KR102164034B1 - 무선 통신 시스템에서 v2x 통신을 수행하기 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 v2x 통신을 수행하기 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 V2X 통신을 수행하기 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 무선 통신 시스템에서 사용자 장치(UE: User Equipment)가 V2X(Vehicle-to-Everything) 통신을 수행하는 방법에 있어서, 상위 계층으로부터 V2X 메시지의 전송 요청을 수신하는 단계, 상기 V2X 메시지의 전송 요청을 수신할 때, 상기 UE가 V2X 통신을 위해 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)이면, PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 자원을 선택하는 단계 및 상기 PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 전송을 수행하는 단계를 포함하고, V2X 통신을 지원하는 셀에 UE가 캠핑(camping)하고, 상기 UE가 캠핑(camping)하는 셀이 제공하는 캐리어 주파수가 상기 UE가 사용하길 의도하는 미리 설정된 캐리어 주파수에 속하지 않으면, 상기 UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)로 간주될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 V2X 통신을 수행하기 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 차량-대-사물(V2X: Vehicle-to-Everything) 통신을 수행하는/지원하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스에 대한 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
본 발명의 목적은, UE가 PC5(즉, UE(또는 차량(vehicle)) 간 무선 인터페이스/참조 포인트)를 통한 V2X 통신을 수행하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명에서는 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 크로스-캐리어(cross-carrier) 스케줄링 동작을 지원할 때, UE가 적절한 셀(또는 캐리어 주파수)를 선택하여 V2X 통신을 수행하는 방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 사용자 장치(UE: User Equipment)가 V2X(Vehicle-to-Everything) 통신을 수행하는 방법에 있어서, 상위 계층으로부터 V2X 메시지의 전송 요청을 수신하는 단계, 상기 V2X 메시지의 전송 요청을 수신할 때, 상기 UE가 V2X 통신을 위해 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)이면, PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 자원을 선택하는 단계 및 상기 PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 전송을 수행하는 단계를 포함하고, V2X 통신을 지원하는 셀에 UE가 캠핑(camping)하고, 상기 UE가 캠핑(camping)하는 셀이 제공하는 캐리어 주파수가 상기 UE가 사용하길 의도하는 미리 설정된 캐리어 주파수에 속하지 않으면, 상기 UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)로 간주될 수 있다.
본 발명의 다른 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 V2X(Vehicle-to-Everything) 통신을 수행하는 사용자 장치에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 통신 모듈(communication module) 및 상기 통신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상위 계층으로부터 V2X 메시지의 전송 요청을 수신하고, 상기 V2X 메시지의 전송 요청을 수신할 때, 상기 UE가 V2X 통신을 위해 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)이면, PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 자원을 선택하고, 상기 PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 전송을 수행하도록 구성되고, V2X 통신을 지원하는 셀에 UE가 캠핑(camping)하고, 상기 UE가 캠핑(camping)하는 셀이 제공하는 캐리어 주파수가 상기 UE가 사용하길 의도하는 미리 설정된 캐리어 주파수에 속하지 않으면, 상기 UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)로 간주될 수 있다.
바람직하게, 상기 V2X 메시지의 전송 요청을 수신할 때, 상기 UE가 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되는 모드(Served by E-UTRAN for V2X communication)이면, 기지국에 PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 자원을 요청하거나 상기 기지국에 의해 미리 설정된 자원 풀(resource pool) 내에서 PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 자원을 선택할 수 있다.
바람직하게, PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 어떠한 무선 자원을 제공하지 않는 셀에 상기 UE가 캠핑(camping)하면, 상기 UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되는 모드(Served by E-UTRAN for V2X communication)로 간주될 수 있다.
바람직하게, 상기 UE가 캠핑(camping)하는 셀은 상기 캐리어 주파수에서 운용(operate)되거나 또는 상기 UE가 캠핑(camping)하는 셀에 의해 브로드캐스팅된 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block) 21 내 상기 캐리어 주파수가 지시될 수 있다.
바람직하게, 상기 UE가 캠핑(camping)하는 셀이 제공하는 하나 이상의 캐리어 주파수가 미리 설정된 캐리어 주파수에 속하면, 상기 UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication) 또는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되는 모드(Served by E-UTRAN for V2X communication)로 간주될 수 있다.
바람직하게, 상기 UE가 상기 UE가 캠핑(camping)하는 셀이 제공하는 하나 이상의 캐리어 주파수 중 상기 미리 설정된 캐리어 주파수에서 상기 V2X 통신을 수행하길 원할 때, 상기 UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되는 모드(Served by E-UTRAN for V2X communication)로 간주될 수 있다.
바람직하게, 상기 UE가 캠핑(camping)하는 셀이 제공하는 캐리어 주파수 중에서 상기 UE가 상기 V2X 통신을 원하는 캐리어 주파수에서 운용(operate)되는 셀을 탐색할 수 있다.
바람직하게, 상기 UE가 캠핑(camping)하는 셀이 제공하는 캐리어 주파수 중에서 상기 UE가 상기 V2X 통신을 원하는 캐리어 주파수에서 운용(operate)되는 셀의 탐색이 실패하면, 상기 UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)로 간주될 수 있다.
바람직하게, 상기 UE가 상기 미리 설정된 캐리어 주파수에서 상기 V2X 통신을 수행하길 원하지 않을 때, 상기 UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)로 간주될 수 있다.
바람직하게, 상기 UE가 캠핑(camping)하는 셀은 상기 V2X 통신을 위해 기지국에 의해 상기 UE가 사용할 특정 자원이 할당되는 모드 3 또는 상기 V2X 통신을 위해 상기 기지국에 의해 설정된 자원 풀(resource pool) 내에서 상기 UE가 사용할 자원을 선택하는 모드 4로 동작될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, UE가 효과적으로 V2X 통신을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, PC5를 통한 V2X 통신을 위해 크로스-캐리어(cross-carrier) 스케줄링 동작을 지원할 때, UE가 효과적으로 V2X 통신을 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 EPS(Evolved Packet System)을 간략히 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 E-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)의 네트워크 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 E-UTRAN 및 EPC의 구조를 예시한다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol) 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 물리 채널의 구조를 간략히 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신 수행 방법을 예시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 문서에서 사용될 수 있는 용어들은 다음과 같이 정의된다.
- UMTS(Universal Mobile Telecommunications System): 3GPP에 의해서 개발된, GSM(Global System for Mobile Communication) 기반의 3 세대(Generation) 이동 통신 기술
- EPS(Evolved Packet System): IP(Internet Protocol) 기반의 패킷 교환(packet switched) 코어 네트워크인 EPC(Evolved Packet Core)와 LTE, UTRAN 등의 액세스 네트워크로 구성된 네트워크 시스템. UMTS가 진화된 형태의 네트워크이다.
- NodeB: UMTS 네트워크의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀(macro cell) 규모이다.
- eNodeB: EPS 네트워크의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀(macro cell) 규모이다.
- 단말(User Equipment): 사용자 기기. 단말은 단말(terminal), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station) 등의 용어로 언급될 수 있다. 또한, 단말은 노트북, 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트폰, 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있고, 또는 PC(Personal Computer), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다. MTC 관련 내용에서 단말 또는 단말이라는 용어는 MTC 단말을 지칭할 수 있다.
- IMS(IP Multimedia Subsystem): 멀티미디어 서비스를 IP 기반으로 제공하는 서브시스템.
- IMSI(International Mobile Subscriber Identity): 이동 통신 네트워크에서 국제적으로 고유하게 할당되는 사용자 식별자.
- RAN(Radio Access Network): 3GPP 네트워크에서 Node B 및 이를 제어하는 RNC(Radio Network Controller), eNodeB를 포함하는 단위. 단말 단에 존재하며 코어 네트워크로의 연결을 제공한다.
- HLR(Home Location Register)/HSS(Home Subscriber Server): 3GPP 네트워크 내의 가입자 정보를 가지고 있는 데이터베이스. HSS는 설정 저장(configuration storage), 식별자 관리(identity management), 사용자 상태 저장 등의 기능을 수행할 수 있다.
- PLMN(Public Land Mobile Network): 개인들에게 이동 통신 서비스를 제공할 목적으로 구성된 네트워크. 오퍼레이터 별로 구분되어 구성될 수 있다.
이하, 위와 같이 정의된 용어를 바탕으로 본 발명에 대하여 기술한다.
본 발명이 적용될 수 있는 시스템 일반
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 EPS (Evolved Packet System)을 간략히 예시하는 도면이다.
도 1의 네트워크 구조도는 EPC(Evolved Packet Core)를 포함하는 EPS(Evolved Packet System)의 구조를 이를 간략하게 재구성 한 것이다.
EPC(Evolved Packet Core)는 3GPP 기술들의 성능을 향상하기 위한 SAE(System Architecture Evolution)의 핵심적인 요소이다. SAE는 다양한 종류의 네트워크 간의 이동성을 지원하는 네트워크 구조를 결정하는 연구 과제에 해당한다. SAE는, 예를 들어, IP 기반으로 다양한 무선 접속 기술들을 지원하고 보다 향상된 데이터 전송 능력을 제공하는 등의 최적화된 패킷-기반 시스템을 제공하는 것을 목표로 한다.
구체적으로, EPC는 3GPP LTE 시스템을 위한 IP 이동 통신 시스템의 코어 네트워크(Core Network)이며, 패킷-기반 실시간 및 비실시간 서비스를 지원할 수 있다. 기존의 이동 통신 시스템(즉, 2 세대 또는 3 세대 이동 통신 시스템)에서는 음성을 위한 CS(Circuit-Switched) 및 데이터를 위한 PS(Packet-Switched)의 2 개의 구별되는 서브-도메인을 통해서 코어 네트워크의 기능이 구현되었다. 그러나, 3 세대 이동 통신 시스템의 진화인 3GPP LTE 시스템에서는, CS 및 PS의 서브-도메인들이 하나의 IP 도메인으로 단일화되었다. 즉, 3GPP LTE 시스템에서는, IP 능력(capability)을 가지는 단말과 단말 간의 연결이, IP 기반의 기지국(예를 들어, eNodeB(evolved Node B)), EPC, 애플리케이션 도메인(예를 들어, IMS)을 통하여 구성될 수 있다. 즉, EPC는 단-대-단(end-to-end) IP 서비스 구현에 필수적인 구조이다.
EPC는 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 1에서는 그 중에서 일부에 해당하는, SGW(Serving Gateway)(또는 S-GW), PDN GW(Packet Data Network Gateway)(또는 PGW 또는 P-GW), MME(Mobility Management Entity), SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node), ePDG(enhanced Packet Data Gateway)를 도시한다.
SGW는 무선 접속 네트워크(RAN)와 코어 네트워크 사이의 경계점으로서 동작하고, eNodeB와 PDN GW 사이의 데이터 경로를 유지하는 기능을 하는 요소이다. 또한, 단말이 eNodeB에 의해서 서빙(serving)되는 영역에 걸쳐 이동하는 경우, SGW는 로컬 이동성 앵커 포인트(anchor point)의 역할을 한다. 즉, E-UTRAN (3GPP 릴리즈-8 이후에서 정의되는 Evolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network) 내에서의 이동성을 위해서 SGW를 통해서 패킷들이 라우팅될 수 있다. 또한, SGW는 다른 3GPP 네트워크(3GPP 릴리즈-8 전에 정의되는 RAN, 예를 들어, UTRAN 또는 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network)와의 이동성을 위한 앵커 포인트로서 기능할 수도 있다.
PDN GW는 패킷 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종단점(termination point)에 해당한다. PDN GW는 정책 집행 특징(policy enforcement features), 패킷 필터링(packet filtering), 과금 지원(charging support) 등을 지원할 수 있다. 또한, 3GPP 네트워크와 비-3GPP(non-3GPP) 네트워크 (예를 들어, I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)과 같은 신뢰되지 않는 네트워크, CDMA(Code Division Multiple Access) 네트워크나 Wimax와 같은 신뢰되는 네트워크)와의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트 역할을 할 수 있다.
도 1의 네트워크 구조의 예시에서는 SGW와 PDN GW가 별도의 게이트웨이로 구성되는 것을 나타내지만, 두 개의 게이트웨이가 단일 게이트웨이 구성 옵션(Single Gateway Configuration Option)에 따라 구현될 수도 있다.
MME는, 단말의 네트워크 연결에 대한 액세스, 네트워크 자원의 할당, 트래킹(tracking), 페이징(paging), 로밍(roaming) 및 핸드오버 등을 지원하기 위한 시그널링 및 제어 기능들을 수행하는 요소이다. MME는 가입자 및 세션 관리에 관련된 제어 평면 기능들을 제어한다. MME는 수많은 eNodeB들을 관리하고, 다른 2G/3G 네트워크에 대한 핸드오버를 위한 종래의 게이트웨이의 선택을 위한 시그널링을 수행한다. 또한, MME는 보안 과정(Security Procedures), 단말-대-네트워크 세션 핸들링(Terminal-to-network Session Handling), 유휴 단말 위치결정 관리(Idle Terminal Location Management) 등의 기능을 수행한다.
SGSN은 다른 3GPP 네트워크(예를 들어, GPRS 네트워크)에 대한 사용자의 이동성 관리 및 인증(authentication)과 같은 모든 패킷 데이터를 핸들링한다.
ePDG는 신뢰되지 않는 비-3GPP 네트워크(예를 들어, I-WLAN, WiFi 핫스팟(hotspot) 등)에 대한 보안 노드로서의 역할을 한다.
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, IP 능력을 가지는 단말은, 3GPP 액세스는 물론 비-3GPP 액세스 기반으로도 EPC 내의 다양한 요소들을 경유하여 사업자(즉, 오퍼레이터(operator))가 제공하는 IP 서비스 네트워크(예를 들어, IMS)에 액세스할 수 있다.
또한, 도 1에서는 다양한 레퍼런스 포인트들(예를 들어, S1-U, S1-MME 등)을 도시한다. 3GPP 시스템에서는 E-UTRAN 및 EPC의 상이한 기능 개체(functional entity)들에 존재하는 2 개의 기능을 연결하는 개념적인 링크를 레퍼런스 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음의 표 1은 도 1에 도시된 레퍼런스 포인트를 정리한 것이다. 표 1의 예시들 외에도 네트워크 구조에 따라 다양한 레퍼런스 포인트(reference point)들이 존재할 수 있다.
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도 1에 도시된 레퍼런스 포인트 중에서 S2a 및 S2b는 비-3GPP 인터페이스에 해당한다. S2a는 신뢰되는 비-3GPP 액세스 및 PDN GW 간의 관련 제어 및 이동성 자원을 사용자 플레인에 제공하는 레퍼런스 포인트이다. S2b는 ePDG 및 PDN GW 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 사용자 플레인에 제공하는 레퍼런스 포인트이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 E-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)의 네트워크 구조의 일 예를 나타낸다.
E-UTRAN 시스템은 기존 UTRAN 시스템에서 진화한 시스템으로, 예를 들어, 3GPP LTE/LTE-A 시스템일 수 있다. 통신 네트워크는 IMS 및 패킷 데이터를 통해 음성(voice)(예를 들어, VoIP(Voice over Internet Protocol))과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위하여 광범위하게 배치된다.
도 2를 참조하면, E-UMTS 네트워크는 E-UTRAN, EPC 및 하나 이상의 UE를 포함한다. E-UTRAN은 단말에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane) 프로토콜을 제공하는 eNB들로 구성되고, eNB들은 X2 인터페이스를 통해 연결된다.
X2 사용자 평면 인터페이스(X2-U)는 eNB들 사이에 정의된다. X2-U 인터페이스는 사용자 평면 PDU(packet data unit)의 보장되지 않은 전달(non guaranteed delivery)을 제공한다. X2 제어 평면 인터페이스(X2-CP)는 두 개의 이웃 eNB 사이에 정의된다. X2-CP는 eNB 간의 컨텍스트(context) 전달, 소스 eNB와 타겟 eNB 사이의 사용자 평면 터널의 제어, 핸드오버 관련 메시지의 전달, 상향링크 부하 관리 등의 기능을 수행한다.
eNB은 무선인터페이스를 통해 단말과 연결되고 S1 인터페이스를 통해 EPC(evolved packet core)에 연결된다.
S1 사용자 평면 인터페이스(S1-U)는 eNB와 서빙 게이트웨이(S-GW: serving gateway) 사이에 정의된다. S1 제어 평면 인터페이스(S1-MME)는 eNB와 이동성 관리 개체(MME: mobility management entity) 사이에 정의된다. S1 인터페이스는 EPS(evolved packet system) 베어러 서비스 관리 기능, NAS(non-access stratum) 시그널링 트랜스포트 기능, 네트워크 쉐어링, MME 부하 밸런싱 기능 등을 수행한다. S1 인터페이스는 eNB와 MME/S-GW 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.
MME는 NAS 시그널링 보안(security), AS(Access Stratum) 보안(security) 제어, 3GPP 액세스 네트워크 간 이동성을 지원하기 위한 CN(Core Network) 노드 간(Inter-CN) 시그널링, (페이징 재전송의 수행 및 제어 포함하여) 아이들(IDLE) 모드 UE 접근성(reachability), (아이들 및 액티브 모드 단말을 위한) 트래킹 영역 식별자(TAI: Tracking Area Identity) 관리, PDN GW 및 SGW 선택, MME가 변경되는 핸드오버를 위한 MME 선택, 2G 또는 3G 3GPP 액세스 네트워크로의 핸드오버를 위한 SGSN 선택, 로밍(roaming), 인증(authentication), 전용 베어러 확립(dedicated bearer establishment)를 포함하는 베어러 관리 기능, 공공 경고 시스템(PWS: Public Warning System)(지진 및 쓰나미 경고 시스템(ETWS: Earthquake and Tsunami Warning System) 및 상용 모바일 경고 시스템(CMAS: Commercial Mobile Alert System) 포함) 메시지 전송의 지원 등의 다양한 기능을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 E-UTRAN 및 EPC의 구조를 예시한다.
도 3을 참조하면, eNB는 게이트웨이(예를 들어, MME)의 선택, 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 활성(activation) 동안 게이트웨이로의 라우팅, 방송 채널(BCH: broadcast channel)의 스케줄링 및 전송, 상향링크 및 하향링크에서 UE로 동적 자원 할당, 그리고 LTE_ACTIVE 상태에서 이동성 제어 연결의 기능을 수행할 수 있다. 상술한 바와 같이, EPC 내에서 게이트웨이는 페이징 개시(orgination), LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 평면(user plane)의 암호화(ciphering), 시스템 구조 진화(SAE: System Architecture Evolution) 베어러 제어, 그리고 NAS 시그널링의 암호화(ciphering) 및 무결성(intergrity) 보호의 기능을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol) 구조를 나타낸다.
도 4(a)는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타내고, 도 4(b)는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 통신 시스템의 기술분야에 공지된 널리 알려진 개방형 시스템 간 상호접속(OSI: open system interconnection) 표준 모델의 하위 3 계층에 기초하여 제1 계층(L1), 제2 계층 (L2) 및 제3 계층 (L3)으로 분할될 수 있다. 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(physical layer), 데이터링크 계층(data link layer) 및 네트워크 계층(network layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터 정보 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack) 사용자 평면(user plane)과 제어신호(signaling) 전달을 위한 프로토콜 스택인 제어 평면(control plane)으로 구분된다.
제어평면은 단말과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자 평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다. 이하, 무선 프로토콜의 제어평면과 사용자평면의 각 계층을 설명한다.
제1 계층(L1)인 물리 계층(PHY: physical layer)은 물리 채널(physical channel)을 사용함으로써 상위 계층으로의 정보 송신 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리 계층은 상위 레벨에 위치한 매체 접속 제어(MAC: medium access control) 계층으로 전송 채널(transport channel)을 통하여 연결되고, 전송 채널을 통하여 MAC 계층과 물리 계층 사이에서 데이터가 전송된다. 전송 채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다. 그리고, 서로 다른 물리 계층 사이, 송신단의 물리 계층과 수신단의 물리 계층 간에는 물리 채널(physical channel)을 통해 데이터가 전송된다. 물리 계층은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다.
물리 계층에서 사용되는 몇몇 물리 제어 채널들이 있다. 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH: physical downlink control channel)는 단말에게 페이징 채널(PCH: paging channel)와 하향링크 공유 채널(DL-SCH: downlink shared channel)의 자원 할당 및 상향링크 공유 채널(UL-SCH: uplink shared channel)과 관련된 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 알려준다. 또한, PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 승인(UL grant)를 나를 수 있다. 물리 제어 포맷 지시자 채널(PCFICH: physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심볼의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. 물리 HARQ 지시자 채널(PHICH: physical HARQ indicator channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK(acknowledge)/NACK(non-acknowledge) 신호를 나른다. 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH: physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK, 스케줄링 요청 및 채널 품질 지시자(CQI: channel quality indicator) 등과 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH: physical uplink shared channel)은 UL-SCH을 나른다.
제2 계층(L2)의 MAC 계층은 논리 채널(logical channel)을 통하여 상위 계층인 무선 링크 제어(RLC: radio link control) 계층에게 서비스를 제공한다. 또한, MAC 계층은 논리 채널과 전송 채널 간의 맵핑 및 논리 채널에 속하는 MAC 서비스 데이터 유닛(SDU: service data unit)의 전송 채널 상에 물리 채널로 제공되는 전송 블록(transport block)으로의 다중화/역다중화 기능을 포함한다.
제2 계층(L2)의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)을 포함한다. 무선 베어러(RB: radio bearer)가 요구하는 다양한 QoS(quality of service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명 모드(TM: transparent mode), 비확인 모드(UM: unacknowledged mode) 및 확인 모드(AM: acknowledge mode)의 세 가지의 동작 모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다. 한편, MAC 계층이 RLC 기능을 수행하는 경우에 RLC 계층은 MAC 계층의 기능 블록으로 포함될 수 있다.
제2 계층(L2)의 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(PDCP: packet data convergence protocol) 계층은 사용자 평면에서 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering) 기능을 수행한다. 헤더 압축 기능은 작은 대역폭을 가지는 무선 인터페이스를 통하여 IPv4(internet protocol version 4) 또는 IPv6(internet protocol version 6)와 같은 인터넷 프로토콜(IP: internet protocol) 패킷을 효율적으로 전송되게 하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어 정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄이는 기능을 의미한다. 제어 평면에서의 PDCP 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)을 포함한다.
제3 계층(L3)의 최하위 부분에 위치한 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 계층은 제어 평면에만 정의된다. RRC 계층은 단말과 네트워크 간의 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 단말과 네트워크는 RRC 계층을 통해 RRC 메시지를 서로 교환한다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련하여 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널을 제어한다. 무선 베어러는 단말과 네트워크 사이의 데이터 전송을 위하여 제2 계층(L2)에 의하여 제공되는 논리적인 경로를 의미한다. 무선 베어러가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 것을 의미한다. 무선 베어러는 다시 시그널링 무선 베어러(SRB: signaling RB)와 데이터 무선 베어러(DRB: data RB) 두 가지로 나눠 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(non-access stratum) 계층은 세션 관리(session management)와 이동성 관리(mobility management) 등의 기능을 수행한다.
기지국을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널(downlink transport channel)은 시스템 정보를 전송하는 방송 채널(BCH: broadcast channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH, 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 DL-SCH 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 DL-SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 멀티캐스트 채널(MCH: multicast channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널(uplink transport channel)로는 초기 제어메시지를 전송하는 랜덤 액세스 채널(RACH: random access channel), 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 UL-SCH(uplink shared channel)가 있다.
논리 채널(logical channel)은 전송 채널의 상위에 있으며, 전송 채널에 맵핑된다. 논리 채널은 제어 영역 정보의 전달을 위한 제어 채널과 사용자 영역 정보의 전달을 위한 트래픽 채널로 구분될 수 있다. 제어 채널로는 방송 제어 채널(BCCH: broadcast control channel), 페이징 제어 채널(PCCH: paging control channel), 공통 제어 채널(CCCH: common control channel), 전용 제어 채널(DCCH: dedicated control channel), 멀티캐스트 제어 채널(MCCH: multicast control channel) 등이 있다. 트래픽 채널로는 전용 트래픽 채널(DTCH: dedicated traffic channel), 멀티캐스트 트래픽 채널(MTCH: multicast traffic channel) 등이 있다. PCCH는 페이징 정보를 전달하는 하향링크 채널이고, 네트워크가 UE가 속한 셀을 모를 때 사용된다. CCCH는 네트워크와의 RRC 연결을 가지지 않는 UE에 의해 사용된다. MCCH 네트워크로부터 UE로의 MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service) 제어 정보를 전달하기 위하여 사용되는 점-대-다점(point-to-multipoint) 하향링크 채널이다. DCCH는 UE와 네트워크 간에 전용 제어 정보를 전달하는 RRC 연결을 가지는 단말에 의해 사용되는 일-대-일(point-to-point) 양방향(bi-directional) 채널이다. DTCH는 상향링크 및 하향링크에서 존재할 수 있는 사용자 정보를 전달하기 위하여 하나의 단말에 전용되는 일-대-일(point-to-point) 채널이다. MTCH는 네트워크로부터 UE로의 트래픽 데이터를 전달하기 위하여 일-대-다(point-to-multipoint) 하향링크 채널이다.
논리 채널(logical channel)과 전송 채널(transport channel) 간 상향링크 연결의 경우, DCCH는 UL-SCH과 매핑될 수 있고, DTCH는 UL-SCH와 매핑될 수 있으며, CCCH는 UL-SCH와 매핑될 수 있다. 논리 채널(logical channel)과 전송 채널(transport channel) 간 하향링크 연결의 경우, BCCH는 BCH 또는 DL-SCH와 매핑될 수 있고, PCCH는 PCH와 매핑될 수 있으며, DCCH는 DL-SCH와 매핑될 수 있으며, DTCH는 DL-SCH와 매핑될 수 있으며, MCCH는 MCH와 매핑될 수 있으며, MTCH는 MCH와 매핑될 수 있다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 물리 채널의 구조를 간략히 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 물리 채널은 주파수 영역(frequency domain)에서 하나 이상의 서브캐리어와 시간 영역(time domain)에서 하나 이상의 심볼로 구성되는 무선 자원을 통해 시그널링 및 데이터를 전달한다.
1.0ms 길이를 가지는 하나의 서브프레임은 복수의 심볼로 구성된다. 서브프레임의 특정 심볼(들)(예를 들어, 서브프레임의 첫번째 심볼)은 PDCCH를 위해 사용될 수 있다. PDCCH는 동적으로 할당되는 자원에 대한 정보(예를 들어, 자원 블록(Resource Block), 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 등)를 나른다.
랜덤 액세스 절차(Random Access Procedure)
이하에서는 LTE/LTE-A 시스템에서 제공하는 랜덤 액세스 절차(random access procedure)에 대해 살펴본다.
랜덤 액세스 절차는 단말이 기지국과의 RRC 연결(RRC Connection)이 없어, RRC 아이들 상태에서 초기 접속 (initial access)을 수행하는 경우, RRC 연결 재-확립 절차(RRC connection re-establishment procedure)를 수행하는 경우 등에 수행된다.
LTE/LTE-A 시스템에서는 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble, RACH preamble)을 선택하는 과정에서, 특정한 집합 안에서 단말이 임의로 하나의 프리앰블을 선택하여 사용하는 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차(contention based random access procedure)과 기지국이 특정 단말에게만 할당해준 랜덤 액세스 프리앰블을 사용하는 비 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차(non-contention based random access procedure)을 모두 제공한다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
(1) 제1 메시지(Msg 1, message 1)
먼저, 단말은 시스템 정보(system information) 또는 핸드오버 명령(handover command)을 통해 지시된 랜덤 액세스 프리앰블의 집합에서 임의로(randomly) 하나의 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble, RACH preamble)을 선택하고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH(physical RACH) 자원을 선택하여 전송한다.
단말로부터 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 기지국은 프리앰블을 디코딩하고, RA-RNTI를 획득한다. 랜덤 액세스 프리앰블이 전송된 PRACH와 관련된 RA-RNTI는 해당 단말이 전송한 랜덤 액세스 프리앰블의 시간-주파수 자원에 따라 결정된다.
(2) 제2 메시지(Msg 2, message 2)
기지국은 제1 메시지 상의 프리앰블을 통해서 획득한 RA-RNTI로 지시(address)되는 랜덤 액세스 응답(random access response)을 단말로 전송한다. 랜덤 액세스 응답에는 랜덤 액세스 프리앰블 구분자/식별자(RA preamble index/identifier), 상향링크 무선자원을 알려주는 상향링크 승인(UL grant), 임시 셀 식별자(TC-RNTI: Temporary Cell RNTI) 그리고 시간 동기 값(TAC: time alignment command)들이 포함될 수 있다. TAC는 기지국이 단말에게 상향링크 시간 정렬(time alignment)을 유지하기 위해 보내는 시간 동기 값을 지시하는 정보이다. 단말은 상기 시간 동기 값을 이용하여, 상향링크 전송 타이밍을 갱신한다. 단말이 시간 동기를 갱신하면, 시간 동기 타이머(time alignment timer)를 개시 또는 재시작한다. UL grant는 후술하는 스케줄링 메시지(제3 메시지)의 전송에 사용되는 상향링크 자원 할당 및 TPC(transmit power command)를 포함한다. TPC는 스케줄링된 PUSCH를 위한 전송 파워의 결정에 사용된다.
단말은 랜덤 액세스 프리앰블을 전송 후에, 기지국이 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 랜덤 액세스 응답 윈도우(random access response window) 내에서 자신의 랜덤 액세스 응답(random access response)의 수신을 시도하며, PRACH에 대응되는 RA-RNTI로 마스킹된 PDCCH를 검출하고, 검출된 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH를 수신하게 된다. 랜덤 액세스 응답 정보는 MAC PDU(MAC packet data unit)의 형식으로 전송될 수 있으며, 상기 MAC PDU는 PDSCH을 통해 전달될 수 있다.
단말은 기지국에 전송하였던 랜덤 액세스 프리앰블과 동일한 랜덤 액세스 프리앰블 구분자/식별자를 가지는 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면, 랜덤 액세스 응답의 모니터링을 중지한다. 반면, 랜덤 액세스 응답 윈도우가 종료될 때까지 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하지 못하거나, 기지국에 전송하였던 랜덤 액세스 프리앰블과 동일한 랜덤 액세스 프리앰블 구분자를 가지는 유효한 랜덤 액세스 응답을 수신하지 못한 경우 랜덤 액세스 응답의 수신은 실패하였다고 간주되고, 이후 단말은 프리앰블 재전송을 수행할 수 있다.
(3) 제3 메시지(Msg 3, message 3)
단말이 자신에게 유효한 랜덤 액세스 응답을 수신한 경우에는, 상기 랜덤 액세스 응답에 포함된 정보들을 각각 처리한다. 즉, 단말은 TAC을 적용시키고, TC-RNTI를 저장한다. 또한, UL grant를 이용하여, 단말의 버퍼에 저장된 데이터 또는 새롭게 생성된 데이터를 기지국으로 전송한다.
단말의 최초 접속의 경우, RRC 계층에서 생성되어 CCCH를 통해 전달된 RRC 연결 요청(RRC Connection Request)이 제3 메시지에 포함되어 전송될 수 있으며, RRC 연결 재확립 절차의 경우 RRC 계층에서 생성되어 CCCH를 통해 전달된 RRC 연결 재확립 요청(RRC Connection Re-establishment Request)이 제3 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 또한, NAS 접속 요청 메시지를 포함할 수도 있다.
제3 메시지는 단말의 식별자가 포함되어야 한다. 단말의 식별자를 포함시키는 방법으로는 두 가지 방법이 존재한다. 첫 번째 방법은 단말이 상기 랜덤 액세스 절차 이전에 이미 해당 셀에서 할당 받은 유효한 셀 식별자(C-RNTI)를 가지고 있었다면, 단말은 상기 UL grant에 대응하는 상향링크 전송 신호를 통해 자신의 셀 식별자를 전송한다. 반면에, 만약 랜덤 액세스 절차 이전에 유효한 셀 식별자를 할당 받지 못하였다면, 단말은 자신의 고유 식별자(예를 들면, S-TMSI(SAE temporary mobile subscriber identity) 또는 임의 값(random number))를 포함하여 전송한다. 일반적으로 상기의 고유 식별자는 C-RNTI보다 길다.
단말은 상기 UL grant에 대응하는 데이터를 전송하였다면, 충돌 해결을 위한 타이머(contention resolution timer)를 개시한다.
(4) 제4 메시지(Msg 4, message 4)
기지국은 단말로부터 제3 메시지를 통해 해당 단말의 C-RNTI를 수신한 경우 수신한 C-RNTI를 이용하여 단말에게 제4 메시지를 전송한다. 반면, 단말로부터 제3 메시지를 통해 상기 고유 식별자(즉, S-TMSI 또는 임의 값(random number))를 수신한 경우, 랜덤 액세스 응답에서 해당 단말에게 할당한 TC-RNTI를 이용하여 제4 메시지를 단말에게 전송한다. 일례로, 제4 메시지는 RRC 연결 설정 메시지(RRC Connection Setup)가 포함할 수 있다.
단말은 랜덤 액세스 응답에 포함된 UL grant를 통해 자신의 식별자를 포함한 데이터를 전송한 이후, 충돌 해결을 위해 기지국의 지시를 기다린다. 즉, 특정 메시지를 수신하기 위해 PDCCH의 수신을 시도한다. 상기 PDCCH를 수신하는 방법에 있어서도 두 가지 방법이 존재한다. 앞에서 언급한 바와 같이 상기 UL grant에 대응하여 전송된 제3 메시지가 자신의 식별자가 C-RNTI인 경우, 자신의 C-RNTI를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도하고, 상기 식별자가 고유 식별자(즉, S-TMSI 또는 임의 값(random number))인 경우에는, 랜덤 액세스 응답에 포함된 TC-RNTI를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도한다. 그 후, 전자의 경우, 만약 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 자신의 C-RNTI를 통해 PDCCH를 수신한 경우에, 단말은 정상적으로 랜덤 액세스 절차가 수행되었다고 판단하고, 랜덤 액세스 절차를 종료한다. 후자의 경우에는 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 TC-RNTI를 통해 PDCCH를 수신하였다면, 상기 PDCCH가 지시하는 PDSCH이 전달하는 데이터를 확인한다. 만약 상기 데이터의 내용에 자신의 고유 식별자가 포함되어 있다면, 단말은 정상적으로 랜덤 액세스 절차가 수행되었다고 판단하고, 랜덤 액세스 절차를 종료한다. 제4 메시지를 통해 단말은 C-RNTI를 획득하고, 이후 단말과 네트워크는 C-RNTI를 이용하여 단말 특정 메시지(dedicated message)를 송수신하게 된다.
한편, 비경쟁 기반 임의접속 과정에서의 동작은 도 6에 도시된 경쟁 기반 임의접속 과정과 달리 제1 메시지 전송 및 제2 메시지 전송만으로 임의접속 절차가 종료되게 된다. 다만, 제1 메시지로서 단말이 기지국에 임의접속 프리앰블을 전송하기 전에 단말은 기지국으로부터 임의접속 프리앰블을 할당받게 되며, 이 할당받은 임의접속 프리앰블을 기지국에 제1 메시지로서 전송하고, 기지국으로부터 임의접속 응답을 수신함으로써 임의접속 절차가 종료되게 된다.
이하, 본 명세서에서 사용되는 용어에 대한 설명은 다음과 같다.
- 전용 베어러(Dedicated bearer): UE 내 상향링크 패킷 필터(들)과 P-GW 내 하향링크 패킷 필터(들)과 연관된 EPS 베어러이다. 여기서 필터(들)은 특정 패킷만이 매칭된다.
- 기본 베어러(Default bearer): 매 새로운 PDN 연결로 확립되는 EPS 베어러이다. Default bearer의 컨텍스트는 PDN 연결의 수명시간(lifetime) 동안에 유지된다.
- EMM(EPS Mobility Management)-널(EMM-NULL) 상태: UE 내 EPS 서비스가 비활성된다. 어떠한 EPS 이동성 관리 기능도 수행되지 않는다.
- EMM-비등록(EMM-DEREGISTERED) 상태: EMM-DEREGISTERED 상태에서, EMM 컨텍스트가 확립되지 않고, UE 위치는 MME에게 알려지지 않는다. 따라서, MME에 의해 UE가 접근 가능하지 않다(unreachable). EMM 컨텍스트를 확립하기 위해, UE는 어태치(Attach) 또는 결합된 어태치(combined Attach) 절차를 시작하여야 한다.
- EMM-등록(EMM-REGISTERED) 상태: EMM-REGISTERED 상태에서, UE 내 EMM 컨텍스트가 확립되어 있고, 기본(default) EPS 베어러 컨텍스트가 활성화되어 있다. UE가 EMM-IDLE 모드에 있을 때, UE 위치는 TA의 특정 번호를 포함하는 TA들의 리스트의 정확도로 MME에게 알려진다. UE는 사용자 데이터 및 시그널링 정보의 송수신을 개시할 수 있고, 페이징에 응답할 수 있다. 또한, TAU 또는 결합된 TAU(combined TAU) 절차가 수행된다.
- EMM-연결(EMM-CONNECTED) 모드: UE와 네트워크 간에 NAS 시그널링 연결이 확립될 때, UE는 EMM-CONNECTED 모드이다. EMM-CONNECTED의 용어는 ECM-CONNECTED 상태의 용어로 지칭될 수도 있다.
- EMM-아이들(EMM-IDLE) 모드: UE와 네트워크 간에 NAS 시그널링 연결이 존재하지 않거나(즉, 유보 지시가 없는 EMM-IDLE 모드) 또는 RRC 연결 유보(RRC connection suspend)가 하위 계층에 의해 지시되었을 때(즉, 유보 지시를 수반한 EMM-IDLE 모드), UE는 EMM-IDLE 모드이다. EMM-IDLE의 용어는 ECM-IDLE 상태의 용어로 지칭될 수도 있다.
- EMM 컨텍스트(EMM context): 어태치(Attach) 절차가 성공적으로 완료되면, EMM 컨텍스트는 UE 및 MME 내 확립된다.
- 제어 평면(Control plane) CIoT EPS optimization: MME를 경유하여 제어 평면을 통한 사용자 데이터(IP, non-IP 또는 SMS)의 효율적인 전달(transport)을 가능하게 하는 시그널링 최적화. 선택적으로 IP 데이터의 헤더 압축(header compression)을 포함할 수 있다.
- 사용자 평면(User Plane) CIoT EPS optimization: 사용자 평면을 통한 사용자 데이터(IP 또는 non-IP)의 효율적인 전달을 가능하게 하는 시그널링 최적화
- EPS 서비스(들): PS 도메인에 의해 제공되는 서비스(들).
- NAS 시그널링 연결: UE와 MME 간의 피어-대-피어(peer-to-peer) S1 모드 연결. NAS 시그널링 연결은 LTE-Uu 인터페이스를 경유하는 RRC 연결과 S1 인터페이스를 경유하는 S1AP 연결의 연접(concatenation)으로 구성된다.
- control plane CIoT EPS optimization를 수반하는 EPS 서비스(EPS services with control plane CIoT EPS optimization)를 사용하는 UE: 네트워크에 의해 승락된 control plane CIOT EPS optimization을 수반하는 EPS 서비스를 위해 어태치(attach)된 UE
- NAS(Non-Access Stratum): UMTS, EPS 프로토콜 스택에서 단말과 코어 네트워크 간의 시그널링, 트래픽 메시지를 주고 받기 위한 기능적인 계층. 단말의 이동성을 지원하고, 단말과 PDN GW 간의 IP 연결을 수립 및 유지하는 세션 관리 절차를 지원하는 것을 주된 기능으로 한다.
- AS(Access Stratum): E-UTRAN(eNB)과 UE 간 또는 E-UTRAN(eNB)와 MME 간 인터페이스 프로토콜(interface protocol) 상에서 NAS 계층 아래의 프로토콜 계층을 의미한다. 예를 들어, 제어평면 프로토콜 스택에서, RRC 계층, PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층, PHY 계층을 통칭하거나 이중 어느 하나의 계층을 AS 계층으로 지칭할 수 있다. 또는, 사용자 평면 프로토콜 스택에서, PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층, PHY 계층을 통칭하거나 이중 어느 하나의 계층을 AS 계층으로 지칭할 수 있다.
- S1 모드 (S1 mode): 무선 액세스 네트워크와 코어 네트워크 간의 S1 인터페이스의 사용에 따른 기능적인 분리를 가지는 시스템에 적용되는 모드를 의미한다. S1 모드는 WB-S1 모드와 NB-S1 모드를 포함한다.
- NB-S1 모드 (NB-S1 mode): UE의 서빙 무선 액세스 네트워크가 협대역(NB: Narrow Band)-IoT(Internet of Things)에 의한 (E-UTRA를 경유한) 네트워크 서비스로의 액세스를 제공할 때, UE는 이 모드가 적용된다.
- WB-S1 모드 (WB-S1 mode): 시스템이 S1 모드로 동작하지만 NB-S1 모드가 아니면, 이 모드가 적용된다.
근접성 기반 서비스(ProSe: Proximity-based services) 내 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않음(Not served by E-UTRAN)
UE가 다음과 같은 때, "Not served by E-UTRAN"로 정의한다:
- E-UTRAN 커버리지를 벗어날 때;
- E-UTRAN 커버리지 내이지만 어떠한 셀에도 캠핑(camp)하지 않을 때;
- E-UTRAN 커버리지 내이지만 비-EUTRAN(non-E-UTRAN) 셀에 캠핑(camp)할 때;
- ProSe 직접 서비스를 위해 프로비저된(provisioned) 캐리어 주파수 상에 동작(operate)되지 않는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)할 때;
ProSe 직접 통신
3GPP TS 24.334에 기술된 UE이 동작은 다음과 같다.
10 ProSe 직접 통신(ProSe direct communication)
10.1 일반
이하, PC5 인터페이스(즉, UE 간의 직접 인터페이스)를 통한 ProSe 직접 통신을 위한 UE에서의 절차 및 UE들 간의 절차를 살펴본다.
E-UTRAN에 의해 서비스될 때(served by E-UTRAN), UE는 ProSe 직접 통신을 개시하기 전에 서비스 허가 절차(service authorization procedure)에 기반하여 등록된 PLMN 내에서 ProSe 직접 통신을 위해 허가를 받아야 한다.
E-UTRAN에 의해 서비스되지 않을 때(not served by E-UTRAN), UE는 ProSe 직접 통신을 개시하기 전에, 서비스 허가 절차(service authorization procedure)에 기반하여 "not served by E-UTRAN"를 위한 ProSe 직접 통신을 위해 허가를 받아야 한다.
10.2 일대다(one-to-many) ProSe 직접 통신
10.2.1 일반
one-to-many ProSe 직접 통신은 ProSe-가능한 공공 안전(Public Safety) UE들에게만 적용될 수 있다. one-to-many ProSe 직접 통신을 UE가 다음과 같을 때에만 적용될 수 있다:
a) E-UTRAN에 의해 서비스되고(served by E-UTRAN), 등록된 PLMN 내 ProSe 직접 통신을 위해 허가를 받을 때;
b) E-UTRAN에 의해 서비스되지 않고(not served by E-UTRAN), "not served by E-UTRAN"를 위한 ProSe 직접 통신을 위해 허가를 받을 때; 또는
c) EMM-IDLE 모드이고 3GPP TS 23.122 내 규정된 바와 같이 제한된 서비스 상태(limited service state)이며, 만약 UE가 limited service state인 이유가 다음 중 하나라면, "not served by E-UTRAN"일 때 ProSe 직접 통신을 위해 허가를 받을 때:
i) UE가 3GPP TS 36.304 내 규정된 바와 같이 선택된 PLMN 내 적합한 셀(suitable cell)을 찾을 수 없는 경우;
ii) UE가 3GPP TS 24.301 내 규정된 바와 같이 EMM 원인 #11 "PLMN이 허용되지 않음(PLMN not allowed)"를 포함하는 어태치 거절(ATTACH REJECT) 메시지 또는 트래킹 영역 업데이트 거절(TRACKING AREA UPDATE REJECT) 메시지 또는 서비스 거절(SERVICE REJECT) 메시지를 수신한 경우, 또는 UE가 3GPP TS 24.008 내 규정된 바와 같이 원인 #11 "PLMN이 허용? 않음(PLMN not allowed)"를 포함하는 위치 업데이트 거절(LOCATION UPDATING REJECT) 메시지 또는 GPRS 어태치 거절(GPRS ATTACH REJECT) 메시지 또는 라우팅 영역 업데이트 거절(ROUTING AREA UPDATE REJECT) 메시지를 수신한 경우; 또는
iii) UE가 3GPP TS 24.301 내 규정된 바와 같이 EMM 원인 #7 "EPS 서비스가 허용되지 않음(EPS services not allowed)"를 포함하는 어태치 거절(ATTACH REJECT) 메시지 또는 트래킹 영역 업데이트 거절(TRACKING AREA UPDATE REJECT) 메시지 또는 서비스 거절(SERVICE REJECT) 메시지를 수신한 경우, 또는 UE가 3GPP TS 24.008 내 규정된 바와 같이 원인 #7 "GPRS 서비스가 허용되지 않음(GPRS services not allowed)"를 포함하는 위치 업데이트 거절(LOCATION UPDATING REJECT) 메시지 또는 GPRS 어태치 거절(GPRS ATTACH REJECT) 메시지 또는 라우팅 영역 업데이트 거절(ROUTING AREA UPDATE REJECT) 메시지를 수신한 경우.
주어진 그룹 내 ProSe 직접 통신을 위한 데이터를 송신하거나 또는 수신하도록 상위 계층으로부터 요청을 수신할 때, UE는 ProSe 직접 통신을 위한 절차를 개시한다. a의 경우, UE는 후술하는 2-2 절에서 특정된 ProSe 직접 통신 절차를 수행한다. b 및 c의 경우, UE는 후술하는 2-3 절에서 특정된 ProSe 직접 통신 절차를 수행한다.
UE가 네트워크에 의해 ProSe 직접 통신이 지원된다고 지시하는 ProSe 직접 통신을 위해 프로비저닝(provisioning)된 캐리어 주파수 상에서 동작하지 않는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)하면, UE는 후술하는 2-2 절에서 특정된 ProSe 직접 통신 절차 또는 후술하는 2-3 절에서 특정된 ProSe 직접 통신 절차를 수행할 수 있다.
one-to-many ProSe 직접 통신에 의해 릴레이될 진보된 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(eMBMS: evolved Multimedia Broadcast Multicast Service)를 제외하고, UE는 그룹을 위한 ProSe 직접 통신 정책 파라미터를 획득한다.
ProSe 직접 통신 정책 파라미터가 UE가 해당 그룹을 위해 IP 버전 6(IPv6: Internet Protocol version 6)을 이용하도록 설정되었다고 지시하면, UE는 RFC(Request for Comments) 4862 내에서 정의된 링크 로컬(local) IPv6 주소를 자동-설정(auto-configure)한다. 이 주소는 one-to-many ProSe 직접 통신을 위한 소스 IP(Internet Protocol) 주소로서만 사용될 수 있다.
ProSe 직접 통신 정책 파라미터가 UE가 해당 그룹을 위해 IP 버전 4(IPv4: Internet Protocol version 4)를 이용하도록 설정되었다고 지시하면, UE는 다음을 수행한다:
- 소스 주소로서 해당 그룹을 위한 설정된 IPv4 주소를 사용한다; 또는
- 해당 그룹을 위해 설정된 IPv4 주소가 없으면, IETF(Internet Engineering Task Force) RFC 3927 내 규정된 바와 같이 IPv4 링크-로컬 주소의 동적 설정(dynamic configuration)을 이용한다.
10.2.2 서빙 E-UTRAN에 의해 수행 가능한(facilitated) ProSe 직접 통신
UE가 E-UTRAN에 의해 서비스되고(served by E-UTRAN) E-UTRAN 셀에 의해 제공된 ProSe 무선 자원(즉, 캐리어 주파수)를 사용하길 원할 때, UE는 ProSe 직접 통신을 전송하거나 또는 수신하기 위한 파라미터를 하위 계층에게 요청한다. 하위 계층이 ProSe 직접 통신이 네트워크에 의해 지원된다고 지시할 때에만, UE는 직접 통신을 수행한다. EMM-IDLE 모드인 UE가 ProSe 직접 통신을 위한 자원을 요청해야 하면, UE는 3GPP TS 24.301 내에서 규정된 바와 같이 서비스 요청(service request) 절차 또는 트래킹 영역 업데이트(tracking area update) 절차를 수행한다. 3GPP TS 36.331 내 규정된 바와 같이 ProSe 직접 통신을 수신하거나 또는 수신하기 위한 무선 자원이 eNB에 의해 제공될 때, UE는 ProSe 직접 통신을 시작한다.
10.2.3 UE가 프로비저닝(provisioning)된 무선 자원을 이용하는 절차
UE가 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않을 때(not served by E-UTRAN), UE는 다음과 같이 ProSe 직접 통신을 위해 사용될 무선 파라미터를 선택한다:
- UE가 지리적 영역 내 위치된 자신을 결정할 수 있으면, 그리고 UE가 지리적 영역을 위한 무선 파라미터가 프로비저닝(provisioning)되어 있으면, UE는 해당 지리적 영역과 연관된 무선 파라미터를 선택한다; 또는
- 모든 다른 경우에서, UE는 ProSe 직접 통신을 개시하지 않는다.
UE가 3GPP RAT의 커버리지 내 있을 때, 예를 들어, UE는 서빙 PLMN으로부터 도출된 정보를 이용하여 UE가 자신이 특정 지리적 영역 내 위치한다고 결정할 수 있다. 또한, UE가 3GPP RAT의 커버리지에 있지 않을 때, UE는 로컬 규정에 의해 결정된 다른 기술들을 이용하여 UE가 자신이 특정 지리적 영역 내 위치한다고 결정할 수 있다.
ProSe 직접 통신을 개시하기 전에, UE는 선택된 무선 파라미터가 3GPP TS 36.331 내 규정된 바와 같이 다른 셀로의 간섭을 유발하지 않고 현재 위치 내에서 이용될 수 있는지 여부를 하위 계층과 체크하고, 그리고:
- 만약, 하위 계층이 해당 사용이 어떠한 간섭도 유발하지 않는다고 지시하면, UE는 ProSe 직접 통신을 개시한다; 또는
이때, 하위 계층이 프로비저닝(provisioning)된 무선 자원(즉, 캐리어 주파수)을 동작(operate)하는 셀이 존재한다고 발견하면, 또한 해당 셀이 등록된 PLMN 또는 등록된 PLMN과 등가의(equivalent) PLMN에 속하면, UE는 이 PLMN 내 ProSe 직접 통신을 위해 허가되면, UE는 3GPP TS 36.331 내 규정된 바와 같이 셀에 의해 지시된 무선 파라미터를 사용할 수 있다.
- 반면, 하위 계층이 하나 이상의 PLMN이 프로비저닝(provisioning)된 무선 자원(즉, 캐리어 주파수) 내에서 동작한다고 보고하면:
a) 다음과 같은 조건을 만족하면:
1) 하위 계층에 의해 보고된 PLMN이 등록된 PLMN도 아니고 등록된 PLMN과 등가(equivalent)하지도 않음; 그리고
2) 하위 계층에 의해 보고된 PLMN 중 적어도 하나가 ProSe 직접 통신을 위해 허가된 PLMN의 리스트 내 속하고, 3GPP TS 36.331 내 규정된 바와 같이 ProSe 직접 통신을 위한 무선 자원을 제공함;
그러면, UE는 다음을 수행한다:
1) UE가 EMM-IDLE 모드이면, 3GPP TS 23.122 내 규정된 바와 같이 ProSe 직접 통신에 의해 트리거된 PLMN 선택을 수행한다; 또는
2) 그렇지 않고 UE가 EMM-CONNECTED 모드이면, 다음 중 하나를 수행한다:
i) 3GPP TS 24.301 내 규정된 바와 같이 디태치(detach) 절차를 수행하고, 3GPP TS 23.122 내 규정된 바와 같이 ProSe 직접 통신에 의해 트리거된 PLMN 선택을 수행한다; 또는
ii) ProSe 직접 통신을 개시하지 않는다.
UE가 위의 i) 또는 ii) 중 어느 동작을 수행할지는 UE의 규현에 따른다; 또는
b) 반면, 위의 조건을 만족하지 않으면, UE는 ProSe 직접 통신을 개시하지 않는다.
선택된 PLMN으로의 등록이 성공하면, UE는 앞서 설명한 2-2 절에서 규정된 바와 같이 ProSe 직접 통신을 개시하기 위한 절차를 진행한다.
UE가 지리적 영역과 연관된 무선 파라미터를 사용하여 ProSe 직접 통신을 수행하고 있는 중에 해당 지리적 영역을 벗어나면, UE는 ProSe 직접 통신의 수행을 중단하고, 그리고:
- UE가 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않거나(not served by E-UTRAN) 또는 UE가 서빙 E-UTRAN 셀에 의해 동작(operate)되는 자원 이외의 ProSe를 위한 무선 자원을 사용하길 원하면, UE는 상술한 바와 같이 새로운 지리적 영역을 위한 적절한 무선 파라미터를 선택한다; 또는
- UE가 E-UTRAN에 의해 서비스되고(served by E-UTRAN) UE가 서빙 E-UTRAN 셀에 의해 동작(operate)되는 ProSe를 위한 무선 자원을 사용하길 원하면, UE는, E-UTRAN에 의해 서비스될 때, ProSe 직접 통신을 개시하기 위한 절차를 진행한다.
PC5를 통한 V2X(Vehicle-to-Everything) 통신
3GPP TS 24.386에 기술된 PC5를 통한 V2X 통신 동작은 다음과 같다.
6.1 PC5를 통한 V2X 통신
6.1.1 일반
이하, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 UE에서의 또는 UE들간의 절차를 살펴본다.
IP(Internet Protocol) 기반 또는 비-IP(non-IP) 기반 PC5를 통한 V2X 통신이 모두 지원된다. IP 기반 V2X 통신의 경우, IPv6만이 사용되고, IPv4는 지원되지 않는다.
6.1.2 PC5를 통한 V2X 통신의 전송
6.1.2.1 개시
상위 계층은 UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 이용하여 V2X 서비스 식별자에 의해 식별되는 V2X 서비스의 V2X 메시지를 전송하도록 요청할 수 있다.
상위 계층으로부터의 요청은 다음을 포함한다:
a) V2X 메시지;
b) V2X 메시지를 위한 V2X 서비스의 V2X 서비스 식별자;
c) V2X 메시지 내 데이터 타입(인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol) 또는 비-IP(non-IP));
d) V2X 메시지가 non-IP 데이터를 포함하면, non-IP 타입 PDU의 non-IP 타입 필드를 V2X 메시지 패밀리(family)에 상응하는 값으로 셋팅하기 위한 지시; 및
e) V2X 메시지 우선순위.
상위 계층으로부터 PC5를 통한 V2X 통신을 이용하여 V2X 서비스 식별자에 의해 식별되는 V2X 서비스의 V2X 메시지를 전송하도록 요청을 수신하면, UE는 다음의 절차를 진행한다:
a) 만약, 다음의 조건이 만족하면(즉, a)는 "served by E-UTRAN" 동작을 의미함):
1) UE가 E-UTRAN에 의해 서비스됨("served by E-UTRAN");
2) UE가 E-UTRAN 셀에 의해 제공되는 무선 자원(즉, 캐리어 주파수)을 사용하도록 의도함;
3) UE가 E-UTRAN에 의해 서비스될 때, 등록된 PLMN이 PC5를 통한 V2X 통신을 이용하도록 허가된 PLMN 리스트 내에 속함;
4) V2X 서비스의 V2X 서비스 식별자가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 허가된 V2X 서비스의 리스트 내에 포함되거나 또는 UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 기본 목적지 2-계층 식별자(destination Layer-2 ID(Identifier))로 설정됨;
이 경우, UE는 다음과 같이 동작한다:
1) 10.2.2 절에서 규정된 바와 같이 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 요청; 및
2) 6.1.2.2 절에서 규정된 바와 같이 PC5를 통한 V2X 통신의 전송 수행
b) 반면, 다음의 조건이 만족하면(즉, b)는 "Not served by E-UTRAN" 동작을 의미함):
1) UE가:
A) E-UTRAN에 의해 서비스되지 않음("not served by E-UTRAN"); 또는
B) 만약 UE가 limited service state인 이유가 다음 중 어느 하나에 해당하면, limited service state에서;
i) UE가 선택된 PLMN 내에서 적합한 셀 (suitable cell)을 찾을 수 없는 경우;
ii) UE가 EMM 원인 #11 "PLMN이 허용되지 않음(PLMN not allowed)"을 포함하는 어태치 거절(ATTACH REJECT) 메시지 또는 트래킹 영역 업데이트 거절(TRACKING AREA UPDATE REJECT) 메시지 또는 서비스 거절(SERVICE REJECT) 메시지를 수신하거나, 또는 UE가 EMM 원인 #11 "PLMN이 허용되지 않음(PLMN not allowed)"을 포함하는 위치 업데이트 거절(LOCATION UPDATING REJECT) 메시지 또는 GPRS 어태치 거절(GPRS ATTACH REJECT) 메시지 또는 라우팅 영역 업데이트 거절(ROUTING AREA UPDATE REJECT) 메시지를 수신한 경우; 또는
iii) UE가 EMM 원인 #7 "EPS 서비스가 허용되지 않음(EPS services not allowed)"를 포함하는 ATTACH REJECT 메시지 또는 TRACKING AREA UPDATE REJECT 메시지 또는 SERVICE REJECT 메시지를 수신한 경우, 또는 EMM 원인 #7 "GPRS 서비스가 허용되지 않음(GPRS services not allowed)"를 포함하는 LOCATION UPDATING REJECT 메시지 또는 GPRS ATTACH REJECT 메시지 또는 ROUTING AREA UPDATE REJECT 메시지 또는 SERVICE REJECT 메시지를 수신한 경우; 또는
C) 위의 i), ii), iii) 이외의 이유로 limited service state이고, "운영자에 의해 관리되지 않는(non-operator managed)" 무선 파라미터가 프로비저닝(provisioning)되는 지리적 영역 내 위치함;
2) UE가 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않을 때, UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 이용하도록 허가됨; 및
3) V2X 서비스의 V2X 서비스 식별자가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 허가된 V2X 서비스의 리스트 내 포함되거나, 또는 UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 기본 목적지 2-계층 식별자(destination Layer-2 ID(Identifier))로 설정됨;
이 경우, UE는 다음과 같이 동작한다:
1) 6.1.2.3 절에 규정된 바와 같이 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 선택; 및
2) 6.1.2.2 절에 규정된 바와 같이 PC5를 통한 V2X 통신의 전송 수행;
그렇지 않으면, UE는 PC5를 통한 V2X 통신을 수행하지 않는다.
6.1.2.2 전송
UE는 프로토콜 데이터 유닛(PDU: Protocol Data Unit) 내 V2X 메시지를 포함시키고, 전송을 위해 다음과 같은 파라미터와 함께 해당 PDU를 하위 계층에게 전달한다:
a) 다음과 같이 셋팅된 제3 계층(Layer-3) 프로토콜 데이터 유닛 타입:
1) V2X 메시지가 IP 데이터를 포함하면, IP(Internet Protocol) 패킷; 또는
2) V2X 메시지가 non-IP 데이터를 포함하면, 비-IP(non-IP) 패킷;
b) PC5를 통한 V2X 통신을 위해 UE에 의해 독자적으로-할당된(self-assigned) 소스 제2 계층 식별자(source Layer-2 ID(Identifier));
c) 다음과 같이 셋팅된 목적지 Layer-2 ID:
1) 만약, V2X 서비스의 V2X 서비스 식별자가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 허가된 V2X 서비스 리스트 내 포함되면, PC5를 통한 V2X 통신을 위해 허가된 V2X 서비스 리스트 내 V2X 서비스의 V2X 서비스 식별자와 연관된 목적지 Layer-2 ID; 또는
2) 만약, V2X 서비스의 V2X 서비스 식별자가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 허가된 V2X 서비스 리스트 내 포함되지 않고 UE에 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 기본(default) 목적지 Layer-2 ID가 설정되면, PC5를 통한 V2X 통신을 위해 UE에게 설정된 기본(default) 목적지 Layer-2 ID;
d) 만약 V2X 메시지가 non-IP 데이터를 포함하면, non-IP 타입 PDU의 non-IP 타입 필드를 상위 계층에 의해 지시된 V2X 서비스에 의해 사용된 V2X 메시지 패밀리에 상응하는 값으로 셋팅하는 지시;
e) V2X 메시지가 IP 데이터를 포함하면, PC5를 통한 V2X 통신을 위해 UE에 의해 독자적으로-할당된(self-assigned) 소스 IP 주소로 셋팅된 소스 IP 주소;
f) 상위 계층으로부터 수신한 V2X 메시지 우선순위에 상응하는 값으로 셋팅된 ProSe 패킷 별 우선순위(ProSe Per-Packet Priority)(V2X 메시지 우선순위의 ProSe Per-Packet Priority로의 매핑은 UE에게 설정됨); 및
g) PC5를 통한 V2X 통신을 위해 UE에 패킷 지연 버짓(PDB: Packet Delay Budget) 대 ProSe Per-Packet Priority 매핑 규칙이 설정되면, ProSe Per-Packet Priority과 연관된 PDB.
UE가 긴급 PDN 연결을 가지면, PC5를 통한 V2X 통신의 전송보다 긴급 PDN 연결을 통한 전송에 높은 우선순위를 부여하기 위하여 UE는 하위 계층에게 지시를 전송한다.
6.1.2.3 UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝(provisioning)된 무선 자원을 사용하는 절차
UE가 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않을 때(not served by E-UTRAN), UE는 다음과 같이 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 사용될 무선 파라미터(radio parameters)를 선택한다:
- UE가 지리적 영역(geographical area) 내 자신이 위치한다고 스스로 판단할 수 있으며, UE에게 geographical area을 위한 radio parameter가 프로비저닝(provisioning)되면, UE는 geographical area과 연관된 radio parameter를 선택한다; 또는
- 이외 모든 경우에 있어서, UE는 ProSe 직접 통신을 개시하지 않는다.
UE가 3GPP RAT의 커버리지 내 있을 때, 예를 들어, UE는 서빙 PLMN으로부터 도출된 정보를 이용하여 UE가 자신이 특정 지리적 영역 내 위치한다고 결정할 수 있다. 또한, UE가 3GPP RAT의 커버리지에 있지 않을 때, UE는 로컬 규정에 의해 결정된 다른 기술들(예를 들어, 글로벌 네비게이션 위성 시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)을 이용하여 UE가 자신이 특정 지리적 영역 내 위치한다고 결정할 수 있다.
PC5를 통한 V2X 통신을 개시하기 전에 UE가 "운영자에 의해 관리되는(operator managed)" 무선 파라미터를 사용하길 원하면, UE는 선택된 무선 파라미터가 다른 셀로 간섭을 유발하지 않고 현재 위치 내에서 사용될 수 있는지 하위 계층과 체크한다.
- 하위 계층이 사용이 어떠한 간섭도 유발하지 않는다고 지시하면, UE는 PC5를 통한 V2X 통신을 개시한다; 또는
- 그렇지 않고 하위 계층이 provisioned radio resource(즉, 캐리어 주파수) 내에서 하나 이상의 PLMN를 보고하면,
a) 다음과 같은 조건이 만족되면:
1) 하위 계층에 의해 보고된 PLMN이 등록된 PLMN 또는 등록된 PLMN과 동등한 PLMN이 아닌 경우;
2) 하위 계층에 의해 보고된 PLMN 중 적어도 하나가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 허가된 PLMN의 리스트에 포함되고, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 제공하는 경우; 및
3) UE가 긴급 PDN 연결을 가지지 않는 경우;
그러면, UE는 다음과 같이 동작한다:
1) EMM-IDLE 모드이면, PC5를 통한 V2X 통신에 의해 트리거된 PLMN 선택을 수행한다; 또는
2) 그렇지 않고 EMM-CONNECTED 모드이면, 다음 중 하나를 수행한다:
i) 디태치(detach) 절차를 수행하고, PC5를 통한 V2X 통신에 의해 트리거된 PLMN 선택을 수행한다; 또는
ii) ProSe 직접 통신을 개시하지 않는다.
UE가 앞서 i) 또는 ii) 중 어느 동작을 수행하는지는 UE의 구현에 따른다.
b) 그렇지 않으면, UE는 PC5를 통한 V2X 통신을 개시하지 않는다.
선택된 PLMN으로의 등록이 성공되면, UE는 PC5를 통한 V2X 통신을 개시하기 위한 절차를 진행한다.
UE가 geographical area과 연관된 radio parameter를 이용하여 PC5를 통한 V2X 통신을 수행하는 중에 geographical area를 벗어나면, UE는 PC5를 통한 V2X 통신을 수행하는 것을 중단한다:
- UE가 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않으면(not served by E-UTRAN), 또는 UE가 서빙 E-UTRAN 셀에 의해 동작(operate)되는 무선 자원 이외 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 사용하길 원하면, UE는 새로운 geographical area를 위한 적절한 radio parameter를 선택한다; 또는
- UE가 E-UTRAN에 의해 서비스되고(served by E-UTRAN)), 서빙 E-UTRAN 셀에 의해 동작(operate)되는 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 사용하길 원하면, UE는 E-UTRAN에 의해 서비스될 때, PC5를 통한 V2X 통신을 개시하기 위한 절차를 진행한다.
6.1.2.4 PC5를 통한 V2X 전송의 프라이버시(privacy)
PC5를 통한 V2X 통신의 전송을 개시할 때, 타이머 T5000이 동작되지 않으면, UE는 타이머 T5000을 시작한다.
다음과 같을 때:
a) 어플리케이션 계층 식별자가 변경되었다고 상위 계층으로부터 지시를 획득; 또는
b) 타이머 T5000 만료,
UE를 다음과 같은 동작한다:
a) PC5를 통한 V2X 통신을 통해 UE에 의해 독자적으로-할당된(self-assigned) 소스 Layer-2 ID의 값 변경;
b) V2X 메시지가 IP 데이터, PC5를 통한 V2X 통신을 위해 UE에 의해 독자적으로-할당된(self-assigned) 소스 IP 주소의 값 변경; 및
c) 타이머 T5000 재시작.
PC5를 통한 V2X 통신의 전송이 중단될 때, UE는 타이머 T5000을 중단한다.
6.1.3 PC5를 통한 V2X 통신의 수신
UE는 PC5를 통한 V2X 통신의 수신을 위해 하나 또는 그 이상의 목적지 Layer-2 ID(들)을 상위 계층에 의해 설정 받을 수 있다. PC5를 통해 각 수신된 PDU에 대하여, 수신 UE는 수신된 PDU가 설정된 목적지 Layer-2 ID(들)의 하나에 매칭되는지 체크한다. 매칭된다면, UE는 수신된 패킷에 대하여 하위 계층에 의해 제공된 PDU 타입이 IP 패킷 또는 non-IP 패킷으로 셋팅되었는지 체크하고, 해당 상위 계층 개체로 PDU를 전달한다.
V2X 통신 수행 방법
ProSe 직접 통신의 경우, 주어진 지리적 영역 당 ProSe 직접 통신을 위한 하나의 캐리어 주파수가 프로비전(provision)된다. 반면, V2X의 경우, 하나 또는 그 이상의 캐리어 주파수가 주어진 지리적 영역 당 V2X 통신을 위한 프로비전(provision)될 수 있다.
3GPP RAN2 워킹 그룹은 "Not served by E-UTRAN"의 정의에 대하여 이슈를 제기하였다. 구체적으로 살펴보면, V2X 사이드링크 크로스-캐리어(cross-carrier) 설정을 지원하기 위해, eNB는 커버리지 밖(out-of-coverage) 캐리어를 위해 크로스-캐리어 구성을 지원한다. 이때, V2X 크로스-캐리어 구성을 제공할 수 있는 캐리어들은 미리 설정될 수 있다. 즉, 크로스-캐리어(cross-carrier) 동작의 경우, UE는 자신의 서빙 셀에 의해 다른 캐리어(예를 들어, 커버리지 밖의 캐리어)를 통해 V2X 통신을 수행하도록 명령 받을 수 있다.
이때, 크로스-캐리어가 구성되더라도, 무선 자원은 여전히 서빙 셀에 의해 제공될 수 있으므로, UE는 "served by E-UTRAN"으로 고려되어야 한다.
따라서, 3GPP SA2 워킹 그룹은 TS 23.285에 V2X 통신 내 cross-carrier 동작을 지원하도록 다음과 같은 문구를 추가하는 것에 합의하였다.
노트 2: TS 36.331에 따라 cross-carrier 동작이 지원될 때, UE는 자신의 서빙 셀에 의해 다른 캐리어 주파수를 통해 V2X 통신을 수행하도록 명령 받을 수 있다. UE는 이 경우 여전히 "served by E-UTRAN"으로 간주된다.
RAN2 워킹 그룹에서 크로스 캐리어 스케줄링이 도입되면서 이를 지원하기 위한 방안이 필요하다. 이를 위해 종래 "Not served by E-UTRAN"의 정의를 수정하는 논의가 있다. PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비전(provision)된 캐리어 주파수 상에서 동작하지 않고 또한 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비전(provision)된 캐리어 주파수를 사용하도록 UE에게 명령하지도 않은 E-UTRAN 셀에 UE가 캠핑(camp)할 때 UE를 "not served by E-UTRAN" 상태로 수정하자는 논의가 있으나, 여전히 문제점을 가지고 있다.
위의 합의 사항 및 논의 사항을 고려하면, 크로스 캐리어 스케줄링에 의해 UE가 서빙 셀로부터 다른 캐리어 주파수(또는 해당 캐리어 주파수 상에서 동작하는 셀)를 사용하도록 명령(스케줄링) 받았을 때는 해당 UE의 상태를 "served by E-UTRAN"으로 정의하고, UE가 서빙 셀로부터 다른 캐리어 주파수(또는 해당 캐리어 주파수 상에서 동작하는 셀)를 사용하도록 명령 받지 않았을 때는 해당 UE의 상태를 "not served by E-UTRAN"으로 정의될 수 있다.
문제점 1) 다만, UE가 크로스 캐리어 스케줄링에 의해 다른 캐리어 주파수(또는 해당 캐리어 주파수 상에서 동작하는 셀)를 사용하도록 명령 받았는지 여부만으로 단순히 UE의 상태를 구분하는 것은 아래와 같은 케이스를 커버하지 못하므로 문제가 있다.
구체적으로, 서빙 셀이 크로스 캐리어 스케줄링에 의해 '프로비저닝된' 캐리어 주파수에 '속하지 않은' PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수 및/또는 무선 자원을 제공한다면, 이런 UE의 상태는 "not served by E-UTRAN" 상태로 보는 것이 바람직하다. 반면, 서빙 셀이 크로스 캐리어 스케줄링에 의해 '프로비저닝된' 캐리어 주파수에 '속한' PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수 및/또는 무선 자원을 제공한다면, 이런 UE의 상태는 "served by E-UTRAN" 상태로 보는 것이 바람직하다.
문제점 2) 또한, PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비전(provision)된 캐리어 주파수 상에서 동작하지 않는 셀에 UE가 캠핑(camp)할 때, 해당 셀에서 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 어떠한 캐리어 주파수 및 무선 자원을 브로드캐스팅하지 않는 경우에 대하여 고려하지 않은 문제점이 있다.
이하, 본 발명에서는 위의 제기된 문제점을 해결하기 위한 V2X 통신 수행 방법을 제안한다.
이하, 설명의 편의를 위해, 본 발명이 EPS 시스템에 적용되는 실시예를 위주로 설명하나 이에 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 5G(5 generation) 시스템 등에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
다음은 EPC에서 사용하던 용어가 5G 시스템에서 사용되는 용어와의 매핑 관계를 예시한다.
- EMM-CONNECTED (RRC-CONNECTED) 모드: CM(Connection Management)-CONNECTED (RRC-CONNECTED/RRC-Active) 모드
- eNB: gNB
- MME: AMF (또는 SMF)
- MME-EMM (EMM 계층): AMF(Access and mobility Management Function) (5GMM 계층)
- MME-ESM (ESM 계층), S-GW (제어 평면 기능), P-GW (제어 평면 기능): SMF(Session Management Function) (5GSM 계층)
- S-GW (사용자 평면 기능) / P-GW (사용자 평면 기능): UDF(User Data Function)
- S1AP (인터페이스/메시지): N2 (인터페이스/메시지)
- NAS (시그널링 연결/인터페이스): N1 (연결/인터페이스)
또한, 5G 시스템에서 MME-EMM은 AMF와 매핑되고, MME-ESM는 SMF와 매핑되고, MME-EMM과 MME-AMF사이의 인터페이스는 N11로 매핑되고, MME-EMM과 eNB 사이의 인터페이스는 N2로 매핑된다.
따라서, 앞서 설명한 매핑 관계에 따라 이하 본 발명의 설명을 대체함으로써, 이하 본 발명에 대한 설명이 5G 시스템에서도 동일한 방식으로 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 설명에 있어서, 모드 3(Mode 3)는 V2X 서비스(예를 들어 V2X 통신)를 제공하는 eNB(기지국)가 단말이 사용할 특정 자원을 동적으로 할당하고, 단말은 물리 채널을 통해 자신이 사용할 자원을 확인한 후, 해당 자원을 이용하여 송신을 수행하는 모드를 의미한다. 반면, 모드 4(Mode 4)는 하나 또는 다수 개의 전송 풀(pool)을 네트워크로부터 수신한 후, 단말이 스스로 풀(pool) 내에서 전송을 위한 자원을 선택하여 메시지를 송신하는 모드를 말한다. 이에 Mode 4는 UE 자율적인 자원 선택(UE autonomous resource selection) 모드로 일컬으며, Mode 3는 스케줄링된 자원 할당(Scheduled resource allocation) 모드로 일컫는다.
[실시예 1]
관찰 1) 상술한 바와 같이, 크로스-캐리어 동작에서, 서빙 셀은 UE에게 다른 캐리어 주파수 상에서 V2X 통신을 수행하도록 지시할 수 있다.
현재, 3GPP TS 24.386에서 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않음('Not Served by E-UTRAN')의 정의는 3GPP TS 24.334을 따른다. 3GPP TS 24.334에서 'Not Served by E-UTRAN'의 정의는 다음과 같다.
UE가 다음과 같은 때, "Not served by E-UTRAN"로 정의한다:
- E-UTRAN 커버리지를 벗어날 때;
- E-UTRAN 커버리지 내이지만 어떠한 셀에도 캠핑(camp)하지 않을 때;
- E-UTRAN 커버리지 내이지만 비-EUTRAN(non-E-UTRAN) 셀에 캠핑(camp)할 때;
- ProSe 직접 서비스를 위해 프로비저된(provisioned) 캐리어 주파수 상에 동작(operate)되지 않는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)할 때;
위의 경우 중 마지막 경우는 크로스-캐리어(cross-carrier) 스케줄링에 의해 영향을 받는 잠재적인 부분에 해당할 수 있다.
RAN2 워킹 그룹에서 주파수 핸드오버 시나리오 상에서 어떻게 동작을 정의할지 논의가 있었다. 이 시나리오를 지원하는 UE 동작은 3GPP TS 24.334의 10.2.1 절 내에서 다음과 같이 규정하고 있다:
UE가 ProSe 직접 통신이 네트워크에 의해 지원된다고 지시하는 ProSe 직접 통신을 위해 프로비저닝된(provisioned) 캐리어 주파수 상에서 동작(operate)되지 않는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp on)하는 중이면, UE는 10.2.3 절에서 규정된 ProSe 직접 통신 절차(즉, UE가 프로비저닝된(provisioned) 무선 자원을 사용하는 절차) 또는 10.2.2 절에서 규정된 ProSe 직접 통신 절차(즉, 서빙 E-UTRAN에 의해 수행되지 않는 ProSe 직접 통신 절차) 중 하나를 수행할 수 있다.
상기에서, UE는 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block) 21에서 ProSe 자원을 포함하지 않는 빈 SIB 18을 제공하는 ProSe 직접 통신을 위해 프로비저닝된(provisioned) 캐리어 주파수 상에서 동작(operate)되지 않는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)한다.
UE가 상기 셀에 캠핑(camp)할 때, UE는 다음 중 어느 하나로 동작할 수 있다:
- E-UTRAN에 의해 서비스됨('Served by E-UTRAN')에 대한 동작; 이때, UE는 EMM-IDLE 모드인 경우 서비스 요청(Service Request) 절차를 수행한다. EMM-CONNECTED 모드로 진입할 때, 셀은 UE로 하여금 ProSe 직접 통신을 위해 프로비저닝된(provisioned) 캐리어 주파수로의 핸드 오버를 수행하도록 할 수 있다.
- E-UTRAN에 의해 서비스되지 않음('Served by E-UTRAN')에 대한 동작; UE는 ProSe 직접 서비스를 위해 프로비저닝된(provisioned) 캐리어 주파수를 선택하고, 그리고 간섭을 유발하지 않는다면 선택된 캐리어 주파수 상에서 V2X 통신을 수행 할 수 있다.
관찰 2) UE가 ProSe 직접 통신이 네트워크에 의해 지원된다고 지시하는 PeoSe 직접 통신을 위해 프로비저닝된(provisioned) 캐리어 주파수 상에서 동작(operate)되지 않는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)한다면, UE는 'Served by E-UTRAN' 또는 'Not Served by E-UTRAN'로 간주될 수 있다.
관찰 3) ProSe에서, 주파수 핸드오버를 지원하는 경우는 예외적으로 간주된다. 이러한 케이스를 지원하기 위한 UE 동작은 절차로서 규정되고, CT1 워킹 그룹은 'Not served by E-UTRAN'의 정의를 변경하지 않도록 결정하였다.
이에 따라, 본 발명에서는 다음과 같은 동작을 제안한다.
ProSe 논의로부터 V2X 논의로 넘어갈 때, 여러가지의 특징들이 변경되었다. 하나의 일례로서, ProSe 직접 통신에서는 하나의 지리적 영역 당 단 하나의 캐리어 주파수만이 프로비저닝되지만(provisioned), PC5(UE/차량(vehicle)들 간의 직접 통신 인터페이스, 여기서 PC는 근접 서비스 통신(Prose(Proximity Service) Communication)의 약자로 이해될 수도 있으나, PC5 자체로 인터페이스 명칭으로 이해될 수 있다)를 통한 V2X 통신에서 다중의 캐리어 주파수가 하나의 지리적 영역 당 프로비저닝될 수 있다(provisioned). 따라서, UE는 지리적 영역 당 하나 이상의 캐리어 주파수 상에서 PC5를 통한 V2X 통신을 수행할 수 있다.
또한, 크로스-캐리어(cross-carrier) 동작이 도입되었다. 크로스-캐리어 스케줄링의 경우, 셀 동작과 관련하여 다음과 같은 2가지의 경우가 고려될 수 있다:
1. 셀은 빈 SIB 21을 제공한다(즉, 셀이 SIB 21 내에서 어떠한 V2X 자원도 제공하지 않는다).
2. 셀이 다른 캐리어 주파수에 대한 자원 풀(resource pool)을 SIB 21에서 제공한다.
앞서 1 번의 경우, 주파수 캐리어의 동작에 따라 다음과 같은 2가지의 서브-케이스로 구분될 수 있다:
1. E-UTRAN 셀은 빈 SIB 21을 제공한다(즉, 셀이 SIB 21 내에서 어떠한 V2X 자원도 제공하지 않는다).
A. 셀이 프로비저닝된(provisioned) 캐리어 주파수에서 동작(operate) 중이지 않다.
B. 셀이 프로비저닝된(provisioned) 캐리어 주파수에서 동작(operate) 중이다.
앞서 2 번의 경우,서빙 셀에 의해 제공된 캐리어 주파수와 서빙 셀의 동작(operating) 캐리어 주파수에 따라 다양한 케이스로 구분될 수 있다(즉, 셀이 동작(operating) 중이 캐리어 주파수가 UE에게 프로비저닝되었는지(provisioned) 여부 및 셀이 UE 내에 프로비저닝된(provisioned) 캐리어 주파수를 제공하는지 여부)
2. 셀이 다른 캐리어 주파수에 대한 자원 풀(resource pool)을 SIB 21에서 제공한다.
A. 셀이 프로비저닝된(provisioned) 캐리어 주파수에서 동작(operate) 중이지 않다.
i. SIB 21 내에서 제공된 캐리어 주파수의 하나 이상이 UE에게 프로비저닝되었다(provisioned).
ii. SIB 21 내에서 제공된 캐리어 주파수 중 어느 것도 UE에게 프로비저닝(provisioned)되지 않았다.
B. 셀이 프로비저닝된(provisioned) 캐리어 주파수에서 동작(operate) 중이다.
i. SIB 21 내에서 제공된 캐리어 주파수의 하나 이상이 UE에게 프로비저닝되었다(provisioned).
ii. SIB 21 내에서 제공된 캐리어 주파수 중 어느 것도 UE에게 프로비저닝(provisioned)되지 않았다.
위와 같은 'Not served by E-UTRAN'의 기존의 정의에 잠재적인 영향을 제공할 수 있는 몇 가지의 경우(특히, PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된(provisioned) 캐리어 주파수 상에서 동작(operating)되지 않는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)하는 경우)가 존재한다. 그러나, 앞서 관찰 2 및 관찰 3에서 볼 수 있듯이, 'Not Served by E-UTRAN'의 기존의 정의 내에서 예외적인 케이스를 반영하는 것은 어렵다. 따라서, 절차 텍스트가 예외적인 케이스를 커버하기 위해 사용된다. 또한, V2X 통신의 경우에 있어서, 새로운 특징을 고려할 때(예를 들어, 다중의 캐리어 주파수가 프로비저닝(provisioned)되고, 크로스-캐리어 스케줄링의 지원되는 것이 필요함), 더욱 어렵다. 따라서, 'Not Served by E-UTRAN'의 기존의 정의를 유지하면서 예외적인 케이스를 지원하기 위한 UE 동작을 제공하는 것을 제안한다.
제안 1: 'Not Served by E-UTRAN'의 기존의 정의를 변경하지 않고 예외적인 케이스를 지원하기 위한 UE 동작을 제공한다.
케이스 1-A는 ProSe 내 주파수 간(inter-frequency) 핸드오버를 지원하는 케이스와 동일하다. 따라서, ProSe 내 주파수 간(inter-frequency) 핸드오버를 지원하는 케이스와 맞추도록 UE의 동작을 제안한다. 이는, UE가 'Served by E-UTRAN' 또는 'Not Served by E-UTRAN'의 동작을 수행하는 것을 의미한다.
제안 2: PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된(provisioned) 캐리어 주파수 상에서 동작(operating)하지 않으며 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 어떠한 자원도 제공하지 않는 E-UTRAN 셀에 UE가 캠핑(camp)한다면, UE는 'Served by E-UTRAN' 동작(10.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 요청 및 6.1.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신의 전송 수행) 또는 'Not Served by E-UTRAN' 동작(6.1.2.3 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 선택 및 6.1.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신의 전송 수행)을 수행할 수 있다.
케이스 1-B는 ProSe 내 존재하지 않는 PC5를 통한 V2X 통신 내 크로스-캐리어 스케줄링에 의해 발생되는 새로운 시나리오이다.
2-A-ii 및 2-B-ii 내에서, 서빙 셀은 캐리어 주파수를 제공하지만 어떠한 캐리어 주파수도 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝되지 않은 경우이다. 이 경우, UE는 프로비저닝된 캐리어 주파수 상에서 동작하는 또 다른 셀을 찾도록 허용되어야 한다. 이를 위해, UE는 케이스 2-A-ii 및 2-B-ii를 'Not served by E-UTRAN'로 간주하여야 한다. 2-A-ii 및 2-B-ii를 위한 UE의 동작을 공통된다. 이는 이러한 UE의 동작은 서빙 셀이 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수에서 동작하는지 여부에 의존하지 않는다는 것을 의미한다.
제안 3) UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수를 제공하는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)하지만 어떠한 캐리어 주파수도 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝되지 않았다면, UE는 'Not Served by E-UTRAN' 동작(설명한 6.1.2.3 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 선택 및 6.1.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신의 전송 수행)을 수행하여야 한다.
2-A-i 및 2-B-i 케이스에서, 다음과 같은 2가지의 UE 동작이 고려될 수 있다.
1. UE가 셀에 의해 제공된 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수를 사용하길 의도하면, UE는 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수 중에서 하나의 캐리어 주파수를 선택하고, 선택된 캐리어 주파수 상에서 동작하는 셀을 탐색한다. 만약, UE가 캐리어 주파수 상에서 동작하는 셀을 찾으면, UE는 해당 셀 상에서 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 'served by E-UTRAN' 동작(10.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 요청 및 6.1.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신의 전송 수행)을 수행할 수 있다.
2. 만약, UE가 셀에 의해 제공된 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수를 사용하길 의도하지 않으면, UE는 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 'Not Served by E-UTRAN' 동작(6.1.2.3 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 선택 및 6.1.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신의 전송 수행)을 수행한다.
예를 들어, UE는 1의 동작을 수행하였지만 해당 캐리어 주파수에서 셀을 찾는데 실패한 경우, UE는 2의 동작을 수행할 수 있다.
또 다른 예로, UE는 1의 동작을 선택된 캐리어 주파수에서 동작하는 셀을 찾을 때까지 반복할 수 있다. 그리고, 셀로부터 제공받은 캐리어 주파수 리스트 내에서 더 이상 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어가 없거나, 또는 탐색에 실패한 캐리어 주파수만 있는 경우, 2의 동작을 수행할 수 있다.
또한, UE는 1의 동작을 수행하기 전에 탐색에 실패한 캐리어 주파수는 제외할 수 있다.
UE가 특정 캐리어 주파수 상에서 V2X 통신을 수행하여야 하는 요구 사항은 규정되지 않았다. 그러나, UE 구현으로 가능하다. 따라서, 표준 규격에 규정되지 않을 수 있다.
제안 4) UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수를 제공하는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)하는 중이고, 하나 이상의 캐리어 주파수가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝되어 있다면, 그리고 UE가 셀에 의해 제공된 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수를 사용하길 의도한다면, UE는 'Served by E-UTRAN' 동작(10.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 요청 및 6.1.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신의 전송 수행)을 수행한다. 만약, UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수를 제공하는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)하는 중이고, 하나 이상의 캐리어 주파수가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝되어 있다면, 그리고 UE가 셀에 의해 제공된 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수를 사용하길 의도하지 않는다면, UE는 'Not Served by E-UTRAN' 동작(6.1.2.3 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 선택 및 6.1.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신의 전송 수행)을 수행한다.
위의 제안들을 바탕으로 앞서 설명한 V2X 개시 동작을 설명하면 다음과 같다.
6.1.2.1 개시
상위 계층은 UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 이용하여 V2X 서비스 식별자에 의해 식별되는 V2X 서비스의 V2X 메시지를 전송하도록 요청할 수 있다.
상위 계층으로부터의 요청은 다음을 포함한다:
a) V2X 메시지;
b) V2X 메시지를 위한 V2X 서비스의 V2X 서비스 식별자;
c) V2X 메시지 내 데이터 타입(인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol) 또는 비-IP(non-IP));
d) V2X 메시지가 non-IP 데이터를 포함하면, non-IP 타입 PDU의 non-IP 타입 필드를 V2X 메시지 패밀리(family)에 상응하는 값으로 셋팅하기 위한 지시; 및
e) V2X 메시지 우선순위.
상위 계층으로부터 PC5를 통한 V2X 통신을 이용하여 V2X 서비스 식별자에 의해 식별되는 V2X 서비스의 V2X 메시지를 전송하도록 요청을 수신하면, UE는 다음의 절차를 진행한다:
a) 만약, 다음의 조건이 만족하면(즉, a)는 "served by E-UTRAN" 동작을 의미함):
1) UE가 E-UTRAN에 의해 서비스됨("served by E-UTRAN");
2) UE가 E-UTRAN 셀에 의해 제공되는 무선 자원(즉, 캐리어 주파수)을 사용하도록 의도함;
3) UE가 E-UTRAN에 의해 서비스될 때(served by E-UTRAN), 등록된 PLMN이 PC5를 통한 V2X 통신을 이용하도록 허가된 PLMN 리스트 내에 속함;
4) V2X 서비스의 V2X 서비스 식별자가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 허가된 V2X 서비스의 리스트 내에 포함되거나 또는 UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 기본 목적지 2-계층 식별자(destination Layer-2 ID(Identifier))로 설정됨;
이 경우, UE는 다음과 같이 동작한다:
1) 10.2.2 절에서 규정된 바와 같이 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 요청; 및
2) 6.1.2.2 절에서 규정된 바와 같이 PC5를 통한 V2X 통신의 전송 수행
b) 반면, 다음의 조건이 만족하면(즉, b)는 "Not served by E-UTRAN" 동작을 의미함):
1) UE가:
A) E-UTRAN에 의해 서비스되지 않음("not served by E-UTRAN"); 또는
B) 만약 UE가 limited service state인 이유가 다음 중 어느 하나에 해당하면, limited service state에서;
i) UE가 선택된 PLMN 내에서 적합한 셀 (suitable cell)을 찾을 수 없는 경우;
ii) UE가 EMM 원인 #11 "PLMN이 허용되지 않음(PLMN not allowed)"을 포함하는 어태치 거절(ATTACH REJECT) 메시지 또는 트래킹 영역 업데이트 거절(TRACKING AREA UPDATE REJECT) 메시지 또는 서비스 거절(SERVICE REJECT) 메시지를 수신하거나, 또는 UE가 EMM 원인 #11 "PLMN이 허용되지 않음(PLMN not allowed)"을 포함하는 위치 업데이트 거절(LOCATION UPDATING REJECT) 메시지 또는 GPRS 어태치 거절(GPRS ATTACH REJECT) 메시지 또는 라우팅 영역 업데이트 거절(ROUTING AREA UPDATE REJECT) 메시지를 수신한 경우; 또는
iii) UE가 EMM 원인 #7 "EPS 서비스가 허용되지 않음(EPS services not allowed)"를 포함하는 ATTACH REJECT 메시지 또는 TRACKING AREA UPDATE REJECT 메시지 또는 SERVICE REJECT 메시지를 수신한 경우, 또는 EMM 원인 #7 "GPRS 서비스가 허용되지 않음(GPRS services not allowed)"를 포함하는 LOCATION UPDATING REJECT 메시지 또는 GPRS ATTACH REJECT 메시지 또는 ROUTING AREA UPDATE REJECT 메시지 또는 SERVICE REJECT 메시지를 수신한 경우; 또는
C) 위의 i), ii), iii) 이외의 이유로 limited service state이고, "운영자에 의해 관리되지 않는(non-operator managed)" 무선 파라미터가 프로비저닝(provisioning)되는 지리적 영역 내 위치함;
2) UE가 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않을 때(not served by E-UTRAN), UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 이용하도록 허가됨; 및
3) V2X 서비스의 V2X 서비스 식별자가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 허가된 V2X 서비스의 리스트 내 포함되거나, 또는 UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 기본 목적지 2-계층 식별자(destination Layer-2 ID(Identifier))로 설정됨;
이 경우, UE는 다음과 같이 동작한다:
1) 6.1.2.3 절에 규정된 바와 같이 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 선택; 및
2) 6.1.2.2 절에 규정된 바와 같이 PC5를 통한 V2X 통신의 전송 수행;
그렇지 않으면, UE는 PC5를 통한 V2X 통신을 수행하지 않는다.
만약 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수 상에서 동작하지 않고 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 어떠한 자원도 제공하지 않는 E-UTRAN 셀에 UE가 캠핑(camp)하고 있으면, UE는 'Served by E-UTRAN'(즉, 10.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 요청) 또는 'Not served by E-UTRAN'(6.1.2.3 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 선택)로 간주될 수 있다. 그리고, UE는 6.1.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신의 전송을 수행한다.
UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수를 제공하는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)하지만 어떠한 캐리어 주파수(즉, 셀에 의해 제공된 캐리어 주파수 중에)도 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝되지 않았다면, UE는 'Not served by E-UTRAN'(6.1.2.3 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 선택)로 간주된다. 그리고, UE는 6.1.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신의 전송을 수행한다.
UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수를 제공하는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)하지만 하나 이상의 캐리어 주파수(즉, 셀에 의해 제공된 캐리어 주파수 중에)가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝되었다면, UE는 다음 중 하나의 동작을 수행한다:
a) 만약, UE가 셀에 의해 제공된 캐리어 주파수를 사용하길 의도하면, UE는 'Served by E-UTRAN'로 간주된다(즉, 셀에 의해 제공된 프로비저닝된 캐리어 주파수 중에서 하나의 캐리어 주파수를 선택하고, 선택된 캐리어 주파수 상에서 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 요청한다); 또는
b) 만약, UE가 셀에 의해 제공된 캐리어 주파수를 사용하길 의도하지 않으면, UE는 'Not Served by E-UTRAN'로 간주된다(즉, 6.1.2.3 절에 따라 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 선택한다).
그리고, UE는 6.1.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신의 전송을 수행한다.
여기서, UE가 a) 또는 b) 중 어느 동작을 수행하는지는 UE의 구현에 따를 수 있다. 앞서 a) 에서, UE는 선택된 캐리어 주파수 상에서 동작하는 셀을 (재)선택할 필요가 있을 수 있다.
이하, 앞서 제안한 제안 3 및 제안 4에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
1) UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수를 제공하는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)하지만 어떠한 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수도 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝되지 않으면, UE는 'Not Served by E-UTRAN'로 간주된다(즉, 6.1.2.3 절에 따라 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 선택한다).
UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수를 제공하는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)하고 하나 이상의 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝되면, UE는 다음 중 하나의 동작을 수행한다:
a) 만약, UE가 셀에 의해 제공된 캐리어 주파수를 사용하길 의도하면, UE는 'Served by E-UTRAN'로 간주된다(즉, 셀에 의해 제공된 프로비저닝된 캐리어 주파수 중에서 하나의 캐리어 주파수를 선택하고, 선택된 캐리어 주파수 상에서 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 선택한다); 또는
b) 만약, UE가 셀에 의해 제공된 캐리어 주파수를 사용하길 의도하지 않으면, UE는 'Not Served by E-UTRAN'로 간주된다(즉, 6.1.2.3 절에 따라 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 선택한다).
a의 경우, UE는 선택된 캐리어 주파수 상에서 동작하는 셀을 재선택할 수 있다. 그리고, UE는 선택된 캐리어 주파수 상에서 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 셀에 요청한다.
2) UE가 사용하길 의도하는 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수가 아닌 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수를 제공하는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)하면, UE는 'Not Served by E-UTRAN'로 간주된다(6.1.2.3 절에 따라 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 선택하고, 6.1.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신의 전송을 수행한다). 그렇지 않으면, UE는 'Served by E-UTRAN'로 간주된다(셀에 의해 제공된 프로비저닝된 캐리어 주파수 중에서 하나의 캐리어 주파수를 선택하고, 선택된 캐리어 주파수 상에서 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 선택한다).
3) UE가 사용하길 의도하는 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수와 상이한 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수를 제공하는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)하면, UE는 'Not Served by E-UTRAN'로 간주된다(즉, 6.1.2.3 절에 따라 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 선택하고, 6.1.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신의 전송을 수행한다).
4) 하기의 조건이 'Not served by E-UTRAN'의 조건으로 추가될 수 있다.
UE가 다음과 같은 때, "Not served by E-UTRAN"로 정의한다:
- E-UTRAN 커버리지를 벗어날 때;
- E-UTRAN 커버리지 내이지만 어떠한 셀에도 캠핑(camp)하지 않을 때;
- E-UTRAN 커버리지 내이지만 비-EUTRAN(non-E-UTRAN) 셀에 캠핑(camp)할 때;
- UE가 사용하길 의도하는 프로비저닝된 캐리어 주파수와 상이한 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수를 제공하는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)할 때.
여기서, 'PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수를 제공하는 E-UTRAN 셀'은 모드 3 또는 모드 4일 수 있으며, 크로스 캐리어 스케줄링 동작을 하는 셀을 의미한다.
크로스-캐리어 스케줄링 동작을 하는 셀은 다음과 같은 2 가지의 경우에 해당한다:
1. 캐리어 주파수 리스트 정보(예를 들어, 'v2x-InterFreqInfoList')만을 제공하는 셀 (그리고 무선 자원은 제공하지 않음)
2. 캐리어 주파수 리스트 정보(예를 들어, 'v2x-InterFreqInfoList')와 특정 무선 자원도 함께 제공하는 셀
앞서 설명한 새로운 조건은 위의 1)과 2) 경우를 모두 포함하는 것을 의미한다.
여기서, 모드 4의 경우, UE는 셀이 브로드캐스트하는 SIB 21에 포함된 상기 캐리어 주파수 리스트 정보(예를 들어, 'v2x-InterFreqInfoList')를 읽고 위의 새로운 조건에 만족하는지 여부를 판단할 수 있다.
모드 3의 경우, UE는 사용하길 의도하는 캐리어 주파수 정보와 무선 자원을 캠핑(camp)하는 셀에 요청한다(즉, 사용하길 의도하는 캐리어 주파수 정보를 수반하는 사이드링크 UE 정보(Sidelink_UE_Information) 메시지를 전송). 그리고, 셀의 응답을 수신함으로써 위의 새로운 조건에 만족하는지 여부를 판단할 수 있다.
이하, 앞서 제안 2에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된(provisioned) 캐리어 주파수 상에서 동작(operating)하지 않으며 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 어떠한 무선 자원 및 캐리어 주파수를 제공하지 않는 E-UTRAN 셀에 UE가 캠핑(camp)한다면, UE는 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 요청하거나 또는 6.1.2.3 절에 따라 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 선택할 수 있다.
여기서, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 어떠한 무선 자원 및 캐리어 주파수를 제공하지 않은 셀은 모드 3으로 동작하는 셀을 의미할 수 있다.
기존의 'Not served by E-UTRAN'의 정의에서, UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수 상에서 동작하지 않는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)하는 경우, UE는 'Not served by E-UTRAN'으로 동작한다. 이 경우 다음과 같은 문제가 발생한다.
UE가 f1(즉, 프로비저닝되지 않은 캐리어 주파수)에서 동작하는 셀 A에 캠핑(camp)하고, UE가 모드 3일 때,
1. UE가 'Not served by E-UTRAN' 동작을 수행한다면(프로비저닝된 캐리어 주파수 상에서 동작하는 셀을 탐색),
A. 프로비저닝된 캐리어 주파수에서 동작하는 셀 B가 탐색되면, UE는 셀 B로 V2X 통신을 수행할 수 있다.
B. 그렇지 않고 프로비저닝된 캐리어 주파수에서 동작하는 셀이 없으면, UE는 커버리지 밖(OOC: out of coverage)로 간주하고, 캐리어 주파수 상에서 PC5를 통한 V2X 통신을 수행한다.
1-B에서, 셀 A가 모드 3을 통해 f2를 제공하면, 1-B에서 특정된 UE 동작은 셀 A의 f2 동작에 간섭을 야기할 수 있다.
이 경우, UE가 'Served by E-UTRAN'으로 동작하는 경우에도 다음과 같은 문제가 발생한다.
2. UE가 'served by E-UTRAN' 동작을 수행하면,
A. 셀 A가 f2(프로비저닝된 캐리어 주파수)를 제공하면, UE는 셀에 무선 자원을 요청할 수 있다.
B. 그렇지 않고 셀 A가 f2를 제공하지 않으면, UE는 동작할 수 있는 옵션이 없다(예를 들어, f3(프로비저닝된 캐리어 주파수)를 탐색하지 않는다).
2-B에서 특정된 바와 같이, UE는 V2X 통신을 수행할 수 없다.
위와 같은 문제는 다음의 이유로 발생한다.
UE는 'Served by E-UTRAN' 및 'Not Served by E-UTRAN'와 같은 각 모드로 시작하기 전에 어떠한 케이스가 발생할지 알 수 없다.
이 경우 상기 문제를 해결하기 위해서, 다음 같은 방법을 제안 할 수 있다.
방법 1) 다음의 순서로 UE가 동작할 수 있다.
1. UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 프로비저닝된 캐리어 주파수 상에서 동작하지 않는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)하고, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 어떠한 무선 자원 및 캐리어 주파수를 제공하지 않으면, UE는 'served by E-UTRAN'를 수행한다(즉, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 선택).
2. E-UTRAN 셀이 UE가 사용하길 의도한 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 프로비저닝된 캐리어 주파수를 제공하면, UE는 캐리어 주파수 상에서 V2X 통신을 수행한다.
3. E-UTRAN 셀이 UE가 사용하길 의도한 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 프로비저닝된 캐리어 주파수를 제공하지 않으면, UE는 'Not served by E-UTRAN' 동작을 수행한다(즉, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 선택).
방법 2) 다음의 순서로 UE가 동작한다.
1. PC5를 통한 V2X 통신을 위한 프로비저닝된 캐리어 주파수 상에서 동작하지 않고 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 어떠한 무선 자원 및 캐리어 주파수를 제공하지 않은 E-UTRAN 셀에 UE가 캠핑(camp)하면, UE는 'Not served by E-UTRAN E-UTRAN' 동작을 수행한다(즉, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 선택).
2. UE가 프로비저닝된 캐리어 주파수 상에서 동작하는 셀을 찾으면, UE는 셀 상에서 'served by E-UTRAN' 동작을 수행한다(즉, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 요청).
A. 셀이 UE가 사용하길 의도하는 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수를 제공하면, UE는 셀 상에서 PC5를 통한 V2X 통신을 수행한다.
B. 그렇지 않고 셀이 UE가 사용하길 의도하는 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수를 제공하지 않으면, UE는 1 단계에서의 본래의 서빙 셀에서 'served by E-UTRAN' 동작을 수행한다(즉, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 요청).
3. 그렇지 않고 UE가 프로비저닝된 캐리어 주파수 상에서 동작하는 셀을 찾을 수 없으면, UE는 1 단계에서 본래의 서빙 셀 상에서 'served by E-UTRAN' 동작을 수행한다(즉, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 요청).
UE가 현재 서빙 셀에서 'UE가 사용하기 의도하는 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수'의 제공 여부를 먼저 확인하는 방법 1이 방법 2에 비하여 효율적일 수 있다.
이하, 제안 2에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다.
만약 'Not served by E-UTRAN'에서 "PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수 상에서 동작하는 E-UTRAN에 캠핑(camp)할 때"의 조건이 삭제되고, 하기의 새로운 조건이 추가된 경우를 살펴본다.
- UE가 사용하길 의도한 프로비저닝 캐리어 주파수와 상이한 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수를 제공하는 E-UTRAN에 캠핑(camp)할 때;
참고로 상기에서 새로운 조건에서 an E-UTRAN cell providing the carrier frequency for V2X communication over PC5 는 Mode 3이거나 Mode 4일 수 있고, cross carrier operation하는 cell을 의미한다.
크로스-캐리어 스케줄링을 동작하는 셀에 대하여 아래와 같은 2가지 케이스가 존재한다:
1. 캐리어 주파수 리스트 정보(예를 들어, 'v2x-InterFreqInfoList')만을 제공하는 셀 (그리고 무선 자원은 제공하지 않음)
2. 캐리어 주파수 리스트 정보(예를 들어, 'v2x-InterFreqInfoList')와 특정 무선 자원도 함께 제공하는 셀
상기의 새로운 조건은 1)과 2)경우를 모두 포함하는 것을 의미한다.
여기서, 모드 4의 경우, UE는 셀이 브로드캐스트하는 SIB 21에 포함된 상기 캐리어 주파수 리스트 정보(예를 들어, 'v2x-InterFreqInfoList')를 읽고 위의 새로운 조건에 만족하는지 여부를 판단할 수 있다.
모드 3의 경우, UE는 사용하길 의도하는 캐리어 주파수 정보와 무선 자원을 캠핑(camp)하는 셀에 요청한다(즉, 사용하길 의도하는 캐리어 주파수 정보를 수반하는 사이드링크 UE 정보(Sidelink_UE_Information) 메시지를 전송). 그리고, 셀의 응답을 수신함으로써 위의 새로운 조건에 만족하는지 여부를 판단할 수 있다.
모드 3로 동작하는 셀에 캠핑(camp)된 UE는 해당 셀이 새로운 조건에 맞는 지 'Served by E-UTRAN' 동작(즉, UE가 사용하길 의도하는 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수를 셀에게 요청함)을 수행하기 전에는 판단할 수 없다. 그래서, 이 경우 상기 방법 1)의 컨셉을 적용하는 것을 제안하고자 한다. 방법 1)과 다른 점은, 방법 1)에서는 UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수 상에서 동작하지 않은 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)하는 경우에만 적용하는 것으로 한정하였으나, 후술하는 방법 3의 경우에는 이 조건에 상관없이 모드 3로 동작하는 셀에 UE가 캠핑(camp)한 경우이면 적용할 수 있다.
[방법 3] 다음의 순서로 동작한다.
1. UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 어떠한 무선 자원 및 캐리어 주파수를 제공하지 않는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)한다면, UE는 'Served by E-UTRAN' 동작을 수행한다(즉, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 요청).
2. E-UTRAN 셀이 UE가 사용하길 의도하는 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 프로비저닝된 캐리어 주파수를 제공하면, UE는 in TS 36.331에 따른 PC5를 통한 V2X 통신을 수행한다.
3. E-UTRAN 셀이 UE가 사용하길 의도하는 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 프로비저닝된 캐리어 주파수를 제공하지 않으면, UE는 'Not Served by E-UTRAN' 동작을 수행한다(즉, 6.1.2.3 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 선택).
이 경우 상기 방법 2의 컨셉을 적용하는 것을 제안한다. 방법 2)과 다른 점은 방법 1)에서는, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 프로비저닝된 캐리어 주파수 상에서 동작하지 않는 E-UTRAN에 캠핑(camp)하는 경우로 제한하였지만, 후술하는 방법 4에서는 이 조건에 상관없이 모드 3로 동작하는 셀에 UE가 캠핑(camping)한 경우이면 적용할 수 있다.
[방법 4] 다음의 순서로 동작한다.
1. UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 어떠한 무선 자원 및 캐리어 주파수를 제공하지 않는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)한다면, UE는 'Not Served by E-UTRAN' 동작을 수행한다(즉, 6.1.2.3 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 선택).
2. UE가 프로비저닝된 캐리어 주파수 상에서 동작하는 셀을 찾으면, UE는 셀을 선택하고, 셀 상에서 'Served by E-UTRAN'을 수행한다(즉, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 요청).
A. 셀이 UE가 사용하길 의도하는 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 프로비저닝된 캐리어 주파수를 제공하면, UE는 셀 상에서 PC5를 통한 V2X 통신을 수행한다.
B. 그렇지 않고 셀이 UE가 사용하길 의도하는 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 프로비저닝된 캐리어 주파수를 제공하지 않으면, UE는 1 단계에서 서빙 셀 상에서 'served by E-UTRAN' 동작을 수행한다(즉, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 요청).
3. 그렇지 않고 UE가 프로비저닝된 캐리어 주파수 상에서 동작하는 셀을 찾을 수 없으면, UE는 1 단계에서 본래의 서빙 셀 상에서 'served by E-UTRAN' 동작을 수행한다(즉, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 요청).
UE가 현재 서빙 셀에서 UE가 사용하길 의도한 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수의 제공 여부를 먼저 확인하는 방법 3이 방법 3이 방법 4에 비해서 효율적일 수 있다.
이하, 방법 3의 구현 예시를 살펴본다.
UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 어떠한 무선 자원 및 캐리어 주파수를 제공하지 않는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)하면, UE는 'served by E-UTRAN' 동작을 수행한다(즉, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 요청).
상술한 구현 방법으로 방법 3을 구현할 수 있다. 방법 3)의 1 단계에서 UE가 셀에게 무선 자원 요청(즉, UE가 사용하길 의도하는 캐리어 주파수 정보를 수반한 사이드링크 UE 정보(Sidelink_UE_Information) 메시지를 전송)하고, 셀의 응답을 받음으로써 UE는 2 단계 또는 3 단계인지 판단할 수 있다.
만약, 아래의 3 단계의 트리거링 조건이 만족하는 경우,
E-UTRAN 셀이 UE가 사용하길 의도하는 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수를 제공하지 않으면, UE는 새로운 'Not served by E-UTRAN'의 조건에 의해서 이 경우를 'Not served by E-UTRAN'로 간주하고, UE는 'Not served by E-UTRAN' 동작을 수행한다.
만약 하기의 2 단계의 트리거링 조건을 만족하는 경우,
E-UTRAN이 UE가 사용하길 의도하는 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 프로비저닝된 캐리어 주파수를 제공하면, 1 단계의 'served by E-UTRAN'에 의한 후속 동작이 수행될 수 있다. 후속 동작에 대한 구체적인 설명은 3GPP TS 36.331에 기술되어 있으며, 이에 대한 내용이 본 명세서에 참조로서 병합될 수 있다.
앞서 설명한 본 발명에서 제안하는 동작을 정리하면 다음과 같다.
3.1 정의
i) V2X 통신을 위한 'Not served by E-UTRAN': UE는 다음 중 하나이다:
- E-UTRAN 커버리지 밖일 때;
- E-UTRAN 커버리지 내이지만 어떠한 셀에도 캠핑(camp)하지 않을 때;
- E-UTRAN 커버리지 내이지만 비-EUTRAN(non-E-UTRAN) 셀에 캠핑(camp)할 때;
- UE가 사용하길 의도하는 프로비저닝된 캐리어 주파수와 상이한 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 캐리어 주파수를 제공하는 E-UTRAN 셀에 캠핑(camp)할 때.
ii) V2X 서비스 식별자: V2X 서비스의 식별자, 예를 들어 V2X 어플리케이션의 PSID(Provider Service Identifier) 또는 ITS(Intelligent Transport Systems)-AID(Application Identifier)
6.1.2.1 개시
상위 계층은 UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 이용하여 V2X 서비스 식별자에 의해 식별되는 V2X 서비스의 V2X 메시지를 전송하도록 요청할 수 있다.
상위 계층으로부터의 요청은 다음을 포함한다:
a) V2X 메시지;
b) V2X 메시지를 위한 V2X 서비스의 V2X 서비스 식별자;
c) V2X 메시지 내 데이터 타입(인터넷 프로토콜(IP: Internet Protocol) 또는 비-IP(non-IP));
d) V2X 메시지가 non-IP 데이터를 포함하면, non-IP 타입 PDU의 non-IP 타입 필드를 V2X 메시지 패밀리(family)에 상응하는 값으로 셋팅하기 위한 지시; 및
e) V2X 메시지 우선순위.
상위 계층으로부터 PC5를 통한 V2X 통신을 이용하여 V2X 서비스 식별자에 의해 식별되는 V2X 서비스의 V2X 메시지를 전송하도록 요청을 수신하면, UE는 다음의 절차를 진행한다:
a) 만약, 다음의 조건이 만족하면(즉, a)는 "served by E-UTRAN" 동작을 의미함):
1) UE가 E-UTRAN에 의해 서비스됨("served by E-UTRAN");
2) UE가 E-UTRAN 셀에 의해 제공되는 무선 자원(즉, 캐리어 주파수)을 사용하도록 의도함;
3) UE가 E-UTRAN에 의해 서비스될 때(served by E-UTRAN), 등록된 PLMN이 PC5를 통한 V2X 통신을 이용하도록 허가된 PLMN 리스트 내에 속함;
4) V2X 서비스의 V2X 서비스 식별자가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 허가된 V2X 서비스의 리스트 내에 포함되거나 또는 UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 기본 목적지 2-계층 식별자(destination Layer-2 ID(Identifier))로 설정됨;
이 경우, UE는 다음과 같이 동작한다:
1) 10.2.2 절에서 규정된 바와 같이 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 요청; 및
2) 6.1.2.2 절에서 규정된 바와 같이 PC5를 통한 V2X 통신의 전송 수행
b) 반면, 다음의 조건이 만족하면(즉, b)는 "Not served by E-UTRAN" 동작을 의미함):
1) UE가:
A) E-UTRAN에 의해 서비스되지 않음("not served by E-UTRAN"); 또는
B) 만약 UE가 limited service state인 이유가 다음 중 어느 하나에 해당하면, limited service state에서;
i) UE가 선택된 PLMN 내에서 적합한 셀 (suitable cell)을 찾을 수 없는 경우;
ii) UE가 EMM 원인 #11 "PLMN이 허용되지 않음(PLMN not allowed)"을 포함하는 어태치 거절(ATTACH REJECT) 메시지 또는 트래킹 영역 업데이트 거절(TRACKING AREA UPDATE REJECT) 메시지 또는 서비스 거절(SERVICE REJECT) 메시지를 수신하거나, 또는 UE가 EMM 원인 #11 "PLMN이 허용되지 않음(PLMN not allowed)"을 포함하는 위치 업데이트 거절(LOCATION UPDATING REJECT) 메시지 또는 GPRS 어태치 거절(GPRS ATTACH REJECT) 메시지 또는 라우팅 영역 업데이트 거절(ROUTING AREA UPDATE REJECT) 메시지를 수신한 경우; 또는
iii) UE가 EMM 원인 #7 "EPS 서비스가 허용되지 않음(EPS services not allowed)"를 포함하는 ATTACH REJECT 메시지 또는 TRACKING AREA UPDATE REJECT 메시지 또는 SERVICE REJECT 메시지를 수신한 경우, 또는 EMM 원인 #7 "GPRS 서비스가 허용되지 않음(GPRS services not allowed)"를 포함하는 LOCATION UPDATING REJECT 메시지 또는 GPRS ATTACH REJECT 메시지 또는 ROUTING AREA UPDATE REJECT 메시지 또는 SERVICE REJECT 메시지를 수신한 경우; 또는
C) 위의 i), ii), iii) 이외의 이유로 limited service state이고, "운영자에 의해 관리되지 않는(non-operator managed)" 무선 파라미터가 프로비저닝(provisioning)되는 지리적 영역 내 위치함;
2) UE가 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않을 때(not served by E-UTRAN), UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 이용하도록 허가됨; 및
3) V2X 서비스의 V2X 서비스 식별자가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 허가된 V2X 서비스의 리스트 내 포함되거나, 또는 UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 기본 목적지 2-계층 식별자(destination Layer-2 ID(Identifier))로 설정됨;
이 경우, UE는 다음과 같이 동작한다:
1) 6.1.2.3 절에 규정된 바와 같이 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원 선택; 및
2) 6.1.2.2 절에 규정된 바와 같이 PC5를 통한 V2X 통신의 전송 수행;
그렇지 않으면, UE는 PC5를 통한 V2X 통신을 수행하지 않는다.
만약 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 어떠한 무선 자원 및 캐리어 주파수도 제공하지 않는 E-UTRAN 셀에 UE가 캠핑(camp)하고 있으면, UE는 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 요청한다.
본 발명의 설명에 있어서, UE가 'served by E-UTRAN' 동작을 수행한다는 것은 UE가 'served by E-UTRAN'로 간주된다는 것과 동일한 의미로 해석될 수 있다. 즉, 6.1.2.1에서 UE가 'served by E-UTRAN'일 때로 해석될 수 있다.
또한, 본 발명의 설명에 있어서, UE가 'Not served by E-UTRAN' 동작을 수행한다는 것은 UE가 'Not served by E-UTRAN'로 간주된다는 것과 동일한 의미로 해석될 수 있다. 즉, 6.1.2.1에서 UE가 'Not served by E-UTRAN'일 때로 해석될 수 있다.
1. 위의 설명에서 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 요청한다는 것은 'served by E-UTRAN' 동작 시 무선 자원을 할당 받는 것을 의미한다.
2. 위의 설명에서 6.1.2.3에 따른 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 선택한다는 것은 UE가 'Not served by E-UTRAN' 동작 시 무선 자원을 할당 받는 것을 의미한다.
상기 1과 2에서 기술된 의미로 사용된 경우, UE는 다음의 동작을 추가로 수행할 수 있다.
추가적으로, 먼저 UE가 3GPP TS 24.334에 따른 선택된 캐리어 주파수 상에서 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 요청(즉, UE가 'Served by E-UTRAN' 시 무선 자원을 선택)하기 위한 선행 조건으로서, 다음을 만족하여야 한다.
3) UE가 'served by E-UTRAN'일 때, 등록된 PLMN이 UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 사용하기 위해 허가된 PLMN의 리스트 내 속할 때; 및
4) V2X 서비스의 V2X 서비스 식별자가
PC5를 통한 V2X 통신을 위해 허가된 V2X 서비스의 리스트에 포함될 때 또는 UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 기본 목저지 Layer-2 ID로 설정될 때;
또한, 먼저 UE가 6.1.2.3 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 선택(즉, 'Not Served by E-UTRAN' 시 무선 자원을 선택)하기 위한 선행 조건으로서 다음을 만족하여야 한다.
2) UE가 'Not Served by E-UTRAN'일 때, UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 사용하도록 허가될 때;
3) V2X 서비스의 V2X 서비스 식별자가 PC5를 통한 V2X 통신을 위해 허가된 V2X 서비스의 리스트 내 포함될 때 또는 UE가 PC5를 통한 V2X 통신을 위한 기본 목적지 Layer-2 ID로 설정될 때;
위와 같은 선행 조건이 만족한다면, 후속 동작으로 UE는 6.1.2.2 절에 따른 PC5를 통한 V2X 통신의 전송을 수행할 수 있다.
또한, 상기의 1과 2가 상기에 기술된 의미가 아닌 하기와 같이 더 일반적인 의미로 사용될 수 있다.
즉, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 요청한다는 것은, UE가 'served by E-UTRAN' 동작을 수행한다는 의미로 해석될 수 있으며, 또한 UE가 자신을 'served by E-UTRAN'로 간주한다는 의미로 해석될 수 있다.
또한, PC5를 통한 V2X 통신을 위한 무선 자원을 선택한다는 것은, UE가 6.1.2.3 절에 따른 'Not served by E-UTRAN' 동작을 수행한다는 의미로 해석될 수 있으며, 또한 UE가 자신을 'Not served by E-UTRAN'로 간주한다는 의미로 해석될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신 수행 방법을 예시한다.
도 7을 참조하면, UE는 상위 계층(upper layer)으로부터 V2X 메시지의 전송 요청을 수신한다(S701).
S701 단계와 같이 V2X 메시지의 전송 요청을 수신할 때, 상기 UE는 자신의 모드를 확인한다(S702).
즉, UE는 자신이 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되는 모드(Served by E-UTRAN for V2X communication)인지 또는 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)인지 확인한다.
이때, UE가 캠핑(camp)하는 셀에 의해 브로드캐스팅된 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block) 21 내(예를 들어, 파라미터 'v2x-InterFreqInfoList-r14' 내) V2X 통신을 위한 캐리어 주파수 및/또는 무선 자원이 지시될 수 있다.
또한, 이때 UE가 캠핑(camp)하는 셀은 V2X 통신을 위해 기지국에 의해 UE가 사용할 특정 자원이 할당되는 모드 3 또는 V2X 통신을 위해 상기 기지국에 의해 설정된 자원 풀(resource pool) 내에서 UE가 사용할 자원을 선택하는 모드 4로 동작될 수 있다.
만약, V2X 메시지의 전송 요청을 수신할 때, V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되는 모드(Served by E-UTRAN for V2X communication)이면, UE는 기지국에 PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 자원을 요청하거나 거나 상기 기지국에 의해 미리 설정된 자원 풀(resource pool) 내에서 PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 자원을 선택한다(S703).
이때, V2X 통신을 지원하지만 PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 어떠한 무선 자원을 제공하지 않는 셀에 UE가 캠핑(camping)하면, UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되는 모드(Served by E-UTRAN for V2X communication)로 간주될 수 있다. 이때 제공한다는 의미는 UE가 캠핑(camping)하는 셀이 무선 자원을 할당한다는 의미로 해석될 수도 있으며, 또는 UE가 캠핑(camping)하는 셀이 다른 셀(또는 다른 캐리어 주파수에서 운용되는 셀)의 무선 자원을 지시한다는 의미로 해석될 수도 있다.
반면, V2X 메시지의 전송 요청을 수신할 때, V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)이면, UE는 PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 자원을 선택한다(S704)(즉, 앞서 6.1.2.3 절에 규정된 바와 같이).
이때, V2X 통신을 지원하는 셀에 UE가 캠핑(camping)하고, UE가 캠핑(camp)하는 셀이 제공하는 캐리어 주파수가 미리 설정된 캐리어 주파수에 속하지 않으면, UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)로 간주될 수 있다. 또한, UE가 캠핑(camp)하는 셀이 제공하는 캐리어 주파수가 UE가 사용하길 의도하는 미리 설정된 캐리어 주파수에 속하지 않으면, UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)로 간주될 수도 있다. 이때, 제공한다는 의미는 UE가 캠핑(camping)하는 셀이 캐리어 주파수에서 운용된다는 의미로 해석될 수도 있으며, 또는 UE가 캠핑(camping)하는 셀이 다른 캐리어 주파수를 지시하는 의미로 해석될 수도 있다.
또한, UE가 캠핑(camp)하는 셀이 제공하는 하나 이상의 캐리어 주파수가 미리 설정된 캐리어 주파수에 속하면, UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication) 또는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되는 모드(Served by E-UTRAN for V2X communication)로 간주될 수 있다. 이때, 제공한다는 의미는 UE가 캠핑(camping)하는 셀이 캐리어 주파수에서 운용된다는 의미로 해석될 수도 있으며, 또는 UE가 캠핑(camping)하는 셀이 다른 캐리어 주파수를 지시하는 의미로 해석될 수도 있다.
일례로, UE가 캠핑(camp)하는 셀이 제공하는 하나 이상의 캐리어 주파수 중에 상기 미리 설정된 캐리어 주파수에서 상기 V2X 통신을 수행하길 원할 때, UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되는 모드(Served by E-UTRAN for V2X communication)로 간주될 수 있다. 이때, UE는 UE가 캠핑(camp)하는 셀이 제공하는 캐리어 주파수 중에서 UE가 V2X 통신을 원하는 캐리어 주파수에서 운용(operate)되는 셀을 탐색할 수 있다. 그리고, 탐색된 셀에서 UE는 V2X 통신을 수행할 수 있다. 다만, UE가 캠핑(camp)하는 셀이 제공하는 캐리어 주파수 중에서 UE가 V2X 통신을 원하는 캐리어 주파수에서 운용(operate)되는 셀의 탐색이 실패하면, UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)로 간주될 수 있다.
반면, UE가 미리 설정된 캐리어 주파수에서 V2X 통신을 수행하길 원하지 않을 때, UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)로 간주될 수 있다.
UE는 PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 전송을 수행한다(S705) (즉, 앞서 6.1.2.2 절에 규정된 바와 같이).
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 8을 참조하면, 무선 통신 시스템은 네트워크 노드(810)와 다수의 단말(UE)(820)을 포함한다.
네트워크 노드(810)는 프로세서(processor, 811), 메모리(memory, 812) 및 통신 모듈(communication module, 813)을 포함한다. 프로세서(811)는 앞서 도 1 내지 도 7에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 유/무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(811)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(812)는 프로세서(811)와 연결되어, 프로세서(811)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 통신 모듈(813)은 프로세서(811)와 연결되어, 유/무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 네트워크 노드(810)의 일례로, 기지국, MME, HSS, SGW, PGW, SCEF, SCS/AS 등이 이에 해당될 수 있다. 특히, 네트워크 노드(810)가 기지국인 경우, 통신 모듈(813)은 무선 신호를 송/수신하기 위한 RF부(radio frequency unit)을 포함할 수 있다.
단말(820)은 프로세서(821), 메모리(822) 및 통신 모듈(또는 RF부)(823)을 포함한다. 프로세서(821)는 앞서 도 1 내지 도 7에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(821)에 의해 구현될 수 있다. 특히, 프로세서는 NAS 계층 및 AS 계층을 포함할 수 있다. 메모리(822)는 프로세서(821)와 연결되어, 프로세서(821)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 통신 모듈(823)는 프로세서(821)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(812, 822)는 프로세서(811, 821) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(811, 821)와 연결될 수 있다. 또한, 네트워크 노드(810)(기지국인 경우) 및/또는 단말(820)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
특히, 도 9에서는 앞서 도 8의 단말을 보다 상세히 예시하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 단말은 프로세서(또는 디지털 신호 프로세서(DSP: digital signal processor)(910), RF 모듈(RF module)(또는 RF 유닛)(935), 파워 관리 모듈(power management module)(905), 안테나(antenna)(940), 배터리(battery)(955), 디스플레이(display)(915), 키패드(keypad)(920), 메모리(memory)(930), 심카드(SIM(Subscriber Identification Module) card)(925)(이 구성은 선택적임), 스피커(speaker)(945) 및 마이크로폰(microphone)(950)을 포함하여 구성될 수 있다. 단말은 또한 단일의 안테나 또는 다중의 안테나를 포함할 수 있다.
프로세서(910)는 앞서 도 1 내지 도 7에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 프로세서(910)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(930)는 프로세서(910)와 연결되고, 프로세서(910)의 동작과 관련된 정보를 저장한다. 메모리(930)는 프로세서(910) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(910)와 연결될 수 있다.
사용자는 예를 들어, 키패드(920)의 버튼을 누르거나(혹은 터치하거나) 또는 마이크로폰(950)를 이용한 음성 구동(voice activation)에 의해 전화 번호 등과 같은 명령 정보를 입력한다. 프로세서(910)는 이러한 명령 정보를 수신하고, 전화 번호로 전화를 거는 등 적절한 기능을 수행하도록 처리한다. 구동 상의 데이터(operational data)는 심카드(925) 또는 메모리(930)로부터 추출할 수 있다. 또한, 프로세서(910)는 사용자가 인지하고 또한 편의를 위해 명령 정보 또는 구동 정보를 디스플레이(915) 상에 디스플레이할 수 있다.
RF 모듈(935)는 프로세서(910)에 연결되어, RF 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(910)는 통신을 개시하기 위하여 예를 들어, 음성 통신 데이터를 구성하는 무선 신호를 전송하도록 명령 정보를 RF 모듈(935)에 전달한다. RF 모듈(935)은 무선 신호를 수신 및 송신하기 위하여 수신기(receiver) 및 전송기(transmitter)로 구성된다. 안테나(940)는 무선 신호를 송신 및 수신하는 기능을 한다. 무선 신호를 수신할 때, RF 모듈(935)은 프로세서(910)에 의해 처리하기 위하여 신호를 전달하고 기저 대역으로 신호를 변환할 수 있다. 처리된 신호는 스피커(945)를 통해 출력되는 가청 또는 가독 정보로 변환될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템, 특히 5G(5 generation) 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서 사용자 장치(UE: User Equipment)가 V2X(Vehicle-to-Everything) 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    상위 계층으로부터 V2X 메시지를 전송하기 위한, 요청을 수신하는 단계;
    상기 V2X 통신을 지원하는 셀에 캠핑(camping)하고, 네트워크 노드로부터, 상기 셀이 크로스-캐리어(cross-carrier) 스케줄링에 의해 제공하는 캐리어 주파수가 지시되는 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block) 21을 수신하는 단계;
    상기 V2X 메시지를 전송하기 위한 요청에 근거하여, PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 자원을 선택하는 단계;
    상기 UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)임; 및
    상기 PC5 인터페이스를 통한 V2X 메시지를 전송하는 단계;
    를 포함하고, 상기 시스템 정보 블록 21에 근거하여, 상기 캐리어 주파수는 상기 UE가 사용하고자 하는 미리 설정된(provisioned) 캐리어 주파수에 속하지 않는, V2X 통신 수행 방법.

  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 UE가 캠핑(camping)하는 셀은 상기 V2X 통신을 위해 기지국에 의해 설정된 자원 풀(resource pool) 내에서 상기 UE가 사용할 자원을 선택하는 모드 4로 동작되는 V2X 통신 수행 방법.

  11. 무선 통신 시스템에서 V2X(Vehicle-to-Everything) 통신을 수행하는 사용자 장치(UE: User Equipment)에 있어서,
    무선 신호를 송수신하기 위한 통신 모듈(communication module); 및
    상기 통신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는
    상기 통신 모듈을 통해, 상위 계층으로부터 V2X 메시지를 전송하기 위한, 요청을 수신하고, 상기 V2X 통신을 지원하는 셀에 캠핑(camping)하고, 네트워크 노드로부터, 상기 셀이 크로스-캐리어(cross-carrier) 스케줄링에 의해 제공하는 캐리어 주파수가 지시되는 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block) 21을 수신하며,
    상기 V2X 메시지를 전송하기 위한 요청에 근거하여, PC5 인터페이스를 통한 V2X 통신을 위한 자원을 선택하며,
    상기 UE는 V2X 통신을 위해 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)에 의해 서비스되지 않는 모드(Not Served by E-UTRAN for V2X communication)이고,
    상기 통신 모듈을 통해, 상기 PC5 인터페이스를 통한 V2X 메시지를 전송하며,
    상기 시스템 정보 블록 21에 근거하여, 상기 캐리어 주파수는 상기 UE가 사용하고자 하는 미리 설정된(provisioned) 캐리어 주파수에 속하지 않는, 사용자 장치.

  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 UE가 캠핑(camping)하는 셀은 상기 V2X 통신을 위해 기지국에 의해 설정된 자원 풀(resource pool) 내에서 상기 UE가 사용할 자원을 선택하는 모드 4로 동작되는 사용자 장치.
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