KR20190116888A - 5g 시스템에서 차량 통신 서비스 제공 방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명은 무인증으로 접속한 단말에 대한 셀룰라 네트워크 접속 해지 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 3GPP 시스템에서 차량 통신 서비스를 제공하기 위한 기법 및 그 시스템에 관한 것이다.

Description

5G 시스템에서 차량 통신 서비스 제공 방법{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING VEHICLE COMMUNICATIONS IN 5G SYSTEM}
본 발명은 5G 이동통신 시스템에서 차량 통신 서비스(Vehicle to Everything, V2X)를 제공하기 위한 방법에 대한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
5G 시스템에서는 기존 4G 시스템 대비 다양한 서비스에 대한 지원을 고려하고 있다. 예를 들어, 가장 대표적인 서비스들은 모바일 초광대역 통신 서비스(eMBB: enhanced mobile broad band), 초 고신뢰성/저지연 통신 서비스(URLLC: ultra-reliable and low latency communication), 대규모 기기간 통신 서비스(mMTC: massive machine type communication), 차세대 방송 서비스(eMBMS: evolved multimedia broadcast/multicast Service) 등이 있을 수 있다. 그리고, 상기 URLLC 서비스를 제공하는 시스템을 URLLC 시스템, eMBB 서비스를 제공하는 시스템을 eMBB 시스템 등이라 칭할 수 있다. 또한, 서비스와 시스템이라는 용어는 혼용되어 사용될 수 있다.
이 중 URLLC 서비스는 기존 4G 시스템과 달리 5G 시스템에서 새롭게 고려하고 있는 서비스이며, 다른 서비스들 대비 초 고 신뢰성(예를 들면, 패킷 에러율 약 10-5)과 저 지연(latency)(예를 들면, 약 0.5msec) 조건 만족을 요구한다. 이러한 엄격한 요구 조건을 만족시키기 위하여 URLLC 서비스는 eMBB 서비스보다 짧은 전송 시간 간격(TTI: transmission time interval)의 적용이 필요할 수 있고 이를 활용한 다양한 운용 방식들이 고려되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술인 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
V2X(Vehicle to Everything)는 도로 차량에 적용 가능한 모든 형태의 통신방식을 지칭하는 일반용어로서 무선 통신 기술 발전과 접목하여 초기의 안전 유스케이스 외에도 다양한 부가 서비스가 가능해지고 있다.
V2X 서비스 제공 기술로 IEEE 802.11p와 IEEE P1609 기반의 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments) 규격이 표준화 되었다. 그러나, DSRC(Dedicated Short Range Communication) 기술의 일종인 WAVE는 차(Vehicle)와 차 간의 메시지 통달 거리가 제한되어 있다는 한계가 있다.
이와 같은 한계를 극복하고자 셀룰러 기반의 V2X 기술 표준이 3GPP에서 진행되고 있다. Release 14에서 LTE 기반의 4G V2X 표준이 완료되었고, Release 16에서 NR 기반의 5G V2X 표준이 진행되고 있다.
본 발명에서는 5G 기반의 V2X 시스템 아키텍쳐를 정의한다. 또한, V2X 서비스 제공을 위한 V2X 네트워크 슬라이스 구조를 정의한다. 또한, 5G V2X 시스템에서 V2X 서비스를 위한 프로비져닝 정보를 단말에게 제공하는 방법을 정의한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 네트워크 엔터티로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 네트워크 엔터티로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 통해서 차량 단말은 5G V2X 시스템에서 제공하는 차량 통신 서비스를 이용할 수 있다. 이때, 차량 단말이란 차량에 내장된 장치일 수 있고, 또는 스마트폰이나 블랙박스와 같이 차량에 부착된 단말일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 단말에게 제공하는 V2X 서비스 프로비져닝 정보를 V2X 어플리케이션 서버(Application Server, 이하 AS)가 제공하게 함으로써 LTE V2X 시스템에서 정의한 V2X Control Function과 V2X Control Function간 로밍 인터페이스가 불필요하게 된다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 프로비져닝 정보를 AS가 제공하게 하는 방법을 V2X 이외의 다른 버티컬 서비스(vertical service)에도 적용 가능하다.
본 발명의 실시 예에 따른 V2X 네트워크 슬라이스를 정의함으로써 이동통신사업자가 아닌 제 3의 서비스 프로바이더(3rd party Service Provider)가 V2X 네트워크 슬라이스를 제공할 수 있다. 이 때, 제 3의 서비스 프로바이더의 예로 차량제조회사 또는 단말제조회사가 될 수 있다. 또한, 제 3의 서비스 프로바이더가 이동통신사업자로부터 V2X 네트워크 슬라이스를 임대하여 사용하는 방식도 가능하다. 즉, 이동통신사업자가 V2X 네트워크 슬라이스를 설치, 운용, 관리하고 제 3의 서비스 프로바이더는 이동통신사업자에게 V2X 네트워크 슬라이스를 임대하여 사용할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 V2X 서비스 프로바이더(Service Provider, 이하 SP)는 5G에 특화된 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 5G 기반의 V2X 시스템 아키텍쳐의 예를 도시하고, 네트워크 기능(Network Function) 간 서비스 기반 인터페이스로 나타낸 구조도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 또 다른 5G 기반의 V2X 시스템 아키텍쳐의 예를 도시하고, 네트워크 기능(Network Function) 간 일대일 참조점(reference point)으로 나타낸 구조도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X AS에서 UE에게 V2X 서비스 파라미터를 제공하는 절차를 도시한다.
도 1d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X AS가 여러 이동통신사업자와 연결된 구조를 도시한다.
도 2a은 본 발명의 일 실시 예에 따른 5G 네트워크 슬라이스 구조를 도시한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 3GPP 네트워크에 접속 시 슬라이스 ID(S-NSSAI)가 이용되는 방법을 도시한다.
도 2c은 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X 서비스의 특성과 각 V2X 슬라이스를 나타내는 S-NSSAI의 예를 도시한다.
도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 5G 기반의 V2X 슬라이스 구성도의 예를 도시한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X 서비스와 그에 맵핑된 RAT 타입의 예를 도시한다.
도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말에게 V2X 서비스 파라미터 정보를 제공하는 절차를 도시한다.
도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 V2X AS에게 V2X 서비스 파라미터 정보를 요청하여 획득하는 절차를 도시한다.
도 3d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 등록 과정(Registration procedure) 중 V2X 서비스 파라미터 정보를 획득하는 절차를 도시한다.
도 3e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X AS가 단말 및 V2X 서비스 관련 정보를 네트워크로부터 획득하는 절차를 도시한다.
도 3f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 V2X 어플리케이션 별 적절한 RAT 타입을 선택하는 방법을 도시한다.
도 3g는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X 서비스와 그에 맵핑된 주파수 대역의 예를 도시한다.
도 3h는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X 단말의 프로토콜 스택 및 동작의 예를 도시한다.
도 3i는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X 단말의 프로토콜 스택 및 동작의 예를 도시한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X 서비스 인증 절차를 나타낸다.
