KR102645819B1 - 무선 통신 시스템에서 사이드링크 통신에 관련된 설정을 제어하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents
무선 통신 시스템에서 사이드링크 통신에 관련된 설정을 제어하기 위한 방법 및 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102645819B1 KR102645819B1 KR1020237006527A KR20237006527A KR102645819B1 KR 102645819 B1 KR102645819 B1 KR 102645819B1 KR 1020237006527 A KR1020237006527 A KR 1020237006527A KR 20237006527 A KR20237006527 A KR 20237006527A KR 102645819 B1 KR102645819 B1 KR 102645819B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- identifier
- message
- layer
- information
- data
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 147
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 130
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 40
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 26
- 230000006870 function Effects 0.000 description 110
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 88
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 73
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 64
- 230000008569 process Effects 0.000 description 55
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 53
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 48
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 47
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 33
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 26
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 20
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 20
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 18
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 17
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 17
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 12
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 9
- 230000009471 action Effects 0.000 description 8
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 7
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 6
- 238000012549 training Methods 0.000 description 6
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 4
- 238000003058 natural language processing Methods 0.000 description 4
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 210000000225 synapse Anatomy 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 description 2
- 108020001568 subdomains Proteins 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 241000760358 Enodes Species 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012517 data analytics Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000013523 data management Methods 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 208000013057 hereditary mucoepithelial dysplasia Diseases 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 239000004984 smart glass Substances 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000005477 standard model Effects 0.000 description 1
- 230000000946 synaptic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/10—Connection setup
- H04W76/19—Connection re-establishment
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/10—Connection setup
- H04W76/14—Direct-mode setup
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
- H04W12/04—Key management, e.g. using generic bootstrapping architecture [GBA]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
- H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/10—Connection setup
- H04W76/11—Allocation or use of connection identifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/20—Manipulation of established connections
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W8/00—Network data management
- H04W8/22—Processing or transfer of terminal data, e.g. status or physical capabilities
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W92/00—Interfaces specially adapted for wireless communication networks
- H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
- H04W92/18—Interfaces between hierarchically similar devices between terminal devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
Abstract
본 개시는 무선 통신 시스템에서 사이드링크(sidelink) 통신에 관련된 설정(configuration)을 제어하기 위한 것으로, 제1 UE(user equipment)의 동작 방법은, 상기 제1 UE 및 제2 UE 간 수립된 PC5 유니캐스트 링크를 통해 통신을 수행하는 단계, 상기 PC5 유니캐스트 링크에 관련된 레이어-2 식별자의 갱신을 결정하는 단계, 상기 PC5 유니캐스트 링크의 레이어-2 식별자의 갱신을 요청하며, 상기 제1 UE의 새로운 레이어-2 식별자를 포함하는 제1 메시지를 상기 제2 UE에게 송신하는 단계, 상기 제1 메시지를 송신함에 응하여, 타이머를 시작하는 단계, 상기 제1 메시지에 응답하며, 상기 제2 UE의 새로운 레이어-2 식별자를 포함하는 제2 메시지를 상기 제2 UE로부터 수신하는 단계, 상기 제2 메시지를 수신함에 응하여, 상기 타이머를 중단하는 단계, 상기 제1 UE의 새로운 레이어-2 식별자 또는 상기 제2 UE의 새로운 레이어-2 식별자 중 적어도 하나를 하위 레이어에 전달하는 단계, 및 상기 제1 메시지 및 상기 제2 메시지를 이용한 시그널링의 결과에 기반하여, 상기 제1 UE의 PC5-RRC(radio resource control)에 관련된 PDCP(packet data convergence protocol) 엔티티를 재수립(re-establishment)하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 무선 통신 시스템에서 사이드링크(sidelink) 통신에 관련된 설정(configuration)을 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
특히, 많은 통신 기기들이 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 기존 RAT(radio access technology)에 비해 향상된 모바일 브로드밴드(enhanced mobile broadband, eMBB) 통신 기술이 제안되고 있다. 또한 다수의 기기 및 사물들을 연결하여 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공하는 mMTC(massive machine type communications) 뿐만 아니라 신뢰성 (reliability) 및 지연(latency) 민감한 서비스/UE(user equipment)를 고려한 통신 시스템이 제안되고 있다. 이를 위한 다양한 기술 구성들이 제안되고 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 사이드링크(sidelink) 통신에 관련된 설정(configuration)을 효과적으로 제어하기 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 유니캐스트 통신을 위한 사이드링크에 관련된 식별자를 변경하기 위한 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 유니캐스트 통신을 위한 사이드링크에 관련된 식별자의 변경에 따라 하위 계층의 엔티티를 재수립하기 위한 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 유니캐스트 통신을 위한 사이드링크에 관련된 식별자의 변경에 따라 링크의 컨텍스트(context)를 관리하기 위한 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 개시의 실시 예들로부터 본 개시의 기술 구성이 적용되는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
본 개시의 일 예로서, 무선 통신 시스템에서 제1 UE(user equipment)의 동작 방법은, 상기 제1 UE 및 제2 UE 간 수립된 PC5 유니캐스트 링크를 통해 통신을 수행하는 단계, 상기 PC5 유니캐스트 링크에 관련된 레이어-2 식별자의 갱신을 결정하는 단계, 상기 PC5 유니캐스트 링크의 레이어-2 식별자의 갱신을 요청하며, 상기 제1 UE의 새로운 레이어-2 식별자를 포함하는 제1 메시지를 상기 제2 UE에게 송신하는 단계, 상기 제1 메시지를 송신함에 응하여, 타이머를 시작하는 단계, 상기 제1 메시지에 응답하며, 상기 제2 UE의 새로운 레이어-2 식별자를 포함하는 제2 메시지를 상기 제2 UE로부터 수신하는 단계, 상기 제2 메시지를 수신함에 응하여, 상기 타이머를 중단하는 단계, 상기 제1 UE의 새로운 레이어-2 식별자 또는 상기 제2 UE의 새로운 레이어-2 식별자 중 적어도 하나를 하위 레이어에 전달하는 단계, 및 상기 제1 메시지 및 상기 제2 메시지를 이용한 시그널링의 결과에 기반하여, 상기 제1 UE의 PC5-RRC(radio resource control)에 관련된 PDCP(packet data convergence protocol) 엔티티를 재수립(re-establishment)하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 예로서, 무선 통신 시스템에서 제1 UE(user equipment)는, 송수신기와, 상기 송수신기와 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 UE 및 제2 UE 간 수립된 PC5 유니캐스트 링크를 통해 통신을 수행하고, 상기 PC5 유니캐스트 링크에 관련된 레이어-2 식별자의 갱신을 결정하고, 상기 송수신기가 상기 PC5 유니캐스트 링크의 레이어-2 식별자의 갱신을 요청하며, 상기 제1 UE의 새로운 레이어-2 식별자를 포함하는 제1 메시지를 상기 제2 UE에게 송신하고, 상기 제1 메시지를 송신함에 응하여, 타이머를 시작하고, 상기 제1 메시지에 응답하며, 상기 제2 UE의 새로운 레이어-2 식별자를 포함하는 제2 메시지를 상기 제2 UE로부터 수신하고, 상기 제2 메시지를 수신함에 응하여, 상기 타이머를 중단하고, 상기 제1 UE의 새로운 레이어-2 식별자 또는 상기 제2 UE의 새로운 레이어-2 식별자 중 적어도 하나를 하위 레이어에 전달하고, 상기 제1 메시지 및 상기 제2 메시지를 이용한 시그널링의 결과에 기반하여, 상기 제1 UE의 PC5-RRC(radio resource control)에 관련된 PDCP(packet data convergence protocol) 엔티티를 재수립(re-establishment)하도록 제어할 수 있다.
상술한 본 개시의 양태들은 본 개시의 바람직한 실시 예들 중 일부에 불과하며, 본 개시의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시 예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 개시의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 개시에 기초한 실시 예들에 의해 하기와 같은 효과가 있을 수 있다.
본 개시에 따르면, 사이드링크 통신에 대한 악의적인 추적(tracking)이 방지될 수 있다.
본 개시의 실시 예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 개시의 실시 예들에 대한 기재로부터 본 개시의 기술 구성이 적용되는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시에서 서술하는 구성을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 개시의 실시 예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 개시에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 개시에 대한 실시 예들을 제공할 수 있다. 다만, 본 개시의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미할 수 있다.
도 1은 본 개시에 적용 가능한 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시에 적용 가능한 AI(artificial intelligence) 서버를 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시에 적용 가능한 AI 시스템 도시한 도면이다.
도 4는 다양한 참조 포인트(reference point)들을 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시에 적용 가능한 E-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)의 네트워크 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 일반적인 E-UTRAN과 EPC(evolved packet core)의 아키텍처의 예를 도시한 도면이다.
도 7은 UE(user equipment)와 eNB(evolved node B) 사이의 제어 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 구조의 예를 도시한 도면이다.
도 8은 UE와 eNB 사이의 사용자 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조의 예를 도시한 도면이다.
도 9는 일반적인 NR(new radio)-RAN(radio access network)의 아키텍쳐의 예를 도시한 도면이다.
도 10은 일반적인 NG-RAN과 5GC(5th generation core)의 기능적 분리의 예를 도시한 도면이다.
도 11은 5G(5th generation) 시스템의 일반적인 아키텍쳐의 예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 개시에 적용될 수 있는 무선 기기의 예시를 도시한 도면이다.
도 13은 본 개시에 적용되는 무선 기기의 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 14는 본 개시에 적용되는 휴대 기기의 예시를 도시한 도면이다.
도 15는 본 개시에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량의 예시를 도시한 도면이다.
도 16은 본 개시에 적용되는 이동체의 예시를 도시한 도면이다.
도 17은 본 개시에 적용되는 XR 기기의 예시를 도시한 도면이다.
도 18은 본 개시에 적용되는 로봇의 예시를 도시한 도면이다.
도 19는 본 개시에 적용될 수 있는 네트워크 노드의 예를 도시한 도면이다.
도 20은 본 개시에 적용되는 링크 식별자 갱신 절차의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 개시에 적용되는 장치에서 사이드링크에 관련된 식별자를 변경하기 하는 절차의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 개시에 적용되는 장치에서 PDCP(packet data convergence protocol) 계층을 재수립(re-establishment)하는 절차의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 개시에 적용되는 장치에서 새로운 식별자의 적용 시각을 고려하여 사이드링크에 관련된 식별자를 변경하는 절차의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 24는 본 개시에 적용되는 장치에서 HARQ 프로세스의 상태에 따라 링크의 컨텍스트를 제어하는 절차의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 1은 본 개시에 적용 가능한 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시에 적용 가능한 AI(artificial intelligence) 서버를 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시에 적용 가능한 AI 시스템 도시한 도면이다.
도 4는 다양한 참조 포인트(reference point)들을 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시에 적용 가능한 E-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)의 네트워크 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 일반적인 E-UTRAN과 EPC(evolved packet core)의 아키텍처의 예를 도시한 도면이다.
도 7은 UE(user equipment)와 eNB(evolved node B) 사이의 제어 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 구조의 예를 도시한 도면이다.
도 8은 UE와 eNB 사이의 사용자 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조의 예를 도시한 도면이다.
도 9는 일반적인 NR(new radio)-RAN(radio access network)의 아키텍쳐의 예를 도시한 도면이다.
도 10은 일반적인 NG-RAN과 5GC(5th generation core)의 기능적 분리의 예를 도시한 도면이다.
도 11은 5G(5th generation) 시스템의 일반적인 아키텍쳐의 예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 개시에 적용될 수 있는 무선 기기의 예시를 도시한 도면이다.
도 13은 본 개시에 적용되는 무선 기기의 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 14는 본 개시에 적용되는 휴대 기기의 예시를 도시한 도면이다.
도 15는 본 개시에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량의 예시를 도시한 도면이다.
도 16은 본 개시에 적용되는 이동체의 예시를 도시한 도면이다.
도 17은 본 개시에 적용되는 XR 기기의 예시를 도시한 도면이다.
도 18은 본 개시에 적용되는 로봇의 예시를 도시한 도면이다.
도 19는 본 개시에 적용될 수 있는 네트워크 노드의 예를 도시한 도면이다.
도 20은 본 개시에 적용되는 링크 식별자 갱신 절차의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 개시에 적용되는 장치에서 사이드링크에 관련된 식별자를 변경하기 하는 절차의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 개시에 적용되는 장치에서 PDCP(packet data convergence protocol) 계층을 재수립(re-establishment)하는 절차의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 개시에 적용되는 장치에서 새로운 식별자의 적용 시각을 고려하여 사이드링크에 관련된 식별자를 변경하는 절차의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 24는 본 개시에 적용되는 장치에서 HARQ 프로세스의 상태에 따라 링크의 컨텍스트를 제어하는 절차의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.
이하의 실시 예들은 본 개시의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 개시의 실시 예를 구성할 수도 있다. 본 개시의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시 예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시 예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 개시의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 개시를 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 본 개시의 실시 예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(eNode B), gNB(gNode B), ng-eNB, 발전된 기지국(advanced base station, ABS) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시 예들에서 단말(terminal)은 사용자 기기(user equipment, UE), 이동국(mobile station, MS), 가입자국(subscriber station, SS), 이동 가입자 단말(mobile subscriber station, MSS), 이동 단말(mobile terminal) 또는 발전된 이동 단말(advanced mobile station, AMS) 등의 용어로 대체될 수 있다.
또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크의 경우, 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크의 경우, 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.
본 개시의 실시 예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템, 3GPP 5G(5th generation) NR(New Radio) 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 개시의 실시 예들은 3GPP TS(technical specification) 38.211, 3GPP TS 38.212, 3GPP TS 38.213, 3GPP TS 38.321 및 3GPP TS 38.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시 예들은 다른 무선 접속 시스템에도 적용될 수 있으며, 상술한 시스템으로 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 3GPP 5G NR 시스템 이후에 적용되는 시스템에 대해서도 적용 가능할 수 있으며, 특정 시스템에 한정되지 않는다.
즉, 본 개시의 실시 예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하, 본 개시에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 개시의 예시적인 실시 형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 개시의 기술 구성이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
또한, 본 개시의 실시 예들에서 사용되는 특정 용어들은 본 개시의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 적용될 수 있다.
*이하 설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP 통신 시스템(예, LTE, NR 등)을 기반으로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. LTE는 3GPP TS 36.xxx Release 8 이후의 기술을 의미할 수 있다. 세부적으로, 3GPP TS 36.xxx Release 10 이후의 LTE 기술은 LTE-A로 지칭되고, 3GPP TS 36.xxx Release 13 이후의 LTE 기술은 LTE-A pro로 지칭될 수 있다. 3GPP NR은 TS 38.xxx Release 15 이후의 기술을 의미할 수 있다. 3GPP 6G는 TS Release 17 및/또는 Release 18 이후의 기술을 의미할 수 있다. "xxx"는 표준 문서 세부 번호를 의미한다. LTE/NR/6G는 3GPP 시스템으로 통칭될 수 있다.
본 개시에 사용된 배경기술, 용어, 약어 등에 관해서는 본 발명 이전에 공개된 표준 문서에 기재된 사항을 참조할 수 있다. 일 예로, 36.xxx 및 38.xxx 표준 문서를 참조할 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 명세서의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 문서에서 사용될 수 있는 용어들은 다음과 같이 정의된다.
- IMS(IP Multimedia Subsystem or IP Multimedia Core Network Subsystem): IP 상으로 음성 또는 다른 멀티미디어 서비스를 배달하기 위한 표준화를 제공하기 위한 구조적(architectural) 프레임워크(framework).
- UMTS(Universal Mobile Telecommunications System): 3GPP에 의해서 개발된, GSM(Global System for Mobile Communication) 기반의 3 세대(Generation) 이동 통신 기술
- EPS(Evolved Packet System): IP(Internet Protocol) 기반의 패킷 교환(packet switched) 코어 네트워크인 EPC(Evolved Packet Core)와 LTE, UTRAN 등의 액세스 네트워크로 구성된 네트워크 시스템. UMTS가 진화된 형태의 네트워크이다.
- NodeB: UMTS 네트워크의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀(macro cell) 규모이다.
- eNodeB: EPS 네트워크의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀(macro cell) 규모이다.
- Home NodeB: UMTS 망의 Base station으로 옥내에 설치하며 커버리지는 마이크로 셀 규모
- Home eNodeB: EPS 망의 Base station으로 옥내에 설치하며 coverage는 마이크로 셀 규모
- 단말(User Equipment): 사용자 기기. 단말은 단말(terminal), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station) 등의 용어로 언급될 수 있다. 또한, 단말은 노트북, 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트폰, 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있고, 또는 PC(Personal Computer), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다. MTC 관련 내용에서 단말 또는 단말이라는 용어는 MTC 단말을 지칭할 수 있다.
- MTC(Machine Type Communication): 사람의 개입 없이 머신에 의해 수행되는 통신. M2M(Machine to Machine) 통신이라고 지칭할 수도 있다.
- MTC 단말(MTC UE 또는 MTC device 또는 MTC 장치): 이동 통신 네트워크를 통한 통신(예를 들어, PLMN을 통해 MTC 서버와 통신) 기능을 가지고, MTC 기능을 수행하는 단말(예를 들어, 자판기, 검침기 등).
- RAN(Radio Access Network): 3GPP 네트워크에서 Node B 및 이를 제어하는 RNC(Radio Network Controller), eNodeB를 포함하는 단위. 단말 단에 존재하며 코어 네트워크로의 연결을 제공한다.
- HLR(Home Location Register)/HSS(Home Subscriber Server): 3GPP 네트워크 내의 가입자 정보를 가지고 있는 데이터베이스. HSS는 설정 저장(configuration storage), 식별자 관리(identity management), 사용자 상태 저장 등의 기능을 수행할 수 있다.
- PLMN(Public Land Mobile Network): 개인들에게 이동 통신 서비스를 제공할 목적으로 구성된 네트워크. 오퍼레이터 별로 구분되어 구성될 수 있다.
- NAS(Non-Access Stratum): UMTS, EPS 프로토콜 스택에서 단말과 코어 네트워크 간의 시그널링, 트래픽 메시지를 주고받기 위한 기능적인 계층. 단말의 이동성을 지원하고, 단말과 PDN GW 간의 IP 연결을 수립 및 유지하는 세션 관리 절차를 지원하는 것을 주된 기능으로 한다.
- SCEF(Service Capability Exposure Function): 3GPP 네트워크 인터페이스에 의해 제공되는 서비스 및 능력(capability)를 안전하게 노출하기 위한 수단을 제공하는 서비스 능력 노출(service capability exposure)을 위한 3GPP 아키텍처 내 엔티티.
- MME(Mobility Management Entity): 이동성 관리 및 세션 관리 기능을 수행하는 EPS 망의 네트워크 노드
- PDN-GW(Packet Data Network Gateway): UE IP 주소 할당, 패킷 스크리닝 및 필터링, 충전 데이터 수집(Charging data collection) 기능을 수행하는 EPS 망의 네트워크 노드
- Serving GW(Serving Gateway): 이동성 앵커, 패킷 라우팅, Idle 모드 패킷 버퍼링, MME의 UE에 대한 페이징을 트리거링하는 등의 기능을 수행하는 EPS망의 네트워크 노드
- PCRF (Policy and Charging Rule Function): 서비스 플로우 별로 차별화된 QoS 및 과금 정책을 동적(dynamic)으로 적용하기 위한 정책 결정(Policy decision)을 수행하는 EPS 망의 노드
- OMA DM (Open Mobile Alliance Device Management): 핸드폰, PDA, 휴대용 컴퓨터 등과 같은 모바일 디바이스들 관리를 위해 디자인된 프로토콜로써, 디바이스 설정(configuration), 펌웨어 업그레이드(firmware upgrade), 오류 보고 (Error Report)등의 기능을 수행함.
- OAM (Operation Administration and Maintenance): 네트워크 결함 표시, 성능정보, 그리고 데이터와 진단 기능을 제공하는 네트워크 관리 기능군.
- PDN(Packet Data Network): 특정 서비스를 지원하는 서버(예를 들어, MMS server, WAP server 등)가 위치하고 있는 네트워크.
- PDN 연결: 단말에서 PDN으로의 연결, 즉, ip 주소로 표현되는 단말과 APN으로 표현되는 PDN과의 연관(연결)
- EMM (EPS Mobility Management): NAS 계층의 서브-계층으로서, UE가 네트워크 어태치(attach)되어 있는지 디태치(detach)되어 있는지에 따라 EMM은 "EMM-Registered" 아니면 "EMM-Deregistered" 상태에 있을 수 있다.
- ECM (EMM Connection Management) 연결(connection): UE와 MME가 사이에 수립(establish)된, NAS 메시지의 교환(exchange)을 위한 시그널링 연결(connection). ECM 연결은 UE와 eNB 사이의 RRC 연결과 상기 eNB와 MME 사이의 S1 시그널링 연결로 구성된 논리(logical) 연결이다. ECM 연결이 수립(establish)/종결(terminate)되면, 상기 RRC 및 S1 시그널링 연결은 마찬가지로 수립/종결된다. 수립된 ECM 연결은 UE에게는 eNB와 수립된 RRC 연결을 갖는 것을 의미하며, MME에게는 상기 eNB와 수립된 S1 시그널링 연결을 갖는 것을 의미한다. NAS 시그널링 연결, 즉, ECM 연결이 수립되어 있는지에 따라, ECM은 "ECM-Connected" 아니면 "ECM-Idle" 상태를 가질 수 있다.
