KR101130082B1 - 이동통신시스템 - Google Patents

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KR101130082B1
KR101130082B1 KR1020117026038A KR20117026038A KR101130082B1 KR 101130082 B1 KR101130082 B1 KR 101130082B1 KR 1020117026038 A KR1020117026038 A KR 1020117026038A KR 20117026038 A KR20117026038 A KR 20117026038A KR 101130082 B1 KR101130082 B1 KR 101130082B1
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유리 안다르마원티 햅사리
아닐 우메쉬
히데아키 타카하시
미키오 이와무라
미나미 이시이
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가부시키가이샤 엔티티 도코모
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Abstract

본 발명에 따른 이동통신시스템에서는, S1AP 신호는, 릴레이 노드(RN)의 S1AP 레이어 기능과 교환국(MME)의 S1AP 레이어 기능과의 사이에서 종단하는 RNL 세션(S1AP) 상에서 송수신되도록 구성되어 있으며, RNL 세션(S1AP) 및 하위 레이어의 패스에 대한 킵 얼라이브 처리는, 릴레이 노드(RN)의 SCTP 레이어 기능과 교환국(MME)의 SCTP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있으며, 시큐리티 처리는, 릴레이 노드(RN)의 IP 레이어 기능과 교환국(MME)의 IP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있다.

Description

이동통신시스템{MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은, 이동통신시스템에 관한 것이다.
도 7에, 3GPP에서 규정되고 있는 LTE 방식(Release. 8)에 있어서의 이동국(UE)과 교환국(MME)과의 사이의 제어신호의 송신용 베어러 구성 및 프로토콜 스택에 대해서 나타낸다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 이와 같은 C 플레인용 베어러로서, 이동국(UE)과 무선기지국(eNB)과의 사이에서는, 시그널링 무선 베어러(SRB:Signaling Radio Bearer, RRC 커넥션)가 설정되어 있으며, 무선기지국(eNB)과 교환국(MME)과의 사이에서는, 유선 베어러(S1 커넥션)가 설정되어 있다.
또, 이동국(UE)은, 무선기지국(eNB)과의 사이에서 무선 베어러를 설정하기 위한 무선 베어러 기능으로서, 물리(PHY) 레이어 기능과, MAC(Media Access Control) 레이어 기능과, RLC(Radio Link Control) 레이어 기능과, PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 레이어 기능과, RRC(Radio Resource Control) 레이어 기능을 구비하고 있다.
또, 무선기지국(eNB)은, 이동국(UE)과의 사이에서 무선 베어러를 설정하기 위한 무선 베어러 기능으로서, 물리(PHY) 레이어 기능과, MAC 레이어 기능과, RLC 레이어 기능과, PDCP 레이어 기능과, RRC 레이어 기능을 구비하고 있다.
또한, 무선기지국(eNB)은, 교환국(MME)과의 사이에서 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능으로서, 네트워크 레이어 1(NW L1) 기능과, 네트워크 레이어 2(NW L2) 기능과, IP(Internet Protocol) 레이어 기능과, SCTP(Stream Control Transmission Protocol) 레이어 기능과, S1AP 레이어 기능을 구비하고 있다.
마찬가지로, 교환국(MME)은, 무선기지국(eNB)과의 사이에서 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능으로서, 네트워크 레이어 1(NW L1) 기능과, 네트워크 레이어 2(NW L2) 기능과, IP 레이어 기능과, SCTP 레이어 기능과, S1AP 레이어 기능을 구비하고 있다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 제어신호(NAS(Non Access Stratum) 신호나 S1AP 신호)가, 이동국(UE)과 교환국(MME)과의 사이에서, 상술한 무선 베어러 및 유선 베어러 상에서 송수신되도록 구성되어 있다.
LTE 방식의 후계 통신방식인 LTE-Advanced 방식의 이동통신시스템에서는, 이동국(UE)과 무선기지국(eNB)과의 사이에 '릴레이 노드(Relay Node) RN'을 접속할 수 있다.
그러나, 종래의 이동통신시스템에서는, 이동국(UE)이, 무선기지국(eNB)의 기능을 구비하는 복수의 장치를 통해, 교환국(MME)과의 사이에서 제어신호의 송수신하는 것을 상정하고 있지 않았기 때문에, 릴레이 노드(RN)가 채용된 경우, 상술한 제어신호의 송신용 베어러 구성 및 프로토콜 스택을 적용할 수 없다는 문제점이 있었다.
그래서, 본 발명은, 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 이동국이, 복수의 무선기지국의 기능을 구비하는 장치를 통해, 교환국과의 사이에서 제어신호를 송수신할 수 있는 이동통신시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 특징은, 이동국과 교환국과의 사이에서, 상기 이동국과 릴레이 노드와의 사이에서 설정되어 있는 제1 무선 베어러와, 상기 릴레이 노드와 무선기지국과의 사이에서 설정되어 있는 제2 무선 베어러와, 상기 무선기지국과 상기 교환국과의 사이에서 설정되어 있는 유선 베어러를 통해, 제어신호를 송수신하도록 구성되어 있는 이동통신시스템에 있어서, 상기 릴레이 노드는, 상기 제1 무선 베어러를 설정하기 위한 제1 무선 베어러 기능과, 상기 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 상기 제2 무선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, 상기 IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능과, 상기 SCTP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능을 구비하고, 상기 무선기지국은, 상기 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 상기 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 상기 제2 무선 베어러 기능 및 상기 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능을 구비하고, 상기 교환국은, 상기 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 상기 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, 상기 IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능과, 상기 SCTP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능을 구비하고, 상기 제어신호는, 상기 릴레이 노드의 어플리케이션 레이어 기능과 상기 교환국의 어플리케이션 레이어 기능과의 사이에서 종단(終端)하는 세션(session) 상에서 송수신되도록 구성되어 있으며, 상기 세션에 대한 킵 얼라이브 처리는, 상기 릴레이 노드의 SCTP 레이어 기능과 상기 교환국의 SCTP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있으며, 시큐리티 처리는, 상기 릴레이 노드의 IP 레이어 기능과 상기 교환국의 IP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제2 특징은, 이동국과 교환국과의 사이에서, 상기 이동국과 릴레이 노드와의 사이에서 설정되어 있는 제1 무선 베어러와, 상기 릴레이 노드와 무선기지국과의 사이에서 설정되어 있는 제2 무선 베어러와, 상기 무선기지국과 상기 교환국과의 사이에서 설정되어 있는 유선 베어러를 통해, 제어신호를 송수신하도록 구성되어 있는 이동통신시스템에 있어서, 상기 릴레이 노드는, 상기 제1 무선 베어러를 설정하기 위한 제1 무선 베어러 기능과, 상기 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 상기 제2 무선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능과, 상기 SCTP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능을 구비하고, 상기 무선기지국은, 상기 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 상기 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 상기 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능을 구비하고, 상기 교환국은, 상기 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 상기 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, 상기 IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능과, 상기 SCTP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능을 구비하고, 상기 제어신호는, 상기 릴레이 노드의 어플리케이션 레이어 기능과 상기 교환국의 어플리케이션 레이어 기능과의 사이에서 종단하는 세션 상에서 송수신되도록 구성되어 있으며, 상기 세션에 대한 킵 얼라이브 처리는, 상기 릴레이 노드의 SCTP 레이어 기능과 상기 교환국의 SCTP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있으며, 시큐리티 처리는, 상기 릴레이 노드의 제2 무선 베어러 기능과 상기 무선기지국의 제2 무선 베어러 기능과의 사이, 및, 상기 무선기지국의 IP 레이어 기능과 상기 교환국의 IP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제3 특징은, 이동국과 교환국과의 사이에서, 상기 이동국과 릴레이 노드와의 사이에서 설정되어 있는 제1 무선 베어러와, 상기 릴레이 노드와 무선기지국과의 사이에서 설정되어 있는 제2 무선 베어러와, 상기 무선기지국과 상기 교환국과의 사이에서 설정되어 있는 유선 베어러를 통해, 제어신호를 송수신하도록 구성되어 있는 이동통신시스템에 있어서, 상기 릴레이 노드는, 상기 제1 무선 베어러를 설정하기 위한 제1 무선 베어러 기능과, 상기 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 상기 제2 무선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IPSec 레이어 기능과, 상기 IPSec 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능을 구비하고, 상기 무선기지국은, 상기 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 상기 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 상기 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, 상기 IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능을 구비하고, 상기 교환국은, 상기 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 상기 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, 상기 IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능과, 상기 SCTP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IPSec 레이어 기능과, 상기 IPSec 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능을 구비하고, 상기 제어신호는, 상기 릴레이 노드의 어플리케이션 레이어 기능과 상기 교환국의 어플리케이션 레이어 기능과의 사이에서 종단하는 세션 상에서 송수신되도록 구성되어 있으며, 상기 세션에 대한 킵 얼라이브 처리는, 상기 릴레이 노드의 제2 무선 베어러 기능과 상기 무선기지국의 제2 무선 베어러 기능과의 사이, 및, 상기 무선기지국의 SCTP 레이어 기능과 상기 교환국의 SCTP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있으며, 시큐리티 처리는, 상기 릴레이 노드의 IPSec 레이어 기능과 상기 교환국의 IPSec 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제4 특징은, 이동국과 교환국과의 사이에서, 상기 이동국과 릴레이 노드와의 사이에서 설정되어 있는 제1 무선 베어러와, 상기 릴레이 노드와 무선기지국과의 사이에서 설정되어 있는 제2 무선 베어러와, 상기 무선기지국과 상기 교환국과의 사이에서 설정되어 있는 유선 베어러를 통해, 제어신호를 송수신하도록 구성되어 있는 이동통신시스템에 있어서, 상기 릴레이 노드는, 상기 제1 무선 베어러를 설정하기 위한 제1 무선 베어러 기능과, 상기 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 상기 제2 무선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능을 구비하고, 상기 무선기지국은, 상기 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 상기 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 상기 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, 상기 IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능을 구비하고, 상기 교환국은, 상기 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 상기 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, 상기 IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능과, 상기 SCTP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능을 구비하고, 상기 제어신호는, 상기 릴레이 노드의 어플리케이션 레이어 기능과 상기 교환국의 어플리케이션 레이어 기능과의 사이에서 종단하는 세션 상에서 송수신되도록 구성되어 있으며, 상기 세션에 대한 킵 얼라이브 처리는, 상기 릴레이 노드의 제2 무선 베어러 기능과 상기 무선기지국의 제2 무선 베어러 기능과의 사이, 및, 상기 무선기지국의 SCTP 레이어 기능과 상기 교환국의 SCTP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있으며, 시큐리티 처리는, 상기 릴레이 노드의 제2 무선 베어러 기능과 상기 무선기지국의 제2 무선 베어러 기능과의 사이, 및, 상기 무선기지국의 IP 레이어 기능과 상기 교환국의 IP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있는 것을 요지로 한다.
본 발명의 제5 특징은, 이동국과 교환국과의 사이에서, 상기 이동국과 릴레이 노드와의 사이에서 설정되어 있는 제1 무선 베어러와, 상기 릴레이 노드와 무선기지국과의 사이에서 설정되어 있는 제2 무선 베어러와, 상기 무선기지국과 상기 교환국과의 사이에서 설정되어 있는 유선 베어러를 통해, 제어신호를 송수신하도록 구성되어 있는 이동통신시스템에 있어서, 상기 릴레이 노드는, 상기 제1 무선 베어러를 설정하기 위한 제1 무선 베어러 기능과, 상기 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 상기 제2 무선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 제1 어플리케이션 레이어 기능을 구비하고, 상기 무선기지국은, 상기 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 상기 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 상기 제2 무선 베어러의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 제1 어플리케이션 레이어 기능을 구비하고, 상기 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 제2 어플리케이션 레이어 기능을 구비하고, 상기 교환국은, 상기 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 상기 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, 상기 IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능과, 상기 SCTP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 제2 어플리케이션 레이어 기능을 구비하고, 상기 제어신호는, 상기 릴레이 노드의 제1 어플리케이션 레이어 기능과 상기 무선기지국의 제1 어플리케이션 레이어 기능과의 사이에서 종단하는 제1 세션, 및, 상기 무선기지국의 제2 어플리케이션 레이어 기능과 상기 교환국의 제2 어플리케이션 레이어 기능과의 사이에서 종단하는 제2 세션 상에서 송수신되도록 구성되어 있으며, 상기 제1 세션에 대한 킵 얼라이브 처리는, 상기 릴레이 노드의 제2 무선 베어러 기능과 상기 무선기지국의 제2 무선 베어러 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있으며, 상기 제2 세션에 대한 킵 얼라이브 처리는, 상기 무선기지국의 SCTP 레이어 기능과 상기 교환국의 SCTP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있으며, 시큐리티 처리는, 상기 릴레이 노드의 SCTP 레이어 기능과 상기 무선기지국의 제2 무선 베어러 기능과의 사이, 및, 상기 무선기지국의 IP 레이어 기능과 상기 교환국의 IP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있는 것을 요지로 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 이동국이, 복수의 무선기지국의 기능을 구비하는 장치를 통해, 교환국과의 사이에서 제어신호를 송수신할 수 있는 이동통신시스템을 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 이동통신시스템의 전체 구성도이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 이동통신시스템에 있어서의 프로토콜 스택도이다.
도 3은, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 이동통신시스템에 있어서의 프로토콜 스택도이다.
도 4는, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 이동통신시스템에 있어서의 프로토콜 스택도이다.
도 5는, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 이동통신시스템에 있어서의 프로토콜 스택도이다.
도 6은, 본 발명의 제5 실시형태에 따른 이동통신시스템에 있어서의 프로토콜 스택도이다.
도 7은, 현재 상황의 이동통신시스템에 있어서의 프로토콜 스택도이다.
(본 발명의 제1 실시형태에 따른 이동통신시스템)
도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 이동통신시스템에 대해 설명한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 이동통신시스템은, LTE-Advanced 방식이 적용되고 있는 이동통신시스템이며, 교환국(MME)과, 게이트웨이 장치(S-GW)와, 무선기지국(eNB)과, 릴레이 노드(RN)를 구비하고 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 교환국(MME) 및 게이트웨이 장치(S-GW)와 무선기지국(eNB)과의 사이는, S1 인터페이스를 통해 접속 가능하며, 무선기지국(eNB)끼리는, X2 인터페이스를 통해 접속 가능하며, 무선기지국(eNB)과 릴레이 노드(RN)와의 사이는, Un 인터페이스를 통해 접속 가능하며, 릴레이 노드와 이동국(UE)과의 사이는, Uu 인터페이스를 통해 접속 가능하다.
여기서, 릴레이 노드가 접속되는 무선기지국을 'DeNB(Donor eNB)'라 불러도 좋다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 이동통신시스템에서는, 이동국(UE)과 교환국(MME)과의 사이에서, 이동국(UE)과 릴레이 노드(RN)와의 사이에서 설정되어 있는 제1 무선 베어러(SRB)와, 릴레이 노드(RN)와 무선기지국(eNB)(DeNB)과의 사이에서 설정되어 있는 제2 무선 베어러(SRB 또는 DRB(Data Radio Bearer))와, 무선기지국(eNB)과 교환국(MME)과의 사이에서 설정되어 있는 유선 베어러를 통해, 제어신호(NAS 신호나 S1AP 신호)를 송수신하도록 구성되어 있다.
이동국(UE)은, 릴레이 노드(RN)와의 사이에서 제1 무선 베어러를 설정하기 위한 제1 무선 베어러 기능으로서, 물리(PHY) 레이어 기능과, 물리(PHY) 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 MAC 레이어 기능과, MAC 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 RLC 레이어 기능과, RLC 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 PDCP 레이어 기능과, PDCP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 RRC 레이어 기능을 구비하고 있다.
릴레이 노드(RN)는, 이동국(UE)과의 사이에서 제1 무선 베어러를 설정하기 위한 제1 무선 베어러 기능으로서, 물리(PHY) 레이어 기능과, 물리(PHY) 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 MAC 레이어 기능과, MAC 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 RLC 레이어 기능과, RLC 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 PDCP 레이어 기능과, PDCP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 RRC 레이어 기능을 구비하고 있다.
또한, 릴레이 노드(RN)는, 무선기지국(eNB)과의 사이에서 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 제2 무선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능과, SCTP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)을 구비하고 있다.
여기서, 릴레이 노드(RN)는, 제2 무선 베어러 기능으로서, 물리(PHY) 레이어 기능과, 물리(PHY) 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 MAC 레이어 기능과, MAC 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 RLC 레이어 기능과, RLC 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 PDCP 레이어 기능을 구비하고 있다.
또한, 릴레이 노드(RN)는, 제2 무선 베어러 기능으로서, PDCP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 RRC 레이어 기능을 더 구비하고 있어도 좋다.
릴레이 노드(RN)는, 제2 무선 베어러 기능으로서, RRC 레이어 기능을 구비하고 있지 않는 경우에는, 무선기지국(eNB)과의 사이에서, 제2 무선 베어러로서, DRB를 설정하고, 제2 무선 베어러 기능으로서, RRC 레이어 기능을 구비하고 있는 경우에는, 무선기지국(eNB)과의 사이에서, 제2 무선 베어러로서, SRB를 설정하도록 구성되어 있어도 좋다.
무선기지국(eNB)은, 릴레이 노드(RN)와의 사이에서 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 교환국(MME)과의 사이에서 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 제2 무선 베어러 기능 및 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능을 구비하고 있다.
여기서, 무선기지국(eNB)은, 제2 무선 베어러 기능으로서, 물리(PHY) 레이어 기능과, 물리(PHY) 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 MAC 레이어 기능과, MAC 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 RLC 레이어 기능과, RLC 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 PDCP 레이어 기능을 구비하고 있다.
또한, 무선기지국(eNB)은, 제2 무선 베어러 기능으로서, PDCP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 RRC 레이어 기능을 더 구비하고 있어도 좋다.
무선기지국(eNB)은, 제2 무선 베어러 기능으로서, RRC 레이어 기능을 구비하고 있지 않는 경우에는, 릴레이 노드(RN)와의 사이에서, 제2 무선 베어러로서, DRB를 설정하고, 제2 무선 베어러 기능으로서, RRC 레이어 기능을 구비하고 있는 경우에는, 릴레이 노드(RN)와의 사이에서, 제2 무선 베어러로서, SRB를 설정하도록 구성되어 있어도 좋다.
또, 무선기지국(eNB)은, 유선 베어러 기능으로서, 네트워크 레이어 1(NW L1) 기능과, 네트워크 레이어 2(NW L2) 기능을 구비하고 있다.
교환국(MME)은, 무선기지국(eNB)과의 사이에서 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능과, SCTP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)을 구비하고 있다.
여기서, 교환국(MME)은, 유선 베어러 기능으로서, 네트워크 레이어 1(NW L1) 기능과, 네트워크 레이어 2(NW L2) 기능을 구비하고 있다.
여기서, 제어신호(S1AP 신호)는, 릴레이 노드(RN)의 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)과 교환국(MME)의 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)과의 사이에서 종단하는 RNL(Radio Network Layer) 세션(S1AP) 상에서 송수신되도록 구성되어 있다.
또, 상기 RNL 세션(S1AP)에 대한 킵 얼라이브 처리는, 릴레이 노드(RN)의 SCTP 레이어 기능과 교환국(MME)의 SCTP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있다.
시큐리티 처리는, 릴레이 노드(RN)의 IP 레이어 상의 IPSec 기능과 교환국(MME)의 IP 레이어 상의 IPSec 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있다.
여기서, 무선기지국(eNB)의 IP 레이어 기능은, 릴레이 노드(RN)의 IP 레이어 기능에 의해 송신된 IP 패킷 및 교환국(MME)의 IP 레이어 기능에 의해 송신된 IP 패킷에 대한 IP 라우팅 처리를 수행하도록 구성되어 있다.
본 실시형태에 따른 이동통신시스템에 따르면, LTE 방식의 이동통신시스템에서 이용되고 있던 프로토콜 스택에 대해, 큰 수정을 실시하지 않고, 이동국이, 복수의 무선기지국(eNB)의 기능을 구비하는 장치(릴레이 노드(RN) 및 무선기지국(eNB))를 통해, 교환국(MME)과의 사이에서 제어신호를 송수신하는 구성을 실현할 수 있다.
또, 본 실시형태에 따른 이동통신시스템에 따르면, 릴레이 노드(RN)의 SCTP 레이어 기능과 교환국(MME)의 SCTP 레이어 기능과의 사이에서, 직접, 릴레이 노드(RN)와 교환국(MME)과의 사이의 RNL 세션 및 하위 레이어의 패스에 대한 킵 얼라이브(사활감시) 처리를 수행할 수 있다.
(본 발명의 제2 실시형태에 따른 이동통신시스템)
도 3을 참조하여, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 이동통신시스템에 대해 설명한다. 이하, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 이동통신시스템에 대해, 상술한 제1 실시형태에 따른 이동통신시스템과의 차이점에 착목하여 설명한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 릴레이 노드(RN)는, 이동국(UE)과의 사이에서 제1 무선 베어러를 설정하기 위한 제1 무선 베어러 기능과, 무선기지국(eNB)과의 사이에서 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 제2 무선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능과, SCTP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능을 구비하고 있다.
무선기지국(eNB)은, 릴레이 노드(RN)와의 사이에서 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 교환국(MME)과의 사이에서 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능을 구비하고 있다.
교환국(MME)은, 무선기지국(eNB)과의 사이에서 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능과, SCTP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)을 구비하고 있다.
여기서, 제어신호(S1AP 신호)는, 릴레이 노드(RN)의 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)과 교환국(MME)의 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)과의 사이에서 종단하는 RNL 세션(S1AP) 상에서 송수신되도록 구성되어 있다.
또, 상기 RNL 세션(S1AP) 및 그 하위 레이어의 패스에 대해 킵 얼라이브 처리는, 릴레이 노드(RN)의 SCTP 레이어 기능과 교환국(MME)의 SCTP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있다.
시큐리티 처리는, 릴레이 노드(RN)의 제2 무선 베어러 기능과 무선기지국(eNB)의 제2 무선 베어러 기능과의 사이, 및, 무선기지국(eNB)의 IP 레이어 상의 IPSec 기능과 교환국(MME)의 IP 레이어 상의 IPSec 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있다.
본 실시형태에 따른 이동통신시스템에 따르면, LTE 방식의 이동통신시스템에서 이용되고 있던 프로토콜 스택에 대해, 큰 수정을 실시하지 않고, 이동국이, 복수의 무선기지국(eNB)의 기능을 구비하는 장치(릴레이 노드(RN) 및 무선기지국(eNB))를 통해, 교환국(MME)과의 사이에서 제어신호를 송수신하는 구성을 실현할 수 있다.
또, 본 실시형태에 따른 이동통신시스템에 따르면, 릴레이 노드(RN)의 SCTP 레이어 기능과 교환국(MME)의 SCTP 레이어 기능과의 사이에서, 직접, RNL 세션 및 하위 레이어의 패스에 대한 킵 얼라이브(사활감시) 처리를 수행할 수 있다.
(본 발명의 제3 실시형태에 따른 이동통신시스템)
도 4를 참조하여, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 이동통신시스템에 대해 설명한다. 이하, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 이동통신시스템에 대해, 상술한 제1 실시형태에 따른 이동통신시스템과의 차이점에 착목하여 설명한다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 릴레이 노드(RN)는, 이동국(UE)과의 사이에서 제1 무선 베어러를 설정하기 위한 제1 무선 베어러 기능과, 무선기지국(eNB)과의 사이에서 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 제2 무선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IPSec 레이어 기능과, IPSec 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)을 구비하고 있다.
무선기지국(eNB)은, 릴레이 노드(RN)와의 사이에서 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 교환국(MME)과의 사이에서 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능을 구비하고 있다.
교환국(MME)은, 무선기지국(eNB)과의 사이에서 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능과, SCTP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IPSec 레이어 기능과, IPSec 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)을 구비하고 있다.
여기서, 제어신호(S1AP 신호)는, 릴레이 노드(RN)의 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)과 교환국의 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)과의 사이에서 종단하는 RNL 세션(S1AP) 상에서 송수신되도록 구성되어 있다.
RNL 세션(S1AP) 및 그 하위 레이어의 패스에 대해 킵 얼라이브 처리는, 릴레이 노드(RN)의 제2 무선 베어러 기능과 무선기지국(eNB)의 제2 무선 베어러 기능과의 사이, 및, 무선기지국(eNB)의 SCTP 레이어 기능과 교환국(MME)의 SCTP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있다.
시큐리티 처리는, 릴레이 노드(RN)의 IPSec 레이어 기능과 교환국(MME)의 IPSec 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있다.
또한, 시큐리티 처리는, 릴레이 노드(RN)의 제2 무선 베어러 기능과 무선기지국(eNB)의 제2 무선 베어러 기능과의 사이, 및, 무선기지국(eNB)의 IP 레이어 기능과 교환국(MME)의 IP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있어도 좋다.
본 실시형태에 따른 이동통신시스템에 따르면, 새로운 S1AP 기능을 탑재하지 않고, 이동국이, 복수의 무선기지국(eNB)의 기능을 구비하는 장치(릴레이 노드(RN) 및 무선기지국(eNB))를 통해, 교환국(MME)과의 사이에서 제어신호를 송수신하는 구성을 실현할 수 있다.
(본 발명의 제4 실시형태에 따른 이동통신시스템)
도 5를 참조하여, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 이동통신시스템에 대해 설명한다. 이하, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 이동통신시스템에 대해, 상술한 제1 실시형태에 따른 이동통신시스템과의 차이점에 착목하여 설명한다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 릴레이 노드(RN)는, 이동국(UE)과의 사이에서 제1 무선 베어러를 설정하기 위한 제1 무선 베어러 기능과, 무선기지국(eNB)과의 사이에서 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 제2 무선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)을 구비하고 있다.
무선기지국(eNB)은, 릴레이 노드(RN)와의 사이에서 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 교환국(MME)과의 사이에서 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능을 구비하고 있다.
교환국(MME)은, 무선기지국(eNB)과의 사이에서 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능과, SCTP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 어플리케이션 레이어 기능을 구비하고 있다.
여기서, 제어신호(S1AP 신호)는, 릴레이 노드(RN)의 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)과 교환국(MME)의 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)과의 사이에서 종단하는 RNL 세션(S1AP) 상에서 송수신되도록 구성되어 있다.
RNL 세션(S1AP)에 대한 킵 얼라이브 처리는, 릴레이 노드(RN)의 제2 무선 베어러 기능과 무선기지국(eNB)의 제2 무선 베어러 기능과의 사이, 및, 무선기지국(eNB)의 SCTP 레이어 기능과 교환국(MME)의 SCTP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있다.
시큐리티 처리는, 릴레이 노드(RN)의 제2 무선 베어러 기능과 무선기지국(eNB)의 제2 무선 베어러 기능과의 사이, 및, 무선기지국(eNB)의 IP 레이어 상의 IPSec 기능과 교환국(MME)의 IP 레이어 상의 IPSec 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있다.
본 실시형태에 따른 이동통신시스템에 따르면, LTE 방식의 이동통신시스템에서 이용되고 있던 프로토콜 스택에 대해, 큰 수정을 실시하지 않고, 이동국이, 복수의 무선기지국(eNB)의 기능을 구비하는 장치(릴레이 노드(RN) 및 무선기지국(eNB))를 통해, 교환국(MME)과의 사이에서 제어신호를 송수신하는 구성을 실현할 수 있다.
또, 본 실시형태에 따른 이동통신시스템에 따르면, 릴레이 노드(RN)에 있어서, 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)이 제2 무선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있기 때문에, S1AP 신호를 전송할 때에 부여되는 오버헤드를 저감할 수 있다.
(본 발명의 제5 실시형태에 따른 이동통신시스템)
도 6을 참조하여, 본 발명의 제5 실시형태에 따른 이동통신시스템에 대해 설명한다. 이하, 본 발명의 제5 실시형태에 따른 이동통신시스템에 대해, 상술한 제1 실시형태에 따른 이동통신시스템과의 차이점에 착목하여 설명한다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 릴레이 노드(RN)는, 이동국(UE)과의 사이에서 제1 무선 베어러를 설정하기 위한 제1 무선 베어러 기능과, 무선기지국(eNB)과의 사이에서 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 제2 무선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 제1 어플리케이션 레이어 기능(UnAP 레이어 기능)을 구비하고 있다.
무선기지국(eNB)은, 릴레이 노드(RN)와의 사이에서 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능과, 교환국(MME)과의 사이에서 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 제2 무선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 제1 어플리케이션 레이어 기능(UnAP 레이어 기능)과, 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 제2 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)을 구비하고 있다.
교환국(MME)은, 무선기지국(eNB)과의 사이에서 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능과, 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 IP 레이어 기능과, IP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 SCTP 레이어 기능과, SCTP 레이어 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 제2 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)을 구비하고 있다.
여기서, 제어신호(S1AP 신호)는, 릴레이 노드(RN)의 제1 어플리케이션 레이어 기능(UnAP 레이어 기능)과 무선기지국(eNB)의 제1 어플리케이션 레이어 기능(UnAP 레이어 기능)과의 사이에서 종단하는 RNL 세션(UnAP)(제1 세션), 및, 무선기지국(eNB)의 제2 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)과 교환국(MME)의 제2 어플리케이션 레이어 기능(S1AP 레이어 기능)과의 사이에서 종단하는 RNL 세션(S1AP)(제2 세션) 상에서 송수신되도록 구성되어 있다.
RNL 세션(UnAP)에 대한 킵 얼라이브 처리는, 릴레이 노드(RN)의 제2 무선 베어러 기능과 무선기지국(eNB)의 제2 무선 베어러 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있다.
RNL 세션(S1AP)에 대한 킵 얼라이브 처리는, 무선기지국(eNB)의 SCTP 레이어 기능과 교환국(MME)의 SCTP 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있다.
시큐리티 처리는, 릴레이 노드(RN)의 제2 무선 베어러 기능과 무선기지국(eNB)의 제2 무선 베어러 기능과의 사이, 및, 무선기지국(eNB)의 IP 레이어 상의 IPSec 기능과 교환국(MME)의 IP 레이어 상의 IPSec 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있다.
또, 본 실시형태에 따르면 이동통신시스템에 따르면, 릴레이 노드(RN)에 있어서, 어플리케이션 레이어 기능(UnAP 레이어 기능)이 제2 무선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있기 때문에, S1AP 신호를 전송할 때에 부여되는 오버헤드를 저감할 수 있다.
또, 본 실시형태에 따른 이동통신시스템에 따르면, 무선기지국(eNB)에 있어서, 어플리케이션 레이어 기능(UnAP 레이어 기능)이 탑재되기 때문에, 어플리케이션 레이어에 있어서의 처리(예를 들면, 페이징신호의 필터링 처리 등)을 수행할 수 있다.
또한, 상술한 이동국(UE)이나 릴레이 노드(RN)나 무선기지국(eNB)이나 교환국(MME)의 동작은, 하드웨어에 의해 실시되어도 좋으며, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에 의해 실시되어도 좋으며, 양자의 조합에 의해 실시되어도 좋다.
소프트웨어 모듈은, RAM(Random Access Memory)나, 플래시 메모리나, ROM(Read Only Memory)이나, EPROM(Erasable Programmable ROM)이나, EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM)이나, 레지스터나, 하드디스크나, 리무버블 디스크나, CD-ROM 등의 임의 형식의 기억매체 내에 마련되어 있어도 좋다.
상기 기억매체는, 프로세서가 해당 기억매체에 정보를 읽고 쓰고 할 수 있도록, 해당 프로세서에 접속되어 있다. 또, 상기 기억매체는, 프로세서에 집적되어 있어도 좋다. 또, 상기 기억매체 및 프로세서는, ASIC 내에 마련되어 있어도 좋다. 상기 ASIC는, 이동국(UE)이나 릴레이 노드(RN)나 무선기지국(eNB)이나 교환국(MME) 내에 마련되어 있어도 좋다. 또, 상기 기억매체 및 프로세서는, 디스크리트 컴포넌트로서 이동국(UE)이나 릴레이 노드(RN)나 무선기지국(eNB)이나 교환국(MME) 내에 마련되어 있어도 좋다.
이상, 상술한 실시형태를 이용하여 본 발명에 대해서 상세히 설명했으나, 당업자에게 있어서는, 본 발명이 본 명세서 중에 설명한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라는 것은 명백하다. 본 발명은, 특허청구 범위의 기재에 의해 정해지는 본 발명의 취지 및 범위를 일탈하지 않고 수정 및 변경 형태로서 실시할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 기재는, 예시 설명을 목적으로 하는 것이며, 본 발명에 대해서 어떠한 제한적인 의미를 갖는 것은 아니다.

Claims (5)

  1. 이동국과 교환국과의 사이에서, 상기 이동국과 릴레이 노드와의 사이에서 설정되어 있는 제1 무선 베어러와, 상기 릴레이 노드와 무선기지국과의 사이에서 설정되어 있는 제2 무선 베어러와, 상기 무선기지국과 상기 교환국과의 사이에서 설정되어 있는 유선 베어러를 통해, 제어신호를 송수신하도록 구성되어 있는 이동통신시스템에 있어서,
    상기 릴레이 노드는,
    상기 제1 무선 베어러를 설정하기 위한 제1 무선 베어러 기능;
    상기 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능;
    상기 제2 무선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 제1 레이어 기능;을 구비하고,
    상기 무선기지국은,
    상기 제2 무선 베어러를 설정하기 위한 제2 무선 베어러 기능;
    상기 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능;
    상기 제2 무선 베어러의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 제1 레이어 기능;을 구비하고,
    상기 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 제2 레이어 기능;을 구비하고,
    상기 교환국은,
    상기 유선 베어러를 설정하기 위한 유선 베어러 기능;
    상기 유선 베어러 기능의 상위 레이어 기능으로서 마련되어 있는 제2 레이어 기능;을 구비하고,
    상기 제어신호는, 상기 릴레이 노드의 제1 레이어 기능과 상기 무선기지국의 제1 레이어 기능과의 사이에서 종단(終端)하는 제1 세션, 및, 상기 무선기지국의 제2 레이어 기능과 상기 교환국의 제2 레이어 기능과의 사이에서 종단하는 제2 세션 상에서 송수신되도록 구성되어 있으며,
    상기 제1 세션에 대한 킵 얼라이브 처리는, 상기 릴레이 노드의 제1 레이어 기능과 상기 무선기지국의 제1 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있으며,
    상기 제2 세션에 대한 킵 얼라이브 처리는, 상기 무선기지국의 제2 레이어 기능과 상기 교환국의 제2 레이어 기능과의 사이에서 수행되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템.
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