도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 단말이 이동하여 기지국을 옮길 때, source 기지국에서 target 기지국으로 전달되는 정보를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 네트워크 엔터티 (Network Entity)의 구성을 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 5G 시스템에 대한 규격에서 정의하는 용어와 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3GPP가 규격을 정한 통신 규격을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
[실시 예 A]
도 1a는 본 발명의 실시 예에 따른 5G 기반의 V2X 시스템 아키텍쳐의 예를 도시하고, 네트워크 기능(Network Function, 이하 NF) 간 서비스 기반 인터페이스로 나타낸 구조도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 또 다른 5G 기반의 V2X 시스템 아키텍쳐의 예를 도시하고, 네트워크 기능(Network Function) 간 일대일 참조점(reference point)으로 나타낸 구조도이다.
도 1a를 참고하면, V2X AS(application server)는 Naf 인터페이스를 통하여 V2X AS에서 제공하는 서비스를 다른 NF에게 제공한다. NEF(Network Exposure Function)는 Nnef 인터페이스를 통하여 NEF에서 제공하는 서비스를 다른 NF에게 제공한다. PCF는 Npcf 인터페이스를 통하여 PCF에서 제공하는 서비스를 다른 NF에게 제공한다.
도 1b는 도 1a에서 도시한 5G 기반의 V2X 시스템 아키텍쳐를 NF 간 일 대 일 참조점(reference point)으로 나타낸 구조도이다. NEF는 N33 참조점을 통해 V2X AS와 통신한다. PCF는 N5 참조점을 통해 V2X AS와 통신한다.
도 1a와 도 1b는 동일한 5G 기반의 V2X 시스템 구조를 나타낸 것이나, NF 간 사용하는 인터페이스의 종류에 따라 다른 방식으로 도식화한 것이다. 이하 본 발명을 설명함에 있어서 도 1a와 도 1b에서 도시된 인터페이스가 혼용되어 사용될 수 있다. 또한, 이하 본 발명을 설명함에 있어서 설명의 편의를 위해 도 1a를 기반으로 기술하나 본 발명은 도 1b에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1a를 참고하면, UE A와 UE B는 차량 단말, UE C는 보행자 단말, UE D는 움직이지 않는 고정 단말인 RSU(Road Side Unit)를 나타낸다. 또한, (R)AN은 설명하는 서비스의 종류에 따라, V2N 서비스의 경우 단말이 접속하는 접속 네트워크(Access Network, AN), V2I 서비스의 경우 RSU로 지칭될 수 있다. 이때, 차량 단말이란 차량에 내장된 장치일 수 있고, 또는 스마트폰이나 블랙박스와 같이 차량에 부착된 단말일 수 있다.
도 1a를 참고하면, 차량 단말(UE A)과 V2X 어플리케이션 서버(이하 AS) 간의 V2N(Vehicle to Network) 서비스, 차량 단말(UE A)과 RSU(UE D) 간의 V2I(Vehicle to Infrastructure) 서비스, 차량 단말(UE A)과 차량 단말(UE B)간 V2V(Vehicle to Vehicle) 서비스 및 차량 단말(UE B)과 보행자(UE C)간 V2P(Vehicle to Pedestrian) 서비스를 나타낼 수 있다.
도 1a를 참고하면, UE A와 UE D는 Uu 참조점을 통해 3GPP 네트워크에 접속해 있다. 이 때, UE A와 UE D가 접속한 (R)AN은 3GPP의 Radio Access Network 또는 WiFi 등과 같은 3GPP 이외의 Access Network을 동시에 지칭한다. 즉, UE A와 UE D는 3GPP RAN 또는 WiFi 등과 같은 non-3GPP AN을 통해 3GPP 네트워크에 접속할 수 있다.
도 1a를 참고하면, UE B와 UE C는 3GPP 네트워크에 접속하지 않고, PC5 참조점을 통해 단말과 단말간 직접 통신(Device to Device, 이하 D2D)을 할 수 있다. 또한, UE A와 UE D는 Uu 참조점을 통해 3GPP 망에 접속함과 동시에 PC5 참조점을 통해 다른 단말과 직접 통신도 가능함을 보인다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 도 1a의 UE A는 V1 참조점을 통해 V2X AS와 통신하며 V2N 서비스를 제공받을 수 있다. 상기 V1 참조점은 논리적 참조점으로 실제 UE A와 V2X AS간 데이터가 전송되는 경로는, 업링크 데이터의 경우 UE A에서 (R)AN으로 가는 Uu 참조점, (R)AN에서 UPF로 가는 N3 참조점, UPF에서 데이터 네트워크로 가는 N6 참조점을 거쳐 데이터가 전송될 수 있다. 또한, 다운링크 데이터의 경우, 반대 경로를 거쳐 데이터가 V2X AS에서 UE A로 전송될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 도 1a의 UE A는 Uu 참조점을 통해 (R)AN와 통신하며, 또는 PC5 참조점을 통해 움직이지 않는 고정 단말인 UE D와 통신하며 V2I 서비스를 제공받을 수 있다. 이때, (R)AN와 UE D는 RSU로 동작하며, UE A에게 V2I 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 도 1a의 UE A와 UE B는 PC5 참조점을 통해 통신하며 V2V 서비스를 제공받을 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 도 1a의 UE C와 UE B는 PC5 참조점을 통해 통신하며 V2P 서비스를 제공받을 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 도 1a의 V2X AS는 V2X 제어 기능(Control Function)을 제공할 수 있다. V2X 제어 기능은 V2X 서비스를 제공하는데 필요한 파라미터 정보를 단말에게 제공하는 기능을 포함할 수 있다.
상기 V2X AS가 관리하는 V2X 서비스 파라미터로는 인증 정보, 단말이 네트워크 커버리지 밖에 위치할 때 V2X 서비스를 제공받기 위한 라디오 파라미터 정보, V2X 서비스 제공을 위한 정책 파라미터 정보가 있을 수 있다.
상기 V2X AS가 관리하는 인증 정보는 단말이 V2X AS가 제공하는 서비스를 이용 가능한 단말인지 여부, 단말이 V2X AS가 제공하는 서비스를 이용할 수 있다면 V2X AS가 제공하는 서비스 중 어떤 서비스를 이용할 수 있는지 여부, 단말이 D2D 통신을 기반으로 한 V2X 서비스를 이용할 수 있는지, 단말이 멀티캐스트/브로드캐스트 통신(예를 들면, MBMS 등) 을 기반으로 한 V2X 서비스를 이용할 수 있는지 여부, 단말이 네트워크 커버리지 밖에서 D2D 통신을 기반으로 한 V2X 서비스를 이용할 수 있는지 여부, 단말이 V2X 서비스를 이용할 수 있는 이동통신사업자(예를 들면, PLMN 등) 리스트 등이 될 수 있다.
