように制限されたサービス状態(limited service state)であり、仮にUEがlimited service stateである理由が次のうちの一つであれば、“not served by E−UTRAN”の時、ProSe直接通信のために許可を受ける時:
i)UEが3GPP TS 36.304内に規定されたように選択されたPLMN内の適合したセル(suitable cell)を探さない場合;
ii)UEが3GPP TS 24.301内に規定されたようにEMM原因#11“PLMNが許されない(PLMN not allowed)”を含むアタッチ拒絶(ATTACH REJECT)メッセージまたはトラッキング領域アップデート拒絶(TRACKING AREA UPDATE REJECT)メッセージまたはサービス拒絶(SERVICE REJECT)メッセージを受信した場合、またはUEが3GPP TS 24.008内に規定されたように、原因#11“PLMNが許容されない(PLMN not allowed)”を含む位置アップデート拒絶(LOCATION UPDATING REJECT)メッセージまたはGPRSアタッチ拒絶(GPRS ATTACH REJECT)メッセージまたはルーティング領域アップデート拒絶(ROUTING AREA UPDATE REJECT)メッセージを受信した場合;または
iii)UEが3GPP TS 24.301内に規定されたように、EMM原因#7“EPSサービスが許されない(EPS services not allowed)”を含むアタッチ拒絶(ATTACH REJECT)メッセージまたはトラッキング領域アップデート拒絶(TRACKING AREA UPDATE REJECT)メッセージまたはサービス拒絶(SERVICE REJECT)メッセージを受信した場合、またはUEが3GPP TS 24.008内に規定されたように、原因#7“GPRSサービスが許容されない(GPRS services not allowed)”を含む位置アップデート拒絶(LOCATION UPDATING REJECT)メッセージまたはGPRSアタッチ拒絶(GPRS ATTACH REJECT)メッセージまたはルーティング領域アップデート拒絶(ROUTING AREA UPDATE REJECT)メッセージを受信した場合。
与えられたグループ内のProSe直接通信のためのデータを送信または受信するように上位層から要求を受信する時、UEはProSe直接通信のための手続きを開始する。aの場合、UEは後述する2−2節で特定されたProSe直接通信手続きを遂行する。b及びcの場合、UEは後述する2−3節で特定されたProSe直接通信手続きを遂行する。
UEがネットワークによりProSe直接通信が支援されると指示するProSe直接通信のためにプロヴィジョニング(provisioning)されたキャリア周波数上で動作しないE−UTRANセルにキャンピング(camp)すれば、UEは後述する2−2節で特定されたProSe直接通信手続きまたは後述する2−3節で特定されたProSe直接通信手続きを遂行することができる。
one−to−many ProSe直接通信によりリレーされる進歩したマルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス(eMBMS:evolved Multimedia Broadcast Multicast Service)を除いて、UEはグループのためのProSe直接通信ポリシーパラメータを獲得する。
ProSe直接通信ポリシーパラメータがUEが該当グループのためにIPバージョン 6(IPv6:Internet protocol version6)を用いるように設定されたと指示すれば、UEはRFC(Request for Comments)4862内で定義されたリンクローカル(local)IPv6アドレスを自動設定(auto−configure)する。このアドレスはone−to−many ProSe直接通信のためのソースIP(Internet Protocol)アドレスとしてのみ使用できる。
ProSe直接通信ポリシーパラメータがUEが該当グループのためにIPバージョン4(IPv4:Internet protocol version 4)を用いるように設定されたと指示すれば、UEは次を遂行する:
− ソースアドレスとして該当グループのための設定されたIPv4アドレスを使用する;または
− 該当グループのために設定されたIPv4アドレスがなければ、IETF(Internet Engineering Task Force)RFC 3927内に規定されたように、IPv4リンクローカルアドレスの動的設定(dynamic configuration)を用いる。
10.2.2 サービングE−UTRANにより遂行可能な(facilitated)ProSe直接通信
UEがE−UTRANによりサービスされ(served by E−UTRAN)E−UTRANセルにより提供されたProSe無線リソース(即ち、キャリア周波数)を使用することを所望する時、UEはProSe直接通信を転送するか、または受信するためのパラメータを下位層に要求する。下位層がProSe直接通信がネットワークにより支援されると指示する時のみ、UEは直接通信を遂行する。EMM−IDLEモードであるUEがProSe直接通信のためのリソースを要求しなければならなければ、UEは3GPP TS 24.301内で規定されたように、サービス要求(service request)手続きまたはトラッキング領域アップデート(tracking area update)手続きを遂行する。3GPP TS 36.331内に規定されたように、ProSe直接通信を受信するか、または受信するための無線リソースがeNBにより提供される時、UEはProSe直接通信を始める。
10.2.3 UEがプロヴィジョニング(provisioning)された無線リソースを用いる手続き
UEがE−UTRANによりサービスされない時(not served by E−UTRAN)、UEは次のようにProSe直接通信のために使われる無線パラメータを選択する:
− UEが地理的領域内に位置した自身を決定できれば、そしてUEが地理的領域のための無線パラメータがプロヴィジョニング(provisioning)されていれば、UEは該当地理的領域と関連した無線パラメータを選択する;または
− 全ての他の場合で、UEはProSe直接通信を開始しない。
UEが3GPP RATのカバレッジ内にある時、例えば、UEはサービングPLMNから導出された情報を用いてUEが自身が特定の地理的領域内に位置すると決定することができる。また、UEが3GPP RATのカバレッジにない時、UEはローカル規定により決定された他の技術を用いてUEが自身が特定の地理的領域内に位置すると決定することができる。
ProSe直接通信を開始する前に、UEは選択された無線パラメータが3GPP TS 36.331内に規定されたように、他のセルへの干渉を誘発せず、現在位置内で利用できるか否かを下位層とチェックし、そして:
− 仮に、下位層が該当使用が如何なる干渉も誘発しないと指示すれば、UEはProSe直接通信を開始する;または
この際、下位層がプロヴィジョニング(provisioning)された無線リソース(即ち、キャリア周波数)を動作(operate)するセルが存在すると発見すれば、また該当セルが登録されたPLMNまたは登録されたPLMNと等価の(equivalent)PLMNに属すれば、UEはこのPLMN内のProSe直接通信のために許可されれば、UEは3GPP TS 36.331内に規定されたように、セルにより指示された無線パラメータを使用することができる。
− 一方、下位層が一つ以上のPLMNがプロヴィジョニング(provisioning)された無線リソース(即ち、キャリア周波数)内で動作すると報告すれば:
a) 次のような条件を満たせば:
1)下位層により報告されたPLMNが登録されたPLMNでなく、登録されたPLMNと等価(equivalent)でない;そして
2)下位層により報告されたPLMNのうち、少なくとも一つがProSe直接通信のために許可されたPLMNのリスト内に属し、3GPP TS 36.331内に規定されたように、ProSe直接通信のための無線リソースを提供する;
すると、UEは次を遂行する:
1)UEがEMM−IDLEモードであれば、3GPP TS 23.122内に規定されたように、ProSe直接通信によりトリガーされたPLMN選択を遂行する;または
2)そうでなくて、UEがEMM−CONNECTEDモードであれば、次のうちの一つを遂行する:
i)3GPP TS 24.301内に規定されたように、ディタッチ(detach)手続きを遂行し、3GPP TS 23.122内に規定されたように、ProSe直接通信によりトリガーされたPLMN選択を遂行する;または
ii)ProSe直接通信を開始しない。
UEが前記のi)またはii)のうち、どの動作を遂行するかはUEの規定に従う;または
b)一方、前記の条件を満たせなければ、UEはProSe直接通信を開始しない。
選択されたPLMNへの登録が成功すれば、UEは先に説明した2−2節で規定されたように、ProSe直接通信を開始するための手続きを進行する。
UEが地理的領域と関連した無線パラメータを使用してProSe直接通信を遂行している中に該当地理的領域を逸脱すれば、UEはProSe直接通信の遂行を中断し、そして:
− UEがE−UTRANによりサービスされないか(not served by E−UTRAN)またはUEがサービングE−UTRANセルにより動作(operate)されるリソース以外のProSeのための無線リソースを使用することを所望すると、UEは前述したように新しい地理的領域のための適切な無線パラメータを選択する;または
− UEがE−UTRANによりサービスされ(served by E−UTRAN)UEがサービングE−UTRANセルにより動作(operate)されるProSeのための無線リソースを使用することを所望すると、UEは、E−UTRANによりサービスされる時、ProSe直接通信を開始するための手続きを進行する。
PC5を通じたV2X(Vehicle−to−Everything)通信
3GPP TS 24.386に記述されたPC5を通じたV2X通信動作は、次の通りである。
6.1 PC5を通じたV2X通信
6.1.1 一般
以下、PC5を通じたV2X通信のためのUEでのまたはUEの間の手続きを説明する。
IP(Internet Protocol)基盤または非IP(non−IP)基盤PC5を通じたV2X通信が全て支援される。IP基盤V2X通信の場合、IPv6のみ使われて、IPv4は支援されない。
6.1.2 PC5を通じたV2X通信の転送
6.1.2.1 開始
上位層はUEがPC5を通じたV2X通信を用いてV2Xサービス識別子により識別されるV2XサービスのV2Xメッセージを転送するように要求することができる。
上位層からの要求は、次を含む:
a)V2Xメッセージ;
b)V2XメッセージのためのV2XサービスのV2Xサービス識別子;
c)V2Xメッセージ内のデータタイプ(インターネットプロトコル(IP:Internet Protocol)または非IP(non−IP));
d)V2Xメッセージがnon−IPデータを含めば、non−IPタイプPDUのnon−IPタイプフィールドをV2Xメッセージファミリー(family)に相応する値にセッティングするための指示;及び
e)V2Xメッセージ優先順位。
上位層からPC5を通じたV2X通信を用いてV2Xサービス識別子により識別されるV2XサービスのV2Xメッセージを転送するように要求を受信すれば、UEは次の手続きを進行する:
a)仮に、次の条件を満たせば(即ち、a)は“served by E−UTRAN”動作を意味する):
1)UEがE−UTRANによりサービスされる(“served by E−UTRAN”);
2)UEがE−UTRANセルにより提供される無線リソース(即ち、キャリア周波数)を使用するように意図する;
3)UEがE−UTRANによりサービスされる時、登録されたPLMNがPC5を通じたV2X通信を用いるように許可されたPLMNリスト内に属する;
4)V2XサービスのV2Xサービス識別子がPC5を通じたV2X通信のために許可されたV2Xサービスのリスト内に含まれるか、またはUEがPC5を通じたV2X通信のための基本目的地第2層識別子(destination Layer−2 ID(Identifier))に設定される;
この場合、UEは次の通り動作する:
