KR101406058B1 - 릴레이 노드를 포함하는 통신 시스템에서의 통신을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

릴레이 노드를 포함하는 통신 시스템에서의 통신을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

릴레이 노드를 포함하는 통신 시스템에서의 통신을 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 통신 제어기는, 통신 제어 유닛, 통신 제어 유닛과 연결된 베어러 제어 유닛, 및 베어러 제어 유닛과 연결된 맵핑 유닛을 포함한다. 통신 제어 유닛은 리소스들을 관리하고 전송 일정들을 스케줄링하며, 베어러 제어 유닛은 통신 제어기와 연결된 릴레이 노드를 위한 무선 베어러를 관리하고, 맵핑 유닛은 무선 베어러에 대한 사용자 베어러의 맵핑을 제공한다.

Description

릴레이 노드를 포함하는 통신 시스템에서의 통신을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR COMMUNICATIONS IN COMMUNICATIONS SYSTEMS WITH RELAY NODES}
본 출원은, 본 명세서에 참조로서 병합되는, 미국 임시 출원 61/306,746호("Multiple Relay Architecture Models to Suitable to Operators' Various Deployment Scenarios and Phased Deployment", February 22, 2010) 및 미국 출원 12/964,234호("System and Method for Communications in Communications Systems with Relay Nodes", December 9, 2010)에 대해 우선권을 주장한다.
본 발명은 무선 통신, 특히 릴레이 노드를 포함하는 통신 시스템에서의 통신을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 예컨대 높은 데이터 속도의 커버리지(coverage), 그룹 이동성, 임시의 네트워크 배치, 셀-에지(cell-edge) 출력 및/또는 새로운 영역에 커버리지를 제공하는 등의, 통신 시스템의 성능을 향상시키기 위한 하나의 툴로서, 릴레이 노드(relay node, RN)가 고려된다. RN은, 도너 셀(donor cell)(도너 인핸스드 노드 B(donor enhanced Node B, donor eNB or DeNB)로도 지칭됨)을 통해 통신 시스템과 무선으로 연결된다. RN은, 하나 이상의 사용자 장치(user equipment, UE)에 대해 eNB로서의 역할을 한다. 일반적으로, eNB는 기지국(base station), 액세스 지점(access point), 제어기(controller) 등으로 지칭되기도 하고, UE는 이동국(mobile station), 액세스 단말(access terminal), 가입자(subscriber), 사용자, 통신 장치 등으로 지칭되기도 한다.
RN에 의해 서비스되고 있는 UE에 대해, RN은, RN과 UE 사이의 액세스 링크(access link)를 통해 UE에 대한 업링크(uplink, UL) 및 다운링크(downlink, DL)를 스케줄링(scheduling)하는 eNB와 동일하게 보일 수 있다. UE가 하나 이상의 RN에 의해 서비스되는 경우에는, 다수의 RN에 의해 협력적 다점 송신/수신(cooperative multipoint transmission/reception, CoMP) 또는 다른 진화된 전송 기술이 이용될 수 있어서, 협력 이득(cooperative gain)을 제공하고 UE의 성능을 향상시키는데 도움이 되도록 한다.
릴레이 노드를 포함하는 통신 시스템에서의 통신을 위한 시스템 및 방법을 제공하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의해, 이러한 및 또 다른 문제점들이 대체로 해결되거나 피해지고, 또한 기술적인 이점들도 대체로 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 통신 제어기(communications controller)가 제공된다. 이 통신 제어기는, 통신 제어 유닛(communications control unit), 통신 제어 유닛에 연결되는 베어러 제어 유닛(bearer control unit), 및 베어러 제어 유닛에 연결되는 맵핑 유닛(mapping unit)을 포함한다. 통신 제어 유닛은 리소스를 관리하고 전송 일정(transmission opportunity)을 스케줄링하며, 베어러 제어 유닛은 통신 제어기에 연결된 릴레이 노드를 위한 무선 베어러(radio bearer)를 관리하고, 맵핑 유닛은 무선 베어러에 대한 사용자 베어러의 맵핑을 제공한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따라, 통신 네트워크가 제공된다. 이 통신 네트워크는, 적어도 하나의 통신 제어기와, 적어도 하나의 통신 제어기에 연결된 코어 네트워크(core network)를 포함한다. 적어도 하나의 통신 제어기는 리소스를 관리하고, 전송 일정을 관리하며, 적어도 하나의 통신 제어기에 연결된 릴레이 노드를 위한 무선 베어러를 관리하고, 무선 베어러에 대한 사용자 베어러의 맵핑을 제공한다. 코어 네트워크는 코어 네트워크에 연결된 통신 장치를 관리하고, 코어 네트워크에 연결된 릴레이 노드를 관리한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따라, 접속(connection)을 구성하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 접속의 서비스 품질(quality of service, QoS) 등급을 결정하는 단계, 접속의 보안 등급을 결정하는 단계, 및 코어 네트워크와 통신 시스템의 사용자 사이의 접속의 인터페이스(interface)에 대한 종료(termination)를 설정하는 단계를 포함한다. 이러한 설정은 QoS 등급과 보안 등급에 기초되고, 인터페이스는 통신 시스템의 코어 네트워크에 대한 인터페이스를 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따라, 통신 시스템의 리소스를 관리하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 접속의 서비스 품질(QoS) 타입을 결정하는 단계, 및 접속의 QoS 타입에 기초하여 통신 시스템의 릴레이 노드를 위한 무선 베어러에 대해 사용자 베어러의 맵핑을 설정하는 단계를 포함한다.
이러한 실시예의 이점은, 통신 시스템의 운영자가 통신 시스템에 대해 다른 등급의 성능을 제공하도록 허용하는 유연한 아키텍처(architecture)가 제공된다는 것이다. 예를 들어, 높은 등급의 보안이 제공될 수 있다. 대안으로, 높은 성능 또는 엄격한(tight) 서비스 품질(QoS) 규제의 충족이 제공될 수 있다. 나아가, 이에 대한 하나 이상의 조합이 제공될 수 있다.
이러한 실시예의 추가적인 이점은, 상당한 비용의 발생 없이, 현재의 통신 시스템 엔티티(entity)들에 대한 단순한 변경을 통해 간단히 실시예들을 구현 및 배치할 수 있다는 것이다.
전술한 내용들은, 이하의 실시예들의 상세한 설명이 더욱 잘 이해될 수 있도록, 본 발명의 특징과 기술적인 이점들을 어느 정도 대략적으로 약술한 것이다. 실시예들의 부가적인 특징과 이점들은, 본 발명의 청구범위의 대상을 형성하는, 이후의 기재에서 설명될 것이다. 당해 기술 분야의 통상의 기술자는, 여기에 개시된 개념 및 특정한 실시예들이 본 발명과 동일한 목적의 달성을 위한 다른 구조 또는 과정으로의 변경 또는 그 설계의 기초로서 기꺼이 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 당해 기술 분야의 통상의 기술자는 또한, 그러한 동등한 구성들이, 첨부된 청구범위에 기재된 것과 같은 본 발명의 기술적 사상 및 범위에서 벗어나지 않는다는 것도 이해할 것이다.
본 발명과 그에 대한 이점들의 더 완전한 이해를 위해, 이하의 설명들과 함께 수반되는 도면들을 참조한다.
도 1은 통신 시스템의 모식도이다.