- AS (Access-Stratum): UE와 무선(혹은 접속) 네트워크 간의 프로토콜 스택을 포함하며, 데이터 및 네트워크 제어 신호 전송 등을 담당한다.
- NAS 설정(configuration) MO (Management Object): NAS 기능(Functionality)과 연관된 파라미터들(parameters)을 UE에게 설정하는 과정에서 사용되는 MO (Management object).
- PDN(Packet Data Network): 특정 서비스를 지원하는 서버(예를 들어, MMS(Multimedia Messaging Service) 서버, WAP(Wireless Application Protocol) 서버 등)가 위치하고 있는 네트워크.
- PDN 연결: 하나의 IP 주소(하나의 IPv4 주소 및/또는 하나의 IPv6 프리픽스)로 표현되는, UE와 PDN 간의 논리적인 연결.
- APN (Access Point Name): PDN을 지칭하거나 구분하는 문자열. 요청한 서비스나 네트워크에 접속하기 위해서는 특정 P-GW를 거치게 되는데, 이 P-GW를 찾을 수 있도록 네트워크 내에서 미리 정의한 이름(문자열)을 의미한다. (예를 들어, internet.mnc012.mcc345.gprs)
- ANDSF(Access Network Discovery and Selection Function): 하나의 네트워크 엔티티(entity)로서 사업자 단위로 UE가 사용 가능한 접속(access)을 발견하고 선택하도록 하는 Policy를 제공.
- EPC 경로(또는 infrastructure data path): EPC를 통한 사용자 평면 커뮤니케이션 경로
- E-RAB (E-UTRAN Radio Access Bearer): S1 베어러와 해당 데이터 무선 베어러의 연결(concatenation)을 말한다. E-RAB가 존재하면 상기 E-RAB와 NAS의 EPS 베어러 사이에 일대일 매핑이 있다.
- GTP (GPRS Tunneling Protocol): GSM, UMTS 및 LTE 네트워크들 내에서 일반 패킷 무선 서비스(general packet radio service, GPRS)를 나르기 위해 사용되는 IP-기반 통신들 프로토콜들의 그룹. 3GPP 아키텍쳐 내에는, GTP 및 프록시 모바일 IPv6 기반 인터페이스들이 다양한 인터페이스 포인트 상에 특정(specify)되어 있다. GTP는 몇몇 프로토콜들(예, GTP-C, GTP-U 및 GTP')으로 분해(decompose)될 수 있다. GTP-C는 게이트웨이 GPRS 지원 노드들(GGSN) 및 서빙 GPRS 지원 노드들(SGSN) 간 시그널링을 위해 GPRS 코어(core) 네트워크 내에서 사용된다. GTP-C는 상기 SGSN이 사용자를 위해 세션을 활성화(activate)(예, PDN 컨텍스트 활성화(activation))하는 것, 동일 세션을 비활성화(deactivate)하는 것, 서비스 파라미터들의 품질(quality)를 조정(adjust)하는 것, 또는 다른 SGSN으로부터 막 동작한 가입자(subscriber)를 위한 세션을 갱신하는 것을 허용한다. GTP-U는 상기 GPRS 코어 네트워크 내에서 그리고 무선 접속 네트워크 및 코어 네트워크 간에서 사용자 데이터를 나르기 위해 사용된다.
- 무선 자원으로서의 셀(cell): 3GPP LTE/LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용하고 있는데, 무선 자원과 연관된 셀(cell)은 지리적 영역의 셀(cell)과 구분된다. 무선 자원과 연관된 "셀"이라 함은 하향링크 자원(DL resources)와 상향링크 자원(UL resources)의 조합, 즉, DL 반송파와 UL 반송파의 조합으로 정의된다. 셀은 DL 자원 단독, 또는 DL 자원과 UL 자원의 조합으로 설정될(configured) 수 있다. 반송파 집성이 지원되는 경우, DL 자원의 반송파 주파수(carrier frequency)와 UL 자원의 반송파 주파수(carrier frequency) 사이의 링키지(linkage)는 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 여기서, 반송파 주파수라 함은 각 셀 혹은 반송파의 중심 주파수(center frequency)를 의미한다. 특히 1차 주파수(primary frequency) 상에서 동작하는 셀을 1차 셀(primary cell, Pcell)로 지칭되고, 2차 주파수(Secondary frequency) 상에서 동작하는 셀을 2차 셀(secondary cell, Scell)로 지칭된다. Scell이라 함은 RRC(Radio Resource Control) 연결 개설(connection establishment)이 이루어진 이후에 설정 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공을 위해 사용될 수 있는 셀을 의미한다. UE의 성능(capabilities)에 따라, Scell이 Pcell과 함께, 상기 UE를 위한 서빙 셀의 모음(set)을 형성할 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에 있지만 반송파 집성이 설정되지 않았거나 반송파 집성을 지원하지 않는 UE의 경우, Pcell로만 설정된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 한편, 지리적 영역의 "셀"은 노드가 반송파를 이용하여 서비스를 제공할 수 있는 커버리지(coverage)라고 이해될 수 있으며, 무선 자원의 "셀"은 상기 반송파에 의해 설정(configure)되는 주파수 범위인 대역폭(bandwidth, BW)와 연관된다. 노드가 유효한 신호를 전송할 수 있는 범위인 하향링크 커버리지와 UE로부터 유효한 신호를 수신할 수 있는 범위인 상향링크 커버리지는 해당 신호를 나르는 반송파에 의해 의존하므로 노드의 커버리지는 상기 노드가 사용하는 무선 자원의 "셀"의 커버리지와 연관되기도 한다. 따라서 "셀"이라는 용어는 때로는 노드에 의한 서비스의 커버리지를, 때로는 무선 자원을, 때로는 상기 무선 자원을 이용한 신호가 유효한 세기로 도달할 수 있는 범위를 의미하는 데 사용될 수 있다.
EPC는 3GPP 기술들의 성능을 향상하기 위한 SAE(System Architecture Evolution)의 핵심적인 요소이다. SAE는 다양한 종류의 네트워크 간의 이동성을 지원하는 네트워크 구조를 결정하는 연구 과제에 해당한다. SAE는, 예를 들어, IP 기반으로 다양한 무선 접속 기술들을 지원하고 보다 향상된 데이터 전송 캐퍼빌리티를 제공하는 등의 최적화된 패킷-기반 시스템을 제공하는 것을 목표로 한다.
구체적으로, EPC는 3GPP LTE 시스템을 위한 IP 이동 통신 시스템의 코어 네트워크이며, 패킷-기반 실시간 및 비실시간 서비스를 지원할 수 있다. 기존의 이동 통신 시스템(즉, 2 세대 또는 3 세대 이동 통신 시스템)에서는 음성을 위한 CS(Circuit-Switched) 및 데이터를 위한 PS(Packet-Switched)의 2 개의 구별되는 서브-도메인을 통해서 코어 네트워크의 기능이 구현되었다. 그러나, 3 세대 이동 통신 시스템의 진화인 3GPP LTE 시스템에서는, CS 및 PS의 서브-도메인들이 하나의 IP 도메인으로 단일화되었다. 즉, 3GPP LTE 시스템에서는, IP 캐퍼빌리티(capability)를 가지는 UE와 UE 간의 연결이, IP 기반의 기지국(예를 들어, eNodeB(evolved Node B)), EPC, 애플리케이션 도메인(예를 들어, IMS(IP Multimedia Subsystem))을 통하여 구성될 수 있다. 즉, EPC는 단-대-단(end-to-end) IP 서비스 구현에 필수적인 구조이다.
EPC는 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 1에서는 그 중에서 일부에 해당하는, SGW(Serving Gateway), PDN GW(Packet Data Network Gateway), MME(Mobility Management Entity), SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node), ePDG(enhanced Packet Data Gateway)를 도시한다.
SGW(또는 S-GW)는 무선 접속 네트워크(RAN)와 코어 네트워크 사이의 경계점으로서 동작하고, eNB와 PDN GW 사이의 데이터 경로를 유지하는 기능을 하는 요소이다. 또한, UE가 eNB에 의해서 서빙(serving)되는 영역에 걸쳐 이동하는 경우, SGW는 로컬 이동성 앵커 포인트(anchor point)의 역할을 한다. 즉, E-UTRAN (3GPP 릴리즈-8 이후에서 정의되는 Evolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network) 내에서의 이동성을 위해서 SGW를 통해서 패킷들이 라우팅될 수 있다. 또한, SGW는 다른 3GPP 네트워크(3GPP 릴리즈-8 전에 정의되는 RAN, 예를 들어, UTRAN 또는 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network)와의 이동성을 위한 앵커 포인트로서 기능할 수도 있다.
PDN GW(또는 P-GW)는 패킷 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종료점(termination point)에 해당한다. PDN GW는 정책 집행 특징(policy enforcement features), 패킷 필터링(packet filtering), 과금 지원(charging support) 등을 지원할 수 있다. 또한, 3GPP 네트워크와 비-3GPP 네트워크 (예를 들어, I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)과 같은 신뢰되지 않는 네트워크, CDMA(Code Division Multiple Access) 네트워크나 WiMax와 같은 신뢰되는 네트워크)와의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트 역할을 할 수 있다.
이하, 위와 같이 정의된 용어를 바탕으로 본 명세서에 대하여 기술한다.
5G의 세 가지 주요 요구 사항 영역은 (1) 개선된 모바일 광대역 (Enhanced Mobile Broadband, eMBB) 영역, (2) 다량의 머신 타입 통신 (massive Machine Type Communication, mMTC) 영역 및 (3) 초-신뢰 및 저 지연 통신 (Ultra-reliable and Low Latency Communications, URLLC) 영역을 포함한다.
일부 사용 예(Use Case)는 최적화를 위해 다수의 영역들이 요구될 수 있고, 다른 사용 예는 단지 하나의 핵심 성능 지표 (Key Performance Indicator, KPI)에만 포커싱될 수 있다. 5G는 이러한 다양한 사용 예들을 유연하고 신뢰할 수 있는 방법으로 지원하는 것이다.
eMBB는 기본적인 모바일 인터넷 액세스를 훨씬 능가하게 하며, 풍부한 양방향 작업, 클라우드 또는 증강 현실에서 미디어 및 엔터테인먼트 애플리케이션을 커버한다. 데이터는 5G의 핵심 동력 중 하나이며, 5G 시대에서 처음으로 전용 음성 서비스를 볼 수 없을 수 있다. 5G에서, 음성은 단순히 통신 시스템에 의해 제공되는 데이터 연결을 사용하여 응용 프로그램으로서 처리될 것이 기대된다. 증가된 트래픽 양(volume)을 위한 주요 원인들은 콘텐츠 크기의 증가 및 높은 데이터 전송률을 요구하는 애플리케이션 수의 증가이다. 스트리밍 서비스 (오디오 및 비디오), 대화형 비디오 및 모바일 인터넷 연결은 더 많은 장치가 인터넷에 연결될수록 더 널리 사용될 것이다. 이러한 많은 응용 프로그램들은 사용자에게 실시간 정보 및 알림을 푸쉬하기 위해 항상 켜져 있는 연결성이 필요하다. 클라우드 스토리지 및 애플리케이션은 모바일 통신 플랫폼에서 급속히 증가하고 있으며, 이것은 업무 및 엔터테인먼트 모두에 적용될 수 있다. 그리고, 클라우드 스토리지는 상향링크 데이터 전송률의 성장을 견인하는 특별한 사용 예이다. 5G는 또한 클라우드의 원격 업무에도 사용되며, 촉각 인터페이스가 사용될 때 우수한 사용자 경험을 유지하도록 훨씬 더 낮은 단-대-단(end-to-end) 지연을 요구한다. 엔터테인먼트 예를 들어, 클라우드 게임 및 비디오 스트리밍은 모바일 광대역 능력에 대한 요구를 증가시키는 또 다른 핵심 요소이다. 엔터테인먼트는 기차, 차 및 비행기와 같은 높은 이동성 환경을 포함하는 어떤 곳에서든지 스마트폰 및 태블릿에서 필수적이다. 또 다른 사용 예는 엔터테인먼트를 위한 증강 현실 및 정보 검색이다. 여기서, 증강 현실은 매우 낮은 지연과 순간적인 데이터 양을 필요로 한다.
또한, 가장 많이 예상되는 5G 사용 예 중 하나는 모든 분야에서 임베디드 센서를 원활하게 연결할 수 있는 기능 즉, mMTC에 관한 것이다. 2020년까지 잠재적인 IoT 장치들은 204 억 개에 이를 것으로 예측된다. 산업 IoT는 5G가 스마트 도시, 자산 추적(asset tracking), 스마트 유틸리티, 농업 및 보안 인프라를 가능하게 하는 주요 역할을 수행하는 영역 중 하나이다.
URLLC는 주요 인프라의 원격 제어 및 자체-구동 차량(self-driving vehicle)과 같은 초 신뢰 / 이용 가능한 지연이 적은 링크를 통해 산업을 변화시킬 새로운 서비스를 포함한다. 신뢰성과 지연의 수준은 스마트 그리드 제어, 산업 자동화, 로봇 공학, 드론 제어 및 조정에 필수적이다.
다음으로, 다수의 사용 예들에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
5G는 초당 수백 메가 비트에서 초당 기가 비트로 평가되는 스트림을 제공하는 수단으로 FTTH (fiber-to-the-home) 및 케이블 기반 광대역 (또는 DOCSIS)을 보완할 수 있다. 이러한 빠른 속도는 가상 현실과 증강 현실뿐 아니라 4K 이상(6K, 8K 및 그 이상)의 해상도로 TV를 전달하는데 요구된다. VR(Virtual Reality) 및 AR(Augmented Reality) 애플리케이션들은 거의 몰입형(immersive) 스포츠 경기를 포함한다. 특정 응용 프로그램은 특별한 네트워크 설정이 요구될 수 있다. 예를 들어, VR 게임의 경우, 게임 회사들이 지연을 최소화하기 위해 코어 서버를 네트워크 오퍼레이터의 에지 네트워크 서버와 통합해야 할 수 있다.
자동차(Automotive)는 차량에 대한 이동 통신을 위한 많은 사용 예들과 함께 5G에 있어 중요한 새로운 동력이 될 것으로 예상된다. 예를 들어, 승객을 위한 엔터테인먼트는 동시의 높은 용량과 높은 이동성 모바일 광대역을 요구한다. 그 이유는 미래의 사용자는 그들의 위치 및 속도와 관계없이 고품질의 연결을 계속해서 기대하기 때문이다. 자동차 분야의 다른 활용 예는 증강 현실 대시보드이다. 이는 운전자가 앞면 창을 통해 보고 있는 것 위에 어둠 속에서 물체를 식별하고, 물체의 거리와 움직임에 대해 운전자에게 말해주는 정보를 겹쳐서 디스플레이 한다. 미래에, 무선 모듈은 차량들 간의 통신, 차량과 지원하는 인프라구조 사이에서 정보 교환 및 자동차와 다른 연결된 디바이스들(예를 들어, 보행자에 의해 수반되는 디바이스들) 사이에서 정보 교환을 가능하게 한다. 안전 시스템은 운전자가 보다 안전한 운전을 할 수 있도록 행동의 대체 코스들을 안내하여 사고의 위험을 낮출 수 있게 한다. 다음 단계는 원격 조종되거나 자체 운전 차량(self-driven vehicle)이 될 것이다. 이는 서로 다른 자체 운전 차량들 사이 및 자동차와 인프라 사이에서 매우 신뢰성이 있고, 매우 빠른 통신을 요구한다. 미래에, 자체 운전 차량이 모든 운전 활동을 수행하고, 운전자는 차량 자체가 식별할 수 없는 교통 이상에만 집중하도록 할 것이다. 자체 운전 차량의 기술적 요구 사항은 트래픽 안전을 사람이 달성할 수 없을 정도의 수준까지 증가하도록 초 저 지연과 초고속 신뢰성을 요구한다.
스마트 사회(smart society)로서 언급되는 스마트 도시와 스마트 홈은 고밀도 무선 센서 네트워크로 임베디드될 것이다. 지능형 센서의 분산 네트워크는 도시 또는 집의 비용 및 에너지-효율적인 유지에 대한 조건을 식별할 것이다. 유사한 설정이 각 가정을 위해 수행될 수 있다. 온도 센서, 창 및 난방 컨트롤러, 도난 경보기 및 가전 제품들은 모두 무선으로 연결된다. 이러한 센서들 중 많은 것들이 전형적으로 낮은 데이터 전송 속도, 저전력 및 저비용이다. 하지만, 예를 들어, 실시간 HD 비디오는 감시를 위해 특정 타입의 장치에서 요구될 수 있다.
열 또는 가스를 포함한 에너지의 소비 및 분배는 고도로 분산화되고 있어, 분산 센서 네트워크의 자동화된 제어가 요구된다. 스마트 그리드는 정보를 수집하고 이에 따라 행동하도록 디지털 정보 및 통신 기술을 사용하여 이런 센서들을 상호 연결한다. 이 정보는 공급 업체와 소비자의 행동을 포함할 수 있으므로, 스마트 그리드가 효율성, 신뢰성, 경제성, 생산의 지속 가능성 및 자동화된 방식으로 전기와 같은 연료들의 분배를 개선하도록 할 수 있다. 스마트 그리드는 지연이 적은 다른 센서 네트워크로 볼 수도 있다.
건강 부문은 이동 통신의 혜택을 누릴 수 있는 많은 응용 프로그램을 보유하고 있다. 통신 시스템은 멀리 떨어진 곳에서 임상 진료를 제공하는 원격 진료를 지원할 수 있다. 이는 거리에 대한 장벽을 줄이는데 도움을 주고, 거리가 먼 농촌에서 지속적으로 이용하지 못하는 의료 서비스들로의 접근을 개선시킬 수 있다. 이는 또한 중요한 진료 및 응급 상황에서 생명을 구하기 위해 사용된다. 이동 통신 기반의 무선 센서 네트워크는 심박수 및 혈압과 같은 파라미터들에 대한 원격 모니터링 및 센서들을 제공할 수 있다.
무선 및 모바일 통신은 산업 응용 분야에서 점차 중요해지고 있다. 배선은 설치 및 유지 비용이 높다. 따라서, 케이블을 재구성할 수 있는 무선 링크들로의 교체 가능성은 많은 산업 분야에서 매력적인 기회이다. 그러나, 이를 달성하는 것은 무선 연결이 케이블과 비슷한 지연, 신뢰성 및 용량으로 동작하는 것과, 그 관리가 단순화될 것이 요구된다. 낮은 지연과 매우 낮은 오류 확률은 5G로 연결될 필요가 있는 새로운 요구 사항이다.
물류(logistics) 및 화물 추적(freight tracking)은 위치 기반 정보 시스템을 사용하여 어디에서든지 인벤토리(inventory) 및 패키지의 추적을 가능하게 하는 이동 통신에 대한 중요한 사용 예이다. 물류 및 화물 추적의 사용 예는 전형적으로 낮은 데이터 속도를 요구하지만 넓은 범위와 신뢰성 있는 위치 정보가 필요하다.
본 명세서에서 후술할 본 명세서는 전술한 5G의 요구 사항을 만족하도록 각 실시예를 조합하거나 변경하여 구현될 수 있다.
이하에서는 후술할 본 명세서가 응용될 수 있는 기술분야와 관련하여 구체적으로 설명한다.
인공 지능(AI: Artificial Intelligence)
인공 지능은 인공적인 지능 또는 이를 만들 수 있는 방법론을 연구하는 분야를 의미하며, 머신 러닝(기계 학습, Machine Learning)은 인공 지능 분야에서 다루는 다양한 문제를 정의하고 그것을 해결하는 방법론을 연구하는 분야를 의미한다. 머신 러닝은 어떠한 작업에 대하여 꾸준한 경험을 통해 그 작업에 대한 성능을 높이는 알고리즘으로 정의하기도 한다.
인공 신경망(ANN: Artificial Neural Network)은 머신 러닝에서 사용되는 모델로써, 시냅스의 결합으로 네트워크를 형성한 인공 뉴런(노드)들로 구성되는, 문제 해결 능력을 가지는 모델 전반을 의미할 수 있다. 인공 신경망은 다른 레이어의 뉴런들 사이의 연결 패턴, 모델 파라미터를 갱신하는 학습 과정, 출력값을 생성하는 활성화 함수(Activation Function)에 의해 정의될 수 있다.
인공 신경망은 입력층(Input Layer), 출력층(Output Layer), 그리고 선택적으로 하나 이상의 은닉층(Hidden Layer)를 포함할 수 있다. 각 층은 하나 이상의 뉴런을 포함하고, 인공 신경망은 뉴런과 뉴런을 연결하는 시냅스를 포함할 수 있다. 인공 신경망에서 각 뉴런은 시냅스를 통해 입력되는 입력 신호들, 가중치, 편향에 대한 활성 함수의 함숫값을 출력할 수 있다.
모델 파라미터는 학습을 통해 결정되는 파라미터를 의미하며, 시냅스 연결의 가중치와 뉴런의 편향 등이 포함된다. 그리고, 하이퍼파라미터는 머신 러닝 알고리즘에서 학습 전에 설정되어야 하는 파라미터를 의미하며, 학습률(Learning Rate), 반복 횟수, 미니 배치 크기, 초기화 함수 등이 포함된다.
인공 신경망의 학습의 목적은 손실 함수를 최소화하는 모델 파라미터를 결정하는 것으로 볼 수 있다. 손실 함수는 인공 신경망의 학습 과정에서 최적의 모델 파라미터를 결정하기 위한 지표로 이용될 수 있다.
머신 러닝은 학습 방식에 따라 지도 학습(Supervised Learning), 비지도 학습(Unsupervised Learning), 강화 학습(Reinforcement Learning)으로 분류할 수 있다.