1)10.2.2節で規定されたように、PC5を通じたV2X通信のための無線リソース要求;及び
2)6.1.2.2節で規定されたように、PC5を通じたV2X通信の転送遂行
b)一方、次の条件を満たせば(即ち、b)は“Not served by E−UTRAN”動作を意味する):
1)UEが:
A)E−UTRANによりサービスされない(“not served by E−UTRAN”);または
B)仮に、UEがlimited service stateである理由が次のうち、いずれか一つに該当すれば、limited service stateで;
i)UEが選択されたPLMN内で適合したセル(suitable cell)を探さない場合;
ii)UEがEMM原因#11“PLMNが許容されない(PLMN not allowed)”を含むアタッチ拒絶(ATTACH REJECT)メッセージまたはトラッキング領域アップデート拒絶(TRACKING AREA UPDATE REJECT)メッセージまたはサービス拒絶(SERVICE REJECT)メッセージを受信するか、またはUEがEMM原因#11“PLMNが許容されない(PLMN not allowed)”を含む位置アップデート拒絶(LOCATION UPDATING REJECT)メッセージまたはGPRSアタッチ拒絶(GPRS ATTACH REJECT)メッセージまたはルーティング領域アップデート拒絶(ROUTING AREA UPDATE REJECT)メッセージを受信した場合;または
iii)UEがEMM原因#7“EPSサービスが許容されない(EPS services not allowed)”を含むATTACH REJECTメッセージまたはTRACKING AREA UPDATE REJECTメッセージまたはSERVICE REJECTメッセージを受信した場合、またはEMM原因#7“GPRSサービスが許容されない(GPRS services not allowed)”を含むLOCATION UPDATING REJECTメッセージまたはGPRS ATTACH REJECTメッセージまたはROUTING AREA UPDATE REJECTメッセージまたはSERVICE REJECTメッセージを受信した場合;または
C)前記のi)、ii)、iii)以外の理由によりlimited service stateであり、“運営者により管理されない(non−operator managed)”無線パラメータがプロヴィジョニング(provisioning)される地理的領域内に位置する;
2)UEがE−UTRANによりサービスされない時、UEがPC5を通じたV2X通信を用いるように許可される;及び
3)V2XサービスのV2Xサービス識別子がPC5を通じたV2X通信のために許可されたV2Xサービスのリスト内に含まれるか、またはUEがPC5を通じたV2X通信のための基本目的地第2層識別子(destination Layer−2 ID(Identifier))に設定される;
この場合、UEは次の通り動作する:
1)6.1.2.3節に規定されたように、PC5を通じたV2X通信のための無線資 源選択;及び
2)6.1.2.2節に規定されたように、PC5を通じたV2X通信の転送遂行;
そうでなければ、UEはPC5を通じたV2X通信を遂行しない。
6.1.2.2 転送
UEはプロトコルデータユニット(PDU:Protocol Data Unit)内にV2Xメッセージを含めて、転送のために次のようなパラメータと共に該当PDUを下位層に伝達する:
a)次の通りセッティングされた第3層(Layer−3)プロトコルデータユニットタイプ:
1)V2XメッセージがIPデータを含めば、IP(Internet Protocol)パケット;または
2)V2Xメッセージがnon−IPデータを含めば、非IP(non−IP)パケット;
b)PC5を通じたV2X通信のためにUEにより独自に割り当てられた(self−assigned)ソース第2層識別子(source Layer−2 ID(Identifier));
c)次の通りセッティングされた目的地Layer−2 ID:
1)仮に、V2XサービスのV2Xサービス識別子がPC5を通じたV2X通信のために許可されたV2Xサービスリスト内に含まれれば、PC5を通じたV2X通信のために許可されたV2Xサービスリスト内のV2XサービスのV2Xサービス識別子と関連した目的地Layer−2 ID;または
2)仮に、V2XサービスのV2Xサービス識別子がPC5を通じたV2X通信のために許可されたV2Xサービスリスト内に含まれず、UEにPC5を通じたV2X通信のための基本(default)目的地Layer−2 IDが設定されれば、PC5を通じたV2X通信のためにUEに設定された基本(default)目的地Layer−2 ID;
d)仮にV2Xメッセージがnon−IPデータを含めば、non−IPタイプPDUのnon−IPタイプフィールドを上位層により指示されたV2Xサービスにより使われたV2Xメッセージファミリーに相応する値にセッティングする指示;
e)V2XメッセージがIPデータを含めば、PC5を通じたV2X通信のためにUEにより独自に割り当てられた(self−assigned)ソースIPアドレスにセッティングされたソースIPアドレス;
f)上位層から受信したV2Xメッセージ優先順位に相応する値にセッティングされたProSeパケット別優先順位(ProSe Per−Packet Priority)(V2Xメッセージ優先順位のProSe Per−Packet PriorityへのマッピングはUEに設定される);及び
g)PC5を通じたV2X通信のためにUEにパケット遅延バジェット(PDB:Packet Delay Budget)対ProSe Per−Packet Priorityマッピング規則が設定されれば、ProSe Per−Packet Priorityと関連したPDB。
UEが緊急PDN連結を有すれば、PC5を通じたV2X通信の転送より緊急PDN連結を通じた転送に高い優先順位を与えるためにUEは下位層に指示を転送する。
6.1.2.3 UEがPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニング(provisioning)された無線リソースを使用する手続き
UEがE−UTRANによりサービスされない時(not served by E−UTRAN)、UEは次の通りPC5を通じたV2X通信のために使われる無線パラメータ(radio parameters)を選択する:
− UEが地理的領域(geographical area)内に自身が位置すると自ら判断することができ、UEにgeographical areaのためのradio parameterがプロヴィジョニング(provisioning)されれば、UEはgeographical areaと関連したradio parameterを選択する;または
−以外の全ての場合において、UEはProSe直接通信を開始しない。
UEが3GPP RATのカバレッジ内にある時、例えば、UEはサービングPLMNから導出された情報を用いてUEが自身が特定の地理的領域内に位置すると決定することができる。また、UEが3GPP RATのカバレッジにない時、UEはローカル規定により決定された他の技術(例えば、グローバルナビゲーション衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)を用いてUEが自身が特定の地理的領域内に位置すると決定することができる。
PC5を通じたV2X通信を開始する前にUEが“運営者により管理される(operator managed)”無線パラメータを使用することを所望すると、UEは選択された無線パラメータが他のセルに干渉を誘発せず、現在位置内で使われることができるかを下位層とチェックする。
− 下位層が使用が如何なる干渉も誘発しないと指示すれば、UEはPC5を通じたV2X通信を開始する;または
−そうでなくて、下位層がprovisioned radio resource(即ち、キャリア周波数)内で一つ以上のPLMNを報告すれば、
a)次のような条件を満たせば:
1)下位層により報告されたPLMNが登録されたPLMNまたは登録されたPLMNと同等なPLMNでない場合;
2)下位層により報告されたPLMNのうち、少なくとも一つがPC5を通じたV2X通信のために許可されたPLMNのリストに含まれて、PC5を通じたV2X通信のための無線リソースを提供する場合;及び
3)UEが緊急PDN連結を有しない場合;
すると、UEは次の通り動作する:
1)EMM−IDLEモードであれば、PC5を通じたV2X通信によりトリガーされたPLMN選択を遂行する;または
2)そうでなくて、EMM−CONNECTEDモードであれば、次のうちの一つを遂行する:
i)ディタッチ(detach)手続きを遂行し、PC5を通じたV2X通信によりトリガーされたPLMN選択を遂行する;または
ii)ProSe直接通信を開始しない。
UEが先のi)またはii)のうち、どの動作を遂行するかはUEの具現化に従う。
b)そうでなければ、UEはPC5を通じたV2X通信を開始しない。
選択されたPLMNへの登録が成功されれば、UEはPC5を通じたV2X通信を開始するための手続きを進行する。
UEがgeographical areaと関連したradio parameterを用いてPC5を通じたV2X通信を遂行する中にgeographical areaを逸脱すれば、UEはPC5を通じたV2X通信を遂行することを中断する:
−UEがE−UTRANによりサービスされなければ(not served by E−UTRAN)、またはUEがサービングE−UTRANセルにより動作(operate)される無線リソース以外のPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを使用することを所望すると、UEは新しいgeographical areaのための適切なradio parameterを選択する;または
− UEがE−UTRANによりサービスされ(served by E−UTRAN))、サービングE−UTRANセルにより動作(operate)されるPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを使用することを所望すると、UEはE−UTRANによりサービスされる時、PC5を通じたV2X通信を開始するための手続きを進行する。
6.1.2.4 PC5を通じたV2X転送のプライバシー(privacy)
PC5を通じたV2X通信の転送を開始する時、タイマーT5000が動作されなければ、UEはタイマーT5000を始める。
次の通りの時:
a)アプリケーション層識別子が変更されたと上位層から指示を獲得;または
b)タイマーT5000満了、
UEは、次のような動作を行う:
a)PC5を通じたV2X通信を通じてUEにより独自に割り当てられた(self−assigned)ソースLayer−2 IDの値変更;
b)V2XメッセージがIPデータ、PC5を通じたV2X通信のためにUEにより独自に割り当てられた(self−assigned)ソースIPアドレスの値変更;及び
c)タイマーT5000再開始。
PC5を通じたV2X通信の転送が中断される時、UEはタイマーT5000を中断する。
6.1.3 PC5を通じたV2X通信の受信
UEはPC5を通じたV2X通信の受信のために一つまたはその以上の目的地Layer−2 IDの上位層による設定を受けることができる。PC5を通じて各受信されたPDUに対して、受信UEは受信されたPDUが設定された目的地Layer−2 IDの一つにマッチングされるかをチェックする。マッチングされれば、UEは受信されたパケットに対して下位層により提供されたPDUタイプがIPパケットまたはnon−IPパケットにセッティングされたかをチェックし、該当上位層個体にPDUを伝達する。
V2X通信遂行方法
ProSe直接通信の場合、与えられた地理的領域当たりProSe直接通信のための一つのキャリア周波数がプロヴィジョン(provision)される。一方、V2Xの場合、一つまたはその以上のキャリア周波数が与えられた地理的領域当たりV2X通信のためのプロヴィジョン(provision)できる。
3GPP RAN2ワーキンググループは“Not served by E−UTRAN”の定義に対して問題を提起した。具体的に説明すると、V2Xサイドリンククロスキャリア(cross−carrier)設定を支援するために、eNBはカバレッジの外(out−of−coverage)のキャリアのためにクロスキャリア構成を支援する。この際、V2Xクロスキャリア構成が提供できるキャリアは予め設定できる。即ち、クロスキャリア(cross−carrier)動作の場合、UEは自身のサービングセルにより他のキャリア(例えば、カバレッジの外のキャリア)を通じてV2X通信を遂行するように命令を受けることができる。
この際、クロスキャリアが構成されても、無線リソースは相変らずサービングセルにより提供できるので、UEは“served by E−UTRAN”として考慮されなければならない。
したがって、3GPP SA2ワーキンググループは、TS 23.285にV2X通信内のcross−carrier動作を支援するように次のような文言を追加することに合意した。
ノート2:TS 36.331によってcross−carrier動作が支援される時、UEは自身のサービングセルにより他のキャリア周波数を通じてV2X通信を遂行するように命令を受けることができる。UEはこの場合、相変らず“served by E−UTRAN”と見なされる。
RAN2ワーキンググループでクロスキャリアスケジューリングが導入されるにつれて、これを支援するための案が必要である。このために、従来“Not served by E−UTRAN”の定義を修正する議論がある。PC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョン(provision)されたキャリア周波数上で動作せず、またPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョン(provision)されたキャリア周波数を使用するようにUEに命令しないE−UTRANセルにUEがキャンピング(camp)する時、UEを“not served by E−UTRAN”状態に修正しようとする議論があるが、相変らず問題点を有している。
前記の合意事項及び議論事項を考慮すると、クロスキャリアスケジューリングによりUEがサービングセルから他のキャリア周波数(または、該当キャリア周波数上で動作するセル)を使用するように命令(スケジューリング)を受けた時は、該当UEの状態を“served by E−UTRAN”として定義し、UEがサービングセルから他のキャリア周波数(または、該当キャリア周波数上で動作するセル)を使用するように命令を受けなかった時は、該当UEの状態を“not served by E−UTRAN”として定義できる。
問題点1) 但し、UEがクロスキャリアスケジューリングにより他のキャリア周波数(または、該当キャリア周波数上で動作するセル)を使用するように命令を受けたか否かだけで単純にUEの状態を区分することは以下のようなケースをカバーできないので問題がある。
具体的に、サービングセルがクロスキャリアスケジューリングにより‘プロヴィジョニングされた’キャリア周波数に‘属しない’PC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数及び/又は無線リソースを提供すれば、このようなUEの状態は“not served by E−UTRAN”状態と見ることが好ましい。一方、サービングセルがクロスキャリアスケジューリングにより‘プロヴィジョニングされた’キャリア周波数に‘属した’PC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数及び/又は無線リソースを提供すれば、このようなUEの状態は“served by E−UTRAN”状態と見ることが好ましい。
問題点2) また、PC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョン(provision)されたキャリア周波数上で動作しないセルにUEがキャンピング(camp)する時、該当セルでPC5を通じたV2X通信のための如何なるキャリア周波数及び無線リソースをブロードキャスティングしない場合に対して考慮しないという問題点がある。
以下、本発明では前記の提起された問題点を解決するためのV2X通信遂行方法を提案する。
以下、説明の便宜のために、本発明がEPSシステムに適用される実施形態を中心として説明するが、これに本発明が限定されるのではなく、5G(5generation)システムなどにも同一に適用できることは勿論である。
次に、EPCで使用した用語が5Gシステムで使われる用語とのマッピング関係を例示する。
− EMM−CONNECTED(RRC−CONNECTED)モード:CM(Connection Management)−CONNECTED(RRC−CONNECTED/RRC−Active)モード
− eNB:gNB
−MME:AMF(または、SMF)
− MME−EMM(EMM層):AMF(Access and mobility Management Function)(5GMM層)
−MME−ESM(ESM層)、S−GW(制御プレーン機能)、P−GW(制御プレーン機能):SMF(Session Management Function)(5GSM層)
− S−GW(ユーザプレーン機能)/P−GW(ユーザプレーン機能):UDF(User Data Function)
− S1AP(インターフェース/メッセージ):N2(インターフェース/メッセージ)
− NAS(シグナリング連結/インターフェース):N1(連結/インターフェース)
また、5GシステムでMME−EMMはAMFとマッピングされ、MME−ESMはSMFとマッピングされ、MME−EMMとMME−AMFとの間のインターフェースはN11にマッピングされ、MME−EMMとeNBとの間のインターフェースはN2にマッピングされる。
したがって、前述したマッピング関係によって以下の本発明の説明を代替することによって、以下、本発明に対する説明が5Gシステムでも同一の方式により適用できる。
以下、本発明の説明において、モード3(Mode 3)はV2Xサービス(例えば、V2X通信)を提供するeNB(基地局)が端末が使用する特定のリソースを動的に割り当てて、端末は物理チャネルを介して自身が使用するリソースを確認した後、該当リソースを用いて送信を遂行するモードを意味する。一方、モード4(Mode 4)は一つまたは多数個の転送プール(pool)をネットワークから受信した後、端末が自らプール(pool)内で転送のためのリソースを選択してメッセージを送信するモードをいう。ここに、Mode 4はUE自律的なリソース選択(UE autonomous resource selection)モードと称し、Mode3はスケジューリングされたリソース割り当て(Scheduled resource allocation)モードと称する。
[実施形態1]
観察1)前述したように、クロスキャリア動作で、サービングセルはUEに他のキャリア周波数上でV2X通信を遂行するように指示することができる。
現在、3GPP TS 24.386でE−UTRANによりサービスされない(‘Not Served by E−UTRAN’)の定義は3GPP TS 24.334に従う。3GPP TS 24.334で‘Not Served by E−UTRAN’の定義は、次の通りである。
UEが次のような時、“Not served by E−UTRAN”として定義する:
− E−UTRANカバレッジを逸脱する時;
− E−UTRANカバレッジ内であるが、如何なるセルにもキャンピング(camp)しない時;
− E−UTRANカバレッジ内であるが、非EUTRAN(non−E−UTRAN)セルにキャンピング(camp)する時;
− ProSe直接サービスのためにプロヴィジョンされた(provisioned)キャリア周波数上に動作(operate)されないE−UTRANセルにキャンピング(camp)する時;
前記の場合のうち、最後の場合はクロスキャリア(cross−carrier)スケジューリングにより影響を受ける潜在的な部分に該当することができる。
RAN2ワーキンググループで、周波数ハンドオーバーシナリオ上でどのように動作を定義するかの議論があった。このシナリオを支援するUE動作は3GPP TS 24.334の10.2.1節内で次の通り規定している:
UEがProSe直接通信がネットワークにより支援されると指示するProSe直接通信のためにプロヴィジョニングされた(provisioned)キャリア周波数上で動作(operate)されないE−UTRANセルにキャンピング(campon)する中であれば、UEは10.2.3節で規定されたProSe直接通信手続き(即ち、UEがプロヴィジョニングされた(provisioned)無線リソースを使用する手続き)または10.2.2節で規定されたProSe直接通信手続き(即ち、サービングE−UTRANにより遂行されないProSe直接通信手続き)のうちの一つを遂行することができる。
前記で、UEはシステム情報ブロック(SIB:System Information Block)21でProSeリソースを含まない空きSIB 18を提供するProSe直接通信のためにプロヴィジョニングされた(provisioned)キャリア周波数上で動作(operate)されないE−UTRANセルにキャンピング(camp)する。
UEが前記セルにキャンピング(camp)する時、UEは次のうちの一つとして動作することができる:
− E−UTRANによりサービスされる(‘Served by E−UTRAN’)に対する動作;この際、UEはEMM−IDLEモードである場合、サービス要求(Service Request)手続きを遂行する。EMM−CONNECTEDモードに進入する時、セルはUEをしてProSe直接通信のためにプロヴィジョニングされた(provisioned)キャリア周波数へのハンドオーバーを遂行するようにすることができる。
− E−UTRANによりサービスされない(‘Served by E−UTRAN’)に対する動作;UEはProSe直接サービスのためにプロヴィジョニングされた(provisioned)キャリア周波数を選択し、そして干渉を誘発しなければ、選択されたキャリア周波数上でV2X通信を遂行することができる。
観察2)UEがProSe直接通信がネットワークにより支援されると指示するPeoSe直接通信のためにプロヴィジョニングされた(provisioned)キャリア周波数上で動作(operate)されないE−UTRANセルにキャンピング(camp)すれば、UEは‘Served by E−UTRAN’または'Not Served by E−UTRAN‘と見なされる。
観察3)ProSeで、周波数ハンドオーバーを支援する場合は例外的に見なされる。このようなケースを支援するためのUE動作は手続きとして規定され、CT1ワーキンググループは‘Not served by E−UTRAN’の定義を変更しないように決定した。
これによって、本発明では次のような動作を提案する。
ProSe議論からV2X議論に移る時、いろいろな特徴が変更された。一例として、ProSe直接通信では一つの地理的領域当たり単に一つのキャリア周波数のみプロヴィジョニングされるが(provisioned)、PC5(UE/車両(vehicle)の間の直接通信インターフェース、ここでPCは近接サービス通信(Prose(Proximity Service)Communication)の略称と理解されることもできるが、PC5自体でインターフェース名称として理解できる)を通じたV2X通信で多重のキャリア周波数が一つの地理的領域当たりプロヴィジョニングできる (provisioned)。したがって、UEは地理的領域当たり一つ以上のキャリア周波数上でPC5を通じたV2X通信を遂行することができる。
また、クロスキャリア(cross−carrier)動作が導入された。クロスキャリアスケジューリングの場合、セル動作と関連して次のような二つの場合が考慮できる:
1.セルは空きSIB 21を提供する(即ち、セルがSIB 21内で如何なるV2Xリソースも提供しない)。
2.セルが他のキャリア周波数に対するリソースプール(resource pool)をSIB 21で提供する。
先の1番の場合、周波数キャリアの動作によって次のような二つのサブケースに区分できる:
1.E−UTRANセルは空きSIB 21を提供する(即ち、セルがSIB 21内で如何なるV2Xリソースも提供しない)。
A.セルがプロヴィジョニングされた(provisioned)キャリア周波数で動作(operate)中でない。
B.セルがプロヴィジョニングされた(provisioned)キャリア周波数で動作(operate)中である。
