KR102604361B1

KR102604361B1 - 이동통신 시스템에서 메시지 전송을 위한 통신 거리 측정 방법

Info

Publication number: KR102604361B1
Application number: KR1020190018129A
Authority: KR
Inventors: 이호연; 김성훈
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2023-11-21
Also published as: US20200267522A1; KR20200099904A; EP3697113A1; US11122402B2; CN111586626A; WO2020167089A1; US11589200B2; US20210409920A1

Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-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 발명의 다양한 실시 예들에 따라 이동통신 시스템에서 단말과 단말간 직접 통신 서비스를 제공하기 위한 방법을 제공할 수 있다.

Description

이동통신 시스템에서 메시지 전송을 위한 통신 거리 측정 방법{METHOD AND APPARATUS FOR ASSESSMENT OF A COMMUNICATION RANGE TO TRANSFER MESSAGES IN TELECOMMUNICARION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에서 단말과 단말간 직접 통신 서비스를 제공하기 위한 방법에 대한 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.

V2X(Vehicle to Everything)는 도로 차량에 적용 가능한 모든 형태의 통신방식을 지칭하는 일반 용어로서 무선 통신 기술 발전과 접목하여 초기의 안전 유스케이스 외에도 다양한 부가 서비스가 가능해지고 있다.

V2X 서비스 제공 기술로 IEEE 802.11p와 IEEE P1609 기반의 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments) 규격이 표준화 되었다. 그러나, DSRC(Dedicated Short Range Communication) 기술의 일종인 WAVE는 차(Vehicle)와 차 간의 메시지 통달 거리가 제한되어 있다는 한계가 있다.

이와 같은 한계를 극복하고자 셀룰러 기반의 V2X 기술 표준이 3GPP에서 진행되고 있다. Release 14/Release 15에서 LTE 기반의 EPS(Evolved Packet System) V2X 표준이 완료되었고, Release 16에서 NR 기반의 5GS(5th Generation System) V2X 표준이 진행되고 있다.

본 발명은 이동통신 시스템에서 단말과 단말간 직접 통신 서비스를 제공하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

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 발명의 일 실시 예에 따르면, 이동통신 시스템에서 단말과 단말간 직접 통신 서비스를 제공하기 위한 방법을 제공할 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.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량과 차량간 통신 구성도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 프로토콜 스택을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 기반 단말 프로비져닝 절차를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말 기반 단말 프로비져닝 절차를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 엔터티(Network Entity)의 구성을 나타낸 도면이다.

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.

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 5G 시스템에 대한 규격에서 정의하는 용어와 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.

본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3GPP가 규격을 정한 통신 규격을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 차량 통신 서비스를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 5G 네트워크에서 제공되는 여타의 서비스에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 통신 시스템의 구성을 도시한다.

도 1을 참고하면, 차량 단말(Vehicle UE, 110)은 다른 차량 단말(120)과 통신하기 위하여 직접 통신 (Device-to-Device, D2D, ProSe, PC5, Sidelink 통신, 140)을 이용하거나 또는 이동통신 시스템(130)을 통한 네트워크 통신(150, 160)을 이용할 수 있다. 상기 직접 통신의 경우, 차량 단말(110)과 차량 단말(120) 간 메시지 송수신이 PC5 링크(140)를 통해 이루어질 수 있다. 상기 네트워크 통신의 경우, 송신 차량 단말(110)이 수신 차량 단말(120)에게 보내는 메시지는 Uu 링크(150)를 통해 네트워크에 전송된 후, Uu 링크(160)를 통해 수신 차량 단말(120)에게 전달될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 통신 프로토콜 스택을 도시한다.

도 2를 참고하면, 단말(210, 240) 은 응용 계층(Application layer, 215, 245), SE 계층(Service Enabling layer, 220, 250), AS 계층(Access Stratum layer, 225, 255), PHY 계층(PHYsical layer, 230, 260)으로 구성될 수 있다. SE 계층은 응용 계층의 동작을 수행하기 위한 중간 계층으로 각 어플리케이션 또는 각 서비스 별로 특화된 기능을 제공할 수 있다. 하나의 SE 계층이 여러 응용 계층을 지원할 수 있다. 또는, 각 응용 계층별 특화된 SE 계층을 정의할 수 있다. 예를 들면, V2X 서비스 제공을 위한 V2X 응용 계층(V2X application layer) 동작을 위해서 SE 계층은 V2X 계층(V2X layer)으로 정의될 수 있다.