지도 학습은 학습 데이터에 대한 레이블(label)이 주어진 상태에서 인공 신경망을 학습시키는 방법을 의미하며, 레이블이란 학습 데이터가 인공 신경망에 입력되는 경우 인공 신경망이 추론해 내야 하는 정답(또는 결과 값)을 의미할 수 있다. 비지도 학습은 학습 데이터에 대한 레이블이 주어지지 않는 상태에서 인공 신경망을 학습시키는 방법을 의미할 수 있다. 강화 학습은 어떤 환경 안에서 정의된 에이전트가 각 상태에서 누적 보상을 최대화하는 행동 혹은 행동 순서를 선택하도록 학습시키는 학습 방법을 의미할 수 있다.
인공 신경망 중에서 복수의 은닉층을 포함하는 심층 신경망(DNN: Deep Neural Network)으로 구현되는 머신 러닝을 딥 러닝(심층 학습, Deep Learning)이라 부르기도 하며, 딥 러닝은 머신 러닝의 일부이다. 이하에서, 머신 러닝은 딥 러닝을 포함하는 의미로 사용된다.
로봇(Robot)
로봇은 스스로 보유한 능력에 의해 주어진 일을 자동으로 처리하거나 작동하는 기계를 의미할 수 있다. 특히, 환경을 인식하고 스스로 판단하여 동작을 수행하는 기능을 갖는 로봇을 지능형 로봇이라 칭할 수 있다.
로봇은 사용 목적이나 분야에 따라 산업용, 의료용, 가정용, 군사용 등으로 분류할 수 있다.
로봇은 액츄에이터 또는 모터를 포함하는 구동부를 구비하여 로봇 관절을 움직이는 등의 다양한 물리적 동작을 수행할 수 있다. 또한, 이동 가능한 로봇은 구동부에 휠, 브레이크, 프로펠러 등이 포함되어, 구동부를 통해 지상에서 주행하거나 공중에서 비행할 수 있다.
자율 주행(self-driving, autonomous-driving)
자율 주행은 스스로 주행하는 기술을 의미하며, 자율 주행 차량은 사용자의 조작 없이 또는 사용자의 최소한의 조작으로 주행하는 차량(vehicle)을 의미한다.
예컨대, 자율 주행에는 주행중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등이 모두 포함될 수 있다.
차량은 내연 기관만을 구비하는 차량, 내연 기관과 전기 모터를 함께 구비하는 하이브리드 차량, 그리고 전기 모터만을 구비하는 전기 차량을 모두 포괄하며, 자동차뿐만 아니라 기차, 오토바이 등을 포함할 수 있다.
이때, 자율 주행 차량은 자율 주행 기능을 가진 로봇으로 볼 수 있다.
확장 현실(XR: eXtended Reality)
확장 현실은 가상 현실(virtual reality, VR), 증강 현실(augmented reality, AR), 혼합 현실(mixed reality, MR)을 총칭한다. VR 기술은 현실 세계의 객체나 배경 등을 CG 영상으로만 제공하고, AR 기술은 실제 사물 영상 위에 가상으로 만들어진 CG 영상을 함께 제공하며, MR 기술은 현실 세계에 가상 객체들을 섞고 결합시켜서 제공하는 컴퓨터 그래픽 기술이다.
MR 기술은 현실 객체와 가상 객체를 함께 보여준다는 점에서 AR 기술과 유사하다. 그러나, AR 기술에서는 가상 객체가 현실 객체를 보완하는 형태로 사용되는 반면, MR 기술에서는 가상 객체와 현실 객체가 동등한 성격으로 사용된다는 점에서 차이점이 있다.
XR 기술은 HMD(Head-Mount Display), HUD(Head-Up Display), 휴대폰, 태블릿 PC, 랩탑, 데스크탑, TV, 디지털 사이니지 등에 적용될 수 있고, XR 기술이 적용된 장치를 XR 장치(XR Device)라 칭할 수 있다.
도 1은 본 개시에 적용 가능한 장치를 도시한 도면이다.
장치(100)는 TV, 프로젝터, 휴대폰, 스마트폰, 데스크탑 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 태블릿 PC, 웨어러블 장치, 셋톱박스(STB), DMB 수신기, 라디오, 세탁기, 냉장고, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지, 로봇, 차량 등과 같은, 고정형 기기 또는 이동 가능한 기기 등으로 구현될 수 있다.
도 1을 참조하면, 장치(100)는 통신부(110), 입력부(120), 러닝 프로세서(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(170) 및 프로세서(180) 등을 포함할 수 있다.
통신부(110)는 유무선 통신 기술을 이용하여 다른 장치(100a 내지 100e)나 AI 서버(200) 등의 외부 장치들과 데이터를 송수신할 수 있다. 예컨대, 통신부(110)는 외부 장치들과 센서 정보, 사용자 입력, 학습 모델, 제어 신호 등을 송수신할 수 있다.
이때, 통신부(110)가 이용하는 통신 기술에는 GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), LTE(Long Term Evolution), 5G, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등이 있다.
입력부(120)는 다양한 종류의 데이터를 획득할 수 있다.
이때, 입력부(120)는 영상 신호 입력을 위한 카메라, 오디오 신호를 수신하기 위한 마이크로폰, 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 사용자 입력부 등을 포함할 수 있다. 여기서, 카메라나 마이크로폰을 센서로 취급하여, 카메라나 마이크로폰으로부터 획득한 신호를 센싱 데이터 또는 센서 정보라고 할 수도 있다.
입력부(120)는 모델 학습을 위한 학습 데이터 및 학습 모델을 이용하여 출력을 획득할 때 사용될 입력 데이터 등을 획득할 수 있다. 입력부(120)는 가공되지 않은 입력 데이터를 획득할 수도 있으며, 이 경우 프로세서(180) 또는 러닝 프로세서(130)는 입력 데이터에 대하여 전처리로써 입력 특징점(input feature)을 추출할 수 있다.
러닝 프로세서(130)는 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망으로 구성된 모델을 학습시킬 수 있다. 여기서, 학습된 인공 신경망을 학습 모델이라 칭할 수 있다. 학습 모델은 학습 데이터가 아닌 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론해 내는데 사용될 수 있고, 추론된 값은 어떠한 동작을 수행하기 위한 판단의 기초로 이용될 수 있다.
이때, 러닝 프로세서(130)는 AI 서버(200)의 러닝 프로세서(240)과 함께 AI 프로세싱을 수행할 수 있다.
이때, 러닝 프로세서(130)는 장치(100)에 통합되거나 구현된 메모리를 포함할 수 있다. 또는, 러닝 프로세서(130)는 메모리(170), 장치(100)에 직접 결합된 외부 메모리 또는 외부 장치에서 유지되는 메모리를 사용하여 구현될 수도 있다.
센싱부(140)는 다양한 센서들을 이용하여 장치(100) 내부 정보, 장치(100)의 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다.
이때, 센싱부(140)에 포함되는 센서에는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, RGB 센서, IR 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰, 라이다, 레이더 등이 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시킬 수 있다.
이때, 출력부(150)에는 시각 정보를 출력하는 디스플레이부, 청각 정보를 출력하는 스피커, 촉각 정보를 출력하는 햅틱 모듈 등이 포함될 수 있다.
메모리(170)는 장치(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(170)는 입력부(120)에서 획득한 입력 데이터, 학습 데이터, 학습 모델, 학습 히스토리 등을 저장할 수 있다.
프로세서(180)는 데이터 분석 알고리즘 또는 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 결정되거나 생성된 정보에 기초하여, 장치(100)의 적어도 하나의 실행 가능한 동작을 결정할 수 있다. 그리고, 프로세서(180)는 장치(100)의 구성 요소들을 제어하여 결정된 동작을 수행할 수 있다.
이를 위해, 프로세서(180)는 러닝 프로세서(130) 또는 메모리(170)의 데이터를 요청, 검색, 수신 또는 활용할 수 있고, 상기 적어도 하나의 실행 가능한 동작 중 예측되는 동작이나, 바람직한 것으로 판단되는 동작을 실행하도록 장치(100)의 구성 요소들을 제어할 수 있다.
이때, 프로세서(180)는 결정된 동작을 수행하기 위하여 외부 장치의 연계가 필요한 경우, 해당 외부 장치를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 해당 외부 장치에 전송할 수 있다.
프로세서(180)는 사용자 입력에 대하여 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 사용자의 요구 사항을 결정할 수 있다.
이때, 프로세서(180)는 음성 입력을 문자열로 변환하기 위한 STT(Speech To Text) 엔진 또는 자연어의 의도 정보를 획득하기 위한 자연어 처리(NLP: Natural Language Processing) 엔진 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여, 사용자 입력에 상응하는 의도 정보를 획득할 수 있다.
이때, STT 엔진 또는 NLP 엔진 중에서 적어도 하나 이상은 적어도 일부가 머신 러닝 알고리즘에 따라 학습된 인공 신경망으로 구성될 수 있다. 그리고, STT 엔진 또는 NLP 엔진 중에서 적어도 하나 이상은 러닝 프로세서(130)에 의해 학습된 것이나, AI 서버(200)의 러닝 프로세서(240)에 의해 학습된 것이거나, 또는 이들의 분산 처리에 의해 학습된 것일 수 있다.
프로세서(180)는 장치(100)의 동작 내용이나 동작에 대한 사용자의 피드백 등을 포함하는 이력 정보를 수집하여 메모리(170) 또는 러닝 프로세서(130)에 저장하거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 전송할 수 있다. 수집된 이력 정보는 학습 모델을 갱신하는데 이용될 수 있다.
프로세서(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 장치(100)의 구성 요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 프로세서(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 장치(100)에 포함된 구성 요소들 중 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
도 2는 본 개시에 적용 가능한 AI(artificial intelligence) 서버를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, AI 서버(200)는 머신 러닝 알고리즘을 이용하여 인공 신경망을 학습시키거나 학습된 인공 신경망을 이용하는 장치를 의미할 수 있다. 여기서, AI 서버(200)는 복수의 서버들로 구성되어 분산 처리를 수행할 수도 있고, 5G 네트워크로 정의될 수 있다. 이때, AI 서버(200)는 장치(100)의 일부의 구성으로 포함되어, AI 프로세싱 중 적어도 일부를 함께 수행할 수도 있다.
AI 서버(200)는 통신부(210), 메모리(230), 러닝 프로세서(240) 및 프로세서(260) 등을 포함할 수 있다.
통신부(210)는 장치(100) 등의 외부 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.
메모리(230)는 모델 저장부(231)를 포함할 수 있다. 모델 저장부(231)는 러닝 프로세서(240)을 통하여 학습 중인 또는 학습된 모델(또는 인공 신경망, 231a)을 저장할 수 있다.
러닝 프로세서(240)는 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망(231a)을 학습시킬 수 있다. 학습 모델은 인공 신경망의 AI 서버(200)에 탑재된 상태에서 이용되거나, 장치(100) 등의 외부 장치에 탑재되어 이용될 수도 있다.
학습 모델은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 학습 모델의 일부 또는 전부가 소프트웨어로 구현되는 경우 학습 모델을 구성하는 하나 이상의 명령어(instruction)는 메모리(230)에 저장될 수 있다.
프로세서(260)는 학습 모델을 이용하여 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성할 수 있다.
도 3은 본 개시에 적용 가능한 AI 시스템 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, AI 시스템(1)은 AI 서버(200), 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 중에서 적어도 하나 이상이 클라우드 네트워크(300)와 연결된다. 여기서, AI 기술이 적용된 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 등을 장치(100a 내지 100e)라 칭할 수 있다.
클라우드 네트워크(300)는 클라우드 컴퓨팅 인프라의 일부를 구성하거나 클라우드 컴퓨팅 인프라 안에 존재하는 네트워크를 의미할 수 있다. 여기서, 클라우드 네트워크(300)는 3G 네트워크, 4G 또는 LTE(Long Term Evolution) 네트워크 또는 5G 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다.
즉, AI 시스템(1)을 구성하는 각 장치들(100a 내지 100e, 200)은 클라우드 네트워크(300)를 통해 서로 연결될 수 있다. 특히, 각 장치들(100a 내지 100e, 200)은 기지국을 통해서 서로 통신할 수도 있지만, 기지국을 통하지 않고 직접 서로 통신할 수도 있다.
AI 서버(200)는 AI 프로세싱을 수행하는 서버와 빅 데이터에 대한 연산을 수행하는 서버를 포함할 수 있다.
AI 서버(200)는 AI 시스템(1)을 구성하는 AI 장치들인 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 중에서 적어도 하나 이상과 클라우드 네트워크(300)를 통하여 연결되고, 연결된 AI 장치들(100a 내지 100e)의 AI 프로세싱을 적어도 일부를 도울 수 있다.
이때, AI 서버(200)는 장치(100a 내지 100e)를 대신하여 머신 러닝 알고리즘에 따라 인공 신경망을 학습시킬 수 있고, 학습 모델을 직접 저장하거나 장치(100a 내지 100e)에 전송할 수 있다.
이때, AI 서버(200)는 장치(100a 내지 100e)로부터 입력 데이터를 수신하고, 학습 모델을 이용하여 수신한 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성하여 장치(100a 내지 100e)로 전송할 수 있다.
또는, 장치(100a 내지 100e)는 직접 학습 모델을 이용하여 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성할 수도 있다.
이하에서는, 상술한 기술이 적용되는 장치(100a 내지 100e)의 다양한 실시 예들을 설명한다. 여기서, 도 3에 도시된 장치(100a 내지 100e)는 도 1에 도시된 장치(100)의 구체적인 실시 예로 볼 수 있다.
*본 명세서가 적용될 수 있는 AI 및 로봇
로봇(100a)은 AI 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇 등으로 구현될 수 있다.
로봇(100a)은 동작을 제어하기 위한 로봇 제어 모듈을 포함할 수 있고, 로봇 제어 모듈은 소프트웨어 모듈 또는 이를 하드웨어로 구현한 칩을 의미할 수 있다.
로봇(100a)은 다양한 종류의 센서들로부터 획득한 센서 정보를 이용하여 로봇(100a)의 상태 정보를 획득하거나, 주변 환경 및 객체를 검출(인식)하거나, 맵 데이터를 생성하거나, 이동 경로 및 주행 계획을 결정하거나, 사용자 상호작용에 대한 응답을 결정하거나, 동작을 결정할 수 있다.
여기서, 로봇(100a)은 이동 경로 및 주행 계획을 결정하기 위하여, 라이다, 레이더, 카메라 중에서 적어도 하나 이상의 센서에서 획득한 센서 정보를 이용할 수 있다.
로봇(100a)은 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 학습 모델을 이용하여 주변 환경 및 객체를 인식할 수 있고, 인식된 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 이용하여 동작을 결정할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 로봇(100a)에서 직접 학습되거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다.
이때, 로봇(100a)은 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.
로봇(100a)은 맵 데이터, 센서 정보로부터 검출한 객체 정보 또는 외부 장치로부터 획득한 객체 정보 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여 이동 경로와 주행 계획을 결정하고, 구동부를 제어하여 결정된 이동 경로와 주행 계획에 따라 로봇(100a)을 주행시킬 수 있다.
맵 데이터에는 로봇(100a)이 이동하는 공간에 배치된 다양한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 예컨대, 맵 데이터에는 벽, 문 등의 고정 객체들과 화분, 책상 등의 이동 가능한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 객체 식별 정보에는 명칭, 종류, 거리, 위치 등이 포함될 수 있다.
또한, 로봇(100a)은 사용자의 제어/상호작용에 기초하여 구동부를 제어함으로써, 동작을 수행하거나 주행할 수 있다. 이때, 로봇(100a)은 사용자의 동작이나 음성 발화에 따른 상호작용의 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 응답을 결정하여 동작을 수행할 수 있다.
본 개시에 적용될 수 있는 AI 및 자율주행
자율 주행 차량(100b)은 AI 기술이 적용되어, 이동형 로봇, 차량, 무인 비행체 등으로 구현될 수 있다.
자율 주행 차량(100b)은 자율 주행 기능을 제어하기 위한 자율 주행 제어 모듈을 포함할 수 있고, 자율 주행 제어 모듈은 소프트웨어 모듈 또는 이를 하드웨어로 구현한 칩을 의미할 수 있다. 자율 주행 제어 모듈은 자율 주행 차량(100b)의 구성으로써 내부에 포함될 수도 있지만, 자율 주행 차량(100b)의 외부에 별도의 하드웨어로 구성되어 연결될 수도 있다.
자율 주행 차량(100b)은 다양한 종류의 센서들로부터 획득한 센서 정보를 이용하여 자율 주행 차량(100b)의 상태 정보를 획득하거나, 주변 환경 및 객체를 검출(인식)하거나, 맵 데이터를 생성하거나, 이동 경로 및 주행 계획을 결정하거나, 동작을 결정할 수 있다.
여기서, 자율 주행 차량(100b)은 이동 경로 및 주행 계획을 결정하기 위하여, 로봇(100a)과 마찬가지로, 라이다, 레이더, 카메라 중에서 적어도 하나 이상의 센서에서 획득한 센서 정보를 이용할 수 있다.
특히, 자율 주행 차량(100b)은 시야가 가려지는 영역이나 일정 거리 이상의 영역에 대한 환경이나 객체는 외부 장치들로부터 센서 정보를 수신하여 인식하거나, 외부 장치들로부터 직접 인식된 정보를 수신할 수 있다.
자율 주행 차량(100b)은 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(100b)은 학습 모델을 이용하여 주변 환경 및 객체를 인식할 수 있고, 인식된 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 이용하여 주행 동선을 결정할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 자율 주행 차량(100b)에서 직접 학습되거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다.
이때, 자율 주행 차량(100b)은 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.
자율 주행 차량(100b)은 맵 데이터, 센서 정보로부터 검출한 객체 정보 또는 외부 장치로부터 획득한 객체 정보 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여 이동 경로와 주행 계획을 결정하고, 구동부를 제어하여 결정된 이동 경로와 주행 계획에 따라 자율 주행 차량(100b)을 주행시킬 수 있다.
맵 데이터에는 자율 주행 차량(100b)이 주행하는 공간(예컨대, 도로)에 배치된 다양한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 예컨대, 맵 데이터에는 가로등, 바위, 건물 등의 고정 객체들과 차량, 보행자 등의 이동 가능한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 객체 식별 정보에는 명칭, 종류, 거리, 위치 등이 포함될 수 있다.
또한, 자율 주행 차량(100b)은 사용자의 제어/상호작용에 기초하여 구동부를 제어함으로써, 동작을 수행하거나 주행할 수 있다. 이때, 자율 주행 차량(100b)은 사용자의 동작이나 음성 발화에 따른 상호작용의 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 응답을 결정하여 동작을 수행할 수 있다.
본 개시에 적용될 수 있는 AI 및 XR
XR 장치(100c)는 AI 기술이 적용되어, HMD(Head-Mount Display), 차량에 구비된 HUD(Head-Up Display), 텔레비전, 휴대폰, 스마트 폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지, 차량, 고정형 로봇이나 이동형 로봇 등으로 구현될 수 있다.
XR 장치(100c)는 다양한 센서들을 통해 또는 외부 장치로부터 획득한 3차원 포인트 클라우드 데이터 또는 이미지 데이터를 분석하여 3차원 포인트들에 대한 위치 데이터 및 속성 데이터를 생성함으로써 주변 공간 또는 현실 객체에 대한 정보를 획득하고, 출력할 XR 객체를 렌더링하여 출력할 수 있다. 예컨대, XR 장치(100c)는 인식된 물체에 대한 추가 정보를 포함하는 XR 객체를 해당 인식된 물체에 대응시켜 출력할 수 있다.
XR 장치(100c)는 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, XR 장치(100c)는 학습 모델을 이용하여 3차원 포인트 클라우드 데이터 또는 이미지 데이터에서 현실 객체를 인식할 수 있고, 인식한 현실 객체에 상응하는 정보를 제공할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 XR 장치(100c)에서 직접 학습되거나, AI 서버(200) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다.
이때, XR 장치(100c)는 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(200) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.
본 개시에 적용될 수 있는 AI, 로봇 및 자율주행
로봇(100a)은 AI 기술 및 자율 주행 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇 등으로 구현될 수 있다.
AI 기술과 자율 주행 기술이 적용된 로봇(100a)은 자율 주행 기능을 가진 로봇 자체나, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a) 등을 의미할 수 있다.
자율 주행 기능을 가진 로봇(100a)은 사용자의 제어 없이도 주어진 동선에 따라 스스로 움직이거나, 동선을 스스로 결정하여 움직이는 장치들을 통칭할 수 있다.
자율 주행 기능을 가진 로봇(100a) 및 자율 주행 차량(100b)은 이동 경로 또는 주행 계획 중 하나 이상을 결정하기 위해 공통적인 센싱 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 기능을 가진 로봇(100a) 및 자율 주행 차량(100b)은 라이다, 레이더, 카메라를 통해 센싱된 정보를 이용하여, 이동 경로 또는 주행 계획 중 하나 이상을 결정할 수 있다.
자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)과 별개로 존재하면서, 자율 주행 차량(100b)의 내부 또는 외부에서 자율 주행 기능에 연계되거나, 자율 주행 차량(100b)에 탑승한 사용자와 연계된 동작을 수행할 수 있다.
이때, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)을 대신하여 센서 정보를 획득하여 자율 주행 차량(100b)에 제공하거나, 센서 정보를 획득하고 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 생성하여 자율 주행 차량(100b)에 제공함으로써, 자율 주행 차량(100b)의 자율 주행 기능을 제어하거나 보조할 수 있다.
