KR102348961B1 - D2d 통신 시스템에서 패딩만을 갖는 mac pdu 전송을 회피하는 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 D2D 통신 시스템에서 MAC PDU만을 패딩하는 것을 회피하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 방법은 송신 단말이 수신 단말과 직접 통신할 때, 기지국으로부터 사이드 링크 승인 (sidelink grant)을 수신하는 단계; 수신한 사이드 링크 승인의 크기를 확인하는 단계; 및 수신한 사이드 링크 승인의 크기가 미디어 액세스 제어 (Medium Access Control, MAC) 헤더 및 사이드 링크 트래픽 채널 (Sidelink Traffic Channel, STCH)을 위한 무선 링크 제어 (Radio Link Control, RLC) 헤더만을 포함하는 MAC 프로토콜 데이터 단위 (Protocol Data Unit, PDU)의 최소 크기보다 큰 경우, 적어도 1 바이트의 RLC 서비스 데이터 유닛 (Service Data Unit, SDU)을 포함하는 MAC PDU를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

D2D 통신 시스템에서 패딩만을 갖는 MAC PDU 전송을 회피하는 방법 및 그 장치 {METHOD FOR AVOIDING TRANSMITTING MAC PDU HAVING PADDING ONLY IN A D2D COMMUNICATION SYSTEM AND DEVICE THEREFOR}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히, D2D (Device to Device) 통신 시스템에서 패딩만을 갖는 MAC PDU 전송을 회피하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.

도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.

도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.

한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.

D2D (Device to Device) 통신은 기지국 등의 인프라스트럭쳐를 이용하지 않고 인접 노드 사이에서 트래픽을 직접 전달하는 분산된 통신 기술을 지칭한다. D2D 통신 환경에서, 휴대용 단말 등의 각각의 노드는 물리적으로 그에 인접하는 단말(user equipment)을 발견하고 통신 세션을 설정한 후에 트래픽을 송신한다. 이 방식으로, D2D 통신은 기지국에 집중된 트래픽을 분산함으로써 트래픽 과부하를 해결할 수 있기 때문에, D2D 통신은 4G 이후의 차세대 모바일 통신 기술의 기본 기술로서 주목받을 수 있다. 이러한 이유로, 3GPP 또는 IEEE 등의 표준 협회는 LTE-A 또는 Wi-Fi에 기초하여 D2D 통신 표준을 확립하도록 진행되어 왔고, 퀄컴(Qualcomm)은 자신의 D2D 통신 기술을 개발해왔다.

D2D 통신은 모바일 통신 시스템의 스루풋을 증가시키고 새로운 통신 기술을 생성하는데 기여할 것으로 기대된다. 또한, D2D 통신은 프록시미티 기반 소셜 네트워크 서비스 또는 네트워크 게임 서비스를 지원할 수 있다. 음영 지역(shade zone)에 위치하는 단말의 링크 문제는 D2D 링크를 릴레이로서 사용함으로써 해결될 수 있다. 이 방식으로, D2D 기술은 다양한 분야에서 새로운 서비스를 제공할 것으로 기대된다.

적외선 통신, 지그비(ZigBee), RFID(radio frequency identification) 및 RFID에 기초한 NFC(near field communication) 등의 D2D 통신 기술은 이미 사용되어 오고 있다. 그러나, 이들 기술은 제한된 거리(약 1m) 내의 특정 오브젝트의 통신만을 지원하기 때문에, 이들 기술이 엄밀하게 D2D 통신 기술로 간주되기 어렵다.

D2D 기술이 상기와 같이 기술되어 왔지만, 동일한 자원을 가지고 복수의 D2D 단말로부터 데이터를 송신하는 방법의 세부사항은 제안되지 않았다.

본 발명의 목적은 D2D 통신 시스템을 위한 통지 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 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 목적은 무선 통신 시스템에서 장치에 의해 동작하는 방법을 제공함으로써 달성 될 수 있으며, 방법은 송신 단말이 수신 단말과 직접 통신할 때, 기지국으로부터 사이드 링크 승인 (sidelink grant)을 수신하는 단계; 수신한 사이드 링크 승인의 크기를 확인하는 단계; 및 수신한 사이드 링크 승인의 크기가 미디어 액세스 제어 (Medium Access Control, MAC) 헤더 및 사이드 링크 트래픽 채널 (Sidelink Traffic Channel, STCH)을 위한 무선 링크 제어 (Radio Link Control, RLC) 헤더만을 포함하는 MAC 프로토콜 데이터 단위 (Protocol Data Unit, PDU)의 최소 크기보다 큰 경우, 적어도 1 바이트의 RLC 서비스 데이터 유닛 (Service Data Unit, SDU)을 포함하는 MAC PDU를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 양상에 따르면, 무선 통신 시스템에서 동작하는 UE가 제공되며, UE는 무선 주파수 모듈(Radio Frequency, RF); 및 무선 주파수 모듈을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하며, 프로세서는 송신 단말이 수신 단말과 직접 통신할 때, 기지국으로부터 사이드 링크 승인(sidelink grant)을 수신하고, 수신한 사이드 링크 승인의 크기를 확인하고, 수신한 사이드 링크 승인의 크기가 미디어 액세스 제어 (Medium Access Control, MAC) 헤더 및 사이드 링크 트래픽 채널 (Sidelink Traffic Channel, STCH)을 위한 무선 링크 제어 (Radio Link Control, RLC) 헤더만을 포함하는 MAC 프로토콜 데이터 단위 (Protocol Data Unit, PDU)의 최소 크기보다 큰 경우, 적어도 1 바이트의 RLC 서비스 데이터 유닛 (Service Data Unit, SDU)을 포함하는 MAC PDU를 전송하도록 구성될 수 있다.

MAC PDU의 최소 크기는 6바이트의 사이드 링크-공유 채널(sidelink-shared channel, SL-SCH) MAC 서브해더, 2 바이트의 MAC 서브해더 및 1 바이트의 RLC 서브해더를 포함할 수 있다.

MAC PDU의 최소 크기는 9바이트일 수 있다.

상기 수신한 사이드 링크 승인의 크기가 MAC PDU의 최소 크기 이하인 경우, 송신 단말은 패딩 비트만을 포함하여 MAC PDU를 전송하거나, 송신 단말은 수신한 사이드 링크 승인을 무시하고 폐기하거나, 송신 단말은 수신한 사이드 링크 승인을 유지하되, 송신 단말은 수신 단말에 스케줄링 할당을 전송하지 않거나, 또는 송신 단말은 잘못된 사이드 링크의 수신을 기지국에 알릴 수 있다.

다른 양상에 따르면, 무선 통신 시스템에서 장치에 의해 동작하는 방법을 제공하며, 방법은 송신 단말이 수신 단말과 직접 통신할 때, 기지국으로부터 사이드 링크 승인을 수신하는 단계; 수신한 사이드 링크 승인의 크기를 확인하는 단계; 및 수신한 사이드 링크 승인의 크기가 10 바이트 이상인 경우, 미디어 액세스 제어 프로토콜 데이터 유닛 (Medium Access Control Protocol Data Unit, MAC PDU)을 전송하는 단계를 포함하되, MAC PDU는 패딩 비트만을 포함하는 MAC PDU가 아닐 수 있다.

다른 양상에 따르면, 무선 통신 시스템에서 동작하는 UE가 제공되며, UE는, 무선 주파수 모듈(Radio Frequency, RF); 및 무선 주파수 모듈을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하며, 프로세서는 송신 단말이 수신 단말과 직접 통신할 때, 기지국으로부터 사이드 링크 승인을 수신하고, 수신한 사이드 링크 승인의 크기를 확인하고, 수신한 사이드 링크 승인의 크기가 10 바이트 이상인 경우, 미디어 액세스 제어 프로토콜 데이터 유닛 (Medium Access Control Protocol Data Unit, MAC PDU)을 전송하도록 구성되며, MAC PDU는 패딩 비트만을 포함하는 MAC PDU가 아닐 수 있다.

수신한 사이드 링크 승인의 크기가 10 바이트 이상이면, MAC PDU는 적어도 1 바이트의 무선 링크 제어 서비스 데이터 유닛(Radio Link Control Service Data Unit, RLC SDU)을 포함하여 생성될 수 있다.

10 바이트는 6바이트의 사이드 링크-공유 채널(sidelink-shared channel, SL-SCH) MAC 서브해더, 2 바이트의 MAC 서브해더 및 1 바이트의 RLC 서브해더를 포함할 수 있다.

상기 수신된 사이드 링크 승인 이 10 바이트 이하이면, 송신 단말은 패딩 비트만을 포함하여 MAC PDU를 전송하거나, 송신 단말은 수신한 사이드 링크 승인을 무시하고 폐기하거나, 송신 단말은 수신한 사이드 링크 승인을 유지하되, 송신 단말은 수신 단말에 스케줄링 할당을 전송하지 않거나, 또는 송신 단말은 잘못된 사이드 링크의 수신을 기지국에 알릴 수 있다.

상술한 일반적인 설명과 다음의 본 발명의 상세한 설명은 예시적이며 설명하기 위한 것으로 본 발명의 추가의 설명을 제공하기 위한 것으로 의도됨을 이해해야 한다.