메시지를 전송하고자 하는 단말(210)의 응용 계층(215)은 어플리케이션 메시지(이하 '메시지'라고 지칭)를 생성하여 SE 계층(220)에게 제공할 수 있다. 이 때, 응용 계층(215)은 어플리케이션 메시지와 함께 메시지의 종류를 나타내는 '메시지 타입(Message type)', 메시지의 전송 범위를 나타내는 '통신 범위(communication range)' 값을 함께 SE 계층(220)에게 제공할 수 있다. 차량 통신의 경우, 메시지 타입은 PSID, ITS-AID 등이 사용될 수 있다.

응용 계층(215)은 다양한 방법을 이용하여 각 메시지를 위한 통신 범위를 결정할 수 있다. 예를 들면, 응용 계층(215)은 단말(110, 210)이 메시지를 보내고자 하는 주변 단말(120, 240)과의 거리를 센서(예를 들면, 초음파, 레이저, 라이다, 카메라(이미지), 적외선, 자연광, 자외선 등)를 이용하여 측정하고 통신 범위를 결정할 수 있다. 또는, 응용 계층(215)은 단말(110, 210)이 메시지를 보내고자 하는 상대 단말(120, 240)과 통신 거리를 교섭(negotiation)하여 통신 범위를 결정할 수 있다. 또는, 응용 계층(215)은 메시지를 송신하고자 하는 단말(110, 210)의 현재 위치(예를 들면, 고속도로, 시내 주행 등)를 기반으로 통신 범위를 결정할 수 있다. 예를 들면, 응용 계층(215)은 차량 단말이 고속도로에서 주행을 하고 있을 경우, 통신 범위를 길게 설정할 수 있다. 응용 계층(215)은 차량 단말이 시내에서 주행을 하고 있을 경우, 통신 범위를 짧게 설정할 수 있다. 또는, 응용 계층(215) 은 메시지를 송신하고자 하는 단말(110, 210)의 현재 속도(예를 들면, 시속 15km/h, 시속 100km/h 등)를 기반으로 통신 범위를 결정할 수 있다. 예를 들면, 응용 계층(215)은 차량 단말이 고속으로 주행하고 있을 경우, 통신 범위를 길게 설정할 수 있다. 응용 계층(215)은 차량 단말이 저속으로 주행하고 있을 경우, 통신 범위를 짧게 설정할 수 있다. 또는, 응용 계층(215)은 보내고자 하는 메시지의 메시지 타입에 따라 통신 범위를 결정할 수 있다. 예를 들면, 응용 계층(215)은 급정지로 인한 비상 깜빡이 신호 메시지를 보내는 경우, 통신 범위를 길게 설정할 수 있다. 응용 계층(215)은 좌회전 또는 우회전 깜빡이 신호 메시지를 보내는 메시지의 경우, 통신 범위를 짧게 설정할 수 있다.

응용 계층(215)이 SE 계층(220)에게 제공하는 통신 범위는 거리 단위(meters, kilometers) 또는 거리 단위를 지칭하는 인덱스 값(index value) 이 될 수 있다.

응용 계층(215)으로부터 메시지와 메시지 타입, 통신 범위를 전달받은 SE 계층(220)은 메시지 전송을 위한 동작을 수행할 수 있다. 아래 [표 1]은 SE 계층(220)이 관리하는 통신 범위 값의 예를 도시한다.

[표 1: 통신 범위 값의 예]

[표 1]에서 도시한 값(value)(예를 들면, 0, 1, 2, 3 등), 값이 나타내는 의미(description)(예를 들면, 1은 short을 의미, 2는 medium을 의미, 3은 long을 의미 등), 값이 나타내는 범위(range)(예를 들면, 1은 399m 이하의 거리, 2는 400m에서 799m 사이의 거리, 3은 800m 이상의 거리) 간의 맵핑은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 예시이며, 통신 범위의 단계를 본 발명에서 기술한 3단계보다 더 적거나 또는 더 많게 설정하는 등 다양하게 변경되어 응용될 수 있다.

응용 계층(215)으로부터 전달받은 통신 범위가 거리 단위일 경우, SE 계층(220)은 [표 1]의 정보를 이용하여 전달 받은 거리 단위를 통신 범위 값(value)으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 응용 계층(215)으로부터 전달받은 통신 범위가 200m 일 경우, 400m 이하의 범위에 해당하므로 값(value)을 1로 설정할 수 있다. SE 계층(220)은 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지와 메시지 타입과 SE 계층이 설정한 통신 범위 값 (예를 들면, 1)을 AS 계층(225) 에게 전달할 수 있다.

응용 계층(215)으로부터 전달받은 통신 범위가 인덱스 값일 경우, SE 계층(220)은 추가적인 값의 변환 동작 없이 응용 계층(215)으로부터 전달받은 통신 범위를 그대로 사용할 수 있다. 예를 들면, 예를 들면, 응용 계층(215)으로부터 전달받은 통신 범위가 1 일 경우, SE 계층(220)은 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지와 메시지 통신 범위 값 (예를 들면, 1)을 AS 계층(225) 에게 전달할 수 있다.

SE 계층(220)은 메시지 타입 별 통신 범위 값 정보를 관리할 수 있다. 아래 [표 2], [표 3], [표 4]는 SE 계층(220)이 관리하는 메시지 타입 별 통신 범위 값의 예를 도시한다. [표 2]는 메시지 타입 별 통신 범위 값(value)의 맵핑의 예를 도시한다.

[표 2: 메시지 타입 별 통신 범위 값의 예-1]

[표 3]은 메시지 타입 별 통신 범위 값이 나타내는 의미(description)의 맵핑의 예를 도시한다.

[표 3: 메시지 타입 별 통신 범위 값의 예-2]

[표 4]는 메시지 타입 별 통신 범위 값이 나타내는 범위(range)의 맵핑의 예를 도시한다.

[표 4: 메시지 타입 별 통신 범위 값의 예-3]

SE 계층(220)은 [표 2]에서 도시한 맵핑 방법, [표 3]에서 도시한 맵핑 방법, [표 4]에서 도시한 맵핑 방법 중 하나 이상의 방법을 저장하고 관리할 수 있다.

SE 계층(220)은 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지 타입에 따라 [표 2] 또는 [표 3] 또는 [표 4]의 맵핑 정보를 이용하여 통신 범위 값을 결정할 수 있다. 예를 들면, 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지 타입이 PSID 2일 경우, [표 2]를 이용하여 통신 범위 값 (value)을 2로 설정할 수 있다. 또는, [표 3]을 이용하여 통신 범위 값을 Medium으로 변환하고, [표 1]을 이용하여 Medium에 해당하는 통신 범위 값(value)인 2로 설정할 수 있다. 또는, [표 4]를 이용하여 통신 범위 값을 450m로 변환하고, [표 1]을 이용하여 450m에 해당하는 통신 범위 값(value)인 2로 설정할 수 있다.

SE 계층(220)은 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지와 메시지 타입과 SE 계층이 설정한 통신 범위 값 (예를 들면, 2)을 AS 계층(225) 에게 전달할 수 있다.

SE 계층(220)이 관리하는 메시지 타입 별 통신 범위 값 정보는 같은 메시지 타입에 대해서 지역에 따라 서로 다른 통신 범위 값을 갖을 수 있다. 아래 [표 5], [표 6], [표 7]은 SE 계층(220)이 관리하는 메시지 타입 별 통신 범위 값과 통신 범위 값이 적용되는 지역의 예를 도시한다. 본 발명의 설명을 위해 하나의 메시지 타입(예를 들면, PSID 1)에 대해서만 도시하였으며, 다른 메시지 타입도 유사한 형태의 맵핑 값을 갖을 수 있다. [표 5]는 메시지 타입 별 통신 범위 값(value)과 통신 범위 값이 적용되는 지역의 맵핑의 예를 도시한다.

[표 5: 메시지 타입 별 통신 범위 값의 예-4]

[표 6]은 메시지 타입 별 통신 범위 값이 나타내는 의미(description)와 통신 범위 값이 나타내는 의미가 적용되는 지역의 맵핑의 예를 도시한다.

[표 6: 메시지 타입 별 통신 범위 값의 예-5]

[표 7]은 메시지 타입 별 통신 범위 값이 나타내는 범위(range)와 범위 값이 적용되는 지역의 맵핑의 예를 도시한다.

[표 7: 메시지 타입 별 통신 범위 값의 예-6]

SE 계층(220)은 [표 5]에서 도시한 맵핑 방법, [표 6]에서 도시한 맵핑 방법, [표 7]에서 도시한 맵핑 방법 중 하나 이상의 방법을 저장하고 관리할 수 있다. Location 은 위치 정보를 나타낼 수 있는 단위 (예를 들면, 위도/경도, Cell 정보 (Cell Id, a list of Cell Ids), Registration Area, a list of Registration Area, PLMN ID, a list of PLMN IDs 등) 가 될 수 있다.

SE 계층(220)은 단말(210)의 현재 위치와 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지 타입에 따라 [표 5] 또는 [표 6] 또는 [표 7]의 맵핑 정보를 이용하여 통신 범위 값을 결정할 수 있다. 예를 들면, 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지 타입이 PSID 1이고, 단말이 Location 1에 위치할 경우, [표 5]를 이용하여 통신 범위 값 (value)을 1로 설정할 수 있다. 또는, [표 6]을 이용하여 통신 범위 값을 Short으로 변환하고, [표 1]을 이용하여 Short에 해당하는 통신 범위 값(value)인 1로 설정할 수 있다. 또는, [표 7]을 이용하여 통신 범위 값을 50m로 변환하고, [표 1]을 이용하여 50m에 해당하는 통신 범위 값(value)인 1로 설정할 수 있다. 만약, 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지 타입이 PSID 1이고, 단말이 Location 2에 위치해 있다면, [표 5]를 이용하여 통신 범위 값 (value)을 2로 설정할 수 있다. 또는, [표 6]을 이용하여 통신 범위 값을 Medium으로 변환하고, [표 1]을 이용하여 Medium에 해당하는 통신 범위 값(value)인 2로 설정할 수 있다. 또는, [표 7]을 이용하여 통신 범위 값을 400m로 변환하고, [표 1]을 이용하여 400m에 해당하는 통신 범위 값(value)인 2로 설정할 수 있다.

SE 계층(220)은 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지와 메시지 타입과 SE 계층이 설정한 통신 범위 값 (예를 들면, PSID 1 메시지를 전달받았을 경우, 단말이 Location 1에 위치해 있을 때는 1을 설정, 단말이 Location 2에 위치해 있을 때는 2를 설정)을 AS 계층(225) 에게 전달할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 SE 계층(220)은 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지의 통신 범위를 결정하기 위해 [표 2] 또는 [표 3] 또는 [표 4]의 설정 정보를 이용할 수 있다. 만약 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지의 메시지 타입에 해당하는 값이 [표 2] 또는 [표 3] 또는 [표 4]에 존재하지 않는다면, SE 계층(220)은 Matching all에 해당하는 통신 범위 값을 이용할 수 있다. 예를 들면, 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지의 메시지 타입이 PSID 3 이라면, SE 계층(220)은 Matching all에 해당하는 통신 범위 값 1로 설정할 수 있다. SE 계층(220)은 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지와 메시지 타입과 SE 계층이 설정한 통신 범위 값을 AS 계층(225) 에게 전달할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 SE 계층(220)은 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지의 통신 범위를 결정하기 위해 [표 5] 또는 [표 6] 또는 [표 7]의 설정 정보를 이용할 수 있다. 만약 단말(210)의 현재 위치에 해당하는 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지의 메시지 타입에 해당하는 통신 범위 값이 [표 5] 또는 [표 6] 또는 [표 7]에 존재하지 않는다면, SE 계층(220)은 Matching all에 해당하는 통신 범위 값을 이용할 수 있다. 예를 들면, 단말(210)의 현재 위치가 Location 4이고, 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지의 메시지 타입이 PSID 1 이라면, SE 계층(220)은 Matching all에 해당하는 통신 범위 값 1로 설정할 수 있다. SE 계층(220)은 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지와 메시지 타입과 SE 계층이 설정한 통신 범위 값을 AS 계층(225) 에게 전달할 수 있다.