先の2番の場合、サービングセルにより提供されたキャリア周波数とサービングセルの動作(operating)キャリア周波数によって多様なケースに区分できる(即ち、セルが動作(operating)中がキャリア周波数がUEにプロヴィジョニングされたか(provisioned)否か及びセルがUE内にプロヴィジョニングされた(provisioned)キャリア周波数を提供するか否か)
2.セルが他のキャリア周波数に対するリソースプール(resource pool)をSIB21に提供する。
A.セルがプロヴィジョニングされた(provisioned)キャリア周波数で動作(operate)中でない。
i.SIB 21内で提供されたキャリア周波数の一つ以上がUEにプロヴィジョニングされた(provisioned)。
ii.SIB 21内で提供されたキャリア周波数のうち、どれもUEにプロヴィジョニング(provisioned)されなかった。
B.セルがプロヴィジョニングされた(provisioned)キャリア周波数で動作(operate)中である。
i.SIB 21内で提供されたキャリア周波数の一つ以上がUEにプロヴィジョニングされた(provisioned)。
ii.SIB 21内で提供されたキャリア周波数のうち、どれもUEにプロヴィジョニング(provisioned)されなかった。
前記のような‘Not served by E−UTRAN’の既存の定義に潜在的な影響が提供できる幾つかの場合(特に、PC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされた(provisioned)キャリア周波数上で動作(operating)されないE−UTRANセルにキャンピング(camp)する場合)が存在する。しかしながら、先の観察2及び観察3から見ることができるように、‘Not Served by E−UTRAN’の既存の定義内で例外的なケースを反映することは困難である。したがって、手続きテキストが例外的なケースをカバーするために使われる。また、V2X通信の場合において、新しい特徴を考慮する時(例えば、多重のキャリア周波数がプロヴィジョニング(provisioned)され、クロスキャリアスケジューリングが支援されることが必要である)、さらに困難である。したがって、‘Not Served by E−UTRAN’の既存の定義を維持しながら例外的なケースを支援するためのUE動作を提供することを提案する。
提案1:‘Not Served by E−UTRAN’の既存の定義を変更せず、例外的なケースを支援するためのUE動作を提供する。
ケース1−AはProSe内の周波数間(inter−frequency)ハンドオーバーを支援するケースと同一である。したがって、ProSe内の周波数間(inter−frequency)ハンドオーバーを支援するケースと合せるようにUEの動作を提案する。これは、UEが‘Served by E−UTRAN’または‘Not Served by E−UTRAN’の動作を遂行することを意味する。
提案2:PC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされた(provisioned)キャリア周波数上で動作(operating)せず、PC5を通じたV2X通信のための如何なるリソースも提供しないE−UTRANセルにUEがキャンピング(camp)すれば、UEは‘Served by E−UTRAN’動作(10.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信のための無線リソース要求及び6.1.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信の転送遂行)または‘Not Served by E−UTRAN’動作(6.1.2.3節に従うPC5を通じたV2X通信のための無線リソース選択及び6.1.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信の転送遂行)を遂行することができる。
ケース1−BはProSe内の存在しないPC5を通じたV2X通信内のクロスキャリアスケジューリングにより発生する新しいシナリオである。
2−A−ii及び2−B−ii内で、サービングセルはキャリア周波数を提供するが、如何なるキャリア周波数もPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされない場合である。この場合、UEはプロヴィジョニングされたキャリア周波数上で動作する更に他のセルを探すように許容されなければならない。このために、UEはケース2−A−ii及び2−B−iiを‘Not served by E−UTRAN’と見做すべきである。2−A−ii及び2−B−iiのためのUEの動作は共通する。これは、このようなUEの動作はサービングセルがPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数で動作するか否かに依存しないということを意味する。
提案3)UEがPC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数を提供するE−UTRANセルにキャンピング(camp)するが、如何なるキャリア周波数もPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされなければ、UEは‘Not Served by E−UTRAN’動作(説明した6.1.2.3節に従うPC5を通じたV2X通信のための無線リソース選択及び6.1.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信の転送遂行)を遂行しなければならない。
2−A−i及び2−B−iケースで、次のような二つのUE動作が考慮できる。
1.UEがセルにより提供されたPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数を使用することを意図すれば、UEはPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数のうちから一つのキャリア周波数を選択し、選択されたキャリア周波数上で動作するセルを探索する。仮に、UEがキャリア周波数上で動作するセルを探せば、UEは該当セル上でPC5を通じたV2X通信のための‘served by E−UTRAN’動作(10.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信のための無線リソース要求及び6.1.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信の転送遂行)を遂行することができる。
2.仮に、UEがセルにより提供されたPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数を使用することを意図しなければ、UEはPC5を通じたV2X通信のための‘Not Served by E−UTRAN’動作(6.1.2.3節に従うPC5を通じたV2X通信のための無線リソース選択及び6.1.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信の転送遂行)を遂行する。
例えば、UEは1の動作を遂行したが、該当キャリア周波数でセルを探すことに失敗した場合、UEは2の動作を遂行することができる。
更に他の例に、UEは1の動作を選択されたキャリア周波数で動作するセルを探すまで繰り返すことができる。そして、セルから提供を受けたキャリア周波数リスト内でこれ以上PC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリアがないか、または探索に失敗したキャリア周波数のみある場合、2の動作を遂行することができる。
また、UEは1の動作を遂行する前に探索に失敗したキャリア周波数は除外することができる。
UEが特定のキャリア周波数上でV2X通信を遂行しなければならない要求事項は規定されなかった。しかしながら、UEの具現化で可能である。したがって、標準規格に規定されないことがある。
提案4)UEがPC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数を提供するE−UTRANセルにキャンピング(camp)する中であり、一つ以上のキャリア周波数がPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされていれば、 そしてUEがセルにより提供されたPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数を使用することを意図すれば、UEは‘Served by E−UTRAN’動作(10.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信のための無線リソース要求及び6.1.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信の転送遂行)を遂行する。仮に、UEがPC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数を提供するE−UTRANセルにキャンピング(camp)する中であり、一つ以上のキャリア周波数がPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされていれば、そしてUEがセルにより提供されたPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数を使用することを意図しなければ、UEは‘Not Served by E−UTRAN’動作(6.1.2.3節に従うPC5を通じたV2X通信のための無線リソース選択及び6.1.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信の転送遂行)を遂行する。
前記の提案に基づいて前述したV2X開始動作を説明すると、次の通りである。
6.1.2.1 開始
上位層はUEがPC5を通じたV2X通信を用いてV2Xサービス識別子により識別されるV2XサービスのV2Xメッセージを転送するように要求することができる。
上位層からの要求は、次を含む:
a)V2Xメッセージ;
b)V2XメッセージのためのV2XサービスのV2Xサービス識別子;
c)V2Xメッセージ内のデータタイプ(インターネットプロトコル(IP:Internet Protocol)または非IP(non−IP));
d)V2Xメッセージがnon−IPデータを含めば、non−IPタイプPDUのnon−IPタイプフィールドをV2Xメッセージファミリー(family)に相応する値にセッティングするための指示;及び
e)V2Xメッセージ優先順位。
上位層からPC5を通じたV2X通信を用いてV2Xサービス識別子により識別されるV2XサービスのV2Xメッセージを転送するように要求を受信すれば、UEは次の手続きを進行する:
a)仮に、次の条件を満たせば(即ち、a)は“served by E−UTRAN”動作を意味する):
1)UEがE−UTRANによりサービスされる(“served by E−UTRAN”);
2)UEがE−UTRANセルにより提供される無線リソース(即ち、キャリア周波数)を使用するように意図する;
3)UEがE−UTRANによりサービスされる時(served by E−UTRAN)、登録されたPLMNがPC5を通じたV2X通信を用いるように許可されたPLMNリスト内に属する;
4)V2XサービスのV2Xサービス識別子がPC5を通じたV2X通信のために許可されたV2Xサービスのリスト内に含まれるか、またはUEがPC5を通じたV2X通信のための基本目的地第2層識別子(destination Layer−2 ID(Identifier))に設定される;
この場合、UEは次の通り動作する:
1)10.2.2節で規定されたように、PC5を通じたV2X通信のための無線リソースの要求;及び
2)6.1.2.2節で規定されたように、PC5を通じたV2X通信の転送遂行
b)一方、次の条件を満たせば(即ち、b)は“Not served by E−UTRAN”動作を意味する):
1)UEが:
A)E−UTRANによりサービスされない(“not served by E−UTRAN”);または
B)仮に、UEがlimited service stateである理由が次のうちの一つに該当すれば、limited service stateで;