또는, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)에 탑승한 사용자를 모니터링하거나 사용자와의 상호작용을 통해 자율 주행 차량(100b)의 기능을 제어할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 운전자가 졸음 상태인 경우로 판단되는 경우, 자율 주행 차량(100b)의 자율 주행 기능을 활성화하거나 자율 주행 차량(100b)의 구동부의 제어를 보조할 수 있다. 여기서, 로봇(100a)이 제어하는 자율 주행 차량(100b)의 기능에는 단순히 자율 주행 기능뿐만 아니라, 자율 주행 차량(100b)의 내부에 구비된 네비게이션 시스템이나 오디오 시스템에서 제공하는 기능도 포함될 수 있다.
또는, 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하는 로봇(100a)은 자율 주행 차량(100b)의 외부에서 자율 주행 차량(100b)에 정보를 제공하거나 기능을 보조할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 스마트 신호등과 같이 자율 주행 차량(100b)에 신호 정보 등을 포함하는 교통 정보를 제공할 수도 있고, 전기 차량의 자동 전기 충전기와 같이 자율 주행 차량(100b)과 상호작용하여 충전구에 전기 충전기를 자동으로 연결할 수도 있다.
본 개시에 적용될 수 있는 AI, 로봇 및 XR
로봇(100a)은 AI 기술 및 XR 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇, 드론 등으로 구현될 수 있다.
XR 기술이 적용된 로봇(100a)은 XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 로봇을 의미할 수 있다. 이 경우, 로봇(100a)은 XR 장치(100c)와 구분되며 서로 연동될 수 있다.
XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 로봇(100a)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하면, 로봇(100a) 또는 XR 장치(100c)는 센서 정보에 기초한 XR 영상을 생성하고, XR 장치(100c)는 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 그리고, 이러한 로봇(100a)은 XR 장치(100c)를 통해 입력되는 제어 신호 또는 사용자의 상호작용에 기초하여 동작할 수 있다.
예컨대, 사용자는 XR 장치(100c) 등의 외부 장치를 통해 원격으로 연동된 로봇(100a)의 시점에 상응하는 XR 영상을 확인할 수 있고, 상호작용을 통하여 로봇(100a)의 자율 주행 경로를 조정하거나, 동작 또는 주행을 제어하거나, 주변 객체의 정보를 확인할 수 있다.
본 개시에 적용될 수 있는 AI, 자율주행 및 XR
자율 주행 차량(100b)은 AI 기술 및 XR 기술이 적용되어, 이동형 로봇, 차량, 무인 비행체 등으로 구현될 수 있다.
XR 기술이 적용된 자율 주행 차량(100b)은 XR 영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량이나, XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량 등을 의미할 수 있다. 특히, XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량(100b)은 XR 장치(100c)와 구분되며 서로 연동될 수 있다.
XR 영상을 제공하는 수단을 구비한 자율 주행 차량(100b)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하고, 획득한 센서 정보에 기초하여 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(100b)은 HUD를 구비하여 XR 영상을 출력함으로써, 탑승자에게 현실 객체 또는 화면 속의 객체에 대응되는 XR 객체를 제공할 수 있다.
이때, XR 객체가 HUD에 출력되는 경우에는 XR 객체의 적어도 일부가 탑승자의 시선이 향하는 실제 객체에 오버랩되도록 출력될 수 있다. 반면, XR 객체가 자율 주행 차량(100b)의 내부에 구비되는 디스플레이에 출력되는 경우에는 XR 객체의 적어도 일부가 화면 속의 객체에 오버랩되도록 출력될 수 있다. 예컨대, 자율 주행 차량(100b)은 차로, 타 차량, 신호등, 교통 표지판, 이륜차, 보행자, 건물 등과 같은 객체와 대응되는 XR 객체들을 출력할 수 있다.
XR 영상 내에서의 제어/상호작용의 대상이 되는 자율 주행 차량(100b)은 카메라를 포함하는 센서들로부터 센서 정보를 획득하면, 자율 주행 차량(100b) 또는 XR 장치(100c)는 센서 정보에 기초한 XR 영상을 생성하고, XR 장치(100c)는 생성된 XR 영상을 출력할 수 있다. 그리고, 이러한 자율 주행 차량(100b)은 XR 장치(100c) 등의 외부 장치를 통해 입력되는 제어 신호 또는 사용자의 상호작용에 기초하여 동작할 수 있다.
본 개시에 적용될 수 있는 5G 시스템 아키텍처
5G 시스템은 4세대 LTE 이동 통신 기술로부터 진보된 기술로서 기존 이동 통신망 구조의 개선(Evolution) 혹은 클린-스테이트(Clean-state) 구조를 통해 새로운 무선 액세스 기술(RAT: Radio Access Technology), LTE(Long Term Evolution)의 확장된 기술로서 eLTE(extended LTE), non-3GPP(예를 들어, WLAN) 액세스 등을 지원한다.
5G 시스템은 서비스-기반으로 정의되고, 5G 시스템을 위한 아키텍처(architecture) 내 네트워크 기능(NF: Network Function)들 간의 상호동작(interaction)은 다음과 같이 2가지 방식으로 나타낼 수 있다.
- 참조 포인트 표현(representation): 2개의 NF들(예를 들어, AMF 및 SMF) 간의 점-대-점 참조 포인트(예를 들어, N11)에 의해 기술되는 NF들 내 NF 서비스들 간의 상호 동작을 나타낸다.
- 서비스-기반 표현(representation): 제어 평면(CP: Control Plane) 내 네트워크 기능들(예를 들어, AMF)은 다른 인증된 네트워크 기능들이 자신의 서비스에 액세스하는 것을 허용한다. 이 표현은 필요한 경우 점-대-점(point-to-point) 참조 포인트(reference point)도 포함한다.
3GPP 시스템 일반
도 4는 다양한 참조 포인트(reference point)들을 도시한다.
도 4의 네트워크 구조의 예시에서는 SGW와 PDN GW가 별도의 게이트웨이로 구성되는 것을 나타내지만, 두 개의 게이트웨이가 단일 게이트웨이 구성 옵션(Single Gateway Configuration Option)에 따라 구현될 수도 있다.
MME는, UE의 네트워크 연결에 대한 액세스, 네트워크 자원의 할당, 트래킹(tracking), 페이징(paging), 로밍(roaming) 및 핸드오버 등을 지원하기 위한 시그널링 및 제어 기능들을 수행하는 요소이다. MME는 가입자 및 세션 관리에 관련된 제어 평면(control plane) 기능들을 제어한다. MME는 수많은 eNB들을 관리하고, 다른 2G/3G 네트워크에 대한 핸드오버를 위한 종래의 게이트웨이의 선택을 위한 시그널링을 수행한다. 또한, MME는 보안 과정(Security Procedures), 단말-대-네트워크 세션 핸들링(Terminal-to-network Session Handling), 휴지 단말 위치결정 관리(Idle Terminal Location Management) 등의 기능을 수행한다.
SGSN은 다른 3GPP 네트워크(예를 들어, GPRS 네트워크)에 대한 사용자의 이동성 관리 및 인증(authentication)과 같은 모든 패킷 데이터를 핸들링한다.
ePDG는 신뢰되지 않는 비-3GPP 네트워크(예를 들어, I-WLAN, WiFi 핫스팟(hotspot) 등)에 대한 보안 노드로서의 역할을 한다.
도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, IP 능력(capability)를 가지는 UE는, 3GPP 액세스는 물론 비-3GPP 액세스 기반으로도 EPC 내의 다양한 요소들을 경유하여 사업자(즉, 운영자(operator))가 제공하는 IP 서비스 네트워크(예를 들어, IMS)에 액세스할 수 있다.
또한, 예를 들어, S1-U, S1-MME 등의 참조 포인트들은 상이한 기능 엔티티들에 존재하는 2개의 기능을 연결할 수 있다. 3GPP 시스템에서는 E-UTRAN 및 EPC의 상이한 기능 엔티티(functional entity)들에 존재하는 2 개의 기능을 연결하는 개념적인 링크를 참조 포인트라고 정의한다. 다음의 표 1은 도 4에 도시된 참조 포인트를 정리한 것이다. [표 1]의 예시들 외에도 네트워크 구조에 따라 다양한 참조 포인트들이 존재할 수 있다.
| reference point | 설명(description) |
| S1-MME | E-UTRAN와 MME 간의 제어 평면 프로토콜에 대한 레퍼런스 포인트(Reference point for the control plane protocol between E-UTRAN and MME) |
| S1-U | 핸드오버 동안 eNB 간 경로 스위칭 및 베어러 당 사용자 평면 터널링에 대한 E-UTRAN와 SGW 간의 레퍼런스 포인트 (Reference point between E-UTRAN and Serving GW for the per bearer user plane tunneling and inter eNodeB path switching during handover) |
| S3 | 유휴(idle) 및/또는 활성화 상태에서 3GPP 액세스 네트워크 간 이동성에 대한 사용자 및 베어러 정보 교환을 제공하는 MME와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 이 레퍼런스 포인트는 PLMN-내 또는 PLMN-간(예를 들어, PLMN-간 핸드오버의 경우)에 사용될 수 있음) (It enables user and bearer information exchange for inter 3GPP access network mobility in idle and/or active state. This reference point can be used intra-PLMN or inter-PLMN (e.g. in the case of Inter-PLMN HO).) |
| S4 | GPRS 코어와 SGW의 3GPP 앵커 기능 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 제공하는 SGW와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 또한, 직접 터널이 수립되지 않으며, 사용자 플레인 터널링을 제공함 (It provides related control and mobility support between GPRS Core and the 3GPP Anchor function of Serving GW. In addition, if Direct Tunnel is not established, it provides the user plane tunneling.) |
| S5 | SGW와 PDN GW 간의 사용자 평면 터널링 및 터널 관리를 제공하는 레퍼런스 포인트. 단말 이동성으로 인해, 그리고 요구되는 PDN 연결성을 위해서 SGW가 함께 위치하지 않은 PDN GW로의 연결이 필요한 경우, SGW 재배치를 위해서 사용됨 (It provides user plane tunneling and tunnel management between Serving GW and PDN GW. It is used for Serving GW relocation due to UE mobility and if the Serving GW needs to connect to a non-collocated PDN GW for the required PDN connectivity.) |
| S11 | MME와 SGW 간의 제어 평면 프로토콜에 대한 레퍼런스 포인트 |
| SGi | PDN GW와 PDN 간의 레퍼런스 포인트. 여기서, PDN은, 오퍼레이터 외부 공용 또는 사설 PDN이거나 오퍼레이터-내 PDN(예를 들어, IMS 서비스)이 해당될 수 있음. 이 레퍼런스 포인트는 3GPP 액세스의 Gi에 해당함 (It is the reference point between the PDN GW and the packet data network. Packet data network may be an operator external public or private packet data network or an intra operator packet data network, e.g. for provision of IMS services. This reference point corresponds to Gi for 3GPP accesses.) |
도 4에 도시된 참조 포인트 중에서 S2a 및 S2b는 비-3GPP 인터페이스에 해당한다. S2a는 신뢰되는 비-3GPP 액세스 및 PDN GW 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 사용자 평면에 제공하는 참조 포인트다. S2b는 ePDG 및 PDN GW 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 사용자 평면에 제공하는 참조 포인트다.도 5는 본 개시에 적용 가능한 E-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)의 네트워크 구조의 일 예를 도시한 도면이다.E-UTRAN 시스템은 기존 UTRAN 시스템에서 진화한 시스템으로, 예를 들어, 3GPP LTE/LTE-A 시스템일 수 있다. 통신 네트워크는 IMS 및 패킷 데이터를 통해 음성(voice)(예를 들어, VoIP(Voice over Internet Protocol))과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위하여 광범위하게 배치된다.
도 5를 참조하면, E-UMTS 네트워크는 E-UTRAN, EPC 및 하나 이상의 UE를 포함한다. E-UTRAN은 단말에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane) 프로토콜을 제공하는 eNB들로 구성되고, eNB들은 X2 인터페이스를 통해 연결된다.
X2 사용자 평면 인터페이스(X2-U)는 eNB들 사이에 정의된다. X2-U 인터페이스는 사용자 평면 PDU(packet data unit)의 보장되지 않은 전달(non guaranteed delivery)을 제공한다. X2 제어 평면 인터페이스(X2-CP)는 두 개의 이웃 eNB 사이에 정의된다. X2-CP는 eNB 간의 컨텍스트(context) 전달, 소스 eNB와 타겟 eNB 사이의 사용자 평면 터널의 제어, 핸드오버 관련 메시지의 전달, 상향링크 부하 관리 등의 기능을 수행한다.
eNB은 무선인터페이스를 통해 단말과 연결되고 S1 인터페이스를 통해 EPC(evolved packet core)에 연결된다.
S1 사용자 평면 인터페이스(S1-U)는 eNB와 서빙 게이트웨이(S-GW: serving gateway) 사이에 정의된다. S1 제어 평면 인터페이스(S1-MME)는 eNB와 이동성 관리 개체(MME: mobility management entity) 사이에 정의된다. S1 인터페이스는 EPS(evolved packet system) 베어러 서비스 관리 기능, NAS(non-access stratum) 시그널링 트랜스포트 기능, 네트워크 쉐어링, MME 부하 밸런싱 기능 등을 수행한다. S1 인터페이스는 eNB와 MME/S-GW 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.
MME는 NAS 시그널링 보안(security), AS(Access Stratum) 보안(security) 제어, 3GPP 액세스 네트워크 간 이동성을 지원하기 위한 CN(Core Network) 노드 간(Inter-CN) 시그널링, (페이징 재전송의 수행 및 제어 포함하여) 아이들(IDLE) 모드 UE 접근성(reachability), (아이들 및 액티브 모드 단말을 위한) 트래킹 영역 식별자(TAI: Tracking Area Identity) 관리, PDN GW 및 SGW 선택, MME가 변경되는 핸드오버를 위한 MME 선택, 2G 또는 3G 3GPP 액세스 네트워크로의 핸드오버를 위한 SGSN 선택, 로밍(roaming), 인증(authentication), 전용 베어러 확립(dedicated bearer establishment)를 포함하는 베어러 관리 기능, 공공 경고 시스템(PWS: Public Warning System)(지진 및 쓰나미 경고 시스템(ETWS: Earthquake and Tsunami Warning System) 및 상용 모바일 경고 시스템(CMAS: Commercial Mobile Alert System) 포함) 메시지 전송의 지원 등의 다양한 기능을 수행할 수 있다.
도 6은 일반적인 E-UTRAN과 EPC(evolved packet core)의 아키텍처의 예를 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, eNB는 RRC(Radio Resource Control) 연결이 활성화되어 있는 동안 게이트웨이로의 라우팅, 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송, 방송 채널(BCH)의 스케줄링 및 전송, 업링크 및 다운링크에서의 자원을 UE에게 동적 할당, eNB의 측정을 위한 설정 및 제공, 무선 베어러 제어, 무선 허가 제어(radio admission control), 그리고 연결 이동성 제어 등을 위한 기능을 수행할 수 있다. EPC 내에서는 페이징 상황, LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 평면의 암호화, SAE 베어러 제어, NAS 시그널링의 암호화 및 무결성 보호 기능을 수행할 수 있다.
3GPP TR 23.799의 Annex J에는 5G 및 4G를 조합한 다양한 아키텍쳐를 보여주고 있다. 그리고 3GPP TS 23.501에는 NR 및 NGC를 이용한 아키텍쳐가 나와 있다.
도 7은 UE(user equipment)와 eNB(evolved node B) 사이의 제어 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 구조의 예를 도시한 도면이고, 도 8은 UE와 eNB 사이의 사용자 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조의 예를 도시한 도면이다.
상기 무선 인터페이스 프로토콜은 3GPP 무선 접속 네트워크 규격을 기반으로 한다. 상기 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크계층(Data Link Layer) 및 네트워크계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling) 전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다.
상기 프로토콜 계층들은 통신 시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.
이하에서, 상기 도 7에 도시된 제어 평면의 무선프로토콜과, 도 8에 도시된 사용자 평면에서의 무선 프로토콜의 각 계층을 설명한다.
제1 계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 상기 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송 채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 상기 전송 채널을 통해 매체접속제어계층과 물리계층 사이의 데이터가 전달된다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 전송측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 전달된다.
물리채널(Physical Channel)은 시간 축 상에 있는 여러 개의 서브프레임과 주파수축상에 있는 여러 개의 부반송파(subcarrier)로 구성된다. 여기서, 하나의 서브프레임(subframe)은 시간 축 상에 복수의 OFDM 심볼 (symbol)들과 복수의 부반송파들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 OFDM 심볼(Symbol)들과 복수의 부반송파들로 구성된다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 1개의 서브프레임에 해당하는 1ms이다.
상기 전송 측과 수신 측의 물리계층에 존재하는 물리 채널들은 3GPP LTE에 따르면, 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 등으로 나눌 수 있다.
제2 계층에는 여러 가지 계층이 존재한다. 먼저, 제2계층의 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 다양한 논리채널 (Logical Channel)을 다양한 전송채널에 매핑시키는 역할을 하며, 또한 여러 논리채널을 하나의 전송채널에 매핑시키는 논리채널 다중화 (Multiplexing)의 역할을 수행한다. MAC 계층은 상위계층인 RLC 계층과는 논리채널 (Logical Channel)로 연결되어 있으며, 논리채널은 크게 전송되는 정보의 종류에 따라 제어평면(Control Plane)의 정보를 전송하는 제어채널(Control Channel)과 사용자평면(User Plane)의 정보를 전송하는 트래픽채널(Traffic Channel)로 나뉜다.
제2 계층의 무선링크제어 (Radio Link Control; RLC) 계층은 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할 (Segmentation) 및 연결 (Concatenation)하여 하위계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할을 수행한다.
제2 계층의 패킷 데이터 수렴 (Packet Data Convergence Protocol; PDCP) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더 압축 (Header Compression) 기능을 수행한다. 또한, LTE 시스템에서는 PDCP 계층이 보안 (Security) 기능도 수행하는데, 이는 제 3자의 데이터 감청을 방지하는 암호화 (Ciphering)와 제 3자의 데이터 조작을 방지하는 무결성 보호 (Integrity protection)로 구성된다.
제3 계층의 가장 상부에 위치한 무선 자원 제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함) 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선 베어러(Radio Bearer; RB라 약칭함)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 UE와 E-UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다.
UE의 RRC와 무선 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC connection)이 수립된(established) 경우 UE는 RRC 연결 모드(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 모드(Idle Mode)에 있게 된다.
이하 UE의 RRC 상태 (RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 설명한다. RRC 상태란 UE의 RRC가 E-UTRAN의 RRC와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC_CONNECTED 상태(state), 연결되어 있지 않은 경우는 RRC_IDLE 상태라고 부른다. RRC_CONNECTED 상태의 UE는 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 UE의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 UE를 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC_IDLE 상태의 UE는 E-UTRAN이 UE의 존재를 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 TA(Tracking Area) 단위로 코어 네트워크가 관리한다. 즉, RRC_IDLE 상태의 UE는 셀에 비하여 큰 지역 단위로 해당 UE의 존재 여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 해당 UE가 RRC_CONNECTED 상태로 천이하여야 한다. 각 TA는 TAI(Tracking area identity)를 통해 구분된다. UE는 셀에서 방송(broadcasting)되는 정보인 TAC(Tracking area code)를 통해 TAI를 구성할 수 있다.
사용자가 UE의 전원을 맨 처음 켰을 때, UE는 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 연결을 맺고, 코어 네트워크에 UE의 정보를 등록한다. 이 후, UE는 RRC_IDLE 상태에 머무른다. RRC_IDLE 상태에 머무르는 UE는 필요에 따라서 셀을 (재)선택하고, 시스템 정보(System information)나 페이징 정보를 살펴본다. 이를 셀에 캠프 온(Camp on)한다고 한다. RRC_IDLE 상태에 머물러 있던 UE는 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정 (RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN의 RRC와 RRC 연결을 맺고 RRC_CONNECTED 상태로 천이한다. RRC_IDLE 상태에 있던 UE가 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도, 데이터 전송 시도 등이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
상기 RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management)등의 기능을 수행한다.
아래는 도 7에 도시된 NAS 계층에 대하여 상세히 설명한다.
NAS 계층에 속하는 ESM (Evolved Session Management)은 디폴트 베어러(default bearer) 관리, 전용 베어러(dedicated bearer) 관리와 같은 기능을 수행하여, UE가 네트워크로부터 PS 서비스를 이용하기 위한 제어를 담당한다. 디폴트 베어러 자원은 특정 Packet Data Network(PDN)에 최초 접속할 시에 네트워크에 접속될 때 네트워크로부터 할당 받는다는 특징을 가진다. 이때, 네트워크는 UE가 데이터 서비스를 사용할 수 있도록 UE가 사용 가능한 IP 주소를 할당하며, 또한 디폴트 베어러의 QoS를 할당해준다. LTE에서는 크게 데이터 전송/수신을 위한 특정 대역폭을 보장해주는 GBR(Guaranteed bit rate) QoS 특성을 가지는 베어러와 대역폭의 보장 없이 Best effort QoS 특성을 가지는 Non-GBR 베어러의 두 종류를 지원한다. 디폴트 베어러의 경우 Non-GBR 베어러를 할당 받는다. 전용 베어러의 경우에는 GBR 또는 Non-GBR의 QoS 특성을 가지는 베어러를 할당 받을 수 있다.