단말(210, 240)은 메시지를 송신하고 수신하기 위하여 다양한 무선 접속 기술(RAT, Radio Access Technology)을 이용할 수 있다. 무선 접속 기술의 예로는 LTE RAT, NR RAT, WiFi 기술 등이 될 수 있다.

SE 계층(220)은 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지를 전송할 RAT 타입을 선택할 수 있다. SE 계층(220)은 미리 설정된 정책(configuration 또는 local policy)을 기반으로 선택된 RAT 타입의 종류에 따라 통신 범위 값을 메시지와 함께 AS 계층(225)으로 전달할지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, SE 계층(220)은 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지를 NR RAT으로 전송할 것을 결정하고, AS 계층(225)으로 메시지, 메시지 타입, SE 계층이 설정한 통신 범위 값을 전달할 수 있다. 또는, SE 계층(220)은 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지를 LTE RAT으로 전송할 것을 결정하고, AS 계층(225)으로 메시지, 메시지 타입만 전달하고, SE 계층이 설정한 통신 범위 값은 전달하지 않을 수 있다. 또는, SE 계층(220)은 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지를 WiFi RAT으로 전송할 것을 결정하고, AS 계층(225)으로 메시지, 메시지 타입만 전달하고, SE 계층이 설정한 통신 범위 값은 전달하지 않을 수 있다. 이는 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 예시이며, 각 RAT 타입별로 통신 범위 값을 AS 계층(225)으로 전달할지 여부는 단말의 정책에 따라 변경될 수 있다.

SE 계층(220)으로부터 메시지와 메시지 타입과 통신 범위 값(예를 들면, 1, 2, 3 등)을 전달받은 AS 계층(225) 은 통신 범위 값에 따라 상기 메시지를 전송하는 파워의 세기를 조절하여 PHY 계층(230)을 통해 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 메시지에 따라 서로 다른 파워 세기로 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들면, 통신 범위 값이 3인 메시지를 전송할 경우, 최대 출력으로 메시지를 전송할 수 있다. 통신 범위 값이 1인 메시지를 전송할 경우, 작은 출력으로 메시지를 전송할 수 있다. PHY 계층(230)을 통해 전송된 메시지는 주변 단말(240)의 PHY 계층(260), AS 계층(255), SE 계층(250)을 거쳐 응용 계층(245)에 전달될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 단말(110, 120)은 네트워크(130)로부터 [표 1], [표 2], [표 3], [표 4], [표 5], [표 6], [표 7]에 도시된 설정 정보와 각 RAT 타입 (예를 들면, LTE RAT, NR RAT, WiFi) 별 통신 범위 값을 AS 계층에게 전달할지 여부 정책 정보를 획득할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 단말의 5G 네트워크 등록 절차를 도시한다.

도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 단말(310)은 등록 요청 메시지를 보낼 수 있다(스텝 1). 단말(310)은 등록 요청 메시지에 단말(310)의 capability 정보(예를 들면, V2X capability)를 포함할 수 있다. 등록 요청 메시지를 수신한 기지국(320)은 등록 요청 메시지를 전달할 AMF를 선택할 수 있다(스텝 2). 상기 기지국(320)은 단말(310)로부터 수신한 등록 요청 메시지를 AMF(330)에게 송신할 수 있다(스텝 3). 상기 등록 요청 메시지를 수신한 AMF(330)는 UDM을 선택할 수 있다(스텝 4). 상기 AMF(330)는 선택한 UDM(350)으로부터 단말(310)의 가입 정보(subscription information)를 획득할 수 있다(스텝 5, 스텝 6). 상기 AMF(330)는 선택한 UDM(350)에게 이벤트 가입(event subscription)을 할 수 있다(스텝 7). 상기 AMF(330)는 PCF를 선택할 수 있다(스텝 8). AMF(330)가 PCF(340)를 선택하는데 있어서, 등록 요청 메시지에 포함된 단말(310)이 전송한 capability 정보를 이용할 수 있다. 예를 들면, 단말(310)이 V2X capability를 전송했을 경우, AMF(330)는 V2X 기능을 지원하는 PCF(340)를 선택할 수 있다. 상기 AMF(330)는 선택한 PCF(340)와 정책 연계 설정(policy association establishment)을 할 수 있다(스텝 9, 스텝 11). AMF(330)는 PCF(340)에게 단말(310)의 V2X 정책 정보를 요청할 수 있다(스텝 9). PCF(340)는 UDR(360)에 저장된 단말(310)의 V2X 정책 정보를 UDR(360)로부터 가져올 수 있다(스텝 10). PCF(340)는 UDR(360)로부터 획득한 V2X 정책 정보를 AMF(330)에게 제공할 수 있다 (스텝 11). 만약 PCF(340)에 단말(310)의 V2X 정책 정보가 이미 저장되어 있었다면, 스텝 10은 생략될 수 있다. 상기 UDR(360) 또는 PCF(340)에 저장되어 있는 V2X 정책 정보로는 [표 1], [표 2], [표 3], [표 4], [표 5], [표 6], [표 7] 중 적어도 하나에 도시된 정보가 포함될 수 있다. 또한, 상기 V2X 정책 정보로는 각 RAT 타입(예를 들면, LTE RAT, NR RAT, WiFi 등) 별 통신 범위 값을 AS 계층에게 전달할지 여부의 정책이 포함될 수 있다. AMF(330)는 스텝 3에서 수신한 등록 요청 메시지에 대한 등록 응답 메시지를 단말(310)에게 회신할 수 있다(스텝 12). 등록 요청 메시지에는 AMF(330)가 PCF(340)로부터 회신한 V2X 정책 정보가 포함되어 단말(310)에게 전달될 수 있다. 단말(310)은 수신한 V2X 정책 정보를 단말(310)에 저장하고 이용할 수 있다.

AMF(330)는 등록 절차를 완료한 단말(310)에게 언제든지 V2X 정책 정보를 전달할 수 있다(스텝 15, 스텝 16). AMF(330)가 단말(310)에게 전송하는 DL NAS transport 메시지에는 V2X 정책 정보가 포함될 수 있다(스텝 15). AMF(330)가 단말(310)에게 V2X 정책 정보를 전달할지 여부를 결정하는 방법으로는 AMF(330)가 이전에 보낸 V2X 정책 정보의 유효 기간이 종료(expired) 되었을 때 스텝 15를 수행할 수 있다. 또는, AMF(330)가 이전에 보낸 V2X 정책 정보의 버전이 종료(expired) 되었을 때 스텝 15를 수행할 수 있다. 또는, 단말(310)의 현재 위치(Registration Area)에 적용 가능한 V2X 정책 정보가 있을 때 스텝 15를 수행할 수 있다. 또는, AMF(330)가 PCF(340)로부터 업데이트된 V2X 정책 정보를 전달받았을 때(스텝 14) 스텝 15를 수행할 수 있다. PCF(340)는 UDR(360)로부터 V2X 정책 정보 업데이트 알림(notification)을 받고, 업데이트된 V2X 정보를 PCF(340)에게 전달할 수 있다(스텝 14).

등록 절차를 완료한 단말(310, 410)은 언제든지 V2X 정책 정보를 요청할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 정책 정보를 요청하는 절차를 도시한다.

도 3의 스텝 1부터 스텝 12의 과정을 완료한 단말(410)은 도 4의 절차를 통해 V2X 정책 정보를 요청할 수 있다. 단말(410)은 AMF(430)에게 정책 정보 요청(UE policy provisioning request) 메시지를 전송할 수 있다(스텝 1). 정책 정보 요청 메시지에는 단말(410)이 요청하는 정책 정보의 종류(예를 들면, V2X policy)를 포함할 수 있다. AMF(430)는 PCF(440)에게 정책 정보 업데이트를 요청할 수 있다(스텝 2). PCF(440)는 AMF(430)에게 정책 정보를 포함한 정책 정보 업데이트 응답 메시지를 회신할 수 있다(스텝 3). PCF(440)가 수신하는 정책 정보 업데이트 응답 메시지에 포함된 정책 정보에는 단말(410)의 V2X 정책 정보가 포함될 수 있다. AMF(430)는 단말(410)에게 DL NAS transport 메시지를 보낼 수 있다(스텝 4). DL NAS transport 메시지에는 PCF(440)로부터 받은 V2X 정책 정보가 포함될 수 있다. 단말(410)은 수신한 V2X 정책 정보를 단말(410)에 저장하고 이용할 수 있다.

단말(410)이 AMF(430)에게 V2X 정책 정보 요청을 결정하는 다양한 방법(즉, 도 4의 스텝 1이 시작되는 조건)이 있을 수 있다. 예를 들면, 단말(410)이 이전에 전달받아 저장하고 있는 V2X 정책 정보의 유효 기간이 종료(expired) 되었을 때 도 4의 스텝 1을 수행할 수 있다. 또는, 단말(410)이 이전에 전달받아 저장하고 있는 V2X 정책 정보의 버전이 종료(expired) 되었을 때 도 4의 스텝 1을 수행할 수 있다. 또는, 단말(410)의 현재 위치(Registration Area)에 적용 가능한 V2X 정책 정보가 없을 때 도 4의 스텝 1을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말(410)의 SE 계층(220)이 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지를 처리하는 과정에서 단말(410)의 현재 위치에 해당하는 응용 계층(215)으로부터 전달받은 메시지의 메시지 타입에 해당하는 통신 범위 값이 [표 5] 또는 [표 6] 또는 [표 7]에 존재하지 않는다면, 단말(410)은 현재 위치에서 적용 가능한 V2X 정책 정보가 없음을 판단하고, 최신의 V2X 정책 정보를 획득하기 위하여 도 4의 스텝 1을 수행할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 단말은 송수신부(520) 및 단말의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(510)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 송수신부(520)는 송신부(523) 및 수신부(526)를 포함할 수 있다.

송수신부(520)는 다른 네트워크 엔터티들과 신호를 송수신할 수 있다.

제어부(510)는 상술한 실시 예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 단말을 제어할 수 있다. 한편, 상기 제어부(510) 및 송수신부(520)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다. 그리고, 상기 제어부(510) 및 송수신부(520)는 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 예를 들면 제어부(510)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 6은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 엔터티(Network Entity)의 구성을 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 엔터티는 송수신부(620) 및 네트워크 엔터티의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(610)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 송수신부(620)는 송신부(623) 및 수신부(626)를 포함할 수 있다.

송수신부(620)는 다른 네트워크 엔터티들과 신호를 송수신할 수 있다.

제어부(610)는 상술한 실시 예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 네트워크 엔터티를 제어할 수 있다. 한편, 상기 제어부(610) 및 송수신부(620)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다. 그리고, 상기 제어부(610) 및 송수신부(620)는 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 예를 들면 제어부(610)는 회로(circuit), 어플리케이션 특정(application-specific) 회로, 또는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다. 또한, 네트워크 엔터티의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 네트워크 엔터티 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다.

상기 네트워크 엔티티는 기지국, AMF, PCF, UDM, UDR 등일 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

이동 통신 시스템의 V2X (vehicle to everything) 통신을 지원하는 단말에 의해 수행되는 방법에 있어서,
상기 V2X 통신을 위한 정책 정보를 AMF (access and mobility management function)로부터 수신하는 단계;
V2X 메시지, 상기 V2X 메시지의 서비스 타입에 대한 제1 정보, 및 상기 서비스 타입에 대한 범위 요구사항에 대한 제2 정보를, V2X 어플리케이션 계층에서 V2X 계층으로 전달하는 단계;
상기 V2X 계층에서, 상기 정책 정보가 상기 범위 요구사항을 지원하는지 여부를 확인하는 단계; 및
상기 정책 정보가 상기 범위 요구사항을 지원하지 않는 경우, 상기 V2X 계층에서, 상기 정책 정보에 포함된 상기 서비스 타입과 상기 서비스 타입에 대한 범위 정보 간의 매핑 정보에 기반하여 상기 범위 정보를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 정책 정보가 상기 범위 요구사항을 지원하는 경우, 상기 V2X 계층에서, 상기 범위 요구사항에 기반하여 상기 범위 정보를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 V2X 계층에서 AS (access stratum) 계층으로, 상기 결정된 범위 정보를 전달하는 단계를 더 포함하는 방법.
제3항에 있어서,
상기 결정된 범위 정보는, 상기 V2X 메시지를 전송하기 위한 RAT (radio access technology) 타입이 NR (new radio) RAT으로 판단된 경우에 상기 AS 계층으로 전달되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 정책 정보에 포함된 유효 타이머가 만료된 경우, 상기 정책 정보가 유효하지 않다고 판단하는 단계;
상기 V2X 통신을 위한 새로운 정책 정보를 요청하기 위한 메시지를 상기 AMF로 전송하는 단계; 및
상기 메시지에 대한 응답으로, 상기 새로운 정책 정보를 상기 AMF로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
PHY (physical) 계층에서, 상기 범위 정보에 기반하여 상기 V2X 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 정보는, PSID (provider service identifier) 또는 ITS-AID (intelligent transport systems-application identifier)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
이동 통신 시스템의 V2X (vehicle to everything) 통신을 지원하는 단말에 있어서,
송수신부; 및
상기 V2X 통신을 위한 정책 정보를 AMF (access and mobility management function)로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고, V2X 메시지, 상기 V2X 메시지의 서비스 타입에 대한 제1 정보, 및 상기 서비스 타입에 대한 범위 요구사항에 대한 제2 정보를, V2X 어플리케이션 계층에서 V2X 계층으로 전달하도록 제어하고, 상기 V2X 계층에서, 상기 정책 정보가 상기 범위 요구사항을 지원하는지 여부를 확인하도록 제어하고, 상기 정책 정보가 상기 범위 요구사항을 지원하지 않는 경우, 상기 V2X 계층에서, 상기 정책 정보에 포함된 상기 서비스 타입과 상기 서비스 타입에 대한 범위 정보 간의 매핑 정보에 기반하여 상기 범위 정보를 결정하도록 제어하는 제어부를 포함하는 단말.
제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 정책 정보가 상기 범위 요구사항을 지원하는 경우, 상기 V2X 계층에서, 상기 범위 요구사항에 기반하여 상기 범위 정보를 결정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 V2X 계층에서 AS (access stratum) 계층으로, 상기 결정된 범위 정보를 전달하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제10항에 있어서,
상기 결정된 범위 정보는, 상기 V2X 메시지를 전송하기 위한 RAT (radio access technology) 타입이 NR (new radio) RAT으로 판단된 경우에 상기 AS 계층으로 전달되는 것을 특징으로 하는 단말.
제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 정책 정보에 포함된 유효 타이머가 만료된 경우, 상기 정책 정보가 유효하지 않다고 판단하고, 상기 V2X 통신을 위한 새로운 정책 정보를 요청하기 위한 메시지를 상기 AMF로 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고, 상기 메시지에 대한 응답으로, 상기 새로운 정책 정보를 상기 AMF로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제8항에 있어서,
상기 제어부는,
PHY (physical) 계층에서, 상기 범위 정보에 기반하여 상기 V2X 메시지를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제8항에 있어서,
상기 제1 정보는, PSID (provider service identifier) 또는 ITS-AID (intelligent transport systems-application identifier)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.