도 2a는 보안이 중요한 기준이 될 수 있는, 코어 네트워크와 UE 사이의 접속의 모식도이다.
도 2b는 성능이 중요한 기준이 될 수 있는, 코어 네트워크와 UE 사이의 접속의 모식도이다.
도 3은 낮은 비용으로 성능을 향상시키기 위해 여러 네트워크 구성요소들을 개선한 통신 시스템의 모식도이다.
도 4는 보안을 강화하기 위해 여러 네트워크 구성요소들을 개선한 통신 시스템의 모식도이다.
도 5는 QoS 성능을 강화하기 위해 여러 네트워크 구성요소들을 개선한 통신 시스템의 모식도이다.
도 6은 보안 및/또는 QoS 성능을 요건에 부합하게끔 강화할 수 있도록 여러 네트워크 구성요소들을 개선한 통신 시스템의 모식도이다.
도 7은 Un RB 관리를 위한 동작의 흐름도이다.
도 8은 S1 종료 판단을 위한 동작의 흐름도이다.
이하에서 바람직한 실시예의 구현과 이용이 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명이, 특정한 컨텍스트(context)의 다양한 변형으로 구체화될 수 있는 많은 적용 가능한 발명의 개념들을 제공하는 것으로 이해될 것이다. 여기서 설명되는 특정한 실시예들은, 단지 본 발명을 구현하고 이용하기 위한 특정한 방법들을 명확히 하고자 하는 것이지, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명은, 특정한 컨텍스트, 특히 제3 세대 파트너십(Third Generation Partnership, 3GPP) 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE)을 따르는 통신 시스템에서의 바람직한 실시예들의 관점에서 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 WiMAX 기술 표준을 따르는 통신 시스템과 같은 다른 통신 시스템에 적용될 수도 있다. 또한, 본 발명은 다양한 다른 종류의(heterogeneous) 통신 시스템의 어떤 것에도 적용될 수 있다.
도 1은 통신 시스템(100)을 도시한다. 통신 시스템(100)은, 무선 릴레이 시스템(wireless relay system)으로서 구성될 수 있고, 통신 네트워크의 중심부로서의 역할을 하고 통신 시스템(100)에 연결된 커스터머(customer)에 다양한 서비스를 제공할 수 있는 코어 네트워크(105)를 포함한다. 코어 네트워크(105)의 구성요소로는, 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME), 서빙 게이트웨이(serving gateway, SGW), 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(packet data network gateway, PGW) 등을 포함할 수 있다. 통신 시스템(100)은 또한, 유선(wireline)(또는 복수의 유선)을 통해 코어 네트워크(105)에 연결된, eNB(110)와 같은, 하나 이상의 eNB를 포함한다. 전술한 것과 같이, eNB는 그 커버리지 영역 내에서 동작하는 UE에 대한 통신 제어기로서 역할을 할 수 있다. eNB의 커버리지 영역에서 동작하는 RN들에 무선 백홀 링크(wireless backhaul link)를 제공하도록 eNB가 자신의 대역폭(bandwidth)의 일부분(예컨대, 무선 네트워크 리소스 또는 리소스 블록)을 기여하고(donating) 있다면, eNB는 DeNB로서 지칭될 수 있다.
통신 시스템(100)은 또한, RN(115)과 RN(120) 같은, 하나 이상의 RN을 포함한다. RN은, RN(115)과 같이 또 다른 RN과 통신을 중계(relay)하거나, RN(120)과 같이 UE와 통신을 중계할 수 있다. UE와 통신을 계속하는 RN은 서빙(serving) RN으로 지칭될 수 있다. 통신 시스템(100)은 또한, UE(125)와 같은, 하나 이상의 UE를 포함할 수 있다. eNB, RN, 및 UE는, 코어 네트워크(105)와 E-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network) 사이의 인터페이스(interface)로서의 역할을 하는 eNB와 함께, E-UTRAN을 형성할 수 있다.
일반적으로, 무선 릴레이 시스템(통신 시스템(100)과 같은)은, 각각이, 잠재적으로 상이한(potentially different) 보안(security), QoS, 및 성능 요건을 가지는, 다양한 어플리케이션 및/또는 배치(deployment) 시나리오들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 간단한 커버리지 확장 시나리오에서는, 오버헤드(overhead)와 성능이 중요한 요건일 수 있으며, 보안도 중요할 수 있다. 반면에 인-도어(in-door) 용량(capacity) 개선 시나리오에서는, 성능(예컨대, 감소된 오버헤드)이 중요할 수 있으나, RN이 상대적으로 보안된 장소에 배치될 수 있기 때문에, 보안은 중요하지 않을 수 있다.
도 2a는 보안이 중요한 기준일 수 있는, 코어 네트워크(210)와 UE(215) 사이의 접속(205)을 도시한다. 높은 등급의 보안을 제공하기 위해서는, IPsec와 같은, 강력한 보안 프로토콜이 가능한 오래도록 이용될 것이다. 접속(205)에서는, 코어 네트워크(210)와 서빙 RN(220) 사이에서 일반 패킷 무선 서비스(general packet radio service, GPRS) 터널링 프로토콜(tunneling protocol, GTP) 터널이 확립되고, RN(225)과 eNB(230)를 포함한다. 서빙 RN(220)과 UE(210) 사이의 파이널 무선 홉(final wireless hop)은, 무선 액세스 네트워크(radio access network, RAN) 기반의 보안 프로토콜을 통해 구현될 수 있다. 서빙 RN(220)에서 GTP 터널을 종료함으로써, IPsec에 의해 통신 시스템의 E-UTRAN(무선) 부분의 적어도 중요한 부분이, 예를 들면 단독으로 또는 레이어 2 보안(Layer 2 security)의 상부에서 보안될 수 있다.
도 2b는, 성능이 중요한 기준일 수 있는, 코어 네트워크(255)와 UE(260) 사이의 접속(250)을 도시한다. 일반적으로, 무선 구성요소를 가지는 접속에서 높은 성능을 제공하기 위해서는, 오버헤드가 감소되어야 한다(특히, 무선 부분에서). 접속(250)에서는, GTP 터널이 eNB(265)에서 종료되고, GTP/IP 프로토콜과 일반적으로 관련되는 오버헤드는, 대역폭이 제한될 수 있는 통신 시스템의 무선 부분에서 감소될 수 있다. 따라서, 통신 시스템의 무선(E-UTRAN) 부분을 통한 접속(250) 부분에서 발생하는 통신은, IP 보안 프로토콜 오버헤드가 발생됨이 없이 진행할 수 있다. 보안 보호를 위해, 배치 시나리오 및 UE 또는 어플리케이션에 대한 요건에 기초되어 IPsec 또는 레이어 2 보안의 이용이 구성될 것이다.
도 3은 낮은 비용으로 성능을 향상시키기 위해 여러 네트워크 구성요소들을 개선한 통신 시스템(300)을 도시한다. 도 3에서 도시된 것처럼, 통신 시스템(300)은, 성능은 향상시키면서 비용 상의 영향은 최소화하기 위해, 코어 네트워크(진화된 패킷 코어(evolved packet core, EPC)로서 도 3에서 도시됨)와 E-UTRAN 구성요소에 대한 변경들을 포함한다. 비용을 최소화하기 위해, 통신 시스템(300) 상에 제한이 따를 수 있다. 예시적인 제한들로는, 2개의 홉 통신(two hop communications)(단일 접속의 단일 RN), 고정된 RN 설치 등을 포함할 수 있다. 통신 시스템(300)은 낮은 핸드오버 오버헤드(handover overhead), 간단한 QoS 지원, 및 전형적인 보안 요건을 가진 통신을 제공할 수 있다. 통신 시스템(300)의 설계 기준은, 또한 기준이 되는 백홀 오버헤드(backhaul overhead)와 함께, 커버리지 확장 및 용량을 포함한다.
통신 시스템(300)의 설명은, UE로부터 EPC로의 단일 접속의 설명에 기초한다. EPC에 대한 다른 UE들 사이의 접속은, 본 명세서에서 설명되는 일부의 구성요소들을 공유하거나 공유하지 않을 수 있다. 통신 시스템(300)은, DeNB(315)와 무선으로 연결된 RN(310)에(RN(310)과 DeNB(315) 사이의 무선 인터페이스는 Un 인터페이스로 지칭될 수 있다) 무선으로 연결된 UE(305)를 포함한다(UE(305)와 RN(310) 사이의 무선 인터페이스는 Uu 인터페이스로 지칭될 수 있다). 다수의 RN이 단일 접속으로 지원되면, 개개의 RN 사이의 무선 인터페이스 또한 Un 인터페이스로 지칭될 수 있다.
DeNB(315)는 유선으로 EPC에 연결될 수 있다. 구체적으로 DeNB(315)는, RN 이동성 관리 엔티티(220)(RN-MME), UE-MME(325), UE-SGW(330)(UE-PGW(340)와 추가로 연결된), RN 동작, 관리, 유지 엔티티(335)(RN Operation, Administration, and Maintenance entity, RN-OAM)와 연결될 수 있다. UE-MME(325)는, 예를 들면 핸드오버 목적을 위한, UE(305)의 이동성을 관리하기 위해 이용될 수 있다. UE-SGW(330)는, UE(305)에 패킷(packet)을 라우팅(route) 및 UE(305)로부터 패킷을 전송(forward)하기 위해 이용될 수 있다. UE-SGW(330)는 또한, 핸드오버 도중에 사용자 평면(user plane)에 대한 앵커(anchor)로서 역할을 할 수도 있다. UE-PGW(340)는, UE(305)를 외부 패킷 네트워크(external packet network)(통신 시스템(300)의 일부가 아닌 패킷 네트워크)에 연결하기 위해 이용될 수 있다. UE-MME(325), UE-SGW(330), 및 UE-PGW(340)는, 3GPP LTE 기술 표준에서 어떠한 변경 없이도 구현될 수 있다.
그러나, RN-MME(320)와 RN-OAM(335)의 부가는 필수적일 수 있다. RN-MME(320)는 RN 인증(authentication)을 수행하도록 이용될 수 있고 RN의 제어 평면에 대한 디폴트(default) RN 베어러를 관리할 수 있는 반면에, RN-OAM(335)은 다른 OAM 기능들뿐만 아니라 RN 인터넷 프로토콜(Internet Protocol, IP) 주소 관리도 수행할 수 있다. 그러나, RN-MME(320)와 RN-OAM(335)의 부가는, 현재의 EPC 구성요소에 대한 어떠한 영향도 가질 수 없어서, 앞선 UE에 대한 호환성이 유지된다.
DeNB(315)는 또한, 변경을 필요로 할 수 있다. eNB 기능의 제공(eNB 유닛(345))에 더하여, DeNB 기능은 네트워크 리소스 관리, 전송 일정 스케줄링, 데이터 스트림 프로세싱, 루팅(routing), 전송 요청 프로세싱 등을 포함할 수 있다. DeNB(315)는 또한, 필요한 때에 UE(305) 베어러 확립/재확립/취소(establishment/reestablishment/cancellation)를 위한 진화된 패킷 시스템(evolved packet system, EPS)에서의 RN 베어러 확립/재확립/취소뿐만 아니라 각 RN에 대한 Un RB 확립/재확립/취소를 가능하게 하는 Un 무선 베어러(RB) 제어(Un RB 제어 유닛(346))를 제공할 수 있다. DeNB(315)는 Un RB 모델을 충분하게 제어할 수 있고, Un RB는 RN(310)에 대해 바람직한 개수인 8개의 RB로 한정될 수 있다. 나아가, DeNB(315)는, S1 터널 종점 식별자(tunnel endpoint identifier, TEID)(여기서, S1은 EPC에 장치들을 연결하기 위한 인터페이스임)와 Un 무선 베어러 식별자(radio bearer identifier, RBID)/로컬 서비스 플로우 식별자(service flow identifier, SFID) 사이의 관계를 맵핑(mapping)함으로써 RN 또는 DeNB에 UE 접속을 제공할 수 있고; QoS를 위해 N대1의 맵핑을 제공하도록(유사한 QoS를 가지는 다수의 UE EPS 베어러에 대한 각각의 QoS 기준 단위로, 여기서 N은 정수 값이고, 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(packet data convergence protocol, PDCP) 패킷 데이터 유닛(packet data unit, PDU)에 삽입된 더 짧은/로컬 UE SFID를 가지는 Un 베어러 상에서 하나의 Un RB에 또는 UE EPS ID마다 맵핑된 접속의 수(예컨대, QoS 등급 식별자 또는 일부 다른 등급 식별자)를 표현한다) UE EPS 베어러 맵핑(베어러 N-1 맵핑 유닛(347))을 제공할 수 있으며; S1/X2 트래픽(traffic)을 집중시키도록 홈(home) eNB(HeNB) GW 수행(HeNB-GW(348))을 제공할 수 있다. HeNB-GW(348)은 선택적으로 DeNB(315)의 외부에 위치할 수 있다.
대안적인 실시예에 따라, HeNB-GW(348)는, 피코-셀(pico-cell) 네트워크, 홈 펨토-셀(Femto-cell) 네트워크, 또 다른 릴레이 네트워크, 다른 종류의 네트워크, 낮은 전력 네트워크 등과 같은 대안(alternate) 네트워크를 위한 트래픽 집중 장치(traffic concentrator)로서 역할을 할 수 있는 대안적인 네트워크 GW일 수 있다.
UE 인증, 범용 가입자 식별 모듈(universal subscriber identity module, USIM) 인증에 대해 이용되는 것과 동일한 메커니즘을 이용하여 RN 인증을 포함하는 보안이 제공될 수 있는 한편, UE 데이터 보안은 Un 보안을 다루기 위한 PDCP를 이용하여 제공될 수 있다. QoS는, 할당 및 보유 우선권(allocation and retention priority, ARP)과 QCI를 조합하여 제공될 수 있다. 전형적인 구성에서는, 어느 하나가 RN-OAM 이용을 위해 전용되는 3개의 신호 무선 베어러(signal radio bearer, SRB)에 더하여, 5개의 Un 데이터 RB(DRB)로 충분할 수 있다.
도 4는 보안을 강화하기 위해 여러 네트워크 구성요소들을 개선한 통신 시스템(400)을 도시한다. 도 4에서 도시된 것처럼, 통신 시스템(400)은 강화된 보안을 제공하기 위해 EPC 및 E-UTRAN 구성요소에 대한 변경을 포함한다. 보안을 강화하기 위해서는, 통신 시스템(400) 상에 제한이 따를 수 있다. 예시적인 제한들로는, 2개의 홉 통신, 고정된 RN 설치 등을 포함할 수 있다. 통신 시스템(400)은, 낮은 QoS 요건을 가지는 양호한 커버리지(낮은 핸드오버 오버헤드는 고려되지 않음)의 통신을 제공할 수 있다. 그러나, 예를 들어, RN이 보안되지 않은 공간에 위치하거나 RN이 보안되지 않은 제3의 네트워크를 통해 EPC에 연결할 수 있는 경우에는, 보안 요건이 높을 수 있다.
통신 시스템(400)은, DeNB(415)에 무선으로 연결된 RN(410)과 무선으로 연결된 UE(405)를 포함한다. DeNB(415)는 유선으로 EPC에 연결될 수 있다. 구체적으로 DeNB(415)는, RN-MME(420), UE-MME(425), UE-SGW(430)(UE-PGW(440)와 추가로 연결된), RN-OAM(435)와 연결될 수 있다. UE-MME(425)는, 예를 들면 핸드오버 목적을 위한, UE(405)의 이동성을 관리하기 위해 이용될 수 있다. UE-SGW(430)는, UE(405)에 패킷을 라우팅 및 UE(405)로부터 패킷을 전송하기 위해 이용될 수 있다. UE-SGW(430)는 또한, 핸드오버 도중에 사용자 평면에 대한 앵커로서 역할을 할 수도 있다. UE-PGW(440)는, UE(405)를 외부 패킷 네트워크(통신 시스템(400)의 일부가 아닌 패킷 네트워크)에 연결하기 위해 이용될 수 있다. UE-MME(425), UE-SGW(430), 및 UE-PGW(440)는, 3GPP LTE 기술 표준에서 어떠한 변경 없이도 구현될 수 있다.
그러나, RN-MME(420)와 RN-OAM(435)의 부가는 필수적일 수 있다. RN-MME(420)는 RN 인증(USIM이 필요하다면)을 수행하도록 이용될 수 있는 반면에, RN-OAM(435)은 다른 OAM 기능들뿐만 아니라 RN IP 주소 관리(DeNB(415)에 의해 부분적으로 할당되지 않았다면)도 수행할 수 있다. 그러나, RN-MME(420)와 RN-OAM(435)의 부가는, 기존의 EPC 구성요소에 대해 어떠한 영향도 주지 않으므로, 앞선 UE에 대한 호환성이 유지된다.
DeNB(415)는 또한, 변경을 필요로 할 수 있다. eNB 기능의 제공(eNB 유닛(445))에 더하여, DeNB(415)는 또한, 각각의 RN을 위한 Un RB 확립/재확립/취소를 가능하게 하는 Un RB 제어(Un RB 제어 유닛(446)를 제공할 수 있다. DeNB(415)는 Un RB 모델을 충분하게 제어할 수 있고, Un RB는 RN(410)에 대해 바람직한 개수인 8개의 RB로 한정될 수 있다. 나아가 DeNB(415)는, S1 TEID와 Un RBID/로컬 SFID 사이의 관계를 맵핑함으로써 RN(410) 또는 DeNB(415)에 UE 접속을 제공할 수 있고; QoS를 위해 N대1의 맵핑을 제공하도록(S1 인터페이스가 DeNB(415)에서 종료하면 PDCP PDU에 삽입된 더 짧은/로컬 UE SFID를 가지고 S1 인터페이스가 RN(410)에서 종료하면 GTP 터널의 TEID를 가지는, Un 베어러 상에서 하나의 Un RB 또는 UE EPS ID마다 맵핑된, 유사한 QoS를 가지는 다수의 UE EPS 베어러에 대한 각각의 QoS 기준 단위로(예컨대, QoS 등급 식별자 또는 일부 다른 등급 식별자)) UE EPS 베어러 맵핑(베어러 N-1 맵핑 유닛(447))을 제공할 수 있으며; S1 인터페이스가 RN(410)에서 종료하면 로컬 GTP 터널을 제공하는 GTP 터널(UE(405)의 DeNB(415)로부터 RN(410)까지) 관리를 제공할 수 있고; RN-SeGW(448)는 RN에 대한 보안을 제공하기 위해 이용될 수 있으며; UE S1-C와 RN X2-C 인터페이스를 위한 스트림 제어 전송 프로토콜(stream control transmission protocol, SCTP) 관리(HeNB-GW(449))를 제공할 수 있다. HeNB-GW(449)는, UE S1-C 인터페이스를 위한 각각의 RN 및 RN X2-C 인터페이스를 위한 각각의 RN에 대한 SCTP 인스턴스(인스턴스들)를 관리할 수 있다.
대안적인 실시예에 따라, HeNB-GW(449)는, 피코-셀 네트워크, 홈 펨토-셀 네트워크, 또 다른 릴레이 네트워크, 다른 종류의 네트워크, 낮은 전력 네트워크 등과 같은 대안 네트워크를 위한 트래픽 집중 장치로서 역할을 할 수 있는 대안적인 네트워크 GW일 수 있다.
통신 시스템(500)의 보안은, eNB 인증을 위해 이용되는 기술과 동일한 기술(예를 들어, 증명 기반 및 상호 인증)을 이용한 RN 인증으로 강화될 수 있고, 또한 보안되는 게이트웨이(예를 들면, RN-SeGW(448))가 구현될 수 있다. UE(405)의 데이터를 위한 보안은, IPsec 또는 레이어 2 보안 기술을 재이용함으로써 제공될 수 있다.
S1 인터페이스 종료는, IPsec가 필요하지 않다면 DeNB(415)에서 이루어질 수 있는 반면에, IPsec가 필요하다면 RN(410)에서 이루어질 수 있다. 또한, S1 인터페이스가 RN(410)에서 종료된다면, 로컬 UE GTP 터널이 DeNB(415)부터 RN(410)까지 확립될 수 있으며, DeNB(415)에 의해 관리될 수 있다.
QoS는, ARP와 QCI를 조합함으로써 제공될 수 있다. 전형적인 구성에서는, 3개의 SRB에 더하여 5개의 Un DRB로 충분할 수 있다.
도 5는 QoS 성능을 강화하기 위해 여러 네트워크 구성요소들을 개선한 통신 시스템(500)을 도시한다. 도 5에서 도시된 것처럼, 통신 시스템(500)은, 강화된 QoS 성능을 제공하기 위해 EPC 및 E-UTRAN 구성요소에 대한 변경들을 포함한다. QoS 성능을 강화시키기 위해, 통신 시스템(500) 상에 제한이 따를 수 있다. 예시적인 제한들로는, 2개의 홉 통신, 고정된 RN 설치 등을 포함할 수 있다. 통신 시스템(500)은, 보안된 장소에 배치되어 있는 RN과 같이, 보통의 보안 요건을 가지는 낮은 UE 핸드오버 오버헤드를 포함하는 통신을 제공할 수 있다. 커버리지는, 또 다른 관심사인 백홀 오버헤드와 더불어 주요한 관심사로 남을 수 있다. 예를 들어 높은 QoS 등급 세분화(granularity)와 같이, QoS 요건이 높을 수 있다.
통신 시스템(500)은, DeNB(515)에 무선으로 연결된 RN(510)과 무선으로 연결된 UE(505)를 포함한다. DeNB(515)는 유선으로 EPC에 연결될 수 있다. 구체적으로 DeNB(515)는, RN-MME(520), UE-MME(525), UE-SGW(530)(UE-PGW(540)와 추가로 연결된), RN-OAM(535)와 연결될 수 있다. UE-MME(525)는, 예를 들면 핸드오버 목적을 위한, UE(505)의 이동성을 관리하기 위해 이용될 수 있다. UE-SGW(530)는, UE(505)에 패킷을 라우팅 및 UE(505)로부터 패킷을 전송하기 위해 이용될 수 있다. UE-SGW(530)는 또한, 핸드오버 도중에 사용자 평면에 대한 앵커로서 역할을 할 수도 있다. UE-PGW(540)는, UE(505)를 외부 패킷 네트워크(통신 시스템(500)의 일부가 아닌 패킷 네트워크)에 연결하기 위해 이용될 수 있다. UE-MME(525), UE-SGW(530), 및 UE-PGW(540)는, 3GPP LTE 기술 표준에서, 어떠한 변경 없이도 구현될 수 있다.
그러나, RN-MME(520)와 RN-OAM(535)의 부가는 필수적일 수 있다. RN-MME(520)는 RN 인증(USIM을 이용하는)을 수행하도록 이용될 수 있는 반면에, RN-OAM(535)은 다른 OAM 기능들뿐만 아니라 RN IP 주소 관리(DeNB(515)에 의해 부분적으로 할당되지 않았다면)도 수행할 수 있다. 그러나, RN-MME(520)와 RN-OAM(535)의 부가는, 기존의 EPC 구성요소에 대해 어떠한 영향도 주지 않으므로, 앞선 UE에 대한 호환성이 유지된다.
DeNB(515)는 또한, 변경을 필요로 할 수 있다. eNB 기능의 제공(eNB 유닛(545))에 더하여, DeNB(515)는 또한, 선택된 UE EPS 베어러를 위한 Un RB 확립/재확립/취소뿐만 아니라 각각의 RN를 위한 Un RB 확립/재확립/취소를 가능하게 하는 Un RB 제어(Un RB 제어 유닛(546))을 제공할 수 있다. DeNB(515)는 Un RB 모델을 충분하게 제어할 수 있고, Un RB 할당은, 각각의 RN 및/또는 각각의 UE EPS 베어러에 할당될 수 있다. 나아가, DeNB(515)는, S1 인터페이스가 DeNB(515)에서 종료하면 S1 TEID와 Un RBID/로컬 SFID 사이의 관계를 맵핑하고, S1 인터페이스가 RN(510)에서 종료하면 S1 TEID와 Un RBID/로컬 TFID 사이의 관계를 맵핑함으로써 RN(510) 또는 DeNB(515)에 UE 접속을 제공할 수 있고; QoS를 위해 N-1(즉, N대1) 또는 1-1(즉, 1대1)의 맵핑을 제공하는(선택된 UE EPS 베어러에 대한 QoS 맵핑 단위로 또는 UE EPS 맵핑 단위로) UE EPS 베어러 맵핑(베어러 N(1)-1 맵핑 유닛(547))을 제공할 수 있으며; HeNB-GW(548)(선택적으로 DeNB(515)의 외부에 위치할 수 있는)를 제공할 수 있다.
대안적인 실시예에 따라, HeNB-GW(548)는, 피코-셀 네트워크, 홈 네트워크, 또 다른 릴레이 네트워크, 다른 종류의 네트워크, 낮은 전력 네트워크 등과 같은 대안 네트워크를 위한 트래픽 집중 장치로서 역할을 할 수 있는 대안적인 네트워크 GW일 수 있다.
QoS 등급 세분화는, 미디어 액세스 제어(media access control, MAC) 로지컬 채널 식별자(logical channel identifier, LCID) 비트(예를 들어, 5에서 13 비트)의 수를 증가시킴으로써 개선될 수 있다. Un 베어러에 대한 UE EPS 베어러 맵핑은 N-1 또는 1-1 맵핑으로서 구성될 수 있고, PDCP PDU에 삽입된 더 짧은/로컬 UE SFID 또는 GTP 터널의 TEID를 가지는 Un 베어러 상에서 하나의 Un RB 또는 UE EPS ID에 대해 맵핑된, 유사한 QoS(QCI)를 가지는 다수의 UE EPS 베어러에 대한 각각의 QoS 기준 단위로 수행될 수 있다. 맵핑은 또한, 각각의 UE EPS 베어러 맵핑 단위로 수행될 수도 있다.
GTP 터널 및 SCTP 관리는 통신 시스템(400)에 대해 설명된 것일 수 있는 반면에, 보안은 통신 시스템(300) 또는 통신 시스템(400)에 대해 설명된 것일 수 있다.
도 6은 보안 및/또는 QoS 성능을 요건에 부합하게끔 강화할 수 있도록 여러 네트워크 구성요소들을 개선한 통신 시스템(600)을 도시한다. 도 6에서 도시된 것처럼, 통신 시스템(600)은, 요건에 부합하는 배치의 유연성을 제공하도록(즉, 강화된 보안 및/또는 QoS 성능), EPC 및 E-UTRAN 구성요소에 대한 변경들을 포함한다. 배치 유연성을 제공하기 위해서, 통신 시스템(600) 상에 제한이 따를 수 있다. 예시적인 제한들로는, 2 이상의 홉 통신(즉, 접속이 하나 이상의 RN을 포함할 수 있는), 고정된 또는 이동 RN(즉, 다이내믹 토폴로지(dynamic topology) 등을 포함할 수 있다. 통신 시스템(600)은, 높은 보안 요건 및/또는 높은 QoS 요건을 가지는 UE 핸드오버 오버헤드의 어떠한 등급(낮은, 중간, 또는 높은)과의 통신도 제공할 수 있다. 커버리지 및/또는 시스템 용량은, 또 다른 관심사인 백홀 오버헤드와 함께 주요한 관심사가 될 수 있다. 나아가, 통신 시스템(600)에서는, DeNB는 UE 핸드오버 또는 피어-투-피어 통신을 앵커할 수 있다.
통신 시스템(600)은, DeNB(615)에 무선으로 연결된 RN(611)과 무선으로 연결된 RN(610)(서빙 RN)에 무선으로 연결된 UE(605)를 포함한다. 도 6이 2개의 RN의 접속을 도시하고 있지만, 통신 시스템(600)은 0, 1, 2, 3 등의 어떠한 수의 RN의 접속도 지원할 수 있다. DeNB(615)는 유선으로 EPC에 연결될 수 있다. 구체적으로 DeNB(615)는, RN-MME(620), UE-MME(625), UE-SGW(630)(UE-PGW(645)와 추가로 연결된), 이동 RN(MRN)-S/PGW(635), 및 RN-OAM(640)와 연결될 수 있다. UE-MME(625)는, 예를 들면 핸드오버 목적을 위한, UE(605)의 이동성을 관리하기 위해 이용될 수 있다. UE-SGW(630)는, UE(605)에 패킷을 라우팅 및 UE(605)로부터 패킷을 전송하기 위해 이용될 수 있다. UE-SGW(630)는 또한, 핸드오버 도중에 사용자 평면에 대한 앵커로서 역할을 할 수도 있다. UE-PGW(640)는, UE(605)를 외부 패킷 네트워크(통신 시스템(600)의 일부가 아닌 패킷 네트워크)에 연결하기 위해 이용될 수 있다. UE-MME(625), UE-SGW(630), 및 UE-PGW(640)는, 3GPP LTE 기술 표준에서, 어떠한 변경 없이도 구현될 수 있다.
그러나, RN-MME(620), MRN-S/PGW(635), 및 RN-OAM(640)의 부가는 필수적일 수 있다. RN-MME(620)는 DeNB(615)에 의해 관리되는, 서브-네트(sub-net)를 가로지르는 RN 이동성 관리를 수행하도록 이용될 수 있고, MRN-S/PGW(635)는 이동 RN의 선택적인 트래픽 집중 장치(예를 들어, GTP 터널에서 또는 추가 터널에서)로서 수행하도록 이용될 수 있는 반면에, RN-OAM(640)은 다른 OAM 기능들뿐만 아니라 RN IP 주소 관리도 수행할 수 있다. 그러나, RN-MME(620), MRN-S/PGW(635), 및 RN-OAM(640)의 부가는, 기존의 EPC 구성요소에 대해 어떠한 영향도 주지 않으므로, 앞선 UE에 대한 호환성이 유지된다.
DeNB(615)는 또한, 변경을 필요로 할 수 있다. eNB 기능의 제공(eNB 유닛(650))에 더하여, DeNB(615)는 또한, RN 토폴로지 관리(RN 토폴로지 관리 유닛(651))뿐만 아니라, UN 베어러 제어, 접속형 접속(connection oriented) 및 비접속형 기반 접속(connectionless based connection)의 양 접속에 대한 포워딩(forwarding) 제어(포워딩 제어 유닛(652)), SeG 기능(RN-SEG(653)), 트래픽 플로우 탬플릿(traffic flow template, TFT) 기능(TFT 기능(654)), 선택적인 HeNB GW 유사 기능(선택적), 고정 스위칭 및/또는 다이나믹 루팅, 플로우 제어 등도 제공할 수 있다. 근본적으로, DeNB(615)는, RN 토폴로지 관리에 더하여, 통신 시스템(300, 400, 500)의 DeNB의 기능도 제공할 수 있다.
전술한 것처럼, DeNB(615)는, RN 토폴로지 관리를 다이내믹(dynamic)하게 수행할 수 있다. RN 또는 DeNB(615)에 대한 UE 접속의 경우에, DeNB(615)는, 서브네트(subnet) 구성에 따라 RN 인트라 서브네트 이동성 관리(RN intra subnet mobility management) 및/또는 RN 인터 서브네트 이동성 관리(RN inter subnet mobility management)를 수행할 수 있고, RN 또는 DeNB(615)에 대한 RN 접속의 경우에서와 동일하게, DeNB(615)는, 서브네트(subnet) 구성에 따라 RN 인트라 서브네트 이동성 관리(RN intra subnet mobility management) 및/또는 RN 인터 서브넷 이동성 관리(RN inter subnet mobility management)를 수행할 수 있다.
QoS를 위해, 모든 QoS 등급(예를 들면, QCI)과 경로 정보(즉, 다운링크 접속에 대한 목적 RN)가, DeNB 및 RN에서의 스케줄링을 위해 이용될 수 있다. 또한, 모든 QoS 등급 및 경로 정보가 N-1 맵핑에 대해 이용될 수 있다.
통신 시스템(600)은, 다이내믹 토폴로지 네트워크에 대한 비접속형 접속성(connectivity)뿐만 아니라, 고정된 네트워크 및/또는 고정된 UE 구성에 대한 접속형 접속의 양 접속을 제공할 수 있다. 고정된 토폴로지 시스템(예를 들면, 고정된 RN 및 낮은 UE 이동성)에 대한 접속형 접속 데이터 포워딩(connection oriented data forwarding)은, Un/Un RBID 스위칭을 통해 구현될 수 있다. 다이내믹 토폴로지 시스템(예를 들면, RN 이동성 및 높은 UE 이동성)에 대한 비접속형 접속 데이터 포워딩(connectionless oriented data forwarding)은 IP 루팅(routing)을 통해 구현될 수 있다. 하이브리드 시스템은 또한, 이동하는 RN과 높은 이동성 UE에 대해 비접속형 접속 데이터 포워딩이 이용될 수 있는 반면에 고정된 RN과 낮은 이동성의 UE에 대해서는 접속형 접속 데이터 포워딩이 이용될 수 있는 경우에 구현될 수 있다.
접속형 접속 및/또는 비접속형 접속 데이터 포워딩을 제공하는 이점들은, 어느 하나가 필요하지 않은 경우에 GTP 터널에 의해 야기되는 오버헤드의 감소의 가능함 및 피할 수 있는 때에 접속 관리에 의해 야기되는 시그널링(signaling) 오버헤드의 감소 각각에 의한, 무선 리소스의 효율적인 활용을 포함할 수 있다.
나아가, Un RB 관리 및/또는 할당은 또한, 보안 요건, 바람직한 성능 등에 기초하여 수행될 수도 있다. 대체로, Un RB는, 각각이 QoS 등급이 한정된 오퍼레이터(operator)와 관련된, 다수의 RN RB를 포함할 수 있다. UE 서비스 RB마다 다수가 있을 수 있다. 보장된 비트율(guaranteed bit rate, GBR) 서비스에 있어서, QoS 성능의 더욱 양호한 제어를 제공하기 위해, 고유의 Un 베어러가 UE 서비스 베어러에 대한 각각의 GBR 서비스에 할당될 수 있고, 이로써 1-1 맵핑 서비스를 제공한다. 논-GBR(non-GBR) 서비스를 위해, 유사한 QoS 등급을 가지는 서비스 플로우가 대응하는 RN Un RB에 맵핑될 수 있고, 이로써 N-1 맵핑 서비스를 제공한다.
다이내믹 Un RB 관리 및/또는 할당의 이점들은 다음을 포함할 수 있다: UE GBR EPS 베어러(또는 엄격(tight)한 QoS 제어를 필요로 하는 동등한 서비스)의 Un 1-1 맵핑이 더 양호한 QoS 성능 제어를 가능하게 한다; 논-GBR EPS 베어러(또는 상대적으로 느슨한 QoS 제어를 필요로 하는 동등한 서비스)에 있어서, 다수의 홉을 가로지르는 무선 베어러 확립/업데이트가 UE 핸드오버 도중에 회피될 수 있고, 오직 엔드-투-엔드(end-to-end) GTP 터널 확립/취소만을 필요로 한다; 그리고 GBR 베어러에 있어서, 다수의 홉을 가로지르는 무선 베어러가 요건에 따라 업데이트될 것이 요구되고, 따라서 1-1 맵핑이 더 이상의 오버헤드를 발생시키지 않는다.
도 7은 Un RB 관리를 위한 동작(700)의 흐름도를 도시한다. 동작(700)은, DeNB가, DeNB를 포함하는 접속을 위한 Un 무선 인터페이스에 대해 RB를 관리하는 것과 같이, DeNB(615)와 같은 DeNB에서 발생하는 동작들을 나타낼 수 있다. 동작(700)은, DeNB가 보통의 동작 모드에 있는 동안에 발생할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작(700)은, 누군가의 Un RB가 관리되고 있는 접속의 DeNB에서 발생할 수 있다. 대안적인 실시예에 따르면, 동작(700)은, 통신 시스템의 모든 접속에 대해 Un RB를 관리하도록 지정된 특정한 DeNB(또는 일부 다른 엔티티)에서 발생할 수 있다.
동작(700)은, 접속의 QoS 타입을 결정(블록 705)하는 DeNB(또는 특정한 DeNB, 또는 다른 엔티티)를 가지고 시작할 수 있다. 일 실시예로서, 접속의 QoS 타입은 GBR 또는 논-GBR일 수 있다. 그러나, 접속은, 상이한 GBR 등급(level) 등을 포함하는 다른 타입들도 가질 수 있다. 이후 DeNB는, 접속의 QoS 타입에 기초하여 Un RB 맵핑을 선택할 수 있다.
일 실시예로서, DeNB가 체크(check)를 수행하여 접속의 QoS 타입이 GBR인지 여부를 판단할 수 있다(블록 710). 접속의 QoS 타입이 GBR이라면, 이후 DeNB는 접속에 대해 고유의 Un 베어러를 할당할 수 있다. 즉, 1-1 맵핑으로서 접속을 구성할 수 있다(블록 715). 전술한 것처럼, 각각의 UE 서비스 베어러 기반 단위로 접속에 대해 고유의 Un 베어러를 할당하는 것은, QoS의 더 양호한 제어를 가능하게 한다. 일 실시예에 따르면, 다수의 GBR 등급이 있다면, 이후 각각의 상이한 GBR 등급이 상이한 Un 베어러에 할당될 수 있다. 접속의 QoS 타입이 논-GBR이라면, 이후 DeNB는, 대응하는 RN Un RB에 대해 맵핑될, 유사한 QoS 등급(등급들)을 가지는 서비스 플로우를 할당할 수 있다. 즉, N-1 맵핑으로서 접속을 구성할 수 있다(블록 720). 동작(700)은 이후 종료할 수 있다.
전술한 것처럼, 접속의 S1 인터페이스의 종료(예컨대, DeNB 또는 RN에서)는, 보안 요건, 바람직한 성능 등에 따라 변화할 수 있다. 접속의 S1 인터페이스를, 접속 기반에 의한 접속의 어느 부분에서 종료할지를 결정하는 것이 가능할 수 있다. 예를 들면, 작은 패킷을 가지면서 IPsec 보안 요건을 가지지 않는(즉, 낮은 보안 요건을 가짐) 하나의 어플리케이션에서, S1 인터페이스는 DeNB에서 종료될 수 있다. S1 인터페이스가 DeNB에서 종료되면, 이후 Un QoS 맵핑을 위해, UE EPS 베어러가 PDCP PDU 내로 삽입되는 로컬 SFID(관련된 DeNB에 의해 할당된)에 의해 식별될 수 있고, 보안이 레이어 2 보안 기능을 이용하여 제공될 수 있다. 큰 패킷을 가지면서 IPsec 보안 요건도 가지는 하나의 어플리케이션에서는, S1 인터페이스가 RN(바람직하게는 서빙 RN)에서 종료될 수 있고, IPsec를 가지는 GTP 터널이 이용된다.
접속 특성 및 요건에 기초한, S1 인터페이스의 종료의 다이내믹한 선택은, 부가적인 보안을 요구하지 않거나 접속의 패킷이 작아서 오버헤드가 성능에 대한 중요한 영향을 가질 수 있는 경우의 접속에 있어서의 오버헤드의 감소라는 이점이 있을 수 있다. 예를 들면, 낮은 보안 요건을 가지는 서비스 또는 네트워크 자체가 보안되는 경우에 대해, RN에 대한 모든 방법에서 IPsec가 요구되지 않을 수 있고, DeNB에서 S1 인터페이스를 종료하는 것은, 특히 작은 패킷이 포함된 경우에, 높은 백홀 효율성을 제공할 수 있다.
도 8은 S1 종료 판단의 동작(800)의 흐름도를 도시한다. 동작(800)은, DeNB가, DeNB를 포함하는 접속을 관리하는 것과 같이, DeNB(615)와 같은 DeNB에서 발생하는 동작들을 나타낼 수 있다. 동작(800)은, DeNB가 보통의 동작 모드에 있는 동안에 발생할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 동작(800)은, DeNB를 포함하는 접속의 DeNB에서 발생할 수 있다. 대안적인 실시예에 따르면, 동작(800)은, 통신 시스템의 접속들을 관리하도록 지정된 특정한 DeNB(또는 일부 다른 엔티티)에서 발생할 수 있다.
동작(800)은, 접속의 QoS 등급을 결정(블록 805)하는 DeNB를 가지고 시작할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 접속의 QoS 등급은 QoS 제한 등과 같은 정보를 지정할 수 있다(필요하다면). 또한, DeNB는 접속의 보안을 결정할 수 있다(블록 810). 일 실시예로서, 접속의 보안은 바람직한 보안 등급, 이용하는 보안 프로토콜 등을 지정할 수 있다. 이후 DeNB는, 접속의 QoS 등급 및 접속의 보안에 기초하여 S1 인터페이스의 종료를 결정할 수 있다.
DeNB가 체크(check)를 수행하여 QoS 등급이 높은지(접속이 엄격한 QoS 제한을 가짐을 의미함) 여부와 그 보안이 낮은지(엄격하지 않은 보안 방안이 채용될 수 있음을 의미함) 여부를 판단할 수 있다(블록 815). 접속의 QoS 등급이 높다면, 이후 DeNB는, 낮은 오버헤드와 낮은 보안을 제공하기 위해, 가능한 일찍, 예를 들면 DeNB에서 또는 유선 접속성의 말미에서 S1 인터페이스 종료를 설정할 수 있다(블록 820). S1 인터페이스를 가능한 일찍 종료함으로써, 접속의 무선 부분을 통하는 보안 프로토콜 오버헤드가 감소될 수 있다. 유선 접속과는 달리 무선 접속을 통해 대역폭이 전형적으로 제한될 수 있기 때문에, 접속의 무선 부분을 통하는 오버헤드의 감소가 성능을 향상시키는데 도움을 줄 수 있다. 나아가, 낮은 보안 또한 보안 프로토콜 오버헤드를 감소시키는데 도움을 준다.
QoS 등급이 높지 않거나 보안이 높다면, 이후 DeNB는 가능한 늦게 되도록, 예를 들어 접속의 서빙 RN에서 S1 인터페이스 종료를 설정할 수 있다(블록 825). S1 인터페이스 종료가 가능한 늦게 되도록 설정함으로써, 가능한 많은 접속에 대해 최대의 보안이 제공될 수 있고, 이로써 접속의 보안은 최대가 된다. 동작(800)은 이후 종료할 수 있다.
본 발명과 본 발명의 이점들이 상세하게 설명되었으나, 이에 대한 다양한 변경, 대체, 및 개량이, 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 기술적 사상과 범위로부터 벗어남이 없이, 본 명세서에서 이루어질 수 있는 것으로 이해될 것이다.
나아가, 본 출원의 범위는, 본 명세서에서 설명된 프로세스, 기계, 제조물, 조성물, 수단, 방법 및 단계 중의 특정한 실시예들로 한정되는 것으로 의도되지 않는다. 본 명세서에 설명된 대응하는 실시예들과 실질적으로 동일한 기능을 수행하거나 실질적으로 동일한 결과를 달성하는 프로세스, 기계, 제조물, 조성물, 수단, 방법, 또는 단계, 현존하거나 나중에 개발되는 것들이 본 발명에 따라 이용될 수 있다는 것을, 당해 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명의 기재로부터 쉽게 인식할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는 그러한 프로세스, 기계, 제조물, 조성물, 수단, 방법, 또는 단계들을 발명의 보호 범위에 포함하도록 의도된다.

Claims (27)

  1. 통신 제어기(communications controller)로서,
    리소스(resource)를 관리하고 전송 일정(transmission opportunity)을 스케줄링하도록 구성된 통신 제어 유닛(communications control unit);
    상기 통신 제어 유닛과 연결되고, 상기 통신 제어기와 연결된 릴레이 노드(relay node)를 위한 무선 베어러(radio bearer) 및 시스템 토폴로지(system topology)를 관리하도록 구성된 베어러 제어 유닛(bearer control unit);
    상기 베어러 제어 유닛과 연결되고, 무선 베어러에 대한 사용자 베어러의 맵핑(mapping)을 제공하도록 구성된 맵핑 유닛(mapping unit); 및
    상기 통신 제어 유닛과 연결되고, 접속형 접속(connection oriented) 또는 비접속형 접속(connectionless connection) 관리를 수행하도록 구성된 포워딩 제어 유닛(forwarding control unit)
    을 포함하는, 통신 제어기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신 제어 유닛과 연결되고, 상기 통신 제어기와 연결된 대안 네트워크(alternate network)에서 동작하는 통신 장치들에 대한 리소스를 관리하고 전송 일정을 스케줄링하도록 구성된 대안 네트워크 통신 제어기를 더 포함하는, 통신 제어기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 맵핑 유닛은, 관련된 무선 베어러에 대해 유사한(similar) 접속 등급을 맵핑하도록 구성된, 통신 제어기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 맵핑 유닛은, 상이한(different) 무선 베어러에 대해 상이한 접속 등급을 맵핑하도록 추가로 구성된, 통신 제어기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 통신 제어 유닛과 연결되고, 릴레이 노드를 위한 무선 베어러에 대해 보안 프로토콜(security protocol)을 구현하도록 구성된 보안 유닛(security unit)을 더 포함하는, 통신 제어기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보안 프로토콜은 IPsec 보안 프로토콜을 포함하는, 통신 제어기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 통신 제어 유닛과 연결되고, 상기 통신 제어기와 연결된 대안 네트워크에서 동작하는 통신 장치들에 대한 리소스를 관리하고 전송 일정을 스케줄링하도록 구성된 대안 네트워크 통신 제어기를 더 포함하는, 통신 제어기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 맵핑 유닛은, 관련된 무선 베어러에 대해 유사한(similar) 접속 등급을 맵핑하도록 구성된, 통신 제어기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 통신 제어 유닛과 연결되고, 상기 통신 제어기와 연결된 대안 네트워크에서 동작하는 통신 장치들에 대한 리소스를 관리하고 전송 일정을 스케줄링하도록 구성된 대안 네트워크 통신 제어기를 더 포함하는, 통신 제어기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 맵핑 유닛은, 상이한 무선 베어러에 대해 상이한 접속 등급을 맵핑하거나, 관련된 무선 베어러에 대해 유사한 접속 등급을 맵핑하도록 구성된, 통신 제어기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 통신 제어 유닛과 연결되고, 릴레이 노드를 위한 무선 베어러에 대해 보안 프로토콜을 구현하도록 구성된 보안 유닛을 더 포함하는, 통신 제어기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 포워딩 제어 유닛은, 고정된 토폴로지 시스템에 대한 접속형 접속 관리 및 다이내믹(dynamic) 토폴로지 시스템에 대한 비접속형 접속 관리를 수행하는, 통신 제어기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 릴레이 노드는 고정형(fixed) 또는 이동형(mobile)일 수 있고,
    상기 포워딩 제어 유닛은, 고정된 릴레이 노드를 포함하는 접속들에 대한 접속형 접속 관리 및 이동형 릴레이 노드에 대한 비접속형 접속 관리를 수행하는, 통신 제어기.
  14. 통신 네트워크 시스템으로서,
    리소스를 관리하고, 전송 일정을 스케줄링하며, 적어도 하나의 통신 제어기와 연결된 릴레이 노드를 위한 무선 베어러를 관리하고, 시스템 토폴로지를 관리하고, 무선 베어러에 대한 사용자 베어러의 맵핑을 제공하고, 접속형 접속 또는 비접속형 접속 관리를 수행하도록 구성된 상기 적어도 하나의 통신 제어기; 및
    상기 적어도 하나의 통신 제어기와 연결되고, 코어 네트워크(core network)와 연결된 통신 장치들을 관리하며, 상기 코어 네트워크와 연결된 릴레이 노드를 관리하도록 구성된 상기 코어 네트워크
    를 포함하는, 통신 네트워크 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 코어 네트워크는,
    사용자들의 이동성(mobility)을 관리하도록 구성된 사용자 이동성 관리 유닛(user mobility management unit);
    상기 통신 장치들에 대해 패킷(packet)을 라우팅(route)하고 상기 통신 장치들로부터 패킷(packet)을 전송(forward)하도록 구성된 사용자 서빙 게이트웨이 유닛(user serving gateway unit);
    상기 사용자 서빙 게이트웨이 유닛과 연결되고, 상기 사용자들을 외부(external) 통신 네트워크와 연결하도록 구성된 사용자 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이 유닛(user packet data network gateway unit);
    릴레이 노드 인증을 수행하도록 구성된 릴레이 이동성 관리 유닛(relay mobility management unit); 및
    릴레이 노드 주소 관리를 수행하도록 구성된 릴레이 동작, 관리, 유지 유닛(relay operation, administration, and maintenance unit)
    을 포함하는, 통신 네트워크 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 코어 네트워크는, 릴레이 노드로부터의 트래픽(traffic)을 집중시키도록 구성된 트래픽 집중 장치를 더 포함하는, 통신 네트워크 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 릴레이 이동성 관리 유닛은, 디폴트(default) 릴레이 노드 무선 베어러를 관리하도록 추가로 구성된, 통신 네트워크 시스템.
  18. 접속(connection)을 구성하는 방법으로서,
    릴레이 노드가 접속의 서비스 품질(quality of service, QoS) 등급을 결정하는 단계;
    릴레이 노드가 상기 접속의 보안 등급(security level)을 결정하는 단계; 및
    릴레이 노드가 코어 네트워크와 통신 시스템의 사용자 사이의 접속의 인터페이스(interface)에 대한 종료를 설정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 설정하는 단계는 상기 QoS 등급과 상기 보안 등급에 기초하며,
    상기 인터페이스는 상기 통신 시스템의 상기 코어 네트워크에 대한 인터페이스를 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 접속은, 상기 사용자, 상기 사용자를 서빙(serving)하는 릴레이 노드, 상기 릴레이 노드에 대한 제어기, 및 상기 코어 네트워크를 포함하고,
    상기 종료를 설정하는 단계는, 상기 접속의 보안 등급이 높다는 판정에 응하여 상기 릴레이 노드에서의 종료를 설정하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 종료를 설정하는 단계는, 상기 접속의 보안 등급이 낮다는 판정에 응하여 상기 제어기에서의 종료를 설정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제어기에서의 종료를 설정하는 단계는, 상기 접속의 QoS 등급이 낮다는 판정에 응하여 상기 제어기에서의 종료를 설정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 코어 네트워크와 상기 인터페이스의 종료 사이의 접속을 통해 보안 프로토콜이 구현되는, 방법.
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
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