본 발명에 따르면, UE가 사이드링크 승인(sidelink grant)을 수신할 때, 사이드링크 승인이 소정의 값으로 충분히 크면, UE는 패딩만을 포함하는 MAC PDU를 전송하지 않을 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일 예로서 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)의 네트워크 구조를 나타내는 도면.
도 2a는 E-UMTS의 네트워크 구조를 나타내는 블록도이고, 도 2b는 전형적인 E-UTRAN 및 전형적인 EPC의 아키텍쳐를 나타내는 블록도.
도 3은 3GPP(3rd generation partnership project) 무선 액세스 네트워크 표준에 기초하여 UE 및 E-UTRAN 간의 무선 인터페이스 프로토콜의 제어 평면 및 사용자 평면을 나타내는 도면.
도 4는 E-UMTS 시스템에서 사용되는 예시적인 물리 채널 구조를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통신 장치의 블록도.
도 6은 일반 통신을 위한 디폴트 데이터 경로의 예를 나타내는 도면.
도 7 및 8은 프록시미티 통신을 위한 데이터 경로 시나리오의 예를 나타내는 도면.
도 9는 넌-로밍(non-roaming) 레퍼런스 아키텍쳐를 나타내는 개념도.
도 10은 사이드링크를 위한 Layer-2 구조를 나타내는 개념도.
도 11a는 ProSe 직접 통신을 위한 사용자 평면 프로토콜 스택을 나타내는 개념도이고, 도 11b는 ProSe 직접 통신을 위한 제어 평면 프로토콜 스택을 나타내는 도면.
도 12는 ProSe 직접 디스커버리(discovery)를 위한 PC5 인터페이스를 나타내는 개념도.
도 13a 내지 13e는 MAC PDU 구조를 나타내는 개념도.
도 14는 2개의 비확인(unacknowledged) 모드 피어 엔티티의 모델을 나타내는 개념도.
도 15a 내지 15f는 UMD PDU를 나타내는 개념도.
도 16은 3개의 상이한 상향링크 승인에 대한 2개의 논리 채널의 우선순위화를 나타내는 도면.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 D2D 통신 시스템에서 패딩만을 갖는 MAC PDU 전송을 회피하는 방법을 나타내는 도면.

UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)는 유럽 시스템, GSM(Global system for mobile communication), 및 GPRS(General Packet Radio Service)에 기반한 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)에서 동작하는 3 세대(3rd Generation, 3G) 비대칭 이동 통신 시스템이다. UMTS의 LTE(Long-Term Evolution)는 UMTS를 규격화하는 3GPP에 의하여 논의 중이다.

3GPP LTE는 고속 패킷 통신을 가능하게 하는 기술이다. 사용자 및 제공자 비용을 감소시키고, 서비스 품질을 개선하며, 커버리지(coverage) 및 시스템 용량을 확장 및 개선하는 것을 목적으로 하는 LTE 과제들을 위한 많은 방법들이 제안되었다. 3G LTE는, 상위-레벨 요구로서, 비트(bit)당 비용 감소, 증가된 서비스 가용성, 주파수 대역의 유연성, 단순한 구조, 개방형 인터페이스, 및 단말의 적절한 전력 소모를 요구한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.

본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예들을 설명하지만, 이는 단지 예시일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.

도 2a는 E-UTRAN(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network) 망구조를 도시하는 블록도이다. E-UMTS는 LTE 시스템으로서 호칭될 수도 있다. 통신망은 IMS 및 패킷 데이터를 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 다양한 서비스를 제공하기 위하여 널리 배치된다.

도 2a에 도시된 바와 같이, E-UMTS 망은 E-UTRAN(evolved UMTS terrestrial radio access network), EPC(Evolved Packet Core), 및 하나 이상의 단말들을 포함한다. E-UTRAN은 하나 이상의 eNB(evolved NodeB, 20)를 포함할 수 있고, 복수의 단말들(10)이 하나의 셀에 위치할 수 있다. 하나 이상의 E-UTRAN MME(Mobility Management Entity)/SAE(System Architecture Evolution) 게이트웨이들(30)은 네트워크의 종단에 위치되고 외부 네트워크로 연결될 수도 있다.

본 명세서에서, "하향링크(downlink)"는 eNB(20)로부터 단말(10)로의 통신을 지칭하며, "상향링크(uplink)"는 단말(10)로부터 eNB(20)로의 통신을 지칭한다. 단말(10)은 사용자에 의하여 운반되는 통신 장비를 지칭하며, 또한, 이동국(Mobile Station, MS), 사용자 단말(User Terminal, UT), 가입자 스테이션(Subscriber Station, SS) 또는 무선 디바이스로서 지칭될 수도 있다.

도 2b는 일반적인 E-UTRAN과 일반적인 EPC의 구조를 나타내는 블록도이다.

도 2b에 도시된 바와 같이, eNB(20)는 사용자 플레인(User Plane) 및 제어 플레인(Control Plane)의 엔드 포인트(end point)를 UE(10)에게 제공한다. MME/SAE 게이트웨이(30)는 세션 및 이동성 관리 기능의 엔드 포인트를 UE(10)에게 제공한다. eNB(20) 및 MME/SAE 게이트웨이(30)는 S1 인터페이스를 통하여 연결될 수 있다.

eNB(20)는 일반적으로 UE(10)와 통신하는 고정국이고 기지국(BS) 또는 액세스 포인트(access point)라 칭하여지기도 한다. 하나의 eNB(20)가 셀 마다 배치될 수 있다. 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽을 송신하기 위한 인터페이스가 eNB(20) 사이에 사용될 수 있다.

MME는 eNB(20)에 대한 NAS 시그널링, NAS 시그널링 보안, AS 보안 제어, 3GPP 접속 네트워크간의 이동성을 위한 인터(inter) CN 노드 시그널링, (페이징 재전송의 제어 및 실행을 포함하는) 유휴 모드(idle mode) UE 접근성(Reachability), (유휴 모드 및 활성 모드(active mode)의 UE를 위한) 트랙킹 영역 리스트 관리, PDN GW 및 서빙 GW 선택, MME 변화가 수반되는 핸드오버를 위한 MME 선택, 2G 또는 3G 3GPP 접속 네트워크로의 핸드오버를 위한 SGSN 선택, 로밍, 인증, 전용 베어러 설정을 포함하는 베어러 관리, (ETWS 및 CMAS를 포함하는) PWS 메시지 전송을 위한 지원을 포함하는 다양한 기능을 수행한다. SAE 게이트웨이 호스트는 퍼-유저(Per-user) 기반 패킷 필터링 (예, 심층 패킷 검사를 사용), 적법한 인터셉션(Lawful Interception), UE IP 주소 할당, 하향링크에서 전송(transport) 레벨 패킷 마킹, UL 및 DL 서비스 레벨 과금, 게이팅 및 레이트 강화, APN-AMBR에 기초한 DL 레이트 강화를 포함하는 다양한 기능을 제공한다. MME/SAE 게이트웨이(30)는 명확성을 위하여 본 명세서에서 단순히 "게이트웨이"라 칭한다. 그러나, MME/SAE 게이트웨이(30)는 MME 및 SAE 게이트웨이 양자를 모두 포함하는 것이다.

복수의 노드가 eNB(20)와 게이트웨이(30) 사이에서 S1 인터페이스를 통하여 연결될 수 있다. eNB(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 상호 접속될 수 있고 이웃 eNB들은 X2 인터페이스를 가지는 메쉬 네트워크 구조(meshed network structure)를 가질 수 있다.

도시된 바와 같이, eNB(20)는 게이트웨이(30)에 대한 선택, 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 활성화 동안 게이트웨이를 향한 라우팅, 페이징 메시지의 스케줄링 및 송신, 브로드캐스트 채널(BCCH) 정보의 스케줄링 및 송신, 상향링크 및 하향링크 모두에서 UE(10)들을 위한 동적 자원 할당, eNB 측정의 구성 및 준비, 무선 베어러 제어, 무선 승인 제어(Radio Admission Control, RAC), 및 LTE_ACTIVE 상태에서 연결 이동성 제어와 같은 기능들을 수행할 수 있다. EPC에서, 게이트웨이(30)는 페이징 발신, LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 플레인 암호화, 시스템구조에볼루션(System Architecture Evolution, SAE) 베어러 제어, 및 비-접속 계층(Non-Access Stratum, NAS) 시그널링의 암호화 및 무결성 보호와 같은 기능들을 수행할 수 있다.

EPC는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME), 서빙-게이트웨이(serving-gateway, S-GW), 및 패킷 데이터 네트워크-게이트웨이(Packete Data Network-Gateway, PDN-GW)를 포함한다. MME는 주로 단말들의 이동성을 관리하는 목적으로 이용되는 연결 및 가용성에 대한 정보를 갖는다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로서 갖는 게이트웨이이고, PDN-GW는 패킷 데이터 네트워크(PDN)를 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.

도 3은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.

제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.

제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IP 버전 4(IP version 4, IPv4) 패킷이나 IP 버전 6(IPv6) 패킷과 같은 IP(internet protocol) 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.

제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다.

eNB의 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15 및 20 MHz와 같은 대역들 중 하나에서 동작하도록 설정될 수 있으며, 대역에서 하향링크 또는 상향링크 전송 서비스를 제공하도록 설정될 수 있다. 상이한 셀들은 상이한 대역들을 제공하도록 설정될 수도 있다.

E-UTRAN으로부터 단말로의 송신을 위한 하향링크 전송 채널(Downlink transport Channel)은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지들을 전송하는 PCH(Paging Channel), 및 사용자 트래픽 또는 제어 메시지들을 전송하기 위한 하향링크 공유 채널(Shared Channel, SCH)을 포함한다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향링크 SCH를 통하여 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast CHannel)을 통해 전송될 수도 있다.

단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.

도 4는 E-UMTS 시스템에서 사용하는 물리채널 구조의 일 예를 도시한 것이다. 물리채널은 시간축상에 있는 여러 개의 서브프레임과 주파수축상에 있는 여러 개의 서브캐리어(Sub-carrier)로 구성된다. 여기서, 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 축 상에 복수의 심볼(Symbol)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼들과 복수의 서브캐리어들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 심볼들(예를 들어, 첫 번째 심볼)의 특정 서브캐리어들을 이용할 수 있다. 도 4에 L1/L2 제어정보 전송 영역(PDCCH)과 데이터 영역(PDSCH)을 도시하였다. 일 실시예에서, 10 ms의 무선 프레임(radio frame)이 사용되고 하나의 무선 프레임은 10 개의 서브 프레임(subframe)으로 구성된다. 또한, 하나의 서브 프레임은 두 개의 연속되는 슬롯들로 구성된다. 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms이다. 또한, 하나의 서브 프레임은 다수의 OFDM 심볼들로 구성되며, 다수의 OFDM 심볼들 중 일부 심볼(예를 들어, 첫 번째 심볼)은 L1/L2 제어정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 데이터 전송을 위한 시간 단위인 전송 시간 간격(Transmission Time Interval, TTI)은 1ms이다.

기지국과 단말은 일반적으로 특정 제어 신호 또는 특정 서비스 데이터를 제외하고는 전송 채널인 DL-SCH를 이용하는 물리 채널인 PDSCH를 통하여 데이터를 송신/수신한다. PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야 하는 지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다.

