KR101953269B1 - 비승인 전송 방법, 사용자 장비, 액세스 네트워크 장치, 및 코어 네트워크 장치 - Google Patents

비승인 전송 방법, 사용자 장비, 액세스 네트워크 장치, 및 코어 네트워크 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비승인 전송 방법, 사용자 장비, 액세스 네트워크 장치, 및 코어 네트워크 장치를 제공한다. 비승인 전송 방법은, 사용자 장비가, 비승인 전송에 사용되고 또한 코어 네트워크 장치에 의해 할당된 사용자 장비 식별자와 키를 획득하는 단계; 사용자 장비가 사용자 장비 식별자와 키를 이용하여 데이터를 암호화하고 캡슐화하는 단계; 및 사용자 장비가 제1 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 상에서, 암호화되고 캡슐화된 데이터를 액세스 네트워크 장치에 비승인 전송 모드로 전송하는 단계를 포함한다. 본 발명의 기술적 해결책에 따르면, 단순하고, 효과적이며, 안전한 통신이 비승인 전송 시나리오에서 구현될 수 있다.

Description

비승인 전송 방법, 사용자 장비, 액세스 네트워크 장치, 및 코어 네트워크 장치
본 발명의 실시예는 통신 기술 분야에 관한 것으로, 상세하게는 비승인 전송 방법, 사용자 장비, 액세스 네트워크 장치, 및 코어 네트워크 장치에 관한 것이다.
롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE) 시스템에서, 사용자 장비(User Equipment, UE)가 상향링크 데이터를 전송할 필요가 있으면, 사용자 장비는 상향링크 스케줄링 요청(Scheduling Request, SR) 메커니즘을 이용한다. UE는 상향링크 스케줄링 요청을 기지국에 송신하고, 데이터 전송을 위해 UE가 상향링크 자원을 필요로 한다는 것을 기지국에 알린다. UE로부터 스케줄링 요청을 수신한 후에, 기지국은 특정 자원을 UE에 할당한다. UE는 할당된 자원 상에서 데이터를 전송한다.
사물 인터넷이 발전함에 따라 머신 타입 통신(Machine Type Communication, MTC) 서비스의 수가 증가해왔다. MTC 서비스의 경우, 일반적으로, 데이터 패킷이 비교적 작으며, 상대적으로 낮은 전송 지연이 요구된다. 다수의 MTC 서비스가 존재하는 경우, 전술한 스케줄링 요청 메커니즘은 높은 시그널링 오버헤드를 초래할 뿐만 아니라 전송 지연도 초래한다.
전술한 문제를 해결하기 위하여, 상향링크 비승인(Grant Free) 전송의 기술적 해결책이 제안되어 있다. 비승인이란, 공중 육상 이동 네트워크(Public Land Mobile Network, PLMN)에서, UE가 스케줄링 요청을 이용하여 데이터 전송을 위한 자원을 기지국에 요청할 필요가 없음을 의미한다. 비승인 사용자가 경쟁 전송 자원(contention transmission unit, CTU) 상에서, 전송될 데이터의 상이한 특성, 전송 지연 요구사항 또는 전송 신뢰성 요구사항에 따라 패킷을 비승인 전송 모드로 직접 전송할 수 있다.
기존의 LTE 시스템에서는, 통신하는 동안 사용자 장비가 무선 통신 네트워크로의 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 연결을 구축할 필요가 있다. 또한, 이동성 관리 엔티티(mobility management entity, MME)가 홈 위치 레지스터(Home Location Register, HLR) 상에 기록된 사용자 장비 정보에 따라 사용자 장비의 인증을 완료한다. 구축된 베어러 채널을 통해 서비스 데이터 흐름을 전송하기 위해, 사용자 장비, 기지국, 서빙 게이트웨이(Serving Gateway, S-GW), 및 공중 데이터 네트워크(Public Data Network, PDN) 게이트웨이(PDN Gateway, P-GW) 간에는 베어러 채널이 구축될 필요가 있다. 게다가, 패킷 데이터 수렴 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol, PDCP) 엔티티, 무선 링크 레이어(radio link control, RLC) 엔티티, 매체 접근 제어(Medium Access Control, MAC) 엔티티, 및 물리 계층(physical layer, PHY) 엔티티 등을 포함하는 프로토콜 스택 컨텍스트(protocol stack context)가 사용자 장비와 네트워크 장치에 대해 추가로 구축될 필요가 있다. 데이터 전송의 무결성 및 보안을 보장하기 위해, 사용자 장비는 PDCP 엔티티에 대해 무결성 보호(integrity protection) 및 암호화와 역암호화 프로세스를 수행한다.
비승인(Grant Free, GF) 전송 시나리오에서는, 사용자 장비가 유휴 상태 또는 연결 상태에 있을 수 있다. 연결 상태에서, 사용자 장비와 네트워크 장치는 무선 인터페이스 전송에 필요한 컨텍스트 자원, 즉 PDCP, RLC, MAC, 및 PHY 엔티티를 유지함으로써, 데이터 전송의 무결성과 보안을 보장한다. 이때, 프로토콜 스택의 여분의 부가 정보가 전송 효율을 감소시킨다. 유휴 상태에서, 사용자 장비는 네트워크 측으로의 RRC 연결을 구축할 필요가 없으며, 경쟁 전송 자원(contention transmission unit, CTU) 상에서 패킷을 비승인 전송 모드로 직접 전송할 수 있다. 이 기술적 해결책은 간단하고 또한 효과적이지만, 데이터 전송 보안을 고려하지 않는다.
따라서, 비승인 전송 시나리오에서 단순하고, 효과적이며, 안전한 통신을 어떻게 구현하느냐가 시급하게 해결되어야 할 문제이다.
본 발명의 실시예는 비승인 전송 방법, 사용자 장비, 액세스 네트워크 장치, 및 코어 네트워크 장치를 제공함으로써, 비승인 전송 시나리오에서 단순하고, 효과적이며, 안전한 통신을 구현한다.
제1 양태에 따르면, 비승인 전송 방법이 제공된다. 상기 비승인 전송 방법은, 사용자 장비가, 비승인 전송에 사용되고 또한 코어 네트워크 장치에 의해 할당된 사용자 장비 식별자와 키를 획득하는 단계; 상기 사용자 장비가 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 이용하여 데이터를 암호화하고 캡슐화하는 단계; 및 상기 사용자 장비가 제1 경쟁 전송 단위(contention transmission unit, CTU) 자원 상에서, 상기 암호화되고 캡슐화된 데이터를 액세스 네트워크 장치에 비승인 전송 모드로 전송하는 단계를 포함한다.
가능한 제1 구현에서, 상기 사용자 장비가, 비승인 전송에 사용되고 또한 코어 네트워크 장치에 의해 할당된 사용자 장비 식별자와 키를 획득하는 단계는, 상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계 - 상기 제1 요청 메시지는 상기 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 상기 사용자 장비에 할당하도록 상기 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용되는 것임 -; 및 상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여, 상기 코어 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 제1 응답 메시지는 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 싣고 있다.
가능한 제1 구현을 참조하여, 가능한 제2 구현에서, 상기 사용자 장비가 제1 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 상에서, 상기 암호화되고 캡슐화된 데이터를 액세스 네트워크 장치에 비승인 전송 모드로 전송하는 단계는, 상기 사용자 장비가, 복수의 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 중에서 상기 제1 CTU 자원을 선택하고, 전송을 위해 상기 암호화되고 캡슐화된 데이터를 상기 제1 CTU 자원에 매핑하는 단계를 포함한다.
가능한 제1 구현을 참조하여, 가능한 제3 구현에서, 상기 비승인 전송 방법은, 상기 사용자 장비가 상기 복수의 CTU 자원 중에서 제2 CTU 자원을 선택하는 단계를 더 포함한다. 상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계는, 상기 액세스 네트워크 장치가 상기 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신할 수 있도록, 상기 사용자 장비가 상기 제1 요청 메시지를 상기 제2 CTU 자원에 매핑하여 상기 제1 요청 메시지를 상기 액세스 네트워크 장치에 송신하는 단계를 포함한다.
가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제4 구현에서, 상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계 이전에, 상기 비승인 전송 방법은, 상기 사용자 장비가, 상기 코어 네트워크 장치에 의해 생성된 공개 키를 포함하고 또한 상기 액세스 네트워크 장치에 의해 브로드캐스트된 시스템 정보 블록(system information block, SIB) 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 사용자 장비가 상기 공개 키를 이용하여 상기 제1 요청 메시지를 암호화하는 단계를 더 포함한다. 상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계는, 상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여, 상기 암호화된 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계를 포함한다.
가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제5 구현에서, 상기 제1 요청 메시지는 비접속 계층 메시지(non-access stratum message)/접속 메시지(attach message)이고, 상기 비접속 메시지/접속 메시지는 레지스터 비승인 요청 필드(register grant-free request field)를 포함하며, 상기 제1 응답 메시지는 비접속 수락 메시지(non-access accept message)/접속 수락 메시지(attach accept message)이고, 상기 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지는 레지스터 비승인 응답 필드(register grant-free response field)를 포함하거나; 또는 상기 제1 요청 메시지는 레지스터 비승인 요청 메시지이고, 상기 제1 응답 메시지는 등록 응답 메시지이다.
가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제6 구현에서, 제1 양태에 따른 비승인 전송 방법은, 상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치에 의해 송신된 상기 복수의 CTU 자원의 지시 정보를 수신하는 단계를 더 포함한다.
가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제7 구현에서, 상기 사용자 장비가 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 이용하여 데이터를 암호화하고 캡슐화하는 단계는, 상기 사용자 장비가 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 이용하여 상기 사용자 장비의 전송 적응 계층(transport adaptation layer)에서 상기 데이터를 암호화하고 캡슐화하는 단계를 포함한다.
가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제8 구현에서, 상기 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능을 가진 독립적인 물리적 장치이거나, 또는 상기 코어 네트워크 장치는 이동성 관리 엔티티(mobility management entity)이고, 상기 이동성 관리 엔티티는 저지연 서비스 기능 엔티티를 포함한다.
제2 양태에 따르면, 비승인 전송 방법이 제공된다. 상기 비승인 전송 방법은, 코어 네트워크 장치가 액세스 네트워크 장치로부터, 제1 경쟁 전송 단위(contention transmission unit, CTU) 상에서 사용자 장비에 의해 비승인 전송 모드로 전송된 데이터를 수신하는 단계 - 상기 데이터는, 비승인 전송에 사용되고 또한 상기 코어 네트워크 장치에 의해 상기 사용자 장비에 할당된 키와 사용자 장비 식별자를 이용하여 암호화되고 캡슐화됨 -; 상기 코어 네트워크 장치가 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키에 따라 상기 데이터를 역캡슐화하고 역암호화하는 단계; 및 상기 코어 네트워크 장치가 상기 역함호화된 데이터를 상기 데이터 내의 목적지 주소에 송신하는 단계를 포함한다.
가능한 제1 구현에서, 제2 양태에 따른 비승인 전송 방법은, 상기 코어 네트워크 장치가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 상기 사용자 장비로부터 제1 요청 메시지를 수신하는 단계 - 상기 제1 요청 메시지는 상기 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 상기 사용자 장비에 할당하도록 상기 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용되는 것임 -; 상기 코어 네트워크 장치가 비승인 전송에 사용된 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 상기 사용자 장비에 할당하는 단계; 및 상기 코어 네트워크 장치가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 응답 메시지를 상기 사용자 장비에 송신하는 단계를 더 포함한다. 여기서, 상기 제1 응답 메시지는 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 싣고 있다.
제2 양태 또는 제2 양태의 가능한 제1 구현을 참조하여, 가능한 제2 구현에서, 제2 양태에 따른 비승인 전송 방법은, 상기 코어 네트워크 장치가 공개 키와 개인 키의 쌍을 생성하는 단계; 상기 코어 네트워크 장치가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 상기 공개 키를 상기 사용자 장비에 송신하는 단계; 및 상기 코어 네트워크 장치가 상기 개인 키를 이용하여, 상기 공개 키를 포함하는 상기 제1 요청 메시지를 역함호화하는 단계를 더 포함한다.
가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제3 구현에서, 상기 제1 요청 메시지는 비접속 계층 메시지(non-access stratum message)/접속 메시지(attach message)이고, 상기 비접속 메시지/접속 메시지는 레지스터 비승인 요청 필드(register grant-free request field)를 포함하며, 상기 제1 응답 메시지는 비접속 수락 메시지(non-access accept message)/접속 수락 메시지(attach accept message)이고, 상기 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지는 레지스터 비승인 응답 필드(register grant-free response field)를 포함하거나; 또는 상기 제1 요청 메시지는 레지스터 비승인 요청 메시지이고, 상기 제1 응답 메시지는 등록 응답 메시지이다.
가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제4 구현에서, 상기 코어 네트워크 장치가 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키에 따라 상기 데이터를 역캡슐화하고 역암호화하는 단계는, 상기 코어 네트워크 장치가 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 이용하여 상기 코어 네트워크 장치의 적응 계층(transport adaptation layer)에서 상기 데이터를 역캡슐화하고 역암호화하는 단계를 포함한다.
가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제5 구현에서, 상기 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능을 가진 독립적인 물리적 장치이거나, 또는 상기 코어 네트워크 장치는 이동성 관리 엔티티(mobility management entity)이고, 상기 이동성 관리 엔티티는 저지연 서비스 기능 엔티티를 포함한다.
제3 양태에 따르면, 비승인 전송 방법이 제공된다. 상기 비승인 전송 방법은, 액세스 네트워크 장치가 사용자 장비로부터 제1 요청 메시지를 수신하는 단계 - 상기 제1 요청 메시지는 상기 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 상기 사용자 장비에 할당하도록 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용되는 것임 -; 상기 액세스 네트워크 장치가 상기 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계; 상기 액세스 네트워크 장치가 상기 코어 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 응답 메시지를 수신하는 단계 - 상기 제1 응답 메시지는 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 싣고 있음 -; 상기 사용자 장비가 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 이용하여 데이터를 암호화하고 캡슐화할 수 있도록, 상기 액세스 네트워크 장치가 상기 제1 응답 메시지를 상기 사용자 장비에 송신하는 단계; 상기 액세스 네트워크 장치가 제1 경쟁 전송 단위(contention transmission unit, CTU) 자원 상에서, 상기 사용자 장비에 의해 비승인 전송 모드로 전송된 상기 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 액세스 네트워크 장치가 상기 데이터를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계를 포함한다.
가능한 제1 구현에서, 상기 액세스 네트워크 장치가 상기 사용자 장비로부터 제1 요청 메시지를 수신하는 단계는, 상기 액세스 네트워크 장치가, 복수의 CTU 자원 중 제2 CTU 자원 상에서 상기 사용자 장비에 의해 전송된 상기 제1 요청 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.
제3 양태 또는 제3 양태의 가능한 제1 구현을 참조하여, 가능한 제2 구현에서, 제3 양태에 따른 비승인 전송 방법은, 상기 액세스 네트워크 장치가 상기 코어 네트워크 장치로부터 공개 키를 수신하는 단계; 및 상기 액세스 네트워크 장치가 시스템 정보 블록(system information block, SIB) 메시지 내의 상기 공개 키를 브로드캐스트하는 단계를 더 포함한다. 상기 액세스 네트워크 장치가 상기 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계는, 상기 액세스 네트워크 장치가 상기 공개 키를 이용하여 상기 사용자 장비에 의해 암호화된 상기 제1 요청 메시지를 수신하고, 상기 암호화된 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계를 포함한다. 상기 액세스 네트워크 장치가 상기 코어 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 응답 메시지를 수신하는 단계는, 상기 액세스 네트워크 장치가 개인 키를 이용하여 상기 코어 네트워크 장치에 의해 암호화된 상기 제1 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.
제3 양태의 가능한 제1 구현 또는 제2 구현을 참조하여, 가능한 제3 구현에서, 제3 양태에 따른 비승인 전송 방법은, 상기 액세스 네트워크 장치가 상기 복수의 CTU 자원의 지시 정보를 상기 사용자 장비에 송신하는 단계를 더 포함한다.
제3 양태의 가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제4 구현에서, 상기 제1 요청 메시지는 비접속 계층 메시지(non-access stratum message)/접속 메시지(attach message)이고, 상기 비접속 메시지/접속 메시지는 레지스터 비승인 요청 필드(register grant-free request field)를 포함하며, 상기 제1 응답 메시지는 비접속 수락 메시지(non-access accept message)/접속 수락 메시지(attach accept message)이고, 상기 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지는 레지스터 비승인 응답 필드(register grant-free response field)를 포함하거나; 또는 상기 제1 요청 메시지는 레지스터 비승인 요청 메시지이고, 상기 제1 응답 메시지는 등록 응답 메시지이다.
제3 양태의 가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제5 구현에서, 상기 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능을 가진 독립적인 물리적 장치이거나, 또는 상기 코어 네트워크 장치는 이동성 관리 엔티티(mobility management entity)이고, 상기 이동성 관리 엔티티는 저지연 서비스 기능 엔티티를 포함한다.
제4 양태에 따르면, 사용자 장비가 제공된다. 상기 사용자 장비는, 비승인 전송(grant-free transmission)에 사용되고 코어 네트워크 장치에 의해 할당된 사용자 장비 식별자와 키를 획득하도록 구성된 획득 모듈; 상기 키를 이용하여 데이터를 암호화하도록 구성된 암호화 모듈; 상기 사용자 장비 식별자를 이용하여 상기 데이터를 캡슐화하도록 구성된 캡슐화 모듈; 및 제1 경쟁 전송 단위(contention transmission unit, CTU) 자원 상에서, 상기 암호화되고 캡슐화된 데이터를 액세스 네트워크 장치에 비승인 전송 모드로 전송하도록 구성된 송신 모듈을 포함한다.
가능한 제1 구현에서, 상기 획득 모듈은 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하고 - 여기서, 상기 제1 요청 메시지는 상기 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 상기 사용자 장비에 할당하도록 상기 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용되는 것임 -; 상기 획득 모듈은 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여, 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 싣고 있고 상기 코어 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 응답 메시지를 수신한다.
제4 양태의 가능한 제1 구현을 참조하여, 가능한 제2 구현에서, 상기 송신 모듈은, 복수의 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 중에서 상기 제1 CTU 자원을 선택하고, 전송을 위해 상기 암호화되고 캡슐화된 데이터를 상기 제1 CTU 자원에 매핑한다.
제4 양태의 가능한 제1 구현을 참조하여, 가능한 제3 구현에서, 상기 송신 모듈은 추가적으로, 상기 액세스 네트워크 장치가 상기 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신할 수 있도록, 상기 복수의 CTU 자원 중에서 제2 CTU 자원을 선택하고, 상기 제1 요청 메시지를 상기 제2 CTU 자원에 매핑하여 상기 제1 요청 메시지를 상기 액세스 네트워크 장치에 송신한다.
제4 양태의 가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제4 구현에서, 상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 상기 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하기 전에, 상기 획득 모듈은 추가적으로, 상기 액세스 네트워크 장치에 의해 브로드캐스트된 시스템 정보 블록(system information block, SIB) 메시지를 수신하고 - 여기서, 상기 SIB 메시지는 상기 코어 네트워크 장치에 의해 생성된 공개 키를 포함하고 있음 -; 상기 암호화 모듈은 상기 공개 키를 이용하여 상기 제1 요청 메시지를 암호화하며; 상기 송신 모듈은 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여, 상기 암호화된 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신한다.