i)UEが選択されたPLMN内で適合したセル(suitable cell)を探せない場合;
ii)UEがEMM原因#11“PLMNが許容されない(PLMN not allowed)”を含むアタッチ拒絶(ATTACH REJECT)メッセージまたはトラッキング領域アップデート拒絶(TRACKING AREA UPDATE REJECT)メッセージまたはサービス拒絶(SERVICE REJECT)メッセージを受信するか、またはUEがEMM原因#11“PLMNが許容されない(PLMN not allowed)”を含む位置アップデート拒絶(LOCATION UPDATING REJECT)メッセージまたはGPRSアタッチ拒絶(GPRS ATTACH REJECT)メッセージまたはルーティング領域アップデート拒絶(ROUTING AREA UPDATE REJECT)メッセージを受信した場合;または
iii)UEがEMM原因#7“EPSサービスが許容されない(EPS services not allowed)”を含むATTACH REJECTメッセージまたはTRACKING AREA UPDATE REJECTメッセージまたはSERVICE REJECTメッセージを受信した場合、またはEMM原因#7“GPRSサービスが許容されない(GPRS services not allowed)”を含むLOCATION UPDATING REJECTメッセージまたはGPRS ATTACH REJECTメッセージまたはROUTING AREA UPDATE REJECTメッセージまたはSERVICE REJECTメッセージを受信した場合;または
C)前記のi)、ii)、iii)以外の理由によりlimited service stateであり、“運営者により管理されない(non−operator managed)”無線パラメータがプロヴィジョニング(provisioning)される地理的領域内に位置する;
2)UEがE−UTRANによりサービスされない時(not served by E−UTRAN)、UEがPC5を通じたV2X通信を用いるように許可される;及び
3)V2XサービスのV2Xサービス識別子がPC5を通じたV2X通信のために許可されたV2Xサービスのリスト内に含まれるか、またはUEがPC5を通じたV2X通信のための基本目的地第2層識別子(destination Layer−2 ID(Identifier))に設定される;
この場合、UEは次の通り動作する:
1)6.1.2.3節に規定されたように、PC5を通じたV2X通信のための無線リソース選択;及び
2)6.1.2.2節に規定されたように、PC5を通じたV2X通信の転送遂行;
そうでなければ、UEはPC5を通じたV2X通信を遂行しない。
仮に、PC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数上で動作せず、PC5を通じたV2X通信のための如何なるリソースも提供しないE−UTRANセルにUEがキャンピング(camp)していれば、UEは‘Served by E−UTRAN’(即ち、10.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信のための無線リソース要求)または‘Not served by E−UTRAN’(6.1.2.3節に従うPC5を通じたV2X通信のための無線リソース選択)と見なされる。そして、UEは6.1.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信の転送を遂行する。
UEがPC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数を提供するE−UTRANセルにキャンピング(camp)するが、如何なるキャリア周波数(即ち、セルにより提供されたキャリア周波数中に)もPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされていなければ、UEは‘Not served by E−UTRAN’(6.1.2.3節に従うPC5を通じたV2X通信のための無線リソース選択)と見なされる。そして、UEは6.1.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信の転送を遂行する。
UEがPC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数を提供するE−UTRANセルにキャンピング(camp)するが、一つ以上のキャリア周波数(即ち、セルにより提供されたキャリア周波数中に)がPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされていれば、UEは次のうちの一つの動作を遂行する:
a)仮に、UEがセルにより提供されたキャリア周波数を使用することを意図すれば、UEは‘Served by E−UTRAN’と見なされる(即ち、セルにより提供されたプロヴィジョニングされたキャリア周波数のうちから一つのキャリア周波数を選択し、選択されたキャリア周波数上でPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを要求する);または
b)仮に、UEがセルにより提供されたキャリア周波数を使用することを意図しなければ、UEは‘Not Served by E−UTRAN’と見なされる(即ち、6.1.2.3節によってPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを選択する)。
そして、UEは6.1.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信の転送を遂行する。
ここで、UEがa)またはb)のうち、どの動作を遂行するかはUEの具現化に従うことができる。先のa)で、UEは選択されたキャリア周波数上で動作するセルを(再)選択する必要がありうる。
以下、先に提案した提案3及び提案4に対してより具体的に説明する。
1)UEがPC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数を提供するE−UTRANセルにキャンピング(camp)するが、如何なるPC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数もPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされていなければ、UEは‘Not Served by E−UTRAN’と見なされる(即ち、6.1.2.3節によってPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを選択する)。
UEがPC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数を提供するE−UTRANセルにキャンピング(camp)し、一つ以上のPC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数がPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされれば、UEは次のうちの一つの動作を遂行する:
a)仮に、UEがセルにより提供されたキャリア周波数を使用することを意図すれば、UEは‘Served by E−UTRAN’と見なされる(即ち、セルにより提供されたプロヴィジョニングされたキャリア周波数のうちから一つのキャリア周波数を選択し、選択されたキャリア周波数上でPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを選択する);または
b)仮に、UEがセルにより提供されたキャリア周波数を使用することを意図しなければ、UEは‘Not Served by E−UTRAN’と見なされる(即ち、6.1.2.3節によってPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを選択する)。
aの場合、UEは選択されたキャリア周波数上で動作するセルを再選択することができる。そして、UEは選択されたキャリア周波数上でPC5を通じたV2X通信のための無線リソースをセルに要求する。
2)UEが使用することを意図するPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数でないPC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数を提供するE−UTRANセルにキャンピング(camp)すれば、UEは‘Not Served by E−UTRAN’と見なされる(6.1.2.3節によってPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを選択し、6.1.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信の転送を遂行する)。そうでなければ、UEは‘Served by E−UTRAN’と見なされる(セルにより提供されたプロヴィジョニングされたキャリア周波数のうちから一つのキャリア周波数を選択し、選択されたキャリア周波数上でPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを選択する)。
3)UEが使用することを意図するPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数と異なるPC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数を提供するE−UTRANセルにキャンピング(camp)すれば、UEは‘Not Served by E−UTRAN’と見なされる(即ち、6.1.2.3節によってPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを選択し、6.1.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信の転送を遂行する)。
4)下記の条件が‘Not served by E−UTRAN’の条件に追加できる。
UEが次のような時、“Not served by E−UTRAN”として定義する:
− E−UTRANカバレッジを逸脱する時;
− E−UTRANカバレッジ内であるが、如何なるセルにもキャンピング(camp)しない時;
− E−UTRANカバレッジ内であるが、非EUTRAN(non−E−UTRAN)セルにキャンピング(camp)する時;
− UEが使用することを意図するプロヴィジョニングされたキャリア周波数と異なるPC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数を提供するE−UTRANセルにキャンピング(camp)する時。
ここで、‘PC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数を提供するE−UTRANセル’はモード3またはモード4でありえて、クロスキャリアスケジューリング動作をするセルを意味する。
クロスキャリアスケジューリング動作を行うセルは、次のような二つのケースに該当する:
1.キャリア周波数リスト情報(例えば、‘V2X−InterFreqInfoList’)のみを提供するセル(そして、無線リソースは提供しない)
2.キャリア周波数リスト情報(例えば、‘V2X−InterFreqInfoList’)と特定の無線リソースも共に提供するセル
前述した新しい条件は、前記の1)と2)の場合を全て含むことを意味する。
ここで、モード4の場合、UEはセルがブロードキャストするSIB 21に含まれた前記キャリア周波数リスト情報(例えば、‘V2X−InterFreqInfoList’)を読み取って前記の新しい条件を満たすか否かを判断することができる。
モード3の場合、UEは使用することを意図するキャリア周波数情報と無線リソースをキャンピング(camp)するセルに要求する(即ち、使用することを意図するキャリア周波数情報を伴うサイドリンクUE情報(Sidelink_UE_Information)メッセージを転送)。そして、セルの応答を受信することによって、前記の新しい条件を満たすか否かを判断することができる。
以下、先の提案2に対してより具体的に説明する。