네트워크에서 UE에게 할당한 베어러를 EPS(evolved packet service) 베어러라고 부르며, EPS 베어러를 할당할 때 네트워크는 하나의 ID를 할당하게 된다. 이를 EPS 베어러 ID라고 부른다. 하나의 EPS 베어러는 MBR(maximum bit rate) 또는/그리고 GBR(guaranteed bit rate)의 QoS 특성을 가진다.
도 9는 일반적인 NR(new radio)-RAN(radio access network)의 아키텍쳐의 예를 도시한 도면이다.. 도 9를 참조하면, NG-RAN 노드는 다음 중 하나일 수 있다.
- UE를 향하는 NR 사용자 평면 및 제어 평면 프로토콜을 제공하는 gNB; 또는
- UE를 향하는 E-UTRA 사용자 평면 및 제어 평면 프로토콜을 제공하는 ng-eNB.
gNB와 ng-eNB는 Xn 인터페이스를 통해 서로 연결된다. 또한 gNB와 ng-eNB는 5GC에 대한 NG 인터페이스를 통해, 보다 자세히는 NG-C 인터페이스를 통해, 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF : Access and Mobility Management Function), NG-U 인터페이스를 통한 사용자 평면 기능(UPF : User Plane Function) 에 연결된다(3GPP TS 23.501 [3] 참조).
참고로 기능적 분리를 위한 아키텍쳐와 F1 인터페이스는 3GPP TS 38.401 [4]에 정의되어 있다.
도 10은 일반적인 NG-RAN과 5GC(5th generation core)의 기능적 분리의 예를 도시한 도면이다. 도 10을 참조하면, 노란색 박스는 논리적인 노드들을 나타내고 흰색 박스는 주요 기능을 나타낸다.
gNB 및 ng-eNB는 다음과 같은 기능을 호스트한다.
- 무선자원관리 기능 : 업링크와 다운링크(스케줄링) 모두에서 무선 베어러 제어, 무선 승인 제어, 접속 이동성 제어, UE에 대한 동적 자원 할당
- IP 헤더 압축, 암호화 및 데이터 무결성 보호;
- UE가 제공하는 정보로부터 AMF에 대한 라우팅을 결정할 수 없는 경우, IMT-2000 3GPP-UE 첨부파일에서 AMF 선택;
- UPF로 사용자 평면 데이터 라우팅;
- AMF로 제어 평면 정보 전달;
- 연결 설정 및 해제;
- 페이징 메시지 스케줄링 및 전송
- 시스템 방송 정보 스케줄링 및 전송(AMF 또는 OAM에서 제공)
- 이동성 및 스케줄링을 위한 측정 및 측정 보고 구성
- 업링크의 전송 수준 패킷 표시
- 세션 관리;
- 네트워크 슬라이싱 지원;
- 데이터 무선 베어러에 대한 QoS 흐름 관리 및 매핑
- RRC_INACTIVE 상태에서 UE의 지원
- NAS 메시지 배포 기능;
- 무선 액세스 네트워크 공유;
- 이중 연결;
- NR과 E-UTRA 간 긴밀한 연동
AMF는 다음과 같은 주요 기능을 호스트한다(3GPP TS 23.501 [3] 참조).
- NAS 신호 종료;
- NAS 신호 보안;
- AS 보안 제어;
- 3GPP 접속망 간 이동을 위한 CN 노드 간 신호 전달;
- 유휴 모드 UE 접속성(페이징 재전송 제어 및 실행 포함)
- 등록영역관리;
- 시스템 내부 및 시스템 간 이동성 지원
- 액세스 인증;
- 로밍 권한 확인을 포함한 액세스 권한 부여;
- 이동성 관리 통제(구독 및 정책)
- 네트워크 슬라이싱 지원;
- SMF 선택
UPF는 다음과 같은 주요 기능을 호스트한다(3GPP TS 23.501 [3] 참조).
- Intra-/Inter-RAT 이동성을 위한 앵커 포인트(해당하는 경우)
- 데이터 네트워크에 상호 연결되는 외부 PDU 세션 지점
- 패킷 라우팅 및 포워딩;
- 정책 규칙 시행의 패킷 검사 및 사용자 평면 부분
- 트래픽 사용량 보고;
- 데이터 네트워크로의 트래픽 흐름을 지원하는 업링크 분류기
- multi-homed PDU 세션 지원을 위한 분기점;
- 사용자 평면에 대한 QoS 처리(예: 패킷 필터링, 게이트, UL/DL 속도 시행)
- 업링크 트래픽 검증(SDF와 QoS 흐름 매핑)
- 다운링크 패킷 버퍼링 및 다운링크 데이터 알림 트리거링(triggering)
세션 관리 기능(SMF)은 다음과 같은 주요 기능을 호스트한다(3GPP TS 23.501 [3] 참조).
- 세션 관리;
- UE IP 주소 할당 및 관리
- UP 기능 선택 및 제어;
- UPF에서 트래픽을 적절한 대상으로 라우팅하도록 트래픽 스티어링(steering) 구성
- 정책 집행 및 QoS의 일부 통제
- Downlink Data Notification(다운링크 데이터 알림)
도 11은 5G(5th generation) 시스템의 일반적인 아키텍쳐의 예를 도시한 도면이다. 다음은 도 11에서의 각 참조 인터페이스(reference interface)및 node에 대한 설명이다.
액세스 및 이동성 관리 기능(AMF: Access and Mobility Management Function)은 3GPP 액세스 네트워크들 간의 이동성을 위한 CN 노드 간 시그널링, 무선 액세스 네트워크(RAN: Radio Access Network) CP 인터페이스(N2)의 종단(termination), NAS 시그널링의 종단(N1), 등록 관리(등록 영역(Registration Area) 관리), 아이들 모드 UE 접근성(reachability), 네트워크 슬라이싱(Network Slicing)의 지원, SMF 선택 등의 기능을 지원한다.
AMF의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 AMF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.
데이터 네트워크(DN: Data network)는 예를 들어, 운영자 서비스, 인터넷 접속 또는 서드파티(3rd party) 서비스 등을 의미한다. DN은 UPF로 하향링크 프로토콜 데이터 유닛(PDU: Protocol Data Unit)을 전송하거나, UE로부터 전송된 PDU를 UPF로부터 수신한다.
정책 제어 기능(PCF: Policy Control function)은 어플리케이션 서버로부터 패킷 흐름에 대한 정보를 수신하여, 이동성 관리, 세션 관리 등의 정책을 결정하는 기능을 제공한다.
세션 관리 기능(SMF: Session Management Function)은 세션 관리 기능을 제공하며, UE가 다수 개의 세션을 가지는 경우 각 세션 별로 서로 다른 SMF에 의해 관리될 수 있다.
SMF의 일부 또는 전체의 기능들은 하나의 SMF의 단일 인스턴스(instance) 내에서 지원될 수 있다.
통합된 데이터 관리(UDM: Unified Data Management)는 사용자의 가입 데이터, 정책 데이터 등을 저장한다.
사용자 평면 기능(UPF: User plane Function)은 DN으로부터 수신한 하향링크 PDU를 (R)AN을 경유하여 UE에게 전달하며, (R)AN을 경유하여 UE로부터 수신한 상향링크 PDU를 DN으로 전달한다.
어플리케이션 기능(AF: Application Function)은 서비스 제공(예를 들어, 트래픽 라우팅 상에서 어플리케이션 영향, 네트워크 능력 노출(Network Capability Exposure) 접근, 정책 제어를 위한 정책 프레임워크와의 상호동작 등의 기능을 지원)을 위해 3GPP 코어 네트워크와 상호동작한다.
(무선) 액세스 네트워크((R)AN: (Radio) Access Network)는 4G 무선 액세스 기술의 진화된 버전인 진화된 E-UTRA(evolved E-UTRA)와 새로운 무선 액세스 기술(NR: New Radio)(예를 들어, gNB)을 모두 지원하는 새로운 무선 액세스 네트워크를 총칭한다.
gNB은 무선 자원 관리를 위한 기능들(즉, 무선 베어러 제어(Radio Bearer Control), 무선 허락 제어(Radio Admission Control), 연결 이동성 제어(Connection Mobility Control), 상향링크/하향링크에서 UE에게 자원의 동적 할당(Dynamic allocation of resources)(즉, 스케줄링)) 등의 기능을 지원한다.
사용자 장치(UE: User Equipment)는 사용자 기기를 의미한다.
3GPP 시스템에서는 5G 시스템 내 NF들 간을 연결하는 개념적인 링크를 참조 포인트(reference point)라고 정의한다.
N1는 UE와 AMF 간의 참조 포인트, N2는 (R)AN과 AMF 간의 참조 포인트, N3는 (R)AN과 UPF 간의 참조 포인트, N4는 SMF와 UPF 간의 참조 포인트, N6 UPF와 데이터 네트워크 간의 참조 포인트, N9는 2개의 코어 UPF들 간의 참조 포인트, N5는 PCF와 AF 간의 참조 포인트, N7는 SMF와 PCF 간의 참조 포인트, N24는 방문 네트워크(visited network) 내 PCF와 홈 네트워크(home network) 내 PCF 간의 참조 포인트, N8는 UDM과 AMF 간의 참조 포인트, N10는 UDM과 SMF 간의 참조 포인트, N11는 AMF와 SMF 간의 참조 포인트, N12는 AMF와 인증 서버 기능(AUSF: Authentication Server function) 간의 참조 포인트, N13는 UDM과 AUSF 간의 참조 포인트, N14는 2개의 AMF들 간의 참조 포인트, N15는 비-로밍 시나리오의 경우, PCF와 AMF 간의 참조 포인트, 로밍 시나리오의 경우 방문 네트워크(visited network) 내 PCF와 AMF 간의 참조 포인트, N16은 두 개의 SMF 간의 참조 포인트(로밍 시나리오에서는 방문 네트워크 내 SMF와 홈 네트워크 간의 SMF 간의 참조 포인트), N17은 AMF와 5G-EIR(Equipment Identity Register) 간의 참조 포인트, N18은 AMF와 UDSF(Unstructured Data Storage Function) 간의 참조 포인트, N22는 AMF와 NSSF(Network Slice Selection Function) 간의 참조 포인트, N23은 PCF와 NWDAF(Network Data Analytics Function) 간의 참조 포인트, N24는 NSSF와 NWDAF 간의 참조 포인트, N27은 방문 네트워크 내 NRF(Network Repository Function)와 홈 네트워크 내 NRF 간의 참조 포인트, N31은 방문 네트워크 내 NSSF와 홈 네트워크 내 NSSF 간의 참조 포인트, N32는 방문 네트워크 내 SEPP(Security Protection Proxy)와 홈 네트워크 내 SEPP 간의 참조 포인트, N33은 NEF(Network Exposure Function)와 AF 간의 참조 포인트, N40은 SMF와 CHF(charging function) 간의 참조 포인트, N50은 AMF와 CBCF(Circuit Bearer Control Function) 간의 참조 포인트를 의미한다.
한편, 도 11에서는 설명의 편의 상 UE가 하나의 PDU 세션을 이용하여 하나의 DN에 액세스하는 경우에 대한 참조 모델을 예시하나 이에 한정되지 않는다.
상기에서는 설명의 편의를 위해서 eNB를 이용하여 EPS 시스템을 기준으로 설명하였으나, eNB는 gNB로, MME의 MM(mobility management)기능은 AMF, S/P-GW의 SM기능은 SMF, S/P-GW의 user plane관련 기능은 UPF 등을 이용하여 5G 시스템으로 대체될 수 있다.
상기에서, 본 명세서는 EPS 를 기준으로 설명하였으나, 해당 내용은 5G system에서도 유사한 목적의 과정/메시지/정보 등을 통해서 유사한 동작을 거쳐 지원될 수 있다.
본 개시에 적용 가능한 통신 시스템
이로 제한되는 것은 아니지만, 본 문서에 개시된 본 개시의 다양한 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 기기들 간에 무선 통신/연결(예, 5G)을 필요로 하는 다양한 분야에 적용될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 보다 구체적으로 예시한다. 이하의 도면/설명에서 동일한 도면 부호는 다르게 기술하지 않는 한, 동일하거나 대응되는 하드웨어 블록, 소프트웨어 블록 또는 기능 블록을 예시할 수 있다.
본 개시에 적용 가능한 무선 기기
도 12는 본 개시에 적용될 수 있는 무선 기기의 예시를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 제1 무선 기기(1200a)와 제2 무선 기기(1200b)는 다양한 무선 접속 기술(예, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, {제1 무선 기기(1200a), 제2 무선 기기(1200b)}은 도 1의 {무선 기기(100x), 기지국(120)} 및/또는 {무선 기기(100x), 무선 기기(100x)}에 대응할 수 있다.
제1 무선 기기(1200a)는 하나 이상의 프로세서(1202a) 및 하나 이상의 메모리(1204a)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(1206a) 및/또는 하나 이상의 안테나(1208a)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(1202a)는 메모리(1204a) 및/또는 송수신기(1206a)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1202a)는 메모리(1204a) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(1206a)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(1202a)는 송수신기(1206a)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(1204a)에 저장할 수 있다. 메모리(1204a)는 프로세서(1202a)와 연결될 수 있고, 프로세서(1202a)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1204a)는 프로세서(1202a)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(1202a)와 메모리(1204a)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(1206a)는 프로세서(1202a)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(1208a)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(1206a)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(1206a)는 RF(radio frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
제2 무선 기기(1200b)는 하나 이상의 프로세서(1202b), 하나 이상의 메모리(1204b)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(1206b) 및/또는 하나 이상의 안테나(1208b)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1202b)는 메모리(1204b) 및/또는 송수신기(1206b)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1202b)는 메모리(1204b) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(1206b)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(1202b)는 송수신기(1206b)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(1204b)에 저장할 수 있다. 메모리(1204b)는 프로세서(1202b)와 연결될 수 있고, 프로세서(1202b)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1204b)는 프로세서(1202b)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(1202b)와 메모리(1204b)는 무선 통신 기술(예, LTE, NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(1206b)는 프로세서(1202b)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(1208b)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(1206b)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(1206b)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 개시에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
여기서, 본 명세서의 무선 기기(1200a, 1200b)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE, NR 및 6G뿐만 아니라 저전력 통신을 위한 NB-IoT(narrowband Internet of Things)를 포함할 수 있다. 이때, 예를 들어 NB-IoT 기술은 LPWAN(low power wide area network) 기술의 일례일 수 있고, LTE Cat NB1 및/또는 LTE Cat NB2 등의 규격으로 구현될 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 기기(1200a, 1200b)에서 구현되는 무선 통신 기술은 LTE-M 기술을 기반으로 통신을 수행할 수 있다. 이때, 일 예로, LTE-M 기술은 LPWAN 기술의 일례일 수 있고, eMTC(enhanced machine type communication) 등의 다양한 명칭으로 불릴 수 있다. 예를 들어, LTE-M 기술은 1) LTE CAT 0, 12) LTE Cat M1, 3) LTE Cat M2, 4) LTE non-BL(non-Bandwidth Limited), 5) LTE-MTC, 6) LTE Machine Type Communication, 및/또는 7) LTE M 등의 다양한 규격 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있으며 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 추가적으로 또는 대체적으로, 본 명세서의 무선 기기(1200a, 1200b)에서 구현되는 무선 통신 기술은 저전력 통신을 고려한 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 및 저전력 광역 통신망(Low Power Wide Area Network, LPWAN) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상술한 명칭에 한정되는 것은 아니다. 일 예로 ZigBee 기술은 IEEE 802.15.4 등의 다양한 규격을 기반으로 소형/저-파워 디지털 통신에 관련된 PAN(personal area networks)을 생성할 수 있으며, 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.
이하, 무선 기기(1200a, 1200b)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)는 하나 이상의 계층(예, PHY(physical), MAC(media access control), RLC(radio link control), PDCP(packet data convergence protocol), RRC(radio resource control), SDAP(service data adaptation protocol)와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(service data unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)는 본 문서에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(1206a, 1206b)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)는 하나 이상의 송수신기(1206a, 1206b)로부터 신호(예, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.
하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(application specific integrated circuit), 하나 이상의 DSP(digital signal processor), 하나 이상의 DSPD(digital signal processing device), 하나 이상의 PLD(programmable logic device) 또는 하나 이상의 FPGA(field programmable gate arrays)가 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)에 포함될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(1204a, 1204b)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)에 의해 구동될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
하나 이상의 메모리(1204a, 1204b)는 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(1204a, 1204b)는 ROM(read only memory), RAM(random access memory), EPROM(erasable programmable read only memory), 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(1204a, 1204b)는 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(1204a, 1204b)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(1206a, 1206b)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 문서의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(1206a, 1206b)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(1206a, 1206b)는 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)는 하나 이상의 송수신기(1206a, 1206b)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)는 하나 이상의 송수신기(1206a, 1206b)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(1206a, 1206b)는 하나 이상의 안테나(1208a, 1208b)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(1206a, 1206b)는 하나 이상의 안테나(1208a, 1208b)를 통해 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 문서에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(1206a, 1206b)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(1206a, 1206b)는 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(1206a, 1206b)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
본 개시에 적용 가능한 무선 기기 구조
도 13은 본 개시에 적용되는 무선 기기의 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 무선 기기(1300)는 도 12의 무선 기기(1200a, 1200b)에 대응하며, 다양한 요소(element), 성분(component), 유닛/부(unit), 및/또는 모듈(module)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(1300)는 통신부(1310), 제어부(1320), 메모리부(1330) 및 추가 요소(1340)를 포함할 수 있다. 통신부는 통신 회로(1312) 및 송수신기(들)(1314)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(1312)는 도 12의 하나 이상의 프로세서(1202a, 1202b) 및/또는 하나 이상의 메모리(1204a, 1204b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송수신기(들)(1314)는 도 12의 하나 이상의 송수신기(1206a, 1206b) 및/또는 하나 이상의 안테나(1208a, 1208b)을 포함할 수 있다. 제어부(1320)는 통신부(1310), 메모리부(1330) 및 추가 요소(1340)와 전기적으로 연결되며 무선 기기의 제반 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(1320)는 메모리부(1330)에 저장된 프로그램/코드/명령/정보에 기반하여 무선 기기의 전기적/기계적 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(1320)는 메모리부(1330)에 저장된 정보를 통신부(1310)을 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로 무선/유선 인터페이스를 통해 전송하거나, 통신부(1310)를 통해 외부(예, 다른 통신 기기)로부터 무선/유선 인터페이스를 통해 수신된 정보를 메모리부(1330)에 저장할 수 있다.
추가 요소(1340)는 무선 기기의 종류에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 추가 요소(1340)는 파워 유닛/배터리, 입출력부(input/output unit), 구동부 및 컴퓨팅부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 무선 기기(1300)는 로봇, 차량, XR 기기, 휴대 기기, 가전, IoT 기기, 디지털 방송용 단말, 홀로그램 장치, 공공 안전 장치, MTC 장치, 의료 장치, 핀테크 장치(또는 금융 장치), 보안 장치, 기후/환경 장치, AI 서버/기기, 기지국, 네트워크 노드 등의 형태로 구현될 수 있다. 무선 기기는 사용-예/서비스에 따라 이동 가능하거나 고정된 장소에서 사용될 수 있다.
도 13에서 무선 기기(1300) 내의 다양한 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 전체가 유선 인터페이스를 통해 상호 연결되거나, 적어도 일부가 통신부(1310)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 무선 기기(1300) 내에서 제어부(1320)와 통신부(1310)는 유선으로 연결되며, 제어부(1320)와 다른 구성요소는 통신부(1310)를 통해 무선으로 연결될 수 있다. 또한, 무선 기기(1300) 내의 각 요소, 성분, 유닛/부, 및/또는 모듈은 하나 이상의 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1320)는 하나 이상의 프로세서 집합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어부(1320)는 통신 제어 프로세서, 어플리케이션 프로세서(application processor), ECU(electronic control unit), 그래픽 처리 프로세서, 메모리 제어 프로세서 등의 집합으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 메모리부(1330)는 RAM, DRAM(dynamic RAM), ROM, 플래시 메모리(flash memory), 휘발성 메모리(volatile memory), 비-휘발성 메모리(non-volatile memory) 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
본 개시가 적용 가능한 휴대 기기
도 14는 본 개시에 적용되는 휴대 기기의 예시를 도시한 도면이다.
도 14는 본 개시에 적용되는 휴대 기기를 예시한다. 휴대 기기는 스마트폰, 스마트패드, 웨어러블 기기(예, 스마트워치, 스마트글래스), 휴대용 컴퓨터(예, 노트북 등)을 포함할 수 있다. 휴대 기기는 MS(mobile station), UT(user terminal), MSS(mobile subscriber station), SS(subscriber station), AMS(advanced mobile station) 또는 WT(wireless terminal)로 지칭될 수 있다.
도 14를 참조하면, 휴대 기기(1400)는 안테나부(1408), 통신부(1410), 제어부(1420), 메모리부(1430), 전원공급부(1440a), 인터페이스부(1440b) 및 입출력부(1440c)를 포함할 수 있다. 안테나부(1408)는 통신부(1410)의 일부로 구성될 수 있다. 블록 1410~1430/1440a~1440c는 각각 도 13의 블록 1310~1330/1340에 대응한다.