예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, "B" 라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통신 장치의 블록도이다.

도 5에 도시된 장치는 상술한 매커니즘을 수행하도록 적응된 사용자 장치(User Equipment, UE) 및/또는 eNB일 수 있으나, 동일한 작업을 수행하는 임의의 장치일 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 장치는 DSP(Digital Signal Processor)/마이크로프로세서(110) 및 RF(Radio Frequency) 모듈(송수신기; 135)을 포함할 수도 있다. DSP/마이크로프로세서(110)는 송수신기(135)에 전기적으로 연결되어 송수신기(135)를 제어한다. 장치는, 설계자의 선택에 따라서, 전력 관리 모듈(105), 베터리(155), 디스플레이(115), 키패드(120), SIM 카드(125), 메모리 디바이스(130), 스피커(145) 및 입력 디바이스(150)을 더 포함할 수도 있다.

특히, 도 5는 네트워크로부터 요청 메시지를 수신하도록 구성된 수신기(135) 및 네트워크로 타이밍 송/수신 타이밍 정보를 송신하도록 구성된 송신기(135)를 포함하는 단말을 나타낼 수도 있다. 이러한 수신기와 송신기는 송수신기(135)를 구성할 수 있다. 단말은 송수신기(수신기 및 송신기, 135)에 연결된 프로세서(110)를 더 포함할 수도 있다.

또한, 도 5는 단말로 요청 메시지를 송신하도록 구성된 송신기(135) 및 단말로부터 송수신 타이밍 정보를 수신하도록 구성된 수신기(135)를 포함하는 네트워크 장치를 나타낼 수도 있다. 송신기 및 수신기는 송수신기(135)를 구성할 수도 있다. 네트워크는 송신기 및 수신기에 연결된 프로세서(110)를 더 포함한다. 이 프로세서(110)는 송수신 타이밍 정보에 기초하여 지연(latency)을 계산할 수도 있다.

최근, 3GPP에서 프록시미티 기반 서비스(Proximity-based Service; ProSe)가 논의되고 있다. ProSe는 (인증 등의 적절한 절차 후) eNB만을 통해 (SGW(Serving Gate-way (SGW)/PDN(Packet Data Network)-GW(PGW)를 통하지 않고) 또는 SGW/PGW를 통해 상이한 UE가 (직접) 서로 접속되도록 할 수 있다. 따라서, ProSe를 이용하여 장치 대 장치 직접 통신이 제공될 수 있고, 모든 장치가 유비쿼터스 접속으로 접속될 것으로 기대된다. 근접한 거리 내의 장치 간의 직접 통신은 네트워크의 부하를 감소시킬 수 있다. 최근, 프록시미티 기반 소셜 네트워크 서비스는 대중의 주목을 받았고, 새로운 종류의 프록시미티 기반 애플리케이션이 출현되어 새로운 비즈니스 시장 및 수익을 창조할 수 있다. 첫 번째 단계에서, 공중 안전 및 긴요한 통신(critical communication)이 시장에서 요구된다. 그룹 통신은 또한 공중 안전 시스템의 중요한 컴포넌트 중의 하나이다. 프록시미티 기반 디스커버리, 직접 경로 통신 및 그룹 통신의 관리 등의 기능이 요구된다.

사용 케이스와 시나리오는 예를 들어 i) 상업적/사회적 사용, ii) 네트워크 오프로딩(offloading), iii) 공중 안전, iv) 도달가능성(reachability) 및 이동도 형태(mobility aspects)를 포함하는 사용자 경험의 일관성을 확보하기 위한 현재의 인프라스트럭쳐 서비스의 통합, v) (지역 규정 및 오퍼레이터 폴리시의 대상이고 특정 공중 안전 지정 주파수 밴드 및 단말로 제한된) EUTRAN 커버리지의 부재시 공중 안전이다.

도 6은 2개의 UE 사이의 통신을 위한 디폴트 데이터 경로의 예를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 매우 근접한 2개의 UE(예를 들어, UE1, UE2)가 서로 통신할 때에도, 그들의 데이터 경로(사용자 평면)은 오퍼레이터 네트워크를 통한다. 따라서, 통신을 위한 일반적인 데이터 경로는 eNB(들) 및 게이트웨이(들)(GW(들))(예를 들어, SGW/PGW)를 포함한다.

도 7 내지 8은 프록시미티 통신을 위한 데이터 경로 시나리오의 예를 나타낸다. 무선 장치(예를 들어, UE1, UE2)가 서로 인접하면, 직접 모드 데이터 경로(도 7) 또는 지역적으로 라우팅된 데이터 경로(도 8)를 이용할 수 있다. 직접 모드 데이터 경로에서, eNB 및 SGW/PGW 없이 (인증 등의 적절한 절차(들) 후에) 무선 장치는 서로 직접 접속된다. 지역적으로 라우팅된 데이터 경로에서는, 무선 장치가 eNB만을 통해 서로 접속된다.

도 9는 넌-로밍 레퍼런스 아키텍처를 나타내는 개념도이다.

PC1 내지 PC5는 인터페이스를 나타낸다. PC1은 UE 내의 ProSe 애플리케이션 및 ProSe 앱 서버 간의 기준점이다. 이는 애플리케이션 레벨 시그널링 요구사항을 정의하는데 사용된다. PC2는 ProSe 앱 서버 및 ProSe 기능 간의 기준점이다. 이는 ProSe 앱 서버 및 ProSe 기능(function)을 통해 3GPP EPS에 의해 제공되는 ProSe 기능성(functionality) 간의 상호 작용을 정의하는데 사용된다. 일 예는 ProSe 기능 내의 ProSe 데이터베이스에 대한 애플리케이션 데이터 업데이트를 위한 것일 수 있다. 또 다른 예는 3GPP 기능성 및 애플리케이션 데이터, 예를 들어, 이름 변환(name translation) 간의 상호 연동(interworking)에서 ProSe 앱 서버에 의해 사용될 데이터일 수 있다. PC3는 UE 및 ProSe 기능 간의 기준점이다. 이는 UE와 ProSe 기능 간의 상호 작용을 정의하는데 사용된다. 일 예는 ProSe 디스커버리 및 통신을 위한 구성에 사용될 수 있다. PC4는 EPC 및 ProSe 기능 간의 기준점이다. 이는 EPC 및 ProSe 기능 간의 상호 작용을 정의하는데 사용된다. 가능한 사용 케이스는 UE 간의 일대일 통신 경로를 설정하는 케이스 또는 세션 관리 또는 이동도 관리를 위해 ProSe 서비스(인증)을 실시간으로 유효화하는 케이스일 수 있다.

PC5는 (UE 간 직접 및 LTE-Uu를 통한 UE 간) 일대일 통신 및 릴레이를 위해 디스커버리 및 통신을 위한 제어 및 사용자 평면에 사용되는 UE 대 UE 간의 기준점이다. 마지막으로, PC6은 상이한 PLMN에 가입된 사용자들 간의 ProSe 디스커버리 등의 기능에 사용될 수 있는 기준점이다.

EPC(Evolved Packet Core)는 MME, S-GW, P-GW, PCRF, HSS 등의 엔티티를 포함한다. 여기서, EPC는 E-UTRAN 코어 네트워크 아키텍처를 나타낸다. EPC 내의 인터페이스는 도 9에 명시적으로 도시되지 않지만 영향을 받을 수 있다.

애플리케이션 기능성을 형성하는 ProSe 능력의 사용자인 애플리케이션 서버는 예를 들어 공중 안전 경우에는 특정 에이전시(PSAP)이거나 상업적 경우에는 소셜 미디어일 수 있다. 이들 애플리케이션은 3GPP 아키텍쳐 밖에서 정의되지만, 3GPP 엔티티를 향하는 기준점이 있을 수 있다. 애플리케이션 서버는 UE 내의 애플리케이션을 향해 통신할 수 있다.

UE 내의 애플리케이션은 애플리케이션 기능을 형성하기 위한 ProSe 캐퍼빌러티(capability)를 이용한다. 그 예로, 공중 안전 그룹의 멤버간의 통신 또는 인접한 친구를 찾는 것을 요청하는 소셜 미디어 애플리케이션일 수 있다. 3GPP에 의해 정의된 (EPS의 일부로서의) 네트워크 내의 ProSe 기능은 ProSe 앱 서버, EPC 및 UE에 대하여 기준점을 갖는다.

기능은, 제한되지 않지만, 예를 들어, 다음을 포함할 수 있다.

- 제3자 애플리케이션에 대하여 기준점을 통한 상호 연동(interworking)

- 디스커버리 및 직접 통신을 위한 UE의 허가(Authorization) 및 설정(configuration)

- EPC 레벨 ProSe App 디스커버리의 기능을 인에이블

- ProSe 관련 새 가입자 데이터 및 데이터 스토리지의 핸들링; 또한 ProSe 아이덴티티의 핸들링

- 보안 관련 기능

- 폴리시 관련 기능에 EPC에 대한 제어를 제공

- 차징(EPC를 통해 또는 그 외부, 예를 들어, 오프라인 차징)을 위한 기능을 제공

특히, 다음의 아이덴티티는 ProSe 직접 통신에 사용된다:

- 소스 Layer-2 ID는 PC5 인터페이스에서 D2DC 패킷의 송신자를 식별한다. 소스 Layer-2 ID는 수신기 RLC 엔티티의 식별에 사용된다;

- 목적지 Layer-2 ID는 PC5 인터페이스에서 D2D 패킷의 타겟을 식별한다. 목적지 Layer-2 ID는 MAC 계층에서 패킷의 필터링에 사용된다. 목적지 Layer-2 ID는 브로드캐스트, 그룹캐스트 또는 유니캐스트 식별자일 수 있다;

- SA L1 ID는 PC5 인터페이스에서 스케줄링 할당(SA) 내의 식별자이다. SA L1 ID는 물리 계층에서의 패킷의 필터링에 사용된다. SA L1 ID는 브로드캐스트, 그룹캐스트 또는 유니캐스트 식별자일 수 있다.

그룹 형성 및 UE 내의 소스 Layer-2 ID 및 목적지 Layer-2 ID의 설정에는 액세스 계층 시그널링(Access Stratum signaling)이 요구되지 않는다. 이 정보는 상위층에 의해 제공된다.

그룹캐스트 및 유니캐스트의 경우, MAC 계층은 타겟(그룹, UE)을 식별하는 상위층 ProSe ID(즉, ProSe Layer-2 그룹 ID 및 Prose UE ID)를 2개의 비트 스트링으로 변환할 것이며, 이 2개의 비트 스트링 중의 하나는 물리 계층으로 전달되어 SA L1 ID으로 사용되는 반면, 나머지 하나는 목적지 Layer-2 ID로 사용된다. 브로드캐스트를 위해, L2는 그룹캐스트 및 유니캐스트와 동일한 포맷으로 미리 정의된 SA L1 ID를 이용하는 브로드캐스트 송신임을 L1에게 지시한다.

도 10은 사이드링크 (Sidelink)를 위한 Layer-2 구조를 나타내는 개념도이다.

사이드링크는 ProSe 직접 통신 및 ProSe 직접 디스커버리를 위한 UE 대 UE 인터페이스로, PC5 인터페이스에 대응한다. 사이드링크는 ProSe 직접 디스커버리 및 UE 간의 ProSe 직접 통신을 포함한다. 사이드링크는 상향링크 송신과 유사한 상향링크 자원 및 물리 채널 구조를 이용한다. 그러나, 후술하는 임의의 변화가 물리 채널에 일어난다. E-UTRA는 2개의 MAC 엔티티, 즉, UE 내의 하나의 엔티티 및 E-UTRAN 내의 하나의 엔티티를 정의한다. 이들 MAC 엔티티는 추가적으로 다음의 전송 채널, i) 사이드링크 방송 채널(SL-BCH), ii) 사이드링크 디스커버리 채널(SL-DCH) 및 iii) 사이드링크 공유 채널(SL-SCH)를 핸들링한다.

- 기본 송신 방식: 사이드링크 송신은 UL 송신 방식과 동일한 기본 송신 방식을 이용한다. 그러나, 사이드링크는 모든 사이드링크 물리 채널에 대한 단일 클러스터 송신으로 제한된다. 또한, 사이드링크는 각각의 사이드링크 서브프레임의 끝에서 1개의 심볼 갭을 이용한다.

- 물리 계층 프로세싱: 전송 채널의 사이드링크 물리 계층 프로세싱은 다음의 단계에서 UL 송신과 다르다:

i) 스크램블링: PSDCH 및 PSCCH에 대하여, 스크램블링은 UE 특정이 아니다;

ii) 변조: 64QAM은 사이드링크에 대하여 지원되지 않는다.

- 물리 사이드링크 제어 채널: PSCCH는 사이드링크 제어 자원에 맵핑된다. PSCCH는 PSSCH를 위해 UE에 의해 사용되는 자원 및 다른 송신 파라미터를 나타낸다.

- 사이드링크 참조 신호: PSDCH, PSCCH 및 PSSCH 복조를 위해, 상향링크 복조 참조 신호와 유사한 참조 신호는 노멀 CP에서는 슬롯의 4번째 심볼에서 송신되고 확장 CP에서는 슬롯의 3번째 심볼에서 송신된다. 사이드링크 복조 참조 신호 시퀀스 길이는 정렬된 자원의 사이즈(서브캐리어의 수)와 동일하다. PSDCH 및 PSCCH에 대하여, 참조 신호는 고정 베이스 시퀀스, 사이클릭 시프트 및 직교 커버 코드에 기초하여 생성된다.

- 물리 채널 절차: 커버리지 내(in-coverage) 동작을 위해, 사이드링크 송신의 파워 스펙트럼 밀도는 eNB에 의해 영향을 받을 수 있다.

도 11a는 ProSe 직접 통신을 위한 사용자 평면 프로토콜 스택을 나타내는 개념도이고, 도 11b는 ProSe 직접 통신을 위한 제어 평면 프로토콜 스택을 나타내는 도면이다.

도 11a는 사용자 평면에 대한 프로토콜 스택을 나타내며, PDCP, RLC 및 MAC 부계층(다른 UE에서 종료(terminate))은 사용자 평면에 대하여 열거된 기능(예를 들어, 헤더 압축, HARQ 재송신)을 수행한다. PC5 인터페이스는 도 11a에 도시된 바와 같이 PDCP, RLC, MAC 및 PHY로 구성된다.

ProSe 직접 통신의 사용자 평면 세부사항: i) MAC 멀티플렉싱/디멀티플렉싱에서, 우선순위 핸들링 및 패딩은 ProSe 직접 통신에 유용하고, ii) RLC UM는 ProSe 직접 통신에 사용되고, iii) RLC SDU의 세그멘테이션 및 리어셈블리가 수행되고, iv) 수신 UE는 송신 피어 UE마다 적어도 하나의 RLC UM 엔티티를 유지할 필요가 있고, v) 수신 ProSe-RLC UM 엔티티는 제1 RLC UM 데이터 유닛의 수신 전에 설정될 필요가 없고, i) ROHC U-Mode는 ProSe 직접 통신을 위한 PDCP의 헤더 압축에 사용된다.

UE는 다수의 논리 채널을 확립할 수 있다. MAC 서브헤더 내에 포함되는LCID는 하나의 소스 Layer-2 ID 및 ProSe Layer-2 그룹 ID 결합의 범위 내의 논리 채널을 고유하게 식별한다. 하나의 소스 Layer-2 ID 및 ProSe Layer-2 그룹 ID 결합의 범위 내의 모든 논리 채널은 하나의 특정 논리 채널 그룹(LCGID 3)에 매핑된다. UE는 우선순위의 내림차순으로 그룹을 제공한다. 논리 채널 우선순위화를 위한 파라미터가 설정되지 않는다.

도 11b는 제어 평면에 대한 프로토콜 스택을 나타내며, RRC, RLC, MAC 및 PHY 부계층(다른 UE에서 종료(terminate))은 제어 평면에 대하여 열거된 기능을 수행한다. UE는 ProSe 직접 통신 전에 수신 UE로의 논리적 접속을 확립 및 유지하지 않는다.

도 12는 ProSe 직접 디스커버리(discovery)를 위한 PC5 인터페이스를 나타내는 개념도이다.

ProSe 직접 디스커버리는 PC5를 통해 E-UTRA 직접 무선 신호를 이용하여 인접한 ProSe-인에이블 UE(들)을 탐색하기 위하여 ProSe-인에이블 UE에 의해 사용되는 절차로서 정의된다.

ProSe 직접 디스커버리를 위한 무선 프로토콜 스택(AS)이 도 12에 도시된다.

AS 계층은 다음의 기능을 수행한다.

- 상위층과의 인터페이스 (ProSe 프로토콜): MAC 계층은 상위층으로부터 디스커버리 정보를 수신한다 (ProSe 프로토콜). IP 계층은 디스커버리 정보를 송신하는데 사용되지 않는다.

- 스케줄링: MAC 계층은 상위층으로부터 수신된 디스커버리 정보를 어나운싱하는데 사용될 무선 자원을 결정한다.

- 디스커버리 PDU 생성 : MAC 계층은 디스커버리 정보를 전달하는 MAC PDU를 형성하고 결정된 무선 자원에서의 송신을 위해MAC PDU를 물리 계층으로 전송한다. MAC 헤더가 추가되지 않는다.

디스커버리 정보 아나운스먼트를 위한 2가지 타입의 자원 할당이 존재한다.

- 타입 1: 디스커버리 정보의 어나운싱을 위한 자원이 비 UE 특정에 기반으로(on a non UE specific basis) 할당되는 자원 할당 절차는 추가로 다음의 특징을 갖는다: i) eNB는 UE(들)에게 디스커버리 정보의 어나운싱에 사용되는 자원 풀 설정(resource pool configuration)을 제공한다. 설정은 SIB에서 시그널링될 수 있다, ii) UE는 지시된 자원 풀로부터 무선 자원(들)을 자율적으로 선택하고 디스커버리 정보를 어나운싱한다, iii) UE는 각각의 디스커버리 기간 동안 랜덤하게 선택된 디스커버리 자원에 대한 디스커버리 정보를 어나운싱할 수 있다.

- 타입 2: 디스커버리 정보의 어나운싱을 위한 자원이 UE 특정 기반으로 할당되는 자원 할당 절차는 추가로 다음의 특징을 갖는다: i) RRC_CONNECTED의 UE는 RRC를 통해 eNB에게 디스커버리 정보의 어나운싱을 위한 자원(들)을 요청할 수 있고, ii) eNB는 RRC를 통해 자원(들)을 할당하고, iii) 자원은 모니터링을 위해 UE 내에 설정된 자원 풀 내에서 할당된다.

RRC_IDLE의 UE에 대하여, eNB는 다음의 옵션 중의 하나를 선택할 수 있다:

- eNB는 SIB에서 디스커버리 정보 어나운스먼트를 위한 타입 1 자원 풀을 제공할 수 있다. ProSe 직접 디스커버리에 대하여 허가된 UE들은 이들 자원을 이용하여 RRC_IDLE에서 디스커버리 정보를 어나운싱한다.

- eNB는 SIB에서 D2D를 지원하지만 디스커버리 정보 어나운스먼트를 위한 자원을 제공하지 않는다. UE들은 디스커버리 정보 어나운스먼트를 위한 D2D 자원을 요청하기 위하여 RRC Connected에 진입할 필요가 있다.

RRC_CONNECTED의 UE에 대하여,

- ProSe 직접 디스커버리 어나운스먼트를 수행하도록 허가된 UE는 eNB에게 D2D 디스커버리 어나운스먼트를 수행하기를 원한다는 것을 지시한다.

- eNB는 MME로부터 수신된 UE 컨텍스트를 이용하여 UE가 ProSe 직접 디스커버리 어나운스먼트에 대하여 허가되었는지를 확인한다.

- eNB는 전용 RRC 시그널링을 통해(또는 무자원) 디스커버리 정보 어나운스먼트를 위해 UE가 타입 1 자원 풀 또는 전용 타입 2 자원을 이용하도록 설정한다.

- eNB에 의해 할당된 자원은 a) eNB가 RRC 시그널링에 의해 자원(들)을 설정해제(de-configure)하거나 b) UE가 IDLE로 진입할 때까지 유효하다. (자원이IDLE에서도 유효한 채로 남아 있을 수 있던지 아니던 간에 문제가 되지 않는다(FFS)).

RRC_IDLE 및 RRC_CONNECTED의 수신 UE는 허가됨에 따라 타입 1 및 타입 2 디스커버리 자원 풀을 모니터한다. eNB는 SIB에서 디스커버리 정보 모니터링에 사용되는 자원 풀 설정을 제공한다. SIB는 이웃 셀에서 어나운싱하는데 사용되는 디스커버리 자원을 포함할 수 있다.

ProSe 통신에서, MAC에서, SL-SCH 서브헤더는 7개의 헤더 필드 V/R/R/R/R/SRC/DST로 구성되고, 이는 총 6바이트이고, RLC에서, RLC UM 만이 사용된다.

도 13a 내지 13e는 MAC PDU 구조를 나타내는 개념도이다.

MAC PDU는 도 6.1.X-4에 기재된 바와 같이 MAC 헤더, 제로 또는 그 이상의 MAC 서비스 데이터 유닛(MAC SDU), 제로 또는 그 이상의 MAC 제어 엘레멘트, 및 선택적인 패딩으로 구성된다.

MAC 헤더 및 MAC SDU는 가변 사이즈이다.

MAC PDU 헤더는 하나의 SL-SCH 서브헤더, 하나 이상의 MAC PDU 서브헤더로 구성되고; SL-SCH 서브헤더를 제외한 각각의 서브헤더는 MAC SDU, MAC 제어 엘레멘트 또는 패딩에 대응한다.

SL-SCH 서브헤더는 7개의 헤더 필드 V/R/R/R/R/SRC/DST로 구성된다.

MAC PDU 서브헤더는 MAC PDU 내의 마지막 서브헤더 및 고정 사이즈 MAC 제어 엘레멘트를 제외하고 6개의 헤더 필드 R/R/E/LCID/F/L로 구성된다. MAC PDU 내의 마지막 서브헤더 및 고정 사이즈 MAC 제어 엘레멘트를 위한 서브헤더는 4개의 헤더 필드 R/R/E/LCID만으로 구성된다. 패딩에 대응하는 MAC PDU 서브헤더는 4개의 헤더 필드 R/R/E/LCID로 구성된다.

MAC PDU 서브헤더는 해당 MAC 제어 엘레멘트, MAC SDU들 및 패딩과 동일한 순서를 갖는다.

MAC 제어 엘레멘트는 항상 임의의 MAC SDU들의 앞에 배치된다.

패딩은, 1-바이트 또는 2-바이트 패딩이 필요할 때를 제외하고, MAC PDU의 끝에 발생한다. 패딩은 임의의 값을 가질 수 있고 UE는 이를 무시할 수 있다. 패딩이 MAC PDU의 끝에서 수행되면, 제로 또는 그 이상의 패팅 바이트가 허용된다.

1-바이트 또는 2-바이트 패딩이 필요하면, 패딩에 대응하는 1 또는 2개의 MAC PDU 서브헤더가 SL-SCH 서브헤더 뒤 및 임의의 다른 MAC PDU 서브헤더 앞에 배치된다.

최대 1개의 MAC PDU가 TB마다 전송될 수 있다.

도 13b는 7비트 L 필드를 갖는 R/R/E/LCID/F/L 서브헤더이고, 도 13c는 15비트 L 필드를 갖는 R/R/E/LCID/F/L 서브헤더이고, 도 13d는 R/R/E/LCID MAC 서브헤더이다.

MAC 헤더는 가변 사이즈이고 다음의 필드로 구성된다.

1) LCID: 논리 채널 ID 필드는 각각 DL-SCH, UL-SCH 및 MCH에 대한 표 1, 표 2 및 표 3에 기재된 바와 같이 해당 MAC SDU의 논리 채널 인스턴스 또는 해당 MAC 제어 엘레멘트 또는 패딩의 타입을 식별한다. MAC PDU 내에 포함되는 각각의 MAC SDU, MAC 제어 엘레멘트 또는 패딩에 대하여 하나의 LCID 필드가 존재한다. 그에 더하여, 단일 바이트 또는 2바이트 패딩이 필요하지만 MAC PDU의 끝의 패딩에 의해 달성될 수 없을 때 하나 또는 2개의 추가의 LCID 필드가 MAC PDU에 포함된다. LCID 필드 사이즈는 5비트이다. 아래 표 1은 DL-SCH에 대한 LCID의 값, 표 2는 UL-SCH에 대한 LCID의 값, 표 3은 MCH에 대한 LCID의 값을 나타낸다.

2) L: 길이 필드는 해당 MAC SDU 또는 가변 사이즈 MAC 제어 엘레멘트의 바이트 길이를 나타낸다. 고정 사이즈 MAC 제어 엘레멘트에 대응하는 서브헤더와 마지막 서브헤더를 제외하고 MAC PDU 서브헤더마다 하나의 L 필드가 존재한다. L 필드의 사이즈는 F 필드로 지시된다.

3) F: 포맷 필드는 표 4에서 지시된 바와 같이 길이 필드의 사이즈를 나타낸다. 고정 사이즈 MAC 제어 엘레멘트에 대응하는 서브헤더와 마지막 서브헤더를 제외하고 MAC PDU 서브헤더마다 하나의 F 필드가 존재한다. F 필드의 사이즈는 1 비트이다. MAC SDU 또는 가변 사이즈 MAC 제어 엘레멘트의 사이즈가 128 바이트보다 작으면, F 필드의 값이 0으로 설정되고, 그렇지 않으면 1로 설정된다. 아래 표 4는 F 필드의 값을 나타낸다.

4) E: 확장 필드는 MAC 헤더에 더 많은 필드가 존재하는지를 나타내는 플래그이다. E 필드가 "1"로 설정되어 적어도 R/R/E/LCID 필드의 다른 세트를 나타낸다. E 필드가 "0"으로 설정되어 다음 바이트에서 MAC SDU, MAC 제어 엘레멘트 또는 패딩이 시작한다는 것을 나타낸다.

5) R: "0"으로 설정된 유보 비트

레가시 시스템에서, LCID는 해당 MAC SDU의 논리 채널 인스턴스 또는 해당 MAC 제어 엘레멘트 또는 패딩의 타입을 식별하는데 사용된다. MAC PDU 내에 포함되는 각각의 MAC SDU, MAC 제어 엘레멘트 또는 패딩에 대한 하나의 LCID 필드가 존재한다. 논리 채널 ID는 무선 베어러가 설정될 때 각각의 논리 채널을 위해 할당된다. 현재, 데이터 무선 베어러에 유용한 8개의 값이 존재한다(3 내지 10).

도 13e는 SL-SCH MAC 서브헤더이다. 도 14의 MAC 서브헤더는 7개의 헤더 필드 V/R/R/R/R/SRC/DST로 구성된다. MAC 헤더는 가변 사이즈이고 다음의 필드로 구성된다: i) 'V'는 SL-SCH 서브헤더의 어느 버전이 사용되는지를 지시하는 MAC PDU 포맷 버전 번호 필드이다. 명세서의 이 버전에서, 단 하나의 포맷 버전이 정의되고, 따라서, 이 필드는 "0001"로 설정될 수 있다. V 필드 사이즈가 4비트이고, ii) 'SRC'는 소스의 아이덴티티를 전달하는 소스 ID (또는 소스 Layer-2 ID 필드)이다. 이것은 ProSe UE ID로 설정된다. SRC 필드 사이즈는 24 비트이고, iii) 'DST'는 타겟 ID (또는 목적지 Layer-2 ID)의 16 최상위 비트를 전달하는 DST 필드이다. 목적지 Layer-2 ID는 ProSe Layer-2 그룹 ID로 설정되고, iv) 'R'는 유보 비트로 "0"이 설정된다.

소스 ID(SRC)는 사이드링크 ProSe 직접 통신에서 데이터의 전송자를 식별한다. 소스 ID는 24 비트 길이이며 수신기 내의 RLC UM 엔티티 및 PDCP 엔티티의 식별을 위해 ProSe Layer-2 그룹 ID 및 LCID와 함께 사용된다.

타겟 ID(DST)는 사이드링크 ProSe 직접 통신에서 데이터의 타겟을 식별한다. 타겟 ID는 24 비트 길이이며 MAC 계층 내에서 2개의 비트 스트링으로 분리된다: i) 하나의 비트 스트링은 타겟 ID의 LSB 부분(8 비트)이고 사이드링크 제어 Layer-1 ID로서 물리 계층으로 전달된다. 이것은 사이드링크 제어에서 의도된 데이터의 타겟을 식별하고 물리 계층에서 패킷의 필터링에 사용된다. ii) 제2 비트 스트링은 타겟 ID의 MSB 부분(16 비트)이고 MAC 헤더 내에서 전달된다. 이것은 MAC 계층에서 패킷의 필터링에 사용된다.

그룹 형성 및 UE에서 소스 ID, 타겟 ID 및 사이드링크 제어 L1 ID를 설정하는데 액세스 계층 시그널링이 요구되지 않는다. 이들 아이덴티티는 상위층에 의해 제공되거나 상위층에 의해 제공된 아이덴티티로부터 도출된다. 그룹 캐스트 및 브로드캐스트의 경우, 상위층에 의해 제공되는 ProSe UE ID는 소스 ID로서 직접 사용되고 상위층에 의해 제공되는 ProSe Layer-2 그룹 ID는 MAC 계층에서 타겟 ID로서 직접 사용된다.

소스 ID는 상위층에 의해 지시되거나 소스 UE 자체에 의해 생성될 수 있다. 각각의 UE가 D2D 통신을 실행하기 전에 자신의 D2D-ID를 생성하면, 각각의 생성된 D2D-ID가 동일하다는 문제가 있고, 이 경우, D2D 통신은 계속되지 않는다. D2D-ID 충돌 케이스를 핸들링하기 위해 정의된 몇 가지 방법이 존재해야 한다.

도 14는 2개의 비확인(unacknowledged) 모드 피어 엔티티의 모델을 나타내는 개념도이다.

비확인 모드(UM; Unacknowledged Mode)에서, 상위층으로의 순차 전달이 제공되지만, 손실된 PDU의 재송신이 요구되지 않는다. UM는 전형적으로 에러 없는 전달이 짧은 전달 시간과 비교하여 덜 중요한 VoIP 등의 서비스에 이용된다. 투명 모드(TM; Transparent Mode)는, 비록 지원되지만, 랜덤 액세스 등의 특정 목적에만 사용된다.

UM은 세그멘테이션/리어셈블리 및 순차 절달을 지원하지만 재송신은 지원하지 않는다. 이 모드는 에러없는 전달이 요구되지 않을 때, 예를 들어, 보이스-오버(voice-over) IP 또는 재송신이 요청될 수 없을 때, 예를 들어, MBSFN을 이용한 MTCH 및 MCCH 상의 브로드캐스트 송신에 사용된다.

송신 UM RLC 엔티티가 RLC SDU들로부터 UMD PDU들을 형성할 때, 송신 UM RLC 엔티티는 i) RLC SDU들을 세그먼트 및/또는 연결(concatenate)하여 UMD PDU들이 하위층에 의해 알려진 특정 송신 기회에서 하위층에 의해 지시된 RLC PDU(들)의 전체 사이즈에 맞도록 하고; ii) 관련된 RLC 헤더들을 UMD PDU에 포함시킬 수 있다.

수신 UM RLC 엔티티가 UMD PDU들을 수신하면, 수신 UM RLC 엔티티는 i) UMD PDU들이 중복 수신되었는지 아닌지를 검출하고 중복된 UMD PDU들을 폐기하고; ii) UMD PDU들이 순차적으로 수신되지 않으면 리오더링하고; iii) 하위층에서 UMD PDU의 손실을 검출하고 과도한 리오더링 지연을 회피하고; iv) 리오더링된 UMD PDU들로부터 RLC SDU들을 리어셈블링하고 (손실이 검출된 RLC PDU는 처리하지 않고) RLC SN의 오름차순으로 RLC SDU들을 상위층으로 전달하고; v) 특정 RLC SDU에 속하는 UMD PDU의 하위층에서의 손실 때문에 RLC SDU로 리어셈블링될 수 없는 수신된 UMD PDU들을 폐기한다.

RLC 재확립시에, 수신 UM RLC 엔티티는 비순차적으로 수신된 UMD PDU로부터 RLC SDU를 리어셈블링하여, 가능하다면, 상위층으로 전달할 수 있고, ii) RLC SDU들로 리어셈블링될 수 없는 임의의 나머지 UMD PDU들을 폐기하고 iii) 관련된 상태 변수를 초기화하고 관련 타이머를 중지시킨다.

수신 UM RLC 엔티티는 상태 변수 VR(UH)에 따라 다음과 같이 리오더링 윈도우를 유지할 수 있다.

i) (VR(UH) - UM_Window_Size) ≤SN < VR(UH)이면, SN이 리오더링 윈도우 내에 있고;

ii) 그렇지 않으면, SN이 리오더링 윈도우 밖에 있다.

하위층으로부터 UMD PDU를 수신하면, 수신 UM RLC 엔티티는 수신된 UMD PDU를 폐기하거나 수신 버퍼에 배치할 수 있다.

수신된 UMD PDU가 수신 버퍼에 배치되면, 수신 UM RLC는 상태 변수를 업데이트하고 RLC SDU들을 리어셈블링하여 상위층으로 전달하고 필요에 따라 t-리오더링(t-Reordering)을 시작/중지한다.

t-리오더링이 만료되면, 수신 UM RLC 엔티티는 상태 변수를 업데이트하고 RLC SDU들을 리어셈블링하여 상위층으로 전달하고 필요에 따라 t-리오더링을 시작한다.

SN = x를 갖는 UMD PDU가 하위층으로부터 수신될 때, VR(UR) < x < VR(UH)이고 SN = x를 갖는 UMD PDU가 이전에 수신되었거나 (VR(UH) - UM_Window_Size) ≤ x < VR(UR)이면, 수신 UM RLC 엔티티는 수신된 UMD PDU를 폐기할 수 있다.

그렇지 않으면, 수신 UM RLC 엔티티는 수신된 UMD PDU를 수신 버퍼에 배치할 수 있다.

SN = x를 갖는 UMD PDU가 수신 버퍼에 배치될 때, 수신 UM RLC 엔티티는 VR(UH)를 x + 1로 업데이트하고 리오더링 윈도우 밖에 있는 SN을 갖는 임의의 UMD PDU로부터 RLC SDU들을 리어셈블링하고, 그렇게 하면 RLC 헤더를 제거하고 이전에 전달되지 않았거나 x가 리오더링 윈도우 밖에 있으면 RLC SN의 오름차순으로 리어셈블링된 RLC SDU들을 상위층으로 전달한다.

If VR(UR)이 리오더링 윈도우 밖에 있으면, 수신 UM RLC 엔티티는 VR(UR)를 (VR(UH) - UM_Window_Size)로 설정할 수 있다.

수신 버퍼가 SN = VR(UR)를 갖는 UMD PDU를 포함하면, 수신 UM RLC 엔티티는, VR(UR)을, 수신되지 않은 SN > 현재 VR(UR)을 갖는 제1 UMD PDU의 SN으로 업데이트하고, SN < 업데이트된VR(UR)을 갖는 임의의 UMD PDU로부터 RLC SDU를 리어셈블링하고, 그렇게 하면 RLC 헤더를 제거하고, 전에 전달되지 않았으면 RLC SN의 오름차순으로 리어셈블링된 RLC SDU를 상위층으로 전달한다;

t-리오더링이 실행되고 VR(UX) ≤VR(UR)이거나 t-리오더링이 실행되고 VR(UX)이 리오더링 윈도우 밖에 있고 VR(UX)이 VR(UH)와 같지 않으면, 수신 UM RLC 엔티티는 t-리오더링을 중단하고 리셋한다.

t-리오더링이 실행되지 않고 (t-리오더링이 상기 동작 때문에 중단된 경우를 포함) VR(UH) > VR(UR)이면, 수신UM RLC 엔티티는 t-리오더링을 시작하고 VR(UX)를 VR(UH)로 설정한다.

t-리오더링이 만료되면, 수신 UM RLC 엔티티는, VR(UR)를, 수신되지 않은 SN ≥ VR(UX)를 갖는 제1 UMD PDU의 SN으로 업데이트하고, SN < 업데이트된 임의의 UMD PDU들로부터 VR(UR) RLC SDU들을 리어셈블링하고, 그렇게 히면 RLC 헤더들을 제거하고, 전에 전달되지 않았으면 RLC SN의 오름차순으로 재어셈블링된 RLC SDU들을 상위층으로 전달할 수 있다.

VR(UH) > VR(UR)이면, 수신 UM RLC 엔티티는 t-리오더링을 시작하고 VR(UX)를 VR(UH)로 설정한다.

각각의 송신 UM RLC 엔티티는 상술한 다음의 상태 변수를 유지한다:

a) VT(US): 이 상태 변수는 다음의 새로 생성된 UMD PDU에 할당될 SN의 값을 유지한다. 이것은 초기에 0으로 설정되고 UM RLC 엔티티가 SN = VT(US)를 갖는 UMD PDU를 전달할 때마다 업데이트된다.

각각의 수신 UM RLC 엔티티는 상술한 다음의 상태 변수를 유지한다:

a) VR(UR) - UM 수신 상태 변수: 이 상태 변수는 리오더링을 위해 여전히 고려되는 가장 빠른 UMD PDU의 SN을 따르는 SN의 값을 유지한다. 이것은 초기에 0으로 설정된다.

b) VR(UX) - UM t-리오더링 상태 변수: 이 상태 변수는 t-리오더링을 트리거한 UMD PDU의 SN을 따르는 SN의 값을 유지한다.

c) VR(UH) - UM 최상위 수신 상태 변수: 이 상태 변수는 수신된 UMD PDU 중 최상위의 SN을 갖는 UMD PDU 다음의 SN의 값을 유지하고, 이것은 리오더링 윈도우의 더 높은 에지로서 제공된다. 이것은 초기에 0으로 설정된다.

도 15a 내지 15f는 UMD PDU를 나타내는 개념도이다.

도 15a는 5비트 SN을 갖는 UMD PDU의 도면이고, 도15b는 10비트 SN을 갖는 UMD PDU의 도면이고, 도 15c는 5비트 SN을 갖는 UMD PDU(홀수의 LI들, 즉, K = 1, 3, 5, …)의 도면이고, 도 15d는 5비트 SN을 갖는 UMD PDU (짝수의 LI들, 즉, K = 2, 4, 6, …)의 도면, 도 15e는 10비트 SN을 갖는 UMD PDU(홀수의 LI들, 즉 K = 1, 3, 5, …)의 도면, 도 15f는 10비트 SN을 갖는 UMD PDU(짝수의 LI들, 즉, K = 2, 4, 6, …)의 도면이다.

UMD PDU는 데이터 필드 및 UMD PDU 헤더로 구성된다. UMD PDU 헤더는 고정 부분(모든 UMD PDU를 위해 존재하는 필드) 및 확장 부분 (필요할 때 UMD PDU를 위해 존재하는 필드)로 구성된다. UMD PDU 헤더 자체의 고정 부분은 바이트 정렬되고 FI, E 및 SN으로 구성된다. UMD PDU 헤더 자체의 확장 부분은 바이트 정렬되고 E(들) 및 LI(들)로 구성된다.

UM RLC 엔티티는 5비트 SN 또는 10비트 SN을 사용하도록 RRC에 의해 설정된다. 5 비트 SN이 설정되면, UMD PDU 헤더의 고정 부분의 길이가 1 바이트이다. 10 비트 SN이 설정되면, 모두 R1 필드로 대체되는 D/C, RF 및 P 필드를 제외하고, UMD PDU 헤더의 고정 부분이 AMD PDU 헤더의 고정 부분과 동일하다. UMD PDU 헤더의 확장 부분은 AMD PDU 헤더의 확장 부분과 동일하다(설정된 SN 사이즈와 관계없이).

UMD PDU 헤더는 UMD PDU 내에 1보다 많은 데이터 필드 엘레멘트가 존재하는 경우에만 확장 부분으로 구성되고, 이 경우, E 및 LI은 마지막을 제외하고 모든 데이터 필드 엘레멘트를 위해 존재한다. 또한, UMD PDU 헤더가 홀수의 LI(들)로 구성되면, 마지막 LI후에 4개의 패딩 비트가 따른다.

도 15a 내지 도 15f의 각 필드의 정의에서, 제1 및 최상위 비트가 최좌측 비트이고 마지막 및 최하위 비트가 최우측 비트인 파라미터 내의 비트가 표현된다. 다르게 기재되지 않으면, 정수는 무부호 정수의 표준 바이너리 인코딩으로 인코딩된다.

- 데이터 필드: 데이터 필드 엘레멘트는 송신기에서 RLC 엔티티에 도달하는 순서로 데이터 필드에 매핑된다. 데이터 필드 사이즈의 그래뉼러리티(granularity)는 1바이트이고, 최대 데이터 필드 사이즈는 최대 TB 사이즈 - 최소 MAC PDU 헤더 사이즈 및 최소 RLC PDU 헤더 사이즈의 합이다. UMD PDU 세그먼트는 데이터 필드에 매핑된다. 제로 RLC SDU 세그먼트 및 하나 이상의 RLC SDU, 하나 또는 2개의 RLC SDU 세그먼트 및 제로 또는 그 이상의 RLC SDU; RLC SDU 세그먼트는 데이터 필드의 시작 또는 끝에 매핑되고, 2047 옥텟(octets) 보다 큰RLC SDU 또는 RLC SDU 세그먼트는 단지 데이터 필드의 끝에 매핑될 수 있다. 2개의 RLC SDU 세그먼트가 존재하면, 이들은 상이한 RLC SDU들에 속한다.

- 시퀀스 번호(SN) 필드: SN 필드는 해당 UMD 또는 AMD PDU의 시퀀스 번호를 나타낸다. AMD PDU 세그먼트에 대하여, SN 필드는, AMD PDU 세그먼트가 구성된 본래의 AMD PDU의 시퀀스 번호를 나타낸다. 시퀀스 번호는 UMD 또는 AMD PDU 마다 하나씩 증가한다. 길이는 UMD PDU에 대하여 (설정가능한) 5비트 또는 10비트이다.

- 확장 비트(E) 필드: 길이는 1비트이다. E 필드는 데이터 필드가 뒤따르는지 또는 E 필드 및 LI 필드의 세트가 뒤따르는지를 나타낸다. E 필드의 설명은 표 5 및 6에 제공된다.

- 길이 지시기(LI) 필드: 길이는 11비트이다. LI 필드는 UM 또는 AM RLC 엔티티에 의해 전달/수신된 RLC 데이터 PDU에 존재하는 해당 데이터 필드 엘레멘트의 바이트 길이를 나타낸다. RLC 데이터 PDU 헤더에 존재하는 LI 은 RLC 데이터 PDU의 데이터 필드에 존재하는 제1 데이터 필드 엘레멘트에 대응하고, RLC 데이터 PDU 헤더에 존재하는 제2 LI는 RLC 데이터 PDU의 데이터 필드에 존재하는 제2 데이터 필드 엘레멘트에 대응한다. 값 0은 유보(reserved)된다.

- 프레이밍 정보 (FI) 필드: 길이는 2비트이다. FI 필드는 RLC SDU가 데이터 필드의 시작 및/또는 끝에서 세그먼트되는지를 나타낸다. 특히, FI 필드는 데이터 필드의 제1 바이트가 RLC SDU의 제1 바이트에 대응하는지 및 데이터 필드의 마지막 바이트가 RLC SDU의 마지막 바이트에 대응하는지를 나타낸다. FI 필드의 설명은 표 7에 제공된다.

도 16은 3개의 상이한 상향링크 승인에 대한 2개의 논리 채널의 우선순위화를 나타내는 도면이다.

상이한 우선순위의 다수의 논리 채널이 하향링크에서 동일한 MAC 멀티플렉싱 기능을 이용하여 동일한 전송 블록으로 멀티플렉싱될 수 있다. 그러나, 우선순위화가 스케줄러의 제어 하에 있고 구현에 달려있는 하향링크의 경우와 달리, 상향링크 멀티플렉싱은 스케줄링 승인이 단말 내의 특정 무선 베어러에 적용되는 것이 아니라 단말의 특정 상향링크 캐리어에 적용되기 때문에 단말 내의 잘 정의된 룰 세트에 따라 수행된다. 무선 베어러 특정 스케줄링 승인을 사용하는 것은 하향링크에서 제어 시그널링 오버헤드를 증가시키고, 따라서, 단말별 스케줄링이 LTE에서 사용된다.

가장 간단한 멀티플렉싱 룰은 엄격한 우선순위로 논리 채널을 제공하도록 하는 것이다. 그러나, 이것은 더 낮은 우선순위 채널의 고갈(starvation)을 초래할 수 있고; 그 전송 버퍼가 비워질 때까지 모든 자원들은 높은 우선순위 채널에 주어진다. 전형적으로, 오퍼레이터는 또한 대신 낮은 우선순위 서비스에 적어도 약간 스루풋을 제공하고 싶어한다. 그러므로, LTE 단말에서의 각각의 논리 채널에 대하여, 우선순위 값에 더하여 우선순위화된 데이터 레이트(prioritized data rate)가 설정된다. 그러면, 우선순위화된 데이터 레이트까지 우선순위 내림차순으로 논리 채널이 제공되고, 이는 스케줄링된 데이터 레이트가 적어도 우선순위화된 데이터 레이트의 합만큼 큰 한 고갈을 피할 수 있다. 우선순위화된 데이터 레이트를 초과하면, 승인이 완전히 이용되거나 버퍼가 빌 때까지 엄격한 우선순위로 채널이 제공된다. 이것은 도 6에 도시된다.

도 16을 참조하면, 논리 채널 1(LCH 1)의 우선순위가 논리 채널 2(LCH 2)의 우선순위보다 높은 것으로 가정한다. (A)의 경우, LCH 1의 모든 우선순위화된 데이터는 전송될 수 있고 LCH 2의 우선순위화된 데이터의 일부가 스케줄링된 데이터 레이트의 양까지 전송될 수 있다. (B)의 경우, LCH 1의 모든 우선순위화된 데이터 및 LCH 2의 모든 우선순위화된 데이터가 전송될 수 있다. (C)의 경우, LCH 1의 모든 우선순위화된 데이터 및 LCH 2의 모든 우선순위화된 데이터가 전송될 수 있고 LCH 1의 데이터의 일부가 추가로 전송될 수 있다.

논리 채널 우선순위화 절차는 새로운 송신이 수행될 때 적용된다. RRC는 각각의 논리 채널에 대한 시그널링에 의해 상향링크 데이터의 스케줄링을 제어한다: 증가하는 우선순위 값이 더 낮은 우선 순위 레벨을 나타내는 우선순위, 우선순위화된 비트 레이트(Prioritized Bit Rate (PBR))를 설정하는 prioritisedBitRate, 버킷 사이즈 듀레이션(Bucket Size Duration (BSD))를 설정하는 bucketSizeDuration.

UE는 각각의 논리 채널(j)에 대하여 변수(Bj)를 유지한다. Bj는 관련된 논리 채널이 확립될 때 제로로 초기화되고 TTI마다 급 PBR×TTI 듀레이션 만큼 증가하고, 여기서, PBR은 논리 채널(j)의 우선순위화된 비트 레이트이다. 그러나, Bj의 값은 버킷 사이즈를 초과할 수 없고, Bj의 값이 논리 채널(j)의 버킷 사이즈보다 크면, 버킷 사이즈로 설정될 수 있다. 논리 채널의 버킷 사이즈는 PBR×BSD와 동일하고, 여기서, PBR 및 BSD은 상위층에 의해 설정된다.

UE는 새로운 전송이 수행될 때 다음의 논리 채널 우선순위화 절차를 수행할 수 있다:

UE는 새로운 전송이 수행될 때 다음의 논리 채널 우선순위화 절차를 수행할 수 있다:

- UE는 다음의 단계에서 자원을 논리 채널에 할당할 수 있다:

i) 단계 1: Bj > 0를 갖는 모든 논리 채널에는 우선순위 내림차순으로 자원이 할당된다. 무선 베어러의 PBR이 "무한"으로 설정되면, UE는 더 낮은 우선순위 무선 베어러(들)의 PBR을 충족하기 전에 무선 베어러 상의 전송에 이용가능한 모든 데이터에 자원을 할당할 수 있다;

ii) 단계 2: UE는 단계 1에서 논리 채널(j)에 제공된 MAC SDU들의 전체 사이즈에 의해 Bj를 감소시킬 수 있다 (Bj의 값은 네가티브일 수 있다.)

iii) 단계 3: 임의의 자원이 남으면, 어떤 것이 먼저 오든 간에 논리 채널에 대한 데이터 또는 UL 승인이 고갈될 때까지 (Bj의 값과 무관하게) 모든 논리 채널이 엄격한 우선순위 내림차순으로 제공된다. 동일한 우선순위로 설정된 논리 채널은 동일하게 제공되어야 한다.

UE는 또한 상기의 스케줄링 절차 동안 이하의 규칙을 따를 것이다:

i) UE는 전체 SDU(또는 부분적으로 전송되는 SDU 또는 재전송되는 RLC PDU)가 나머지 자원에 맞으면 RLC SDU(또는 부분적으로 전송되는 SDU 또는 재전송되는 RLC PDU) 를 세그먼트하지 않아야 하고; ii) UE가 논리 채널로부터의 RLC SDU를 세그먼트하면, 세그먼트의 사이즈를 최대화하여 승인을 가능한 한 많이 채워야 하고; iii) UE는 데이터의 전송을 최대화해야 하고, vi) UE에 전송에 이용가능한 데이터를 가지면서 4바이트보다 크거나 같은 UL 승인 사이즈가 주어지면, (UL 승인 사이즈가 7바이트보다 작지 않고 AMD PDU 세그먼트가 전송될 필요가 없으면) UE는 패딩 BSR 및/또는 패딩만을 전송하지 않아야 한다.

UE는 중단된 무선 베어러에 대응하는 논리 채널에 대한 데이터를 전송하지 않는다. 논리 채널 우선순위화 절차를 위해, UE는 다음의 상대 우선순위를 내림차순으로 고려할 수 있다:

- C-RNTI에 대한 MAC 제어 엘레멘트 또는 UL-CCCH로부터의 데이터;

- 패딩을 위해 포함된 BSR을 제외한 BSR에 대한 MAC 제어 엘레멘트;

- PHR 또는 확장된 PHR에 대한 MAC 제어 엘레멘트;

- UL-CCCH로부터의 데이터를 제외한 임의의 논리 채널로부터의 데이터;

- 패딩을 위해 포함되는 BSR에 대한 MAC 제어 엘레멘트.

종래 기술에 있어서, 단말이 LCP 절차를 수행할 때, 단말이 4 바이트 이상의 상향링크 승인을 제공받으면, 단말은 MAC PDU를 패딩하는 것만으로 MAC PDU를 전송하면 안 된다. 이는 단말이 데이터를 포함하기에 충분히 큰 상향링크 승인을 수신하는 경우, 패딩 만된 MAC PDU를 전송하기 않기 위함이다. 4 바이트는 2 바이트의 MAC 헤더 (R/R/E/LCID/F/L), 1 바이트의 RLC 헤더 및 1 바이트의 MAC 페이로드를 고려하여 결정된다.

ProSe 통신에서, MAC에서 SL-SCH 서브해더는 총 6 바이트인 7개의 헤더 필드 V/R/R/R/R/SRC/DST를 포함하며, RLC에서는 RLC UM만이 사용된다.

새로운 SL-SCH 서브 헤더가 도입됨에 따라, ProSe를 위하여 4 바이트 조건이 재검토되어야 한다. 반면, ProSe UE는 PC5 데이터를 포함할 충분한 공간이 없더라도 PC5 데이터를 포함하여야 한다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 D2D 통신 시스템에서 패딩 만을 가지는 MAC PDU 전송을 피하기 위한 도면이다.

본 발명에서, 단말이 사이드 링크 승인을 받을 때, 사이트 링크 승인이 SL-SCH MAC 서브헤더, R/R/E/LCID/F/L MAC 서브헤더, RLC 서브해더 및 1 바이트의 데이터를 포함하기에 충분히 큰 경우, 단말은 패딩 만을 포함하는 MAC PDU를 전송하여서는 안 된다.

단말은 PC5 인터페이스를 통하여 다른 단말과 직접적으로 통신할 수 있다 (S1701). 단말은 적어도 하나의 사이드 링크 논리 채널로 구성되며, 상기 채널을 통하여 단말은 다른 단말과 직접적으로 데이터를 전송 및/또는 수신할 수 있다.

송신 단말이 기지국으로부터 사이드 링크 승인을 수신할 때 (S1703), 송신 단말은 수신한 사이드 링크 승인의 크기를 확인할 수 있다 (S1705).

수신한 사이드 링크 승인이 송신 자원이 XX+1 바이트보다 작음을 지시하는 경우 (i.e. MAC PDU의 최소 크기가 XX 바이트), 송신 단말은 패딩 비트만을 포함하여 MAC PDU를 전송하거나, 송신 단말은 수신한 사이드 링크 승인을 무시하고 폐기할 수 있다. 또는, 송신 단말은 수신한 사이드 링크 승인을 유지한 채, 수신 단말에 스케줄링 할당을 전송하지 않을 수 있다 (S1707).

송신 단말이 수신한 사이드 링크 승인을 유지한 채 수신 단말에 스케줄링 할당을 전송하지 않는 경우, 송신 단말은 패딩 비트만을 포함하는 MAC PDU를 생성하거나, STCH로부터 RLC PDU를 포함하는 어떠한 MAC PDU도 생성하지 않을 수 있다. 이러한 경우, 단말은 STCH로부터 어떠한 RLC PDU도 포함하지 않고 MAC PDU를 생성할 수 있다. 예를 들어, MAC PDU는 MAC 제어 요소만을 포함할 수 있다.

수신한 사이드 링크 승인이 XX+1 바이트보다 작은 전송 자원을 지시하는 경우, 송신 단말은 i) 수신한 사이드 링크 승인의 폐기, ii) 스케줄링 할당의 미전송, iii) STCH로부터 RLC PDU 미전송, 또는 iv) 패딩 만 된 MAC PDU 전송을 지시함으로써 잘못된 사이드 링크 승인의 수신을 기지국에 알릴 수 있다.

일 예로, MAC PDU의 최소 크기 (예를 들어, XX 바이트)는 MAC 헤더 및 사이드 링크 트래픽 채널 (Sidelink Traffic Channel, STCH)을 위한 무선 링크 제어 (Radio Link Control, RLC) 헤더만을 포함할 수 있다. 예를 들어, STCH로부터의 어떠한 RLC SDU도 포함하지 않을 수 있다.

예를 들어, XX는 사이드 링크 공유 채널 (sidelink-shared channel, SL-SCH) MAC 헤더가 6 바이트, R/R/E/LCID/F/L 필드를 포함하는 MAC 서브헤더가 2 바이트, RLC UM을 위한 RLC 서브헤더가 1 바이트라는 가정하에 9로 결정될 수 있다.

일 예로, MAC PDU의 최소 크기는 9 바이트에 대응될 수 있다.

수신한 사이드 링크 승인이 XX+1 바이트 이상인 경우, 송신 단말은 적어도 1 바이트의 RLC SDU를 전송하거나, 수신 단말에 스케줄링 할당을 전송하거나, 적어도 1 바이트의 MAC SDU를 포함하는 MAC PDU를 생성하거나 (예를 들어, 송신 단말은 패딩 만을 포함하는 MAC PDU를 생성하지 않음), 또는 수신 단말에 MAC PDU를 전송할 수 있다 (S1711).

이러한 경우, 수신한 사이드 링크 승인이 10 바이트 이상인 경우, 송신 단말은 수신 단말에 스케줄링 할당을 전송하거나, 적어도 1 바이트의 MAC SDU를 포함하는 MAC PDU를 생성하거나 (예를 들어, 송신 단말은 패딩 만을 포함하는 MAC PDU를 생성하지 않음), 또는 수신 단말로 MAC PDU를 전송할 수 있다.

따라서, 단말이 전송을 위하여 이용 가능한 데이터를 가지면서 10 바이트 이상의 크기를 가지는 사이드 링크 승인을 부여 받는다면, 단말은 패딩 만을 전송하여서는 안 된다.

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 발명의 실시예에 있어서, 기지국(BS)에 의하여 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 상위 노드의 BS에 의하여 수행될 수도 있다. 명백하게, BS를 포함하는 복수의 네트워크 노드들에서, MS와의 통신을 위하여 수행되는 다양한 동작들이 기지국에 의하여 수행되거나 기지국 외의 다른 네트워크 노드들에 의하여 수행될 수 있음은 명백하다. 'eNB'라는 용어는 '고정국(fixed station)', 'NodeB, '기지국(BS)', 액세스 포인트, 등으로 대체될 수도 있다.

상술한 실시예들은, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합과 같은 다양한 수단들에 의하여 구현될 수도 있다.

하드웨어 설정에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 방법은 하나 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 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 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.

상술한 방법들은 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예시를 중심으로 설명되었으나, 본 발명은 3GPP LTE 시스템뿐 아니라 다양한 무선 통신 시스템들에 적용될 수 있다.

Claims (16)

1. 무선 통신 시스템에서 동작하는 송신 단말을 위한 방법에 있어서,
   상기 송신 단말이 수신 단말과 직접 통신하기 위한, 사이드 링크 승인(sidelink grant)을 수신하는 단계;
   상기 수신한 사이드 링크 승인의 크기를 확인하는 단계;
   상기 수신한 사이드 링크 승인의 크기가 10 바이트 이상임에 기반하여, 6 바이트(byte)의 SL-SCH (SideLink-Shared Channel) MAC (Medium Access Control) 서브헤더(subheader), 2 바이트의 MAC 서브헤더, 1 바이트의 RLC (Radio Link Control) 서브헤더 및 적어도 1 바이트의 데이터를 포함하는, MAC PDU (Protocol Data Unit)를 생성하는 단계; 및
   상기 생성된 MAC PDU를 상기 수신 단말로 전송하는 단계; 를 포함하는,
   송신 단말을 위한 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수신한 사이드 링크 승인의 크기가 10바이트 미만임에 기반하여: 상기 MAC PDU는 패딩(padding) 비트(bit)들만을 포함하여 생성되거나;
   상기 MAC PDU는 데이터를 포함하지 않고 생성되는,
   송신 단말을 위한 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 데이터는 MAC SDU (Service Data Unit), RLC (Radio Link Control) SDU, 또는 수신 단말의 스케줄링 할당(scheduling assignment)인,
   송신 단말을 위한 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 SL-SCH MAC 서브헤더 및 상기 MAC 서브헤더는, 상기 데이터의 전송을 위해 포함되는,
   송신 단말을 위한 방법.
5. 무선 통신 시스템에서 동작하는 송신 단말에 있어서,
   무선 주파수 모듈(Radio Frequency, RF); 및
   상기 무선 주파수 모듈을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하며,
   상기 프로세서는,
   상기 송신 단말이 수신 단말과 직접 통신하기 위한, 사이드 링크 승인(sidelink grant)을 수신하고,
   상기 수신한 사이드 링크 승인의 크기를 확인하고,
   상기 수신한 사이드 링크 승인의 크기가 10 바이트 이상임에 기반하여, 6 바이트(byte)의 SL-SCH (SideLink-Shared Channel) MAC (Medium Access Control) 서브헤더(subheader), 2 바이트의 MAC 서브헤더, 1 바이트의 RLC (Radio Link Control) 서브헤더 및 적어도 1 바이트의 데이터를 포함하는, MAC PDU (Protocol Data Unit)를 생성하며,
   상기 생성된 MAC PDU를 상기 수신 단말로 전송하도록 구성되는,
   송신 단말.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 수신한 사이드 링크 승인의 크기가 10바이트 미만임에 기반하여: 상기 MAC PDU는 패딩(padding) 비트(bit)들만을 포함하여 생성되거나;
   상기 MAC PDU는 데이터를 포함하지 않고 생성되는,
   송신 단말.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 데이터는 MAC SDU (Service Data Unit), RLC (Radio Link Control) SDU, 또는 수신 단말의 스케줄링 할당(scheduling assignment)인,
   송신 단말.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 SL-SCH MAC 서브헤더 및 상기 MAC 서브헤더는, 상기 데이터의 전송을 위해 포함되는,
   송신 단말.
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