PC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされた(provisioned)キャリア周波数上で動作(operating)せず、PC5を通じたV2X通信のための如何なる無線リソース及びキャリア周波数も提供しないE−UTRANセルにUEがキャンピング(camp)すれば、UEはPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを要求するか、または6.1.2.3節によってPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを選択することができる。
ここで、PC5を通じたV2X通信のための如何なる無線リソース及びキャリア周波数も提供しないセルはモード3で動作するセルを意味することができる。
既存の‘Not served by E−UTRAN’の定義で、UEがPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数上で動作しないE−UTRANセルにキャンピング(camp)する場合、UEは‘Not served by E−UTRAN’として動作する。この場合、次のような問題が発生する。
UEがf1(即ち、プロヴィジョニングされていないキャリア周波数)で動作するセルAにキャンピング(camp)し、UEがモード3の時、
1.UEが‘Not served by E−UTRAN’動作を遂行すれば(プロヴィジョニングされたキャリア周波数上で動作するセルを探索)、
A.プロヴィジョニングされたキャリア周波数で動作するセルBが探索されれば、UEはセルBでV2X通信を遂行することができる。
B.そうでなくて、プロヴィジョニングされたキャリア周波数で動作するセルがなければ、UEはカバレッジの外(OOC:out of coverage)と見なして、キャリア周波数上でPC5を通じたV2X通信を遂行する。
1−Bで、セルAがモード3を通じてf2を提供すれば、1−Bで特定されたUE動作はセルAのf2動作に干渉を引き起こすことがある。
この場合、UEが‘Served by E−UTRAN’として動作する場合にも次のような問題が発生する。
2.UEが‘served by E−UTRAN’動作を遂行すれば、
A.セルAがf2(プロヴィジョニングされたキャリア周波数)を提供すれば、UEはセルに無線リソースを要求することができる。
B.そうでなくて、セルAがf2を提供しなければ、UEは動作できるオプションがない(例えば、f3(プロヴィジョニングされたキャリア周波数)を探索しない)。
2−Bで特定したように、UEはV2X通信を遂行することができない。
前記のような問題は次の理由により発生する。
UEは‘Served by E−UTRAN’及び‘Not Served by E−UTRAN’のような各モードで始める前に如何なるケースが発生するかが分からない。
この場合、前記の問題を解決するために、次のような方法を提案することができる。
方法1)次の順序でUEが動作できる。
1.UEがPC5を通じたV2X通信のためのプロヴィジョニングされたキャリア周波数上で動作しないE−UTRANセルにキャンピング(camp)し、PC5を通じたV2X通信のための如何なる無線リソース及びキャリア周波数も提供しなければ、UEは‘served by E−UTRAN’を遂行する(即ち、PC5を通じたV2X通信のための無線リソース選択)。
2.E−UTRANセルがUEが使用することを意図したPC5を通じたV2X通信のためのプロヴィジョニングされたキャリア周波数を提供すれば、UEはキャリア周波数上でV2X通信を遂行する。
3.E−UTRANセルがUEが使用することを意図したPC5を通じたV2X通信のためのプロヴィジョニングされたキャリア周波数を提供しなければ、UEは‘Not served by E−UTRAN’動作を遂行する(即ち、PC5を通じたV2X通信のための無線リソース選択)。
方法2)次の順序でUEが動作する。
1.PC5を通じたV2X通信のためのプロヴィジョニングされたキャリア周波数上で動作せず、PC5を通じたV2X通信のための如何なる無線リソース及びキャリア周波数も提供しないE−UTRANセルにUEがキャンピング(camp)すれば、UEは‘Not served by E−UTRANE−UTRAN’動作を遂行する(即ち、PC5を通じたV2X通信のための無線リソース選択)。
2.UEがプロヴィジョニングされたキャリア周波数上で動作するセルを探せば、UEはセル上で‘served by E−UTRAN’動作を遂行する(即ち、PC5を通じたV2X通信のための無線リソースを要求)。
A.セルがUEが使用することを意図するPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数を提供すれば、UEはセル上でPC5を通じたV2X通信を遂行する。
B.そうでなくて、セルがUEが使用することを意図するPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数を提供しなければ、UEはステップ1での本来のサービングセルで‘served by E−UTRAN’動作を遂行する(即ち、PC5を通じたV2X通信のための無線リソースを要求)。
3.そうでなくて、UEがプロヴィジョニングされたキャリア周波数上で動作するセルを探すことができなければ、UEはステップ1で本来のサービングセル上で‘served by E−UTRAN’動作を遂行する(即ち、PC5を通じたV2X通信のための無線リソースを要求)。
UEが現在サービングセルで‘UEが使用する意図するPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数’の提供の有無を先に確認する方法1が方法2に比べて効率的でありうる。
以下、提案2に対してより具体的に説明する。
仮に‘Not served by E−UTRAN’で“PC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数上で動作するE−UTRANにキャンピング(camp)する時”の条件が削除され、下記の新しい条件が追加された場合を説明する。
− UEが使用することを意図したプロヴィジョニングキャリア周波数と異なるPC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数を提供するE−UTRANにキャンピング(camp)する時;
参考に、前記で新しい条件でan E−UTRAN cell providing the carrier frequency for V2X communication over PC5は、Mode3またはMode4でありえて、cross carrier operationするcellを意味する。
クロスキャリアスケジューリングを動作するセルに対して以下のような二つのケースが存在する:
1.キャリア周波数リスト情報(例えば、‘V2X−InterFreqInfoList’)のみを提供するセル(そして、無線リソースは提供しない)
2.キャリア周波数リスト情報(例えば、‘V2X−InterFreqInfoList’)と特定の無線リソースも共に提供するセル
前記の新しい条件は1)と2)場合を全て含むことを意味する。
ここで、モード4の場合、UEはセルがブロードキャストするSIB21に含まれた前記キャリア周波数リスト情報(例えば、‘V2X−InterFreqInfoList’)を読み取って前記の新しい条件を満たすか否かを判断することができる。
モード3の場合、UEは使用することを意図するキャリア周波数情報と無線リソースをキャンピング(camp)するセルに要求する(即ち、使用することを意図するキャリア周波数情報を伴うサイドリンクUE情報(Sidelink_UE_Information)メッセージを転送)。そして、セルの応答を受信することによって前記の新しい条件を満たすか否かを判断することができる。
モード3で動作するセルにキャンピング(camp)されたUEは該当セルが新しい条件に合っているか‘Served by E−UTRAN’動作(即ち、UEが使用することを意図するPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数をセルに要求する)を遂行する前には判断できない。したがって、この場合、前記方法1)のコンセプトを適用することを提案しようとする。方法1)と異なる点は、方法1)ではUEがPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数上で動作しないE−UTRANセルにキャンピング(camp)する場合のみに適用することに限定したが、後述する方法3の場合にはこの条件に関わらずモード3で動作するセルにUEがキャンピング(camp)した場合であれば適用することができる。
[方法3]次の順序で動作する。
1.UEがPC5を通じたV2X通信のための如何なる無線リソース及びキャリア周波数も提供しないE−UTRANセルにキャンピング(camp)すれば、UEは‘Served by E−UTRAN’動作を遂行する(即ち、PC5を通じたV2X通信のための無線リソース要求)。
2.E−UTRANセルがUEが使用することを意図するPC5を通じたV2X通信のためのプロヴィジョニングされたキャリア周波数を提供すれば、UEはin TS 36.331に従うPC5を通じたV2X通信を遂行する。
3.E−UTRANセルがUEが使用することを意図するPC5を通じたV2X通信のためのプロヴィジョニングされたキャリア周波数を提供しなければ、UEは‘Not Served by E−UTRAN’動作を遂行する(即ち、6.1.2.3節に従うPC5を通じたV2X通信のための無線リソース選択)。
この場合、前記方法2のコンセプトを適用することを提案する。方法2)と異なる点は、方法1)では、PC5を通じたV2X通信のためのプロヴィジョニングされたキャリア周波数上で動作しないE−UTRANにキャンピング(camp)する場合に制限したが、後述する方法4ではこの条件に関わらずモード3で動作するセルにUEがキャンピング(camping)した場合であれば適用することができる。
[方法4]次の順序で動作する。
1.UEがPC5を通じたV2X通信のための如何なる無線リソース及びキャリア周波数も提供しないE−UTRANセルにキャンピング(camp)すれば、UEは‘Not Served by E−UTRAN’動作を遂行する(即ち、6.1.2.3節に従うPC5を通じたV2X通信のための無線リソース選択)。
2.UEがプロヴィジョニングされたキャリア周波数上で動作するセルを探せば、UEはセルを選択し、セル上で‘Served by E−UTRAN’を遂行する(即ち、PC5を通じたV2X通信のための無線要求)。
A.セルがUEが使用することを意図するPC5を通じたV2X通信のためのプロヴィジョニングされたキャリア周波数を提供すれば、UEはセル上でPC5を通じたV2X通信を遂行する。
B.そうでなくて、セルがUEが使用することを意図するPC5を通じたV2X通信のためのプロヴィジョニングされたキャリア周波数を提供しなければ、UEはステップ1でサービングセル上で‘served by E−UTRAN’動作を遂行する(即ち、PC5を通じたV2X通信のための無線リソース要求)。
3.そうでなくて、UEがプロヴィジョニングされたキャリア周波数上で動作するセルを探すことができなければ、UEはステップ1で本来のサービングセル上で‘served by E−UTRAN’動作を遂行する(即ち、PC5を通じたV2X通信のための無線リソース要求)。
UEが現在サービングセルでUEが使用することを意図したPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数の提供の有無を先に確認する方法3が方法4に比べて効率的でありうる。
以下、方法3を具現化した例を説明する。
UEがPC5を通じたV2X通信のために如何なる無線リソース及びキャリア周波数も提供しないE−UTRANセルにキャンピング(camp)すれば、UEは‘served by E−UTRAN’動作を遂行する(即ち、PC5を通じたV2X通信のための無線リソース要求)。
前述した具現化方法により方法3を具現化することができる。方法3)のステップ1でUEがセルに無線リソース要求(即ち、UEが使用することを意図するキャリア周波数情報を伴ったサイドリンクUE情報(Sidelink_UE_Information)メッセージを転送)し、セルの応答を受けることによってUEはステップ2かステップ3かを判断することができる。