통신부(1410)는 다른 무선 기기, 기지국들과 신호(예, 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(1420)는 휴대 기기(1400)의 구성 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(1420)는 AP(application processor)를 포함할 수 있다. 메모리부(1430)는 휴대 기기(1400)의 구동에 필요한 데이터/파라미터/프로그램/코드/명령을 저장할 수 있다. 또한, 메모리부(1430)는 입/출력되는 데이터/정보 등을 저장할 수 있다. 전원공급부(1440a)는 휴대 기기(1400)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다. 인터페이스부(1440b)는 휴대 기기(1400)와 다른 외부 기기의 연결을 지원할 수 있다. 인터페이스부(1440b)는 외부 기기와의 연결을 위한 다양한 포트(예, 오디오 입/출력 포트, 비디오 입/출력 포트)를 포함할 수 있다. 입출력부(1440c)는 영상 정보/신호, 오디오 정보/신호, 데이터, 및/또는 사용자로부터 입력되는 정보를 입력 받거나 출력할 수 있다. 입출력부(1440c)는 카메라, 마이크로폰, 사용자 입력부, 디스플레이부(1440d), 스피커 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다.
일 예로, 데이터 통신의 경우, 입출력부(1440c)는 사용자로부터 입력된 정보/신호(예, 터치, 문자, 음성, 이미지, 비디오)를 획득하며, 획득된 정보/신호는 메모리부(1430)에 저장될 수 있다. 통신부(1410)는 메모리에 저장된 정보/신호를 무선 신호로 변환하고, 변환된 무선 신호를 다른 무선 기기에게 직접 전송하거나 기지국에게 전송할 수 있다. 또한, 통신부(1410)는 다른 무선 기기 또는 기지국으로부터 무선 신호를 수신한 뒤, 수신된 무선 신호를 원래의 정보/신호로 복원할 수 있다. 복원된 정보/신호는 메모리부(1430)에 저장된 뒤, 입출력부(1440c)를 통해 다양한 형태(예, 문자, 음성, 이미지, 비디오, 햅틱)로 출력될 수 있다.
본 개시가 적용 가능한 무선 기기 종류
도 15는 본 개시에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량의 예시를 도시한 도면이다.
도 15는 본 개시에 적용되는 차량 또는 자율 주행 차량을 예시한다. 차량 또는 자율 주행 차량은 이동형 로봇, 차량, 기차, 유/무인 비행체(aerial vehicle, AV), 선박 등으로 구현될 수 있으며, 차량의 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 15를 참조하면, 차량 또는 자율 주행 차량(1500)은 안테나부(1508), 통신부(1510), 제어부(1520), 구동부(1540a), 전원공급부(1540b), 센서부(1540c) 및 자율 주행부(1540d)를 포함할 수 있다. 안테나부(1550)는 통신부(1510)의 일부로 구성될 수 있다. 블록 1510/1530/1540a~1540d는 각각 도 14의 블록 1410/1430/1440에 대응한다.
통신부(1510)는 다른 차량, 기지국(예, 기지국, 노변 기지국(road side unit) 등), 서버 등의 외부 기기들과 신호(예, 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(1520)는 차량 또는 자율 주행 차량(1500)의 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(1520)는 ECU(electronic control unit)를 포함할 수 있다. 구동부(1540a)는 차량 또는 자율 주행 차량(1500)을 지상에서 주행하게 할 수 있다. 구동부(1540a)는 엔진, 모터, 파워 트레인, 바퀴, 브레이크, 조향 장치 등을 포함할 수 있다. 전원공급부(1540b)는 차량 또는 자율 주행 차량(1500)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다. 센서부(1540c)는 차량 상태, 주변 환경 정보, 사용자 정보 등을 얻을 수 있다. 센서부(1540c)는 IMU(inertial measurement unit) 센서, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 스티어링 센서, 온도 센서, 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 페달 포지션 센서 등을 포함할 수 있다. 자율 주행부(1540d)는 주행중인 차선을 유지하는 기술, 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같이 속도를 자동으로 조절하는 기술, 정해진 경로를 따라 자동으로 주행하는 기술, 목적지가 설정되면 자동으로 경로를 설정하여 주행하는 기술 등을 구현할 수 있다.
일 예로, 통신부(1510)는 외부 서버로부터 지도 데이터, 교통 정보 데이터 등을 수신할 수 있다. 자율 주행부(1540d)는 획득된 데이터를 기반으로 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 생성할 수 있다. 제어부(1520)는 드라이빙 플랜에 따라 차량 또는 자율 주행 차량(1500)이 자율 주행 경로를 따라 이동하도록 구동부(1540a)를 제어할 수 있다(예, 속도/방향 조절). 자율 주행 도중에 통신부(1510)는 외부 서버로부터 최신 교통 정보 데이터를 비/주기적으로 획득하며, 주변 차량으로부터 주변 교통 정보 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 자율 주행 도중에 센서부(1540c)는 차량 상태, 주변 환경 정보를 획득할 수 있다. 자율 주행부(1540d)는 새로 획득된 데이터/정보에 기반하여 자율 주행 경로와 드라이빙 플랜을 갱신할 수 있다. 통신부(1510)는 차량 위치, 자율 주행 경로, 드라이빙 플랜 등에 관한 정보를 외부 서버로 전달할 수 있다. 외부 서버는 차량 또는 자율 주행 차량들로부터 수집된 정보에 기반하여, AI 기술 등을 이용하여 교통 정보 데이터를 미리 예측할 수 있고, 예측된 교통 정보 데이터를 차량 또는 자율 주행 차량들에게 제공할 수 있다.
도 16은 본 개시에 적용되는 이동체의 예시를 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 본 개시에 적용되는 이동체는 운송수단, 기차, 비행체 및 선박 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시에 적용되는 이동체는 다른 형태로 구현될 수 있으며, 상술한 실시 예로 한정되지 않는다.
이때, 도 16을 참조하면, 이동체(1600)은 통신부(1610), 제어부(1620), 메모리부(1630), 입출력부(1640a) 및 위치 측정부(1640b)를 포함할 수 있다. 여기서, 블록 1610~1630/1640a~1640b는 각각 도 13의 블록 1310~1330/1340에 대응한다.
통신부(1610)는 다른 이동체, 또는 기지국 등의 외부 기기들과 신호(예, 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(1620)는 이동체(1600)의 구성 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 메모리부(1630)는 이동체(1600)의 다양한 기능을 지원하는 데이터/파라미터/프로그램/코드/명령을 저장할 수 있다. 입출력부(1640a)는 메모리부(1630) 내의 정보에 기반하여 AR/VR 오브젝트를 출력할 수 있다. 입출력부(1640a)는 HUD를 포함할 수 있다. 위치 측정부(1640b)는 이동체(1600)의 위치 정보를 획득할 수 있다. 위치 정보는 이동체(1600)의 절대 위치 정보, 주행선 내에서의 위치 정보, 가속도 정보, 주변 차량과의 위치 정보 등을 포함할 수 있다. 위치 측정부(1640b)는 GPS 및 다양한 센서들을 포함할 수 있다.
일 예로, 이동체(1600)의 통신부(1610)는 외부 서버로부터 지도 정보, 교통 정보 등을 수신하여 메모리부(1630)에 저장할 수 있다. 위치 측정부(1640b)는 GPS 및 다양한 센서를 통하여 이동체 위치 정보를 획득하여 메모리부(1630)에 저장할 수 있다. 제어부(1620)는 지도 정보, 교통 정보 및 이동체 위치 정보 등에 기반하여 가상 오브젝트를 생성하고, 입출력부(1640a)는 생성된 가상 오브젝트를 이동체 내 유리창에 표시할 수 있다(1651, 652). 또한, 제어부(1620)는 이동체 위치 정보에 기반하여 이동체(1600)가 주행선 내에서 정상적으로 운행되고 있는지 판단할 수 있다. 이동체(1600)가 주행선을 비정상적으로 벗어나는 경우, 제어부(1620)는 입출력부(1640a)를 통해 이동체 내 유리창에 경고를 표시할 수 있다. 또한, 제어부(1620)는 통신부(1610)를 통해 주변 이동체들에게 주행 이상에 관한 경고 메세지를 방송할 수 있다. 상황에 따라, 제어부(1620)는 통신부(1610)를 통해 관계 기관에게 이동체의 위치 정보와, 주행/이동체 이상에 관한 정보를 전송할 수 있다.
도 17은 본 개시에 적용되는 XR 기기의 예시를 도시한 도면이다. XR 기기는 HMD, 차량에 구비된 HUD(head-up display), 텔레비전, 스마트폰, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 가전 기기, 디지털 사이니지(signage), 차량, 로봇 등으로 구현될 수 있다.
도 17을 참조하면, XR 기기(1700a)는 통신부(1710), 제어부(1720), 메모리부(1730), 입출력부(1740a), 센서부(1740b) 및 전원 공급부(1740c)를 포함할 수 있다. 여기서, 블록 1710~1730/1740a~1740c은 각각 도 13의 블록 1310~1330/1340에 대응할 수 있다.
통신부(1710)는 다른 무선 기기, 휴대 기기, 또는 미디어 서버 등의 외부 기기들과 신호(예, 미디어 데이터, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 미디어 데이터는 영상, 이미지, 소리 등을 포함할 수 있다. 제어부(1720)는 XR 기기(1700a)의 구성 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1720)는 비디오/이미지 획득, (비디오/이미지) 인코딩, 메타데이터 생성 및 처리 등의 절차를 제어 및/또는 수행하도록 구성될 수 있다. 메모리부(1730)는 XR 기기(1700a)의 구동/XR 오브젝트의 생성에 필요한 데이터/파라미터/프로그램/코드/명령을 저장할 수 있다.
입출력부(1740a)는 외부로부터 제어 정보, 데이터 등을 획득하며, 생성된 XR 오브젝트를 출력할 수 있다. 입출력부(1740a)는 카메라, 마이크로폰, 사용자 입력부, 디스플레이부, 스피커 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다. 센서부(1740b)는 XR 기기 상태, 주변 환경 정보, 사용자 정보 등을 얻을 수 있다. 센서부(1740b)는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, RGB(red green blue) 센서, IR(infrared) 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰 및/또는 레이더 등을 포함할 수 있다. 전원공급부(1740c)는 XR 기기(1700a)에게 전원을 공급하며, 유/무선 충전 회로, 배터리 등을 포함할 수 있다.
일 예로, XR 기기(1700a)의 메모리부(1730)는 XR 오브젝트(예, AR/VR/MR 오브젝트)의 생성에 필요한 정보(예, 데이터 등)를 포함할 수 있다. 입출력부(1740a)는 사용자로부터 XR 기기(1700a)를 조작하는 명령을 획득할 수 있으며, 제어부(1720)는 사용자의 구동 명령에 따라 XR 기기(1700a)를 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자가 XR 기기(1700a)를 통해 영화, 뉴스 등을 시청하려고 하는 경우, 제어부(1720)는 통신부(1730)를 통해 컨텐츠 요청 정보를 다른 기기(예, 휴대 기기(1700b)) 또는 미디어 서버에 전송할 수 있다. 통신부(1730)는 다른 기기(예, 휴대 기기(1700b)) 또는 미디어 서버로부터 영화, 뉴스 등의 컨텐츠를 메모리부(1730)로 다운로드/스트리밍 받을 수 있다. 제어부(1720)는 컨텐츠에 대해 비디오/이미지 획득, (비디오/이미지) 인코딩, 메타데이터 생성/처리 등의 절차를 제어 및/또는 수행하며, 입출력부(1740a)/센서부(1740b)를 통해 획득한 주변 공간 또는 현실 오브젝트에 대한 정보에 기반하여 XR 오브젝트를 생성/출력할 수 있다.
또한, XR 기기(1700a)는 통신부(1710)를 통해 휴대 기기(1700b)와 무선으로 연결되며, XR 기기(1700a)의 동작은 휴대 기기(1700b)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 휴대 기기(1700b)는 XR 기기(1700a)에 대한 콘트롤러로 동작할 수 있다. 이를 위해, XR 기기(1700a)는 휴대 기기(1700b)의 3차원 위치 정보를 획득한 뒤, 휴대 기기(1700b)에 대응하는 XR 개체를 생성하여 출력할 수 있다.
도 18은 본 개시에 적용되는 로봇의 예시를 도시한 도면이다. 일 예로, 로봇은 사용 목적이나 분야에 따라 산업용, 의료용, 가정용, 군사용 등으로 분류될 수 있다. 이때, 도 18을 참조하면, 로봇(1800)은 통신부(1810), 제어부(1820), 메모리부(1830), 입출력부(1840a), 센서부(1840b) 및 구동부(1840c)를 포함할 수 있다. 여기서, 블록 1810~1830/1840a~1840c은 각각 도 13의 블록 1310~1330/1340에 대응할 수 있다.
통신부(1810)는 다른 무선 기기, 다른 로봇, 또는 제어 서버 등의 외부 기기들과 신호(예, 구동 정보, 제어 신호 등)를 송수신할 수 있다. 제어부(1820)는 로봇(1800)의 구성 요소들을 제어하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 메모리부(1830)는 로봇(1800)의 다양한 기능을 지원하는 데이터/파라미터/프로그램/코드/명령을 저장할 수 있다. 입출력부(1840a)는 로봇(1800)의 외부로부터 정보를 획득하며, 로봇(1800)의 외부로 정보를 출력할 수 있다. 입출력부(1840a)는 카메라, 마이크로폰, 사용자 입력부, 디스플레이부, 스피커 및/또는 햅틱 모듈 등을 포함할 수 있다.
센서부(1840b)는 로봇(1800)의 내부 정보, 주변 환경 정보, 사용자 정보 등을 얻을 수 있다. 센서부(1840b)는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, IR 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰, 레이더 등을 포함할 수 있다.
구동부(1840c)는 로봇 관절을 움직이는 등의 다양한 물리적 동작을 수행할 수 있다. 또한, 구동부(1840c)는 로봇(1800)을 지상에서 주행하거나 공중에서 비행하게 할 수 있다. 구동부(1840c)는 액츄에이터, 모터, 바퀴, 브레이크, 프로펠러 등을 포함할 수 있다.
도 19는 본 개시에 적용될 수 있는 네트워크 노드의 예를 도시한 도면이다. 도 19는 기지국이 중앙 유닛(central unit, CU)과 분산 유닛(distributed unit, DU)으로 분할되는 네트워크 노드의 구조를 예시한다.
도 19를 참고하면, 기지국(1920, 1930)은 코어 네트워크(1910)와 연결되어 있을 수 있고, 기지국(1930)은 이웃 기지국(1920)과 연결되어 있을 수 있다. 예를 들어, 기지국(1920, 1930)과 코어 네트워크(1910) 사이의 인터페이스를 NG라고 칭할 수 있고, 기지국(1930) 이웃 기지국(1920) 사이의 인터페이스를 Xn이라고 칭할 수 있다.
기지국(1930)은 CU(1932) 및 DU(1934, 1936)로 분할될 수 있다. 즉, 기지국(1930)은 계층적으로 분리되어 운용될 수 있다. CU(1932)는 하나 이상의 DU(1934, 1936)와 연결되어 있을 수 있으며, 예를 들어, 상기 CU(1932)와 DU(1934, 1936) 사이의 인터페이스를 F1이라고 칭할 수 있다. CU(1932)는 기지국의 상위 계층(upper layers)의 기능을 수행할 수 있고, DU(1934, 1936)는 기지국의 하위 계층(lower layers)의 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, CU(1932)는 기지국(예: gNB)의 RRC(radio resource control), SDAP(service data adaptation protocol) 및 PDCP(packet data convergence protocol) 계층을 호스팅하는 로지컬 노드(logical node)일 수 있고, DU(1934, 1936)는 기지국의 RLC(radio link control), MAC(media access control) 및 PHY(physical) 계층을 호스팅하는 로지컬 노드일 수 있다. 대안적으로, CU(1932)는 기지국(예를 들어, en-gNB)의 RRC 및 PDCP 계층을 호스팅하는 로지컬 노드일 수 있다.
DU(1934, 1936)의 동작은 부분적으로 CU(1932)에 의해 제어될 수 있다. 하나의 DU(1934, 1936)는 하나 이상의 셀을 지원할 수 있다. 하나의 셀은 오직 하나의 DU(1934, 1936)에 의해서만 지원될 수 있다. 하나의 DU(1934, 1936)는 하나의 CU(1932)에 연결될 수 있고, 적절한 구현에 의하여 하나의 DU(1934, 1936)는 복수의 CU에 연결될 수도 있다.
V2X
V2X는 자동차간, 자동차와 사람 간, 자동차와 서버 간의 통신을 지원하는 것으로서, 교통의 보다 효율적이고 안전한 사용을 지원하고자 한다. 3GPP는 V2X 기술을 LTE 및 NR 기반 시스템에서 지원하는 것을 정의하고 있다.
V2X 통신은 Uu 인터페이스(interface) 및 PC5 인터페이스를 사용할 수 있는데, 특히 사이드링크(sidelink)라고도 불리우는 PC5 인터페이스는 더욱 차량에 있어서 중요하다. 이는 차량이 계속 움직이고, 특히, 기지국 영역 밖의 지역에서 통신하는 경우가 많으며, 또한 안전을 목적으로 하는 데이터 교환이 많으므로, 지연(delay)이 적은 PC5를 사용하는 것이 Uu를 사용하는 경우에 비해 유리하다.
프라이버시 요구사항(privacy requirement)로 인해, PC4 기준 점(reference point)를 통한 V2X 통신의 유니캐스트 모드를 위해 사용되는 식별자들(예: 어플리케이션 계층 ID, 소스 레이어-2 ID, IP 주소/프리픽스(prefix))는 시간의 흐름에 따라 변경될 수 있다. 따라서, 링크 식별자 갱신 절차(link identifier update procedure)는, 서비스 중단(service interruptions)을 방지하도록, 식별자 변경이 발생하기 전 해당 링크를 위해 사용되는 식별자들의 임박한 변경(impending change)을 앞둔 유니캐스트 링크에 관련된 피어 UE를 갱신하기 위해 사용될 수 있다. UE가 복수의 동일한 어플리케이션 계층 ID들 또는 레이어-2 ID들을 사용하는 유니캐스트 링크들(multiple unicast links)을 보유한 경우, UE는 각 유니캐스트 링크에 대하여 링크 식별자 갱신 절차를 수행할 필요가 있다.
도 20은 본 개시에 적용되는 링크 식별자 갱신 절차의 일 실시 예를 나타내는 도면이다. 도 20은 유니캐스트 링크를 위한 링크 식별자 갱신(link identifier update for a unicast link)을 위한 절차를 예시한다.
도 20을 참고하면, S2001 단계에서, UE-1 및 UE-2는 정해진 절차에 따라 수립된 유니캐스트 링크를 가진다. 즉, UE-1 및 UE-2는 유니캐스트 링크를 통해 통신을 수행한다.
S2003 단계에서, UE-1은 식별자들의 변경을 결정하고, UE-2에게 링크 식별자 갱신 요청(link identifier update request) 메시지를 송신한다. 다시 말해, UE-1은, 아이디를 변경하기 전, 링크 식별자 갱신 요청 메시지를 송신한다. 예를 들어, 어플리케이션 계층 ID의 변경으로 인해, 또는 타이머의 만료에 따라, 식별자의 변경이 결정될 수 있다. 여기서, 링크 식별자 갱신 요청 메시지는 사용될 새로운 식별자들을 포함할 수 있다. 새로운 식별자들은 새로운 어플리케이션 계층 ID, 새로운 레이어-2 ID, 새로운 IP 주소/프리픽스를 포함할 수 있다. 새로운 IP 주소/프리픽스는 IP 통신이 사용되는 경우 포함될 수 있다. 새로운 식별자들은 프라이버시를 보호하기 위해 암호화될 수 있다(cyphered). 여기서, 타이머는 소스 레이어-2 ID 별로 구동된다.
S2005 단계에서, UE-2는 링크 식별자 갱신 응답(link indentifier update response) 메시지를 이용하여 응답한다. 링크 식별자 갱신 응답 메시지의 수신에 따라, UE-1 및 UE-2는 데이터 트래픽을 위해 새로운 식별자들을 사용하기 시작한다. UE-2로부터 링크 식별자 갱신 응답 메시지를 수신하기 전까지, UE-1은 이전 레이어-2 ID를 이용하여 트래픽을 수신할 수 있다. 각 UE의 V2X 레이어는 유니캐스트 링크를 위한 PC5 링크 식별자 및 갱신된 레이어-2 ID(예: UE-2의 경우 목적지 레이어-2 ID(destination Layer-2 ID), UE-1의 경우 소스 레이어-2 ID(source Layer-2 ID))를 AS 계층으로 전달(pass down)한다. 이는 AS 계층이 유니캐스트 링크를 위해 제공된 레이어-2 ID를 갱신하게 한다(enable).
본 개시의 구체적인 실시 예
PC5 인터페이스를 사용하는 경우, PC5 인터페이스는 모든 단말들이 수신할 수 있다. Uu 인터페이스는 각 단말마다 언제 상향링크 무선 자원이 사용되고, 언제 하향링크 무선 자원이 사용되는지를 알려주기 때문에, 단말은 자신에게 할당된 무선 자원만 모니터링 하면 된다. 그러나, PC5 인터페이스의 경우, 주변의 단말들이 언제 실제로 데이터를 전송하는지 모르고, 특히 안전을 위한 V2X 어플리케이션의 특성 상, 주변의 어떤 단말(예: 차량)로 부터라도 정보를 수신할 준비가 되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 특성에 따라, 어떤 악의적인 목적의 사용자가, PC5 인터페이스를 계속 모니터링 하는 경우, 특히, 어떤 차량이 같은 식별자를 계속 쓰게 되는 경우, 이런 차량은 쉽게 추적(tracking)의 표적이 될 수 있기 때문에, 보안 측면에서 바람직하지 않다. 이에, V2X 어플리케이션은 주기적으로 또는 랜덤하게, 각 차량들이 자신의 식별자를 변경하도록 하고 있다. 이를 통해, 어떤 차량이 지속적으로 다른 차량을 추적하는 것이 방지될 수 있다.