제4 양태의 가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제5 구현에서, 상기 제1 요청 메시지는 비접속 계층 메시지(non-access stratum message)/접속 메시지(attach message)이고, 상기 비접속 메시지/접속 메시지는 레지스터 비승인 요청 필드(register grant-free request field)를 포함하며, 상기 제1 응답 메시지는 비접속 수락 메시지(non-access accept message)/접속 수락 메시지(attach accept message)이고, 상기 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지는 레지스터 비승인 응답 필드(register grant-free response field)를 포함하거나; 또는 상기 제1 요청 메시지는 레지스터 비승인 요청 메시지이고, 상기 제1 응답 메시지는 등록 응답 메시지이다.
제4 양태의 가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제6 구현에서, 상기 획득 모듈은 추가적으로, 상기 액세스 네트워크 장치에 의해 송신된 상기 복수의 CTU 자원의 지시 정보를 수신한다.
제4 양태의 가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제7 구현에서, 상기 암호화 모듈은 상기 키를 이용하여 상기 사용자 장비의 전송 적응 계층(transport adaptation layer)에서 상기 데이터를 암호화하고, 상기 캡슐화 모듈은 상기 사용자 장비 식별자를 이용하여 상기 사용자 장비의 전송 적응 계층에서 상기 데이터를 캡슐화한다.
제4 양태의 가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제8 구현에서, 상기 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능을 가진 독립적인 물리적 장치이거나, 또는 상기 코어 네트워크 장치는 이동성 관리 엔티티(mobility management entity)이고, 상기 이동성 관리 엔티티는 저지연 서비스 기능 엔티티를 포함한다.
제5 양태에 따르면, 코어 네트워크 장치가 제공된다. 상기 코어 네트워크 장치는, 액세스 네트워크 장치로부터, 제1 경쟁 전송 단위(contention transmission unit, CTU) 상에서 사용자 장비에 의해 비승인 전송 모드(grant-free transmission mode)로 전송된 데이터를 수신하도록 구성된 수신 모듈 - 상기 데이터는, 비승인 전송에 사용되고 또한 상기 코어 네트워크 장치에 의해 상기 사용자 장비에 할당된 키와 사용자 장비 식별자를 이용하여 암호화되고 캡슐화됨 -; 상기 사용자 장비 식별자에 따라 상기 데이터를 역캡슐화하도록 구성된 역캡슐화 모듈; 상기 키에 따라 상기 데이터를 역암호화하도록 구성된 역암호화 모듈; 및 상기 역암호화된 데이터를 상기 데이터 내의 목적지 주소에 송신하도록 구성된 송신 모듈을 포함한다.
가능한 제1 구현에서, 제5 양태에 따른 코어 네트워크 장치는, 할당 모듈을 더 포함한다. 상기 수신 모듈은 추가적으로, 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 상기 사용자 장비로부터 제1 요청 메시지를 수신하고 - 여기서, 상기 제1 요청 메시지는 상기 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 상기 사용자 장비에 할당하도록 상기 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용되는 것임 -; 상기 할당 모듈은 비승인 전송에 사용된 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 상기 사용자 장비에 할당하며; 상기 송신 모듈은 추가적으로, 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 응답 메시지를 상기 사용자 장비에 송신한다. 여기서, 상기 제1 응답 메시지는 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 싣고 있다.
제5 양태 또는 제5 양태의 가능한 제1 구현을 참조하여, 가능한 제2 구현에서, 제5 양태에 따른 코어 네트워크 장치는, 생성 모듈을 더 포함한다. 상기 생성 모듈은 공개 키와 개인 키의 쌍을 생성하고; 상기 송신 모듈은 추가적으로, 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 상기 공개 키를 상기 사용자 장비에 송신하며; 상기 역암호화 모듈은 추가적으로, 상기 개인 키를 이용하여, 상기 공개 키를 포함하는 상기 제1 요청 메시지를 역암호화한다.
제5 양태의 가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제3 구현에서, 상기 제1 요청 메시지는 비접속 계층 메시지(non-access stratum message)/접속 메시지(attach message)이고, 상기 비접속 메시지/접속 메시지는 레지스터 비승인 요청 필드(register grant-free request field)를 포함하며, 상기 제1 응답 메시지는 비접속 수락 메시지(non-access accept message)/접속 수락 메시지(attach accept message)이고, 상기 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지는 레지스터 비승인 응답 필드(register grant-free response field)를 포함하거나; 또는 상기 제1 요청 메시지는 레지스터 비승인 요청 메시지이다.
제5 양태의 가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제4 구현에서, 상기 역캡슐화 모듈은 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 이용하여 상기 코어 네트워크 장치의 적응 계층(transport adaptation layer)에서 상기 데이터를 역암호화하고, 상기 역암호화 모듈은 상기 키를 이용하여 상기 코어 네트워크 장치의 적응 계층에서 상기 데이터를 역암호화한다.
제5 양태의 가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제5 구현에서, 상기 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능을 가진 독립적인 물리적 장치이거나, 또는 상기 코어 네트워크 장치는 이동성 관리 엔티티(mobility management entity)이고, 상기 이동성 관리 엔티티는 저지연 서비스 기능 엔티티를 포함한다.
제6 양태에 따르면, 액세스 네트워크 장치가 제공된다. 상기 액세스 네트워크 장치는, 사용자 장비로부터 제1 요청 메시지를 수신하도록 구성된 수신 모듈 - 상기 제1 요청 메시지는 상기 사용자 장비가 비승인 전송(grant-free transmission)을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용된 사용자 장비 식별자와 키를 상기 사용자 장비에 할당하도록 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용되는 것임 -; 및 상기 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하도록 구성된 송신 모듈을 포함한다. 상기 수신 모듈은 추가적으로, 상기 코어 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 응답 메시지를 수신하고 - 여기서, 상기 제1 응답 메시지는 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 싣고 있음 -; 상기 송신 모듈은 추가적으로, 상기 사용자 장비가 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 이용하여 데이터를 암호화하고 캡슐화할 수 있도록, 제1 응답 메시지를 상기 사용자 장비에 송신하며; 상기 수신 모듈은 추가적으로, 제1 경쟁 전송 단위(contention transmission unit, CTU) 자원 상에서 상기 사용자 장비에 의해 비승인 전송 모드로 전송된 상기 데이터를 수신하고; 상기 송신 모듈은 추가적으로, 상기 데이터를 상기 코어 네트워크 장치에 송신한다.
가능한 제1 구현에서, 상기 수신 모듈은 추가적으로, 복수의 CTU 자원 중 제2 CTU 자원 상에서 상기 사용자 장비에 의해 전송된 상기 제1 요청 메시지를 수신한다.
제6 양태 또는 제6 양태의 가능한 제1 구현을 참조하여, 가능한 제2 구현에서, 상기 수신 모듈은 추가적으로, 상기 코어 네트워크 장치로부터 공개 키를 수신하고; 상기 송신 모듈은 추가적으로, 시스템 정보 블록(system information block, SIB) 메시지 내의 상기 공개 키를 브로드캐스트하며; 상기 수신 모듈은 상기 공개 키를 이용하여, 상기 사용자 장비에 의해 암호화된 상기 제1 요청 메시지를 수신하고, 상기 암호화된 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하고; 상기 수신 모듈은 개인 키를 이용하여 상기 코어 네트워크 장치에 의해 암호화된 상기 제1 응답 메시지를 수신한다.
제6 양태의 가능한 제1 또는 제2 구현을 참조하여, 가능한 제3 구현에서, 상기 송신 모듈은 추가적으로, 상기 복수의 CTU 자원의 지시 정보를 상기 사용자 장비에 송신한다.
제6 양태의 가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제4 구현에서, 상기 제1 요청 메시지는 비접속 계층 메시지(non-access stratum message)/접속 메시지(attach message)이고, 상기 비접속 메시지/접속 메시지는 레지스터 비승인 요청 필드(register grant-free request field)를 포함하며, 상기 제1 응답 메시지는 비접속 수락 메시지(non-access accept message)/접속 수락 메시지(attach accept message)이고, 상기 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지는 레지스터 비승인 응답 필드(register grant-free response field)를 포함하거나; 또는 상기 제1 요청 메시지는 레지스터 비승인 요청 메시지이고, 상기 제1 응답 메시지는 등록 응답 메시지이다.
제6 양태의 가능한 이전의 구현 중 어느 하나를 참조하여, 가능한 제5 구현에서, 상기 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능을 가진 독립적인 물리적 장치이거나, 또는 상기 코어 네트워크 장치는 이동성 관리 엔티티(mobility management entity)이고, 상기 이동성 관리 엔티티는 저지연 서비스 기능 엔티티를 포함한다.
전술한 기술적 해결책에 기초하여, 사용자 장비가 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 코어 네트워크 장치로부터 획득하고, 전송될 데이터를 사용자 장비 식별자와 키를 이용하여 암호화하고 캡슐화하며, CTU 자원 상에서 데이터를 비승인 전송 모드로 전송한다. 프로토콜 스택의 여분의 추가적인 정보가 회피되기 때문에, 단순하고 효과적인 통신이 구현된다. 또한, 전용 사용자 식별자 및 전용 키를 사용하여 패킷 전송 보안을 보장한다. 따라서, 비승인 전송 시나리오에서 단순하고 효과적이며 안전한 통신이 구현된다.
이하, 본 발명의 실시예의 기술적 해결책을 더 명확히 설명하기 위해, 본 실시예를 설명하는 데 필요한 첨부 도면에 대해 간략하게 설명한다. 명백히, 다음의 설명에서의 첨부 도면은 단지 본 발명의 일부 실시예를 나타낼 뿐이며, 당업자라면 창의적인 노력 없이도 이들 첨부 도면으로부터 다른 도면을 도출해낼 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 통신 시스템의 개략적인 아키텍쳐 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 시스템(200)의 개략적인 아키텍쳐 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 CTU 자원 정의의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비승인 전송 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비승인 전송 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비승인 전송 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비승인 전송 프로세스에 기반한 개략적인 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비승인 전송 프로세스에 기반한 개략적인 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비승인 전송에 사용되는 시그널링 흐름의 개략도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 비승인 전송에 사용되는 프로토콜 스택의 개략도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 장비의 개략적인 구조도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어 네트워크 장치의 개략적인 구조도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 네트워크 장치의 개략적인 구조도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자 장비의 개략적인 구조도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 코어 네트워크 장치의 개략적인 구조도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액세스 네트워크 장치의 개략적인 구조도이다.
이하, 본 발명의 실시예의 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 기술적 해결책을 명확하게 설명한다. 명백히, 이하의 실시예는 본 발명의 실시예의 전부가 아니라 단지 일부일 뿐이다. 창작적인 노력 없이 본 발명의 실시예에 기반하여 당업자에 의해 획득되는 다른 모든 실시예는 본 발명의 보호 범위에 속할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 "컴포넌트", "모듈", 및 "시스템"과 같은 용어는, 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행되는 소프트웨어를 나타내기 위해 사용된다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서 상에서 실행되는 프로세스, 프로세서, 객체(object), 실행 가능한 파일, 실행의 쓰레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 도면에 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 장치 상에서 실행되는 애플리케이션과 컴퓨팅 장치는 둘 다 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세스 및/또는 실행의 쓰레드 내에 존재할 수 있고, 컴포넌트는 하나의 컴퓨터 상에 위치할 수 있거나 및/또는 2개 이상의 컴퓨터 사이에 분산되어 있을 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트는 다양한 데이터 구조를 저장하는 다양한 컴퓨터 판독가능 매체로부터 실행될 수 있다. 컴포넌트는 로컬 프로세스 및/또는 원격 프로세스를 이용하여 그리고 예를 들어, 하나 이상의 데이터 패킷(예를 들어, 로컬 시스템에서, 분산 시스템에서, 및/또는 신호를 이용하여 다른 시스템과 상호작용하는 인터넷과 같은 네트워크에 걸쳐 다른 컴포넌트와 상호작용하는 컴포넌트로부터의 데이터)을 가진 신호를 이용하여 통신할 수 있다.
본 발명의 실시예의 기술적 해결책은 다양한 통신 시스템, 예를 들어 이동통신 글로벌 시스템(Global System for Mobile Communication, "GSM") 시스템, 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access, CDMA) 시스템, 광대역 코드분할 다중접속(Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA) 시스템, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE) 시스템, LTE 주파수 분할 듀플렉스(Frequency Division Duplex, "FDD") 시스템, LTE 시간 분할 듀플렉스(Time Division Duplex, "TDD"), 범용 이동 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunication System, "UMTS"), 및 미래의 5G 통신 시스템에 적용될 수 있고 이해해야 한다.
본 발명은 단말 장치를 참조하여 실시예를 설명한다. 단말 장치는 또한 사용자 장비(user equipment, "UE"), 액세스 단말기, 가입자 유닛, 가입자 기지국, 이동국, 이동국, 원격 기지국, 원격 단말기, 모바일 장치, 사용자 단말기, 단말기, 무선 통신 장치, 사용자 에이전트, 또는 사용자 장치일 수 있다. 액세스 단말기는 휴대 전화기, 무선 전화기, 세션 개시 프로토콜(Session Initiation Protocol, "SIP") 전화기, 무선 가입자 회선(wireless local loop, "WLL") 스테이션, 개인 정보 단말기(personal digital assistant, "PDA"), 무선 통신 기능을 가진 핸드헬드 장치, 컴퓨팅 장치, 무선 모뎀에 연결된 다른 처리 장치, 차량 내 장치, 웨어러블 장치, 미래의 5G 네트워크에서의 단말 장치, 또는 미래의 진화된 PLMN 네트워크에서의 단말 장치일 수 있다.
본 발명은 네트워크 장치를 참조하여 실시예를 설명한다. 네트워크 장치는 단말 장치와 통신하도록 구성된 장치일 수 있다. 예를 들어, 네트워크 장치는 GSM 시스템 또는 CDMA 시스템에서의 베이스 트랜시버 스테이션(base transceiver station, "BTS")일 수 있거나, 또는 WCDM 시스템에서의 NodeB("NB")일 수 있거나, 또는 LTE 시스템에서의 진화된 NodeB(evolved Node B, "eNB" 또는 "eNodeB")일 수 있다. 대안적으로, 네트워크 장치는 중계국, 액세스 포인트, 차량 내 장치, 웨어러블 장치, 미래의 5G 네트워크에서의 코어 네트워크 장치, 또는 미래의 진화된 PLMN 네트워크에서의 네트워크 장치 등일 수 있다.
또한, 본 발명의 양태 또는 특징은 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용하는 방법, 장치 또는 제품으로서 구현될 수 있다. 본 출원에 사용된 "제품"이라는 용어는 임의의 컴퓨터 판독가능 컴포넌트, 또는 캐리어, 또는 매체에서부터 접근될 수 있는 컴퓨터 프로그램을 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체는 자기 저장 장치(예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크, 또는 자기 테이프), 광 디스크(예를 들어, CD(Compact Disk) 또는 DVD(Digital Versatile Disk)), 스마트 카드, 및 플래쉬 메모리 장치(예를 들어, EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory) 카드, 스틱, 또는 키 드라이브)를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 또한, 본 명세서에서 설명된 다양한 저장 매체는 정보를 저장하도록 구성된 하나 이상의 장치 및/또는 다른 기계 판독가능 매체를 가리킬 수 있다. "기계 판독가능 매체"라는 용어는 무선 채널 및 명령 및/또는 데이터를 저장하고, 포함하거나 및/또는 가질 수 있는 다른 다양한 매체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
GSM 시스템, WCDM 시스템, 또는 LTE 시스템과 같은 기존의 셀룰러 통신 시스템에서는, 지원되는 통신이 주로 음성 및 데이터 통신을 위한 것이다. 일반적으로, 종래의 기지국에 의해 지원되는 연결의 개수는 제한되어 있으며 구현하기 쉽다.
차세대 이동 통신 시스템은 기존의 통신을 지원할 뿐만 아니라 머신 타입 통신(machine type communication, "MTC")이라고도 하는 기기간(machine to machine, "M2M") 통신도 지원한다. 2020년에는, 네트워크를 통해 연결되는 500억~1,000억개의 MTC 장치가 있을 것으로 예측된다. 이는 현재 연결 개수를 크게 초과한다. M2M의 경우, 다양한 유형의 서비스로 인해 네트워크 요구사항이 크게 다르다. 대략, 다음의 여러 요구사항, 즉 (I) 신뢰할 수 있지만 지연에 둔감한 전송; (II) 지연이 적고, 신뢰성이 높은 전송이 존재할 수 있다.
신뢰할 수 있는 전송을 필요로 하지만 지연에 둔감한 서비스는 비교적 다루기 쉽다. 하지만, V2V(Vehicle to Vehicle) 서비스와 같이 지연이 적고 신뢰성이 높은 전송을 요구하는 서비스의 경우, 전송 지연이 낮아야 하고 전송은 신뢰할 수 있어야 한다. 전송이 신뢰할 수 있으면, 재전송이 초래된다. 결과적으로, 전송 지연이 과도하게 높고, 요구사항이 만족될 수 없다.
다수의 연결이 존재하면 미래의 무선 통신 시스템은 기존의 통신 시스템과 크게 달라진다. 단말 장치 접속 및 단말 장치에 의한 데이터 전송와 관련된 스케줄링 시그널링 전송을 위해, 다수의 연결은 더 많은 자원을 소비할 필요가 있다.
이하, 본 발명의 실시예의 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 기술적 해결책을 명확하고 완전하게 설명한다. 명백히, 이하의 실시예는 본 발명의 실시예의 전부가 아니라 단지 일부일 뿐이다. 창작적인 노력 없이 본 발명의 실시예에 기반하여 당업자에 의해 획득되는 다른 모든 실시예는 본 발명의 보호 범위에 속할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 "컴포넌트", "모듈", 및 "시스템"과 같은 용어는, 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행되는 소프트웨어를 나타내기 위해 사용된다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서 상에서 실행되는 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능한 파일, 실행의 쓰레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 도면에 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 장치 상에서 실행되는 애플리케이션과 컴퓨팅 장치는 둘 다 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세스 및/또는 실행의 쓰레드 내에 존재할 수 있고, 컴포넌트는 하나의 컴퓨터 상에 위치할 수 있거나 및/또는 2개 이상의 컴퓨터 사이에 분산되어 있을 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트는 다양한 데이터 구조를 저장하는 다양한 컴퓨터 판독가능 매체로부터 실행될 수 있다. 컴포넌트는, 로컬 및/또는 원격 프로세스를 이용하여 그리고 예를 들어, 하나 이상의 데이터 패킷(예컨대, 로컬 시스템에서, 분산 시스템에서, 및/또는 신호를 이용하여 다른 시스템과 상호작용하는 인터넷과 같은 네트워크에 걸쳐 다른 컴포넌트와 상호작용하는 2개의 컴포넌트로부터의 데이터)을 가진 신호에 따라 통신할 수 있다.
본 발명의 실시예의 기술적 해결책은 다양한 통신 시스템, 예를 들어 이동통신 글로벌 시스템(Global System for Mobile Communication, "GSM") 시스템, 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access, CDMA) 시스템, 광대역 코드분할 다중접속(Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA) 시스템, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE) 시스템, LTE 주파수 분할 듀플렉스(Frequency Division Duplex, "FDD") 시스템, LTE 시간 분할 듀플렉스(Time Division Duplex, "TDD"), 범용 이동 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunication System, "UMTS"), 및 미래의 5G 통신 시스템에 적용될 수 있다고 이해해야 한다.