仮に、以下のステップ3のトリガーリング条件を満たす場合、
E−UTRANセルがUEが使用することを意図するPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数を提供しなければ、UEは新しい‘Not served by E−UTRAN’の条件により、この場合を‘Not served by E−UTRAN’と見なして、UEは‘Not served by E−UTRAN’動作を遂行する。
仮に、下記のステップ2のトリガーリング条件を満たす場合、
E−UTRANがUEが使用することを意図するPC5を通じたV2X通信のためにプロヴィジョニングされたキャリア周波数を提供すれば、ステップ1の‘served by E−UTRAN’による後続動作が遂行できる。後続動作に対する具体的な説明は3GPP TS 36.331に記述されており、これに対する内容が本明細書に参照として併合できる。
前述した本発明で提案する動作を整理すれば、次の通りである。
3.1 定義
i)V2X通信のための‘Not served by E−UTRAN’:UEは次のうちの一つである:
− E−UTRANカバレッジの外である時;
− E−UTRANカバレッジ内であるが、如何なるセルにもキャンピング(camp)しない時;
− E−UTRANカバレッジ内であるが、非EUTRAN(non−E−UTRAN)セルにキャンピング(camp)する時;
−UEが使用することを意図するプロヴィジョニングされたキャリア周波数と異なるPC5を通じたV2X通信のためのキャリア周波数を提供するE−UTRANセルにキャンピング(camp)する時。
ii)V2Xサービス識別子:V2Xサービスの識別子、例えばV2XアプリケーションのPSID(Provider Service Identifier)またはITS(Intelligent Transport Systems)−AID(Application Identifier)
6.1.2.1 開始
上位層はUEがPC5を通じたV2X通信を用いてV2Xサービス識別子により識別されるV2XサービスのV2Xメッセージを転送するように要求することができる。
上位層からの要求は、次を含む:
a)V2Xメッセージ;
b)V2XメッセージのためのV2XサービスのV2Xサービス識別子;
c)V2Xメッセージ内のデータタイプ(インターネットプロトコル(IP:Internet Protocol)または非IP(non−IP));
d)V2Xメッセージがnon−IPデータを含めば、non−IPタイプPDUのnon−IPタイプフィールドをV2Xメッセージファミリー(family)に相応する値にセッティングするための指示;及び
e)V2Xメッセージ優先順位。
上位層からPC5を通じたV2X通信を用いてV2Xサービス識別子により識別されるV2XサービスのV2Xメッセージを転送するように要求を受信すれば、UEは次の手続きを進行する:
a)仮に、次の条件を満たせば(即ち、a)は“served by E−UTRAN”動作を意味する):
1)UEがE−UTRANによりサービスされる(“served by E−UTRAN”);
2)UEがE−UTRANセルにより提供される無線リソース(即ち、キャリア周波数)を使用するように意図する;
3)UEがE−UTRANによりサービスされる時(served by E−UTRAN)、登録されたPLMNがPC5を通じたV2X通信を用いるように許可されたPLMNリスト内に属する;
4)V2XサービスのV2Xサービス識別子がPC5を通じたV2X通信のために許可されたV2Xサービスのリスト内に含まれるか、またはUEがPC5を通じたV2X通信のための基本目的地第2層識別子(destination Layer−2 ID(Identifier))に設定される;
この場合、UEは次の通り動作する:
1)10.2.2節で規定されたように、PC5を通じたV2X通信のための無線リソース要求;及び
2)6.1.2.2節で規定されたように、PC5を通じたV2X通信の転送遂行
b)一方、次の条件を満たせば(即ち、b)は“Not served by E−UTRAN”動作を意味する):
1)UEが:
A)E−UTRANによりサービスされない(“not served by E−UTRAN”);または
B)仮にUEがlimited service stateである理由が次のうちの一つに該当すれば、limited service stateで;
i)UEが選択されたPLMN内で適合したセル(suitable cell)を探せない場合;
ii)UEがEMM原因#11“PLMNが許容されない(PLMN not allowed)”を含むアタッチ拒絶(ATTACH REJECT)メッセージまたはトラッキング領域アップデート拒絶(TRACKING AREA UPDATE REJECT)メッセージまたはサービス拒絶(SERVICE REJECT)メッセージを受信するか、またはUEがEMM原因#11“PLMNが許容されない(PLMN not allowed)”を含む位置アップデート拒絶(LOCATION UPDATING REJECT)メッセージまたはGPRSアタッチ拒絶(GPRS ATTACH REJECT)メッセージまたはルーティング領域アップデート拒絶(ROUTING AREA UPDATE REJECT)メッセージを受信した場合;または
iii)UEがEMM原因#7“EPSサービスが許容されない(EPS services not allowed)”を含むATTACH REJECTメッセージまたはTRACKING AREA UPDATE REJECTメッセージまたはSERVICE REJECTメッセージを受信した場合、またはEMM原因#7“GPRSサービスが許容されない(GPRS services not allowed)”を含むLOCATION UPDATING REJECTメッセージまたはGPRS ATTACH REJECTメッセージまたはROUTING AREA UPDATE REJECTメッセージまたはSERVICE REJECTメッセージを受信した場合;または
C)前記のi)、ii)、iii)以外の理由によりlimited service stateであり、“運営者により管理されない(non−operator managed)”無線パラメータがプロヴィジョニング(provisioning)される地理的領域内に位置する;
2)UEがE−UTRANによりサービスされない時(not served by E−UTRAN)、UEがPC5を通じたV2X通信を用いるように許可される;及び
3)V2XサービスのV2Xサービス識別子がPC5を通じたV2X通信のために許可されたV2Xサービスのリスト内に含まれるか、またはUEがPC5を通じたV2X通信のための基本目的地第2層識別子(destination Layer−2ID(Identifier))に設定される;
この場合、UEは次の通り動作する:
1)6.1.2.3節に規定されたように、PC5を通じたV2X通信のための無線リソース選択;及び
2)6.1.2.2節に規定されたように、PC5を通じたV2X通信の転送遂行;
そうでなければ、UEはPC5を通じたV2X通信を遂行しない。
仮にPC5を通じたV2X通信のための如何なる無線リソース及びキャリア周波数も提供しないE−UTRANセルにUEがキャンピング(camp)していれば、UEはPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを要求する。
本発明の説明において、UEが‘served by E−UTRAN’動作を遂行するということはUEが‘served by E−UTRAN’と見なされることと同一の意味として解釈できる。即ち、6.1.2.1でUEが‘served by E−UTRAN’の時として解釈できる。
また、本発明の説明において、UEが‘Not served by E−UTRAN’動作を遂行するということはUEが‘Not served by E−UTRAN’と見なされることと同一の意味として解釈できる。即ち、6.1.2.1でUEが‘Not served by E−UTRAN’の時として解釈できる。
1.前記の説明でPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを要求するということは‘served by E−UTRAN’動作時、無線リソースの割り当てを受けることを意味する。
2.前記の説明で、6.1.2.3に従うPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを選択するということは、UEが‘Not served by E−UTRAN’動作時、無線リソースの割り当てを受けることを意味する。
前記1と2で記述した意味として使われた場合、UEは次の動作を追加で遂行することができる。
追加的に、先にUEが3GPP TS 24.334に従う選択されたキャリア周波数上でPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを要求(即ち、UEが‘Served by E−UTRAN’時、無線リソースを選択)するための先行条件として、次を満たさなければならない。
3)UEが‘served by E−UTRAN’の時、登録されたPLMNがUEがPC5を通じたV2X通信を使用するために許可されたPLMNのリスト内に属する時;及び
4)V2XサービスのV2Xサービス識別子が
PC5を通じたV2X通信のために許可されたV2Xサービスのリストに含まれる時、またはUEがPC5を通じたV2X通信のための基本目的地Layer−2 IDに設定される時;
また、先にUEが6.1.2.3節に従うPC5を通じたV2X通信のための無線リソースを選択(即ち、‘Not Served by E−UTRAN’時、無線リソースを選択)するための先行条件として次を満たさなければならない。
2)UEが‘Not Served by E−UTRAN’の時、UEがPC5を通じたV2X通信を使用するように許可される時;
3)V2XサービスのV2Xサービス識別子がPC5を通じたV2X通信のために許可されたV2Xサービスのリスト内に含まれる時、またはUEがPC5を通じたV2X通信のための基本目的地Layer−2 IDに設定される時;
前記のような先行条件を満たせば、後続動作でUEは6.1.2.2節に従うPC5を通じたV2X通信の転送を遂行することができる。
また、前記の1と2が前記に記述された意味でない、下記のようにより一般的な意味として使われることができる。
即ち、PC5を通じたV2X通信のための無線リソースを要求するということは、UEが‘served by E−UTRAN’動作を遂行するという意味として解釈されることができ、またUEが自身を‘served by E−UTRAN’と見なすという意味として解釈できる。
また、PC5を通じたV2X通信のための無線リソースを選択するということは、UEが6.1.2.3節に従う‘Not served by E−UTRAN’動作を遂行するという意味として解釈されることができ、またUEが自身を‘Not served by E−UTRAN’と見なすという意味として解釈できる。
図7は、本発明の一実施形態に従うV2X通信遂行方法を例示する。
図7を参照すると、UEは上位層(upper layer)からV2Xメッセージの転送要求を受信する(S701)。
ステップS701のように、V2Xメッセージの転送要求を受信する時、前記UEは自身のモードを確認する(S702)。
即ち、UEは自身がV2X通信のためにE−UTRANによりサービスされるモード(Served by E−UTRAN for V2X communication)か、またはE−UTRANによりサービスされないモード(Not Served by E−UTRAN for V2X communication)かを確認する。
この際、UEがキャンピング(camp)するセルによりブロードキャスティングされたシステム情報ブロック(SIB:System Information Block)21内の(例えば、パラメータ‘V2X−InterFreqInfoList−r14’内の)V2X通信のためのキャリア周波数及び/又は無線リソースが指示できる。
また、この際、UEがキャンピング(camp)するセルはV2X通信のために基地局によりUEが使用する特定のリソースが割り当てられるモード3またはV2X通信のために前記基地局により設定されたリソースプール(resource pool)内でUEが使用するリソースを選択するモード4で動作できる。
仮に、V2Xメッセージの転送要求を受信する時、V2X通信のためにE−UTRANによりサービスされるモード(Served by E−UTRAN for V2X communication)であれば、UEは基地局にPC5インターフェースを介したV2X通信のためのリソースを要求するか、または前記基地局により予め設定されたリソースプール(resource pool)内でPC5インターフェースを介したV2X通信のためのリソースを選択する(S703)。
この際、V2X通信を支援するが、PC5インターフェースを介したV2X通信のための如何なる無線リソースも提供しないセルにUEがキャンピング(camping)すれば、UEはV2X通信のためにE−UTRANによりサービスされるモード(Served by E−UTRAN for V2X communication)と見なされることができる。この際、提供するという意味はUEがキャンピング(camping)するセルが無線リソースを割り当てるという意味として解釈されることもでき、またはUEがキャンピング(camping)するセルが他のセル(または、他のキャリア周波数で運用されるセル)の無線リソースを指示するという意味として解釈されることもできる。
一方、V2Xメッセージの転送要求を受信する時、V2X通信のためにE−UTRANによりサービスされないモード(Not Served by E−UTRAN for V2X communication)であれば、UEはPC5インターフェースを介したV2X通信のためのリソースを選択する(S704)(即ち、先の6.1.2.3節に規定された通り)。
この際、V2X通信を支援するセルにUEがキャンピング(camping)し、UEがキャンピング(camp)するセルが提供するキャリア周波数が予め設定されたキャリア周波数に属しなければ、UEはV2X通信のためにE−UTRANによりサービスされないモード(Not Served by E−UTRAN for V2X communication)と見なされることができる。また、UEがキャンピング(camp)するセルが提供するキャリア周波数がUEが使用することを意図する予め設定されたキャリア周波数に属しなければ、UEはV2X通信のためにE−UTRANによりサービスされないモード(Not Served by E−UTRAN for V2X communication)と見なされることもできる。この際、提供するという意味はUEがキャンピング(camping)するセルがキャリア周波数で運用されるという意味として解釈されることもでき、またはUEがキャンピング(camping)するセルが他のキャリア周波数を指示する意味として解釈されることもできる。
また、UEがキャンピング(camp)するセルが提供する一つ以上のキャリア周波数が予め設定されたキャリア周波数に属すれば、UEはV2X通信のためにE−UTRANによりサービスされないモード(Not Served by E−UTRAN for V2X communication)またはV2X通信のためにE−UTRANによりサービスされるモード(Served by E−UTRAN for V2X communication)と見なされることができる。この際、提供するという意味はUEがキャンピング(camping)するセルがキャリア周波数で運用されるという意味として解釈されることもでき、またはUEがキャンピング(camping)するセルが他のキャリア周波数を指示する意味として解釈されることもできる。
一例として、UEがキャンピング(camp)するセルが提供する一つ以上のキャリア周波数のうち、前記予め設定されたキャリア周波数で前記V2X通信を遂行することを所望する時、UEはV2X通信のためにE−UTRANによりサービスされるモード(Served by E−UTRAN for V2X communication)と見なされることができる。この際、UEはUEがキャンピング(camp)するセルが提供するキャリア周波数のうち、UEがV2X通信を所望するキャリア周波数で運用(operate)されるセルを探索することができる。そして、探索されたセルでUEはV2X通信を遂行することができる。但し、UEがキャンピング(camp)するセルが提供するキャリア周波数のうち、UEがV2X通信を所望するキャリア周波数で運用(operate)されるセルの探索が失敗すれば、UEはV2X通信のためにE−UTRANによりサービスされないモード(Not Served by E−UTRAN for V2X communication)と見なされることができる。
一方、UEが予め設定されたキャリア周波数でV2X通信を遂行することを所望しない時、UEはV2X通信のためにE−UTRANによりサービスされないモード(Not Served by E−UTRAN for V2X communication)と見なされることができる。
UEはPC5インターフェースを介したV2X通信のための転送を遂行する(S705)(即ち、先の6.1.2.2節に規定された通り)。
本発明が適用できる装置一般
図8は、本発明の一実施形態に従う通信装置のブロック構成図を例示する。
図8を参照すると、無線通信システムはネットワークノード810と多数の端末(UE)820を含む。
ネットワークノード810は、プロセッサ(processor)811、メモリ(memory)812、及び通信モジュール(communication module)813を含む。プロセッサ811は先の図1から図7で提案された機能、過程及び/又は方法を具現化する。有線/無線インターフェースプロトコルの層はプロセッサ811により具現化できる。
メモリ812はプロセッサ811と連結されて、プロセッサ811を駆動するための多様な情報を格納する。通信モジュール813はプロセッサ811と連結されて、有線/無線信号を送信及び/又は受信する。ネットワークノード810の一例として、基地局、MME、HSS、SGW、PGW、SCEF、SCS/ASなどがこれに該当することができる。特に、ネットワークノード810が基地局である場合、通信モジュール813は無線信号を送信/受信するためのRF部(radio frequency unit)を含むことができる。
端末820は、プロセッサ821、メモリ822及び通信モジュール(または、RF部)823を含む。プロセッサ821は先の図1から図7で提案された機能、過程及び/又は方法を具現化する。無線インターフェースプロトコルの層はプロセッサ821により具現化できる。特に、プロセッサはNAS層及びAS層を含むことができる。メモリ822はプロセッサ821と連結されて、プロセッサ821を駆動するための多様な情報を格納する。通信モジュール823はプロセッサ821と連結されて、無線信号を送信及び/又は受信する。
メモリ812、822はプロセッサ811、821の内部または外部にいることができ、よく知られた多様な手段によりプロセッサ811、821と連結できる。また、ネットワークノード810(基地局である場合)及び/又は端末820は一つのアンテナ(single antenna)または複数のアンテナ(multiple antenna)を有することができる。
図9は、本発明の一実施形態に従う通信装置のブロック構成図を例示する。
特に、図9では先の図8の端末をより詳細に例示する図である。
図9を参照すると、端末はプロセッサ(または、デジタル信号プロセッサ(DSP:digital signal processor)910、RFモジュール(RF module)(または、RFユニット)935、パワー管理モジュール(power management module)905、アンテナ(antenna)940、バッテリー(battery)955、ディスプレイ(display)915、キーパッド(keypad)920、メモリ(memory)930、SIMカード(SIM(Subscriber Identification Module)card)925(この構成は選択的である)、スピーカー(speaker)945及びマイクロフォン(microphone)950を含んで構成できる。また、端末は単一のアンテナまたは多重のアンテナを含むことができる。
プロセッサ910は先の図1から図7で提案された機能、過程及び/又は方法を具現化する。無線インターフェースプロトコルの層はプロセッサ910により具現化できる。
メモリ930はプロセッサ910と連結されて、プロセッサ910の動作と関連した情報を格納する。メモリ930はプロセッサ910の内部または外部にいることができ、よく知られた多様な手段によりプロセッサ910と連結できる。
ユーザは、例えば、キーパッド920のボタンを押さえるか(あるいは、タッチするか)、またはマイクロフォン950を用いた音声駆動(voice activation)により電話番号などの命令情報を入力する。プロセッサ910はこのような命令情報を受信し、電話番号で電話を掛けるなど、適切な機能を遂行するように処理する。駆動上のデータ(operational data)はSIMカード925またはメモリ930から抽出することができる。また、プロセッサ910はユーザが認知し、また便宜のために命令情報または駆動情報をディスプレイ915上にディスプレイすることができる。
RFモジュール935はプロセッサ910に連結されて、RF信号を送信及び/又は受信する。プロセッサ910は通信を開始するために、例えば、音声通信データを構成する無線信号を転送するように命令情報をRFモジュール935に伝達する。RFモジュール935は無線信号を受信及び送信するために受信機(receiver)及び送信機(transmitter)で構成される。アンテナ940は無線信号を送信及び受信する機能を行う。無線信号を受信する時、RFモジュール935はプロセッサ910により処理するために信号を伝達し、基底帯域に信号を変換することができる。処理された信号はスピーカー945を通じて出力される可聴または可読情報に変換できる。
以上で説明された実施形態は、本発明の構成要素と特徴が所定の形態に結合されたものである。各構成要素または特徴は別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮されなければならない。各構成要素または特徴は他の構成要素や特徴と結合されていない形態に実施できる。また、一部の構成要素及び/又は特徴を結合して本発明の実施形態を構成することも可能である。本発明の実施形態で説明される動作の順序は変更できる。ある実施形態の一部の構成や特徴は他の実施形態に含まれることができ、または他の実施形態の対応する構成または特徴と交換できる。特許請求の範囲で明示的な引用関係がない請求項を結合して実施形態を構成するか、または出願後の補正により新しい請求項に含めることができることは自明である。
本発明に従う実施形態は多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウエア(firmware)、ソフトウェア、またはそれらの結合などにより具現化できる。ハードウェアによる具現化の場合、本発明の一実施形態は一つまたはその以上のASICs(application specific integrated circuits)、DSPs(digital signal processors)、DSPDs(digital signal processing devices)、PLDs(programmable logic devices)、FPGAs(field programmable gate arrays)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどにより具現化できる。
ファームウエアやソフトウェアによる具現化の場合、本発明の一実施形態は以上で説明された機能または動作を遂行するモジュール、手続き、関数などの形態に具現化できる。ソフトウェアコードはメモリに格納されてプロセッサにより駆動できる。前記メモリは前記プロセッサの内部または外部に位置して、既に公知された多様な手段により前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。
本発明は本発明の必須の特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは当業者に自明である。したがって、前述した詳細な説明は全ての面から制約的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は添付した請求項の合理的解釈により決定されなければならず、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。