일 실시 예에 따라, 단말은 다음과 같이 동작할 수 있다.
단말들은 어플리케이션의 요청에 따라, 다른 단말들과 연결 설정을 수행할 수 있다. 단말(예: 단말A)은 다른 단말(예: 단말B)과, 베어러를 설정하고, 설정된 베어러를 이용하여 PC5 인터페이스 같은 단말들 간의 직접 통신을 이용하여 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 프라이버시 보호 등을 목적으로, 단말은 레이어-2 ID의 변경이 필요함을 인지하고, 이를 위해, 단말A는 레이어-2 ID를 변경하기 위한 과정을 시작할 수 있다.
이를 위해, 단말A는 링크 식별자 갱신 요청(link identifier update request) 메시지를 구성하고, 링크 식별자 갱신 요청 메시지를 단말B로 송신할 수 있다. 이때, 단말A는 단말B와 동일한 시점에서 새로운 레이어-2 ID를 적용하기 위해서, 추가적으로 단말A 및 단말B 사이에 PC5 인터페이스에서 관리되는 시간 기준 값을 이용하여, 특정 시점(이하 ‘재설정 시각(reconfiguration time)’이라 칭함)을 지정하고, 특정 시점에 대한 정보를 추가적으로 링크 식별자 갱신 요청 메시지에 포함시킬 수 있다.
링크 식별자 갱신 요청 메시지를 수신한 단말B는, 링크 식별자 갱신 요청 메시지의 내용에 따라, 단말의 식별자의 변경을 인지하고, 링크 식별자 갱신 요청 메시지에 포함된 정보를 저장하고, 자신의 식별자의 갱신이 필요할 경우 자신의 식별자를 포함하는 링크 식별자 갱신 응답(link identifier update response)메시지를 구성하고, 링크 식별자 갱신 응답 메시지를 단말A로 송신할 수 있다.
단말A로부터 수신된 링크 식별자 갱신 요청 메시지에 재설정 시각 정보가 포함되면, 단말B가 재설정 시각을 수용할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 식별자의 갱신에 관련하여 보안 키(security key)를 새로이 생성해야 하는 경우, 일정한 처리 시간이 요구되고, 이에 따라 하위 계층의 변경이 필요할 수 있다. 따라서, 일 예로, 메시지를 너무 늦게 받은 경우, 즉, 활성 시간(activation time) 이내에, 식별자의 갱신에 따른 모든 사항들의 재설정(reconfiguration)을 완료할 수 없는 경우, 단말B는 재설정 시각을 수용할 수 없음을 판단할 수 있다. 다른 예로, 단말B가 동시에 다른 여러 단말들과 복수의 링크들을 보유한 경우, 식별자의 갱신을 요청한 단말A 외 다른 단말과 진행 중인 절차가 존재하면, 단말B는 제안된 시간에 요청된 식별자 및 관련된 사항들의 재설정을 완료하지 못함을 판단할 수 있다.
만일, 단말A로부터 수신된 링크 식별자 갱신 요청 메시지에 재설정 시각 정보가 포함되고, 단말B가 해당 시점에 신규 식별자를 적용할 수 있는 경우, 단말B는 링크 식별자 갱신 응답 메시지에 동일한 값으로 재설정 시각을 포함시키거나, 혹은, 링크 식별자 갱신 응답 메시지에 재설정 시각을 확인(confirm)한다는 지시(indication)을 포함시킬 수 있다.
반면, 단말A로부터 수신된 수신된 링크 식별자 갱신 요청 메시지에 재설정 시각 정보가 포함되고, 단말B가 해당 시점에 자신이 신규 식별자를 적용할 수 없는 경우, 단말B는 링크 식별자 갱신 응답 메시지에 자신이 변경 내역을 적용할 수 있는 시점에 관한 정보, 즉, 새로운 재설정 시각을 포함시키거나, 또는, 링크 식별자 갱신 응답 메시지 대신, 링크 식별자 갱신 거절(link identifier update reject) 메시지를 송신할 수 있다. 링크 식별자 갱신 거절 메시지에 포함되는 원인(cause) 값은 재설정 시각에 변경이 불가능하다는 정보를 포함할 수 있다.
단말A는 단말B로부터 링크 식별자 갱신 응답 메시지를 수신한 후, 다음과 같이 동작할 수 있다. 단말A는 링크 식별자 갱신 응답 메시지에 포함된 재설정 시각을 검사하고, 이전에 링크 식별자 갱신 요청 메시지를 통해 자신이 전송한 값과 동일한지 여부를 확인한다.
만일, 링크 식별자 갱신 응답 메시지에 포함된 재설정 시각 및 링크 식별자 갱신 요청 메시지에 포함된 재설정 시각이 같으면, 단말A는 재설정 시각전까지 현재 사용중인 단말A와 단말B의 레이어-2 ID를 이용하여 송수신을 수행하고, 재설정 시각 이후부터 단말A와 단말B의 새로운 레이어-2 ID를 이용하여 송수신을 진행할 수 있다.
반면, 링크 식별자 갱신 응답 메시지에 포함된 재설정 시각 및 링크 식별자 갱신 요청 메시지에 포함된 재설정 시각이 다르고, 단말A가 단말B에 의해 새로이 제시된 재설정 시각을 자신도 지원할 수 있는 경우, 단말A는 재설정 시각전까지 현재 사용중인 단말A와 단말B의 레이어-2 ID를 이용하여 송수신을 수행하고, 재설정 시각 이후부터 단말A와 단말B의 새로운 레이어-2 ID를 이용하여 송수신을 수행할 수 있다. 이 경우, 추가적으로, 단말A는 단말B에게, 단말B가 제시한 재설정 시각 값을 수용한다는 정보를 송신할 수 있다.
단말A는 단말B로부터 링크 식별자 갱신 거절 메시지를 수신하거나, 다른 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, 단말A는 새로운 재설정 시각 값을 지정 및 전송함으로써 단말B에게 새로운 재설정 시각을 알리거나, 또는 링크 식별자 갱신 절차를 취소할 수 있다.
추가적으로, 전술한 절차 중, 단말A는 링크 식별자 갱신 요청 메시지를 송신 시 타이머를 구동할 수 있다. 타이머가 만료되기 전 단말B로부터 링크 식별자 갱신 응답 메시지를 수신하지 못하면, 단말A는 링크 식별자 갱신 절차의 실패를 판단할 수 있다. 이 경우, 단말A는 링크 식별자 갱신 절차를 중지하거나, 또는 단말B와의 유니캐스트 링크에 문제가 생겼다고 간주할 수 있다. 이에 따라, 단말A는 단말B와의 유니캐스트 링크를 재설정하는 동작을 수행하거나, 또는, 단말B와의 유니캐스트 링크를 해제하는 동작을 수행할 수 있다.
전술한 절차 중, 각 단말은 새로운 ID로 변경되는 시점에서 다음과 같이 동작할 수 있다. 현재 진행 중인 HARQ 프로세스(process)에 대하여, 각 단말은 계속 기존의 ID라도 사용하고, 또한 성공적으로 수신된 MAC PDU는 관련 링크의 컨텍스트에 기반하여 처리할 수 있다. 그리고, 현재 진행 중인 HARQ 프로세스(process)에 관련하여 수신된 데이터에 대해, 각 단말은 이전 ID를 기반으로 하는 보안 파라미터(security parameter)로 디코딩을 수행할 수 있다. 이후, 신규로 진행되는 HARQ 프로세스에 대하여, 각 단말은 신규 ID만 사용하고, 신규 보안 파라미터를 적용할 있다.
전술한 동작들을 통해서, 단말은 링크 식별자의 변경 과정에서 발생하는 데이터 손실을 막을 수 있다. 과정에서, 링크 식별자를 관리하는PC5-S 엔티티는, 이후 PC5-RRC에게 정보를 전달함으로써, MAC/RLC/PDCP 중 적어도 하나가 적절하게 설정(re-establishment)될 수 있도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 단말은 다음과 같이 동작할 수 있다.
단말들은 어플리케이션의 요청에 따라, 다른 단말들과 연결 설정을 수행할 수 있다. 단말(예: 단말A)은 다른 단말(예: 단말B)과, 베어러를 설정하고, 설정된 베어러를 이용하여 PC5 인터페이스와 같은 단말 간의 직접 통신 인터페이스를 이용하여 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 이하 설명에서, 단말A의 레이어-2 ID는 ID A1, 단말B의 레이어-2 ID는 ID B1, 두 단말들 간의 PC5 링크는 링크K라 지칭된다. 이때, 물리 계층은 A1/B1의 조합에 관련된 스케줄링(scheduling)에 따라 수신된 데이터만 링크k에서 처리할 수 있다. 프라이버시 보호 등을 목적에 의해, 단말은 레이어-2 ID의 변경이 필요함을 인지할 수 있다. 이에 따라, 단말A는 레이어-2 ID를 변경하기 위한 과정을 시작할 수 있다.
이를 위해, 단말A는 링크 식별자 갱신 요청 메시지를 구성하고, 링크 식별자 갱신 요청 메시지를 단말B로 송신한다. 추가적으로, 단말A는 하위 레이어에 ID A2를 알릴 수 있다.
링크 식별자 갱신 요청 메시지를 수신한 단말B는 링크 식별자 갱신 응답 메시지를 구성하고, 링크 식별자 갱신 응답 메시지를 단말A에게 송신한다. 이하 설명에서, 새로이 전달된 단말A의 레이어-2 ID는 ID A2, 단말B의 레이어-2 ID는 ID B2라 지칭된다. 이때, 단말B의 PC5-S 계층은 해당 링크K의 컨텍스트 정보에 ID A2 및 ID B2를 추가할 것을 하위 계층(lower layer)에게 알린다. 이후, 단말B의 하위 계층은 ID A1/B1, A2/B2의 조합에 관련된 스케줄링 정보에 기반하여 수신된 데이터를 링크K에 관련된 데이터로 인지하고, 처리할 수 있다. 링크 식별자 갱신 응답 메시지 전송에 관련하여, 단말B의 하위 계층은 관련 스케줄링 정보 전송을 위해 A1/B1 또는 A2/B1을 사용할 수 있다.
단말A는 A1/B1 또는 A2/B1조합을 이용해서 PC5 인터페이스 상에서의 수신을 시도한다. 이를 통해, 단말B가 전송한 링크 식별자 갱신 응답 메시지를 성공적으로 수신하면, 단말A는 하위 계층에게 링크 식별자 갱신 응답 메시지에 포함된 단말B의 신규 ID인 ID B2를 알린다. ID B2를 전달받은 하위 계층은 현재 진행 중인 HARQ 프로세스 중, A1/B1 또는 A2/B1 조합과 연계된 HARQ 프로세스에 관련된 데이터를 처리함에 있어서, 해당 HARQ 프로세스/버퍼(buffer)가 비워질(flush) 때까지 A1/B1 또는 A2/B1의 스케줄링 조합을 계속 사용하고, 또한 성공적으로 수신된 데이터는 해당 링크K의 RLC/PDCP등에서 처리할 수 있다. 그 외의 경우, 즉, 이후의 신규 HARQ TB 수신에 대하여, 관련된 ID가 A2/B2가 아닐 경우, ID B2를 전달받은 하위 계층은 더 이상 링크K와 연계하지 아니할 수 있다. 또한, 이후 신규로 생성되어 전송되는 데이터 블록들에 대하여, 새로운 키 세션 ID(key session ID), 레이어-2 ID에 기반한 보안(security)이 적용될 수 있다. 이후, 일정 시간이 경과하면, A1/B1은 더 이상 처리되지 아니하며, A1 및 B1는 링크K의 컨텍스트에서 제거될 수 있다.
단말B는 링크 식별자 갱신 응답 메시지를 송신한 후, A1/B1 또는 A2/B2 조합에 기반하여 수신을 시도한다. 만일, A2/B2의 조합에 관련된 데이터가 수신되면, 단말B는 단말A로의 링크 식별자 갱신 응답 메시지의 전송이 성공적이라고 판단하고, 다음과 같이 동작할 수 있다. 현재 진행 중인 HARQ 프로세스 중 A1/B1 조합에 연계된 HARQ 프로세서에 대하여, 단말B는 해당 HARQ 프로세스/버퍼가 비워질 때까지 A1/B1에 기반하여 데이터의 수신을 계속 시도한다. 또한, 단말B는 성공적으로 수신된 데이터를 해당 링크K의 RLC/PDCP 등에서 처리할 수 있다. 그 외의 경우, 즉, 이후 이루어지는 신규 HARQ TB 전송에 대하여, 관련된 ID가 A2/B2가 아닌 경우, 단말B는 더 이상 링크K와 연계하지 아니하고, A1 및 B1을 링크K의 컨텍스트에서 제거할 수 있다. 또한, 이후 신규로 송신되는 데이터 블록들에 대하여, 단말B는 새로운 키 세션 ID, 레이어-2 ID를 기반으로 보안을 적용하고, 신규로 수신되는 데이터 블록에 대하여 신규 보안을 적용할 수 있다.
전술한 동작들을 통해, 단말은 링크 식별자의 변경 과정에서 발생하는 데이터 손실을 방지할 수 있다. 전술한 과정에서, 링크 식별자를 관리하는 PC5-S 엔티티는, 이후 PC5-RRC에게 정보를 전달함으로써, MAC/RLC/PDCP 중 적어도 하나의 계층이 적절하게 설정될 수 있도록 동작할 수 있다.
전술한 과정에서, ID 변경 시점에 따라, 새로운 보안을 적용하는 과정에서, 각각의 보안 키(security key), 예를 들어, 암호화(ciphering)에 적용되는 키 및 무결성(integrity)에 적용되는 키는, 각각의 단말의 ID를 기반으로 생성될 수 있다. 따라서, ID가 변경되기 전 및 변경되기 전의 키가 서로 다르므로, 송신하는 단말은 송신되는 PDU 내부에, 어떤 키를 사용했는지에 대한 식별자(예: 키 ID)를 추가할 수 있다.
이 과정에서, 보안 키의 변경에 따라, 예를 들어, PDCP SN이 초기화 되면, 수신하는 단말은 PDCP PDU의 순서를 관리하여야 한다. 수신하는 단말은 보안 키 셋(set) 1을 이용하여 수신된 PDCP PDU의 해독(또는 암호화 해제)(de-ciphering)을 수행한다. 이하, 이때 사용되는 키 ID는 ID 1이라 지칭된다. 이후, 레이어-2 ID 갱신 동작이 수행된다. 이를 통해 생성된 보안 컨텍스트(security context)와 관련하여, PDCP PDU 헤더에서 새로운 키 ID가 지시될 수 있다. 이하, 새로운 키 ID는 ID 2로 지칭된다.
단말A는 링크 식별자 갱신 응답 메시지를 수신한 후, 신규로 생성되는 PDCP PDU를 새로운 보안 컨텍스트를 이용하여 암호화하고, 송신한다. 이 과정에서, 단말A는 키 및 키 ID를 변경하고, SN은 연속된 값을 사용할 수 있다. 이후, 단말B의 PDCP 계층은 수신된 PDU에 관련된 키 ID 값을 확인한다. 수신된 PDU의 키 ID가 ID 1이면, 단말B는 이전의 보안 값을 이용해서 데이터를 해독(deciphering)한다. 수신된 PDU의 키 ID가 ID 2이면, B는 새로운 보안 값을 이용해서 데이터를 해독(deciphering)한다.
이때, ID 2를 이용해서 수신된 PDU가 발생한 경우, 해당 PDU의 SN값이, PDCP 엔티티가 다음으로 수신해야 하는 SN 값이면, 단말B는 PDU를 처리하고, PDCP 엔티티에서 ID 1과 관련된 보안 컨텍스트를 삭제한다. 해당 PDU의 SN 값이 PDCP 엔티티가 다음으로 수신해야 하는 SN 값이 아니고, 확인된 SN 값보다 작은 SN 값을 가지는 PDU가 수신되지 않았으면, 단말B는 해당 PDU를 재정렬(reordering)이 완료될 때까지 기다린다. 이 과정에서, PDCP 엔티티가 무한정 기다리는 것을 방지하기 위해, 타이머가 사용될 수 있다. 타이머가 만료되면, ID 1에 해당하는 보안 컨텍스트는 더 이상 사용되지 아니한다.
또는, 이 과정에서, 단말A는 새로운 PDU에 대해서 ID 2에 관련된 보안을 적용하면서, 추가적으로 SN 값을 초기화할 수 있다. 이후, 단말B는 수신한 PDU의 키 ID에 따라 해독(deciphering)을 수행한다. 이때, 단말B는 ID 1으로 암호화된 데이터의 수신이 모두 완료된 후, ID 2으로 암호화된 데이터의 수신을 기대할 수 있다. 하지만, MAC 계층에서의 HARQ의 동작의 특성으로 인해, PDU들의 수신 순서가 기대와 다를 수 있다. 예를 들어, PDU#1, PDU#2는 ID 1로 암호화되고, PDU#3는 ID 2로 암호화되었으나, PDU#1, PDU#3, PDU#2의 순서로 PDU들이 수신될 수 있다.
수신된 PDU의 키 ID가 ID 2인 경우, 단말B는 별도의 재정렬 버퍼(reordering buffer)를 이용하여 수신된 PDU를 보관할 수 있다. 또는, 단말B는 ID 1에 관련된 PDU의 수신이 끝날 때까지 수신된 PDU의 대한 처리를 미루고, 즉, 일정 시간이 경과한 후에 ID 2에 관련된 PDU를 처리할 수 있다. 또는, 단말B는 ID 1에 관련된 PDU 수신 동작을 종료할 수 있다. 예를 들어, 단말B는 ID 1에 관련된 PDU의 수신을 더 이상 기다리지 아니하거나 또는 ID 1에 관련된 PDU가 수신되더라도 삭제하고, 즉시 ID 2에 관련된 PDU의 처리를 시작할 수 있다.
수신된 PDU의 키 ID가 ID 1인 경우, 단말B는 기존 동작에 따라 수신된 PDU를 처리하고, 일정 시간 이후에 더 수신되는 PDU는 처리하지 아니할 수 있다. 이 과정에서, 단말A는 ID 1을 사용한 마지막 PDU를 알려주거나, 혹은 ID 1의 처리를 중지하고 ID 2의 PDU를 처리할 것을 지시하기 위해서 PDCP 제어(control) PDU 등을 이용할 수 있다. 예를 들어, 단말A는 ID 1을 사용하여 전송된 마지막 SN 번호 등을 알려줄 수 있다. 예를 들어, 마지막 SN 번호가 7이면, 단말B가 ID 1로 7의 SN을 가지는 모든 PDU를 수신했다면, 단말B는 이후 ID 2로 수신되는 PDU들을 바로 처리하기 시작할 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 단말은, 다른 단말과 PC5 인터페이스를 이용하여 통신하는 과정에서, 동기화를 통해 환경을 변경하기 위해서, 사이드링크의 물리 제어 채널(physical control channel)을 통해서, 변경을 조절할 수 있다. 예를 들어, 사이드링크에서 자원의 할당 스케쥴을 전송하는 물리 채널에서 명령(command)을 송신하고, 다른 단말은 명령을 수신함으로써, 같은 시간에 서로 동기화, 예를 들어, 새로운 식별자 및 보안 값을 적용할 수 있다.
도 21은 본 개시에 적용되는 장치에서 사이드링크에 관련된 식별자를 변경하기 하는 절차의 일 실시 예를 나타내는 도면이다. 도 21은 제2 장치와 사이드링크 통신을 수행하는 제1 장치의 동작 방법을 예시한다.
도 21을 참고하면, S2101 단계에서, 제1 장치는 제1 장치 및 제2 장치 간 수립된 링크를 통해 통신을 수행한다. 여기서, 링크는 직접 통신, 다시 말해, 사이드링크 통신의 유니캐스트를 위한 링크를 포함할 수 있다. 즉, 제1 장치는 유니캐스트를 위한 링크를 통해 제2 장치로 데이터를 송신하거나, 또는 데이터를 수신할 수 있다.
S2103 단계에서, 제1 장치는 링크에 관련된 식별자의 갱신을 요청하는 제1 메시지를 송신한다. 식별자는 링크에 관련된 스케줄링 정보, 데이터 등을 처리하기 위한 파라미터로서, 예를 들어, 어플리케이션 계층 ID, 레이어-2 ID, 보안 키 ID 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 메시지는 적어도 하나의 새로운 식별자의 값에 관련된 정보를 포함한다. 여기서, 적어도 하나의 새로운 식별자는 갱신될 제1 장치의 식별자(예: 레이어-2 ID), 제1 장치 및 제2 장치가 공유하는 식별자(예: 암호화 관련된 ID) 중 적어도 하나에 관련된다. 제1 메시지는 링크 식별자 갱신 요청 메시지로 지칭될 수 있다.
S2105 단계에서, 제1 장치는 제1 메시지에 응답하는 제2 메시지를 수신한다. 제2 메시지는 적어도 하나의 새로운 식별자의 값에 관련된 정보를 포함한다. 여기서, 적어도 하나의 새로운 식별자는 갱신될 제1 장치의 식별자(예: 레이어-2 ID), 갱신될 제2 장치의 식별자(예: 레이어-2 ID), 제1 장치 및 제2 장치가 공유하는 식별자(예: 암호화 관련된 ID) 중 적어도 하나에 관련된다. 제2 메시지는 링크 식별자 갱신 응답 메시지로 지칭될 수 있다.