본 발명은 단말 장치를 참조하여 실시예를 설명한다. 단말 장치는 사용자 장비(User Equipment, "UE"), 액세스 단말기, 가입자 유닛, 가입자 기지국, 이동국, 이동국, 원격 기지국, 원격 단말기, 모바일 장치, 사용자 단말기, 단말기, 무선 통신 장치, 사용자 에이전트, 또는 사용자 장치일 수도 있다. 액세스 단말기는 휴대 전화기, 무선 전화기, 세션 개시 프로토콜(Session Initiation Protocol, "SIP") 전화기, 무선 가입자 회선(Wireless Local Loop, "WLL") 스테이션, 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant, "PDA"), 무선 통신 기능을 가진 핸드헬드 장치, 컴퓨팅 장치, 무선 모뎀에 연결된 다른 처리 장치, 차량 내 장치, 웨어러블 장치, 미래의 5G 네트워크에서의 단말 장치, 또는 미래의 진화된 PLMN 네트워크에서의 단말 장치일 수 있다.
본 발명은 네트워크 장치를 참조하여 실시예를 설명한다. 네트워크 장치는 단말 장치와 통신하도록 구성된 장치일 수 있다. 예를 들어, 네트워크 장치는 GSM 시스템 또는 CDMA에서의 베이스 트랜시버 스테이션(Base Transceiver Station, "BTS")일 수 있거나, 또는 WCDM 시스템에서의 NodeB("NB")일 수 있거나, 또는 LTE 시스템에서의 진화된 NodeB(Evolutional Node B, "eNB" 또는 "eNodeB")일 수 있다. 대안적으로, 네트워크 장치는 중계국, 액세스 포인트, 차량 내 장치, 웨어러블 장치, 미래의 5G 네트워크에서의 코어 네트워크 장치, 또는 미래의 진화된 PLMN 네트워크에서의 네트워크 장치 등일 수 있다.
또한, 본 발명의 양태 또는 특징은 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용하는 방법, 장치 또는 제품으로서 구현될 수 있다. 본 출원에 사용된 "제품"이라는 용어는 임의의 컴퓨터 판독가능 컴포넌트, 또는 캐리어, 또는 매체로부터 액세스될 수 있는 컴퓨터 프로그램을 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체는 자기 저장 장치(예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크, 또는 자기 테이프), 광 디스크(예를 들어, CD(Compact Disk) 또는 DVD(Digital Versatile Disk)), 스마트 카드, 및 플래쉬 메모리 장치(예를 들어, EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), 카드, 스틱, 또는 키 드라이브)를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 또한, 본 명세서에서 설명된 다양한 저장 매체는 정보를 저장하도록 구성된 하나 이상의 장치 및/또는 다른 기계 판독가능 매체를 가리킬 수 있다. "기계 판독가능 매체"라는 용어는 무선 채널 및 명령 및/또는 데이터를 저장하고, 포함하거나 및/또는 가질 수 있는 다른 다양한 매체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
기존의 셀룰러 통신 시스템, 예컨대 이동통신 글로벌 시스템(Global System for Mobile Communication, GSM) 시스템, 광대역 코드분할 다중접속(Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA) 시스템, 또는 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE) 시스템에서는, 지원되는 통신이 주로 음성 및 데이터 통신을 위한 것이다. 일반적으로, 종래의 기지국에 의해 지원되는 연결의 개수는 제한되어 있고 구현하기 쉽다.
차세대 이동 통신 시스템은 기존의 통신을 지원할 뿐만 아니라 머신 타입 통신(Machine Type Communication, "MTC")이라고도 하는 기기간(Machine to Machine, "M2M") 통신도 지원한다. 2020년까지, 네트워크에 연결된 MTC 장치의 개수가 500억~1,000억개일 것으로 예측되는데, 기존의 연결의 개수보다 훨씬 크다. M2M의 경우, 다양한 유형의 서비스로 인해 네트워크 요구사항이 크게 다르다. 대략, 다음의 여러 요구사항, 즉 (I) 신뢰할 수 있지만 지연에 둔감한 전송; (II) 지연이 적고, 신뢰성이 높은 전송이 존재할 수 있다. 신뢰할 수 있는 전송을 필요로 하지만 지연에 둔감한 서비스는 비교적 다루기 쉽다. 하지만, 낮은 지연 및 신뢰성이 높은 전송을 요구하는 서비스, 예컨대 차량간 통신(Vehicle to Vehicle, V2V) 서비스의 경우, 전송 지연이 낮아야 하고 전송이 신뢰할 수 있어야 하는 것이 필요하다. 전송이 신뢰할 수 없으면, 재전송이 발생한다. 그 결과, 전송 지연이 지나치게 높고, 요구사항을 만족시킬 수 없다.
다수의 연결이 존재함으로 인해 미래의 무선 통신 시스템이 기존의 통신 시스템과 크게 달라진다. 단말 장치 접속 및 단말 장치에 의한 데이터 전송와 관련된 스케줄링 시그널링 전송을 위해, 다수의 연결이 더 많은 자원을 소비할 필요가 있다.
도 1은 단순화된 개략적인 네트워크 다이어그램이다. 네트워크(100)에는, 예를 들어 네트워크 장치(102)가 있다. 네트워크 장치(102)는 무선 방식으로, 또는 유선 방식으로, 또는 다른 방식으로 단말 장치(104-114)(도면에서 UE라고 함)에 연결된다.
본 출원에서의 네트워크는 공중 육상 이동 네트워크(public land mobile network, PLMN), D2D 네트워크, M2M 네트워크, 또는 다른 네트워크일 수 있다. 도 1은 단지 예로서 사용된 단순화된 개략도이다. 네트워크가 도 1에 도시되지 않은 다른 네트워크 장치를 더 포함할 수 있다.
본 출원에서의 단말 장치는 또한 사용자 장비(user equipment, "UE"), 액세스 단말기, 가입자 유닛, 가입자 기지국, 이동국, 이동국, 원격 기지국, 원격 단말기, 모바일 장치, 사용자 단말기, 단말기, 무선 통신 장치, 사용자 에이전트, 또는 사용자 장치일 수 있다. 액세스 단말기는 휴대 전화, 무선 전화기, 세션 개시 프로토콜(Session Initiation Protocol, SIP) 전화기, 무선 가입자 회선(wireless local loop) 스테이션, 개인 정보 단말기(personal digital assistant, PDA), 무선 통신 기능을 가진 핸드헬드 장치, 컴퓨팅 장치, 무선 모뎀에 연결된 다른 처리 장치, 차량 내 장치, 웨어러블 장치, 미래의 5G 네트워크에서의 단말 장치, 또는 미래의 진화된 PLMN 네트워크에서의 단말 장치 등일 수 있다.
본 특허 출원에서의 네트워크 장치는 단말 장치와 통신하도록 구성된 장치일 수 있다. 네트워크 장치는 GSM 또는 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access, CDMA)에서의 BTS(Base Transceiver Station)일 수 있거나, 또는 WCDMA에서의 NB(NodeB)일 수 있거나, 또는 클라우드 무선 접속망(cloud radio access network, CRAN) 시나리오에서의 무선 컨트롤러일 수 있거나, 또는 LTE에서의 eNB나 eNodeB(Evolutional Node B)일 수 있다. 또는, 네트워크 장치는 액세스 포인트, 차량 내 장치, 웨어러블 장치, 미래의 5G 네트워크에서의 네트워크측 장치, 또는 미래의 진화된 PLMN 네트워크에서의 네트워크 장치 등일 수 있다.
미래의 네트워크에서의 다수의 MTC 서비스를 처리하고 또한 저지연 및 고신뢰 서비스 전송을 만족시키기 위해, 본 특허는 비승인 전송(grant-free transmission) 해결책을 제안한다. 비승인 전송은 영어로는 비승인(grant free)이라고 표현될 수 있다. 여기서, 비승인 전송은 상향링크 데이터 전송을 위한 것일 수 있다. 비승인 전송은 다음의 의미 중 하나 이상, 또는 다음의 의미 중 하나 이상에서의 일부 기술적 특징의 조합이라고 이해될 수 있다.
비승인 전송이란, 네트워크 장치가 복수의 전송 자원을 단말 장치에 사전 할당하고, 복수의 전송 자원을 단말 장치에 알리고; 단말 장치가 상향링크 데이터 전송 요구사항을 가진 경우, 단말 장치가 네트워크 장치에 의해 사전 할당된 복수의 전송 자원 중에서 적어도 하나의 전송 자원을 선택하고, 선택된 전송 자원을 이용하여 상향링크 데이터를 송신하며; 네트워크 장치가 사전 할당된 복수의 전송 자원 중 하나 이상의 자원 상에서, 단말 장치에 의해 송신된 상향링크 데이터를 검출하는 것을 의미할 수 있다. 이 검출은 블라인드 검출일 수 있거나, 또는 상향링크 데이터 내의 상향링크 데이터와 관련된 제어 정보에 따라 수행된 검출일 수 있거나, 또는 다른 방식으로 수행된 검출일 수 있다.
비승인 전송이란, 단말 장치가 상향링크 데이터 전송 요구사항을 가진 경우, 단말 장치가 네트워크 장치에 의해 사전 할당된 복수의 전송 자원 중에서 적어도 하나의 전송 자원을 선택하고, 선택된 전송 자원을 이용하여 상향링크 데이터를 송신할 수 있도록, 네트워크 장치가 복수의 전송 자원을 단말 장치에 사전 할당하고, 복수의 전송 자원을 단말 장치에 알리는 것을 의미할 수 있다.
비승인 전송이란, 사전 할당된 복수의 전송 자원에 관한 정보가 획득되고; 상향링크 데이터 전송 요구가 있는 경우, 적어도 하나의 전송 자원이 복수의 전송 자원 중에서 선택되고, 상향링크 데이터가 선택된 전송 자원을 이용하여 송신되는 것을 의미할 수 있다. 획득하는 방식은, 네트워크 장치로부터 사전 할당된 복수의 전송 자원에 관한 정보를 획득하는 것일 수 있다.
비승인 전송이란, 네트워크 장치에 의해 수행된 동적인 스케줄링 없이 단말 장치의 상향링크 데이터 전송을 구현하기 위한 방법을 의미할 수 있다. 동적인 스케줄링은 네트워크 장치가 단말 장치의 각각의 상향링크 데이터 전송을 위한 전송 자원을 시그널링을 이용하여 나타내는 스케줄링 방식일 수 있다. 선택적으로, 단말 장치의 상향링크 데이터 전송을 구현하는 것은, 2개 이상의 단말 장치가 동일한 시간-주파수 자원 상에서 상향링크 데이터 전송을 수행하도록 허용되는 것이라고 이해될 수 있다. 선택적으로, 전송 자원은 UE가 시그널링을 수신하는 시점을 뒤따르는 하나 이상의 전송 시간 단위에서의 전송 자원일 수 있다. 하나의 전송 시간 단위는 하나의 전송의 최소 시간 단위, 예를 들어 전송 시간 간격(Transmission Time Interval, TTI)일 수 있고, 및 TTI 값은 1 ms일 수 있다. 대안적으로, 하나의 전송 시간 단위는 사전 설정된 전송 시간 단위일 수 있다.
비승인 전송이란, 단말 장치가 네트워크 장치에 의해 승인되지 않고 상향링크 데이터 전송을 수행하는 것을 의미할 수 있다. 승인이란, 단말 장치가 상향링크 스케줄링 요청을 네트워크 장치에 송신하고; 스케줄링 요청을 수신한 후에, 네트워크 장치가 상향링크 승인을 단말 장치에 송신하는 것을 의미할 수 있다. 여기서, 상향링크 승인은 단말 장치에 할당된 상향링크 전송 자원을 나타낸다.
6. 비승인 전송이란 경쟁-기반 전송 모드를 의미할 수 있고, 구체적으로는 기지국에 의해 승인되지 않고 복수의 단말기가 동일한 사전 할당된 시간-주파수 자원 상에서 상향링크 데이터 전송을 동시에 수행하는 것을 의미할 수 있다.
데이터는 서비스 데이터 또는 시그널링 데이터를 포함할 수 있다.
블라인드 검출(blind detection)은, 데이터가 도착할지 여부를 미리 알 수 없는 경우, 도착할수도 있는 데이터에 대해 수행되는 검출이라고 이해될 수있다. 블라인드 검출은 또한 명시적 시그널링 지시 없이 수행되는 검출이라고 이해될 수 있다.
전송 자원은,
무선 프레임, 서브프레임, 및 심볼과 같은 시간 영역 자원;
서브캐리어 및 자원 블록과 같은 주파수 영역 자원;
송신 안테나 및 빔과 같은 공간 영역 자원;
스파스 코드 다중 접속(sparse code multiple access, SCMA) 코드북 그룹, 저밀도 서명(Low Density Signature, LDS) 그룹, 및 CDMA 코드 그룹과 같은 코드 도메인 자원; 또는
상향링크 파일럿 자원 중 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
전술한 전송 자원은,
상향링크 송신 전력의 상한의 제어와 같은 상향링크 전력 제어;
전송 블록 크기 설정, 코드 레이트 설정, 또는 변조 순서 설정과 같은 변조 및 코딩 방식 설정; 및
HARQ 메커니즘과 같은 재전송 메커니즘을 포함하지만 이에 제한되지 않는 제어 메커니즘에 따라 수행되는 전송에 사용될 수 있다.
경쟁 전송 단위(contention transmission unit, CTU)는 비승인 전송을 위한 기본 전송 자원일 수 있다. CTU는 시간, 주파수, 및 코드 도메인 자원의 조합을 가진 전송 자원일 수 있거나, 또는 시간, 주파수, 및 파일럿 자원의 조합을 가진 전송 자원일 수 있거나, 또는 시간, 주파수, 코드 도메인, 및 파일럿 자원의 조합을 가진 전송 자원일 수 있다.
CTU 액세스 영역은 비승인 전송에 사용되는 시간-주파수 자원 영역일 수 있다.
특허 출원 번호 제PCT/CN2014/073084호("System and Method for Uplink Grant-Free Transmission Scheme")는 상향링크 비승인 전송의 기술적 해결책을 제공한다. 상기 출원(PCT/CN2014/073084)은 무선 자원이 다양한 CTU로 분할될 수 있다는 것과 UE의 데이터가 CTU에 매핑되는 것을 설명한다. 하나의 코드 그룹이 각각의 CTU에 할당될 수 있다. 할당된 코드 그룹은 CDMA 코드의 그룹일 수 있거나, 또는 SCMA 코드북 세트, LDS 그룹, 또는 시그니처(signature) 그룹 등일 수 있다. 각각의 코드는 하나의 파일럿 그룹에 대응하고 있을 수 있다. 사용자는 하나의 코드 및 코드에 대응하는 파일럿 그룹 내 하나의 파일럿을 선택하여 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 상기 출원(PCT/CN2014/073084)의 내용은 참조에 의해 본 발명의 실시예의 내용에 포함되는 일부라고 이해될 수 있으며, 세부사항은 설명하지 않는다.
비승인 전송을 수행하는 경우, 단말 장치가 연결 상태에 있을 수 있거나 또는 유휴 상태에 있을 수 있다. 유휴 상태에서는, 단말 장치와 네트워크 장치 상의 컨텍스트 자원이 해제되어 있으므로, 단말 장치가 패킷을 비승인 전송 모드로 전송하는 경우, 연결 상태에 사용되는 암호화(encryption) 및 역암호화(decryption) 키가 사용될 수 없다. 따라서, 데이터 전송 보안이 보장될 수 없다. 또한, 비승인 전송 모드에서는, 전송 효율의 저하를 초래하는 프로토콜 스택의 여분의 추가적인 정보를 원치 않는다. 프로토콜 스택은 가능한 한 단순하고 효과적이어야 한다. 게다가, 연결 상태의 네트워크 장치가 셀 무선 네트워크 임시 식별자(cell radio network temporary identifier, C-RNTI)를 단말 장치에 일시적으로 할당함으로써 사용자를 식별한다. 하지만, 유휴 상태에서는, 연결 상태에 사용되는 CRNTI는 사용자를 식별하기 위해 GF 전송에 사용될 수 없다. 단말 장치가 GF 전송을 수행하는 경우, 응용 계층 IP 패킷이 어떠한 캡슐화(encapsulation)도 없이 직접 포워딩되면, 단순하면서도 고효율 전송이 구현될 수 있다. 하지만, GF 전송에서는, CTU 자원이 단독으로 사용하기 위해 기지국에 의해 단말 장치에 할당되지 않고, 복수의 단말 장치에 의한 동시 사용을 위해 경합될 수 있다. 이로 인해 용이하게 다른 단말 장치에 의한 패킷 매스커레이딩(packet masquerading) 또는 패킷 공격을 초래하며, 보안에 영향을 미친다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 개략적인 통신 시스템(200)의 아키텍쳐 다이어그램이다.
시스템(200)은, 저지연 서비스 기능(low delay service function, LDSF) 엔티티(210), 기지국(230), MME/HLR/홈 가입자 서버(Home Subscriber Server)(120), 서빙 게이트웨이(serving gateWay, S-GW)/공중 데이터 네트워크 게이트웨이(public data network gateway, P-GW)(250), 및 다른 네트워크 노드를 포함한다. 사용자 장비(240)는 무선 인터페이스를 이용하여 기지국(230)과 통신한다. LDSF(210)는 논리적 기능 엔티티일 수 있거나, 또는 실제 물리적 장치일 수 있다. LDSF는 비승인 전송의 2가지 하위 기능, 즉 비승인 전송을 지원하는 사용자 장비를 위한 아이덴티티 등록을 수행하는 기능, 및 비승인 방식으로 전송된 데이터(예를 들어, 패킷)를 분배하는 기능을 주로 담당하고 있다.
예를 들어, 사용자 장비가 비승인 전송을 수행하는 경우, 사용자 장비는 비승인 전송 아이덴티티를 등록하도록 기지국을 이용하여 LDSF에 요청하고, LDSF는 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당한다. 사용자 장비는 사용자 장비 식별자와 키를 이용하여 데이터를 암호화하고 캡슐화하고, 데이터를 비승인 전송 모드로 전송한다. 사용자 장비에 의해 비승인 전송 모드로 전송된 데이터를 수신한 후에, 기지국은 데이터를 LDSF에 송신한다. LDSF는 데이터에 실려 있는 목적지 주소에 따라 데이터를 분배한다.
본 발명의 본 실시예에서의 LDSF가 MME 또는 다른 코어 네트워크 장치의 논리적 기능 엔티티일 수 있다고 이해해야 한다. 이하, 설명을 용이하게 하기 위해, 달리 명시되지 않은 한, LDSF가 독립적인 물리적 장치인 예를 이용하여 설명을 제공한다.
시스템(200)이 적어도 하나의 LDSF를 포함할 수 있다고 이해해야 한다. 각각의 기지국이 적어도 하나의 LDSF에 연결된다. 기지국이 시작된 후에, 기지국과 LDSF 간에는 비승인 방식으로 전송된 패킷에 대한 전송 채널이 유지된다. 예를 들어, LDSF가 MME의 논리적 기능 엔티티인 경우, LDSF와 네트워크 장치 간의 인터페이스가 S1 인터페이스이고; LDSF가 독립적인 물리적 장치인 경우, LDSF와 네트워크 장치가 S1 인터페이스와 유사한 인터페이스를 이용하여 연결될 수 있다.
도 1의 실시예의 경우, 네트워크 장치가 기지국인 예를 이용하여 설명이 제공된다고 추가로 이해해야 한다. 대안적으로, 네트워크 장치는 다른 액세스 장치(예를 들어, 무선 액세스 포인트)일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 CTU 자원 정의의 개략도이다.
도 3은 4개의 경쟁 접속 영역(CTU 액세스 영역이라고도 함)(310, 320, 330, 340)을 나타낸다. 가용한 대역폭이 4개의 경쟁 접속 영역의 시간-주파수 영역으로 분할된다. 각각의 경쟁 접속 영역은 자원 블록(Resource Block)의 사전 설정된 개수를 점유할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 실시예에서, 경쟁 접속 영역(310)은, 4개의 RB, 즉 RB 1, RB 2, RB 3, 및 RB 4를 포함한다. 본 발명의 본 실시예는 이에 대해 제한하지 않는다. 예를 들어, 서로 다른 경쟁 접속 영역은 서로 다른 개수의 RB를 포함할 수 있다. 도 3에서, 각각의 경쟁 접속 영역은 경쟁 액세스 영역에 정의된 36개의 CTU를 위해 경쟁하는 36개의 UE 를 지원할 수 있다. 각각의 CTU는 시간, 주파수, 코드 자원 또는 서명, 및 파일럿의 조합이다. 코드 자원은 CDMA 코드, 스파스 코드 다중 접속 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 코드, LDS(Low Density Signature), 또는 다른 시그니처(signature) 등을 포함한다. 각각의 경쟁 접속 영역은 하나의 시간-주파수 자원 영역을 점유한다. 각각의 시간-주파수 자원 영역은 6개의 시그니처(S1~S6)를 지원하고, 각각의 시그니처는 6개의 파일럿에 매핑됨으로써, 총 36개의 파일럿(P1~P36)을 생성한다. 네트워크 장치가 파일럿/서명 역상관기를 이용하여, 각각의 UE에 의해 CTU 상에서 송신된 신호를 검출하거나 또는 디코딩할 수 있다.
UE가 소스 네트워크 장치의 커버리지 영역에 진입하는 경우, UE는 네트워크 장치에 의해 송신된 상위 계층 시그널링을 수신할 수 있다. 상위 계층 시그널링은 CTU 액세스 영역 정의(CTU access region definition), CTU의 총 개수, 및 디폴트 매핑 규칙 등을 싣고 있을 수 있다. 또는, UE는 디폴트 매핑 규칙을 사전 설정할 수 있다. UE는 CTU에 대해 비승인 전송을 수행하기 위해 적절한 CTU를 결정할 수 있다. 서로 다른 UE가 동일한 CTU 상에서 비승인 전송을 수행하는 경우, 즉 동일한 CTU를 위해 경쟁하는 경우에, 충돌이 일어난다. UE는 네트워크 장치로부터의 지시에 따라, 충돌이 존재하는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 충돌로 인한 문제가 비동기적인 HARQ 방법을 이용하여 해결될 수 있다. 하지만, 충돌의 횟수가 사전 설정된 임계값을 초과하면, UE는 데이터를 CTU에 리매핑하도록 네트워크 장치에 요청할 수 있다. UE가 리매핑된 CTU 상에서 비승인 전송을 수행할 수 있도록, 네트워크 장치는 리매핑될 CTU에 관한 정보를 UE에 송신한다.
설명을 용이하게 하기 위해, 도 3에는 4개의 경쟁 접속 영역이 도시되어 있다고 이해해야 한다. 본 발명의 본 실시예는 이에 대해 제한하지 않는다. 필요에 따라, 더 많거나 또는 더 적은 수의 경쟁 접속 영역이 정의되어 있을 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비승인 전송 방법의 개략적인 흐름도이다. 예를 들어, 도 4의 비승인 전송 방법이 도 2의 사용자 장비에 의해 실행될 수 있다. 본 실시예의 액세스 네트워크 장치는 도 2의 네트워크 장치일 수 있다.
410: 사용자 장비가, 비승인 전송에 사용되고 또한 코어 네트워크 장치에 의해 할당된 사용자 장비 식별자와 키를 획득한다.
420: 사용자 장비가 키와 사용자 장비 식별자를 이용하여 데이터를 암호화하고 캡슐화한다.
430: 사용자 장비가 제1 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 상에서, 암호화되고 캡슐화된 데이터를 액세스 네트워크 장치에 비승인 전송 모드로 전송한다.
구체적으로, 코어 네트워크 장치가 사용자 장비 식별자와 비승인 전송에 특별히 사용되는 암호화 및 역암호화 키를 사용자 장비에 할당할 수 있도록, 사용자 장비는 액세스 네트워크 장치를 이용하여 비승인 전송 아이덴티티를 코어 네트워크 장치에 등록한다. 사용자 장비는 키를 이용하여 데이터를 암호화하고, 암호화된 데이터를 사용자 장비 식별자를 이용하여 캡슐화한다. 사용자 장비는 암호화되고 캡슐화된 데이터를 송신하기 위해 복수의 CTU 중에서 하나의 CTU를 선택할 수 있다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 코어 네트워크 장치는 LDSF를 가진 독립적인 물리적 장치일 수 있다. 대안적으로, 다른 실시예에서, 코어 네트워크 장치는 이동성 관리 엔티티일 수 있고, 이동성 관리 엔티티는 LDSF를 포함한다.
사용자 장비가 적어도 하나의 경쟁 전송 단위 자원을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다고 이해해야 한다. 또한, 본 발명의 본 실시예에서는 암호화와 캡슐화의 순서를 제한하지 않는다. 데이터가 먼저 암호화되고, 그 다음에 사용자 장비 식별자로 캡슐화될 수 있거나, 또는 데이터가 먼저 사용자 장비 식별자로 캡슐화되고 나서 암호화될 수 있다.
사용자 장비가 단지 비승인 전송만을 지원하는 사용자 장비일 수 있거나, 또는 승인 기반 전송(grant-based transmission)과 비승인 전송이 호환 가능한 사용자 장비일 수 있다고 추가로 이해해야 한다. 사용자 장비는 연결 상태의 사용자 장비일 수 있거나, 또는 유휴 상태의 사용자 장비일 수 있다. 사용자 장비에서 승인 기반 전송과 비승인 전송이 호환 가능하면, 비승인 전송을 수행하기 위한 조건이 충족되면(예를 들어, 사전 설정된 조건이 충족되거나 또는 스위칭 명령이 수신되면) 본 발명의 본 실시예가 실행될 수 있거나, 또는 사용자 장비가 연결 상태에서 유휴 상태로 전환하면 본 발명의 본 실시예가 실행될 수 있거나, 또는 사용자 장비가 연결 상태 또는 유휴 상태에 있는지 여부와 무관하게 본 발명의 본 실시예 실행될 수 있다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 사용자 장비가 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 코어 네트워크 장치로부터 획득하고, 전송될 데이터를 사용자 장비 식별자와 키를 이용하여 암호화하고 캡슐화하며, CTU 자원 상에서 데이터를 비승인 전송 모드로 전송한다. 프로토콜 스택의 여분의 추가적인 정보가 회피되므로, 단순하고 효과적인 통신이 구현된다. 게다가, 또한, 전용 사용자 식별자 및 전용 키를 사용하여 데이터 전송 보안을 보장한다. 따라서, 비승인 전송 시나리오에서 단순하고, 효과적이며, 안전한 통신이 구현된다.
단계 410에서, 사용자 장비가 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신한다. 제1 요청 메시지는 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당하도록 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용된다. 또한, 사용자 장비는 액세스 네트워크 장치를 이용하여, 코어 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 응답 메시지를 수신한다. 제1 응답 메시지는 사용자 장비 식별자와 키를 싣고 있다.
예를 들어, 비승인 전송을 수행하기 전에, 아이덴티티를 코어 네트워크 장치에 등록하도록 요청하기 위해, 사용자 장비는 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 먼저 송신한다. 아이덴티티 인증 및 사용자 장비에 대한 인증을 수행한 후에, 코어 네트워크 장치는 고유한 사용자 장비 식별자, 및 비승인 전송에 특별히 사용되는 고유한 암호화 및 역암호화 키를 사용자 장비에 할당하고, 사용자 장비 식별자와 키를 싣고 있는 제1 응답 메시지를 액세스 네트워크 장치를 이용하여 사용자 장비에 송신한다. 비승인 전송을 수행하는 경우, 사용자 장비는 키를 이용하여 데이터를 암호화하고, 암호화된 데이터를 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자를 이용하여 캡슐화하며, CTU 상에서, 암호화되고 캡슐화된 데이터를 액세스 네트워크 장치에 비승인 전송 모드로 송신한다. 액세스 네트워크 장치는 비승인 방식으로 전송된 데이터에 대해 블라인드 검출을 수행할 수 있고, 획득된 데이터를 코어 네트워크 장치에 포워딩한다. 사용자 장비 식별자에 따라, 비승인 방식으로 전송된 데이터로서, 액세스 네트워크 장치를 이용하여 사용자 장비에 의해 송신된 데이터를 수신한 후에, 코어 네트워크 장치는 데이터를 역암호화하고 역암호화된 데이터를 목적지에 분배한다.
제1 요청 메시지와 제1 응답 메시지가 새로 추가된 전용 시그널링 메시지일 수 있거나, 또는 기존의 시그널링 메시지에 새로 추가되는 메시지 필드일 수 있다고 이해해야 한다.
예를 들어, 제1 요청 메시지는 비접속 계층/접속(Non-Access Stratum( NAS)/Attach) 요청 메시지일 수 있다. 종래의 비접속 계층/접속 요청 메시지와의 차이점은, 본 발명의 본 실시예의 비-액세스 요청 메시지/접속 요청 메시지가 레지스터 비승인 요청(REGISTER_GF_REQ) 필드를 포함할 수 있다는 것이다. 레지스터 비승인 요청 필드는 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당하도록 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용된다. 따라서, 레지스터 비승인 요청 필드를 수신하는 코어 네트워크 장치는 사용자 장비가 비승인 전송 기능을 지원하는 것을 알고 있으며, 그 다음에 비승인 전송에 필요한 사용자 장비 비승인 식별자와 비승인 키를 사용자 장비에 할당한다.
예를 들어, 제1 응답 메시지는 비접속/접속 수락(NAS/Attach accept) 메시지일 수 있다. 종래의 비접속 계층/접속 수락 메시지와의 차이점은, 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지가 레지스터 비승인 응답(REGISTER_GF_RESP) 필드를 포함할 수 있다는 것이다. 레지스터 비승인 응답 필드는 사용자 장비 식별자와 키를 싣고 있다. 본 실시예에서, 레지스터 비승인 요청과 레지스터 비승인 응답은 기존의 시그널링을 이용하여 구현됨으로써, 시그널링 오버헤드를 줄인다.
대안적으로, 다른 실시예에서, 제1 요청 메시지는 전용 레지스터 비승인 요청 메시지일 수 있고, 제1 응답 메시지는 전용 등록 응답 메시지일 수 있다.
예를 들어, 유휴 상태에서, 사용자 장비가 비접속 계층 요청 메시지/접속 요청 메시지 및 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지를 이용할 수 없는 경우, 사용자 장비는 전용 레지스터 비승인 요청 메시지 및 전용 등록 응답 메시지를 이용하여 등록을 수행할 수 있다.
단계 430에서, 사용자 장비는 복수의 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 중에서 제1 CTU 자원을 선택하고, 전송을 위해 데이터를 제1 CTU 자원에 매핑한다.
비승인 전송 시나리오에서, 각각의 경쟁 전송 접속 영역은 복수의 CTU를 포함할 수 있다. UE는 CTU 상에서 비승인 전송을 수행하기 위해 디폴트 매핑 규칙에 따라 적어도 하나의 적절한 CTU를 선택할 수 있다. 디폴트 매핑 규칙은 사용자 장비와 액세스 네트워크 장치에 사전 설정될 수 있거나, 또는 상위 계층 시그널링을 이용하여 액세스 네트워크 장치에 의해 사용자 장비에 알려져 있을 수 있다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 도 4의 비승인 전송 방법은, 사용자 장비가 복수의 CTU 자원 중에서 제2 CTU 자원을 선택하는 단계; 및 사용자 장비가 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신하는 경우, 액세스 네트워크 장치가 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신할 수 있도록, 사용자 장비가 제1 요청 메시지를 제2 CTU 자원에 매핑하여 제1 요청 메시지를 액세스 네트워크 장치에 송신하는 단계를 더 포함한다.
예를 들어, 유휴 상태에서, 사용자 장비는 액세스 네트워크 장치로의 RRC 연결을 구축하지 않는다. 이 경우에, 사용자 장비는 CTU 자원을 이용하여 제1 요청 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 사용자 장비는 제1 요청 메시지를 전송하기 위해 접속 영역 내 복수의 CTU 중에서 적절한 CTU를 선택할 수 있다.
제1 CTU 자원과 제2 CTU 자원이 동일할 수 있다고 이해해야 한다. 이는 시스템 설계를 단순화할 수 있다. 대안적으로, 제1 CTU 자원과 제2 CTU 자원은 서로 다를 수 있는데, 즉 대응하는 CTU가 제1 요청 메시지의 실제 필요에 따라 선택될 수 있다. 이는 자원 사용율을 향상시킬 수 있다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 사용자 장비가 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신하기 전에, 도 4의 비승인 전송 방법은, 사용자 장비가, 코어 네트워크 장치에 의해 생성된 공개 키를 포함하고 또한 액세스 네트워크 장치에 의해 브로드캐스트된 시스템 정보 블록(system information block, SIB) 메시지를 수신하는 단계; 사용자 장비가 공개 키를 이용하여 제1 요청 메시지를 암호화하는 단계; 및 사용자 장비가 액세스 네트워크 장치를 이용하여, 암호화된 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계를 더 포함한다.
구체적으로, 제1 요청 메시지와 제1 응답 메시지의 보안을 보장하기 위해, 코어 네트워크 장치는 한 쌍의 공개 키와 개인 키를 생성할 수 있고, 공개 키를 액세스 네트워크 장치에 송신한다. 액세스 네트워크 장치는, 브로드캐스트 채널을 통해 SIB 메시지를 액세스 네트워크 장치의 커버리지 내의 사용자 장비에 브로드캐스트한다. 여기서, SIB 메시지는 공개 키를 싣고 있다. 사용자 장비는 수신된 SIB 메시지로부터 공개 키를 추출하고, 공개 키를 이용하여 제1 요청 메시지를 암호화한다. 제1 요청 메시지를 액세스 네트워크 장치에 송신하기 위해, 사용자 장비는 적절한 CTU를 선택하고, 비승인 방식으로 암호화된 제1 요청 메시지를 선택된 CTU에 매핑할 수 있다. 액세스 네트워크 장치는 블라인드 검출을 수행하고, 검출된 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신한다. 코어 네트워크 장치는 개인 키를 이용하여 제1 요청 메시지를 역암호화하고, 역암호화된 제1 요청 메시지에 따라 사용자 장비에 대해 인증을 수행하며, 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 식별자와 키를 사용자 장비에 할당한다. 코어 네트워크 장치는 사용자 장비와 키를 포함하는 제1 응답 메시지를 개인 키를 이용하여 암호화하고, 암호화된 제1 응답 메시지를 액세스 네트워크 장치를 이용하여 사용자 장비에 송신한다. 비승인 전송에 특별히 사용되고 또한 코어 네트워크 장치에 의해 할당된 사용자 장비 식별자와 키를 획득하기 위해, 사용자 장비는 공개 키를 이용하여 제1 응답 메시지를 역암호화한다. 예를 들어, 액세스 네트워크 장치는 SIB 메시지와 유사한 브로드캐스트 메시지를 이용하여 제1 응답 메시지를 송신할 수 있다. 또한, 사용자 장비가 제1 응답 메시지를 식별하고 수신할 수 있도록, 브로드캐스트 메시지는 제1 요청 메시지를 송신하는 데 사용되는 CTU와 연관된 식별자를 싣고 있을 수 있다.
단계 420에서, 사용자 장비는 키 및 사용자 장비 식별자를 이용하여 사용자 장비의 전송 적응 계층(transport adaptation layer)에서 데이터를 암호화하고 캡슐화한다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 도 4의 비승인 전송 방법은, 사용자 장비가, 액세스 네트워크 장치에 의해 송신된 복수의 CTU 자원의 지시 정보를 수신하는 단계를 더 포함한다. 여기서, 지시 정보는 사용자 장비에 의해 사용될 수 있는 CTU 자원을 나타내기 위해 사용된다.
예를 들어, 액세스 네트워크 장치는, 브로드캐스트 채널을 통해 복수의 CTU 자원의 지시 정보를 액세스 네트워크 장치의 커버리지 내의 사용자 장비에 브로드캐스트할 수 있다. 사용자 장비는, 사전 설정된 매핑 규칙에 따라 복수의 CTU 자원 중에서 적어도 하나의 적절한 CTU 자원을 선택하여 비승인 전송을 수행할 수 있다.
대안적으로, 다른 실시예에서, 사용자 장비에 사용될 수 있는 복수의 CTU 자원은 사용자 장비 상에 사전 설정되어 있을 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비승인 전송 방법의 개략적인 흐름도이다. 예를 들어, 코어 네트워크 장치가 LDSF이고, 도 5의 비승인 전송 방법은 코어 네트워크 장치(예를 들어, 도 1의 LDSF)에 의해 실행될 수 있다. 도 5의 실시예는 도 4의 실시예에 대응한다. 본 명세서에서 일부 세부사항이 적절하게 생략되어 있다. 본 실시예의 액세스 네트워크 장치는 도 2의 네트워크 장치이다.
510: 코어 네트워크 장치가 액세스 네트워크 장치로부터, 제1 경쟁 전송 단위 상에서 사용자 장비에 의해 비승인 전송 모드로 전송된 데이터를 수신한다. 여기서, 데이터는 비승인 전송에 사용되고 또한 코어 네트워크 장치에 의해 사용자 장비에 할당된 사용자 장비 식별자와 키를 이용하여 암호화되고 캡슐화된다.
520: 코어 네트워크 장치가 사용자 장비 식별자와 키에 따라 데이터를 역캡슐화하고 역암호화한다.
530: 코어 네트워크 장치가 역캡슐화되고 역암호화된 데이터를 데이터 내의 목적지 주소에 송신한다.
구체적으로, 코어 네트워크 장치는 액세스 네트워크 장치를 이용하여 사용자 장비에 의해 송신된 요청에 따라, 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당할 수 있다. 액세스 네트워크 장치에 의해 포워딩된 사용자 장비의 데이터를 수신한 후에, 코어 네트워크 장치는 키를 이용하여 데이터를 역암호화하고, 그 다음에 역암호화된 데이터를 목적지(예를 들어, 패킷 내의 목적지 주소에 대응하는 액세스 네트워크 장치)에 분배한다. 코어 네트워크 장치는 네트워크 내의 다중 액세스 네트워크 장치로부터의 상향링크 데이터의 분포를 관리할 수 있고, 코어 네트워크 장치는 각각의 액세스 네트워크 장치와 비승인 방식으로 전송된 상향링크 패킷을 위한 전용 채널을 구축한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 코어 네트워크 장치는 사용자 장비를 위해, 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 제공하고, 수신된 데이터를 사용자 장비 식별자와 키를 이용하여 역캡슐화하고 역암호화한다. 프로토콜 스택의 여분의 추가적인 정보가 회피되므로, 단순하고 효과적인 통신이 구현된다. 게다가, 전용 사용자 식별자 및 전용 키를 사용하여 데이터 전송 보안을 보장한다. 따라서, 비승인 전송 시나리오에서 단순하고, 효과적이며, 안전한 통신이 구현된다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 도 5의 비승인 전송 방법은, 코어 네트워크 장치가 액세스 네트워크 장치를 이용하여 사용자 장비로부터 제1 요청 메시지를 수신하는 단계 - 제1 요청 메시지는 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당하도록 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용되는 것임 -; 코어 네트워크 장치가 비승인 전송에 사용된 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당하는 단계; 및 코어 네트워크 장치가 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 응답 메시지를 사용자 장비에 송신하는 단계를 더 포함한다. 여기서, 제1 응답 메시지는 사용자 장비 식별자와 키를 싣고 있다.
구체적으로, 액세스 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 요청 메시지를 수신하는 경우, 사용자 장비에 대해 아이덴티티 인증 프로세스 및 인증 프로세스를 수행하기 위해, 코어 네트워크 장치는 제1 요청 메시지가 나타내는 사용자 장비 식별자에 따라 HSS 또는 HLR과 상호 작용한다. 사용자 장비의 아이덴티티 인증이 성공하고 사용자 장비가 비승인 전송 허가를 가진 것이 확인된 후에, 코어 네트워크 장치는 사용자 장비 비승인 식별자를 사용자 장비에 할당할 수 있다. 그 다음에, 코어 네트워크 장치는 추가적으로, 비승인 전송에 필요하고 패킷 암호화 및 역암호화에 사용되는 비승인 키를 사용자 장비에 할당하기 위해 보안 프로세스를 수행한다.
전술한 아이덴티티 인증, 인증, 및 보안 프로세스는 사용자 장비의 종래의 아이덴티티 인증, 인증, 및 보안 프로세스와 유사하고, 본 명세서에서는 세부사항에 대해 설명하지 않는다. 종래의 프로세스와의 차이점은, 전술한 프로세스를 수행한 결과가 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당하는 것이라는 점이다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 도 5의 비승인 전송 방법은, 코어 네트워크 장치가 공개 키와 개인 키의 쌍을 생성하는 단계; 코어 네트워크 장치가 액세스 네트워크 장치를 이용하여 공개 키를 사용자 장비에 송신하는 단계; 및 코어 네트워크 장치가 개인 키를 이용하여, 공개 키를 포함하는 제1 요청 메시지를 역함호화하는 단계를 더 포함한다.
구체적으로, 공개 키는 제1 요청 메시지를 암호화하기 위해 사용된다. 암호화된 제1 요청 메시지는 개인 키를 이용하여 코어 네트워크 장치에 의해서만 역암호화될 수 있다. 이는 레지스터 비승인 요청 메시지가 하이재킹되지 않는 것을 보장한다. 또한, 제1 요청 메시지는 사용자 장비 식별자(이 식별자는 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자와 구별되는 공통 사용자 장비 식별자임)를 포함할 수 있다. 사용자 장비 식별자는 제1 요청 메시지와 함께 암호화될 수 있으며, 이로써 코어 네트워크 장치가 제1 요청 메시지가 사용자 장비 식별자를 가진 사용자 장비에 의해 송신된다고 결정할 수 있다. 이는 비승인 전송에 특별히 사용되고 제1 요청 메시지 또는 제1 응답 메시지를 이용하여 획득되는 사용자 장비 식별자와 키가 신뢰할 수 있다는 것을 보장함으로써, 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 이용하여 수행되는 이후의 보안 비승인 전송을 보장한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 제1 요청 메시지는 비접속 계층 메시지(non-access stratum message)/접속 메시지(attach message)이고, 비접속 메시지/접속 메시지는 레지스터 비승인 요청 필드(register grant-free request field)를 포함하며, 제1 응답 메시지는 비접속 수락 메시지(non-access accept message)/접속 수락 메시지(attach accept message)이고, 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지는 레지스터 비승인 응답 필드(register grant-free response field)를 포함한다.
대안적으로, 다른 실시예에서, 제1 요청 메시지는 레지스터 비승인 요청 메시지이고, 제1 응답 메시지는 등록 응답 메시지이다.
단계 520에서, 코어 네트워크 장치는 사용자 장비 식별자와 키를 이용하여 전송 코어 네트워크 장치의 적응 계층에서 데이터를 역캡슐화하고 역암호화한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 코어 네트워크 장치가 저지연 서비스 기능을 가진 독립적인 물리적 장치이거나, 또는 코어 네트워크 장치가 저지연 서비스 기능 엔티티를 포함하는 이동성 관리 엔티티이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비승인 전송 방법의 개략적인 흐름도이다. 도 6의 비승인 전송 방법은 도 1의 액세스 네트워크 장치에 의해 실행된다. 도 6의 실시예는 도 4의 실시예에 대응한다. 본 명세서에서 일부 세부사항이 적절하게 생략되어 있다. 본 실시예에서, 액세스 네트워크 장치가 도 1의 액세스 네트워크 장치인 예를 이용하여 설명이 제공된다.
610: 액세스 네트워크 장치가 사용자 장비로부터 제1 요청 메시지를 수신한다. 여기서, 제1 요청 메시지는 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당하도록 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용된다.
620: 액세스 네트워크 장치가 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신하다.
630: 액세스 네트워크 장치가 코어 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 응답 메시지를 수신한다. 여기서, 제1 응답 메시지는 사용자 장비 식별자와 키를 싣고 있다.
640: 사용자 장비가 키 및 사용자 장비 식별자를 이용하여 데이터를 암호화하고 캡슐화할 수 있도록, 액세스 네트워크 장치가 제1 응답 메시지를 사용자 장비에 송신한다.
650: 액세스 네트워크 장치가, 제1 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 상에서 사용자 장비에 의해 액세스 네트워크 장치에 비승인 전송 모드로 전송된 데이터를 수신한다.
660: 액세스 네트워크 장치가 데이터를 코어 네트워크 장치에 송신한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 액세스 네트워크 장치가 코어 네트워크 장치에 의해 할당되고 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 제공하고, CTU 자원 상에서 사용자 장비에 의해 비승인 전송 모드로 전송된 데이터를 수신하며, 데이터를 코어 네트워크 장치에 포워딩한다. 프로토콜 스택의 여분의 추가적인 정보가 회피되므로, 단순하고 효과적인 통신이 구현된다. 게다가, 전용 사용자 식별자 및 전용 키를 사용하여 데이터 전송 보안을 보장한다. 따라서, 비승인 전송 시나리오에서 단순하고, 효과적이며, 안전한 통신이 구현된다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 단계 610에서, 액세스 네트워크 장치는 복수의 CTU 자원 중 제2 CTU 자원 상에서 사용자 장비에 의해 전송된 제1 요청 메시지를 수신한다. 복수의 CTU 자원은 제1 CTU 및 제2 CTU를 포함한다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 도 6의 비승인 전송 방법은, 액세스 네트워크 장치가 코어 네트워크 장치로부터 공개 키를 수신하고, 액세스 네트워크 장치가 시스템 정보 블록(SIB) 메시지 내의 공개 키를 브로드캐스트하는 단계를 더 포함한다. 단계 620에서, 액세스 네트워크 장치가 공개 키를 이용하여 사용자 장비에 의해 암호화된 제1 요청 메시지를 수신하고, 암호화된 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신한다. 단계 630에서, 액세스 네트워크 장치가 개인 키를 이용하여 코어 네트워크 장치에 의해 암호화된 제1 응답 메시지를 수신한다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 도 6의 비승인 전송 방법은 액세스 네트워크 장치가 복수의 CTU 자원의 지시 정보를 사용자 장비에 송신하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 제1 요청 메시지는 비접속 계층 메시지/접속 메시지이고, 비접속 메시지/접속 메시지는 레지스터 비승인 요청 필드를 포함하며, 제1 응답 메시지는 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지이고, 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지는 레지스터 비승인 응답 필드를 포함한다.
대안적으로, 다른 실시예에서, 제1 요청 메시지는 레지스터 비승인 요청 메시지이고, 제1 응답 메시지는 등록 응답 메시지이다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 코어 네트워크 장치가 저지연 서비스 기능을 가진 독립적인 물리적 장치이거나, 또는 코어 네트워크 장치가 저지연 서비스 기능 엔티티를 포함하는 이동성 관리 엔티티이다.
이하, 도 7, 도 8, 및 도 9의 실시예를 참조하여 비승인 전송 프로세스에 대해 상세하게 설명한다. 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비승인 전송에 사용되는 시그널링 플로우의 개략도이다. 도 9를 참조하면, 도 7과 도 8의 실시예 둘 다에서 다음의 시그널링 프로세스가 실행된다. LDSF가 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당할 수 있도록, UE가 레지스터 비승인 요청(REGISTER_GF_REQ)을 LDSF에 송신하고, LDSF가 레지스터 비승인 응답(REGISTER_GF_RESP)을 UE에 송신한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비승인 전송 프로세스에 기반하는 개략적인 흐름도이다. 도 7의 프로세스는 도 4, 도 5, 및 도 6의 비승인 전송 방법의 예이다. 본 명세서에서 일부 세부사항이 적절하게 생략되어 있다. 도 7에서, 액세스 네트워크 장치가 eNB인 예를 이용하여 설명이 제공된다. eNB는 UE가 현재 서비스하는 셀의 제어 기지국을 나타낸다. 그러나, 본 발명은 이 용어가 나타내는 특정 표준에 제한되지 않으며, 다른 표준의 기지국에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
본 실시예에서, 사용자 장비가 연결 상태에 있는 경우 비승인 전송을 구현하는 방법에 대해 설명한다. 본 실시예에서, 사용자 장비는 종래의 승인 기반 전송과 비승인 전송 둘 다를 지원한다. 즉, 사용자 장비에서 승인 기반 전송과 비승인 전송이 호환 가능하며, 따라서 승인 기반 전송에서 비승인 전송으로의 전환이 제공될 수 있다. 예를 들어, 일반적으로, 사용자 장비가 승인 기반 전송을 수행하는 경우, 비승인 전송을 위한 조건이 만족되는 때(예를 들어, 사전 설정된 조건이 만족되거나 또는 스위칭 명령이 수신되는 때), 사용자 장비는 승인 기반 전송에서 비승인 전송으로 전환한다.
비승인 전송이 수행될 필요가 있는 경우, 비승인 전송 기능을 지원하는 사용자 장비는 비승인 전송에 등록하도록 요청하는 프로세스에 의하여 LDSF로의 연결을 구축할 수 있다. 이 프로세스에 의하여, LDSF는 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비 비승인 식별자(UE_GF_ID)와 비승인 키(GF_KEY)를 사용자 장비에 할당할 수 있다.
단계 710 및 단계 720에서, 사용자 장비와 eNB 간에는 랜덤 액세스 프로세스와 RRC 연결 프로세스가 수행된다.
네트워크에 조인(join)하자마자, 사용자 장비는 네트워크로의 연결을 구축하기 위해 랜덤 액세스 프로세스 및 RRC 연결 프로세스를 수행한다. RRC 연결을 완료한 후에, 사용자 장비는 연결 상태로 진입한다. 전술한 프로세스는 종래의 랜덤 액세스 및 RRC 연결 프로세스와 유사하며, 본 명세서에서는 세부사항에 대해 설명하지 않는다.
740: 사용자 장비가, 비승인 전송에 등록하도록 요청하기 위해, 즉 비승인 전송에 필요한 사용자 장비 비승인 식별자와 비승인 키를 사용자 장비에 할당하도록 eNB를 이용하여 LDSF에 요청하기 위해, 레지스터 비승인 요청(REGISTER_GF_REQ) 메시지를 eNB에 송신한다.
LDSF가 사용자 장비에 대한 등록 기능을 제공하는 경우, LDSF는 독립적인 물리적 장치일 수 있거나, 또는 이동성 관리 엔티티(MME) 내의 기능 엔티티일 수 있다. 레지스터 비승인 요청 메시지는 새로 추가된 전용 시그널링 메시지일 수 있거나, 또는 기존의 시그널링 메시지에 새로 추가된 메시지 필드일 수 있다. 예를 들어, 레지스터 비승인 요청 메시지는 별도의 시그널링 메시지일 수 있거나 또는 비접속 계층 요청 메시지/접속 요청 메시지에 새로 추가된 필드일 수 있고, 사용자 장비가 비승인 전송 기능을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 대한 아이덴티티 정보 등록을 요청하기 위해 사용된다. 예를 들어, 비접속 계층 요청 메시지/접속 요청 메시지를 수신하는 LDSF가 사용자 장비가 비승인 전송 기능을 지원하는 것을 알고 있으며, 따라서 비승인 전송에 필요한 사용자 장비 비승인 식별자와 비승인 키를 사용자 장비에 할당할 수 있도록, 레지스터 비승인 요청(REGISTER_GF_REQ) 필드가 기존의 비접속 계층 요청 메시지/접속 요청 메시지에 추가될 수 있다.
사용자 장비는 무선 인터페이스를 이용하여 레지스터 비승인 요청 메시지를 LDSF에 송신할 수 있다. LDSF가 서로 다른 사용자 장비를 식별할 필요가 있기 때문에, 사용자 장비는 사용자 장비 ID(UEID)를 레지스터 비승인 요청 메시지에 추가할 수 있다. 예를 들어, UEID는 국제 이동국 식별번호(International Mobile Subscriber Identification Number, IMSI), 또는 국제 이동 단말기 식별 번호 (International Mobile Equipment Identity, IMEI) 등일 수 있다.
레지스터 비승인 요청 메시지가 새로 추가된 전용 시그널링 메시지이면, LDSF가 사용자 장비를 식별할 필요가 있는 경우, LDSF는 레지스터 비승인 요청 메시지로부터 UEID를 직접 획득할 수 있다. 레지스터 비승인 요청 메시지가 비접속 계층 요청 메시지/접속 요청 메시지 내의 REGISTER_GF_REQ 메시지 필드이면, UEID가 REGISTER_GF_REQ 메시지 필드에 실려 있을 필요가 없고; LDSF가 비접속 계층 요청 메시지/접속 요청 메시지 내의 다른 메시지 필드로부터 UEID를 간접적으로 획득할 수 있다.
750: eNB가 레지스터 비승인 요청 메시지를 LDSF에 포워딩한다.
사용자 장비는 무선 인터페이스를 이용하여 레지스터 비승인 요청 메시지를 LDSF에 송신할 수 있다. 즉, 사용자 장비가 먼저 레지스터 비승인 요청 메시지를 eNB에 송신하고, 그 다음에 eNB가 eNB와 LDSF 간의 채널을 통해 레지스터 비승인 요청 메시지를 LDSF에 포워딩한다. eNB와 LDSF 간의 채널은 eNB가 시작되는 때 구축될 수 있고, eNB와 MME 간의 S1 인터페이스와 유사하다. LDSF가 서로 다른 사용자 장비를 식별할 필요가 있기 때문에, 대안적으로, eNB는 UEID를 레지스터 비승인 요청 메시지에 추가할 수 있고, 사용자 장비는 레지스터 비승인 요청을 송신하는 경우 UEID를 레지스터 비승인 요청 메시지에 추가할 필요가 없다. 이로 인해 무선 인터페이스 전송에 사용되는 자원이 줄어들 수 있다. 물론, 전술한 바와 같이, 사용자 장비에 의해 eNB에 송신된 레지스터 비승인 요청 메시지는 UEID를 직접 싣고 있을 수 있다. 이 경우에, eNB는 레지스터 비승인 요청 메시지를 LDSF에 투명하게 전송한다.
760: LDSF가 HLR/HSS와 인증(Authority), 인증(Authentication), 및 보안(Security) 프로세스를 수행한다.
eNB에 의해 포워딩된 레지스터 비승인 요청 메시지를 수신하는 경우, LDSF는 레지스터 비승인 요청 메시지가 나타내는 UEID에 따라 사용자 장비에 대해 아이덴티티 인증 및 인증 프로세스를 수행하다. 사용자 장비의 아이덴티티 인증이 성공하고 사용자 장비가 비승인 전송 허가를 가진 것이 확인된 후에, LDSF는 사용자 장비 비승인 식별자(UE_GF_ID)를 사용자 장비에 할당한다. 그 다음에, LDSF는 추가적으로, 비승인 전송에 필요하고 또한 데이터 암호화 및 역암호화에 사용되는 비승인 키(GF_KEY)를 사용자 장비에 할당하기 위해 보안 프로세스를 수행한다.
레지스터 비승인 요청 메시지가 비접속 계층 요청 메시지/접속 요청 메시지 내의 메시지 필드이면, 아이덴티티 인증, 인증, 및 보안 프로세스는 비접속 계층 요청 메시지/접속 요청 메시지에 의해 트리거될 수 있다. 구체적으로, 비접속 계층 요청 메시지/접속 요청 메시지를 수신하는 경우, LDSF는 UEID에 따라 아이덴티티 인증 프로세스를 수행한다. 인증이 성공하는 경우, 사용자 장비가 비승인 전송 허가을 가지고 있는지 여부를 판정하기 위해 인증 프로세스가 수행된다. 또한, 보안 프로세스는, 비승인 전송에 필요하고 또한 암호화 및 역암호화에 사용되는 비승인 키를 획득하기 위해, 그리고 사용자 장비 비승인 식별자를 사용자 장비에 할당하기 위해 수행된다.
레지스터 비승인 요청 메시지가 새로 추가된 전용 시그널링 메시지이면, LDSF가 아이덴티티 인증 프로세스를 통해 사용자 장비에 대해 아이덴티티 인증을 수행하고, 사용자 장비가 비승인 전송 허가을 가지고 있는지 여부를 인증 프로세스를 통해 결정할 필요가 있다. 사용자 장비가 비승인 전송 허가를 가지고 있으면, LDSF는 비승인 전송에 필요하고 또한 암호화 및 역암호화에 사용되는 비승인 키를 획득하기 위해, 그리고 사용자 장비 비승인 식별자를 사용자 장비에 할당하기 위해 보안 프로세스를 수행한다.
770: LDSF가 레지스터 비승인 응답 메시지(REGISTER_GF_RESP)를 eNB에 송신한다.
LDSF는 사용자 장비에 할당된 사용자 장비 비승인 식별자(UE_GF_ID)와 비승인 키(GF_KEY)를 레지스터 비승인 응답 메시지에 추가한다. 레지스터 비승인 응답 메시지는 새로 추가된 전용 시그널링 메시지일 수 있거나, 또는 기존의 시그널링 메시지에 새로 추가된 REGISTER_GF_RESP 메시지 필드일 수 있다. 예를 들어, 레지스터 비승인 응답 메시지는 비접속 계층 수락 메시지/접속 수락 메시지에 새로 추가된 필드일 수 있다. REGISTER_GF_RESP는 REGISTER_GF_REQ와 유사하다. REGISTER_GF_REQ가 비접속 계층 요청 메시지/접속 요청 메시지 내의 메시지 필드인 경우, REGISTER_GF_RESP는 비접속 계층 수락 메시지/접속 수락 메시지 내의 메시지 필드이고, 사용자 장비 비승인 식별자와 비승인 키에 관한 파라미터를 싣고 있다.
전술한 아이덴티티 인증, 인증, 및 보안 프로세스는 사용자 장비의 종래의 아이덴티티 인증, 인증, 및 보안 프로세스와 유사하고, 본 명세서에서는 세부사항에 대해 설명하지 않는다. 종래의 프로세스와의 차이점은, 전술한 프로세스를 수행한 결과가 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 비승인 식별자와 비승인 키를 사용자 장비에 할당하는 것이라는 점이다.
775: eNB가 레지스터 비승인 응답 메시지를 사용자 장비에 포워딩한다.
eNB는 LDSF로부터 수신된 레지스터 비승인 응답 메시지를 사용자 장비에 포워딩한다. 또한, eNB는 무선 인터페이스 자원을 절감하기 위해 레지스터 비승인 응답 메시지에서 UEID를 제거할 수 있거나, 또는 eNB에 대한 충격을 줄이기 위해 등록 응답 메시지를 직접 투명하게 전송할 수 있다.
780: eNB가 비승인 전송에 사용되는 CTU 자원을 사용자 장비에 알린다.
예를 들어, eNB는 브로드캐스트 채널을 통해, 비승인 전송에 사용되는 CTU 자원을 주기적으로 브로드캐스트할 수 있다. eNB는 복수의 CTU 자원을 한 번 브로드캐스트하여 CTU 자원 세트를 구성할 수 있다. 이러한 CTU 자원은 하나의 무선 프레임 내에 분산되어 있을 수 있다. 하나의 무선 프레임은 복수의 전송 타임슬롯을 포함할 수 있고, 특정 주파수 영역 자원을 점유한다. 하나의 CTU 자원은 하나의 전송 타임슬롯 내의 시간-주파수 자원의 일부이다. 서로 다른 CTU 자원은 시간-주파수 자원, 코드북, 및 파일럿 등의 관점에서 완전히 동일하지는 않다. 사용자 장비는 CTU 자원을 무작위로 선택하거나 또는 사전 설정된 규칙에 따라 CTU 자원을 선택하며, 시간-주파수 자원, 코드 자원, 파일럿, 및 CTU 자원에 의해 지정된 다른 전송 파라미터를 이용하여 상향링크 패킷을 전송할 수 있다. 복수의 사용자 장비가 상향링크 전송을 위해 동시에 동일한 CTU 자원을 선택하는 경우, 자원에 대한 경쟁에 기반하는 전송 관계가 형성된다.
본 발명의 본 실시예는 eNB가 CTU 자원을 사용자 장비에 알리는 순서를 제한하지 않는다고 이해해야 한다. eNB는 사용자 장비가 비승인 방식으로 전송될 상향링크 패킷을 전송하기 전 어느 시점에 CTU 자원를 사용자 장비에 알릴 수 있다.
785: 사용자 장비가 비승인 방식으로 전송될 상향링크 패킷을 암호화하고 캡슐화한다.
사용자 장비는 수신된 레지스터 비승인 응답 메시지로부터 비승인 키와 사용자 장비 식별자를 추출할 수 있고, 비승인 키와 사용자 장비 식별자를 이용하여, 비승인 방식으로 전송될 상향링크 패킷을 암호화하고 캡슐화한다.
예를 들어, 사용자 장비가 상향링크 패킷을 전송할 필요가 있는 경우, 사용자 장비는 먼저 비승인 전송 모드로 전송을 수행할지 여부를 판정하고, 비승인 전송을 위한 조건이 만족되는 경우, 비승인 전송 모드로 전송을 수행하기로 결정힌다. 사용자 장비가 비승인 전송을 수행할 필요가 있는 경우, 사용자 장비는 비승인 키를 이용하여 패킷을 암호화하고, 암호화된 패킷을 사용자 장비 비승인 식별자로 캡슐화할 필요가 있다.
790: 사용자 장비가 비승인 방식으로 전송될 상향링크 패킷을 eNB에 송신한다.
구체적으로, 사용자 장비는 eNB에 의해 브로드캐스트된 복수의 CTU 자원 세트 중에서 하나의 CTU 자원 또는 하나의 그룹의 CTU 자원을 무작위로 선택할 수 있고, 그 다음에 각각의 CTU 자원 내의 시간-주파수 자원, 코드북, 및 파일럿을 결정한다. 사용자 장비는 코드북 및 선택된 CTU에 대응하는 파일럿을 이용하여 패킷을 인코딩하고, 인코딩된 패킷을 CTU에 대응하는 시간-주파수 자원에 매핑하여 패킷을 전송한다.
795: eNB가 비승인 방식으로 전송된 상향링크 패킷을 LDSF에 송신한다.
eNB는 CTU 자원 상에서, 비승인 방식으로 전송된 상향링크 패킷에 대해 블라인드 검출을 수행하고, 수신되는 비승인 방식으로 전송된 상향링크 패킷을 LDSF에 포워딩한다. LDSF는 비승인 방식으로 전송된 상향링크 패킷을 역암호화하고, 역암호화된 상향링크 패킷을 상향링크 패킷의 목적지 주소에 분배한다.
구체적으로, 사용자 장비에 의해 비승인 방식으로 전송되고 eNB에 의해 포워딩된 상향링크 패킷을 수신한 후에, LDSF는 사용자 장비의 비승인 키를 이용하여 패킷을 역암호화하고, 그 다음에 역암호화된 패킷을 목적지(예를 들어, 패킷 내의 목적지 주소에 대응하는 액세스 네트워크 장치)에 분배한다. LDSF가 비승인 방식으로 전송된 상향링크 패킷을 분배하는 기능을 수행하는 경우, LDSF는 독립적인 물리적 장치일 수 있거나, 또는 S-GW 또는 P-GW의 엔티티 기능일 수 있다. LDSF는 비승인 방식으로 전송되고 네트워크 내의 복수의 eNB에서 유래한 상향링크 패킷의 분포를 관리한다. LDSF는 비승인 방식으로 전송된 상향링크 패킷에 대한 전용 전송 채널을 각각의 eNB와 구축한다. eNB 내에서 비승인 방식으로 전송되는 사용자 장비의 모든 상향링크 패킷은 전송 채널을 통해 전송된다. 사용자 장비에 의해 비승인 방식으로 전송되고 또한 기지국에 의해 포워딩된 상향링크 패킷을 수신한 후에, LDSF는 사용자 장비의 비승인 키를 이용하여 패킷을 역암호화하고, 그 다음에 역암호화된 패킷을 목적지(예를 들어, 패킷 내의 목적지 주소에 대응하는 액세스 네트워크 장치)에 분배한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비승인 전송 프로세스에 기반하는 개략적인 흐름도이다. 도 8의 프로세스는 도 3, 도 4, 및 도 5의 비승인 전송 방법의 예이다. 본 명세서에서 일부 세부사항이 적절하게 생략되어 있다. 도 8에서, 액세스 네트워크 장치가 eNB인 예를 이용하여 설명이 제공된다. eNB는 UE가 현재 서비스하는 셀의 제어 기지국을 나타낸다. 하지만, 본 발명은 용어가 나타내는 특정한 표준에 제한되지 않지만, 다른 형태의 기지국에 유사하게 적용될 수 있다.
본 실시예에서, 사용자 장비가 유휴 상태에 있거나 또는 네트워크 측으로 RRC 연결을 구축하지 않는 경우에 비승인 전송을 구현하는 방법에 대해 설명한다. 유휴 상태에서, 사용자 장비는 비승인 전송만을 지원하고, 승인 기반 전송을 지원하지 않는다. 예를 들어, 사용자 장비는 전송 지연, 신뢰성, 및 전력 소비 등에 대한 요구사항이 많고 또한 전송 레이트에 대한 요구사항이 적은 머신 타입 통신(machine type communication, MTC) 장치일 수 있다. 패킷을 전송하는 경우, 사용자 장비는 네트워크로의 연결을 사전에 구축할 필요가 없으며, 전송에 필요한 전용 시간-주파수 자원을 사용자 장비에 할당하도록 요구하지 않는다. 모든 패킷 또는 메시지가 비승인 전송 모드로 전송된다.
비승인 전송을 수행하는 경우, 사용자 장비는 비승인 전송에 등록하도록 요청하는 프로세스를 통해 LDSF로의 연결을 구축할 수 있다. 이 프로세스를 통해, LDSF는 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비 비승인 식별자(UE_GF_ID)와 비승인 키(GF_KEY)를 사용자 장비에 할당할 수 있다.
810: eNB가 비승인 CTU 자원을 사용자 장비에 알린다.
예를 들어, eNB는 브로드캐스트 채널을 통해, 비승인 전송에 사용되는 CTU 자원을 주기적으로 브로드캐스트할 수 있다. eNB는 복수의 CTU 자원을 한 번 브로드캐스트하여 CTU 자원 세트를 구성할 수 있다. 이러한 CTU 자원은 하나의 무선 프레임 내에 분산되어 있을 수 있다. 하나의 무선 프레임은 복수의 전송 타임슬롯을 포함할 수 있고, 특정 주파수 영역 자원을 점유한다. 하나의 CTU 자원은 하나의 전송 타임슬롯 내의 시간-주파수 자원의 일부이다. 서로 다른 CTU 자원은 시간-주파수 자원, 코드북, 및 파일럿 등의 관점에서 완전히 동일하지는 않다. 사용자 장비는 CTU 자원을 무작위로 선택하거나 또는 사전 설정된 규칙에 따라 CTU 자원을 선택하며, 시간-주파수 자원, 코드 자원, 파일럿, 및 CTU 자원에 의해 지정된 다른 전송 파라미터를 이용하여 상향링크 패킷을 전송할 수 있다. 복수의 사용자 장비가 상향링크 전송을 위해 동시에 동일한 CTU 자원을 선택하는 경우, 자원에 대한 경쟁에 기반하는 전송 관계가 형성된다.
본 발명의 본 실시예는 eNB가 CTU 자원을 사용자 장비에 알리는 순서를 제한하지 않는다고 이해해야 한다. eNB는 사용자 장비가 상향링크 패킷을 전송하기 전 어느 시점에 CTU 자원을 사용자 장비에 알릴 수 있다.
820: LDSF는 비승인 레지스터 공개 키(GF_REG_PUB_KEY)를 eNB에 송신한다.
LDSF는 공개 키와 개인 키의 쌍을 포함하는 키 쌍을 생성하고, 공개 키를 LDSF의 제어 범위 내의 모든 eNB에 송신할 수 있다. 공개 키는 정보를 암호화하기 위해 사용되고, 개인 키를 이용하여 암호화된 정보를 역암호화하기 위해 사용된다. 개인 키는 정보를 암호화하기 위해 사용되고, 공개 키를 이용하여 암호화된 정보를 역암호화하기 위해 사용된다.
830: 사용자 장비가 전송될 필요가 있는 패킷을 GF_REG_PUB_KEY를 이용하여 암호화할 수 있도록, eNB는 비승인 레지스터 공개 키(GF_REG_PUB_KEY)를 eNB가 속하는 셀 내의 사용자 장비에 브로드캐스트하여, 전송 과정 중에 패킷이 하이재킹되지 않는 것을 보장한다. 예를 들어, LDSF에 의해 송신된 GF_REG_PUB_KEY를 수신한 후에, 기지국은 시스템 정보 블록(System information block, SIB) 메시지를 이용하여 GF_REG_PUB_KEY를 사용자 장비에 브로드캐스트할 수 있다.
본 발명의 본 실시예가 eNB가 공개 키를 획득하고 이 공개 키를 사용자 장비에 알리는 순서를 제한하지 않는다고 이해애야 한다. eNB는 사용자 장비가 레지스터 비승인 요청을 송신하기 전 어느 시점에 공개 키를 사용자 장비에 알릴 수 있다.
840: 사용자 장비가, 비승인 전송에 등록하도록 요청하기 위해, 즉 eNB를 이용하여, 비승인 전송에 필요한 사용자 장비 비승인 식별자와 비승인 키를 사용자 장비에 할당하도록 LDSF에 요청하기 위해, 레지스터 비승인 요청(REGISTER_GF_REQ) 메시지를 eNB에 송신한다.
LDSF는 독립적인 물리적 장치일 수 있거나, 또는 이동성 관리 엔티티(MME) 내의 기능 엔티티일 수 있다. 레지스터 비승인 요청 메시지는 새로 추가된 전용 시그널링 메시지일 수 있거나, 또는 기존의 시그널링 메시지에 새로 추가된 REGISTER_GF_REQ 메시지 필드일 수 있다.
사용자 장비는 CTU 자원 상에서 레지스터 비승인 요청 메시지를 전송할 수 있다. 레지스터 비승인 요청 메시지를 송신하는 경우, 사용자 장비는 공개 키를 이용하여 레지스터 비승인 요청 메시지를 암호화할 수 있다.
사용자 장비는 무선 인터페이스를 이용하여 레지스터 비승인 요청 메시지를 LDSF에 송신할 수 있다. LDSF가 서로 다른 사용자 장비를 식별할 필요가 있기 때문에, 사용자 장비는 사용자 장비 ID(UEID)를 레지스터 비승인 요청 메시지에 추가할 수 있다.
단계 820과 단계 830이 선택적이라고 이해해야 한다. 단계 820과 단계 830이 생략되는 경우, 단계 840에서, 레지스터 비승인 요청 메시지는 암호화되지 않고 CTU 자원 상에서 직접 송신될 수 있다.
850: eNB가 레지스터 비승인 요청 메시지를 LDSF에 송신한다.
eNB는 CTU 자원 상의 레지스터 비승인 요청 메시지에 대해 블라인드 검출을 수행하고, 블라인드 검출을 통해 획득된 레지스터 비승인 요청 메시지를 LDSF에 송신한다. eNB는 eNB와 LDSF 간의 채널을 통해 레지스터 비승인 요청 메시지를 LDSF에 포워딩한다. eNB와 LDSF 간의 채널은 eNB가 시작되는 때 구축될 수 있고, eNB와 MME 간의 S1 인터페이스와 유사하다.
860: LDSF가 HLR/HSS와 인증(Authority), 인증(Authentication), 및 보안(Security) 프로세스를 수행한다.
공개 키는 LDSF에 의해 생성된 키 쌍 내 공개 키이므로, 공개 키를 이용하여 암호화된 레지스터 비승인 요청 메시지는 개인 키를 이용하여 LDSF에 의해서만 역암호화될 수 있다. 이는 레지스터 비승인 요청 메시지가 하이재킹되지 않는 것을 보장한다. 레지스터 비승인 요청 메시지는 UEID를 포함한다. UEID는 또한 레지스터 비승인 요청 메시지와 함께 암호화된다. 따라서, LDSF는 또한 레지스터 비승인 요청 메시지가 UEID를 가진 사용자 장비에 의해 송신된다고 결정할 수 있다.
eNB에 의해 송신된 레지스터 비승인 요청 메시지를 수신하는 경우, 사용자 장비에 대해 아이덴티티 인증 프로세스 및 인증 프로세스를 수행하기 위해, LDSF는 레지스터 비승인 요청 메시지가 나타내는 UEID에 따라 HSS 또는 HLR과 상호 작용한다. 사용자 장비의 아이덴티티 인증이 성공하고 사용자 장비가 비승인 전송 허가를 가진 것이 확인된 후에, LDSF는 사용자 장비 비승인 식별자를 사용자 장비에 할당한다. 그 다음에 LDSF는 추가적으로, 비승인 전송에 필요하고 또한 패킷 암호화 및 역암호화에 사용되는 비승인 키를 사용자 장비에 할당하기 위해 보안 프로세스를 수행할 필요가 있다.
LDSF는 인증 프로세스에 의하여 사용자 장비에 대해 아이덴티티 인증을 수행하고, 인증 프로세스를 통해, 사용자 장비가 비승인 전송 허가을 가지고 있는지 여부를 결정할 필요가 있다. 사용자 장비가 비승인 전송 허가를 가지고 있으면, LDSF는 비승인 전송에 필요하고 또한 암호화 및 역암호화에 사용되는 비승인 키를 획득하기 위해, 그리고 사용자 장비 비승인 식별자를 사용자 장비에 할당하기 위해 보안 프로세스를 수행한다.
870: LDSF는 레지스터 비승인 응답 메시지를 eNB에 송신한다.
LDSF는 사용자 장비에 할당된 사용자 장비 비승인 식별자(UE_GF_ID)와 비승인 키(GF_KEY)를 레지스터 비승인 응답 메시지에 추가한다. 레지스터 비승인 응답 메시지는 새로 추가된 전용 시그널링 메시지일 수 있거나, 또는 기존의 시그널링 메시지에 새로 추가된 REGISTER_GF_RESP 메시지 필드일 수 있다.
전술한 아이덴티티 인증, 인증, 및 보안 프로세스는 사용자 장비의 종래의 아이덴티티 인증, 인증, 및 보안 프로세스와 유사하고, 본 명세서에서는 세부사항에 대해 설명하지 않는다. 종래의 프로세스와의 차이점은, 전술한 프로세스를 수행한 결과가 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 비승인 식별자와 비승인 키를 사용자 장비에 할당하는 것이라는 점이다.
875: eNB가 레지스터 비승인 응답 메시지를 사용자 장비에 포워딩한다.
eNB는 LDSF로부터 수신된 레지스터 비승인 응답 메시지를 사용자 장비에 포워딩한다. eNB는 레지스터 비승인 응답 메시지에서 UEID를 제거하여 무선 인터페이스 자원을 절감할 수 있거나, 또는 등록 응답 메시지를 직접 투명하게 전송하여 eNB에 대한 충격을 줄일 수 있다.
예를 들어, 단말기는 블라인드 검출에 의하여, eNB에 의해 송신된 레지스터 비승인 응답 메시지를 수신할 수 있다.
885: 사용자 장비가 비승인 방식으로 전송될 상향링크 패킷을 암호화하고 캡슐화한다.
사용자 장비는 수신된 레지스터 비승인 응답 메시지로부터 비승인 키와 사용자 장비 식별자를 추출할 수 있고, 비승인 키와 사용자 장비 식별자를 이용하여, 비승인 방식으로 전송될 상향링크 패킷을 암호화하고 캡슐화한다.
예를 들어, 사용자 장비가 상향링크 패킷을 전송할 필요가 있는 경우, 사용자 장비는 먼저 비승인 전송 모드로 전송을 수행할지 여부를 판정하고, 비승인 전송을 위한 조건이 만족되는 경우, 비승인 전송 모드로 전송을 수행하기로 결정힌다. 사용자 장비가 비승인 전송을 수행할 필요가 있는 경우, 사용자 장비는 비승인 키를 이용하여 패킷을 암호화하고, 암호화된 패킷을 사용자 장비 비승인 식별자로 캡슐화할 필요가 있다.
레지스터 비승인 응답 메시지를 송신하는 경우, LDSF가 키 쌍 내 개인 키를 이용하여 레지스터 비승인 응답 메시지를 암호화할 수 있다고 이해해야 한다. 레지스터 비승인 응답 메시지를 수신한 후에, 사용자 장비는 대응하는 공개 키를 이용하여 레지스터 비승인 응답 메시지를 역암호화할 수 있다. 이런 방식으로, 사용자 장비는 레지스터 비승인 응답 메시지가 신뢰할 수 없는 다른 장치가 아닌, 공개 키를 생성하는 LDSF에 의해 송신되는 것을 보장할 수 있다. 이는 레지스터 비승인 응답 메시지를 이용하여 획득되는 사용자 장비 비승인 식별자와 비승인 키가 신뢰할 수 있다는 것을 보장함으로써, 사용자 장비 비승인 식별자와 비승인 키를 이용하여 수행되는 이후의 보안 비승인 전송을 보장한다.
890: 사용자 장비가 비승인 방식으로 전송될 상향링크 패킷을 eNodeB에 송신한다.
구체적으로, 사용자 장비는 eNB에 의해 브로드캐스트된 복수의 CTU 자원 세트 중에서 하나의 CTU 자원 또는 하나의 그룹의 CTU 자원을 무작위로 선택할 수 있고, 그 다음에 각각의 CTU 자원 내의 시간-주파수 자원, 코드북, 및 파일럿을 결정한다. 사용자 장비는 코드북 및 선택된 CTU에 대응하는 파일럿을 이용하여 패킷을 인코딩하고, 인코딩된 패킷을 CTU에 대응하는 시간-주파수 자원에 매핑하여 패킷을 전송한다.
895: eNB가 비승인 방식으로 전송된 상향링크 패킷을 LDSF에 포워딩한다.
eNB가 CTU 자원 상에서, 비승인 방식으로 전송된 상향링크 패킷에 대해 블라인드 검출을 수행하고, 수신된 비승인 방식으로 전송된 상향링크 패킷을 LDSF에 송신한다. LDSF는 비승인 방식으로 전송된 상향링크 패킷을 역암호화하고, 역암호화된 상향링크 패킷을 상향링크 패킷의 목적지 주소에 분배한다.
구체적으로, 사용자 장비에 의해 비승인 방식으로 전송되고 eNB에 의해 포워딩된 상향링크 패킷을 수신한 후에, LDSF는 사용자 장비의 비승인 키를 이용하여 이 패킷을 역암호화하고, 그 다음에 역암호화된 패킷을 목적지(예를 들어, 패킷 내의 목적지 주소에 대응하는 액세스 네트워크 장치)에 분배한다. LDSF가 비승인 방식으로 전송된 상향링크 패킷을 분배하는 기능을 수행하는 경우, LDSF는 독립적인 물리적 장치일 수 있거나, 또는 S-GW 또는 P-GW 사용자 장비의 엔티티 기능일 수 있다. LDSF는 비승인 방식으로 전송되고 또한 네트워크 내 복수의 eNB에서 유래한 상향링크 패킷의 분포를 관리할 수 있다. LDSF는 각각의 eNB와 비승인 방식으로 전송된 상향링크 패킷에 대한 전용 채널을 구축한다. 사용자 장비에 의해 비승인 방식으로 전송되고 eNB 내에 있는 모든 패킷이 이 채널을 통해 전송된다. 사용자 장비에 의해 비승인 방식으로 전송되고 또한 기지국에 의해 포워딩된 상향링크 패킷을 수신한 후에, LDSF는 사용자 장비의 비승인 키를 이용하여 패킷을 역암호화하고, 그 다음에 역암호화된 패킷을 목적지(예를 들어, 패킷 내의 목적지 주소에 대응하는 액세스 네트워크 장치)에 분배한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 비승인 전송에 사용되는 프로토콜 스택의 개략도이다.
종래의 프로토콜 스택과의 차이점은, 본 발명의 본 실시예의 전송 적응 계층과 물리 계층이 비승인 전송에 사용된다는 것이다. 도 10을 참조하면, 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비, eNB, 및 LDSF의 프로토콜 스택이 자세히 설명되어 있다.
사용자 장비는 비승인 패킷 전송의 초기 노드이다. 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비의 프로토콜 스택은 응용 계층, TCP 계층/IP 계층, 비승인 전송 적응 계층, 및 비승인 물리 계층을 포함한다. 비승인 전송 적응 계층에 구현된 기능은, 비승인 방식으로 전송될 상향링크 패킷이 송신 중인 경우, 이 패킷은 GF_KEY를 이용하여 암호화될 수 있고, 암호화된 패킷은 UE_GF_ID로 캡슐화될 수 있다는 것을 포함한다. 비승인 물리 계층에 구현된 기능은, 생성된 코드 스트림이 CTU 상의 전송에 적합하고; 생성된 코드 스트림은 CTU-특정 방식으로 송신될 수 있도록, 하나의 CTU 자원 또는 하나의 그룹의 CTU 자원이 eNB에 의해 브로드캐스트된 CTU 자원 세트 중에서 무작위로 선택되고, 그 다음에 각각의 CTU 내의 코드북과 파일럿이 결정되며; 결정된 자원과 파라미터를 이용하여 데이터 패킷이 인코딩되는 것을 포함한다.
eNB는 비승인 방식으로 전송되는 패킷의 릴레이 포워딩(relay forwarding)을 구현한다. 비승인 방식으로 전송된 패킷의 수신과 디코딩이 eNB의 무선 인터페이스 물리 계층에서 구현된다. 그 다음에, 패킷은 eNB와 LDSF 간에 비승인 방식으로 전송된 패킷을 위한 전송 채널을 통해 송신된다. 일반적으로, eNB와 LDSF 간에 비승인 방식으로 전송된 패킷을 위한 전송 채널은 이더넷 프로토콜에 기반하고 있다. 또한, 비승인 방식으로 전송된 패킷의 투명한 전송를 구현하기 위해, 이더넷과 비승인 전송 적응 계층 간에는 터널링 기술이 일반적으로 사용된다.
비승인 방식으로 전송된 패킷을 수신한 후에, LDSF는 비승인 전송 적응 계층에서, 비승인 방식으로 전송된 패킷을 처리하고, 비승인 방식으로 전송된 패킷 내의 UE_GF_ID에 따라 사용자 장비의 아이덴티티를 결정하는데, 즉 패킷을 송신한 사용자 장비가 비승인 전송에 등록되어 있는 사용자 장비인지 여부를 판정한다. 비승인 전송에 등록되어 있는 사용자 장비라면, LDSF는 GF_KEY를 이용하여 패킷을 역암호화하고, 성공적으로 역암호화된 패킷을 패킷의 목적지 주소에 분배한다. 또한, LDSF는 비승인 전송의 제어점일 수 있고, 패킷을 수신하고 송신하는 경우에 다른 기능, 예를 들어 비승인 방식으로 전송된 수신되고 송신된 패킷을 카운트하는 것을 추가로 수행하여 과금을 용이하게 할 필요가 있다.
이상에서는, 본 발명의 실시예에 따른 협력 디코딩 방법에 대해 설명하였다. 이하에서는, 도 11 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 사용자 장비, 액세스 네트워크 장치, 및 코어 네트워크 장치에 대해 개별적으로 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 장비(1100)의 개략적인 구조도이다. 사용자 장비(1100)는 획득 모듈(1110), 암호화 모듈(1120), 캡슐화 모듈(1130), 및 송신 모듈(1140)을 포함한다.
획득 모듈(1110)은 비승인 전송에 사용되고 또한 코어 네트워크 장치에 의해 할당된 사용자 장비 식별자와 키를 획득하도록 구성된다. 암호화 모듈(1120)은 키를 이용하여 데이터를 암호화하도록 구성된다. 캡슐화 모듈(1130)은 사용자 장비 식별자를 이용하여 데이터를 캡슐화하도록 구성된다. 송신 모듈(1140)은 제1 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 상에서, 암호화되고 캡슐화된 데이터를 액세스 네트워크 장치에 비승인 전송 모드로 전송하도록 구성된다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 사용자 장비가 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 코어 네트워크 장치로부터 획득하고, 전송될 데이터를 사용자 장비 식별자와 키를 이용하여 암호화하고 캡슐화하며, CTU 자원 상에서 데이터를 비승인 전송 모드로 전송한다. 프로토콜 스택의 여분의 추가적인 정보가 회피되므로, 단순하고 효과적인 통신이 구현된다. 게다가, 전용 사용자 식별자 및 전용 키를 사용하여 데이터 전송 보안을 보장한다. 따라서, 비승인 전송 시나리오에서 단순하고, 효과적이며, 안전한 통신이 구현된다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 획득 모듈(1110)은 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신한다. 제1 요청 메시지는 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당하도록 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용된다. 또한, 획득 모듈(1110)은 액세스 네트워크 장치를 이용하여, 코어 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 응답 메시지를 수신한다. 제1 응답 메시지는 사용자 장비 식별자와 키를 싣고 있다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 송신 모듈(1140)은 복수의 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 중에서 제1 CTU 자원을 선택하고, 전송을 위해 암호화되고 캡슐화된 데이터를 제1 CTU 자원에 매핑한다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 송신 모듈(1140)은 추가적으로, 액세스 네트워크 장치가 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신할 수 있도록, 복수의 CTU 자원 중에서 제2 CTU 자원을 선택하고, 제1 요청 메시지를 제2 CTU 자원에 매핑하여 제1 요청 메시지를 액세스 네트워크 장치에 송신한다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 사용자 장비가 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신하기 전에, 획득 모듈(1110)은 추가적으로, 코어 네트워크 장치에 의해 생성된 공개 키를 포함하고 또한 액세스 네트워크 장치에 의해 브로드캐스트된 시스템 정보 블록(SIB) 메시지를 수신하고; 암호화 모듈(1120)은 공개 키를 이용하여 제1 요청 메시지를 암호화하며; 송신 모듈(1140)은 액세스 네트워크 장치를 이용하여, 암호화된 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 제1 요청 메시지는 비접속 계층 메시지/접속 메시지이고, 비접속 메시지/접속 메시지는 레지스터 비승인 요청 필드를 포함하며, 제1 응답 메시지는 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지이고, 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지는 레지스터 비승인 응답 필드를 포함하거나; 또는 제1 요청 메시지는 레지스터 비승인 요청 메시지이고, 제1 응답 메시지는 등록 응답 메시지이다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 획득 모듈(1110)은 추가적으로, 액세스 네트워크 장치에 의해 송신된 복수의 CTU 자원의 지시 정보를 수신한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 암호화 모듈(1120)은 키를 이용하여 사용자 장비의 전송 적응 계층에서 데이터를 암호화하고, 캡슐화 모듈(1130)은 사용자 장비 식별자를 이용하여 사용자 장비의 전송 적응 계층에서 데이터를 캡슐화한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능을 가진 독립적인 물리적 장치이거나, 또는 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능 엔티티를 포함하는 이동성 관리 엔티티이다.
사용자 장비(1100)의 모듈의 작동 및 기능에 대해서는, 도 4의 비승인 전송 방법을 참조하라. 중복을 피하기 위하여, 세부사항에 대해서는 여기서 다시 설명하지 않는다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어 네트워크 장치(1200)의 개략적인 구조도이다. 코어 네트워크 장치(1200)는 수신 모듈(1210), 역캡슐화 모듈(1220), 역암호화 모듈(1230), 및 송신 모듈(1240)을 포함한다.
수신 모듈(1210)은 액세스 네트워크 장치로부터, 제1 경쟁 전송 단위 상에서 사용자 장비에 의해 비승인 전송 모드로 전송된 데이터를 수신하도록 구성된다. 여기서, 데이터는 비승인 전송에 사용되고 또한 코어 네트워크 장치에 의해 사용자 장비에 할당된 키와 사용자 장비 식별자를 이용하여 암호화되고 캡슐화된다.
역캡슐화 모듈(1220)은 사용자 장비 식별자에 따라 데이터를 역캡슐화하도록 구성된다.
역암호화 모듈(1230)은 키에 따라 데이터를 역암호화하도록 구성된다.
송신 모듈(1240)은 역암호화된 데이터를 데이터 내의 목적지 주소에 송신하도록 구성된다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 코어 네트워크 장치가 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 제공하고, 수신된 데이터를 사용자 장비 식별자와 키를 이용하여 역캡슐화하고 역암호화한다. 프로토콜 스택의 여분의 추가적인 정보가 회피되므로, 단순하고 효과적인 통신이 구현된다. 게다가, 전용 사용자 식별자 및 전용 키를 사용하여 데이터 전송 보안을 보장한다. 따라서, 비승인 전송 시나리오에서 단순하고, 효과적이며, 안전한 통신이 구현된다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 코어 네트워크 장치는, 할당 모듈(1250)을 더 포함하고; 수신 모듈(1210)은 추가적으로, 액세스 네트워크 장치를 이용하여 사용자 장비로부터 제1 요청 메시지를 수신하며 - 여기서, 제1 요청 메시지는 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당하도록 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용되는 것임 -; 할당 모듈(1250)은 비승인 전송에 사용된 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비 에 할당하고; 송신 모듈(1240)은 추가적으로, 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 응답 메시지를 사용자 장비에 송신한다. 여기서, 제1 응답 메시지는 사용자 장비 식별자와 키를 싣고 있다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 코어 네트워크 장치(1200)는 생성 모듈(1260)을 더 포함하고; 생성 모듈(1260)은 공개 키와 개인 키의 쌍을 생성하며; 송신 모듈(1240)은 추가적으로, 액세스 네트워크 장치를 이용하여 공개 키를 사용자 장비에 송신하고; 역암호화 모듈(1230)은 추가적으로, 개인 키를 이용하여, 공개 키를 포함하는 제1 요청 메시지를 역함호화한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 제1 요청 메시지는 비접속 계층 메시지/접속 메시지이고, 비접속 메시지/접속 메시지는 레지스터 비승인 요청 필드를 포함하며, 제1 응답 메시지는 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지이고, 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지는 레지스터 비승인 응답 필드를 포함하거나; 또는 제1 요청 메시지는 레지스터 비승인 요청 메시지이고, 제1 응답 메시지는 등록 응답 메시지이다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 역캡슐화 모듈(1220)은 사용자 장비 식별자와 키를 이용하여 코어 네트워크 장치의 적응 계층에서 데이터를 역암호화하고, 역암호화 모듈(1230)은 키를 이용하여 코어 네트워크 장치의 적응 계층에서 데이터를 역암호화한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능을 가진 독립적인 물리적 장치이거나, 또는 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능 엔티티를 포함하는 이동성 관리 엔티티이다.
코어 네트워크 장치(1200)의 모듈의 작동과 기능에 대해서는, 도 5의 비승인 전송 방법을 참조하라. 중복을 피하기 위하여, 세부사항에 대해서는 여기서 다시 설명하지 않는다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 네트워크 장치(1300)의 개략적인 구조도이다. 액세스 네트워크 장치(1300)는 수신 모듈(1310) 및 송신 모듈(1320)을 포함한다.
수신 모듈(1310)은 사용자 장비로부터 제1 요청 메시지를 수신하도록 구성된다. 제1 요청 메시지는 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당하도록 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용된다. 송신 모듈(1320)은 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신하도록 구성된다. 수신 모듈(1310)은 추가적으로, 코어 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 응답 메시지를 수신한다. 제1 응답 메시지는 사용자 장비 식별자와 키를 싣고 있다. 사용자 장비가 키와 사용자 장비 식별자를 이용하여 데이터를 암호화하고 캡슐화할 수 있도록, 송신 모듈(1320)은 추가적으로, 제1 응답 메시지를 사용자 장비에 송신한다. 수신 모듈(1310)은 추가적으로, 제1 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 상에서 사용자 장비에 의해 비승인 전송 모드로 전송된 데이터를 수신한다. 송신 모듈(1320)은 추가적으로, 데이터를 코어 네트워크 장치에 송신한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 액세스 네트워크 장치가 코어 네트워크 장치에 의해 할당되고 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 제공하고, CTU 자원 상에서 사용자 장비에 의해 비승인 전송 모드로 전송된 데이터를 수신하며, 데이터를 코어 네트워크 장치에 포워딩한다. 프로토콜 스택의 여분의 추가적인 정보가 회피되므로, 단순하고 효과적인 통신이 구현된다. 게다가, 전용 사용자 식별자 및 전용 키를 사용하여 데이터 전송 보안을 보장한다. 따라서, 비승인 전송 시나리오에서 단순하고, 효과적이며, 안전한 통신이 구현된다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 수신 모듈(1310)은 추가적으로, 복수의 CTU 자원 중 제2 CTU 자원 상에서 사용자 장비에 의해 전송된 제1 요청 메시지를 수신한다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 수신 모듈(1310)은 추가적으로, 코어 네트워크 장치로부터 공개 키를 수신한다. 송신 모듈(1320)은 추가적으로, 시스템 정보 블록(SIB) 메시지 내의 공개 키를 브로드캐스트한다. 수신 모듈(1310)은 공개 키를 이용하여 사용자 장비에 의해 암호화된 제1 요청 메시지를 수신하고, 암호화된 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신한다. 수신 모듈(1310)은 개인 키를 이용하여 코어 네트워크 장치에 의해 암호화된 제1 응답 메시지를 수신한다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 송신 모듈(1320)은 복수의 CTU 자원의 지시 정보를 사용자 장비에 송신한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 제1 요청 메시지는 비접속 계층 메시지/접속 메시지이고, 비접속 메시지/접속 메시지는 레지스터 비승인 요청 필드를 포함하며, 제1 응답 메시지는 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지이고, 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지는 레지스터 비승인 응답 필드를 포함하거나; 또는 제1 요청 메시지는 레지스터 비승인 요청 메시지이고, 제1 응답 메시지는 등록 응답 메시지이다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 코어 네트워크 장치가 저지연 서비스 기능을 가진 독립적인 물리적 장치이거나, 또는 코어 네트워크 장치가 저지연 서비스 기능 엔티티를 포함하는 이동성 관리 엔티티이다.
액세스 네트워크 장치(1300)의 모듈의 작동과 기능에 대해서는, 도 6의 비승인 전송 방법을 참조하라. 중복을 피하기 위하여, 세부사항에 대해서는 여기서 다시 설명하지 않는다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사용자 장비(1400)의 개략적인 구조도이다. 사용자 장비(1400)는 프로세서(1410), 송수신기(1420), 메모리(1430), 및 버스(1440)를 포함한다.
프로세서(1410)는 버스(1440)를 이용하여 메모리(1430)에 저장된 코드를 호출함으로써, 비승인 전송에 사용되고 또한 코어 네트워크 장치에 의해 할당된 사용자 장비 식별자와 키를 획득하고, 키를 이용하여 데이터를 암호화하며, 사용자 장비 식별자를 이용하여 데이터를 캡슐화하도록 구성된다. 송수신기(1420)는 제1 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 상에서, 암호화되고 캡슐화된 데이터를 액세스 네트워크 장치에 비승인 전송 모드로 전송하도록 구성된다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 사용자 장비가 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 코어 네트워크 장치로부터 획득하고, 전송될 데이터를 사용자 장비 식별자와 키를 이용하여 암호화하고 캡슐화하며, CTU 자원 상에서 데이터를 비승인 전송 모드로 전송한다. 프로토콜 스택의 여분의 추가적인 정보가 회피되므로, 단순하고 효과적인 통신이 구현된다. 게다가, 전용 사용자 식별자 및 전용 키를 사용하여 데이터 전송 보안을 보장한다. 따라서, 비승인 전송 시나리오에서 단순하고, 효과적이며, 안전한 통신이 구현된다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 프로세서(1410)는 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신하도록 송수신기(1420)를 제어한다. 제1 요청 메시지는 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당하도록 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용된다. 또한, 프로세서(1410)는 액세스 네트워크 장치를 이용하여, 코어 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 응답 메시지를 수신하도록 송수신기(1420)를 제어한다. 제1 응답 메시지는 사용자 장비 식별자와 키를 싣고 있다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 송수신기(1420)는 복수의 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 중에서 제1 CTU 자원을 선택하고, 전송을 위해 암호화되고 캡슐화된 데이터를 제1 CTU 자원에 매핑한다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 액세스 네트워크 장치가 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신할 수 있도록, 송수신기(1420)는 추가적으로, 복수의 CTU 자원 중에서 제2 CTU 자원을 선택하고, 제1 요청 메시지를 제2 CTU 자원에 매핑하여 제1 요청 메시지를 액세스 네트워크 장치에 송신한다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 사용자 장비가 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신하기 전에, 송수신기(1420)는 추가적으로, 액세스 네트워크 장치에 의해 브로드캐스트된 시스템 정보 블록(SIB) 메시지를 수신하고 - 여기서, SIB 메시지는 코어 네트워크 장치에 의해 생성된 공개 키를 포함하고 있음 -; 프로세서(1410)는 공개 키를 이용하여 제1 요청 메시지를 암호화하며; 송수신기(1420)는 암호화된 제1 요청 메시지를 액세스 네트워크 장치를 이용하여 코어 네트워크 장치에 송신한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 제1 요청 메시지는 비접속 계층 메시지/접속 메시지이고, 비접속 메시지/접속 메시지는 레지스터 비승인 요청 필드를 포함하며, 제1 응답 메시지는 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지이고, 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지는 레지스터 비승인 응답 필드를 포함하거나; 또는 제1 요청 메시지는 레지스터 비승인 요청 메시지이고, 제1 응답 메시지는 등록 응답 메시지이다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 송수신기(1420)는 추가적으로, 액세스 네트워크 장치에 의해 송신된 복수의 CTU 자원의 지시 정보를 수신한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 프로세서(1410)는 키를 이용하여 사용자 장비의 전송 적응 계층에서 데이터를 암호화하고, 사용자 장비 식별자를 이용하여 사용자 장비의 전송 적응 계층에서 데이터를 캡슐화한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능을 가진 독립적인 물리적 장치이거나, 또는 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능 엔티티를 포함하는 이동성 관리 엔티티이다.
사용자 장비(1400)의 모듈의 작동과 기능에 대해서는, 도 4의 비승인 전송 방법을 참조하라. 중복을 피하기 위하여, 세부사항에 대해서는 여기서 다시 설명하지 않는다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코어 네트워크 장치(1500)의 개략적인 구조도이다. 코어 네트워크 장치(1500)는 프로세서(1510), 송수신기(1520), 메모리(1530), 및 버스(1540)를 포함한다.
송수신기(1520)는 액세스 네트워크 장치로부터, 제1 경쟁 전송 단위 상에서 사용자 장비에 의해 비승인 전송 모드로 전송된 데이터를 수신하도록 구성된다. 여기서, 데이터는 비승인 전송에 사용되고 또한 코어 네트워크 장치에 의해 사용자 장비에 할당된 키와 사용자 장비 식별자를 이용하여 암호화되고 캡슐화된다. 프로세서(1510)는 메모리(1530)에 저장된 코드를 버스(1540)를 이용하여 호출하여, 사용자 장비 식별자에 따라 데이터를 역캡슐화하고, 키를 이용하여 데이터를 역암호화하도록 구성된다. 송수신기(1520)는 추가적으로, 역암호화된 데이터를 데이터 내의 목적지 주소에 송신한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 코어 네트워크 장치가 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 제공하고, 수신된 데이터를 사용자 장비 식별자와 키를 이용하여 역캡슐화하고 역암호화한다. 프로토콜 스택의 여분의 추가적인 정보가 회피되므로, 단순하고 효과적인 통신이 구현된다. 게다가, 전용 사용자 식별자 및 전용 키를 사용하여 데이터 전송 보안을 보장한다. 따라서, 비승인 전송 시나리오에서 단순하고, 효과적이며, 안전한 통신이 구현된다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 송수신기(1520)는 추가적으로, 액세스 네트워크 장치를 이용하여 사용자 장비로부터 제1 요청 메시지를 수신하고 - 여기서, 제1 요청 메시지는 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당하도록 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용되는 것임 -; 프로세서(1510)는 추가적으로, 비승인 전송에 사용된 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당하고; 송수신기(1520)는 추가적으로, 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 응답 메시지를 사용자 장비에 송신한다. 여기서, 제1 응답 메시지는 사용자 장비 식별자와 키를 싣고 있다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 프로세서(1510)는 추가적으로, 공개 키와 개인 키의 쌍을 생성하고; 송수신기(1510)는 추가적으로, 액세스 네트워크 장치를 이용하여 공개 키를 사용자 장비에 송신하며; 프로세서(1510)는 추가적으로, 개인 키를 이용하여, 공개 키를 포함하는 제1 요청 메시지를 역암호화한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 제1 요청 메시지는 비접속 계층 메시지/접속 메시지이고, 비접속 메시지/접속 메시지는 레지스터 비승인 요청 필드를 포함하며, 제1 응답 메시지는 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지이고, 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지는 레지스터 비승인 응답 필드를 포함하거나; 또는 제1 요청 메시지는 레지스터 비승인 요청 메시지이고, 제1 응답 메시지는 등록 응답 메시지이다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 프로세서(1510) 사용자 장비 식별자와 키를 이용하여 코어 네트워크 장치의 적응 계층에서 데이터를 역캡슐화하고, 키를 이용하여 코어 네트워크 장치의 적응 계층에서 데이터를 역암호화한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능을 가진 독립적인 물리적 장치이거나, 또는 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능 엔티티를 포함하는 이동성 관리 엔티티이다.
코어 네트워크 장치(1500)의 모듈의 작동과 기능에 대해서는, 도 5의 비승인 전송 방법을 참조하라. 중복을 피하기 위하여, 세부사항에 대해서는 여기서 다시 설명하지 않는다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 액세스 네트워크 장치(1600)의 개략적인 구조도이다. 액세스 네트워크 장치(1600)는 프로세서(1610), 송수신기(1620), 메모리(1630), 및 버스(1640)를 포함한다.
프로세서(1610)는 추가적으로, 사용자 장비로부터 제1 요청 메시지를 수신하고 - 여기서, 제1 요청 메시지는 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용된 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 할당하도록 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용되는 것임 -; 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신하기 위해 송수신기(1620)를 제어하도록 구성된다. 송수신기(1620)는 추가적으로, 코어 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 응답 메시지를 수신한다. 제1 응답 메시지는 사용자 장비 식별자와 키를 싣고 있다. 송수신기(1620)는 추가적으로, 사용자 장비가 키와 사용자 장비 식별자를 이용하여 데이터를 암호화하고 캡슐화할 수 있도록, 제1 응답 메시지를 사용자 장비에 송신한다. 송수신기(1620)는 추가적으로, 제1 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 상에서 사용자 장비에 의해 비승인 전송 모드로 전송된 데이터를 수신한다. 송수신기(1620)는 추가적으로, 데이터를 코어 네트워크 장치에 송신한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 액세스 네트워크 장치가 코어 네트워크 장치에 의해 할당되고 비승인 전송에 특별히 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 사용자 장비에 제공하고, CTU 자원 상에서 사용자 장비에 의해 비승인 전송 모드로 전송된 데이터를 수신하며, 데이터를 코어 네트워크 장치에 포워딩한다. 프로토콜 스택의 여분의 추가적인 정보가 회피되므로, 단순하고 효과적인 통신이 구현된다. 게다가, 전용 사용자 식별자 및 전용 키를 사용하여 데이터 전송 보안을 보장한다. 따라서, 비승인 전송 시나리오에서 단순하고, 효과적이며, 안전한 통신이 구현된다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 송수신기(1620)는 추가적으로, 복수의 CTU 자원 중 제2 CTU 자원 상에서 사용자 장비에 의해 전송된 제1 요청 메시지를 수신한다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 송수신기(1620)은 추가적으로, 코어 네트워크 장치로부터 공개 키를 수신한다. 송수신기(1620)는 추가적으로, 시스템 정보 블록(SIB) 메시지 내의 공개 키를 브로드캐스트한다. 송수신기(1620)는 공개 키를 이용하여 사용자 장비에 의해 암호화된 제1 요청 메시지를 수신하고, 암호화된 제1 요청 메시지를 코어 네트워크 장치에 송신한다. 송수신기(1620)은 개인 키를 이용하여 코어 네트워크 장치에 의해 암호화된 제1 응답 메시지를 수신한다.
선택적으로, 다른 실시예에서, 송수신기(1620)는 추가적으로, 복수의 CTU 자원의 지시 정보를 사용자 장비에 송신한다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 제1 요청 메시지는 비접속 계층 메시지/접속 메시지이고, 비접속 메시지/접속 메시지는 레지스터 비승인 요청 필드를 포함하며, 제1 응답 메시지는 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지이고, 비접속 수락 메시지/접속 수락 메시지는 레지스터 비승인 응답 필드를 포함하거나; 또는 제1 요청 메시지는 레지스터 비승인 요청 메시지이고, 제1 응답 메시지는 등록 응답 메시지이다.
본 발명의 본 실시예에 따르면, 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능을 가진 독립적인 물리적 장치이거나, 또는 코어 네트워크 장치는 저지연 서비스 기능 엔티티를 포함하는 이동성 관리 엔티티이다.
액세스 네트워크 장치(1600)의 모듈의 작동과 기능에 대해서는, 도 6의 비승인 전송 방법을 참조하라. 중복을 피하기 위하여, 세부사항에 대해서는 여기서 다시 설명하지 않는다.
본 명세서에 개시된 실시예에서 설명된 예를 참조하여 유닛 및 알고리즘 단계가 전자 하드웨어 또는 컴퓨터 소프트웨어와 전자 하드웨어의 조합에 의해 구현될 수 있음을 당업자라면 알 수 있을 것이다. 이들 기능이 하드웨어 방식으로 수행되는지 또는 소프트웨어 방식으로 수행되는지는 기술적 해결책의 구체적인 적용 및 설계 제약 조건에 따라 달라진다. 당업자는 각각의 구체적인 적용에 대해 설명된 기능을 구현하기 위해 다른 방법을 사용할 수 있지만, 이러한 구현을 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 간주해서는 안된다.
편리하고 간단하게 설명하기 위하여, 전술한 시스템, 장치, 및 유닛의 상세한 작동 프로세스에 대해서는, 전술한 방법 실시예의 대응하는 프로세스를 참조할 수 있다는 것을 당업자라면 분명하게 이해할 수 있을 것이며, 세부사항에 대해서는 여기서 다시 설명하지 않는다.
본 출원에 포함된 몇몇 구현 예에서, 개시된 시스템, 장치, 및 방법이 다른 방식으로 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 전술한 장치 실시예는 단지 예일 뿐이다. 예를 들어, 유닛 구분은 단지 논리적인 기능 구분일 뿐이고, 실제 구현에서는 다른 분할 방식이 있을 수 있다. 예를 들어, 복수의 유닛 또는 컴포넌트가 결합될 수 있거나 또는 다른 시스템에 통합되어 있을 수 있거나, 또는 일부 특징이 무시되거나 수행되지 않을 수 있다. 또한, 표시되거나 논의된 상호 연결 또는 직접 연결 또는 통신 연결은 일부 인터페이스를 이용하여 구현될 수 있다. 장치들 또는 유닛들 간의 간접적인 커플링 또는 통신 연결은 전기적이거나, 또는 기계적이거나, 또는 다른 형태일 수 있다.
별도의 부분으로 설명된 유닛은 물리적으로 분리되어 있거나 또는 분리되어 있지 않을 수 있고, 유닛으로 표시된 부분이 물리적 유닛이거나 또는 물리적 유닛이 아닐 수 있으며, 하나의 위치에 놓여 있을 수 있거나, 또는 복수의 네트워크 유닛 상에 분산되어 있을 수 있다. 유닛 중 일부 또는 전부가 실시예에서 해결책의 목적을 달성하기 위한 실제 필요에 따라 선택될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예의 기능 유닛은 하나의 처리 유닛에 통합되어 있을 수 있거나, 또는 각각의 유닛은 물리적으로 단독으로 존재할 수 있거나, 또는 2개 이상의 유닛이 하나의 유닛에 통합되어 있을 수 있다.
이들 기능이 소프트웨어 기능 유닛의 형태로 구현되어 독립적인 제품으로서 판매되거나 사용되는 경우, 이들 기능은 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 이러한 이해에 기초하여, 본질적으로 또는 종래 기술 분야에 기여하는 부분이나 기술적 해결책의 일부는 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있다. 컴퓨터 소프트웨어 제품은 저장 매체에 저장되고, 본 발명의 실시예에서 설명된 방법의 단계의 전부 또는 일부를 수행하도록 컴퓨터 장치(개인용 컴퓨터, 서버, 또는 네트워크 장치 등일 수 있음)에 지시하기 위한 여러 명령을 포함한다. 전술한 저장 매체는 프로그램 코드를 저장할 수 있는 임의의 매체, 예컨대 USB 플래쉬 드라이브, 착탈식 하드디스크, 읽기 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 자기 디스크, 또는 광 디스크를 포함한다.
전술한 설명은 본 발명의 특정한 구현일 뿐이며, 본 발명의 보호 범위는 이에 한정되지 않는다. 당업자가 본 발명에서 개시되는 기술적인 보호범위 내에서 즉시 파악할 수 있는 어떠한 변경이나 대체도 본 발명의 보호 범위에 속할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 청구항의 보호 범위에 따른다.

Claims (42)

  1. 비승인 전송(grant-free transmission)을 위한 방법으로서,
    사용자 장비가, 비승인 전송에 사용되고 또한 코어 네트워크 장치에 의해 할당된 사용자 장비 식별자와 키를 획득하는 단계;
    상기 사용자 장비가 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 이용하여 데이터를 암호화하고 캡슐화하는 단계; 및
    상기 사용자 장비가 제1 경쟁 전송 단위(contention transmission unit, CTU) 자원 상에서, 상기 암호화되고 캡슐화된 데이터를 액세스 네트워크 장치에 비승인 전송 모드로 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 사용자 장비가, 비승인 전송에 사용되고 또한 코어 네트워크 장치에 의해 할당된 사용자 장비 식별자와 키를 획득하는 단계는,
    상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계 - 상기 제1 요청 메시지는 상기 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 상기 사용자 장비에 할당하도록 상기 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용되는 것임 -; 및
    상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여, 상기 코어 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 응답 메시지를 수신하는 단계 - 상기 제1 응답 메시지는 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 싣고 있음 -
    를 포함하는, 비승인 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 장비가 제1 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 상에서, 상기 암호화되고 캡슐화된 데이터를 액세스 네트워크 장치에 비승인 전송 모드로 전송하는 단계는,
    상기 사용자 장비가, 복수의 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 중에서 상기 제1 CTU 자원을 선택하고, 전송을 위해 상기 암호화되고 캡슐화된 데이터를 상기 제1 CTU 자원에 매핑하는 단계
    를 포함하는, 비승인 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 비승인 전송 방법은,
    상기 사용자 장비가 상기 복수의 CTU 자원 중에서 제2 CTU 자원을 선택하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계는,
    상기 액세스 네트워크 장치가 상기 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신할 수 있도록, 상기 사용자 장비가 상기 제1 요청 메시지를 상기 제2 CTU 자원에 매핑하여 상기 제1 요청 메시지를 상기 액세스 네트워크 장치에 송신하는 단계
    를 포함하는, 비승인 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계 이전에, 상기 비승인 전송을 위한 방법은,
    상기 사용자 장비가, 상기 코어 네트워크 장치에 의해 생성된 공개 키를 포함하고 또한 상기 액세스 네트워크 장치에 의해 브로드캐스트된 시스템 정보 블록(system information block, SIB) 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 사용자 장비가 상기 공개 키를 이용하여 상기 제1 요청 메시지를 암호화하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계는,
    상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여, 상기 암호화된 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계
    를 포함하는, 비승인 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치에 의해 송신된 복수의 CTU 자원의 지시 정보를 수신하는 단계
    를 더 포함하는 비승인 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 장비가 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 이용하여 데이터를 암호화하고 캡슐화하는 단계는,
    상기 사용자 장비가 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 이용하여 상기 사용자 장비의 전송 적응 계층(transport adaptation layer)에서 상기 데이터를 암호화하고 캡슐화하는 단계
    를 포함하는, 비승인 전송 방법.
  7. 비승인 전송(grant-free transmission)을 위한 방법으로서,
    액세스 네트워크 장치가 사용자 장비로부터 제1 요청 메시지를 수신하는 단계 - 상기 제1 요청 메시지는 상기 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 사용자 장비 식별자와 키를 상기 사용자 장비에 할당하도록 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용되는 것임 -;
    상기 액세스 네트워크 장치가 상기 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계;
    상기 액세스 네트워크 장치가 상기 코어 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 응답 메시지를 수신하는 단계 - 상기 제1 응답 메시지는 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 싣고 있음 -;
    상기 사용자 장비가 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 이용하여 데이터를 암호화하고 캡슐화할 수 있도록, 상기 액세스 네트워크 장치가 상기 제1 응답 메시지를 상기 사용자 장비에 송신하는 단계;
    상기 액세스 네트워크 장치가 제1 경쟁 전송 단위(contention transmission unit, CTU) 자원 상에서, 상기 사용자 장비에 의해 비승인 전송 모드로 전송된 상기 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 액세스 네트워크 장치가 상기 데이터를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계
    를 포함하는 비승인 전송을 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 액세스 네트워크 장치가 상기 사용자 장비로부터 제1 요청 메시지를 수신하는 단계는,
    상기 액세스 네트워크 장치가, 복수의 CTU 자원 중 제2 CTU 자원 상에서 상기 사용자 장비에 의해 전송된 상기 제1 요청 메시지를 수신하는 단계
    를 포함하는, 비승인 전송을 위한 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 비승인 전송을 위한 방법은,
    상기 액세스 네트워크 장치가 상기 코어 네트워크 장치로부터 공개 키를 수신하는 단계; 및
    상기 액세스 네트워크 장치가 시스템 정보 블록(system information block, SIB) 메시지 내의 상기 공개 키를 브로드캐스트하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 액세스 네트워크 장치가 상기 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계는,
    상기 액세스 네트워크 장치가 상기 공개 키를 이용하여 상기 사용자 장비에 의해 암호화된 상기 제1 요청 메시지를 수신하고, 상기 암호화된 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는 단계
    를 포함하며;
    상기 액세스 네트워크 장치가 상기 코어 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 응답 메시지를 수신하는 단계는,
    상기 액세스 네트워크 장치가 개인 키를 이용하여 상기 코어 네트워크 장치에 의해 암호화된 상기 제1 응답 메시지를 수신하는 단계
    를 포함하는, 비승인 전송을 위한 방법.
  10. 사용자 장비로서,
    비승인 전송에 사용되고 또한 코어 네트워크 장치에 의해 할당된 사용자 장비 식별자와 키를 획득하도록 구성된 획득 모듈;
    상기 키를 이용하여 데이터를 암호화하도록 구성된 암호화 모듈;
    상기 사용자 장비 식별자를 이용하여 상기 데이터를 캡슐화하도록 구성된 캡슐화 모듈; 및
    제1 경쟁 전송 단위(contention transmission unit, CTU) 자원 상에서, 상기 암호화되고 캡슐화된 데이터를 액세스 네트워크 장치에 비승인 전송 모드로 전송하도록 구성된 송신 모듈
    을 포함하고,
    상기 획득 모듈은 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하고 - 여기서, 상기 제1 요청 메시지는 상기 사용자 장비가 비승인 전송을 지원하는 것을 나타내기 위해 또한 비승인 전송에 사용되는 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 상기 사용자 장비에 할당하도록 상기 코어 네트워크 장치에 요청하기 위해 사용되는 것임 -; 상기 획득 모듈은 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여, 상기 사용자 장비 식별자와 상기 키를 싣고 있고 상기 코어 네트워크 장치에 의해 송신된 제1 응답 메시지를 수신하는, 사용자 장비.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 송신 모듈은, 복수의 경쟁 전송 단위(CTU) 자원 중에서 상기 제1 CTU 자원을 선택하고, 전송을 위해 상기 암호화되고 캡슐화된 데이터를 상기 제1 CTU 자원에 매핑하는, 사용자 장비.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 송신 모듈은 추가적으로, 상기 액세스 네트워크 장치가 상기 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신할 수 있도록, 상기 복수의 CTU 자원 중에서 제2 CTU 자원을 선택하고, 상기 제1 요청 메시지를 상기 제2 CTU 자원에 매핑하여 상기 제1 요청 메시지를 상기 액세스 네트워크 장치에 송신하는, 사용자 장비.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 사용자 장비가 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여 상기 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하기 전에, 상기 획득 모듈은 추가적으로, 상기 코어 네트워크 장치에 의해 생성된 공개 키를 포함하고 또한 상기 액세스 네트워크 장치에 의해 브로드캐스트된 시스템 정보 블록(system information block, SIB) 메시지를 수신하고; 상기 암호화 모듈은 상기 공개 키를 이용하여 상기 제1 요청 메시지를 암호화하며; 상기 송신 모듈은 상기 액세스 네트워크 장치를 이용하여, 상기 암호화된 제1 요청 메시지를 상기 코어 네트워크 장치에 송신하는, 사용자 장비.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 획득 모듈은 추가적으로, 상기 액세스 네트워크 장치에 의해 송신된 복수의 CTU 자원의 지시 정보를 수신하는, 사용자 장비.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 암호화 모듈은 상기 키를 이용하여 상기 사용자 장비의 전송 적응 계층(transport adaptation layer)에서 상기 데이터를 암호화하고, 상기 캡슐화 모듈은 상기 사용자 장비 식별자를 이용하여 상기 사용자 장비의 전송 적응 계층에서 상기 데이터를 캡슐화하는, 사용자 장비.
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