KR20170050541A - 단말간 통신을 지원하는 무선통신 시스템에서 릴레이 단말의 무선연결 운용 방법 및 장치 - Google Patents

단말간 통신을 지원하는 무선통신 시스템에서 릴레이 단말의 무선연결 운용 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단말간 통신을 지원하는 무선통신 시스템에서 릴레이 단말의 무선연결 운용 방법 및 장치를 제공한다.

Description

단말간 통신을 지원하는 무선통신 시스템에서 릴레이 단말의 무선연결 운용 방법 및 장치{Method and Apparatus for Managing Wireless Connection of Relay UE in Wireless Communication System Supporting D2D}
본 발명은 단말간 통신(Device to Device communication:이하 D2D)을 지원하는 무선통신 시스템에서 네트워크에 의해 단말간 통신에 사용되는 자원이 제어되는 방식을 사용하는 시스템에서 네트워크 서비스 지역 내의 단말(이하 릴레이 단말)이 단말간 통신을 통해 릴레이 동작을 수행하는 경우에 기지국과 릴레이 단말간 무선연결 및 릴레이 단말과 네트워크 서비스 지역 밖에 존재하는 단말(이하 리모트 단말)간 무선연결의 운용방법에 관한 것이다.
구체적으로는 릴레이 단말이 기지국과 무선연결의 문제를 발견한 경우, 리모트 단말과의 무선연결에 대한 운용방법과 릴레이 단말 내부 문제가 발생한 경우 (배터리 부족 등), 리모트 단말과의 무선연결에 대한 운용방법에 관한 것이다.
LTE 시스템에서 리모트 단말이 릴레이 단말을 통해 네트워크와 통신하는 방법에 대한 구체적 기술들에 대하여 논의 중임. 따라서, 이러한 경우에 릴레이 단말이 무선연결들을 운용하는 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제는 단말로부터 리모트 단말이 전송하고자 하는 데이터량에 대한 정보를 효율적으로 수신하기 위함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 단말간 통신을 지원하는 무선통신 시스템에서 릴레이 단말의 무선연결 운용 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명에서 제안한 방법을 통해 기지국은 단말로부터 리모트 단말이 전송하고자 하는 데이터량에 대한 정보를 효율적으로 받을 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 단말간 통신을 통한 네트워크 서비스 범위 확장 개념도를 나타낸다.
도 2는 도 1에서 정의된 릴레이 단말 운용에 대한 개념을 LTE 시스템 내 프로토콜을 기반으로 재구성한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 리모트 단말과 릴레이 단말 및 기지국과 코어 네트워크간의 연결설정을 위한 기본 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 PC5 interface for ProSe Direct Discovery를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 Establishment of secure layer-2 link over PC5를 나타내는 데이터 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 PC5시그널링 프로토콜 스택을 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 릴레이 단말 구성 절차를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 주기적인 다스커버리 자원 풀 모델을 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 WAN 전송과 D2D 전송을 주파수 대역에서 다중화하는 디스커버리 자원 풀 모델을 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 Radio Link Failure의 일례를 나타낸다.
도 11은 본 발명에 따른 Layer-2 link release over PC5 에서 단말간의 신호 송수신을 나타낸다.
도 12는 본 발명에 따른 R/R/E/LCID/F/L MAC subheader의 일례를 나타낸다.
도 13은 본 발명에 따른 R/R/E/LCID MAC subheader의 일례를 나타낸다.
도 14는 본 발명에 따른 SL-SCH MAC subheader의 일례를 나타낸다.
도 15는 본 발명에 따른 MAC header, MAC control element, MAC SDUs 및 padding로 구성된 MAC PDU의 일례를 나타낸다.
도 16은 본 발명에 따른 MAC PDU 구조의 일례를 나타낸다.
도 17은 본 발명에 따른 릴레이 단말의 동작 순서를 나타낸다.
도 18은 본 발명에 따른 리모트 단말의 동작 순서를 나타낸다.
이하, 본 명세서에서는 본 발명과 관련된 내용을 본 발명의 내용과 함께 예시적인 도면과 실시 예를 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
약어설명
1. SL-RNTI: Sidelink-Radio Network Temporary Identifier
2. C-RNTI: Cell specific-Radio Network Temporary Identifier
3. D2D: Device to Device (communication)
4. ProSe: (Device to Device) Proximity Services
5. SCI: Sidelink Control information
6. PSSCH: Physical Sidelink Shared CHannel
7. RLF: Radio Link Failure
8. LC: Logical Channel
9. LCG: Logical Channel Group
10. RB: Radio Bearer
11. EPC: Evolved Packet Core (LTE 시스템의 코어 네트워크를 지칭함)
12. RPLMN: Registered Public Land Mobile Network (위치등록이 완료된 PLMN)
13. PSBCH: Physical sidelink broadcast channel (시스템 및 동기 관련 정보를 실어 나르는 채널로 단말이 전송함)
14. PSDCH: Physical sidelink discovery channel (ProSe Direct Discovery 메시지를 전송하기 위한 채널로 단말이 전송함)
15: DCI: Downlink Control information
16: RSRP: Reference Signal Received Power
17: RSRQ: Reference Signal Received Quality
18: ProSe-UE-to-Network Relay: 리모트 단말(들)을 위해 unicast 서비스 연결을 지원하는 기능을 제공하는 단말.
19: PPPP: ProSe Per-Packet Priority (임의의 PDU(protocol data unit)와 관련된 값으로 우선순위에 기반한 핸들링을 상기 PDU 전송 시 적용하기 위해 정의한다.)
20: TMGI: Temporary Mobile Group Identifier
21: SL-DCH: Sidelink Discovery Channel
22: SL-SCH: Sidelink Shared Channel
23: QCI: QoS (Quality of Sevice) Class Identifer
릴레이 단말을 통한 네트워크 커버리지 확장 방법 개요
일반적으로 네트워크 서비스 범위를 벗어나 있는 단말은 기지국과 직접 송수신을 수행할 수 없다. 즉, 물리적으로 신호가 도달할 수 없는 지역에 위치한 다른 단말 또는 서버와의 통신은 불가능하다. 그러나 상기 단말이 공공안전 서비스 또는 상용서비스 등의 이유로 네트워크로의 접속이 필요하며, 단말간 통신을 통해 네트워크 서비스 범위 내에 존재하는 특정 단말과 통신이 가능한 경우, 상기 특정 단말이 이를 네트워크로 중계할 수 있다면 네트워크 범위 밖 단말은 기지국과 간접 경로를 통해 데이터 송수신이 가능할 것이다.
도 1은 이와 같은 단말간 통신 기반 네트워크 서비스 범위 확장을 위해 상기 특정 단말(릴레이 단말)을 이용하는 방법에 대한 개념도이다.
도 2는 도 1에서 정의한 릴레이 단말 운용에 대한 개념을 LTE 시스템 내 프로토콜을 기반으로 재구성한 개념도이다. 여기서 PC5는 사이드링크에서 이루어지는 무선 프로토콜 인터페이스을 의미하며 Uu는 LTE 기지국과 단말간 무선링크에서 정의되는 프로토콜 인터페이스를 의미하며 SGi는 EPC와 공공안전 어플리케이션 서버(AS)간 정의되는 프로토콜 인터페이스를 의미한다.
도 3은 리모트 단말과 릴레이 단말 및 기지국과 코어 네트워크간의 연결설정을 위한 기본 개념도이다.
도면에는 도시되어 있지 않으나, 기지국은 특정 단말을 릴레이 단말로 구성하고 상기 특정 단말은 릴레이 단말로 동작을 시작한다.
도 3을 참조하면, 릴레이 단말은 상기 릴레이 단말을 위한 E-UTRAN 접속 및 네트워크 연결수립 및 PDN 연결절차를 진행한다(S310).
리모트 단말이 디스커버리 절차를 통해 릴레이 단말을 발견하고, 만일 릴레이 단말이 발견되면 상기 릴레이 단말을 선택한다(S330).
마지막으로, 리모트 단말은 릴레이 단말과의 one-to-one 통신 연결을 수립하기 위한 절차를 진행한다(S350).
이하에서는 상기 각 절차들에 대한 세부 동작을 상세히 설명한다.
E-UTRAN 접속 (E-UTRAN attach)
UE needs to register with the network to receive services that require registration. This registration is called E-UTRAN Attachment. The always on IP connectivity for UE is enabled by establishing a default EPS bearer during E-UTRAN Attachment procedure. Predefined PCC rules most common set in PGW will be applied for default bearer. Attach procedure may trigger one or multiple Dedicated Bearer Establishment procedures to establish dedicated EPS bearer for that UE.
PDN 연결절차 (PDN connection procedure)
The PDN connectivity procedure is used by the UE to request the setup of a default EPS bearer to a PDN.
디스커버리 절차
1. Support for ProSe Direct Discovery
1.1 General
ProSe Direct Discovery is defined as the procedure used by the UE supporting ProSe Direct Discovery to discover other UE(s) in its proximity, using E-UTRA direct radio signals via PC5. ProSe Direct Discovery is supported only when the UE is served by E-UTRAN.
Upper layer handles authorization for announcement and monitoring of discovery message.
Content of discovery message is transparent to Access Stratum (AS) and no distinction in AS is made for ProSe Direct Discovery models and types of ProSe Direct Discovery.
NOTE: The ProSe Protocol ensures that only valid discovery messages are delivered to AS for announcement.
The UE can participate in announcing and monitoring of discovery message in both RRC_IDLE and RRC_CONNECTED states as per eNB configuration. The UE announces and monitors its discovery message subject to the half-duplex constraint.
The UE that participates in announcing and monitoring of discovery messages maintains the current UTC time. The UE that participates in announcing transmits the discovery message which is generated by the ProSe Protocol taking into account the UTC time upon transmission of the discovery message. In the monitoring UE the ProSe Protocol provides the message to be verified together with the UTC time upon reception of the message to the ProSe Function.
NOTE: UE may obtain UTC time from the RAN via SIB16 or from other sources such as NITZ, NTP, and GNSS depending on their availability.
In order to perform synchronisation UE(s) participating in announcing of discovery messages may act as a synchronisation source by transmitting a synchronisation signal based on the resource information for synchronisation signals provided in SIB19.
There are three range classes. Upper layer authorisation provides applicable range class of the UE. Maximum allowed transmission power for each range class is signalled in SIB19. UE uses the applicable maximum allowed transmission power corresponding to its authorised range class. This puts an upper limit on the determined transmit power based on open loop power control parameters.
1.2 Radio Protocol Architecture
The Access Stratum protocol stack for ProSe Direct Discovery consists of only MAC and PHY.
The AS layer performs the following functions:
- Interfaces with upper layer (ProSe Protocol): The MAC layer receives the discovery message from the upper layer (ProSe Protocol). The IP layer is not used for transmitting the discovery message;
- Scheduling: The MAC layer determines the radio resource to be used for announcing the discovery message received from upper layer;
- Discovery PDU generation: The MAC layer builds the MAC PDU carrying the discovery message and sends the MAC PDU to the physical layer for transmission in the determined radio resource. No MAC header is added.
1.3 Radio resource allocation
There are two types of resource allocation for discovery message announcement.
- UE autonomous resource selection: A resource allocation procedure where resources for announcing of discovery message are allocated on a non UE specific basis, further characterized by:
- The eNB provides the UE(s) with the resource pool configuration used for announcing of discovery message. The configuration may be signalled in broadcast or dedicated signalling;
- The UE autonomously selects radio resource(s) from the indicated resource pool and announces discovery message;
- The UE can announce discovery message on a randomly selected discovery resource during each discovery period.
- Scheduled resource allocation: A resource allocation procedure where resources for announcing of discovery message are allocated on per UE specific basis, further characterized by:
- The UE in RRC_CONNECTED may request resource(s) for announcing of discovery message from the eNB via RRC;
- The eNB assigns resource(s) via RRC;
- The resources are allocated within the resource pool that is configured in UEs for announcement.
For UEs in RRC_IDLE:
- The eNB may select one of the following options:
- The eNB may provide a resource pool for UE autonomous resource selection based discovery message announcement in SIB 19. UEs that are authorized for Prose Direct Discovery use these resources for announcing discovery message in RRC_IDLE;
- The eNB may indicate in SIB 19 that it supports ProSe Direct Discovery but does not provide resources for discovery message announcement. UEs need to enter RRC_CONNECTED in order to request resources for discovery message announcement.
For UEs in RRC_CONNECTED:
- A UE authorized to perform ProSe Direct Discovery announcement indicates to the eNB that it wants to perform ProSe Direct Discovery announcement;
- The eNB validates whether the UE is authorized for ProSe Direct Discovery announcement using the UE context received from MME;
- The eNB may configure the UE with resource pool for UE autonomous resource selection for discovery message announcement via dedicated signalling;
- The eNB may configure resource pool along with dedicated resource in the form of time and frequency indices for discovery message announcement via dedicated RRC signalling;
- The resources allocated by the eNB via dedicated signalling are valid until;
- The eNB re-configures the resource(s) by RRC signalling or;
- The UE enters RRC_IDLE.
Authorised receiving UEs in RRC_IDLE and RRC_CONNECTED monitor resource pools used for UE autonomous resource selection and resource pools for scheduled resource allocation. The eNB provides the resource pool configuration used for discovery message monitoring in SIB 19. The SIB 19 may contain detailed ProSe Direct Discovery configuration used for announcing in neighbour cells of intra-frequency as well.
Synchronous and asynchronous deployments are supported. Discovery resources can be overlapping or non-overlapping across cells.
Direct Discovery models
Model A ("I am here")
This model defines two roles for the ProSe-enabled UEs that are participating in ProSe Direct Discovery.
- Announcing UE: The UE announces certain information that could be used by UEs in proximity that have permission to discover.
- Monitoring UE: The UE that monitors certain information of interest in proximity of announcing UEs.
In this model the announcing UE broadcasts discovery messages at pre-defined discovery intervals and the monitoring UEs that are interested in these messages read them and process them.
NOTE: This model is equivalent to "I am here" since the announcing UE would broadcast information about itself e.g. its ProSe Application Code in the discovery message.
Model B ("who is there?" / "are you there?")
This model defines two roles for the ProSe-enabled UEs that are participating in ProSe Direct Discovery.
- Discoverer UE: The UE transmits a request containing certain information about what it is interested to discover.
- Discoveree UE: The UE that receives the request message can respond with some information related to the discoverer's request.
It is equivalent to " who is there/are you there" since the discoverer UE sends information about other UEs that would like to receive responses from, e.g. the information can be about a ProSe Application Identity corresponding to a group and the members of the group can respond.
구체적으로 단계 S350 에서의 one-to-one 연결설정은 아래와 같은 방법 중 하나의 방법으로 연결설정이 될 수 있다.
도 5는 Establishment of secure layer-2 link over PC5 의 절차를 나타낸다.
상기 절차는 도 6과 같은 PC5에 대한 프로토콜 스택을 기반으로 정의한다.
여기서 PC5 시그널링 프로토콜을 통해 Secure Layer-2 establishment 절차를 위한 시그널링이 전달된다.
UE-1 sends a Direct Communication Request message to UE-2 in order to trigger mutual authentication(S510).
NOTE: The link initiator (UE-1) needs to know the Layer-2 ID of the peer (UE-2) in order to perform step　1. As an example, the link initiator may learn the Layer-2 ID of the peer by executing a discovery procedure first or by having participated in ProSe one-to-many communication including the peer.
UE-2 initiates the procedure for mutual authentication. The successful completion of the authentication procedure completes the establishment of the secure layer-2 link over PC5(S530).
표 1과 같이 PDCP 헤더 내 SDU Type 필드 값을 통해 해당 SDU 가 “PC5 Signalling Protocol”을 위한 데이터임을 구별할 수 있다.
Bit Description
000 IP
001 ARP
010 PC5 Signaling Protocol
011-111 reserved
여기서 상기 절차를 통해 연결 구성된 일대일 연결을 위해 리모트 단말과 릴레이 단말이 사용하는 ID와 이를 구성하는 방식은 아래의 option들 중 하나가 될 수 있다.
- Option 1: unicast ProSe UE ID and groupcast ProSe UE ID are distinguished by 1 bit in the UE ID. Effectively, only 23 bits are used to identify the UE for unicast communication in both Source UE ID and Destination UE ID. In case of source UE ID re-assignment due to conflict, the UE can assign itself a new UE ID among 23 bits. The UE could perform filtering by using 1 bit e.g. if the UE wants to receive one-to-one communication only. Note that if the indication is located in LSB, filtering is also possible in PHY layer because 8 bits in LSB are provided to PHY layer.
- Option 2: MAC layer distinguishes unicast ProSe UE ID and groupcast UE ID with different MAC header (e.g. MAC version indicator).
- Option 3: using ProSe Layer-2 Group ID targeting only one UE (i.e. a group of two only 2 UEs).
- Option 4: define a special range for unicast ProSe UE ID. The concept is similar to option 1. For instance, ProSe UE IDs could be assigned in the range 00:00:00 - FF:F0:00, whereas ProSe Group Layer-2 IDs could be assigned in the range FF:F0:01 - FF:FF:FF. The definition of ranges could be either specified (Option 4a) or left to deployments (Option 4b). With Option 4b the MAC layer may need to be configured to know the range of unicast ProSe UE IDs unless it is informed the range of unicast ProSe UE ID.
일반적으로 단말이 릴레이 단말의 역할을 수행하기 위해서는 즉, 리모트 단말에게 전달할 또는 전달을 요청받은 데이터를 기지국으로 송수신하기 위하여 기지국의 커버리지 내에서 기지국과 RRC 연결 상태(Radio Resource Control connected state)로 설정되어 있을 필요가 있다. 그러나, 릴레이 단말은 RRC 휴지(Idle) 모드로 동작하다가 리모트 단말로부터 기지국으로 전달을 요청받은 데이터를 수신하는 경우, 이를 기지국으로 전달하기 위해 RRC 연결 설정 절차를 시작하여 RRC 연결 모드로 변경된 후 상기 데이터를 기지국으로 전달하고 전달이 종료된 후 기지국에 의해 RRC 휴지 모드로 변경될 수 있다. 또는, 릴레이 단말은 RRC 휴지(Idle) 모드로 동작하다가 적어도 하나 이상의 리모트 단말과 어플리케이션 계층(RRC계층보다 상위계층으로 무선계층에서의 연결설정은 아님)에서 연결설정이 완료된 경우, 잠재적인 릴레이 데이터를 기지국 또는 리모트 단말에게 전달하기 위해 RRC 연결 설정 절차를 시작하여 RRC 연결 모드로 변경된다. 만일, 어플리케이션 계층에서 연결설정되어 있는 리모트 단말이 존재하지 않는 경우, 기지국에 의해 RRC 휴지 모드로 변경될 수 있다. 따라서 릴레이 단말은 실제 릴레이 동작을 위해 RRC 연결 모드가 필요하지만 RRC 연결 상태와는 무관하게 릴레이 단말 구성상태를 유지할 수 있다.
릴레이 단말의 구성 및 운용방법
이를 위해 아래와 같은 가정을 기반으로 본 발명의 방법을 제공한다. 여기서 D2D 동작은 D2D 통신과 D2D 디스커버리를 모두 포괄하거나 둘 중 하나만을 지칭할 수 있다.
1. 단말의 D2D(이하 ProSe) 동작 가능 여부는 아래와 같은 조건들이 모두 충족되어야 한다.
A. 해당 단말이 ProSe 관리 서버에 접속하여 ProSe 동작 인증절차를 성공적으로 완료
i. ProSe 동작 시 사용할 ProSe UE ID(들)을 할당 받음
ii. Source ID, Destination ID 등이 포함됨
B. 상기 단말 사용자가 UI 조작을 통해 ProSe 동작허용으로 설정 (또는 항상허용으로 설정되어 있을 수도 있음)
C. 상기 A, B 조건을 모두 만족하더라도 상기 단말이 셀룰러 서비스 지역 내에 위치한 경우, 즉 셀룰러 서비스를 위해 기지국이 전송하는 신호를 수신하고 인지할 수 있는 경우, 단말은 상기 기지국이 ProSe 동작을 허용하는 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 경우에만 ProSe 동작 가능
i. 상기 ProSe 동작을 허용하는 정보는 ProSe 동작 중 통신 및 디스커버리 각각에 대한 구성정보를 포함하는 시스템 정보 블록(system information block: SIB)이 기지국으로부터 전송되고 있는지 여부로 정의될 수 있다.
2. ProSe 동작을 통해 데이터를 송수신하는 무선통신링크 및 인터페이스를 사이드링크(sidelink)라 정의한다.
3. 기지국 또는 ProSe 통신 시 ProSe 자원할당의 역할을 맡는 단말(이하 클러스터 헤드)에 의해 ProSe 통신을 위한 자원할당이 이루어 진다. 따라서 상기 기지국 또는 클러스터 헤드에게 BSR(ProSe 디스커버리의 경우, RRC 절차 중 Sidelink UE information 절차를 통한 자원요청)을 전송하여야 한다. 본 발명에서는 명칭의 단순화를 위해 기지국이라 통칭한다.
4. ProSe 동작에 기반한 단말간 통신 또는 디스커버리를 위한 LC(이하 PC5 LC)는 WAN(일 예로 LTE) 통신을 위한 LC(이하 WAN LC)와는 구별된다. 상기 PC5 LC는 단일 단말 내에 다수 구성될 수 있고, Source Layer-2 ID, destination Layer-2 ID 와 LCID를 통해 각 PC5 LC를 고유하게 식별할 수 있다.
5. 한편, D2D 통신 또는 디스커버리 시 릴레이 단말은 기지국에 의해 구성될 수 있다. 구체적으로 도 6을 참조하면, 기지국은 D2D 통신을 지원하는 단말로부터 단말(ProSe UE) 정보를 수신하면(S710), 이를 기반으로 해당 단말이 릴레이 단말의 역할을 수행할 수 있는지를 판단하고, 가능한 경우 해당 단말로 릴레이 구성 정보를 전송할 수 있다(S720). 여기서, 단말 정보는 단말의 능력(capability) 정보 및/또는 단말이 릴레이 단말로 동작할 의사가 있는 지 여부에 대한 정보 및/또는 단일 주기 내 추가적인 디스커버리 전송 정보를 전송하기 위한 단일 주기 내 추가 자원요청 정보를 포함할 수 있다. 또는 기지국은 셀 내 다수의 D2D 통신을 지원하는 단말로부터 단말(ProSe UE) 정보를 수신하면(S710), 이를 기반으로 적어도 하나 이상의 단말이 릴레이 단말의 역할을 수행할 수 있는지를 판단하고, 가능한 경우 시스템 정보 내 릴레이 구성 정보를 포함하여 전송할 수 있다(S720). 상기 릴레이 구성 정보는 UE-to-NW relay를 위한 디스커버리 송신 자원정보를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 릴레이 구성 정보는 셀 내 모든 단말들이 수신할 수 있으나 릴레이 단말의 역할을 수행할 수 있는 단말만이 릴레이 단말로 동작할 수 있다. 또는 기지국은 셀 내 다수의 D2D 통신을 지원하는 단말로부터 단말(ProSe UE) 정보를 수신하면(S710), 이를 기반으로 적어도 하나 이상의 단말이 릴레이 단말의 역할을 수행할 수 있는지를 판단하고, 해당 단말에 한하여 필요한 릴레이 구성 정보(예를 들어, 각 릴레이 단말마다 할당되는 추가적인 Source ID)를 RRC 재구성 절차를 통해 전송할 수 있다(S720). 여기서, 해당 단말에 한하여 필요한 릴레이 구성 정보를 구성하는 RRC 재구성 절차는 릴레이 단말이 RRC connected 모드로 동작할 필요가 있을 때 제공될 수 있다. 즉, RRC 연결설정 직후 RRC 연결 재구성 절차를 통해 제공될 수 있다. 또한 단말 정보는 단말의 능력(capability) 정보 및/또는 단말이 릴레이 단말로 동작할 의사가 있는지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 릴레이 단말의 UE-to-NW relay 동작이 아래와 같은 2가지 전송 모드에서 동작하는 것을 가정한다.
PC5시그널링 프로토콜을 지원하기 위한 디스커버리 전송모드 (SL-DCH => PSDCH)
Type2b: 단말은 기지국으로 ProSe 디스커버리를 위한 자원을 요청하고 이에 따라 기지국이 RRC 재구성 절차를 통해 ProSe 디스커버리를 위한 자원을 할당한 경우에만 D2D 디스커버리 절차 진행이 가능한 모드. 기지국은 상기 ProSe 디스커버리를 위해 구성한 송신 자원풀 내의 시간(서브프레임)/주파수(RB: resource block) 자원들 중 일부를 단일 단말에게 할당할 수 있다. 상기 송신 자원풀은 주기적으로 존재한다. 만일 단말이 단일 주기내에 전송해야할 디스커버리 정보가 추가적으로 존재하는 경우, 이를 기지국에게 RRC절차 중 하나인 Sidelink UE information 절차를 통해 알리고 이를 수신한 기지국은 단말이 서로 다른 디스커버리 정보를 전송할 수 있는 복수 개의 자원을 RRC 재구성 절차를 통해 에 상기 단말에게 할당할 수 있다. 이 때, 단말은 더 이상 전송할 디스커버리 정보가 존재하지 않게되거나 서로 다른 디스커버리 정보의 개수가 줄어들게 되었을 경우에도 이를 기지국에게 동일한 절차를 통해 알리고 자원을 재할당 받을 수 있다.
Type 1: 기지국의 지시와 무관하게 D2D 전송이 가능한 모드. 단말이 내부적으로 Type 1로 이용 가능한 무선 자원(시간/주파수-mandatory, 공간-option)중에서 선택하여 D2D 데이터를 전송할 수 있다. 단, SIB19 또는 dedicated signaling을 통해 기지국으로부터 제공된 Type 1 자원풀 정보가 존재하는 경우에만 가능한 방식이다. 만일 기지국이 Type 1 동작을 허용하지 않는 경우 즉, Type 1 자원풀 정보가 없는 경우 Type 1으로 동작할 수 없다. 다만, 해당 D2D 가능 단말이 네트워크 서비스 지역이 아닌 곳에 위치하고 있을 경우, 해당 단말이 UICC 등의 내부 장치 내에 저장되어 있는 Type 1 자원풀 정보를 이용하거나 이전에 네트워크 서비스 지역에서 기지국을 통해 수신한 Type 1 자원풀 정보를 이용하여 동작할 수 있다.
Mode 1: 기지국으로부터 D2D 통신을 위한 자원을 할당 받은 경우에만 D2D 전송이 가능한 모드. 단말이 사이드링크를 통해 전송 가능한 데이터가 존재함을 확인하여 상기 데이터에 대한 정보를 포함한 자원요청 정보를 기지국에게 전달하면 기지국은 사이드링크 데이터 수신측에서 데이터 수신을 위해 확보해야 할 SCI 정보와 상기 SCI에 의해 지시되는 PSSCH에 대한 자원 모두에 대하여 기지국이 직접 상기 자원요청 정보를 전달한 단말에게 자원할당을 지시한다. 상기 자원할당은 DCI를 통해 D2D 송신 측 단말에게 전달되며 사이드링크에 대한 물리계층 제어정보임을 나타내기 위한 SL-RNTI 값으로 스크램블링된 PDCCH 또는 EPDCCH를 통해 전달될 수 있다. 단말은 기지국으로부터 전송된 RRC 재구성 메시지를 통해 SL-RNTI 및 SL BSR 관련 정보가 구성되는 경우, 기지국과의 무선링크에 문제가 발생하는 등의 일부 예외적인 경우를 제외하고 Mode 1으로 동작해야 한다. Mode 1은 Scheduled resource selection mode라 불리울 수 있다.
Mode 2: 기지국의 지시와 무관하게 D2D 전송이 가능한 모드. 단말이 내부적으로 Mode 2로 이용 가능한 무선 자원(시간/주파수-mandatory, 공간-option)중에서 선택하여 D2D 데이터를 전송할 수 있다. 단, SIB/dedicated signaling을 통해 기지국으로부터 제공된 Mode 2 자원풀 정보가 존재하는 경우에만 가능한 방식이다. 만일 기지국이 Mode 2 동작을 허용하지 않는 경우, 상기 Mode 2 자원풀 정보가 있다 하더라도 Mode 2로 동작할 수 없다. 다만, 해당 D2D 가능 단말이 네트워크 서비스 지역이 아닌 곳에 위치하고 있을 경우, 해당 단말이 UICC 등의 내부 장치 내에 저장되어 있는 Mode 2 자원풀 정보를 이용하거나 이전에 네트워크 서비스 지역에서 기지국을 통해 수신한 Mode 2 자원풀 정보를 이용하여 동작할 수 있다. Mode 2는 autonomous resource selection mode이라 불리울 수 있다.
리모트 단말과 릴레이 단말 간에 설정된 PC5 인터페이스 내 송수신 논리채널들을 통해 전송되는 패킷들은 각각 릴레이 단말과 E-UTRAN/EPC와 연결설정된 EPS 베어러(bearer)에 매핑될 수 있다. 상기와 같은 매핑은 릴레이 단말이 스스로 구성할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 리모트 단말을 지원하기 위한 용도로 제1 EPS 베어러를 VoIP (Voice over IP)를 지원하기 위해 구성하였으며, 제2 EPS 베어러를 비디오 서비스를 지원하기 위해 구성하였다고 가정하면, 릴레이 단말은 상기 제 1 또는 제2 EPS 베어러에 대하여 정의된 QCI 값을 기반으로 상기 각 베어러를 통해 수신된 패킷 내 PPPP(ProSe per-packet priority) 값을 정의하며 상기 정보를 PC5 RB(Radio bearer)를 통해 전송될 PDCP 패킷 내에 추가할 수 있다. 반대로 리모트 단말이 생성한 PPPP 정보가 포함된 패킷을 릴레이 단말이 수신한 경우, 릴레이 단말은 각 패킷 내의 상기 PPPP 정보와 무관하게 상향링크 TFT(traffic flow templete)을 기반으로 상향링크로 전송할 EPS 베어러에 매핑하여 LTE 네트워크로 전송한다. 즉, 릴레이 단말은 각 리모트 단말로부터 수신한 데이터를 상위계층으로 전달하고 릴레이 단말 내 상위계층에서는 이를 IP 계층에서 패킷 필터링을 위해 저장한 TFT를 이용하여 각 서비스 데이터 플로우와 매핑관계를 가지는 EPS 베어러를 확인하고 해당 EPS 베어러를 통해 LTE 네트워크로 전달될 수 있도록 한다. 리모트 단말은 각 PC5 LC를 통해 수신되는 각 패킷 내에 포함되어 있는 우선순위 정보를 확인할 수 있다. 상기 패킷은 PDCP SDU 또는 PDCP PDU가 될 수 있다. 상기 우선순위 정보는 PDCP SDU 또는 PDCP PDU 내에 포함되거나, PDCP 헤더에 포함될 수 있다. 상기 우선순위를 나타내는 정보는3비트로 8가지 또는 4비트로 16가지 또는 5비트로 32가지 의 서로 다른 우선순위를 오름차순으로 정의할 수 있다.
QCI Resource type Priority Packet dealy budget Packet error loss rate Example services
1 GBR (Guaranteed bit rate) 2 100ms 10-2 Conversational voice
2 4 150ms 10-3 Conversational video (live streaming)
3 3 50ms 10-3 Real time gaming
4 5 300ms 10-6 Non-cnversational video (buffered streaming)
5 Non-GBR 1 100ms 10-3 IMS signaling
6 6 300ms 10-6 Video (buffered streaming)
TCP-based(e.g., www, e-mail, chat, ftp, p2p file sharing, progressive video, etc.)
7 7 100ms 10-6 Voice, Video (live streaming), Interactive gaming
8 8 300ms 10-3 Video (buffered streaming)
TCP-based(e.g., www, e-mail, chat, ftp, p2p file sharing, progressive video, etc.)
9 9 10-6
본 발명은 릴레이 단말이 기지국 및 리모트 단말간 무선연결을 운용하는 방법을 제공한다.
현재 LTE 시스템은 아래와 같이 RRC connected 모드 단말이 무선링크 문제를 확인하고 RLF를 선언하는 일련의 절차를 제공하고 있다.
RLF(Radio Link Failure) 절차
2. Radio Link Failure
Two phases govern the behaviour associated to radio link failure as shown on Figure 10.1.6-1:
- First phase:
- started upon radio problem detection;
- leads to radio link failure detection;
- no UE-based mobility;
- based on timer or other (e.g. counting) criteria (T1).
- Second Phase:
- started upon radio link failure detection or handover failure;
- leads to RRC_IDLE;
- UE-based mobility;
- Timer based (T2).
Cases First Phase Second Phase T2 expired
UE returns to the same cell Continue as if no radio problems occurred Activity is resumed by means of explicit signalling between UE and eNB Go via RRC_IDLE
UE selects a different cell from the same eNB N/A Activity is resumed by means of explicit signalling between UE and eNB Go via RRC_IDLE
UE selects a cell of a prepared eNB (NOTE) N/A Activity is resumed by means of explicit signalling between UE and eNB Go via RRC_IDLE
UE selects a cell of a different eNB that is not prepared (NOTE) N/A Go via RRC_IDLE Go via RRC_IDLE
NOTE: a prepared eNB is an eNB which has admitted the UE during an earlier executed HO preparation phase, or obtains the UE context during the Second Phase.
In the Second Phase, in order to resume activity and avoid going via RRC_IDLE when the UE returns to the same cell or when the UE selects a different cell from the same eNB, or when the UE selects a cell from a different eNB, the following procedure applies:
- The UE stays in RRC_CONNECTED;
- The UE accesses the cell through the random access procedure;
- The UE identifier used in the random access procedure for contention resolution (i.e. C-RNTI of the UE in the cell where the RLF occurred + physical layer identity of that cell + short MAC-I based on the keys of that cell) is used by the selected eNB to authenticate the UE and check whether it has a context stored for that UE:
- If the eNB finds a context that matches the identity of the UE, or obtains this context from the previously serving eNB, it indicates to the UE that its connection can be resumed;
- If the context is not found, RRC connection is released and UE initiates procedure to establish new RRC connection. In this case UE is required to go via RRC_IDLE.
3 Radio link failure related actions
3.1 Detection of physical layer problems in RRC_CONNECTED
The UE shall:
1> upon receiving N310 consecutive "out-of-sync" indications for the PCell from lower layers while neither T300, T301, T304 nor T311 is running:
2> start timer T310;
3.2 Recovery of physical layer problems
Upon receiving N311 consecutive "in-sync" indications for the PCell from lower layers while T310 is running, the UE shall:
1> stop timer T310;
NOTE 1: In this case, the UE maintains the RRC connection without explicit signalling, i.e. the UE maintains the entire radio resource configuration.
NOTE 2: Periods in time where neither "in-sync" nor "out-of-sync" is reported by layer 1 do not affect the evaluation of the number of consecutive "in-sync" or "out-of-sync" indications.
3.3 Detection of radio link failure
The UE shall:
1> upon T310 expiry; or
2> consider radio link failure to be detected for the MCG i.e. RLF;
또한, 기지국은 셀 내에 UE-to-NW relay 동작을 지원할 수 있는 모든 단말들을 대상으로 상기 단말 스스로 UE-to-NW relay로 구성하여 동작할 수 있도록 아래와 같이 제공하고 있다.
브로드캐스팅을 통한 릴레이 단말 구성 절차
- 기지국은 아래와 같은 정보들을 제공할 수 있다.
- ProSe UE-to-Network Relay 디스커버리를 위한 송신 자원들에 대한 정보를 RRC 휴지 상태의 단말들을 위해 브로드캐스팅 형태로 제공하거나 RRC 연결 모드인 단말들을 위해 RRC 재구성 메시지 등의 dedicated signalling을 통해 제공한다.
- ProSe UE-to-Network Relay 디스커버리 메시지들을 모니터링하기 위한 자원들에 대한 정보를 브로드캐스팅 형태로 제공한다.
- 기지국은 단말 스스로 UE-to-Network Relay 디스커버리 절차를 시작하고 중지할 수 있도록 최소 및/또는 최대 Uu 링크 성능(RSRP/RSRQ) 임계치를 브로드캐스팅 형태로 제공할 수도 있다. 즉, 때에 따라서는 상기 정보는 제공되지 않을 수도 있다.
- 상기와 같이 단말이 UE-to-Network Relay 디스커버리 절차를 시작한다 함은 상기 단말이 상기 디스커버리 절차를 시작하기 이전 또는 동시에 릴레이 단말로서 구성됨을 의미하며, 릴레이 단말이 UE-to-Network Relay 디스커버리 절차를 중지한다 함은 상기 릴레이 단말이 UE-to-Network Relay 디스커버리 절차를 중지함과 동시에 또는 그 이후에 릴레이 단말 구성을 해제함을 의미한다.
- 만일 기지국이 ProSe UE-to-Network Relay 디스커버리를 위한 송신자원풀 정보를 브로드캐스팅하지 않는다면 단말은 상기 Uu 링크 성능 임계치를 준수하면서 ProSe-UE-to-Network Relay 디스커버리 자원을 RRC절차와 같은 dedicated signalling을 통한 요청을 시작할 수 있다.
- 만일 ProSe-UE-to-Network Relay가 브로드캐스팅 시그널링에 의해 시작되었다면RRC 휴지 모드에서도 ProSe UE-to-Network Relay로 동작할 수 있다. 만일 ProSe UE-to-Network Relay가 dedicated 시그널링으로 시작되었다면, RRC 연결 모드인 경우에만 relay discovery 동작을 할 수 있다.
이와 같이 릴레이 단말이 최소 또는 최대 Uu 링크 성능 임계치를 만족하지 않거나 기지국과의 무선연결이 원활하지 않아 더 이상 릴레이 단말로 동작할 수 없는 경우, 상기 릴레이 단말은 더 이상 릴레이 단말로 동작할 수 없다. 따라서 상기 릴레이 단말은 릴레이로서 구성을 해제하기 전에 자신을 통해 네트워크와 통신하고 있는 리모트 단말들과의 secure layer-2 link 연결설정 해제를 통보해야만 한다.
Layer-2 link release over PC5
This procedure can be also used to release the layer-2 link between the Remote UE and the UE-to-Network Relay, initiated by either the Remote UE or the Relay e.g. due to temporary loss of connectivity to the network, battery running low of the relay, etc.
도 11은 Lay-2 link rerlease over PC5에서 UE-1 및 UE-2의 데이터 송수신 흐름을 나타낸다.
1. UE-1 sends a Disconnect Request message to UE-2 in order to release the layer-2 link and deletes all context data associated with(S1110).
2. Upon reception of the Disconnect Request message UE-2 responds with a Disconnect Response message and deletes all context data associated with the layer-2 link(S1130).
기본적으로 리모트 단말은 릴레이 단말로부터 상위계층 메시지인 layer-2 링크 해제 메시지를 수신하게 되면 릴레이 단말 재선택 절차를 트리거링할 수 있다.
이와 같이 일대일 통신을 기반으로 연결해제를 진행하게 되면, 릴레이 단말이 급격한 Uu 인터페이스 링크의 성능저하를 겪게 되었을 때 (예를 들어, RLF) 릴레이 단말이 다수의 리모트 단말에게 통보하기 위해 일대일 통신으로 각 리모트 단말에게 해제 메시지를 전달해야한다. 하지만 상기 해제 메시지는 사이드링크 물리채널 (PSDCH 또는 PSSCH)를 통해 전송되어야 하며, 상기 사이드링크 물리채널의 전송 절차에 따라, 단일 스케줄링 구간 동안에는 하나의 전송만 가능하다. 따라서 상기 릴레이 단말과 연결설정되어 있는 다수의 리모트 단말 중 특정 리모트 단말은 해제 메시지를 늦게 수신하여 다른 릴레이 단말의 재선택 절차의 트리거링이 늦어지게 된다. 이는 리모트 단말의 서비스 지연을 유발하게 되어 QoS를 만족할 수 없게 된다.
따라서 본 발명에서는 아래와 같은 방법을 통해 상기 서비스 지연 문제를 해결하고자 한다.
실시예1. 릴레이 단말이 기지국으로부터 수신한 최소 또는 최대 Uu 링크 성능 임계치를 만족하지 않거나 현재 연결된 기지국과의 무선연결에 대하여 문제를 인지하였거나(T310 타이머가 시작됨), RLF를 선언한 경우, 또는 RRC 연결 재설정 절차를 시작한 경우(T311 타이머가 시작됨), 상기 릴레이 단말은 자신과 일대일 연결설정이 되어 있는 모든 리모트 단말들에게 더 이상 릴레이 단말로 동작하지 않음을 알리기 위한 secure layer-2 link release 메시지를 전송한다.
A. [실시예 1-1] MAC CE 포멧으로 ProSe communication 채널을 통해 전달한다.
i. 릴레이 단말이 Mode1으로 설정되어 있다 하더라도, 상기 무선연결에 문제를 인지한 경우, 단말은 Mode2로 ProSe communication 동작을 변경하므로, Mode2 동작을 위한 자원풀 정보를 기반으로 단말 스스로 상기 Uu 인터페이스의 연결에 문제가 있음을 알리기 위한 MAC CE정보를 전송하기 위한 자원을 선택하여 모든 리모트 단말들에게 알린다.
ii. 이 때 사용하는 LCID는 '11110'을 사용할 수 있다. (Table 6.2.4-1 참조)
1. 서브헤더만 존재하고 MAC Payload에는 아무 정보도 포함되지 않을 수 있다. (Uu 인터페이스의 문제만을 지시하는 MAC CE)
iii. 이 때 사용하는 ProSe destination ID는 ProSe 관리계층에서 제공한 브로드캐스팅용을 사용하여 모든 리모트 단말들이 수신할 수 있도록 한다.
1. 상기 브로드캐스팅용 ProSe destination ID는 모든 ProSe 단말들이 수신할 수 있는 ID일 수도 있으며 리모트 단말들에 한하여 수신할 수 있는 ID일 수도 있다.
2. 리모트 단말들에 한하여 수신할 수 있는 ProSe destination ID(이하: 리모트 destination ID)는 모든 리모트 단말들을 하나의 destination 그룹으로 설정하여 이를 지시하는 ID이다. 따라서 ProSe 관리계층에서 리모트 단말 설정이 가능한 단말들에게 상기 리모트 destination ID를 할당해주며 릴레이 단말에게도 릴레이 단말로 설정 가능한 단말들에게 상기 리모트 destination ID를 할당해준다.
MAC PDU 중 SL-SCH에 대한 구성 설명
상기 discovery 절차가 SL-SCH를 통해 PSSCH로 전송되는 경우, 아래와 같이 MAC PDU를 구성한다.
MAC PDU (SL-SCH)
A MAC PDU consists of a MAC header, zero or more MAC Service Data Units (MAC SDU), zero, or more MAC control elements, and optionally padding.
Both the MAC header and the MAC SDUs are of variable sizes.
A MAC PDU header consists of one SL-SCH subheader, one or more MAC PDU subheaders; each subheader except SL-SCH subheader corresponds to either a MAC SDU, a MAC control element or padding.
The SL-SCH subheader consists of the seven header fields V/R/R/R/R/SRC/DST.
A MAC PDU subheader consists of the six header fields R/R/E/LCID/F/L but for the last subheader in the MAC PDU and for fixed sized MAC control elements. The last subheader in the MAC PDU and subheaders for fixed sized MAC control elements consist solely of the four header fields R/R/E/LCID. A MAC PDU subheader corresponding to padding consists of the four header fields R/R/E/LCID.
MAC PDU subheaders have the same order as the corresponding MAC control elements, MAC SDUs and padding.
MAC control elements are always placed before any MAC SDUs.
Padding occurs at the end of the MAC PDU, except when single-byte or two-byte padding is required. Padding may have any value and the MAC entity shall ignore it. When padding is performed at the end of the MAC PDU, zero or more padding bytes are allowed.
When single-byte or two-byte padding is required, one or two MAC PDU subheaders corresponding to padding are placed after the SL-SCH subheader and before any other MAC PDU subheader.
A maximum of one MAC PDU can be transmitted per TB.
도 15는 본 발명에 따른 MAC header, MAC control element, MAC SDUs 및 padding로 구성된 MAC PDU의 일례를 나타낸다.
The MAC header is of variable size and consists of the following fields:
- V: The MAC PDU format version number field indicates which version of the SL-SCH subheader is used. In this version of the specification only one format version is defined, and this field shall therefore be set to "0001". The V field size is 4 bits;
- SRC: The Source Layer-2 ID field carries the identity of the source. It is set to the ProSe UE ID. The SRC field size is 24 bits;
- DST: The DST field carries the 16 most significant bits of the Destination Layer-2 ID. The Destination Layer-2 ID is set to the ProSe Layer-2 Group ID;
- LCID: The Logical Channel ID field identifies the logical channel instance of the corresponding MAC SDU or the type of the corresponding MAC control element or padding. There is one LCID field for each MAC SDU, MAC control element or padding included in the MAC PDU. In addition to that, one or two additional LCID fields are included in the MAC PDU, when single-byte or two-byte padding is required but cannot be achieved by padding at the end of the MAC PDU. The LCID field size is 5 bits;
- L: The Length field indicates the length of the corresponding MAC SDU or variable-sized MAC control element in bytes. There is one L field per MAC PDU subheader except for the last subheader and subheaders corresponding to fixed-sized MAC control elements. The size of the L field is indicated by the F field;
- F: The Format field indicates the size of the Length field. There is one F field per MAC PDU subheader except for the last subheader and subheaders corresponding to fixed-sized MAC control elements. The size of the F field is 1 bit. If the size of the MAC SDU or variable-sized MAC control element is less than 128 bytes, the value of the F field is set to 0, otherwise it is set to 1;
- E: The Extension field is a flag indicating if more fields are present in the MAC header or not. The E field is set to "1" to indicate another set of at least R/R/E/LCID fields. The E field is set to "0" to indicate that either a MAC SDU, a MAC control element or padding starts at the next byte;
- R: Reserved bit, set to "0".
The MAC header and subheaders are octet aligned.
Index LCID values
00000 Reserved
00001-01010 Identity of the logical channel
01011-11110 Reserved
11110 Uu interface Status
11111 Padding
Index Size of Length field (in bits)
0 7
1 15
MAC PDU 중 SL-DCH를 구성할 때 사용하는 transparent MAC 에 대한 구성 설명
상기 discovery 절차가 SL-DCH를 통해 PSDCH로 전송되는 경우, 아래와 같이 MAC PDU를 구성한다.
A MAC PDU consists solely of a MAC Service Data Unit (MAC SDU) whose size is aligned to a TB; as described in figure 6.1.4-1. This MAC PDU is used for transmissions on PCH, BCH, SL-DCH and SL-BCH.
B. [실시예 1-2] PSDCH를 통해 상위계층 메시지인 secure layer-2 link release 메시지를 전송한다.
i. 이 때, 상기 릴레이와 연결되어 있는 모든 리모트 단말들에게 한번에 해제 메시지를 전달하기 위해 아래와 같은 방법들이 제안된다.
1. [실시예 1-2-1] 릴레이 단말과 연결설정된 리모트 단말들에게 동시에 링크 해제 메시지 전달
A. 상기 릴레이 단말과 연결 설정되는 모든 리모트 단말들에게 일대일 연결 시 공통적인 ProSe layer-2 group ID를 추가로 제공한다.
B. 상기 해제 메시지를 전송하기 위한 PSDCH는 상기 ProSe layer-2 group ID를 기반으로 MAC PDU를 구성하여 전송한다.
C. 상기 secure layer-2 link release 메시지 내에는 상기 릴레이를 확인할 수 있도록 상기 릴레이의 ProSe UE ID (또는 source layer-2 ID) 및/또는 ProSe relay ID 정보 (또는TMGI) 정보를 포함한다.
2. [실시예 1-2-2] 릴레이와 연결설정된 리모트 단말들뿐만 아니라 모든 리모트 단말들에게 제공하기 위해 브로드캐스팅용 ProSe layer-2 ID를 추가 구성한다.
A. 이는 상기 릴레이 단말과 연결설정되어 있는 리모트 단말 이외에 다른 리모트 단말들이 상기 릴레이 단말을 추후에 선택할 수 없도록 하기 위한 것이다.
아래는 T310 타이머와 T311 타이머의 시작, 중단조건과 만료 시 동작에 대한 것이다.
Timer Start Stop At expiry
T310 Upon detecting physical layer problems for the PCell i.e. upon receiving N310 consecutive out-of-sync indications from lower layers Upon receiving N311 consecutive in-sync indications from lower layers for the PCell, upon triggering the handover procedure and upon initiating the connection re-establishment procedure If security is not activated: go to RRC_IDLE else: initiate the connection re-establishment procedure
T311 Upon initiating the RRC connection re-establishment procedure Selection of a suitable E-UTRA cell or a cell using another RAT. Enter RRC_IDLE
Constant Usage
N310 Maximum number of consecutive "out-of-sync" indications for the PCell received from lower layers
N311 Maximum number of consecutive "in-sync" indications for the PCell received from lower layers
실시예2. 릴레이 단말이 기지국으로부터 수신한 최소 또는 최대 Uu 링크 성능 임계치를 만족하지 않거나 현재 연결된 기지국과의 무선연결에 대하여 문제를 인지하였거나(T310 타이머가 시작됨), RLF를 선언한 경우, 또는 RRC 연결 재설정 절차를 시작한 경우(T311 타이머가 시작됨), 상기 릴레이 단말은 UE-to-Network Relay 디스커버리 절차를 중지함으로써 PC5 Signalling Protocol 을 통해 지속적으로 전송했던 keep-alive 관련 메시지들을 더 이상 전송하지 않는다. 따라서, 리모트 단말들은 특정시간 이상 상기 릴레이 단말의 서비스가 더 이상 유효하지 않음을 인지하고 layer-2 link를 해제한다.
A. 앞서, 기지국은 단말 스스로 UE-to-Network Relay 디스커버리 절차를 시작하고 중지할 수 있는 최소 및/또는 최대 Uu 링크 성능(RSRP/RSRQ) 임계치를 브로드캐스팅 형태로 제공할 수도 있다고 했으나, 때에 따라서는 상기 정보는 제공되지 않을 수도 있으므로, 상기 정보들이 제공되지 않는 경우, RLF와 같은 조건에 따라 상기 UE-to-Network Relay 디스커버리 절차를 중지한다.
i. 상기 keep-alive 메시지는 사이드링크 물리채널 (PSDCH 또는 PSSCH)를 통해 전송될 수 있으나, 상기 UE-to-Network Relay 디스커버리 절차를 통해 전송되는 PC5 signalling protocol내에서 정의되는 메시지이므로 상기 UE-to-Network Relay 디스커버리 절차의 중지조건에 의해 전송이 중지된다.
B. 상기 특정시간은 현재 리모트 단말이 요구하는 서비스 종류에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, voice call의 경우와 일반 사용자 data 전송, 영상통화 등에 따라 서로 다른 특정시간이 정의될 수 있다. 그리고 특정시간을 정의하는 단위는 절대시간이 될 수 있다. 예를 들어, 50ms 내지 300ms 값이 될 수 있다. 또는 keep-alive 메시지가 수신되지 못한 연속횟수를 기준으로 할 수 있다. 예를 들어, keep-alive 메시지가 수신되지 못한 연속횟수 1회 내지 10회 값이 될 수 있다. 상기 특정시간은 리모트 단말 스스로 설정할 수도 있으며, UICC 또는 단말기기 내에 미리구성(pre-configured)되어 있을 수 있다. 만일, 리모트 단말이 기지국과 RRC 연결모드일 때 리모트 단말로 구성된 경우, 상기 기지국으로부터 RRC 연결설정 또는 RRC 재구성 메시지와 같은 dedicated 메시지를 통해 제공받을 수도 있다.
실시예3. 릴레이 단말이 기지국으로부터 수신한 최소 또는 최대 Uu 링크 성능 임계치를 확인하였더라도 현재 연결된 기지국과의 무선연결에 대하여 문제를 인지하였거나(T310 타이머가 시작됨), RLF를 선언한 경우, 또는 RRC 연결 재설정 절차를 시작한 경우(T311 타이머가 시작됨), 상기 릴레이 단말은 UE-to-Network Relay 디스커버리 절차를 중지하지 않고, “Layer-2 link release over PC5” 절차를 진행한다. 따라서, 리모트 단말들은 disconnect request 메시지를 수신한 후 응답 메시지를 보낸 이후에 layer-2 link를 해제한다.
A. 앞서, 기지국은 단말 스스로 UE-to-Network Relay 디스커버리 절차를 시작하고 중지할 수 있는 최소 및/또는 최대 Uu 링크 성능(RSRP/RSRQ) 임계치를 브로드캐스팅 형태로 제공되더라도 단말이 디스커버리 절차를 중지하기 전에 RLF와 같은 조건에 따라 상기 UE-to-Network Relay 디스커버리 절차를 중지한다.
i. 릴레이 단말은 임의의 리모트 단말과의 secure layer-2 link 연결설정을 완료하면 상기 리모트 단말을 위한 일대일연결 제어를 위해 항상 상기 리모트 단말을 위한 디스커버리 자원을 유지한다. 즉, 릴레이 단말이 단일 주기내에 추가적인 디스커버리 정보가 있음을 알리기 위해 RRC 절차를 통해 기지국에 추가 자원을 요청한 후 기지국으로부터 디스커버리 자원을 할당받는 Type-2 모드에서 상기 리모트 단말과의 연결설정을 시작하기 위해 기지국에 요청한 자원을 상기 리모트 단말과의 연결설정이 해제될때까지 유지한다. 따라서, 상기 릴레이 단말은 자신과 연결된 모든 리모트 단말들에 대한 단일 주기 내 디스커버리 자원들을 확보할 수 있으므로 모든 리모트 단말들에게 disconnect request 메시지를 단일 주기 내에 전송할 수 있다. 이 때, 상기 메시지들은 상기 단일 주기 내에서 모두 다른 서브프레임에서 전송될 수 있다.
ii. 상기 릴레이 단말이 디스커버리 절차를 중지를 결정하기까지 걸리는 시간을 TTT(time to trigger)라 정의한다. 여기서 TTT는 최소 및/또는 최대 Uu 링크 성능(RSRP/RSRQ) 임계치를 만족하는 상태가 지속적으로 유지되는 시간만을 고려하며 상기 TTT는 기지국에 의해 브로드캐스팅 메시지를 통해 제공될 수도 있다. 상기 TTT는 상기 임계치를 벗어난 상태가 연속적으로 N(N은 자연수)개의 서브프레임 동안 유지되고 있는 시간을 기준으로 할 수 있으며, 절대적인 시간인 ms 단위로 의될 수도 있다.
iii. 또는 상기 TTT는 미리 정해진 특정 값으로 설정될 수도 있다. 예를 들어, N개의 서브프레임 또는 10ms, 50ms, 100ms 등이 될 수 있다.
iv. 또는 상기 TTT는 단말 내부 구현에 따라 결정될 수도 있다.
B. 이 때, PC5 Signalling Protocol 을 통해 지속적으로 전송했던 keep-alive 관련 메시지들을 디스커버리를 통해 더 이상 전송하지 않을 수 있다.
실시예4. 릴레이 단말이 다른 기지국으로 핸드오버하는 경우, 상기 릴레이 단말은 상기 실시예 1 또는 2와 같은 방법으로 상기 릴레이 단말과 연결설정되어 있는 모든 리모트 단말의 layer-2 link를 해제한다. 아래는 구체적으로 해제를 트리거링하는 조건에 대한 것이다. 릴레이 단말이 모든 리모트 단말의 layer-2 link를 해제하는 방법은 상기 실시예 1 또는 2 또는 3의 방법 중 하나가 될 수 있다.
A. 상기 릴레이 단말이 핸드오버를 위해 구성된 A3 event 측정 보고를 기지국에게 전송한 경우
B. 상기 릴레이 단말이 현재 기지국 (source eNB)로부터 핸드오버 명령 (handover command)를 수신한 경우
C. 상기 릴레이 단말이 현재 기지국 (source eNB)로부터 핸드오버 명령 (handover command)을 수신하였으며 타겟 기지국 (target eNB)로부터 제공된 정보 내에 릴레이 단말 지원여부에 대한 정보가 포함되지 않은 경우 또는 지원하지 않는다는 정보가 포함된 경우
D. 상기 릴레이 단말이 현재 기지국 (source eNB)로부터 핸드오버 명령 (handover command)을 수신하였으며 타겟 기지국이 이종 네트워크(예를 들어, UMTS, CDMA2000, GSM 등)에 존재하는 경우
E. 상기 릴레이 단말이 타겟 기지국으로 핸드오버 한 이후에 타겟 기지국 (target eNB)로부터 제공된 시스템 정보 내에 릴레이 단말 지원여부에 대한 정보가 포함되지 않은 경우 또는 지원하지 않는다는 정보가 포함된 경우
A3 event 설명
1. Event A3 (Neighbour becomes offset better than PCell/ PSCell)
The UE shall:
1> consider the entering condition for this event to be satisfied when condition A3-1, as specified below, is fulfilled;
1> consider the leaving condition for this event to be satisfied when condition A3-2, as specified below, is fulfilled;
1> if usePSCell of the corresponding reportConfig is set to true:
2> use the PSCell for Mp, Ofp and Ocp;
1> else:
2> use the PCell for Mp, Ofp and Ocp;
Inequality A3-1 (Entering condition)
Mn + Ofn + Ocn - Hys > Mp + Ofp + Ocp + Off
Inequality A3-2 (Leaving condition)
Mn + Ofn + Ocn + Hys > Mp + Ofp + Ocp + Off
The variables in the formula are defined as follows:
Mn is the measurement result of the neighbouring cell, not taking into account any offsets.
Ofn is the frequency specific offset of the frequency of the neighbour cell.
Ocn is the cell specific offset of the neighbour cell, and set to zero if not configured for the neighbour cell.
Mp is the measurement result of the PCell/ PSCell, not taking into account any offsets.
Ofp is the frequency specific offset of the frequency of the PCell/ PSCell.
Ocp is the cell specific offset of the PCell/ PSCell, and is set to zero if not configured for the PCell/ PSCell.
Hys is the hysteresis parameter for this event.
Off is the offset parameter for this event.
Mn , Mp are expressed in dBm in case of RSRP, or in dB in case of RSRQ.
Ofn , Ocn , Ofp , Ocp , Hys , Off are expressed in dB.
실시예5. 릴레이 단말이 RRC IDLE 모드에서 표 2와 같이 셀 (재)선택 절차를 시작하는 경우, 상기 릴레이 단말은 자신과 릴레이 동작을 위해 일대일 연결설정이 되어 있는 모든 리모트 단말들과 layer-2 link 해제한다. 아래는 구체적으로 해제를 트리거링하는 조건에 대한 것이다.
A. 셀 (재)선택 절차를 시작하기 위한 임계치 조건이 만족하여 셀 (재)선택 절차를 시작하는 경우
B. 셀 (재)선택 절차를 완료하고 해당 셀에 camped on을 하여 확인한 시스템 정보 내에 릴레이 단말 지원여부에 대한 정보가 포함되지 않은 경우 또는 지원하지 않는다는 정보가 포함된 경우
그런데, 릴레이 단말은 릴레이로서의 역할 뿐만 아니라, 일반적인 단말간 통신 또한 가능하다. 심지어 리모트 단말과 릴레이로서의 데이터 송수신이 아닌 일반적인 단말간 통신 또한 가능하다. 따라서, 릴레이 단말은 릴레이로서 동작하는 경우 상기 Secure Layer-2 establishment 절차 시 사용한 ProSe UE ID와 일반적인 단말간 통신을 위한 ProSe UE ID를 동시에 구성할 수 있다. 다시 말하면 릴레이 단말은 릴레이 단말로서 동작하는 경우 사용하는 source ID 및 destination ID와 일반적인 단말간 통신을 위해 동작하는 경우 사용하는 source ID 및 destination ID가 서로 상이하며 구분되고, 동시에 구성 가능하다.
상기 릴레이 단말이 릴레이 단말로서 사용할 ProSe UE ID (source ID 및 destination ID)는 ProSe 어플리케이션 서버로부터 할당 받거나, 릴레이 단말로서 구성되는 경우 (일 예로 도 3 내 1번 절차 시) 기지국/E-UTRAN/EPC로부터 할당 받을 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (1)

  1. 단말간 통신을 지원하는 무선통신 시스템에서 릴레이 단말의 무선연결 운용 방법 및 장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024066667A1 (zh) * 2022-09-30 2024-04-04 大唐移动通信设备有限公司 密钥管理方法、装置及设备
EP4336867A4 (en) * 2021-05-07 2024-07-03 Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING CONNECTION ERRORS AS WELL AS TERMINAL DEVICE AND STORAGE MEDIUM
EP4336902A4 (en) * 2021-05-07 2024-07-10 Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd REMOTE TERMINAL DEVICE RELEASE METHOD AND RELATED APPARATUS

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