도 21을 참고하여 설명한 동작들로부터, 제1 장치와 통신하는 제2 장치의 대응되는 동작들은 자명하게 이해될 수 있다. 도 21의 동작들에 상응하여, 제2 장치는 제1 장치와 유니캐스트를 위한 링크를 통해 사이드링크 통신을 수행하고, 제1 장치로부터 제1 메시지를 수신하고, 제1 장치에게 제2 메시지를 송신할 수 있다.
도 22는 본 개시에 적용되는 장치에서 PDCP 계층을 재수립(re-establishment)하는 절차의 일 실시 예를 나타내는 도면이다. 도 22는 제2 장치와 사이드링크 통신을 수행하는 제1 장치의 동작 방법을 예시한다.
도 22를 참고하면, S2201 단계에서, 제1 장치는 제1 장치 및 제2 장치 간 수립된 링크에 관련된 파라미터 갱신 절차를 수행한다. 여기서, 제1 장치는 파라미터의 갱신을 요청하는 장치이거나 또는 수락하는 장치 중 하나일 수 있다. 이를 위해, 제1 장치는 제2 장치와 파라미터를 갱신하기 위한 적어도 하나의 메시지를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 파라미터는 링크에 관련된 적어도 하나의 식별자를 포함한다. 적어도 하나의 식별자는 제1 장치에 관련되는 식별자, 제2 장치에 관련되는 식별자, 제1 장치 및 제2 장치 모두에 공유되는 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 적어도 하나의 식별자는 레이어-2 ID, 보안 관련 ID 중 적어도 하나를 포함한다.
S2203 단계에서, 장치는 파라미터의 갱신에 기반하여 PDCP 계층을 재수립한다(re-establish). 장치는 갱신된 파라미터(예: 식별자)를 관리하는 상위 엔티티(예: PC5-S 엔티티) 및 PDCP 계층을 관리하는 하위 엔티티(예: PDCP 엔티티)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상위 엔티티는 PDCP 엔티티에게 식별자의 변경을 요청 또는 지시하고(indicate), 이에 따라 PDCP 엔티티의 재수립이 수행될 수 있다. 즉, 장치는 PDCP 엔티티를 재수립할 수 있다.
도 23은 본 개시에 적용되는 장치에서 새로운 식별자의 적용 시각을 고려하여 사이드링크에 관련된 식별자를 변경하는 절차의 일 실시 예를 나타내는 도면이다. 도 23은 제2 장치와 사이드링크 통신을 수행하는 제1 장치의 동작 방법을 예시한다.
도 23을 참고하면, S2301 단계에서, 제1 장치는 링크에 관련된 식별자를 제1 ID에서 제2 ID로 갱신할 것을 판단한다. 여기서, 링크는 유니캐스트 기반 사이드링크 통신을 수행하기 위한 것이고, 식별자는 어플리케이션 계층 ID, 레이어-2 ID, 보안 키 ID 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
S2303 단계에서, 제1 장치는 제2 ID 및 재설정 시각(reconfiguration time)에 관련된 정보를 포함하는 제1 메시지 송신한다. 재설정 시각은 제2 ID의 적용 시점을 지시한다. 재설정 시각은 절대 시간 값 또는 상대 시간 값으로 표현될 수 있고, 값의 단위는 시간 또는 자원 유닛(예: 서브프레임, 프레임, 슬롯, TTI 등)일 수 있다.
S2305 단계에서, 제1 장치는 재설정 시각에 대한 수용 여부를 지시하는 제2 메시지를 수신한다. 제2 메시지는 제1 장치에 의해 요청된 재설정 시각의 수용 여부에 관련된 정보를 포함한다. 요청된 재설정 시각의 수용 여부에 관련된 정보는 긍정 또는 부정을 나타내는 지시자를 포함하거나, 또는 제1 메시지에 포함되는 재설정 시각에 관련된 정보와 동일한 형식으로 정의될 수 있다.
S2307 단계에서, 장치는 제1 메시지 및 제2 메시지의 재설정 시각들이 일치하는지 확인한다. 요청된 재설정 시각의 수용 여부에 관련된 정보가 제1 메시지에 포함되는 재설정 시각에 관련된 정보와 동일한 형식으로 정의된 경우, 제1 메시지에 포함된 값 및 제2 메시지에 포함된 값의 일치 여부에 따라 제2 장치가 제1 장치에 의해 요청된 재구성 시각을 수용하는지 여부가 지시될 수 있다. 따라서, 제1 장치는 값들의 일치 여부를 확인한다. 이와 달리, 요청된 재설정 시각의 수용 여부에 관련된 정보가 지시자의 형태로 정의된 경우, 본 S2307 단계는 제1 장치가 지시자가 긍정의 값으로 설정되어 있는지 확인하는 동작으로 대체될 수 있다.
제1 메시지 및 제2 메시지의 재설정 시각들이 일치하지 아니하면, S2309 단계에서, 제1 장치는 제2 메시지에 포함된 재설정 시각을 수용 가능한지 판단한다. 다시 말해, 제1 장치는 제2 장치에 의해 요청된 재설정 시각에 제2 ID를 적용할 수 있는지 판단한다. 예를 들어, 장치는 식별자의 재설정 및 후속 동작의 처리에 필요한 소요 시간, 제2 장치가 아닌 다른 장치와 진행 중인 절차 등을 고려하여 요청된 재설정 시각까지 필요한 처리들을 완료하고, 새로운 제2 ID를 적용할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 제2 메시지에 포함된 재설정 시각을 수용할 수 없으면, 제1 장치는 본 절차를 종료한다. 이후, 필요에 따라, 식별자를 갱신하기 위한 절차를 재수행할 수 있다.
제1 메시지 및 제2 메시지의 재설정 시각들이 일치하거나, 또는, 일치하지 아니하더라도 제2 장치에 의해 요청된 재설정 시각이 수용 가능하면, S2311 단계에서, 제1 장치는 재설정 시각부터 제2 ID를 사용한다. 다시 말해, 제1 장치는 재설정 시각 이전까지 제1 ID를 이용하여 링크에 연계된 데이터를 처리하고, 재설정 시각 이후부터 제2 ID를 이용하여 링크에 연계된 데이터를 처리할 수 있다.도 24는 본 개시에 적용되는 장치에서 HARQ 프로세스의 상태에 따라 링크의 컨텍스트를 제어하는 절차의 일 실시 예를 나타내는 도면이다. 도 24은 제2 장치와 사이드링크 통신을 수행하는 제1 장치의 동작 방법을 예시한다.
도 24를 참고하면, S2401 단계에서, 제1 장치는 링크에 관련된 식별자를 제1 ID에서 제2 ID로 갱신하는 절차를 수행한다. 여기서, 제1 장치는 파라미터의 갱신을 요청하는 장치이거나 또는 수락하는 장치 중 하나일 수 있다. 이를 위해, 제1 장치는 제2 장치와 파라미터를 갱신하기 위한 적어도 하나의 메시지를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 이에 따라, 제1 장치는 제2 ID에 관련된 데이터 블록을 제2 ID에 기반하여 처리(예: 보안 적용 등)할 수 있다.
S2403 단계에서, 제1 장치는 제1 ID와 연계된 HARQ 프로세스가 종료되었는지 확인한다. 즉, 제1 장치는 갱신 전의 식별자 값에 연계된 HARQ 프로세스가 존재하는지 확인한다. HARQ 프로세스는 해당 데이터 블록의 디코딩이 성공되거나 또는 재전송 횟수가 최대 재전송 횟수를 초과한 경우 종료될 수 있다.
만일, 제1 ID와 연계된 HARQ 프로세스가 종료되었으면, S2405 단계에서, 제1 장치는 제1 ID를 링크의 컨텍스트에서 제거한다. 즉, 제1 ID에 관련된 데이터가 모두 처리되었으므로, 제1 장치는 제1 ID에 대한 정보를 삭제한다.
반면, 제1 ID와 연계된 HARQ 프로세스가 종료되지 아니하였으면, S2407 단계에서, 제1 장치는 제1 ID에 관련된 데이터 블록이 수신되는지 확인한다. 즉, 제1 장치는 제1 ID와 연계된 HARQ 프로세스가 유지되는 동안 제1 ID에 관련된 데이터 블록이 수신되는지 확인한다.
제1 ID에 관련된 데이터 블록이 수신되면, S2409 단계에서, 제1 장치는 링크의 프로토콜 스택을 이용하여 처리한다. 제1 장치는 존재하는 HARQ 프로세스에 기반하여 데이터를 디코딩하고, 디코딩이 성공하면 해당 링크의 RCL 계층, PDCP 계층을 이용하여 디코딩된 데이터를 처리할 수 있다. 이후, 제1 장치는 S2403 단계로 되돌아간다.
상기 설명한 제안 방식에 대한 일례들 또한 본 개시의 구현 방법들 중 하나로 포함될 수 있으므로, 일종의 제안 방식들로 간주될 수 있음은 명백한 사실이다. 또한, 상기 설명한 제안 방식들은 독립적으로 구현될 수도 있지만, 일부 제안 방식들의 조합 (또는 병합) 형태로 구현될 수도 있다. 상기 제안 방법들의 적용 여부 정보 (또는 상기 제안 방법들의 규칙들에 대한 정보)는 기지국이 단말에게 사전에 정의된 시그널 (예: 물리 계층 시그널 또는 상위 계층 시그널)을 통해서 알려주도록 규칙이 정의될 수 있다.
본 개시는 본 개시에서 서술하는 기술적 아이디어 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 개시의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 개시의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 개시의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
본 개시의 실시 예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 또는 3GPP2 시스템 등이 있다.
본 개시의 실시 예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다. 나아가, 제안한 방법은 초고주파 대역을 이용하는 mmWave, THz 통신 시스템에도 적용될 수 있다.
추가적으로, 본 개시의 실시 예들은 자유 주행 차량, 드론 등 다양한 애플리케이션에도 적용될 수 있다.
Claims (14)
- 무선 통신 시스템에서 제1 UE(user equipment)의 동작 방법에 있어서,
상기 제1 UE 및 제2 UE 간 수립된 PC5 유니캐스트 링크를 통해 통신을 수행하는 단계;
상기 PC5 유니캐스트 링크에 관련된 레이어-2 식별자의 갱신을 결정하는 단계;
상기 PC5 유니캐스트 링크의 레이어-2 식별자의 갱신을 요청하며, 상기 제1 UE의 새로운 레이어-2 식별자를 포함하는 제1 메시지를 상기 제2 UE에게 송신하는 단계;
상기 제1 메시지에 응답하며, 상기 제2 UE의 새로운 레이어-2 식별자를 포함하는 제2 메시지를 상기 제2 UE로부터 수신하는 단계;
상기 제1 UE의 새로운 레이어-2 식별자 또는 상기 제2 UE의 새로운 레이어-2 식별자 중 적어도 하나를 하위 레이어에 전달하는 단계; 및
상기 제1 메시지 및 상기 제2 메시지를 이용한 시그널링의 결과에 기반하여, 상기 제1 UE의 PC5-RRC(radio resource control)에 관련된 PDCP(packet data convergence protocol) 엔티티를 재수립(re-establishment)하는 단계를 포함하고,
상기 제1 메시지는, 새로운 식별자의 적용을 시작하는 시점에 관련된 정보를 포함하고,
상기 제2 메시지는, 상기 제2 UE가 상기 시점을 수용하는지 여부를 지시하는 정보를 포함하는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 UE의 새로운 레이어-2 식별자 또는 상기 제2 UE의 새로운 레이어-2 식별자를 이용하여 상기 PC5 유니캐스트 링크의 컨텍스트를 갱신하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제2 메시지는, 상기 제1 UE의 새로운 레이어-2 식별자를 더 포함하는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 제1 메시지 및 상기 제2 메시지를 이용한 시그널링은, 보안 키의 변경을 야기하는 방법.
- 청구항 4에 있어서,
상기 PDCP 엔티티는, 상기 제1 UE의 상위 계층으로부터 상기 레이어-2 식별자 또는 상기 보안 키의 변경이 지시됨에 기반하여 재수립되는 방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 PC5 유니캐스트 링크는, 사이드링크 통신의 유니캐스트를 위한 링크를 포함하는 방법.
- 삭제
- 무선 통신 시스템에서 제1 UE(user equipment)에 있어서,
송수신기와,
상기 송수신기와 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하며,
상기 적어도 하나의 프로세서는,
상기 제1 UE 및 제2 UE 간 수립된 PC5 유니캐스트 링크를 통해 통신을 수행하고,
상기 PC5 유니캐스트 링크에 관련된 레이어-2 식별자의 갱신을 결정하고,
상기 송수신기가 상기 PC5 유니캐스트 링크의 레이어-2 식별자의 갱신을 요청하며, 상기 제1 UE의 새로운 레이어-2 식별자를 포함하는 제1 메시지를 상기 제2 UE에게 송신하고,
상기 제1 메시지에 응답하며, 상기 제2 UE의 새로운 레이어-2 식별자를 포함하는 제2 메시지를 상기 제2 UE로부터 수신하고,
상기 제1 UE의 새로운 레이어-2 식별자 또는 상기 제2 UE의 새로운 레이어-2 식별자 중 적어도 하나를 하위 레이어에 전달하고,
상기 제1 메시지 및 상기 제2 메시지를 이용한 시그널링의 결과에 기반하여, 상기 제1 UE의 PC5-RRC(radio resource control)에 관련된 PDCP(packet data convergence protocol) 엔티티를 재수립(re-establishment)하도록 제어하고,
상기 제1 메시지는, 새로운 식별자의 적용을 시작하는 시점에 관련된 정보를 포함하고,
상기 제2 메시지는, 상기 제2 UE가 상기 시점을 수용하는지 여부를 지시하는 정보를 포함하는 제1 UE.
- 청구항 8에 있어서,
상기 제1 UE의 새로운 레이어-2 식별자 또는 상기 제2 UE의 새로운 레이어-2 식별자를 이용하여 상기 PC5 유니캐스트 링크의 컨텍스트를 갱신하는 단계를 더 포함하는 제1 UE.
- 청구항 8에 있어서,
상기 PDCP 엔티티는, 상기 제1 UE의 상위 계층으로부터 상기 식별자의 변경이 지시됨에 기반하여 재수립되는 제1 UE.
- 청구항 8에 있어서,
상기 PC5 유니캐스트 링크는, 사이드링크 통신의 유니캐스트를 위한 링크를 포함하는 제1 UE.
- 청구항 8에 있어서,
상기 제1 메시지 및 상기 제2 메시지를 이용한 시그널링은, 보안 키의 변경을 야기하는 제1 UE.
- 청구항 8에 있어서,
상기 제2 메시지는, 상기 제1 UE의 새로운 레이어-2 식별자를 더 포함하는 제1 UE.
- 삭제
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20190141990 | 2019-11-07 | ||
| KR1020190141990 | 2019-11-07 | ||
| PCT/KR2020/014776 WO2021091153A1 (ko) | 2019-11-07 | 2020-10-28 | 무선 통신 시스템에서 사이드링크 통신에 관련된 설정을 제어하기 위한 방법 및 장치 |
| KR1020227002095A KR20220013021A (ko) | 2019-11-07 | 2020-10-28 | 무선 통신 시스템에서 사이드링크 통신에 관련된 설정을 제어하기 위한 방법 및 장치 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020227002095A Division KR20220013021A (ko) | 2019-11-07 | 2020-10-28 | 무선 통신 시스템에서 사이드링크 통신에 관련된 설정을 제어하기 위한 방법 및 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230030670A KR20230030670A (ko) | 2023-03-06 |
| KR102645819B1 true KR102645819B1 (ko) | 2024-03-07 |
Family
ID=75849766
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237006527A KR102645819B1 (ko) | 2019-11-07 | 2020-10-28 | 무선 통신 시스템에서 사이드링크 통신에 관련된 설정을 제어하기 위한 방법 및 장치 |
| KR1020227002095A KR20220013021A (ko) | 2019-11-07 | 2020-10-28 | 무선 통신 시스템에서 사이드링크 통신에 관련된 설정을 제어하기 위한 방법 및 장치 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020227002095A KR20220013021A (ko) | 2019-11-07 | 2020-10-28 | 무선 통신 시스템에서 사이드링크 통신에 관련된 설정을 제어하기 위한 방법 및 장치 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230007721A1 (ko) |
| EP (1) | EP4057766A4 (ko) |
| KR (2) | KR102645819B1 (ko) |
| CN (1) | CN114731715A (ko) |
| WO (1) | WO2021091153A1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11751115B2 (en) * | 2020-11-06 | 2023-09-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Hierarchical policy learning for hybrid communication load balancing |
| WO2023177153A1 (ko) * | 2022-03-16 | 2023-09-21 | 엘지전자 주식회사 | Uu와 pc5간의 스위칭 방법 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102740289B (zh) * | 2012-06-15 | 2015-12-02 | 电信科学技术研究院 | 一种密钥更新方法、装置及系统 |
| US10356640B2 (en) * | 2012-11-01 | 2019-07-16 | Intel Corporation | Apparatus, system and method of cellular network communications corresponding to a non-cellular network |
| WO2014109521A1 (ko) * | 2013-01-10 | 2014-07-17 | 엘지전자 주식회사 | 복수의 통신 시스템을 지원하는 융합 망에서 기지국 정보를 업데이트하는 방법 및 이를 위한 장치 |
| EP2928261B1 (en) * | 2014-03-31 | 2020-03-18 | Nokia Technologies Oy | Bearer release |
| WO2015163625A1 (en) * | 2014-04-24 | 2015-10-29 | Lg Electronics Inc. | Method for establishing layer-2 entities for d2d communication system and device therefor |
| US20190230723A1 (en) * | 2016-09-05 | 2019-07-25 | Lg Electronics Inc. | Method for performing service request procedure in wireless communication system and device therefor |
| EP3547770B1 (en) * | 2017-09-14 | 2021-12-01 | LG Electronics Inc. | Method for performing v2x communication in wireless communication system and apparatus therefor |
| WO2019103462A1 (ko) * | 2017-11-21 | 2019-05-31 | 엘지전자 주식회사 | 무선 통신 시스템에서의 서비스 요청 방법 및 이를 위한 장치 |
-
2020
- 2020-10-28 EP EP20885143.6A patent/EP4057766A4/en active Pending
- 2020-10-28 KR KR1020237006527A patent/KR102645819B1/ko active IP Right Grant
- 2020-10-28 KR KR1020227002095A patent/KR20220013021A/ko active Application Filing
- 2020-10-28 WO PCT/KR2020/014776 patent/WO2021091153A1/ko unknown
- 2020-10-28 US US17/772,379 patent/US20230007721A1/en active Pending
- 2020-10-28 CN CN202080075998.5A patent/CN114731715A/zh active Pending
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 3GPP C1-196864* |
| 3GPP R2-1912382* |
| 3GPP S2-1904432* |
| S2_1904432* |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114731715A (zh) | 2022-07-08 |
| WO2021091153A1 (ko) | 2021-05-14 |
| EP4057766A1 (en) | 2022-09-14 |
| EP4057766A4 (en) | 2023-12-20 |
| KR20230030670A (ko) | 2023-03-06 |
| US20230007721A1 (en) | 2023-01-05 |
| KR20220013021A (ko) | 2022-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113545113B (zh) | 用于在无线通信系统中执行网络注册的方法及装置 | |
| US11924746B2 (en) | Method supporting separate data transmission for independent network slices in wireless communication system | |
| CN112640534B (zh) | 在无线通信系统中选择公共陆地移动网络（plmn）的方法和设备 | |
| US11917580B2 (en) | Method for transmitting and receiving paging signal in wireless communication system and apparatus therefor | |
| US11252664B2 (en) | Method and apparatus for entering a connected state with a network for continuing transmission in wireless communication system | |
| US20200229069A1 (en) | Method for providing location based communication services in wireless communication system and apparatus thereof | |
| US11917451B2 (en) | Method by which NWDAF transmits and receives signal in wireless communication system, and device therefor | |
| US20220104299A1 (en) | Small data transmission without path switch procedure | |
| US20220078857A1 (en) | Method for transmitting/receiving pdb-related signal in wireless communication system and device therefor | |
| US20220053390A1 (en) | Support of inter-gnb handover in higher layer multi-connectivity | |
| US20220167260A1 (en) | Method for terminal to connect to network in wireless communication system | |
| US20210250788A1 (en) | Method and apparatus for supporting redundant pdu sessions | |
| US10743361B2 (en) | Method and wireless device for handling PDU session in 5G mobile communication | |
| US11438797B2 (en) | Method and apparatus for discarding data among associated transmission buffers in wireless communication system | |
| KR102662166B1 (ko) | Plmn을 변경하기 위한 방안 | |
| US20220104169A1 (en) | Method and apparatus for controlling early data transmission procedure in a wireless communication system | |
| US20220312509A1 (en) | Qos-related operation method in wireless communication system and apparatus therefor | |
| CN113767652A (zh) | 用于处理网络故障的方法 | |
| KR102645819B1 (ko) | 무선 통신 시스템에서 사이드링크 통신에 관련된 설정을 제어하기 위한 방법 및 장치 | |
| US20220304093A1 (en) | Method and apparatus for handling security information between a wireless device and a network for a fast rrc release procedure in a wireless communication system | |
| US20230345333A1 (en) | Communication related to network slice | |
| US20220361039A1 (en) | Operation method related to sidelink transmission and reception of ue in wireless communication system, and device therefor | |
| KR102505706B1 (ko) | 무선 통신 시스템에서 단말 및 기지국의 신호 송수신 방법 및 장치 | |
| US20230319687A1 (en) | Communication related to network slice | |
| CN117296354A (zh) | 无线通信系统中与rlf相关的远程ue操作和中继ue恢复的方法和设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |