KR102364240B1 - 차세대 이동 통신 시스템에서 단말의 네트워크 연결을 지원하는 방법 및 장치 - Google Patents

차세대 이동 통신 시스템에서 단말의 네트워크 연결을 지원하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명은 차세대 이동통신 시스템에서 단말이 네트워크에 연결을 설정하려고 할 때 이를 지원하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

차세대 이동 통신 시스템에서 단말의 네트워크 연결을 지원하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING A NETWORK CONNECTION OF A TERMINAL IN A NEXT GENERATION COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 차세대 이동통신 시스템에서 단말이 네트워크에 연결을 설정하려고 할 때 이를 지원하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 차세대 이동통신 시스템에서 단말이 네트워크에 연결을 설정하려고 할 때 경쟁해소를 지원하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
5G 시스템에서는 기존 4G 시스템 대비 다양한 서비스에 대한 지원을 고려하고 있다. 예를 들어, 가장 대표적인 서비스들은 모바일 초광대역 통신 서비스(eMBB: enhanced mobile broad band), 초 고신뢰성/저지연 통신 서비스(URLLC: ultra-reliable and low latency communication), 대규모 기기간 통신 서비스(mMTC: massive machine type communication), 차세대 방송 서비스(eMBMS: evolved multimedia broadcast/multicast Service) 등이 있을 수 있다. 그리고, 상기 URLLC 서비스를 제공하는 시스템을 URLLC 시스템, eMBB 서비스를 제공하는 시스템을 eMBB 시스템 등이라 칭할 수 있다. 또한, 서비스와 시스템이라는 용어는 혼용되어 사용될 수 있다.
이 중 URLLC 서비스는 기존 4G 시스템과 달리 5G 시스템에서 새롭게 고려하고 있는 서비스이며, 다른 서비스들 대비 초 고 신뢰성(예를 들면, 패킷 에러율 약 10-5)과 저 지연(latency)(예를 들면, 약 0.5msec) 조건 만족을 요구한다. 이러한 엄격한 요구 조건을 만족시키기 위하여 URLLC 서비스는 eMBB 서비스보다 짧은 전송 시간 간격(TTI: transmission time interval)의 적용이 필요할 수 있고 이를 활용한 다양한 운용 방식들이 고려되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술인 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
차세대 이동 통신 시스템에서는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 더 많은 기기들이 네트워크에 연결을 설정할 수 있다. 따라서 차세대 이동 통신 시스템에서는 상기와 같은 수많은 무선 통신 기기들을 관리하기 위해서 더 큰 공간(space)을 갖는 새로운 식별자를 도입하고, 서로 다른 식별자를 할당하여 상기 무선 통신 기기들을 관리할 수 있어야 한다. 하지만 상기와 같이 더 큰 공간을 갖는 새로운 식별자를 도입하게 되면 상기 새로운 식별자를 할당 받은 무선 통신 기기들과 일반 식별자를 할당 받은 무선 통신 기기들이 구별되어 네트워크에 접속되는 방법이 지원될 필요가 있다.
또한 복수 개의 무선 통신 기기들이 동시에 네트워크에 접속할 수 있기 때문에 이러한 경쟁 해소를 효율적으로 수행하기 위한 방법이 필요하다.
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.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 무선 통신 시스템(LTE 시스템)에서 일반적인 식별자를 서로 다른 단말들에게 할당하고, 차세대 이동 통신 시스템에서 새로운 식별자를 서로 다른 단말들에게 할당한 경우, 각 단말이 네트워크에 접속할 때 접속하려고 하는 기지국 혹은 셀이 LTE 시스템에 연결되어 있는 지, 차세대 이동 통신 시스템에 연결되어 있는 지를 시스템 정보로 판단하고, LTE 시스템에 연결된 기지국 혹은 셀인 경우, 이에 적합한 연결 절차와 RRC 메시지 정보를 제안하고, 상기에서 시스템 정보로 판단했을 때 차세대 이동 통신 시스템에 연결된 기지국 혹은 셀인 경우, 이에 적합한 연결 절차와 RRC 메시지 정보를 제안한다.
차세대 이동 통신 시스템에서는 더 많은 무선 통신 기기들을 지원함에 따라 RRC 유휴모드 혹은 RRC 비활성화 모드에 있는 복수 개의 무선 통신 기기들이 연결을 시도할 때 경쟁 및 충돌이 더 쉽게 발생할 수 있다. 따라서 이러한 경쟁 해소를 효율적으로 수행할 수 있는 방법이 필요하다.
네트워크에 접속할 때 접속하려고 하는 기지국 혹은 셀이 LTE 시스템에 연결되어 있는 지, 차세대 이동 통신 시스템에 연결되어 있는 지를 단말이 시스템 정보로 판단하고, LTE 시스템에 연결된 기지국 혹은 셀인 경우, 이에 적합한 연결 절차와 RRC 메시지 정보를 제안하고, 상기에서 시스템 정보로 판단했을 때 차세대 이동 통신 시스템에 연결된 기지국 혹은 셀인 경우, 이에 적합한 연결 절차와 RRC 메시지 정보를 제안하여 단말이 효율적으로 LTE 시스템과 차세대 이동 통신 시스템에 접속할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에서는 차세대 이동 통신 시스템에서 5G 코어 네트워크(5G CN)에 등록된 단말이 RRC 유휴모드에서 네트워크에 연결을 다시 시도할 때 연결 절차를 수행하는 방법을 제안하며, 단말이 RRC 비활성화 모드에서 네트워크에 재연결을 시도할 때 연결 절차를 수행하는 방법을 제안한다. 그리고 상기에서 RRC 유휴모드 혹은 RRC 비활성화 모드에 있는 복수 개의 단말들이 연결을 시도할 때 발생할 수 있는 경쟁 및 충돌을 회피할 수 있도록 하기 위한 경쟁 해소 방법을 제안한다.
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.
도 1a는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 1e는 본 발명에서 무선 통신 시스템(LTE 시스템, 도 1a)과 차세대 이동 통신 시스템(NR 시스템, 도 1c)이 지원하는 LTE 기지국(eNB), NR 기지국(gNB), EPC(Evolved Packet Core, LTE 코어 네트워크), 5G CN(Core Network, NR 코어 네트워크) 간의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 1f는 본 발명에서 제안하는 처음 네트워크에 접속을 시도하는 단말이 네트워크로부터 고유 식별자를 할당 받고 네트워크와 연결을 설정하는 제 1 실시 예를 설명한 도면이다.
도 1g는 본 발명에서 제안하는 제 2의 실시 예로 LTE 시스템으로부터 제 1의 고유 식별자를 할당 받았던 단말이 네트워크에 연결 설정하는 방법을 설명한 도면이다.
도 1h는 본 발명에서 제안하는 제 3의 실시 예로 NR 시스템으로부터 제 2의 고유 식별자를 할당 받았던 단말이 네트워크에 연결 설정하는 방법을 설명한 도면이다.
도 1i는 본 발명에서 제안하는 제 4의 실시 예로 단말이 네트워크에 연결을 설정할 때 캠프온한 셀의 코어 네트워크 연결 상태, 시스템 정보, 단말의 초기 접속 여부, 단말이 저장하고 있는 식별자를 고려하여 네트워크에 연결 설정을 수행하는 방법을 설명한 도면이다.
도 1j는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1k에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
도 1l는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
도 2a는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 2e는 본 발명에서 제안하는 RRC 유휴 단말이 차세대 통신 시스템 네트워크에 연결을 설정하는 방법을 설명한 도면이다.
도 2f는 본 발명에서 제안하는 RRC 비활성화 단말이 차세대 통신 시스템 네트워크에 연결을 설정하는 방법을 설명한 도면이다.
도 2g는 본 발명에서 경쟁 해소를 효율적으로 수행하는 제 1 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 2h는 본 발명에서 경쟁 해소를 효율적으로 수행하는 제 2 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 2i는 본 발명에서 경쟁 해소를 효율적으로 수행하는 제 3 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 2j는 본 발명에서 제안하는 RRC 비활성화 단말이 차세대 통신 시스템 네트워크에 연결을 설정하다가 RRC 유휴 모드로 폴백하여 연결을 수행하는 것을 지원하는 방법을 설명한 도면이다.
도 2k는 본 발명에서 제안한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 2l에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
도 2m는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 발명에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.
[실시 예 A]
도 1a는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20)과 MME (1a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(1a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1a-35)은 ENB(1a-05 ~ 1a-20) 및 S-GW(1a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1a에서 ENB(1a-05 ~ 1a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(1a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(1a-05 ~ 1a-20)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(1a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 1b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 1b-05, 1b-40), RLC (Radio Link Control 1b-10, 1b-35), MAC (Medium Access Control 1b-15, 1b-30)으로 이루어진다. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)(1b-05, 1b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(1b-10, 1b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
MAC(1b-15, 1b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
물리 계층(1b-20, 1b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.
도 1c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1c을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 혹은 2g)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 혹은 NR 기지국)(1c-10) 과 NR CN (1c-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(1c-15)은 NR gNB(1c-10) 및 NR CN (1c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1c에서 NR gNB(1c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(1c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(1c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. NR CN (1c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (1c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (1c-30)과 연결된다.
도 1d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 1d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR SDAP(1d-01, 1d-45), NR PDCP(1d-05, 1d-40), NR RLC(1d-10, 1d-35), NR MAC(1d-15, 1d-30)으로 이루어진다.
NR SDAP(1d-01, 1d-45)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 사용자 데이터의 전달 기능(transfer of user plane data)
- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow와 데이터 베어러의 맵핑 기능(mapping between a QoS flow and a DRB for both DL and UL)
- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow ID를 마킹 기능(marking QoS flow ID in both DL and UL packets)
- 상향 링크 SDAP PDU들에 대해서 relective QoS flow를 데이터 베어러에 맵핑시키는 기능 (reflective QoS flow to DRB mapping for the UL SDAP PDUs).
상기 SDAP 계층 장치에 대해 단말은 RRC 메시지로 각 PDCP 계층 장치 별로 혹은 베어러 별로 혹은 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 혹은 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있으며, SDAP 헤더가 설정된 경우, SDAP 헤더의 NAS QoS 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와 AS QoS 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)로 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS flow와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 혹은 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다. 상기 SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. 상기 QoS 정보는 원할한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케쥴링 정보 등으로 사용될 수 있다.
NR PDCP (1d-05, 1d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능 (Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 순서를 고려하지 않고, 바로 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC(1d-10, 1d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
NR MAC(1d-15, 1d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
NR PHY 계층(1d-20, 1d-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.
도 1e는 본 발명에서 무선 통신 시스템(LTE 시스템, 도 1a)과 차세대 이동 통신 시스템(NR 시스템, 도 1c)이 지원하는 LTE 기지국(eNB), NR 기지국(gNB), EPC(Evolved Packet Core, LTE 코어 네트워크), 5G CN(Core Network, NR 코어 네트워크) 간의 연결 관계를 나타낸 도면이다. 상기 EPC는 MME(Mobility Management Entity)를 포함하는 네트워크이며, 5G CN은 AMF(Access Management Funtion)를 포함하는 네트워크이다.
도 1e에서 1e-01와 같이 LTE 기지국(eNB)과 EPC와만 연결된 경우를 지원할 수 있으며, 1e-02와 같이 LTE 기지국(eNB)과 EPC와 5G CN과 모두 연결된 경우를 지원할 수 있으며, 1e-03과 같이 LTE 기지국(eNB)과 5G CN만 연결된 경우를 지원할 수 있으며, 1e-04과 같이 NR 기지국(gNB)과 5G CN만 연결된 경우를 지원할 수 있다.
따라서 본 발명에서는 도 1 e에서 설명한 LTE 기지국(eNB), NR 기지국(gNB), EPC(Evolved Packet Core, LTE 코어 네트워크), 5G CN(Core Network, NR 코어 네트워크) 간의 연결 관계들을 모두 지원할 수 있는 단말의 네트워크 연결 방법과 RRC 메시지 정보들을 제안한다.
본 발명에서는 LTE 시스템이 단말에게 할당할 수 있는 제 1의 식별자와 NR 시스템이 단말에게 할당할 수 있는 제 2의 식별자를 제안하고, 이를 이용하여 단말이 네트워크에 접속하는 절차와 RRC 메시지에 단말이 포함해서 전송해야 하는 정보들을 제안한다. 상기에서 LTE 시스템의 EPC는 처음 접속하는 단말에게 LTE 시스템에서 구분될 수 있는 제 1의 고유 식별자(예를 들면 GUTI)를 단말에게 할당해줄 수 있다. 그리고 LTE 기지국들 사이(Access Stratum)에서 구분될 수 있는 제 1의 식별자(예를 들면 S-TMSI)는 상기 제 1의 고유 식별자의 일부분으로 구성되어 사용될 수 있다. 또한 상기에서 NR 시스템의 5G CN은 처음 접속하는 단말에게 NR 시스템에서 구분될 수 있는 제 2의 고유 식별자(예를 들면 5G-GUTI)를 단말에게 할당해줄 수 있다. 그리고 NR 기지국들 사이(Access Stratum)에서 구분될 수 있는 제 2의 식별자(예를 들면 5G-S-TMSI)는 상기 제 2의 고유 식별자의 일부분으로 구성되어 사용될 수 있다.
상기에서 제 1의 고유 식별자와 제 2의 고유 식별자는 코어 네트워크 식별자와 단말 식별자의 조합으로 구성될 수 있으며, 제 1의 고유 식별자의 경우, 예를 들면 MCC(12비트), MNC(12비트), MME Group(16비트), MME code(8비트), M-TMSI(32비트)로 구성되어 10바이트(80비트)의 크기를 가질 수 있다. 또한 상기 제 1의 고유 식별자의 일부분인 하위 40비트(LSB, MME code와 M-TMSI)는 제 1의 식별자(예를 들면 S-TMSI)로 정의되고 사용될 수 있다. 상기 제 1의 고유 식별자와 마찬가지로 상기 제 2의 고유 식별자도 네트워크 식별자와 단말 식별자의 조합으로 구성될 수 있으며, 제 2의 고유 식별자의 하위 비트들로 제 2의 식별자(예를 들면 5G-S-TMSI)를 정의하고 사용할 수 있다.
상기에서 차세대 이동 통신 시스템은 더 많은 무선 통신 기기들을 구분하고 관리하고 네트워크 연결을 지원하기 위해서 제 2의 고유 식별자를 제 1의 고유 식별자보다 더 크거나 같은 공간(space)을 갖는 식별자로 도입할 수 있으며, 제 2의 식별자(예를 들면 48비트 5G-S-TMSI)를 제 1의 식별자(40비트 S-TMSI)보다 더 크거나 같은 공간을 갖는 식별자로 도입할 수 있다.
본 발명에서는 LTE 시스템을 위한 제 1의 고유 식별자, 제 1의 식별자 그리고 NR 시스템을 위한 제 2의 고유 식별자, 제 2의 식별자를 단말이 할당 받고 이를 통하여 네트워크에 효율적으로 접속하는 절차와 RRC 메시지에 상기 식별자를 포함하여 전달하는 절차를 제안한다.
도 1f는 본 발명에서 제안하는 처음 네트워크에 접속을 시도하는 단말이 네트워크로부터 고유 식별자를 할당 받고 네트워크와 연결을 설정하는 제 1 실시 예를 설명한 도면이다.
상기에서 처음 네트워크에 접속을 시도하는 단말은 이전에 LTE 시스템과 NR 시스템에 단말 등록을 수행한 적이 없는 단말을 의미한다. 즉, LTE 시스템 혹은 NR 시스템으로부터 제 1의 고유 식별자 혹은 제 2의 고유 식별자를 할당 받은 적이 없는 단말을 의미한다.
도 1f에서 RRC 유휴 모드(RRC IDLE) 단말은 처음에 네트워크에 접속하려고 할 때 셀을 탐색하기 시작하고, 셀 선택/재선택을 수행하여 적합한 셀(suitable cell)을 찾고 캠프온(camp-on)을 한다. 그리고 상기 캠프 온한 셀과 동기를 맞추고, 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 상기 랜덤 액세스 절차에서 단말은 CCCH(Common Control Channel)로 메시지 3(예를 들면 56비트(MAC 헤더 8비트와 CCCH SDU 48비트)을 보낼 때 기지국이 단말 간의 경쟁 해소(Contention resolution)을 수행할 수 있도록 하기 위해서 소정의 길이(예를 들면 40비트)를 갖는 랜덤 값들을 메시지 3(CCCH SDU)에 포함하여 전송할 수 있다(1f-05). 상기 메시지 3을 수신한 기지국은 경쟁 해소를 위해서 상기에서 수신한 메시지 3(CCCH SDU)의 첫 번째 6바이트를 동일하게 복사하여 MAC 제어 정보(MAC Control element, Contention Resolution MAC CE)에 포함하여 메시지 4로 단말에게 전송하여 줄 수 있다(1f-10). 상기 메시지 4를 수신한 단말은 경쟁 해소를 확인하고 메시지 5를 기지국에게 전송할 수 있다(1f-15). 상기에서 단말은 네트워크에 단말 고유 식별자(예를 들면 IMSI)를 상기 메시지 5의 NAS 컨테이너 (dedicatedInfoNAS)에 실어서 보내어 네트워크가 상기 단말 고유 식별자를 확인하고 네트워크에 등록할 수 있도록 할 수 있다.
상기에서 기지국은 메시지 5를 수신하고 메시지 5에서 네트워크 정보를 확인하여, 코어 네트워크로 단말의 메시지를 라우팅한다. 그리고 상기 메시지 5에 포함되어 있던 NAS 컨테이너 정보를 코어 네트워크(EPC 혹은 5G CN)로 NAS 메시지(예를 들면 INITIAL CONTEXT REQUEST)에 실어서 전송할 수 있다(1f-20). 코어 네트워크는 단말의 고유 식별자를 확인하고, 단말을 코어 네트워크에 등록하고 네트워크 시스템(LTE 시스템 혹은 NR 시스템)에서 단말을 구별할 수 있는 고유 식별자(제 1의 고유 식별자 혹은 제 2의 고유 식별자)를 할당하기로 결정하고 상기 고유 식별자를 단말에게 전달하여 주기 위해 NAS 메시지(예를 들면 INITIAL CONTEXT SETUP)에 포함하여 기지국에게 전송하고(1f-25) 기지국은 상기 메시지를 단말에게 전달하여 준다(1f-30). 상기에서 단말은 1f-30 메시지를 통해 LTE 시스템에 등록된 경우, 제 1의 고유 식별자를 확인하고, NR 시스템에 등록된 경우, 제 2의 고유 식별자를 확인하고, 단말의 NAS 계층 장치에서 저장한다(1f-30). 그리고 기지국이 RRC 연결 설정을 위해 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 보내면(1f-35) 단말은 상기 RRC 메시지를 수신하고 각 베어러 설정 정보를 수신하여 설정을 완료하고(1f-35) RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지를 기지국에게 보내어 연결 설정을 완료한다(1f-40). 상기에서 기지국도 단말과의 연결 설정을 완료하고 코어 네트워크로 초기 연결 및 컨텍스트 설정이 완료되었다는 응답을 전송해준다(1f-45). 그리고 단말은 네트워크와 연결 설정을 완료하고 데이터를 주고 받을 수 있게 된다(1f-50).
도 1g는 본 발명에서 제안하는 제 2의 실시 예로 LTE 시스템으로부터 제 1의 고유 식별자를 할당 받았던 단말이 네트워크에 연결 설정하는 방법을 설명한 도면이다.
상기에서 LTE 시스템으로부터 제 1의 고유 식별자를 할당 받았던 단말은 이전에 LTE 시스템에 단말 등록을 수행하여 제 1의 고유 식별자를 저장하고 있는 단말을 의미한다.
도 1g에서 RRC 유휴 모드(RRC IDLE) 단말은 페이징 메시지를 수신하거나 단말이 트래킹 영역을 업데이트할 필요가 있거나 단말이 상향 링크로 데이터를 전송할 필요가 있으면 네트워크에 접속을 다시 시도한다. 단말은 먼저 셀을 탐색하기 시작하고, 셀 선택/재선택을 수행하여 적합한 셀(suitable cell)을 찾고 캠프온(camp-on)을 한다. 그리고 상기 캠프 온한 셀과 동기를 맞추고, 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 상기 랜덤 액세스 절차에서 단말은 CCCH(Common Control Channel)로 메시지 3(예를 들면 56비트(MAC 헤더 8비트와 CCCH SDU 48비트)을 보낼 때 기지국이 단말 간의 경쟁 해소(Contention resolution)을 수행할 수 있도록 하기 위해서 랜덤 값들 대신에 이전에 LTE 시스템으로부터 할당 받았던 제 1의 고유 식별자의 일부분을 기지국 간에 단말을 구별할 수 있는 제 1의 식별자(예를 들면 S-TMSI)를 정의하여 이를 포함하여 전송할 수 있다. 즉, 상기 단말이 저장해두었던 제 1의 고유 식별자(예를 들면 GUTI)의 하위 비트들(예를 들면 하위 40비트들(LSB))을 제 1 식별자(예를 들면 S-TMSI)로서 메시지 3(CCCH SDU)에 포함하여 전송할 수 있다(1g-05). 상기 메시지 3에는 본 발명의 제 1 실시 예의 랜덤 값과 본 발명의 제 2 실시 예의 제 1 식별자를 기지국이 구별할 수 있도록 상기 메시지 3에 포함된 식별자에 해당하는 값이 랜덤 값인지 제 1 식별자인지를 지시하는 지시자를 정의하고 포함할 수 있다. 예를 들면 1비트 지시자를 이용하여 랜덤값 혹은 제 1 식별자를 각각 지시할 수 있다. 상기 메시지 3을 수신한 기지국은 경쟁 해소를 위해서 상기에서 수신한 메시지 3(CCCH SDU)의 첫 번째 6바이트(48비트)를 동일하게 복사하여 MAC 제어 정보(MAC Control element, Contention Resolution MAC CE)에 포함하여 메시지 4로 단말에게 전송하여 줄 수 있다(1g-10). 상기 메시지 4를 수신한 단말은 경쟁 해소를 확인하고 메시지 5를 기지국에게 전송할 수 있다(1g-15). 상기에서 단말은 네트워크에 LTE 시스템으로부터 할당 받고 저장해두었던 제 1의 고유 식별자(예를 들면 GUTI)를 상기 메시지 5의 NAS 컨테이너 (dedicatedInfoNAS)에 실어서 보내어 네트워크가 상기 식별자를 확인하고 단말을 확인할 수 있도록 할 수 있다.
상기에서 기지국은 제 1의 식별자(S-TMSI)를 확인하고 메시지 5를 수신하고 메시지 5에서 네트워크 정보를 확인하여, 코어 네트워크로 단말의 메시지를 라우팅한다. 그리고 상기 메시지 5에 포함되어 있던 NAS 컨테이너 정보를 코어 네트워크(EPC 혹은 5G CN)로 NAS 메시지(예를 들면 INITIAL CONTEXT REQUEST 혹은 SERVICE REQUEST)에 실어서 전송할 수 있다(1g-20). 상기에서 기지국은 제 1의 식별자를 확인하고 단말이 등록된 단말이며, 재접속하여 서비스 요청을 확인하 경우, SERVICE REQUEST 메시지를 코어 네트워크에 전송할 수 있다. 코어 네트워크는 단말의 고유 식별자를 확인하고, 즉, 네트워크 시스템(LTE 시스템 혹은 NR 시스템)에서 단말을 구별하고 컨텍스트를 확인하고 단말에게 연결을 허락하여 주기 위해 NAS 메시지(예를 들면 INITIAL CONTEXT SETUP)에 포함하여 기지국에게 전송하고(1g-25) 필요한 경우, 기지국은 상기 메시지를 단말에게 전달하여 준다. 그리고 기지국이 RRC 연결 설정을 위해 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 보내면(1g-35) 단말은 상기 RRC 메시지를 수신하고 각 베어러 설정 정보를 수신하여 설정을 완료하고(1g-35) RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지를 기지국에게 보내어 연결 설정을 완료한다(1g-40). 상기에서 기지국도 단말과의 연결 설정을 완료하고 코어 네트워크로 초기 연결 및 컨텍스트 설정이 완료되었다는 응답을 전송해준다(1g-45). 그리고 단말은 네트워크와 연결 설정을 완료하고 데이터를 주고 받을 수 있게 된다(1g-50).
도 1h는 본 발명에서 제안하는 제 3의 실시 예로 NR 시스템으로부터 제 2의 고유 식별자를 할당 받았던 단말이 네트워크에 연결 설정하는 방법을 설명한 도면이다.
상기에서 NR시스템으로부터 제 2의 고유 식별자를 할당 받았던 단말은 이전에 NR 시스템에 단말 등록을 수행하여 제 2의 고유 식별자를 저장하고 있는 단말을 의미한다.
상기에서 차세대 이동 통신 시스템은 더 많은 무선 통신 기기들을 구분하고 관리하고 네트워크 연결을 지원하기 위해서 제 2의 고유 식별자(5G-GUTI)를 제 1의 고유 식별자(GUTI)보다 더 큰 공간(space)을 갖는 식별자로 도입할 수 있으며, 제 2의 식별자(예를 들면 48비트 5G-S-TMSI)를 제 1의 식별자(40비트 S-TMSI)보다 더 큰 공간을 갖는 식별자로 도입할 수 있다.
본 발명에서 메시지 3은 CCCH로 전송되고, 단말이 네트워크에 연결을 설정하기 위한 중요한 메시지이기 때문에 커버리지가 굉장히 중요한 이슈이다. 그리고 커버리지는 가능한 적은 크기의 데이터를 전송하여야만 확대될 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 메시지 3의 크기를 최소의 전송 블록(Transport block)의 크기를 제한하여 커버리지를 최대화할 수 있도록 한다. 예를 들면 메시지 3은 크기는 56비트일 수 있다. 하지만 본 발명에서 더 크거나 같은 공간을 갖는 제 2의 고유 식별자(5G-GUTI)를 도입하고, 그에 따라 더 크거나 같은 공간을 갖는 제 2의 식별자를 단말이 네트워크에 접속할 때 사용할 수 있다. 즉 상기 최소의 전송 블록 크기에 새로운 제 2의 식별자를 포함하기에 그 크기가 부족할 수 있다. 따라서 단말이 더 큰 제 2의 식별자를 사용하여 네트워크에 접속하려고 하는 경우, 단말은 메시지 3의 지시자를 이용하여 상기 제 2의 식별자 일부분을 메시지 3에 포함하여 전송한다는 것을 지시하고, 제 2의 식별자의 나머지 부분을 메시지 5에 포함하여 전송한다는 것을 지시하여 기지국이 상기 더 큰 제 2의 식별자를 정상적으로 수신할 수도 있도록 하는 방법을 제안한다. 또 다른 방법으로 단말이 더 큰 제 2의 식별자(5G-S-TMSI)를 사용하여 네트워크에 접속하려고 하는 경우, 단말은 메시지3의 지시자를 이용하여 상기 제 2의 식별자 일부분을 메시지 3에 포함하여 전송한다는 것을 지시하고, 상기 제 2의 식별자 일부분은 소정의 규칙에 따라 예를 들면 네트워크 식별자와 단말 식별자의 조합으로 제 3의 분할 식별자(truncated 5G-S-TMSI)로서 정의하고 작은 크기를 갖는 식별자로서 사용할 수 있다(이 경우에는 상기 제 2의 식별자의 나머지 부분을 메시지 5에 포함하여 전송할 필요가 없다).
도 1h에서 RRC 유휴 모드(RRC IDLE) 단말은 페이징 메시지를 수신하거나 단말이 트래킹 영역을 업데이트할 필요가 있거나 단말이 상향 링크로 데이터를 전송할 필요가 있으면 네트워크에 접속을 다시 시도한다. 단말은 먼저 셀을 탐색하기 시작하고, 셀 선택/재선택을 수행하여 적합한 셀(suitable cell)을 찾고 캠프온(camp-on)을 한다. 그리고 상기 캠프 온한 셀과 동기를 맞추고, 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 상기 랜덤 액세스 절차에서 단말은 CCCH(Common Control Channel)로 메시지 3(예를 들면 56비트(MAC 헤더 8비트와 CCCH SDU 48비트)을 보낼 때 기지국이 단말 간의 경쟁 해소(Contention resolution)을 수행할 수 있도록 하기 위해서 랜덤 값들 대신에 이전에 NR 시스템으로부터 할당 받았던 제 2의 고유 식별자의 일부분을 기지국 간에 단말을 구별할 수 있는 제 2의 식별자(예를 들면 5G-S-TMSI)를 정의하여 이를 포함하여 전송할 수 있다. 하지만 상기 제 2의 식별자의 크기가 클 수 있기 때문에 예를 들면 48비트의 크기를 가질 수 있기 때문에 단말은 상기 제 2의 식별자를 메시지 3과 메시지 5에 나누어서 기지국에게 전송할 수 있다. 즉, 상기 단말이 저장해두었던 제 2의 식별자(예를 들면 5G-S-TMSI)의 하위 비트들(예를 들면 하위 40비트들(LSB))을 메시지 3(CCCH SDU)에 포함하여 전송할 수 있다(1h-05). 상기 메시지 3에는 본 발명의 제 1 실시 예의 랜덤 값과 본 발명의 제 2 실시 예의 제 1 식별자와 본 발명의 제 3 실시 예의 제 2 식별자 일부를 기지국이 구별할 수 있도록 상기 메시지 3에 포함된 식별자에 해당하는 값이 랜덤 값인지 혹은 제 1 식별자인지 혹은 제 2 식별자인지를 지시하는 지시자들을 정의하고 포함할 수 있다. 예를 들면 2비트 지시자를 이용하여 랜덤값 혹은 제 1 식별자 혹은 제 2식별자 일부(예를 들면 LSB 40비트)를 각각 지시할 수 있다. 또한 상기 메시지 3에서 지시자가 제 2 식별자의 일부(예를 들면 LSB 40비트)가 메시지 3에 포함되었다는 것을 지시하는 것은 상기 제 2 식별자의 나머지는 단말이 메시지 5에 포함하여 전송할 것이라는 것을 지시할 수 있다. 상기 메시지 3을 수신한 기지국은 경쟁 해소를 위해서 상기에서 수신한 메시지 3(CCCH SDU)의 첫 번째 6바이트(48비트)를 동일하게 복사하여 MAC 제어 정보(MAC Control element, Contention Resolution MAC CE)에 포함하여 메시지 4로 단말에게 전송하여 줄 수 있다(1h-10). 상기 메시지 4를 수신한 단말은 경쟁 해소를 확인하고 메시지 5를 기지국에게 전송할 수 있다(1h-15). 상기에서 단말은 메시지 3에 포함하여 전송하였던 제 2의 식별자 일부를 제외한 제 2의 식별자의 나머지 부분(예를 들면 MSB 8비트)을 메시지 5에 포함하여 전송할 수 있다. 또한 상기에서 단말은 네트워크에 NR 시스템으로부터 할당 받고 저장해두었던 제 2의 고유 식별자(예를 들면 5G-GUTI)를 상기 메시지 5의 NAS 컨테이너 (dedicatedInfoNAS)에 실어서 보내어 네트워크가 상기 식별자를 확인하고 단말을 확인할 수 있도록 할 수 있다.
상기에서 기지국은 메시지 3과 메시지 5에 나누어 포함된 제 2의 식별자(5G-S-TMSI)를 확인하고 메시지 5에서 네트워크 정보를 확인하여, 코어 네트워크로 단말의 메시지를 라우팅한다. 그리고 상기 메시지 5에 포함되어 있던 NAS 컨테이너 정보를 코어 네트워크(EPC 혹은 5G CN)로 NAS 메시지(예를 들면 INITIAL CONTEXT REQUEST 혹은 SERVICE REQUEST)에 실어서 전송할 수 있다(1h-20). 상기에서 기지국은 제 2의 식별자를 확인하고 단말이 등록된 단말이며, 재접속하여 서비스 요청을 확인하 경우, SERVICE REQUEST 메시지를 코어 네트워크에 전송할 수 있다. 코어 네트워크는 단말의 고유 식별자를 확인하고, 즉, 네트워크 시스템(LTE 시스템 혹은 NR 시스템)에서 단말을 구별하고 컨텍스트를 확인하고 단말에게 연결을 허락하여 주기 위해 NAS 메시지(예를 들면 INITIAL CONTEXT SETUP)에 포함하여 기지국에게 전송하고(1h-25) 필요한 경우, 기지국은 상기 메시지를 단말에게 전달하여 준다. 그리고 기지국이 RRC 연결 설정을 위해 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 보내면(1h-35) 단말은 상기 RRC 메시지를 수신하고 각 베어러 설정 정보를 수신하여 설정을 완료하고(1h-35) RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지를 기지국에게 보내어 연결 설정을 완료한다(1h-40). 상기에서 기지국도 단말과의 연결 설정을 완료하고 코어 네트워크로 초기 연결 및 컨텍스트 설정이 완료되었다는 응답을 전송해준다(1h-45). 그리고 단말은 네트워크와 연결 설정을 완료하고 데이터를 주고 받을 수 있게 된다(1h-50).
상기에서 단말은 제 2의 식별자를 나누어 담을 때 메시지 3에 제 2의 식별자(예를 들면 48비트)의 하위 부분(하위 40비트)를 포함하여 전송하고, 메시지 5에 제 2의 식별자(예를 들면 48비트)의 상위 부분(상위 8비트)를 포함하여 전송하였다. 이렇게 하는 이유는 제 2의 식별자의 하위 부분이 단말 식별자로 구성되고, 상위 부분이 네트워크 식별자로 구성되기 때문에 기지국이 전송하는 메시지 3을 이용하여 경쟁해소를 하려고 할 때 메시지 4에서 경쟁 해소의 확률을 높이고 향상시키기 위해서이다.
또 다른 방법으로 단말은 제 2의 식별자를 나누어 담을 때 메시지 3에 제 2의 식별자(예를 들면 48비트)의 상위 부분(상위 40비트)를 포함하여 전송하고, 메시지 5에 제 2의 식별자(예를 들면 48비트)의 하위 부분(하위 8비트)를 포함하여 전송할 수 있다. 이렇게 하는 이유는 제 2의 식별자의 하위 부분이 단말 식별자로 구성되고, 상위 부분이 네트워크 식별자로 구성되기 때문에 기지국은 단말으로부터 메시지 3을 수신하였을 때 네트워크의 트래픽을 확인하여 과도한 트래픽이 예상되는 혹은 오버로드가 심한 경우, 메시지 3의 네트워크 식별자 부분을 확인하고 바로 단말을 거절할 수 있다는 장점이 있기 때문이다.
도 1i는 본 발명에서 제안하는 제 4의 실시 예로 단말이 네트워크에 연결을 설정할 때 캠프온한 셀의 코어 네트워크 연결 상태, 시스템 정보, 단말의 초기 접속 여부, 단말이 저장하고 있는 식별자를 고려하여 네트워크에 연결 설정을 수행하는 방법을 설명한 도면이다.
상기에서 차세대 이동 통신 시스템은 더 많은 무선 통신 기기들을 구분하고 관리하고 네트워크 연결을 지원하기 위해서 제 2의 고유 식별자(5G-GUTI)를 제 1의 고유 식별자(GUTI)보다 더 큰 공간(space)을 갖는 식별자로 도입할 수 있으며, 제 2의 식별자(예를 들면 48비트 5G-S-TMSI)를 제 1의 식별자(40비트 S-TMSI)보다 더 큰 공간을 갖는 식별자로 도입할 수 있다.
본 발명에서 메시지 3은 CCCH로 전송되고, 단말이 네트워크에 연결을 설정하기 위한 중요한 메시지이기 때문에 커버리지가 굉장히 중요한 이슈이다. 그리고 커버리지는 가능한 적은 크기의 데이터를 전송하여야만 확대될 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 메시지 3의 크기를 최소의 전송 블록(Transport block)의 크기를 제한하여 커버리지를 최대화할 수 있도록 한다. 예를 들면 메시지 3은 크기는 56비트일 수 있다. 하지만 본 발명에서 더 크거나 같은 공간을 갖는 제 2의 고유 식별자(5G-GUTI)를 도입하고, 그에 따라 더 크거나 같은 공간을 갖는 제 2의 식별자를 단말이 네트워크에 접속할 때 사용할 수 있다. 즉 상기 최소의 전송 블록 크기에 새로운 제 2의 식별자를 포함하기에 그 크기가 부족할 수 있다. 따라서 단말이 더 큰 제 2의 식별자를 사용하여 네트워크에 접속하려고 하는 경우, 단말은 메시지 3의 지시자를 이용하여 상기 제 2의 식별자 일부분을 메시지 3에 포함하여 전송한다는 것을 지시하고, 제 2의 식별자의 나머지 부분을 메시지 5에 포함하여 전송한다는 것을 지시하여 기지국이 상기 더 큰 제 2의 식별자를 정상적으로 수신할 수 있도록 할 수 있다. 반면에 단말이 제 1의 식별자를 가지고 있는 경우, 상기 메시지 3의 지시자를 이용하여 제 1의 식별자를 메시지 3에 포함하여 전송하였다는 것을 지시하여 제 2 실시 예처럼 단말이 기지국과 연결을 설정할 수 있도록 할 수 있다.
도 1i에서 RRC 유휴 모드(RRC IDLE) 단말은 페이징 메시지를 수신하거나 단말이 트래킹 영역을 업데이트할 필요가 있거나 단말이 상향 링크로 데이터를 전송할 필요가 있으면 네트워크에 접속을 다시 시도한다. 단말은 먼저 셀을 탐색하기 시작하고, 셀 선택/재선택을 수행하여 적합한 셀(suitable cell)을 찾고 캠프온(camp-on)을 한다(1i-01). 그리고 상기 캠프 온한 셀과 동기를 맞추고, 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 상기에서 단말은 셀과 동기를 맞출 때 단말이 캠프 온한 셀이 LTE 기지국의 LTE 셀인지 NR 기지국의 NR 셀인지를 파악할 수 있다. 왜냐하면 LTE 셀과 동기를 맞출 때는 동기화 신호(Synchronization Signal, Primary SS, Secondary SS)를 이용하여 동기를 맞추지만 NR 셀과 동기를 맞출 때는 동기화 신호 블록(Synchronization Signal Block, SSB)을 이용하기 때문에 단말이 캠프 온하려고 하는 셀이 LTE 셀(혹은 LTE 기지국)인지 혹은 NR 셀(혹은 NR 기지국)인지 알 수 있다. 또한 단말은 캠프 온한 셀의 시스템 정보를 확인하여 LTE 셀(혹은 LTE 기지국)인지 혹은 NR 셀(혹은 NR 기지국)인지 확인할 수 있다(1i-02).
또한 단말은 상기에서 시스템 정보를 확인하여 단말이 캠프온한 셀(혹은 기지국)이 LTE 셀(혹은 LTE 기지국)인지 혹은 NR 셀(혹은 NR 기지국)인지 확인할 수 있으며, 시스템 정보에서 현재 캠프 온 셀이 5G CN과 연결되어 있는 지 여부를 지시하는 지시자를 확인하여 LTE 셀(혹은 LTE 기지국) 혹은 NR 셀(혹은 NR 기지국)이 EPC와 연결되어 있는지 혹은 5G CN과 연결되어 있는지 확인할 수 있다. 즉, 시스템 정보에서 코어 네트워크 유형(CN type)이 EPC 인 경우, EPC와 연결되어 있다는 것을 확인할 수 있으며, 코어 네트워크 유형이 5G CN인 경우, 5G CN과 연결되었다는 것을 확인할 수 있다. 즉 단말의 AS(Access Stratum) 계층 장치는 동기화 신호 혹은 시스템 정보로 캠프 온한 셀 혹은 기지국이 EPC와 연결되었는 지 5G CN과 연결되었는지 확인한 후에 이 정보를 단말의 NAS(Non-Access Stratum) 계층 장치에게 보고하여 NAS 계층 장치가 그에 맞는 메시지 및 정보를 생성하여 네트워크와 연결 절차를 수행하도록 할 수 있다.
따라서 단말은 동기화 신호 혹은 시스템 정보에 따라서 도 1e에서 설명한 시나리오들과 같이 다음과 같은 셀 혹은 기지국에 연결을 시도할 수 있고, 그에 따른 RRC 메시지와 식별자들을 다음과 같이 전송하여 연결을 설정할 수 있다.
1. EPC와 연결된 LTE 셀(혹은 LTE 기지국)인 경우
A. 단말이 초기 접속인 경우(제 1 혹은 제 2의 고유 식별자를 할당 받은 적이 없는 경우)
i. 본 발명의 제 1 실시 예와 같이 단말은 메시지 3에 소정의 길이를 갖는(예를 들면 40비트) 랜덤 값들을 포함한다는 지시자와 함께 랜덤 값들을 포함하여 전송하고 본 발명의 제 1 실시 예와 같이 네트워크와 연결 절차를 수행한다.
B. 단말이 제 1의 고유 식별자를 할당 받은 적이 있고 저장하고 있는 경우(EPC에 등록된 경우)
i. 본 발명의 제 2 실시 예와 같이 단말은 메시지 3에 소정의 길이를 갖는(예를 들면 40비트) 제 1의 식별자를 포함한다는 지시자와 함께 제 1의 식별자를 포함하여 전송하고 본 발명의 제 2 실시 예와 같이 네트워크와 연결 절차를 수행한다.
C. 단말이 제 2의 고유 식별자를 할당 받은 적이 있고 저장하고 있는 경우 (5G CN에 등록된 경우)
i. 소정의 정해진 규칙에 따라서 5G CN에서 받은 제 2의 고유 식별자를 EPC가 이해할 수 있는 제 1의 고유 식별자로 변환한 후, 본 발명의 제 2 실시 예와 같이 단말은 메시지 3에 소정의 길이를 갖는(예를 들면 40비트) 제 1의 식별자를 포함한다는 지시자와 함께 제 1의 식별자를 포함하여 전송하고 본 발명의 제 2 실시 예와 같이 네트워크와 연결 절차를 수행한다.
ii. 단말은 본 발명의 제 1 실시 예처럼 네트워크와 연결 절차를 수행할 수도 있다. 즉, 또 다른 방법으로, 단말이 할당 받았던 제 2의 고유 식별자로 네트워크에 접속할 수 없다고 판단하고, 새로운 제 1의 고유 식별자를 할당 받기 위해서 단말이 네트워크에 처음 접속하는 것처럼 제 1 실시 예에서 설명한 절차를 수행해서 상기 셀에 접속을 시도할 수 있다.
2. 5G CN과 연결된 LTE 셀(혹은 LTE 기지국)인 경우
A. 단말이 초기 접속인 경우(제 1 혹은 제 2의 고유 식별자를 할당 받은 적이 없는 경우)
i. 본 발명의 제 1 실시 예와 같이 단말은 메시지 3에 소정의 길이를 갖는(예를 들면 40비트) 랜덤 값들을 포함한다는 지시자와 함께 랜덤 값들을 포함하여 전송하고 본 발명의 제 1 실시 예와 같이 네트워크와 연결 절차를 수행한다.
B. 단말이 제 2의 고유 식별자를 할당 받은 적이 있고 저장하고 있는 경우(5G CN에 등록된 경우)
i. 본 발명의 제 3 실시 예와 같이 단말은 메시지 3에 소정의 길이를 갖는(예를 들면 40비트) 제 2의 식별자(예를 들면 48비트)의 일부(예를 들면 하위 40비트)를 포함한다는 지시자와 함께 제 2의 식별자 일부를 포함하여 메시지 3을 전송하고 메시지 4를 수신한 후, 제 2의 식별자(예를 들면 48비트)의 나머지 부분(예를 들면 상위 8비트)을 메시지 5에 포함하여 전송하고 본 발명의 제 3 실시 예와 같이 네트워크와 연결 절차를 수행한다. 상기 제 3 실시 예에서 제 3의 분할 식별자(truncated 5G-S-TMSI)를 사용하는 경우, 메시지 5에서 제 2의 식별자 나머지를 전송할 필요 없다.
C. 단말이 제 1의 고유 식별자를 할당 받은 적이 있고 저장하고 있는 경우 (EPC에 등록된 경우)
i. 소정의 정해진 규칙에 따라서 EPC에서 받은 제 1의 고유 식별자를 5G CN이 이해할 수 있는 제 2의 고유 식별자로 변환한 후 혹은 제 1의 고유 식별자를 그대로 사용하고, 본 발명의 제 2 실시 예와 같이 단말은 메시지 3에 소정의 길이를 갖는(예를 들면 40비트) 제 1의 식별자(혹은 변환된 제 2의 고유 식별자)를 포함한다는 지시자와 함께 제 1의 식별자(혹은 변환된 제 2의 고유 식별자)를 포함하여 전송하고 본 발명의 제 2 실시 예(혹은 제 3 실시 예)와 같이 네트워크와 연결 절차를 수행한다.
ii. 단말은 본 발명의 제 1 실시 예처럼 네트워크와 연결 절차를 수행할 수도 있다. 즉, 또 다른 방법으로, 단말이 할당 받았던 제 1의 고유 식별자로 네트워크에 접속할 수 없다고 판단하고, 새로운 제 2의 고유 식별자를 할당 받기 위해서 단말이 네트워크에 처음 접속하는 것처럼 제 1 실시 예에서 설명한 절차를 수행해서 상기 셀에 접속을 시도할 수 있다.
3. EPC와 5G CN과 연결된 LTE 셀(혹은 LTE 기지국)
A. 단말은 기지국이 5G CN과 EPC에 연결된 경우, 5G CN으로 우선 연결을 시켜준다고 가정할 수 있다.
B. 단말이 초기 접속인 경우(제 1 혹은 제 2의 고유 식별자를 할당 받은 적이 없는 경우)
i. 본 발명의 제 1 실시 예와 같이 단말은 메시지 3에 소정의 길이를 갖는(예를 들면 40비트) 랜덤 값들을 포함한다는 지시자와 함께 랜덤 값들을 포함하여 전송하고 본 발명의 제 1 실시 예와 같이 네트워크와 연결 절차를 수행한다.
C. 단말이 제 2의 고유 식별자를 할당 받은 적이 있고 저장하고 있는 경우 (5G CN에 등록된 경우)
i. 본 발명의 제 3 실시 예와 같이 단말은 메시지 3에 소정의 길이를 갖는(예를 들면 40비트) 제 2의 식별자(예를 들면 48비트)의 일부(예를 들면 하위 40비트)를 포함한다는 지시자와 함께 제 2의 식별자 일부를 포함하여 메시지 3을 전송하고 메시지 4를 수신한 후, 제 2의 식별자(예를 들면 48비트)의 나머지 부분(예를 들면 상위 8비트)을 메시지 5에 포함하여 전송하고 본 발명의 제 3 실시 예와 같이 네트워크와 연결 절차를 수행한다. 상기 제 3 실시 예에서 제 3의 분할 식별자(truncated 5G-S-TMSI)를 사용하는 경우, 메시지 5에서 제 2의 식별자 나머지를 전송할 필요 없다.
D. 단말이 제 1의 고유 식별자를 할당 받은 적이 있고 저장하고 있는 경우 (EPC에 등록된 경우)
i. 소정의 정해진 규칙에 따라서 EPC에서 받은 제 1의 고유 식별자를 5G CN이 이해할 수 있는 제 2의 고유 식별자로 변환한 후 혹은 제 1의 고유 식별자를 그대로 사용하고, 본 발명의 제 2 실시 예와 같이 단말은 메시지 3에 소정의 길이를 갖는(예를 들면 40비트) 제 1의 식별자(혹은 변환된 제 2의 고유 식별자)를 포함한다는 지시자와 함께 제 1의 식별자(혹은 변환된 제 2의 고유 식별자)를 포함하여 전송하고 본 발명의 제 2 실시 예(혹은 제 3 실시 예)와 같이 네트워크와 연결 절차를 수행한다.
ii. 단말은 본 발명의 제 1 실시 예처럼 네트워크와 연결 절차를 수행할 수도 있다. 즉, 단말이 할당 받았던 제 1의 고유 식별자로 네트워크에 접속할 수 없다고 판단하고, 새로운 제 2의 고유 식별자를 할당 받기 위해서 단말이 네트워크에 처음 접속하는 것처럼 제 1 실시 예에서 설명한 절차를 수행해야 상기 셀에 접속을 시도할 수 있다.
4. 5G CN과 연결된 NR 셀(혹은 NR 기지국)
A. 단말이 초기 접속인 경우(제 1 혹은 제 2의 고유 식별자를 할당 받은 적이 없는 경우)
i. 본 발명의 제 1 실시 예와 같이 단말은 메시지 3에 소정의 길이를 갖는(예를 들면 40비트) 랜덤 값들을 포함한다는 지시자와 함께 랜덤 값들을 포함하여 전송하고 본 발명의 제 1 실시 예와 같이 네트워크와 연결 절차를 수행한다.
B. 단말이 제 2의 고유 식별자를 할당 받은 적이 있고 저장하고 있는 경우 (5G CN에 등록된 경우)
i. 본 발명의 제 3 실시 예와 같이 단말은 메시지 3에 소정의 길이를 갖는(예를 들면 40비트) 제 2의 식별자(예를 들면 48비트)의 일부(예를 들면 하위 40비트)를 포함한다는 지시자와 함께 제 2의 식별자 일부를 포함하여 메시지 3을 전송하고 메시지 4를 수신한 후, 제 2의 식별자(예를 들면 48비트)의 나머지 부분(예를 들면 상위 8비트)을 메시지 5에 포함하여 전송하고 본 발명의 제 3 실시 예와 같이 네트워크와 연결 절차를 수행한다. 상기 제 3 실시 예에서 제 3의 분할 식별자(truncated 5G-S-TMSI)를 사용하는 경우, 메시지 5에서 제 2의 식별자 나머지를 전송할 필요 없다.
C. 단말이 제 1의 고유 식별자를 할당 받은 적이 있고 저장하고 있는 경우 (EPC에 등록된 경우)
i. 소정의 정해진 규칙에 따라서 EPC에서 받은 제 1의 고유 식별자를 5G CN이 이해할 수 있는 제 2의 고유 식별자로 변환한 후 혹은 제 1의 고유 식별자를 그대로 사용하고, 본 발명의 제 2 실시 예와 같이 단말은 메시지 3에 소정의 길이를 갖는(예를 들면 40비트) 제 1의 식별자(혹은 변환된 제 2의 고유 식별자)를 포함한다는 지시자와 함께 제 1의 식별자(혹은 변환된 제 2의 고유 식별자)를 포함하여 전송하고 본 발명의 제 2 실시 예와 같이 네트워크와 연결 절차를 수행한다.
ii. 단말은 본 발명의 제 1 실시 예처럼 네트워크와 연결 절차를 수행할 수도 있다. 즉, 단말이 할당 받았던 제 1의 고유 식별자로 네트워크에 접속할 수 없다고 판단하고, 새로운 제 2의 고유 식별자를 할당 받기 위해서 단말이 네트워크에 처음 접속하는 것처럼 제 1 실시 예에서 설명한 절차를 수행해야 상기 셀에 접속을 시도할 수 있다.
또 다른 방법으로 단말의 AS(Access Stratum) 계층 장치는 동기화 신호 혹은 시스템 정보로 캠프 온한 셀 혹은 기지국이 EPC와 연결되었는 지 5G CN과 연결되었는지 확인한 후에 이 정보를 단말의 NAS(Non-Access Stratum) 계층 장치에게 보고하여 NAS 계층 장치가 그에 맞는 메시지 및 정보를 생성하여 네트워크와 연결 절차를 다음과 같이 수행하도록 할 수 있다.
즉, 단말은 시스템 정보를 통해 셀과 연결된 CN의 타입을 다음과 같이 판단할 수 있다.
- 셀이 LTE 셀이고 5G CN indicator가 있거나 셀이 NR 셀이라면 해당 셀은 5G CN과 연결되어 있음
- 셀이 LTE 셀이고 5G CN indicator가 없으면 해당 셀은 5G CN과 연결되어 있지 않으며 EPC와만 연결되어 있음
단말 AS는 단말 NAS에게 supported CN type 보고 (5GCN, EPC or Both) 그리고 단말의 NAS가 AS에게 RRC 연결 설정 요청을 수행한다. 그리고 EPC와 연결된 경우, 제 2의 실시 예를 수행하고 5G CN과 연결된 경우, 제 3의 실시 예를 수행할 수 있다.
본 발명의 상기에서 메시지 4는 SRB0 베어러로 CCCH(Common Control Channel)로 기지국이 단말에게 전송할 수 있으며, 상기 메시지 4는 SRB1의 설정 정보를 포함하고 있다. 또한 단말은 상기 메시지 4를 수신하고 SRB1을 설정하고 기지국에게 메시지 5를 SRB1 베어러로 DCCH(Dedicated Control Channel)로 전송할 수 있다.
본 발명의 상기에서 메시지 3은 메시지 3 구조를 지시하는 비트들, 식별자(랜덤 값 혹은 제 1 식별자 혹은 제 2 식별자의 일부), 어떤 식별자인지를 지시하는 지시자(랜덤 값 혹은 제 1 식별자 혹은 제 2 식별자의 일부 중에 어떤 값인지를 지시), 연결 수립 이유(establishmentCause), MAC 서브헤더 등을 포함할 수 있다.
도 1j는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1j에서 단말(1j-01)은 RRC 유휴모드에서 페이징 메시지를 수신하거나 단말이 트래킹 영역을 업데이트할 필요가 있거나 단말이 상향 링크로 데이터를 전송할 필요가 있으면 네트워크에 접속을 다시 시도한다. 단말은 먼저 셀을 탐색하기 시작하고, 셀 선택/재선택을 수행하여 적합한 셀(suitable cell)을 찾고 캠프온(camp-on)을 한다. 그리고 상기 캠프 온한 셀과 동기를 맞추고, 시스템 정보를 읽어 들인다(1j-05). 상기 시스템 정보를 읽어 들이고 5G CN과 연결되어 있는 지 여부를 지시하는 지시자를 확인하여 현재 캠프온하고 있는 셀과 코어네트워크의 연결 관계를 확인한다(1j-10). 그리고 상기 연결 관계에 따라서 EPC와만 연결된 경우, 상기 설명한 것과 같이 제 1 실시 예 혹은 제 2 실시 예를 수행하거나 제 4 실시 예에 따라 네트워크와 연결 절차를 수행한다(1j-15). 그리고 상기 연결 관계에 따라서 5G CN이 연결된 경우, 상기 설명한 것과 같이 제 1 실시 예 혹은 제 3 실시 예를 수행하거나 제 4 실시 예에 따라 네트워크와 연결 절차를 수행한다(1j-20).
도 1k에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1k-10), 기저대역(baseband)처리부(1k-20), 저장부(1k-30), 제어부(1k-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(1k-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1k-10)는 상기 기저대역처리부(1k-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1k-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1k-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1k-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1k-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다. 상기 RF처리부(1k-10)는 제어부의 제어에 따라 다수의 안테나 또는 안테나 요소들을 적절하게 설정하여 수신 빔 스위핑을 수행하거나, 수신 빔이 송신 빔과 공조되도록 수신 빔의 방향과 빔 너비를 조정할 수 있다.
상기 기저대역처리부(1k-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)은 상기 RF처리부(1k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)은 상기 RF처리부(1k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 LTE 망, NR 망 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.2gHz, 2ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(1k-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(1k-30)는 상기 제어부(1k-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1k-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1k-40)는 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1k-40)는 상기 저장부(1k-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1k-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1k-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다. 한편, 상기 제어부(1k-40) 및 송수신부(1k-10, 1k-20)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다. 그리고, 상기 제어부(1k-40) 및 송수신부(1k-10, 1k-20)는 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 예를 들면 제어부(1k-40)는 회로(circuit), 어플리케이션 특정(application-specific) 회로, 또는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다. 또한, 단말의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 단말 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다.
도 1l는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(1l-10), 기저대역처리부(1l-20), 백홀통신부(1l-30), 저장부(1l-40), 제어부(1l-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(1l-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1l-10)는 상기 기저대역처리부(1l-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1l-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1l-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1l-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1l-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(1l-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1l-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1l-20)은 상기 RF처리부(1l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1l-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1l-20)은 상기 RF처리부(1l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(1l-20) 및 상기 RF처리부(1l-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1l-20) 및 상기 RF처리부(1l-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 통신부(1l-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.
상기 저장부(1l-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1l-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(1l-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1l-40)는 상기 제어부(1l-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1l-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1l-50)는 상기 기저대역처리부(1l-20) 및 상기 RF처리부(1l-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(1l-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1l-50)는 상기 저장부(1l-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1l-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 한편, 상기 제어부(1l-50) 및 송수신부(1l-10, 1l-20)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다. 그리고, 상기 제어부(1l-50) 및 송수신부(1l-10, 1l-20)는 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 예를 들면 제어부(1l-50)는 회로(circuit), 어플리케이션 특정(application-specific) 회로, 또는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다. 또한, 기지국의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 단말 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다.
[실시 예 B]
도 2a는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(2a-05, 2a-10, 2a-15, 2a-20)과 MME (2a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(2a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(2a-35)은 ENB(2a-05 ~ 2a-20) 및 S-GW(2a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 2a에서 ENB(2a-05 ~ 2a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(2a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(2a-05 ~ 2a-20)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(2a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(2a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 2b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 2b-05, 2b-40), RLC (Radio Link Control 2b-10, 2b-35), MAC (Medium Access Control 2b-15, 2b-30)으로 이루어진다. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)(2b-05, 2b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(2b-10, 2b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
MAC(2b-15, 2b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
물리 계층(2b-20, 2b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.
도 2c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2c을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 혹은 2g)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 혹은 NR 기지국)(2c-10) 과 NR CN (2c-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(2c-15)은 NR gNB(2c-10) 및 NR CN (2c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 2c에서 NR gNB(2c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(2c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(2c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. NR CN (2c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (2c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (2c-30)과 연결된다.
도 2d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 2d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR SDAP(2d-01, 2d-45), NR PDCP(2d-05, 2d-40), NR RLC(2d-10, 2d-35), NR MAC(2d-15, 2d-30)으로 이루어진다.
NR SDAP(2d-01, 2d-45)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 사용자 데이터의 전달 기능(transfer of user plane data)
- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow와 데이터 베어러의 맵핑 기능(mapping between a QoS flow and a DRB for both DL and UL)
- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow ID를 마킹 기능(marking QoS flow ID in both DL and UL packets)
- 상향 링크 SDAP PDU들에 대해서 relective QoS flow를 데이터 베어러에 맵핑시키는 기능 (reflective QoS flow to DRB mapping for the UL SDAP PDUs).
상기 SDAP 계층 장치에 대해 단말은 RRC 메시지로 각 PDCP 계층 장치 별로 혹은 베어러 별로 혹은 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 혹은 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있으며, SDAP 헤더가 설정된 경우, SDAP 헤더의 NAS QoS 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와 AS QoS 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)로 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS flow와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 혹은 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다. 상기 SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. 상기 QoS 정보는 원할한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케쥴링 정보 등으로 사용될 수 있다.
NR PDCP (2d-05, 2d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능 (Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 순서를 고려하지 않고, 바로 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC(2d-10, 2d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
NR MAC(2d-15, 2d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
NR PHY 계층(2d-20, 2d-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.
본 발명에서 차세대 이동 통신 시스템의 5G 코어 네트워크(5G Core Network, 5G CN)는 단말을 네트워크에 등록하고 단말에게 할당하는 고유 식별자(예를 들면 5G-GUTI)를 할당할 수 있다. 본 발명에서 단말이 RRC 유휴 모드에서 상기 고유 식별자의 일부분(예를 들면 하위 48비트 5G-S-TMSI)을 사용하여 셀 혹은 기지국에 접속하는 절차와 효율적으로 경쟁 해소를 수행하는 제안한다. 또한 기지국은 단말을 RRC 비활성화 모드로 상태를 천이시킬 때 RRC 비활성화 모드 단말들을 구별할 수 있도록 단말에게 비활성화 모드 단말을 위한 단말 식별자(예를 들면 I-RNTI)를 할당해줄 수 있다. 본 발명에서 단말이 RRC 비활성화 모드에서 상기 고유 식별자의 일부분(예를 들면 하위 48비트 5G-S-TMSI)을 사용하여 셀 혹은 기지국에 접속하는 절차와 효율적으로 경쟁 해소를 수행하는 제안한다. 상기에서 비활성화 모드 단말을 위한 단말 식별자의 크기는 소정의 크기를 가질 수 있으며 예를 들면 41비트 혹은 52비트의 크기를 가질 수 있다.
도 2e는 본 발명에서 제안하는 RRC 유휴 단말이 차세대 통신 시스템 네트워크에 연결을 설정하는 방법을 설명한 도면이다.
상기에서 차세대 이동 통신 시스템은 더 많은 무선 통신 기기들을 구분하고 관리하고 네트워크 연결을 지원하기 위해서 단말에게 할당할 고유 식별자(5G-GUTI)를 큰 공간(space)을 갖는 식별자로 도입하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 메시지 3은 CCCH로 전송되고, 단말이 네트워크에 연결을 설정하기 위한 중요한 메시지이기 때문에 커버리지가 굉장히 중요한 이슈이다. 그리고 커버리지는 가능한 적은 크기의 데이터를 전송하여야만 확대될 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 메시지 3의 크기를 최소의 전송 블록(Transport block)의 크기를 제한하여 커버리지를 최대화할 수 있도록 한다. 예를 들면 메시지 3은 크기는 56비트일 수 있다. 하지만 본 발명에서 큰 공간을 갖는 고유 식별자(5G-GUTI)를 도입하고, 그에 따라 더 큰 공간을 갖는 NR 단말 식별자(예를 들면 5G-S-TMSI)를 단말이 네트워크에 접속할 때 사용할 수 있다. 즉 상기 최소의 전송 블록 크기에 새로운 NR 단말 식별자(예를 들면 5G-S-TMSI)를 포함하기에 그 크기가 부족할 수 있다. 따라서 단말이 새로운 NR 단말 식별자를 사용하여 네트워크에 접속하려고 하는 경우, 단말은 메시지 3의 지시자를 이용하여 상기 새로운 NR 단말 식별자 일부분을 메시지 3에 포함하여 전송한다는 것을 지시하고, 새로운 NR 단말 식별자의 나머지 부분을 메시지 5에 포함하여 전송한다는 것을 지시하여 기지국이 상기 큰 새로운 NR 단말 식별자를 정상적으로 수신할 수도 있도록 하는 방법을 제안한다.
도 2e에서 RRC 유휴 모드(RRC IDLE) 단말은 페이징 메시지를 수신하거나 단말이 트래킹 영역을 업데이트할 필요가 있거나 단말이 상향 링크로 데이터를 전송할 필요가 있으면 네트워크에 접속을 다시 시도한다. 단말은 먼저 셀을 탐색하기 시작하고, 셀 선택/재선택을 수행하여 적합한 셀(suitable cell)을 찾고 캠프온(camp-on)을 한다. 그리고 상기 캠프 온한 셀과 동기를 맞추고, 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 상기 랜덤 액세스 절차에서 단말은 CCCH(Common Control Channel)로 메시지 3(예를 들면 56비트(MAC 헤더 8비트와 CCCH SDU 48비트)을 보낼 때 기지국이 단말 간의 경쟁 해소(Contention resolution)을 수행할 수 있도록 하기 위해서 식별자를 포함하여 전송할 수 있다. 상기 식별자를 포함할 때 만약 단말이 이전에 네트워크에 접속한 적이 없고, 처음 접속하는 단말이라면 소정의 크기를 갖는 랜덤 값들(예를 들면 40비트 랜덤값)을 식별자로 포함하여 전송할 수 있다. 하지만 상기 식별자를 포함할 때 만약 단말이 이전에 네트워크에 접속한 적이 있고, 고유 식별자(예를 들면 5G-GUTI)를 할당 받았었다면 상기 랜덤 값들 대신에 이전에 NR 시스템으로부터 할당 받았던 고유 식별자(예를 들면 5G-GUTI)의 일부분을 기지국 간에 단말을 구별할 수 있는 NR 단말 식별자(예를 들면 5G-S-TMSI)로 정의하여 이를 포함하여 전송할 수 있다. 하지만 상기 NR 단말 식별자(예를 들면 5G-S-TMSI)의 크기가 클 수 있기 때문에 예를 들면 48비트의 크기를 가질 수 있기 때문에 단말은 상기 NR 단말 식별자(예를 들면 5G-S-TMSI)를 메시지 3과 메시지 5에 나누어서 기지국에게 전송할 수 있다. 즉, 상기 단말이 저장해두었던 NR 단말 식별자(예를 들면 48비트 5G-S-TMSI)의 하위 비트들(예를 들면 하위 40비트들(LSB))을 메시지 3(CCCH SDU)에 포함하여 전송할 수 있다(2e-05). 상기 메시지 3에는 랜덤 값 혹은 LTE 단말 식별자(예를 들면 S-TMSI) 혹은 NR 단말 식별자(예를 들면 5G-S-TMSI)를 기지국이 구별할 수 있도록 상기 메시지 3에 포함된 식별자에 해당하는 값이 랜덤 값 혹은 LTE 단말 식별자(예를 들면 S-TMSI) 혹은 NR 단말 식별자 일부(예를 들면 5G-S-TMSI의 일부 LSB 40비트)인지를 지시하는 지시자들을 정의하고 포함할 수 있다. 예를 들면 2비트 지시자를 이용하여 랜덤 값 혹은 LTE 단말 식별자(예를 들면 S-TMSI) 혹은 NR 단말 식별자(예를 들면 5G-S-TMSI의 LSB 40비트)를 각각 지시할 수 있다. 또한 상기 메시지 3에서 지시자가 NR 단말 식별자 일부(예를 들면 LSB 40비트)가 메시지 3에 포함되었다는 것을 지시하는 것은 상기 NR 단말 식별자의 나머지(예를 들면 MSB 8비트)는 단말이 메시지 5에 포함하여 전송할 것이라는 것을 지시할 수 있다. 또 다른 방법으로 단말이 큰 크기를 갖는 NR 식별자(5G-S-TMSI)를 사용하여 네트워크에 접속하려고 하는 경우, 단말은 메시지3의 지시자를 이용하여 상기 NR 식별자(5G-S-TMSI)의 일부분을 메시지 3에 포함하여 전송한다는 것을 지시하고, 상기 NR 식별자(5G-S-TMSI)의 일부분은 소정의 규칙에 따라 예를 들면 네트워크 식별자와 단말 식별자의 조합으로 새로운 분할 식별자(truncated 5G-S-TMSI)로서 정의하고 작은 크기를 갖는 식별자로서 사용할 수 있다(이 경우에는 상기 NR 식별자(5G-S-TMSI)의 나머지 부분을 메시지 5에 포함하여 전송할 필요가 없다).
상기 메시지 3을 수신한 기지국은 경쟁 해소를 위해서 상기에서 수신한 메시지 3(CCCH SDU)의 첫 번째 6바이트(48비트)를 동일하게 복사하여 MAC 제어 정보(MAC Control element, Contention Resolution MAC CE)에 포함하여 메시지 4로 단말에게 전송하여 줄 수 있다(2e-10). 상기 메시지 4를 수신한 단말은 경쟁 해소를 확인하고 메시지 5를 기지국에게 전송할 수 있다(2e-15). 상기에서 단말은 메시지 3에 포함하여 전송하였던 NR 단말 식별자 일부를 제외한 NR 단말 식별자의 나머지 부분(예를 들면 MSB 8비트)을 메시지 5에 포함하여 전송할 수 있다. 또한 상기에서 단말은 네트워크에 NR 시스템으로부터 할당 받고 저장해두었던 고유 식별자(예를 들면 5G-GUTI)를 상기 메시지 5의 NAS 컨테이너 (dedicatedInfoNAS)에 실어서 보내어 네트워크가 상기 식별자를 확인하고 단말을 확인할 수 있도록 할 수 있다.
상기에서 기지국은 메시지 3과 메시지 5에 나누어 포함된 NR 단말 식별자(5G-S-TMSI)를 확인하고 메시지 5에서 네트워크 정보를 확인하여, 코어 네트워크로 단말의 메시지를 라우팅한다. 그리고 상기 메시지 5에 포함되어 있던 NAS 컨테이너 정보를 코어 네트워크(EPC 혹은 5G CN)로 NAS 메시지(예를 들면 INITIAL CONTEXT REQUEST 혹은 SERVICE REQUEST)에 실어서 전송할 수 있다. 상기에서 기지국은 NR 단말 식별자를 확인하고 단말이 등록된 단말이며, 재접속하여 서비스 요청을 확인하 경우, SERVICE REQUEST 메시지를 코어 네트워크에 전송할 수 있다. 코어 네트워크는 단말의 고유 식별자를 확인하고, 즉, 네트워크 시스템(LTE 시스템 혹은 NR 시스템)에서 단말을 구별하고 컨텍스트를 확인하고 단말에게 연결을 허락하여 주기 위해 NAS 메시지(예를 들면 INITIAL CONTEXT SETUP)에 포함하여 기지국에게 전송하고 필요한 경우, 기지국은 상기 메시지를 단말에게 전달하여 준다. 그리고 기지국이 RRC 연결 설정을 위해 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 보내면단말은 상기 RRC 메시지를 수신하고 각 베어러 설정 정보를 수신하여 설정을 완료하고 RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지를 기지국에게 보내어 연결 설정을 완료한다. 상기에서 기지국도 단말과의 연결 설정을 완료하고 코어 네트워크로 초기 연결 및 컨텍스트 설정이 완료되었다는 응답을 전송해준다. 그리고 단말은 네트워크와 연결 설정을 완료하고 데이터를 주고 받을 수 있게 된다.
상기에서 단말은 NR 단말 식별자를 나누어 담을 때 메시지 3에 NR 단말 식별자(예를 들면 48비트)의 하위 부분(하위 40비트)를 포함하여 전송하고, 메시지 5에 NR 단말 식별자(예를 들면 48비트)의 상위 부분(상위 8비트)를 포함하여 전송하였다. 이렇게 하는 이유는 NR 단말 식별자의 하위 부분이 단말 식별자로 구성되고, 상위 부분이 네트워크 식별자로 구성되기 때문에 기지국이 전송하는 메시지 3을 이용하여 경쟁해소를 하려고 할 때 메시지 4에서 경쟁 해소의 확률을 높이고 향상시키기 위해서이다.
도 2f는 본 발명에서 제안하는 RRC 비활성화 단말이 차세대 통신 시스템 네트워크에 연결을 설정하는 방법을 설명한 도면이다.
상기에서 차세대 이동 통신 시스템은 더 많은 무선 통신 기기들을 구분하고 관리하고 네트워크 연결을 지원하기 위해서 단말에게 할당할 고유 식별자(5G-GUTI)를 큰 공간(space)을 갖는 식별자로 도입하여 사용할 수 있다. 즉 NAS(Non-Access Stratum) 영역 혹은 코어 네트워크에서 단말을 구별하기 위한 식별자로 사용될 수 있다.
또한 상기에서 차세대 이동 통신 기지국은 더 많은 무선 통신 기기들을 구분하고 관리하고 네트워크 연결을 지원하기 위해서 단말에게 할당할 비활성화 단말 식별자(예를 들면 I-RNTI)를 큰 공간(space)을 갖는 식별자로 도입하여 사용할 수 있다. 따라서 상기 크기가 큰 비활성화 단말 식별자를 포함하기 위해 메시지 3으로 전송되는 RRCResumeRequest의 메시지의 크기를 크게 정의하여 사용할 수 있다(예를 들면 72비트 혹은 80비트). 즉 Access Stratum) 영역 혹은 기지국들에서 단말을 구별하기 위한 식별자로 사용될 수 있다.
도 2f에서 RRC 비활성화 모드(RRC INACTIVE) 단말은 페이징 메시지를 수신하거나 단말이 트래킹 영역을 업데이트할 필요가 있거나 단말이 상향 링크로 데이터를 전송할 필요가 있으면 네트워크에 접속을 다시 시도한다. 단말은 먼저 셀을 탐색하기 시작하고, 셀 선택/재선택을 수행하여 적합한 셀(suitable cell)을 찾고 캠프온(camp-on)을 한다. 그리고 상기 캠프 온한 셀과 동기를 맞추고, 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 상기 랜덤 액세스 절차에서 단말은 CCCH(Common Control Channel)로 메시지 3(예를 들면 72비트 혹은 80비트)을 보낼 때 기지국이 단말 간의 경쟁 해소(Contention resolution)을 수행할 수 있도록 하기 위해서 식별자를 포함하여 전송할 수 있다. 상기 식별자를 포함할 때 만약 단말이 이전에 네트워크에 접속한 적이 있고, RRC 비활성화 모드로 천이할 때 기지국으로부터 비활성화 단말 식별자(예를 들면 I-RNTI)를 할당 받았었다면 상기 비활성화 단말 식별자(예를 들면 I-RNTI)를 기지국 간에 단말을 구별할 수 있도록 RRCResumeRequest 메시지에 포함하여 전송할 수 있다(2f-05). 또 다른 방법으로 단말이 큰 크기를 갖는 비활성화 단말 식별자(I-RNTI)를 사용하여 네트워크에 접속하려고 하는 경우, 단말은 메시지3의 지시자를 이용하여 상기 비활성화 단말 식별자(I-RNTI)의 일부분을 메시지 3에 포함하여 전송한다는 것을 지시하고, 상기 비활성화 단말 식별자(I-RNTI)의 일부분은 소정의 규칙에 따라 예를 들면 네트워크 식별자와 단말 식별자의 조합으로 새로운 분할 식별자(truncated I-RNTI)로서 정의하고 작은 크기를 갖는 식별자로서 사용할 수 있다(이 경우에는 상기 비활성화 단말 식별자(I-RNTI)의 나머지 부분을 메시지 5에 포함하여 전송할 필요가 없다). 또 다른 방법으로 도 2e에서 NR 단말 식별자(5G-S-TMSI)를 사용하여 네트워크에 접속하는 방법과 같이 도 2f에서도 비활성화 단말 식별자(I-RNTI)의 일부를 메시지3에서 전송하고 이를 지시하여 비활성화 단말 식별자(I-RNTI)의 나머지를 메시지5에서 전송할 수도 있다.
상기 메시지 3을 수신한 기지국은 경쟁 해소를 위해서 상기에서 수신한 메시지 3(CCCH SDU)의 첫 번째 소정의 크기(예를 들면 6바이트 혹은 7바이트 혹은 8바이트)를 동일하게 복사하여 MAC 제어 정보(MAC Control element, Contention Resolution MAC CE)에 포함하여 메시지 4로 단말에게 전송하여 줄 수 있다(2f-10). 상기 메시지 4를 수신한 단말은 경쟁 해소를 확인하고 메시지 5를 기지국에게 전송할 수 있다(2f-15). 상기에서 단말은 네트워크에 NR 시스템으로부터 할당 받고 저장해두었던 고유 식별자(예를 들면 5G-GUTI)를 상기 메시지 5의 NAS 컨테이너 (dedicatedInfoNAS)에 실어서 보내어 네트워크가 상기 식별자를 확인하고 단말을 확인할 수 있도록 할 수 있다. 만약 단말이 상기 비활성화 단말 식별자를 포함하여 RRCResumeRequest 메시지를 보내어 네트워크로 연결 재개 절차를 수행하였는데 기지국이 상기 비활성화 단말 식별자를 인식하지 못하거나 단말 컨텍스트를 회수하는데 실패하는 경우, 단말에게 RRCResume 메시지가 아니라 RRCConnectionSetup 메시지를 보내어 단말을 RRC 유휴 모드 단말로 폴백시키고, RRC 유휴 모드 단말처럼 연결을 접속하라고 폴백시킨 경우, 단말은 네트워크의 NR 시스템으로부터 할당 받고 저장해두었던 고유 식별자(예를 들면 5G-GUTI)를 상기 메시지 5의 NAS 컨테이너 (dedicatedInfoNAS)에 실어서 보내어 네트워크가 상기 식별자를 확인하고 단말을 확인할 수 있도록 하고 메시지 5에서 NAS 컨테이너가 아닌 AS 메시지에는 고유 식별자(예를 들면 5G-GUTI) 혹은 상기 고유 식별자의 일부분(예를 들면 하위 48비트 5G-S-TMSI(NR 단말 식별자))를 포함하여 전송하여 기지국이 NR 단말 식별자를 확인하고 단말을 구별하고 라우팅을 수행하도록 할 수 있다. 상기에서 고유 식별자는 5G CN에서 확인되고 구별되는 식별자이며, NR 단말 식별자는 기지국에서 확인되고 구별되는 식별자이다.
상기에서 기지국은 비활성화 단말 식별자(I-RNTI)를 확인하고 메시지 5에서 네트워크 정보를 확인하여, 코어 네트워크로 단말의 메시지를 라우팅한다. 그리고 상기 메시지 5에 포함되어 있던 NAS 컨테이너 정보를 코어 네트워크(EPC 혹은 5G CN)로 NAS 메시지(예를 들면 INITIAL CONTEXT REQUEST 혹은 SERVICE REQUEST)에 실어서 전송할 수 있다. 상기에서 기지국은 NR 단말 식별자를 확인하고 단말이 등록된 단말이며, 재접속하여 서비스 요청을 확인하 경우, SERVICE REQUEST 메시지를 코어 네트워크에 전송할 수 있다. 코어 네트워크는 단말의 고유 식별자를 확인하고, 즉, 네트워크 시스템(LTE 시스템 혹은 NR 시스템)에서 단말을 구별하고 컨텍스트를 확인하고 단말에게 연결을 허락하여 주기 위해 NAS 메시지(예를 들면 INITIAL CONTEXT SETUP)에 포함하여 기지국에게 전송하고 필요한 경우, 기지국은 상기 메시지를 단말에게 전달하여 준다. 그리고 기지국이 RRC 연결 설정을 위해 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 보내면단말은 상기 RRC 메시지를 수신하고 각 베어러 설정 정보를 수신하여 설정을 완료하고 RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지를 기지국에게 보내어 연결 설정을 완료한다. 상기에서 기지국도 단말과의 연결 설정을 완료하고 코어 네트워크로 초기 연결 및 컨텍스트 설정이 완료되었다는 응답을 전송해준다. 그리고 단말은 네트워크와 연결 설정을 완료하고 데이터를 주고 받을 수 있게 된다.
본 발명에서 메시지 3은 CCCH로 전송되고, 단말이 네트워크에 연결을 설정하기 위한 중요한 메시지이기 때문에 커버리지가 굉장히 중요한 이슈이다. 그리고 커버리지는 가능한 적은 크기의 데이터를 전송하여야만 확대될 수 있으므로, 본 발명에서는 상기 메시지 3의 크기를 최소의 전송 블록(Transport block)의 크기를 제한하여 커버리지를 최대화할 수 있도록 한다. 예를 들면 메시지 3은 크기는 56비트일 수 있다. 하지만 본 발명에서 큰 공간을 갖는 비활성화 단말 식별자(I-RNTI)를 도입하고, RRC 비활성화 모드 단말이 네트워크에 접속할 때 사용하도록 할 수 있다. 즉 상기 최소의 전송 블록 크기에 RRC 비활성화 모드 단말 식별자(예를 들면 I-RNTI)를 포함하기에 그 크기가 부족할 수 있다. 따라서 도 2f와 같이 메시지 3의 크기를 늘리지 않고, 소정의 크기(예를 들면 56비트)로 제한하고 도 2e에서 제안한 방법처럼 단말이 비활성화 단말 식별자를 사용하여 네트워크에 접속하려고 하는 경우, 단말은 메시지 3의 지시자를 이용하여 상기 비활성화 단말 식별자 일부분을 메시지 3에 포함하여 전송한다는 것을 지시하고, 비활성화 단말 식별자의 나머지 부분을 메시지 5에 포함하여 전송한다는 것을 지시하여 기지국이 상기 큰 비활성화 단말 식별자를 정상적으로 수신할 수도 있도록 하는 방법을 적용할 수 있다. 이 때 메시지 3에는 랜덤값 혹은 LTE 단말 식별자 혹은 NR 단말 식별자 혹은 비활성화 단말 식별자를 구분할 수 있는 지시자가 도입될 수 있다.
본 발명의 상기에서 메시지 4는 SRB0 베어러로 CCCH(Common Control Channel)로 기지국이 단말에게 전송할 수 있으며, 상기 메시지 4는 SRB1의 설정 정보를 포함하고 있다. 또한 단말은 상기 메시지 4를 수신하고 SRB1을 설정하고 기지국에게 메시지 5를 SRB1 베어러로 DCCH(Dedicated Control Channel)로 전송할 수 있다.
본 발명의 상기에서 메시지 3에서 전송하는 RRCConnectionRequest의 메시지 구조는 지시하는 비트들, 식별자(랜덤 값 혹은 LTE 단말 식별자 혹은 NR 단말 식별자의 일부), 어떤 식별자인지를 지시하는 지시자(랜덤 값 혹은 LTE 단말 식별자 혹은 NR 단말 식별자의 일부 중에 어떤 값인지를 지시), 연결 수립 이유(establishmentCause), MAC 서브헤더 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 상기에서 메시지 3에서 전송하는 RRCResumeRequest의 메시지 구조는 지시하는 비트들, 식별자(랜덤 값 혹은 LTE 단말 식별자 혹은 NR 단말 식별자의 일부 혹은 비활성화 단말 식별자 혹은 비활성화 단말 식별자의 일부), 어떤 식별자인지를 지시하는 지시자(랜덤 값 혹은 LTE 단말 식별자 혹은 NR 단말 식별자의 일부 혹은 비활성화 단말 식별자 혹은 비활성화 단말 식별자의 일부 중에 어떤 값인지를 지시), 재연결 수립 이유(resumeCause), PLMN 식별자, 무결성 보호 및 검증을 위한 short MAC-I, 슬라이스 정보, MAC 서브헤더 등을 포함할 수 있다.
또한 상기 RRCResumeRequest 메시지는 상기 RRCConnectionRequest 메시지와 별도의 메시지로 정의되어 사용될 수 있으며, 또 다른 방법으로 상기 RRCResumeRequest 메시지를 상기 RRCConnectionRequest 메시지 구조의 일부로 정의하여 상기 RRCConnectionRequest 메시지에 포함되도록 하고 지시자를 이용하여 상기 RRCResumeRequest 메시지와 상기 RRCConnectionRequest 메시지를 구분할 수 있도록 정의하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 다음에서는 도 2e의 메시지 4(2e-10)과 도 2f의 메시지 4(2f-10)에서 경쟁 해소(Contention resolution)를 효율적으로 수행하는 방법에 대해 제안한다.
도 2g는 본 발명에서 경쟁 해소를 효율적으로 수행하는 제 1 실시 예를 나타낸 도면이다.
본 발명의 제 1 실시 예에서는 도 2g의 2g-01와 같이 경쟁 해소 식별자 MAC 제어 정보(Contention resolution Identity MAC Control Element, CR MAC CE)를 정의하고 상기 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 도 2e의 메시지 4(2e-10)과 도 2f의 메시지 4(2f-10)에 포함하여 전송하여 단말이 경쟁 해소를 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 상기에서 제안한 경쟁 해소 식별자 MAC CE는 소정의 고정 크기를 가지며 예를 들면 6바이트의 크기를 가질 수 있다. 또한 상기에서 제안한 경쟁 해소 식별자 MAC CE 는 최대의 커버리지를 지원하기 위한 메시지 3의 최소 전송 블록(minimum Transport block) 크기(예를 들면 56비트)에 맞게 정의되어 소정의 고정 크기로(예를 들면 MAC 서브헤더 8비트를 제외한 48비트) 사용될 수 있다. 상기에서 제안한 경쟁 해소 식별자 MAC CE는 MAC 서브헤더의 로지컬 채널 식별자에 의해서 구분될 수 있으며, 소정의 크기(예를 들면 6바이트)를 갖는 하나의 필드로 구성될 수 있다.
상기 소정의 크기를 갖는 하나의 필드는 단말 경쟁 해소 식별자(UE Contention Resolution identity)로 정의될 수 있으며, 단말이 전송한 메시지 3의 상향 링크 공통 채널의 데이터 부분(UL CCCH SDU)을 포함할 수 있다. 만약 상향 링크 공통 채널의 데이터 부분(UL CCCH SDU)이 상기 경쟁 해소 식별자 MAC CE의 크기(예를 들면 48비트)를 초과한 경우, 상기 경쟁 해소 식별자는 메시지 3에 상향 링크 공통 채널의 데이터 부분(UL CCCH SDU)의 첫번째 소정의 크기 만큼(예를 들면 48비트 즉, 정의된 경쟁 해소 식별자 MAC CE 크기만큼)을 포함할 수 있다. 혹은 단말 경쟁 해소 식별자는 UL CCCH의 MSB 48비트 혹은 첫 번째 48비트를 포함할 수 있다. 상기에서 첫 번째 소정의 크기(예를 들면 48비트)를 포함하는 이유는 상기 메시지 3의 앞부분에 단말 식별자가 포함되기 때문에 상기 제안한 MAC CE의 소정의 크기에 메시지 3의 단말 식별자가 포함되도록 하여 단말들 간의 경쟁 해소를 효율적으로 수행할 수 있도록 하기 위함이다.
도 2e에서와 같이 단말이 메시지 3에 RRCConnectionRequest(혹은 RRCRequest) 메시지로 소정의 크기를 갖는 랜덤값 혹은 NR 단말 식별자의 일부 (예를 들면 40비트)을 전송한 경우, 기지국은 상기 본 발명의 제 1 실시 예에서 제안한 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 구성하여 메시지 4에 포함하여 단말에게 전송할 수 있다. 상기에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 구성할 때 단말 경쟁 해소 식별자는 상기 메시지 3의 같은 크기를 갖는 UL CCCH SDU를 그대로 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 단말은 상기 메시지 4에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 수신하면 자신이 메시지 3에서 전송한 UL CCCH SDU와 단말 경쟁 해소 식별자를 비교하여 일치하면 경쟁이 해소되었다고 판단하고 연결 설정 절차를 진행한다. 즉, 메시지 5 (RRC Connection Setup Complete 혹은 RRCSetupComplete)를 구성하여 전송할 수 있다. 만약 단말은 상기 메시지 4에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 수신하고 자신이 메시지 3에서 전송한 UL CCCH SDU와 단말 경쟁 해소 식별자를 비교하여 일치하지 않으면 경쟁이 해소되지 않았다고 판단하고, 즉 단말이 기지국에게 선택되지 않았다고 판단하고 소정의 시간 후에 랜덤 액세스 절차를 다시 재개하거나 다른 셀을 재선택 할 수 있다.
도 2f에서와 같이 단말이 메시지 3에 RRCResumeRequest 메시지로 소정의 크기를 갖는 비활성화 단말 식별자(예를 들면 41비트 I-RNTI)을 전송한 경우, 기지국은 상기 본 발명의 제 1 실시 예에서 제안한 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 구성하여 메시지 4에 포함하여 단말에게 전송할 수 있다. 상기에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 구성할 때 RRCResumeRequest는 큰 크기를 가질 수 있기 때문에 단말 경쟁 해소 식별자는 상기 메시지 3의 UL CCCH SDU(메시지 3의 MAC 서브헤더 8비트를 제외한 부분)의 첫 번째 소정의 크기(예를 들면 48비트)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 단말은 상기 메시지 4에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 수신하면 자신이 메시지 3에서 전송한 UL CCCH SDU의 첫 번째 소정의 크기(예를 들면 48비트)와 단말 경쟁 해소 식별자를 비교하여 일치하면 경쟁이 해소되었다고 판단하고 연결 설정 절차를 진행한다. 즉, 메시지 5 (RRC Connection Setup Complete 혹은 RRCSetupComplete)를 구성하여 전송할 수 있다. 만약 단말은 상기 메시지 4에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 수신하고 자신이 메시지 3에서 전송한 UL CCCH SDU의 첫 번째 소정의 크기(예를 들면 48비트)와 단말 경쟁 해소 식별자를 비교하여 일치하지 않으면 경쟁이 해소되지 않았다고 판단하고, 즉 단말이 기지국에게 선택되지 않았다고 판단하고 소정의 시간 후에 랜덤 액세스 절차를 다시 재개하거나 다른 셀을 재선택 할 수 있다.
도 2h는 본 발명에서 경쟁 해소를 효율적으로 수행하는 제 2 실시 예를 나타낸 도면이다.
본 발명의 제 2 실시 예에서는 도 2h의 2h-01와 같이 경쟁 해소 식별자 MAC 제어 정보(Contention resolution Identity MAC Control Element, CR MAC CE)를 정의할 때 2h-05와 같이 큰 크기를 가지도록 정의하는 것을 특징으로 한다. 즉, 제 1 실시 예에서는 메시지 3의 최소 전송 블록 크기로 MAC CE의 크기를 고정 크기로 정의하였지만 제 2 실시 예에서는 메시지 3의 최소 전송 블록 크기보다 큰 소정의 크기를 갖는 MAC 제어 정보로 정의하는 것을 특징으로 한다. 이렇게 함으로써, 도 2f에서 RRCResumeRequest 메시지가 큰 크기를 갖더라도 메시지 3의 전체 UL CCCH SDU를 단말 경쟁 해소 식별자로 포함하여 메시지 4에 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 전송할 수 있도록 할 수 있다. 제 2 실시 예에서는 상기 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 도 2e의 메시지 4(2e-10)과 도 2f의 메시지 4(2f-10)에 포함하여 전송하여 단말이 경쟁 해소를 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 상기에서 제안한 경쟁 해소 식별자 MAC CE는 소정의 고정 크기를 가지며, 예를 들면 8바이트의 크기를 가질 수 있다. 또한 상기에서 제안한 경쟁 해소 식별자 MAC CE 는 메시지 3의 최소 전송 블록(minimum Transport block) 크기(예를 들면 56비트)보다 크고 RRCResumeRequest 메시지의 크기에 맞게 정의되어 소정의 고정 크기로(예를 들면 MAC 서브헤더 8비트를 제외한 64비트) 사용될 수 있다. 상기에서 제안한 경쟁 해소 식별자 MAC CE는 MAC 서브헤더의 로지컬 채널 식별자에 의해서 구분될 수 있으며, 소정의 크기(예를 들면 8바이트)를 갖는 하나의 필드로 구성될 수 있다.
상기 소정의 크기를 갖는 하나의 필드는 단말 경쟁 해소 식별자(UE Contention Resolution identity)로 정의될 수 있으며, 단말이 전송한 메시지 3의 상향 링크 공통 채널의 데이터 부분(UL CCCH SDU)을 포함할 수 있다. 만약 상향 링크 공통 채널의 데이터 부분(UL CCCH SDU)이 상기 경쟁 해소 식별자 MAC CE의 크기(예를 들면 64비트)를 초과한 경우, 상기 경쟁 해소 식별자는 메시지 3에 상향 링크 공통 채널의 데이터 부분(UL CCCH SDU)의 첫번째 소정의 크기 만큼(예를 들면 64비트 즉, 정의된 경쟁 해소 식별자 MAC CE 크기만큼)을 포함할 수 있다. 또한 만약 상향 링크 공통 채널의 데이터 부분(UL CCCH SDU)이 상기 경쟁 해소 식별자 MAC CE의 크기(예를 들면 64비트)보다 작은 경우, 상기 경쟁 해소 식별자는 메시지 3에 상향 링크 공통 채널의 데이터 부분(UL CCCH SDU)을 모두(예를 들면 48비트)을 포함하고 상기 경쟁 해소 식별자의 나머지 부분(예를 들면 16비트)에는 패딩을 채워 넣어 포함할 수 있다. 즉, 단말 경쟁 해소 식별자는 UL CCCH의 MSB 64비트 혹은 첫 번째 64비트 혹은 패딩을 포함한 64비트를 포함할 수 있다. 상기에서 첫 번째 소정의 크기(예를 들면 64비트)를 포함하는 이유는 상기 메시지 3의 앞부분에 단말 식별자가 포함되기 때문에 상기 제안한 MAC CE의 소정의 크기에 메시지 3의 단말 식별자가 포함되도록 하여 단말들 간의 경쟁 해소를 효율적으로 수행할 수 있도록 하기 위함이다. 또한 UL CCH SDU의 크기가 단말 경쟁 해소 식별자보다 작은 경우, 패딩을 채우는 이유는 고정된 크기를 가지는 MAC CE의 크기를 맞추기 위함이다.
도 2e에서와 같이 단말이 메시지 3에 RRCConnectionRequest(혹은 RRCRequest) 메시지로 소정의 크기를 갖는 랜덤값 혹은 NR 단말 식별자의 일부 (예를 들면 40비트)을 전송한 경우, 기지국은 상기 본 발명의 제 2 실시 예에서 제안한 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 구성하여 메시지 4에 포함하여 단말에게 전송할 수 있다. 상기에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 구성할 때 단말 경쟁 해소 식별자는 상기 메시지 3의 같은 크기를 갖는 UL CCCH SDU를 그대로 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 상향 링크 공통 채널의 데이터 부분(UL CCCH SDU)이 상기 경쟁 해소 식별자 MAC CE의 크기(예를 들면 64비트)보다 작기 때문에 상기 경쟁 해소 식별자는 메시지 3에 상향 링크 공통 채널의 데이터 부분(UL CCCH SDU)을 모두(예를 들면 48비트)을 포함하고 상기 경쟁 해소 식별자의 나머지 부분(예를 들면 16비트)에는 패딩을 채워 넣어 포함할 수 있다. 단말은 상기 메시지 4에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 수신하면 자신이 메시지 3에서 전송한 UL CCCH SDU와 단말 경쟁 해소 식별자의 첫 번째 소정의 크기(예를 들면 48비트 혹은 메시지 3의 UL CCCH SDU의 크기만큼)를 비교하여 일치하면 경쟁이 해소되었다고 판단하고 연결 설정 절차를 진행한다. 즉, 메시지 5 (RRC Connection Setup Complete 혹은 RRCSetupComplete)를 구성하여 전송할 수 있다. 만약 단말은 상기 메시지 4에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 수신하고 자신이 메시지 3에서 전송한 UL CCCH SDU와 단말 경쟁 해소 식별자의 첫 번째 소정의 크기(예를 들면 48비트 혹은 메시지 3의 UL CCCH SDU의 크기만큼)를 비교하여 일치하지 않으면 경쟁이 해소되지 않았다고 판단하고, 즉 단말이 기지국에게 선택되지 않았다고 판단하고 소정의 시간 후에 랜덤 액세스 절차를 다시 재개하거나 다른 셀을 재선택 할 수 있다.
도 2f에서와 같이 단말이 메시지 3에 RRCResumeRequest 메시지로 소정의 크기를 갖는 비활성화 단말 식별자(예를 들면 41비트 I-RNTI 혹은 52비트 I-RNTI)을 전송한 경우, 기지국은 상기 본 발명의 제 2 실시 예에서 제안한 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 구성하여 메시지 4에 포함하여 단말에게 전송할 수 있다. 상기에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 구성할 때 RRCResumeRequest는 큰 크기를 가질 수 있기 때문에 단말 경쟁 해소 식별자는 상기 메시지 3의 UL CCCH SDU(메시지 3의 MAC 서브헤더 8비트를 제외한 부분)의 첫 번째 소정의 크기(예를 들면 64비트)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한 RRCResumeRequest 메시지의 UL CCCH SDU의 크기와 단말 경쟁 해소 식별자의 크기가 갖다면 상기 UL CCCH SDU를 모두 상기 단말 경쟁 해소 식별자에 포함할 수도 있다. 그리고 단말은 상기 메시지 4에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 수신하면 자신이 메시지 3에서 전송한 UL CCCH SDU의 첫 번째 소정의 크기(예를 들면 64비트) 혹은 UL CCCH SDU 전체와 단말 경쟁 해소 식별자를 비교하여 일치하면 경쟁이 해소되었다고 판단하고 연결 설정 절차를 진행한다. 즉, 메시지 5 (RRC Connection Setup Complete 혹은 RRCSetupComplete)를 구성하여 전송할 수 있다. 만약 단말은 상기 메시지 4에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 수신하고 자신이 메시지 3에서 전송한 UL CCCH SDU의 첫 번째 소정의 크기(예를 들면 48비트) 혹은 UL CCCH SDU 전체와 와 단말 경쟁 해소 식별자를 비교하여 일치하지 않으면 경쟁이 해소되지 않았다고 판단하고, 즉 단말이 기지국에게 선택되지 않았다고 판단하고 소정의 시간 후에 랜덤 액세스 절차를 다시 재개하거나 다른 셀을 재선택 할 수 있다.
도 2i는 본 발명에서 경쟁 해소를 효율적으로 수행하는 제 3 실시 예를 나타낸 도면이다.
본 발명의 제 3 실시 예에서는 도 2i의 2i-01과 2i-02와 같이 경쟁 해소 식별자 MAC 제어 정보(Contention resolution Identity MAC Control Element, CR MAC CE)를 정의할 때, 제 1 실시 예에서 최대한의 커버리지를 지원하기 위한 메시지 3의 최소 전송 블록 크기로 고정 크기를 갖는 제 1의 MAC CE(short UE contention resolution identity MAC CE)(2i-01)를 정의하고, 제 2 실시 예에서와 같이 메시지 3의 최소 전송 블록 크기보다 큰 소정의 고정 크기를 갖는 제 2의 MAC CE(long UE contention resolution identity MAC CE)(2i-02)를 각각 정의하는 것을 특징으로 한다. 이렇게 함으로써, 도 2f에서 RRCResumeRequest 메시지와 같이 메시지 3의 크기가 큰 경우, 제 2의 MAC CE를 이용하여 메시지 3의 전체 UL CCCH SDU를 단말 경쟁 해소 식별자로 포함하여 메시지 4에 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 전송할 수 있도록 할 수 있다. 또한 도 2e에서 RRCRequest 메시지와 같이 메시지 3의 크기가 작은 경우, 제 1의 MAC CE를 이용하여 메시지 3의 전체 UL CCCH SDU를 단말 경쟁 해소 식별자로 포함하여 메시지 4에 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 전송할 수 있도록 할 수 있다. 제 3 실시 예에서는 상기 제 1의 경쟁 해소 식별자 MAC CE와 제 2의 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 도 2e의 메시지 4(2e-10)과 도 2f의 메시지 4(2f-10)에 포함하여 전송하여 단말이 경쟁 해소를 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 상기에서 제안한 경쟁 해소 식별자 MAC CE들은 소정의 고정 크기를 갖으며 예를 들면 각각 6바이트와 8바이트의 크기를 가질 수 있다. 상기에서 제안한 제 1의 경쟁 해소 식별자 MAC CE 는 메시지 3의 최소 전송 블록(minimum Transport block) 크기(예를 들면 56비트) 즉 RRCRequest 메시지에 맞게 정의되어 소정의 고정 크기로(예를 들면 MAC 서브헤더 8비트를 제외한 48비트) 사용될 수 있다. 또한 상기에서 제안한 제 2의 경쟁 해소 식별자 MAC CE는 메시지 3의 최소 전송 블록(minimum Transport block) 크기보다 크게(예를 들면 72비트) 즉 RRCResumeRequest 메시지에 맞게 정의되어 소정의 고정 크기로(예를 들면 MAC 서브헤더 8비트를 제외한 64비트) 사용될 수 있다. 상기에서 제안한 제 1의 경쟁 해소 식별자 MAC CE와 제 2의 경쟁 해소 식별자 MAC CE는 MAC 서브헤더의 로지컬 채널 식별자에 의해서 각각 구분될 수 있으며, 각각 소정의 크기(예를 들면 6바이트와 8바이트)를 갖는 하나의 필드로 구성될 수 있다.
상기 소정의 크기를 갖는 하나의 필드는 단말 경쟁 해소 식별자(UE Contention Resolution identity)로 정의될 수 있으며, 단말이 전송한 메시지 3의 상향 링크 공통 채널의 데이터 부분(UL CCCH SDU)을 포함할 수 있다.
도 2e에서와 같이 단말이 메시지 3에 RRCConnectionRequest(혹은 RRCRequest) 메시지로 소정의 크기를 갖는 랜덤값 혹은 NR 단말 식별자의 일부 (예를 들면 40비트)을 전송한 경우, 기지국은 상기 본 발명의 제 3 실시 예에서 제안한 제 1의 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 구성하여 메시지 4에 포함하여 단말에게 전송할 수 있다. 상기에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 구성할 때 단말 경쟁 해소 식별자는 상기 메시지 3의 같은 크기를 갖는 UL CCCH SDU를 그대로 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 단말은 상기 메시지 4에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 수신하면 자신이 메시지 3에서 전송한 UL CCCH SDU와 단말 경쟁 해소 식별자를 비교하여 일치하면 경쟁이 해소되었다고 판단하고 연결 설정 절차를 진행한다. 즉, 메시지 5 (RRC Connection Setup Complete 혹은 RRCSetupComplete)를 구성하여 전송할 수 있다. 만약 단말은 상기 메시지 4에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 수신하고 자신이 메시지 3에서 전송한 UL CCCH SDU와 단말 경쟁 해소 식별자를 비교하여 일치하지 않으면 경쟁이 해소되지 않았다고 판단하고, 즉 단말이 기지국에게 선택되지 않았다고 판단하고 소정의 시간 후에 랜덤 액세스 절차를 다시 재개하거나 다른 셀을 재선택 할 수 있다.
도 2f에서와 같이 단말이 메시지 3에 RRCResumeRequest 메시지로 소정의 크기를 갖는 비활성화 단말 식별자(예를 들면 41비트 I-RNTI 혹은 52비트 I-RNTI)을 전송한 경우, 기지국은 상기 본 발명의 제 3 실시 예에서 제안한 제 2의 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 구성하여 메시지 4에 포함하여 단말에게 전송할 수 있다. 상기에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 구성할 때 단말 경쟁 해소 식별자는 상기 메시지 3의 같은 크기를 갖는 UL CCCH SDU를 그대로 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 단말은 상기 메시지 4에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 수신하면 자신이 메시지 3에서 전송한 UL CCCH SDU와 단말 경쟁 해소 식별자를 비교하여 일치하면 경쟁이 해소되었다고 판단하고 연결 설정 절차를 진행한다. 즉, 메시지 5 (RRC Connection Setup Complete 혹은 RRCSetupComplete)를 구성하여 전송할 수 있다. 만약 단말은 상기 메시지 4에서 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 수신하고 자신이 메시지 3에서 전송한 UL CCCH SDU와 단말 경쟁 해소 식별자를 비교하여 일치하지 않으면 경쟁이 해소되지 않았다고 판단하고, 즉 단말이 기지국에게 선택되지 않았다고 판단하고 소정의 시간 후에 랜덤 액세스 절차를 다시 재개하거나 다른 셀을 재선택 할 수 있다.
도 2j는 본 발명에서 제안하는 RRC 비활성화 단말이 차세대 통신 시스템 네트워크에 연결을 설정하다가 RRC 유휴 모드로 폴백하여 연결을 수행하는 것을 지원하는 방법을 설명한 도면이다.
상기에서 차세대 이동 통신 시스템은 더 많은 무선 통신 기기들을 구분하고 관리하고 네트워크 연결을 지원하기 위해서 단말에게 할당할 고유 식별자(5G-GUTI)를 큰 공간(space)을 갖는 식별자로 도입하여 사용할 수 있다. 즉 NAS(Non-Access Stratum) 영역 혹은 코어 네트워크에서 단말을 구별하기 위한 식별자로 사용될 수 있다.
또한 상기에서 차세대 이동 통신 기지국은 더 많은 무선 통신 기기들을 구분하고 관리하고 네트워크 연결을 지원하기 위해서 단말에게 할당할 비활성화 단말 식별자(예를 들면 I-RNTI)를 큰 공간(space)을 갖는 식별자로 도입하여 사용할 수 있다. 따라서 상기 크기가 큰 비활성화 단말 식별자를 포함하기 위해 메시지 3으로 전송되는 RRCResumeRequest의 메시지의 크기를 크게 정의하여 사용할 수 있다(예를 들면 72비트 혹은 80비트). 즉 Access Stratum) 영역 혹은 기지국들에서 단말을 구별하기 위한 식별자로 사용될 수 있다.
도 2j에서 RRC 비활성화 모드(RRC INACTIVE) 단말은 페이징 메시지를 수신하거나 단말이 트래킹 영역을 업데이트할 필요가 있거나 단말이 상향 링크로 데이터를 전송할 필요가 있으면 네트워크에 접속을 다시 시도한다. 단말은 먼저 셀을 탐색하기 시작하고, 셀 선택/재선택을 수행하여 적합한 셀(suitable cell)을 찾고 캠프온(camp-on)을 한다. 그리고 상기 캠프 온한 셀과 동기를 맞추고, 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 상기 랜덤 액세스 절차에서 단말은 CCCH(Common Control Channel)로 메시지 3(예를 들면 72비트 혹은 80비트)을 보낼 때 기지국이 단말 간의 경쟁 해소(Contention resolution)을 수행할 수 있도록 하기 위해서 식별자를 포함하여 전송할 수 있다. 상기 식별자를 포함할 때 만약 단말이 이전에 네트워크에 접속한 적이 있고, RRC 비활성화 모드로 천이할 때 기지국으로부터 비활성화 단말 식별자(예를 들면 I-RNTI)를 할당 받았었다면 상기 비활성화 단말 식별자(예를 들면 I-RNTI)를 기지국 간에 단말을 구별할 수 있도록 RRCResumeRequest 메시지에 포함하여 전송할 수 있다(2j-05).
상기에서 단말이 상기 비활성화 단말 식별자를 포함하여 RRCResumeRequest 메시지를 보내어 네트워크로 연결 재개 절차를 수행하였는데 기지국이 상기 비활성화 단말 식별자(예를 들면 I-RNTI)를 인식하지 못하거나 단말 컨텍스트를 회수하는데 실패하는 경우, 단말에게 RRCResume 메시지가 아니라 RRC Connection Setup 메시지(혹은 RRCSetup 메시지)를 보내어 단말을 RRC 유휴 모드 단말로 폴백시키고, RRC 유휴 모드 단말처럼 연결을 접속하라고 폴백시킬 수 있다. 그러면 단말은 네트워크의 NR 시스템으로부터 할당 받고 저장해두었던 고유 식별자(예를 들면 5G-GUTI)를 상기 메시지 5의 NAS 컨테이너 (dedicatedInfoNAS)에 실어서 보내어 네트워크가 상기 식별자를 확인하고 단말을 확인할 수 있도록 하고 메시지 5에서 NAS 컨테이너가 아닌 AS 메시지에는 고유 식별자(예를 들면 5G-GUTI) 혹은 상기 고유 식별자의 일부분(예를 들면 하위 48비트 5G-S-TMSI(NR 단말 식별자))를 포함하여 전송하여 기지국이 NR 단말 식별자를 확인하고 단말을 구별하고 라우팅을 수행하도록 할 수 있다. 상기에서 고유 식별자는 5G CN에서 확인되고 구별되는 식별자이며, NR 단말 식별자는 기지국에서 확인되고 구별되는 식별자이다.
도 2k는 본 발명에서 제안한 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 2k에서 RRC 유휴모드 혹은 RRC 비활성화 모드 단말(2k-01)은 페이징 메시지를 수신하거나 단말이 트래킹 영역을 업데이트할 필요가 있거나 단말이 상향 링크로 데이터를 전송할 필요가 있으면 네트워크에 접속을 다시 시도한다(2k-05). 단말은 먼저 셀을 탐색하기 시작하고, 셀 선택/재선택을 수행하여 적합한 셀(suitable cell)을 찾고 캠프온(camp-on)을 한다. 그리고 상기 캠프 온한 셀과 동기를 맞추고, 랜덤 액세스 절차를 수행한다. 상기 랜덤 액세스 절차에서 단말은 CCCH(Common Control Channel)로 메시지 3을 보낼 때 기지국이 단말 간의 경쟁 해소(Contention resolution)을 수행할 수 있도록 하기 위해서 식별자를 포함하여 전송할 수 있다(2k-10). 상기에서 전송된 식별자를 이용하여 기지국은 본 발명의 상기에서 제안한 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE를 구성하여 메시지 4를 단말에게 전송하고 단말은 이를 수신할 수 있다(2k-15). 단말은 상기 본 발명에서 제안한 단말 경쟁 해소 식별자 MAC CE에 따라서 상기 제안한 방법으로 경쟁 해소 여부를 확인한다(2k-20).
도 2l에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(2l-10), 기저대역(baseband)처리부(2l-20), 저장부(2l-30), 제어부(2l-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(2l-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2l-10)는 상기 기저대역처리부(2l-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(2l-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(2l-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2l-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2l-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다. 상기 RF처리부(2l-10)는 제어부의 제어에 따라 다수의 안테나 또는 안테나 요소들을 적절하게 설정하여 수신 빔 스위핑을 수행하거나, 수신 빔이 송신 빔과 공조되도록 수신 빔의 방향과 빔 너비를 조정할 수 있다.
상기 기저대역처리부(2l-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2l-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2l-20)은 상기 RF처리부(2l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2l-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2l-20)은 상기 RF처리부(2l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 LTE 망, NR 망 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.2gHz, 2ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(2l-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(2l-30)는 상기 제어부(2l-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2l-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2l-40)는 상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2l-40)는 상기 저장부(2l-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2l-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(2l-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다. 한편, 상기 제어부(2l-50) 및 송수신부(2l-10, 2l-20)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다. 그리고, 상기 제어부(2l-50) 및 송수신부(2l-10, 2l-20)는 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 예를 들면 제어부(2l-50)는 회로(circuit), 어플리케이션 특정(application-specific) 회로, 또는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다. 또한, 단말의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 단말 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다.
도 2m는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(2m-10), 기저대역처리부(2m-20), 백홀통신부(2m-30), 저장부(2m-40), 제어부(2m-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(2m-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2m-10)는 상기 기저대역처리부(2m-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(2m-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(2m-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2m-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2m-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(2m-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2m-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2m-20)은 상기 RF처리부(2m-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2m-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2m-20)은 상기 RF처리부(2m-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(2m-20) 및 상기 RF처리부(2m-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2m-20) 및 상기 RF처리부(2m-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 통신부(2m-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.
상기 저장부(2m-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2m-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(2m-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2m-40)는 상기 제어부(2m-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2m-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2m-50)는 상기 기저대역처리부(2m-20) 및 상기 RF처리부(2m-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(2m-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2m-50)는 상기 저장부(2m-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2m-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 한편, 상기 제어부(2m-50) 및 송수신부(2m-10, 2m-20)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다. 그리고, 상기 제어부(2m-50) 및 송수신부(2m-10, 2m-20)는 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 예를 들면 제어부(2m-50)는 회로(circuit), 어플리케이션 특정(application-specific) 회로, 또는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다. 또한, 기지국의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 단말 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 무선통신 시스템의 단말에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 연결 수립을 위한 셋업 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 셋업 메시지 수신 전에 할당된 단말의 5G 식별자를 획득하는 단계;
    상기 셋업 메시지가 상기 단말의 상기 RRC 연결 수립을 요청하는 요청 메시지의 전송의 응답으로 수신된 경우, 상기 5G 식별자의 일부분을 포함하는 상기 RRC 연결 수립의 완료를 위한 제1 완료 메시지를 상기 기지국에게 전송하는 단계; 및
    상기 셋업 메시지가 상기 단말의 상기 RRC 연결 수립을 요청하는 상기 요청 메시지의 전송의 응답으로 수신된 것이 아닌 경우, 상기 5G 식별자를 포함하는 상기 RRC 연결 수립의 완료를 위한 제2 완료 메시지를 상기 기지국에게 전송하는 단계; 를 포함하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 셋업 메시지를 수신하는 단계는,
    중단된 RRC 연결의 재개(resume)를 요청하기 위한 재개 요청 메시지를 상기 기지국에게 전송하는 단계; 및
    상기 재개 요청 메시지의 응답으로, 상기 셋업 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 재개 요청 메시지는 I-RNTI(inactive state radio network temporary identifier) 또는 상기 I-RNTI의 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 셋업 메시지를 수신하는 단계는,
    상기 5G 식별자의 제1 부분을 포함하는 상기 RRC 연결 수립을 요청하는 상기 요청 메시지를 상기 기지국으로부터 전송하는 단계; 및
    상기 요청 메시지의 응답으로, 상기 RRC 연결 수립을 위한 상기 셋업 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 완료 메시지에 포함되는 상기 5G 식별자의 상기 일부분은 상기 5G 식별자의 제2 부분이고,
    상기 5G 식별자의 상기 제1 부분은 상기 5G 식별자의 미리 설정된 개수의 최우측 비트들이고, 상기 5G 식별자의 상기 제2 부분은 상기 5G 식별자의 나머지 비트들인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 5G 식별자는 5G-GUTI(5G globally unique temporary identifier)에 포함되고, 상기 5G 식별자는 5G-S-TMSI(5G S-temporary mobile subscription identifier)이고,
    상기 5G-GUTI는 상기 단말의 성공적인 등록에 따라 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 무선통신 시스템의 기지국에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 연결 수립을 위한 셋업 메시지를 단말에게 전송하는 단계;
    상기 셋업 메시지가 상기 기지국으로 상기 RRC 연결 수립을 요청하는 요청 메시지의 수신의 응답으로 전송된 경우, 상기 셋업 메시지의 전송 전에 상기 단말에게 할당된 5G 식별자의 일부분을 포함하는 상기 RRC 연결 수립의 완료를 위한 제1 완료 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
    상기 셋업 메시지가 상기 기지국으로 상기 RRC 연결 수립을 요청하는 상기 요청 메시지의 수신의 응답으로 전송된 것이 아닌 경우, 상기 5G 식별자를 포함하는 상기 RRC 연결 수립의 완료를 위한 제2 완료 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 셋업 메시지를 전송하는 단계는,
    중단된 RRC 연결의 재개(resume)를 요청하기 위한 재개 요청 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 및
    상기 재개 요청 메시지의 응답으로, 상기 셋업 메시지를 상기 단말에게 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 재개 요청 메시지는 I-RNTI(inactive state radio network temporary identifier) 또는 상기 I-RNTI의 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 셋업 메시지를 전송하는 단계는,
    상기 5G 식별자의 제1 부분을 포함하는 상기 RRC 연결 수립을 요청하는 상기 요청 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 및
    상기 요청 메시지의 응답으로, 상기 RRC 연결 수립을 위한 상기 셋업 메시지를 상기 단말에게 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 완료 메시지에 포함되는 상기 5G 식별자의 상기 일부분은 상기 5G 식별자의 제2 부분이고,
    상기 5G 식별자의 상기 제1 부분은 상기 5G 식별자의 미리 설정된 개수의 최우측 비트들이고, 상기 5G 식별자의 상기 제2 부분은 상기 5G 식별자의 나머지 비트들인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 5G 식별자는 5G-GUTI(5G globally unique temporary identifier)에 포함되고, 상기 5G 식별자는 5G-S-TMSI(5G S-temporary mobile subscription identifier)이고,
    상기 5G-GUTI는 상기 단말의 성공적인 등록에 따라 할당되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선통신 시스템의 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 연결 수립을 위한 셋업 메시지를 기지국으로부터 상기 송수신부를 통해 수신하고, 상기 셋업 메시지 수신 전에 할당된 단말의 5G 식별자를 획득하고, 상기 셋업 메시지가 상기 단말의 상기 RRC 연결 수립을 요청하는 요청 메시지의 전송의 응답으로 수신된 경우, 상기 5G 식별자의 일부분을 포함하는 상기 RRC 연결 수립의 완료를 위한 제1 완료 메시지를 상기 기지국에게 상기 송수신부를 통해 전송하고, 상기 셋업 메시지가 상기 단말의 상기 RRC 연결 수립을 요청하는 상기 요청 메시지의 전송의 응답으로 수신된 것이 아닌 경우, 상기 5G 식별자를 포함하는 상기 RRC 연결 수립의 완료를 위한 제2 완료 메시지를 상기 기지국에게 상기 송수신부를 통해 전송하는 제어부; 를 포함하는 단말.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 중단된 RRC 연결의 재개(resume)를 요청하기 위한 재개 요청 메시지를 상기 기지국에게 상기 송수신부를 통해 전송하고, 상기 재개 요청 메시지의 응답으로, 상기 셋업 메시지를 상기 기지국으로부터 상기 송수신부를 통해 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 재개 요청 메시지는 I-RNTI(inactive state radio network temporary identifier) 또는 상기 I-RNTI의 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 5G 식별자의 제1 부분을 포함하는 상기 RRC 연결 수립을 요청하는 상기 요청 메시지를 상기 기지국으로부터 상기 송수신부를 통해 전송하고, 상기 요청 메시지의 응답으로, 상기 RRC 연결 수립을 위한 상기 셋업 메시지를 상기 기지국으로부터 상기 송수신부를 통해 수신하도록 제어하고,
    상기 제1 완료 메시지에 포함되는 상기 5G 식별자의 상기 일부분은 상기 5G 식별자의 제2 부분이고,
    상기 5G 식별자의 상기 제1 부분은 상기 5G 식별자의 미리 설정된 개수의 최우측 비트들이고, 상기 5G 식별자의 상기 제2 부분은 상기 5G 식별자의 나머지 비트들인 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 5G 식별자는 5G-GUTI(5G globally unique temporary identifier)에 포함되고, 상기 5G 식별자는 5G-S-TMSI(5G S-temporary mobile subscription identifier)이고,
    상기 5G-GUTI는 상기 단말의 성공적인 등록에 따라 할당되는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 무선통신 시스템의 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 연결 수립을 위한 셋업 메시지를 단말에게 상기 송수신부를 통해 전송하고, 상기 셋업 메시지가 상기 기지국으로 상기 RRC 연결 수립을 요청하는 요청 메시지의 수신의 응답으로 전송된 경우, 상기 셋업 메시지의 전송 전에 상기 단말에게 할당된 5G 식별자의 일부분을 포함하는 상기 RRC 연결 수립의 완료를 위한 제1 완료 메시지를 상기 단말로부터 상기 송수신부를 통해 수신하고, 상기 셋업 메시지가 상기 기지국으로 상기 RRC 연결 수립을 요청하는 상기 요청 메시지의 수신의 응답으로 전송된 것이 아닌 경우, 상기 5G 식별자를 포함하는 상기 RRC 연결 수립의 완료를 위한 제2 완료 메시지를 상기 단말로부터 상기 송수신부를 통해 수신하도록 제어하는 제어부; 를 포함하는 기지국.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제어부는, 중단된 RRC 연결의 재개(resume)를 요청하기 위한 재개 요청 메시지를 상기 단말로부터 상기 송수신부를 통해 수신하고, 상기 재개 요청 메시지의 응답으로, 상기 셋업 메시지를 상기 단말에게 상기 송수신부를 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 재개 요청 메시지는 I-RNTI(inactive state radio network temporary identifier) 또는 상기 I-RNTI의 일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 5G 식별자의 제1 부분을 포함하는 상기 RRC 연결 수립을 요청하는 상기 요청 메시지를 상기 단말로부터 상기 송수신부를 통해 수신하고, 상기 요청 메시지의 응답으로, 상기 RRC 연결 수립을 위한 상기 셋업 메시지를 상기 단말에게 상기 송수신부를 통해 전송하고,
    상기 제1 완료 메시지에 포함되는 상기 5G 식별자의 상기 일부분은 상기 5G 식별자의 제2 부분이고,
    상기 5G 식별자의 상기 제1 부분은 상기 5G 식별자의 미리 설정된 개수의 최우측 비트들이고, 상기 5G 식별자의 상기 제2 부분은 상기 5G 식별자의 나머지 비트들인 것을 특징으로 하는 기지국.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 5G 식별자는 5G-GUTI(5G globally unique temporary identifier)에 포함되고, 상기 5G 식별자는 5G-S-TMSI(5G S-temporary mobile subscription identifier)이고,
    상기 5G-GUTI는 상기 단말의 성공적인 등록에 따라 할당되는 것을 특징으로 하는 기지국.
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