상기 V2X AS가 제공하는 서비스 중 어떤 서비스를 이용할 수 있는지 여부는, 단말이 V2P 서비스를 이용할 수 있는지, 단말이 V2V 서비스를 이용할 수 있는지, 단말이 V2I 서비스를 이용할 수 있는지, 단말이 V2N 서비스를 이용할 수 있는지, 단말이 V2X AS가 제공하는 모든 V2X 서비스를 이용할 수 있는지 여부가 될 수 있다. 또한, 상기 V2X AS가 제공하는 서비스 중 어떤 서비스를 이용할 수 있는지 여부는, 각각의 V2X 서비스와 맵핑된 서비스 ID(예를 들면, PSID 또는 ITS-AID 등)를 기준으로 하여 단말이 사용할 수 있는 서비스 ID 정보일 수 있다.
상기 V2X AS가 관리하는 단말이 네트워크 커버리지 밖에 위치할 때 V2X 서비스를 제공받기 위한 라디오 파라미터 정보로는 라디오 주파수 정보와 해당 주파수를 사용할 수 있는 지역 정보 등이 될 수 있다. 단말이 네트워크 커버리지 밖에 위치했을 때, 단말은 미리 저장된 이 라디오 파라미터 정보를 이용하여 V2X 서비스를 제공받을 수 있다.
상기 V2X AS가 관리하는 V2X 서비스 제공을 위한 정책 파라미터 정보로는 V2X 서비스를 지칭하는 서비스 ID(예를들면, PSID 또는 ITS-AID 등)와 그에 대응하는 목적지 레이어-2 ID(Destination Layer-2 ID), 패킷 우선순위 정보(예를 들면, ProSe Per-Packet Priority(PPPP) 등)와 그에 대응하는 패킷 지연시간 버짓(Packet delay budget) 정보, 비밀(privacy)이 요구되는 V2X 서비스 리스트, V2X 서비스 타입(예를 들면, V2V, V2P, V2I 또는 V2N 등) 또는 V2X 서비스 ID(예를 들면, PSID 또는 ITS-AID 등)와 해당 서비스를 사용할 수 있는 V2X 주파수 정보가 될 수 있다. 단말은 사용하고자 하는 V2X 서비스 ID와 대응하는 목적지 레이어-2 ID를 목적지 주소(destination address)로 설정하여 PC5 참조점을 통해 V2X 메시지를 전송할 수 있다. 해당 서비스에 가입한 주변 차량 또는 RSU 단말은 V2X 메시지의 목적지 레이어-2 ID를 보고 메시지를 처리할 수 있다. 또한, 단말은 보내고자 하는 V2X 메시지가 요구하는 패킷 지연시간 버짓에 대응하는 패킷 우선순위를 설정하여 PC5 참조점을 통해 V2X 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들면, 응급 V2X 메시지의 경우 짧은 패킷 지연시간 버짓이 요구되고 그에 대응되는 높은 우선순위 값을 해당 응급 V2X 메시지에 설정할 수 있다 또는 응급 메시지가 아닌 경우 짧은 지연시간 버짓이 요구되지 않으며 그에 대응되는 낮은 우선순위 값을 해당 V2X 메시지에 설정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 도 1a의 V2X AS는 상기 V2X AS가 관리하는 V2X 서비스 파라미터를 단말에게 제공할 수 있다.
도 1c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X AS가 UE에게 V2X 서비스 파라미터를 제공하는 절차를 도시한다.
도 1c를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따르면, V2X AS는 V2X AS가 관리하는 V2X 서비스 파라미터를 NEF에게 제공할 수 있다(도 1c의 스텝 1). 이 때, V2X AS와 NEF 사이의 통신은 도 1a에 도시된 Nnef 서비스 기반 인터페이스 또는 도 1b에 도시된 N33 참조점을 통해 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, NEF는 V2X AS로부터 받은 V2X 서비스 파라미터를 UDR에 저장할 수 있다(도 1c의 스텝 2, 스텝 3). 이 때, NEF가 UDM을 거쳐서 V2X 서비스 파라미터를 UDR에 저장하는 Option A 방법(도 1c의 스텝 2a, 스텝 3a)과 NEF가 UDR에 바로 저장하는 Option B 방법(도 1c의 스텝 2b, 스텝 3b)이 가능할 수 있다. Option A 방법에서 NEF 와 UDM 사이의 통신은 도 1a에 도시된 Nudm 서비스 기반 인터페이스, UDM 과 UDR 사이의 통신은 도 1a에 도시된 Nudr 서비스 기반 인터페이스를 사용하거나 또는 도 1b에 도시된 N101 참조점을 통해 이루어질 수 있다. 예를 들면, NEF는 UDM에게 V2X AS로부터 받은 V2X 서비스 파라미터를 포함하는 메시지(예를 들면, Nudm_ParameterProvision_Update Request)를 전송하고, UDM은 UDR에게 NEF로부터 받은 V2X 서비스 파라미터를 포함하는 메시지(예를 들면, Nudr_DM_Update Request)를 전송할 수 있다(도 1c의 스텝 2a). 그리고, 그에 대한 응답으로 UDR은 응답 메시지(예를 들면, Nudr_DM_Update Response)를 UDM에게 전송하고, UDM은 NEF에게 응답 메시지(예를 들면, Nudm_ParameterProvision_Update Response)를 전송할 수 있다(도 1c의 스텝 3a). Option B 방법에서 NEF와 UDR 사이의 통신은 도 1a에 도시된 Nudr 서비스 기반 인터페이스를 통해 이루어질 수 있다. 예를 들면, NEF는 V2X AS로부터 받은 V2X 서비스 파라미터를 포함하는 메시지(예를 들면, Nudr_DM_Update Request)를 UDR에게 전송할 수 있다(도 1c의 스텝 2b). 그리고 그에 대한 응답으로 UDR은 NEF에게 응답 메시지(예를 들면, Nudr_DM_Update Response)를 전송할 수 있다(도 1c의 스텝 3b).
본 발명의 실시 예에 따르면, UDR에 V2X 서비스 파라미터를 저장한 NEF는 V2X AS에게 파라미터 정보가 업데이트 성공하였는지 실패하였는지 여부를 알릴 수 있다(도 1c의 스텝 4).
본 발명의 실시 예에 따르면, UDR에 V2X 서비스 파라미터 정보가 업데이트되면, UDR은 업데이트된 정보를 PCF에게 알릴 수 있다(도 1c의 스텝 5). 이를 위해 PCF는 이전에 미리 UDR에게 이벤트 등록(Event Subscription)을 요청해 놓을 수 있다. PCF가 UDR에게 요청한 이벤트의 종류로는 V2X 서비스의 정책 정보 업데이트, V2X 서비스 관련된 단말 정책 정보 업데이트, 단말의 정책 정보 업데이트 등이 가능할 수 있다. 이 때, UDR과 PCF 사이의 통신은 도 1a에 도시된 Nudr 서비스 기반 인터페이스를 통해 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, UDR로부터 단말의 업데이트된 V2X 서비스 파라미터 정보를 전달받은 PCF는 단말에게 업데이트된 V2X 서비스 정보를 전달할지 여부를 결정할 수 있다(도 1c의 스텝 6).
본 발명의 실시 예에 따르면, UDR로부터 단말의 업데이트된 V2X 서비스 파라미터 정보를 전달받은 PCF는 해당 정보를 가공하여 다시 UDR에 저장할 수 있다 (도 1c의 스텝 11).
본 발명의 실시 예에 따르면, PCF는 AMF를 통해 단말에게 V2X 서비스 파라미터 정보를 제공할 수 있다(도 1c의 스텝 7, 스텝 8). 상기 V2X 서비스 파라미터 정보는 도 1c의 스텝 6에서 UDR로부터 받은 정보일 수 있고 또는 도 1c의 스텝 6에서 UDR로부터 받은 정보를 PCF가 가공한 정보일 수 있다. 이 때, PCF와 AMF 사이의 통신은 도 1a에 도시된 Npcf 서비스 기반 인터페이스 또는 도 1b에 도시된 N15 참조점을 통해 이루어질 수 있다. AMF와 UE의 사이의 통신은 도 1a에 도시된 N1 참조점을 통해 이루어질 수 있다. 이 때, N1 참조점은 논리적 참조점으로 실제 데이터는 N2 참조점과 Uu 참조점을 거쳐 단말에 전송될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, V2X 서비스 파라미터 정보를 제공받은 단말은 해당 정보를 단말에 저장하고, 해당 정보를 잘 받았음을 알리는 회신 메시지는 네트워크에 전송할 수 있다(도 1c의 스텝 9). AMF는 V2X 서비스 파라미터 정보가 단말에 잘 전송되었음을 PCF에게 알릴 수 있다(도 1c의 스텝 10).
도 1d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X AS가 여러 이동통신사업자와 연결된 구조를 도시한다.
하나의 V2X AS는 여러 PLMN의 NEF와 연결될 수 있다. V2X AS는 도 1c에 도시된 방법으로 각 PLMN의 V2X 서비스 단말(예를 들면, 차량 단말, 보행 단말, RSU 등)에게 V2X 서비스 파라미터를 제공할 수 있다. 이 때, V2X AS는 단말이 가입한 PLMN과 독립적으로 공통의 V2X 서비스 파라미터를 관리하고 단말에게 제공할 수 있다. 또는, V2X AS는 단말이 가입한 PLMN 별 V2X 서비스 파라미터를 관리하고, 단말에게 단말이 가입한 PLMN에 해당하는 V2X 서비스 파라미터를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, V2X 서비스 제공을 위한 파라미터를 V2X AS가 단말에게 제공하므로 PLMN에서 서비스를 위한 파라미터 정보의 관리가 줄어들 수 있다. 또한, 로밍 단말 지원을 위해 PLMN 레벨에서의 로밍 인터페이스와 그에 따른 절차의 필요성이 줄어든다. 즉, 로밍 단말 지원을 위해 V2X AS가 관련 서비스 파라미터 정보를 단말에게 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, V2X AS는 V2X 서비스를 위한 파라미터 정보를 3GPP의 NEF를 통해 단말에 프로비져닝 할 수 있다. 본 발명은 V2X 서비스에 국한하지 않으며, 3GPP 망을 통해 제공되는 다른 서비스에도 적용 가능하다. 예를 들면, IoT 서비스를 제공하는 IoT AS는 IoT 서비스 제공을 위해 단말에게 프로비져닝해야 하는 파라미터 정보를 NEF를 통해 단말에게 제공할 수 있다. 또는 스마트 팩토리 서비스를 제공하는 Smart Factory AS는 스바트 팩토리 서비스 제공을 위해 단말에게 프로비져닝해야 하는 파라미터 정보를 NEF를 통해 단말에게 제공할 수 있다. 또는, 멀티캐스트/브로드캐스트 서비스를 제공하는 멀티캐스트/브로드캐스트 AS는 서비스 제공을 위해 단말에게 프로비져닝해야 하는 파라미터 정보를 NEF를 통해 단말에게 제공할 수 있다. 또는, 미션 크리티컬(Mission Critical) 서비스를 제공하는 MCPTT AS는 안전망(public safety) 서비스 제공을 위해 단말에게 프로비져닝해야 하는 파라미터 정보를 NEF를 통해 단말에게 제공할 수 있다. 즉, 이와 같이 서비스 제공을 위해 단말에 필요한 정보를 AS가 NEF를 통해 단말에 전달하는 방법은, 특정 서비스에 국한되지 않고 모든 서비스에 적용 가능하다.
[실시 예 B]
본 발명의 실시 예들을 기술하는데 있어 슬라이스, 서비스, 네트워크 슬라이스, 네트워크 서비스, 어플리케이션 슬라이스, 어플리케이션 서비스 등이 혼용되어 사용될 수 있다.
이동통신 사업자는 슬라이스별로 또는 특정 슬라이스의 셋트 별로 해당 서비스에 적합한 네트워크 자원을 할당할 수 있다. 상기 네트워크 자원은 NF 또는 NF가 제공하는 논리적 자원 또는 라디오 자원 할당 등을 의미할 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 5G 네트워크 슬라이스 구조를 도시한다.
PLMN은 여러 개의 네트워크 슬라이스를 제공할 수 있으며, 각 네트워크 슬라이스는 슬라이스 인스턴스 형태로 단말에게 제공될 수 있다. 단말은 네트워크에 접속하여 동시에 여러 개의 슬라이스 인스턴스로부터 서비스를 제공받을 수 있다. 각 슬라이스 인스턴스는 해당 네트워크 슬라이스를 제공하는데 필요한 네트워크 자원들로 구성될 수 있다.
예를 들어, 슬라이스 인스턴스 1의 경우, SMF와 UPF로 구성되었으며, 슬라이스 인스턴스 2의 경우, SMF와 UPF 및 PCF 로 구성되어 있다. 도 2a를 참고하면, 슬라이스 인스턴스 2의 SMF는 PLMN 레벨의 PCF 및 슬라이스 레벨의 PCF와 연결을 가질 수 있다. PLMN 레벨의 PCF는 PLMN 레벨의 정책 정보를, 슬라이스 인스턴스 2에 속한 슬라이스 레벨의 PCF는 해당 슬라이스를 제공하는데 필요한 정책(policy)을 관리하고, 해당 정보를 SMF에게 제공할 수 있다.
각 슬라이스는 슬라이스 ID로 구분될 수 있다. 슬라이스 ID의 예로는 3GPP에서 정의한 S-NSSAI(Single-Network Slice Selection Assistance Information)가 있을 수 있다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 3GPP 네트워크에 접속 시 슬라이스 ID가 이용되는 방법을 도시한다.
도 2b를 참고하면, 단말은 네트워크에 접속을 위해 등록 요청(Registration Request) 메시지를 (R)AN을 통해 AMF에게 보내는데, 이 때 등록 요청 메시지에 단말이 사용하고자 하는 슬라이스 정보(Requested NSSAI)를 포함할 수 있다(도 2b의 스텝 1, 스텝 2). 상기 Requested NSSAI는 S-NSSAI의 리스트로 구성될 수 있다. 즉, V2X 서비스를 사용하고자 하는 단말은 상기 등록 요청 메시지에 V2X 슬라이스를 나타내는 S-NSSAI를 포함한 Requested NSSAI를 보낼 수 있다. 등록 요청 메시지를 받은 AMF는 단말이 요청한 슬라이스(Requested NSSAI)를 단말이 사용해도 되는지 여부를 판단하고, 단말이 사용할 수 있는 슬라이스(Allowed NSSAI)를 등록 승인(Registration Accept) 메시지에 포함하여 단말에게 전달한다(도 2b의 스텝 3).
도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X 서비스의 특성과 각 V2X 슬라이스를 나타내는 S-NSSAI의 예를 도시한다.
도 2c를 참조하면, V2X 서비스 제공을 위한 Slice/Service type(SST)은 V2X, V2N, V2I, V2V, V2P 등으로 나뉠 수 있다. V2X SST는 V2N, V2I, V2V, V2P 서비스를 모두 포함하는 차량 통신 서비스를 나타낼 수 있다. 또한, 3GPP 이외의 표준 단체에서 정의한 차량 통신 서비스(예를 들면, DSRC, WAVE, ITS 등)도 SST로 구분될 수 있다. 이와 같이 상기 V2X 서비스 제공을 위한 SST는 본 발명에서 기술한 서비스에 국한되지 않고 다양한 차량 통신 서비스에 적용될 수 있다.
도 2c를 참조하면, 각각의 V2X 서비스를 위한 SST 는 고유의 SST 값(SST value)을 가질 수 있다. V2X 서비스를 위한 하나의 S-NSSAI는 SST 값과 SD 값(Slice Differentiator value, SD value)으로 구성된다. 상기 S-NSSAI에 포함된 SST 값은 각 V2X 서비스를 지칭하며, SD 값은 V2X 서비스 이외의 추가 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 SD 값은 차량 제조사(예를 들면, BMW, Audi, 현대, 도요타 등), 단말 제조사(예를 들면, 삼성, 애플 등), V2X 서비스 제공자, 이동통신사업자(예를 들면, SKT, KT, AT&T, 도이치텔레콤 등) 등이 될 수 있다. 상기 SD 값은 부가 정보(optional)로 S-NSSAI를 구성하는데 포함되지 않을 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, V2X 서비스를 이용하는 단말(예를 들면, 차량 단말, 보행자 단말, RSU 등)이 3GPP 네트워크에 접속 시, 사용하고자 하는 V2X 슬라이스 ID, 즉, V2X 슬라이스를 나타내는 S-NSSAI를 포함하여 등록 요청 메시지를 보낼 수 있다. 이 과정은 도 2b에 도시되어 있다. 상기 등록 요청 메시지에 포함되는 V2X 슬라이스를 나타내는 S-NSSAI의 예가 도 2c에 도시되어 있다. 예를 들어, V2N 서비스와 V2V 서비스에 가입한 도요타 차량 단말은 등록 요청 메시지에 다음과 같은 요청 슬라이스(Requested NSSAI) 정보를 포함할 수 있다.
Requested NSSAI: {(V2X, 도요타)}
상기 예에서 V2X 서비스는 도요타 차량을 대상으로 한 서비스일 수 있으며, SST 값에 V2X, SD 값에 차량 제조사를 의미하는 도요타가 포함될 수 있다. 상기 요청 슬라이스 정보로 V2X 서비스를 위한 S-NSSAI를 포함하는 대신 V2N, V2V 서비스를 위한 S-NSSAI를 각각 포함할 수 있다.
Requested NSSAI: {(V2N, 도요타), (V2V, -)}
상기 예에서 V2N 슬라이스는 도요타 차량을 대상으로 한 서비스일 수 있으며, SST 값에 V2N, SD 값에 차량 제조사를 의미하는 도요타가 포함될 수 있다. 또한, 상기 예에서 V2V 슬라이스는 단말의 종류에 관계 없이 제공될 수 있으며, SST 값에 V2V가 포함되고, SD 값은 포함되지 않을 수 있다. 단말로부터 요청 슬라이스(Requested NSSAI) 정보를 받은 AMF는 단말이 요청한 슬라이스를 제공해줄 수 있는지 여부를 판단하고, 단말이 사용할 수 있는 슬라이스(Allowed NSSAI)를 등록 승인(Registration Accept) 메시지에 포함하여 단말에게 전달할 수 있다. 상기 Allowed NSSAI는 Requested NSSAI와 동일한 값으로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, S-NSSAI를 구성하는 SST 값 또는 SD 값은 해당 S-NSSAI를 정의한 PLMN의 NF에서만 이용될 수 있다. 즉, 해당 S-NSSAI를 정의하지 않은 PLMN의 NF는 상기 S-NSSAI를 구성하는 SST 값 또는 SD 값을 해석할 수 없을 수 있다. V2X 단말은 LTE/5G V2X 서비스를 이용하기 위해서는 V2X 서비스를 제공할 수 있는 PLMN에 가입해야 한다. 단말이 가입한 PLMN을 HPLMN(Home PLMN)이라고 부를 수 있다. HPLMN은 V2X 슬라이스를 위한 S-NSSAI 값을 V2X 단말에게 제공한다. V2X 단말이 네트워크에 접속 시, HPLMN으로부터 받은 S-NSSAI 값을 포함하여 등록 요청 메시지를 AMF에게 보낸다. AMF는 상기 S-NSSAI를 할당한 HPLMN의 NF이므로 S-NSSAI 값에 포함된 SST와 SD를 해석하고, 그에 맞는 V2X 슬라이스를 선택하여 단말에게 제공할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, V2X 단말이 로밍을 하여 VPLMN(Visited PLMN)에 접속 시, V2X 단말은 HPLMN에서 제공받은 S-NSSAI를 포함한 등록 요청 메시지를 VPLMN의 AMF에게 보낼 수 있다. 상기 등록 요청 메시지를 받은 AMF는 VPLMN의 NF이므로, 단말이 보낸 S-NSSAI에 포함된 SST 값 또는 SD 값을 해석하지 못할 수 있다. 상기 AMF가 SST 값과 SD 값을 모두 해석할 수 없다면 단말이 요청한 상기 S-NSSAI는 거절되고, 등록 승인(Registration Accept) 메시지에 포함된 Allowed NSSAI에 상기 S-NSSAI는 포함되지 않을 수 있다. 만약 상기 AMF가 SST 값은 해석할 수 있고 SD 값만 해석할 수 없다면, 상기 AMF는 SD 값은 무시하고 SST 값에 해당하는 V2X 슬라이스를 선택하여 단말에게 제공할 수 있다.
도 2d는 본 발명의 실시 예에 따른 5G 기반의 V2X 슬라이스 구성도의 예를 도시한다.
본 실시 예에 따르면, V2N 슬라이스는 V2N 서비스를 이용하는 차량 단말(UE A), 차량 단말이 접속한 접속 네트워크((R)AN), 3GPP 5G 코어 네트워크 기능(Core Network Functions)인 AMF, SMF, UPF 등과 V2X AS가 포함될 수 있다. V2I 슬라이스는 차량 단말(UE A)과 RSU 단말((R)AN, UE D)로 이루어질 수 잇다. V2V 슬라이스는 D2D 통신을 기반으로 V2V 서비스를 이용하는 차량 단말들(UE A, UE B)로 이루어질 수 있다. V2P 슬라이스는 차량 단말(UE A)과 보행자 단말(UE B)로 이루어질 수 있다.
[실시 예 C]
3GPP에서 정의한 표준 규격을 따르는 V2X 단말은 D2D 통신을 위한 라디오 접속 기술(Radio Access Technologies, RATs)을 지원할 수 있다. RAT의 종류로 LTE(Long-Term Evolution)와 NR(New Radio)이 있으며, LTE와 NR 이외에도 향후 3GPP에서 정의할 RAT 타입과 3GPP 이외의 표준 단체에서 정의한 무선 네트워크 기술 (e.g. WiFi)가 포함될 수 있다. D2D 통신을 위해 복수개의 RAT 기술을 갖고 있는 단말이 V2X 메시지를 보낼 때, 해당 V2X 어플리케이션에 가장 적절한 RAT을 선택하여 메시지를 보낼 필요가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, V2X AS는 V2X AS가 제공하는 V2X 서비스 별 적절한 RAT을 선택할 수 있다. V2X AS는 V2X 서비스와 그에 연관된 RAT 정보를 관리할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X AS가 관리하는 V2X 서비스와 RAT 타입의 맵핑 테이블을 도시하고, 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말에게 V2X 서비스 파라미터 정보를 제공하는 절차를 도시하고, 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 V2X AS에게 V2X 서비스 파라미터 정보를 요청하여 획득하는 절차를 도시하고, 도 3d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 등록 과정(Registration procedure) 중 V2X 서비스 파라미터 정보를 획득하는 절차를 도시한다.
도 3a를 참고하여 실시 예를 설명하면, V2X 서비스는 서비스 ID(예를 들면, PSID 또는 ITS-AID 등)로 구분되며, 각 V2X 서비스가 제공될 수 있는 RAT 타입을 정할 수 있다. 기본 안전 메시지 서비스(Basic Safety Message service)의 경우, V2X 서비스 ID 가 '0'이고, 기본 안전 메시지를 전송하기 위해 단말은 LTE RAT을 선택하여 메시지를 보낼 수 있다. 응급 상황 발생시 V2X 단말이 감지한 위험 상황을 주변 V2X 단말에게 알리기 위한 이벤트 알림 메시지 서비스(Event Notification Message service)의 경우, V2X 서비스 ID가 '1'이고, 이벤트 알림 메시지를 전송하기 위해 단말은 NR RAT을 선택하여 메시지를 보낼 수 있다. 확장 센서 서비스(Extended Sensors service)의 경우, V2X 서비스 ID가 '2'이고, 확장 센서 서비스 메시지를 전송하기 위해 단말은 LTE RAT과 NR RAT 을 통해 메시지를 중복으로 보내거나, LTE RAT과 NR RAT 중 하나만 선택하여 메시지를 보낼 수 있다. 도 3a에 도시한 서비스 타입과 RAT 타입의 맵핑은 본 발명을 설명하기 위한 예시이며, 기본 안전 메시지 서비스가 LTE RAT 만 이용 가능함을 의미하는 것이 아니다. 어떤 RAT 타입이 V2X 서비스 타입 또는 V2X ID와 맵핑될지는 V2X 서비스를 제공하는 V2X 서비스 제공자에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, V2X AS는 도 1c에 도시된 절차를 이용하여 V2X 단말(UE)에게 도 3a에 도시된 맵핑 정보를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, V2X AS는 도 3b에 도시된 절차를 이용하여 V2X 단말(UE)에게 도 3a에 도시된 맵핑 정보를 제공할 수 있다.
도 3b를 참고하면, V2X AS는 V2X 서비스 제공을 위한 NF인 V2X Control Function에게 도 3a에 도시된 V2X 어플리케이션과 RAT 타입의 맵핑 정보를 제공할 수 있다(도 3b의 스텝 1). V2X Control Function은 상기 맵핑 정보를 단말에게 제공할 수 있다(도 3b의 스텝 2). 이 때, V2X Control Function은 단말에게 사용자 평면(User Plane) 데이터 메시지로 상기 맵핑 정보를 보낼 수 있다. 사용자 평면으로 상기 맵핑 정보가 전달되는 경우, 데이터 경로는 V2X Control Function에서 UPF로 전달되고, UPF에서 (R)AN을 거쳐 UE에게 전달될 수 있다. 또는 V2X Control Function은 단말에게 제어 평면(Control Plane)의 NAS 시그널링 메시지로 맵핑 정보를 보낼 수 있다. 제어 평면으로 상기 맵핑 정보가 전달되는 경우, 시그널 경로는 V2X Control Function에서 PCF로 전달되고, PCF에서 AMF와 (R)AN을 거쳐 UE에게 전달되거나, PCF를 거치지 않고 V2X Control Function에서 AMF로 전달되고, AMF에서 (R)AN을 거쳐 UE에게 전달될 수 있다. 단말은 매핑 정보를 수신한 후 그에 대한 응답 메시지를 V2 Control Function에게 전송하고(도 3b의 스텝 3), V2 Control Function은 V2X AS에게 응답 메시지를 전송할 수 있다(도 3b의 스텝 4).
본 발명의 실시 예에 따르면, 도 3c에 도시된 절차를 이용하여 V2X 단말이 V2X AS에게 도 3a에 도시된 V2X 어플리케이션과 RAT 타입의 맵핑 정보를 요청할 수 있다. 예를 들면, 단말은 (V2X Control Function을 통해) V2X AS에게 V2X 어플리케이션과 RAT 타입의 맵핑 정보를 요청할 수 있다(도 3c의 스텝 1, 2). 그리고, 요청 메시지를 받은 V2X AS는 요청 메시지에 대한 응답 메시지에 상기 맵핑 정보를 포함하여 (V2X Control Function을 통해) 단말에게 전송할 수 있다(도 3c의 스텝 3, 스텝 4).
도 1c를 참조하면, V2X AS가 제공한 V2X 서비스를 위한 파라미터 정보는 NEF를 거쳐 UDR에 저장될 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시 예에 따르면, 도 3d에 도시된 절차를 이용하여 V2X 단말이 등록 과정(Registration procedure) 중 도 3a에 도시한 맵핑 정보를 획득할 수 있다.
단말로부터 ((R)AN을 통해) 등록 요청 메시지를 받은 AMF는(도 3d의 스텝 1, 스텝 2), PCF에게 단말과 관련된 정책 정보를 요청할 수 있다(도 3d의 스텝 3). PCF는 상기 단말에 적용해야 할 V2X 서비스 파라미터를 UDR에 요청할 수 있다(도 3d의 스텝 4). UDR는 도 1c의 스텝 2에서 저장된 V2X 서비스 파라미터를 PCF에게 제공할 수 있다(도 3d의 스텝 5). 상기 V2X 서비스를 위한 파라미터에 도 3a에 도시된 맵핑 정보가 포함될 수 있다. PCF는 해당 단말에 적용되어야 할 정책 정보를 AMF에게 제공하는데, 이 때 UDR로부터 받은 V2X 서비스를 위한 파라미터가 포함될 수 있다(도 3d의 스텝 6). AMF는 PCF로부터 받은 V2X 서비스를 위한 파라미터 정보를 등록 승인(Registration Accept)메시지에 포함하여 단말에게 전달할 수 있다(도 3d의 스텝 7).
도 3e는 본 발명의 실시 예에 따라 V2X AS가 단말 및 V2X 서비스 관련 정보를 네트워크로부터 획득하는 절차를 도시한다.
도 3e를 참고하면, V2X AS는 NEF에게 단말 및 V2X 서비스 관련 이벤트 발생시 변경 정보 알림을 받을 수 있도록 이벤트 노출 가입(Event Exposure Subscribe) 요청 메시지를 보낼 수 있다(도 3e의 스텝 1). NEF는 V2X AS로부터 요청 받은 이벤트 가입을 UDM에게 요청할 수 있다(도 3e의 스텝 2). UDM은 요청 메시지를 기반으로 관련된 NF(예를 들면, AMF, PCF, SMF 등)에게 이벤트 가입 요청을 할 수 있다(도 3e의 스텝 3). UDM은 이벤트 가입 요청이 성공 또는 실패하였음을 알리는 회신 메시지(Event Exposure Subscribe)를 NEF에게 보내면서 단말 및 V2X 서비스 관련 정보를 포함하여 전송할 수 있다(도 3e의 스텝 4). NEF는 UDM으로부터 받은 회신 메시지를 V2X AS에게 전달할 수 있다(도 3e의 스텝 5). UDM은 단말의 가입 정보가 변하거나(도 3e의 스텝 6a) 또는 스텝 3에서 이벤트 가입한 다른 NF로부터 이벤트 알림(Event notification)을 받으면, 이와 관련된 변경 정보를 NEF에게 알릴 수 있다(도 3e의 스텝 7a). 또는 NEF가 UDM을 거치지 않고 다른 NF로부터 이벤트 알림(Event notification)을 직접 받을 수 있다(도 3e의 스텝 7b). UDM 또는 다른 NF로부터 이벤트 알림 메시지를 받은 NEF는 이와 관련된 변경 정보를 V2X AS에게 알릴 수 있다(도 3e의 스텝 8). 상기 절차에 따라 V2X AS는 단말 및 V2X 서비스 관련 정보와 해당 정보에 변경 발생시 변경된 정보를 네트워크로부터 획득할 수 있다. 상기 단말 관련 정보에는 단말이 이용 가능한 RAT 타입이 포함될 수 있다. V2X AS 서버는 네트워크로부터 획득한 단말이 이용 가능한 RAT 타입 정보를 기반으로 도 3a에 도시한 V2X 어플리케이션과 RAT 타입 간 맵핑 테이블을 구성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 기술한 V2X 서비스 별 적절한 RAT을 선택하고, V2X 서비스와 그에 연관된 RAT 정보를 관리하는 역할을 PCF가 할 수 있다. 이 경우, PCF가 도 3a에 도시한 V2X 서비스와 RAT 타입의 맵핑 테이블을 관리할 수 있다. 도 3d는 단말의 등록 과정(Registration procedure) 중에 PCF가 V2X 단말에게 도 3a에 도시한 V2X 어플리케이션과 RAT 타입의 맵핑 정보를 제공하는 절차를 도시한다. 단말로부터 등록 요청 메시지를 받은 AMF는 PCF에게 단말과 관련된 정책 정보를 요청할 수 있다(도 3d의 스텝 3). PCF는 상기 단말에 적용해야 할 V2X 서비스 파라미터를 UDR에 요청할 수 있다(도 3d의 스텝 4). UDR는 저장된 V2X 서비스 파라미터를 PCF에게 제공할 수 있다(도 3d의 스텝 5). 상기 V2X 서비스를 위한 파라미터에 도 3a에 도시된 맵핑 정보가 포함될 수 있다. 만약, PCF가 V2X 서비스 파라미터 정보를 저장하고 있다면, 도 3d의 스텝 4와 스텝 5는 생략될 수 있다. PCF는 해당 단말에 적용되어야 할 정책 정보를 AMF에게 제공하는데, 이 때 V2X 서비스를 위한 파라미터가 포함될 수 있다(도 3d의 스텝 6). 상기 V2X 서비스를 위한 파라미터에 도 3a에 도시된 맵핑 정보가 포함될 수 있다. AMF는 PCF로부터 받은 V2X 서비스를 위한 파라미터 정보를 등록 승인(Registration Accept)메시지에 포함하여 단말에게 전달할 수 있다 (도 3d의 스텝 7).
본 발명의 실시 예에 따르면, 도 3a에 도시한 맵핑 정보는 단말에 미리 설정되어 있고(pre-configuration), 단말은 미리 설정된 맵핑 정보를 이용할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 단말은 도 3a에 도시된 맵핑 정보를 이용하여 V2X 메시지를 보낼 때, 해당 V2X 어플리케이션에 맵핑된 RAT 타입을 선택하여 V2X 메시지를 전송할 수 있다.
도 3f는 본 발명의 실시 예에 따른 단말 동작을 나타낸다. 즉, 도 3f는 단말이 V2X 어플리케이션 별 적절한 RAT 타입을 선택하는 방법을 도시한다. 그리고, 도 3g는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X 서비스와 그에 맵핑된 주파수 대역의 예를 도시한다.
도 3f를 참고하면, 만약, 단말이 기본 안전 메시지 서비스(Basic Safety Message service)와 이벤트 알림 메시지 서비스(Event Notification Message service)를 구동 중에 있을 때, 단말의 기본 안전 메시지 어플리케이션이 메시지를 생성하여 V2X 계층에 전송하면, V2X 계층은 도 3a에 도시된 맵핑 정보를 기반으로 기본 안전 메시지의 전송 RAT으로 LTE를 선택하고, 어플리케이션으로부터 받은 기본 안전 메시지와 V2X 계층이 선택한 RAT 정보를 아래 계층(PDCP)으로 전달할 수 있다. 단말의 이벤트 알림 메시지 어플리케이션이 메시지를 생성하여 V2X 계층에 전송하면, V2X 계층은 도 3a에 도시된 맵핑 정보를 기반으로 이벤트 알림 메시지의 전송 RAT으로 NR을 선택하고, 어플리케이션으로부터 받은 이벤트 알림 메시지와 V2X 계층이 선택한 RAT 정보를 아래 계층(PDCP)으로 전달할 수 있다. 단말의 RLC/MAC, PHY 계층은 V2X 계층이 선택한 RAT으로 해당 메시지를 전송할 수 있다.
도 3a를 참조하면, V2X 어플리케이션 별 적절한 RAT을 선택하기 위하여 V2X 서비스와 그와 맵핑된 RAT 타입 정보를 이용하였다. V2X 어플리케이션 별 적절한 RAT을 선택하기 위한 또 다른 방법으로 V2X 서비스와 그와 맵핑된 주파수 대역을 이용할 수 있다. 도 3g는 V2X 서비스와 그에 맵핑된 주파수 대역을 도시한다. 예를 들면, 기본 안전 메시지 서비스(Basic Safety Message service)의 경우, V2X 서비스 ID 가 '0'이고, 기본 안전 메시지를 전송하기 위해 단말은 1 내지 100 MHz 주파수 대역을 선택하여 메시지를 보낼 수 있다. 응급 상황 발생시 V2X 단말이 감지한 위험 상황을 주변 V2X 단말에게 알리기 위한 이벤트 알림 메시지 서비스(Event Notification Message service)의 경우, V2X 서비스 ID가 '1'이고, 이벤트 알림 메시지를 전송하기 위해 단말은 100 내지 200 MHz 주파수 대역을 선택하여 메시지를 보낼 수 있다. 확장 센서 서비스(Extended Sensors service)의 경우, V2X 서비스 ID가 '2'이고, 확장 센서 서비스 메시지를 전송하기 위해 단말은 5.9 GHz 주파수 대역을 통해 메시지를 보낼 수 있다. 도 3g에 도시한 서비스 타입과 주파수 대역의 맵핑은 본 발명을 설명하기 위한 예시이며, 기본 안전 메시지 서비스가 1 내지 100 MHz 대역만 이용 가능함을 의미하는 것이 아니다. 어떤 주파수 대역이 V2X 서비스 타입 또는 V2X ID와 맵핑될지는 V2X 서비스를 제공하는 V2X 서비스 제공자에 의해 결정될 수 있다.
도 3g에 도시된 맵핑 정보는 본 발명을 적용하는데 있어서 도 3a에 도시된 맵핑 정보를 대체하여 또는 도 3a에 도시된 맵핑 정보와 함께 사용될 수 있다.
도 3h는 본 발명의 실시예에 따른 단말(310h)의 프로토콜 스택 및 동작을 나타낸다.
단말(310h)은 LTE sidelink(335h)와 NR sidelink(350h)를 포함할 수 있다. 상기 LTE sidelink(335h)는 L1 sidelink(345h)와 L2 sidelink(340h)로 구성될 수 있다. 상기 L1 sidelink(345h)는 PHY 계층으로 구성될 수 있다. 상기 L2 sidelink(340h)는 MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층으로 구성될 수 있다. 상기 NR sidelink(350h)는 L1 sidelink(360h)와 L2 sidelink(355h)로 구성될 수 있다. 상기 L1 sidelink(360h)는 PHY 계층으로 구성될 수 있다. 상기 L2 sidelink(355h)는 MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층, SDAP 계층으로 구성될 수 있다. 단말의 V2X application layer(315h)는 V2X 메시지를 생성하고, V2X 메시지와 그에 해당하는 V2X 서비스 ID를 V2X layer(320h)에게 전송할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 V2X layer(320h)는 도 3a에 도시된 V2X 서비스 ID와 RAT type의 맵핑 정보를 저장하고 있을 수 있다. V2X layer(320h)는 상기 수신한 V2X 메시지와 V2X 메시지에 해당하는 V2X 서비스 ID와 도 3a에 도시된 맵핑 정보를 기반으로, V2X application layer(315h)로부터 수신한 V2X 메시지를 어느 RAT으로 보낼지 결정할 수 있다. 예를 들면, V2X application layer(315h)가 V2X layer(320h)에게 보낸 V2X 서비스 ID가 BSM(basic safety message)를 나타낼 경우, V2X layer는 상기 메시지를 LTE RAT으로 보내야 함을 결정할 수 있고, LTE 모뎀의 인터페이스(325h)를 통해 LTE L2 sidelink(340h)에게 메시지를 전송할 수 있다. 상기 V2X 메시지를 수신한 LTE L2 sidelink(340h)는 LTE L1 sidelink(345h)를 통해 수신한 V2X 메시지를 LTE PC5 인터페이스로 전송할 수 있다. 또는, 예를 들면, V2X application layer(315h)가 V2X layer에게 보낸 V2X 서비스 ID가 Event Notification Message를 나타낼 경우, V2X layer(320h)는 상기 메시지를 NR RAT으로 보내야 함을 결정할 수 있고, NR 모뎀의 인터페이스(330h)를 통해 NR L2 sidelink(355h)에게 메시지를 전송할 수 있다. 상기 V2X 메시지를 수신한 NR L2 sidelink(355h)는 NR L1 sidelink(360h)를 통해 수신한 V2X 메시지를 NR PC5 인터페이스로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, V2X layer(320h)가 V2X application layer(315h)로부터 전달받은 V2X 메시지를 전송할 RAT 타입을 결정하는데 있어서 단말에 저장된 UE policy를 사용할 수 있다. 상기 단말에 저장된 UE policy는 application id 또는 data flow 또는 service id별로 어떤 통신 채널(예를 들면, PC5 sidelink 또는 Uu 등)을 사용할지 정보와 어떤 RAT 타입(예를 들면, LTE 또는 NR 등)을 사용할지 정보를 포함할 수 있다.
도 3i는 본 발명의 실시 예에 따른 단말(310i)의 프로토콜 스택 및 동작을 나타낸다.
단말(310i)은 LTE 통신 모뎀(335i)와 NR 통신 모뎀(350i)를 포함할 수 있다. 상기 LTE 통신 모뎀(335i)는 L1 계층(345i)과 L2 계층(340i)으로 구성될 수 있다. 상기 L1 계층(345i)은 PHY 계층으로 구성될 수 있다. 상기 L2 계층(340i)은 MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 LTE 통신 모뎀(335i)은 LTE Uu 통신 인터페이스(365i)와 LTE PC5 통신 인터페이스(370i)를 가질 수 있다. 상기 NR 계층(350i)는 L1 계층(360i)과 L2 계층(355i)으로 구성될 수 있다. 상기 L1 계층(360i)은 PHY 계층으로 구성될 수 있다. 상기 L2 계층(355i)은 MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층, SDAP 계층으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 NR 통신 모뎀(350i)은 NR Uu 통신 인터페이스(375i)와 NR PC5 통신 인터페이스(380i)를 가질 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 단말(310i)의 V2X application layer(315i)는 V2X 메시지를 생성하고, V2X 메시지와 그에 해당하는 application id 또는 data flow 또는 service id를 V2X layer(320i)에게 전송할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 V2X layer(320i)는 상기 수신한 V2X 메시지와 V2X 메시지에 해당하는 application id 또는 data flow 또는 service id와 단말에 저장된 UE policy정보를 기반으로, V2X application layer로부터 수신한 V2X 메시지를 전송하기 위하여 어떤 통신 채널(예를 들면, PC5 sidelink 또는 Uu 등)을 사용할지와 어떤 RAT 타입(예를 들면, LTE 또는 NR 등)을 사용할지를 결정할 수 있다.
예를 들면, V2X layer(320i)는 UE policy를 기반으로 V2X application layer(315i)로부터 수신한 V2X 메시지를 LTE RAT의 Uu 링크로 보내야 함을 결정할 수 있고, LTE 모뎀의 인터페이스(325i)를 통해 V2X 메시지와 통신 채널을 나타내는 정보를 LTE L2(340i)에게 전송할 수 있다. 상기 V2X 메시지를 수신한 LTE L2(340i)는 LTE L1(345i)를 통해 수신한 V2X 메시지를 전송할 수 있다. 또한, V2X layer(320i)로부터 수신한 통신 채널을 나타내는 정보를 이용하여 LTE Uu 인터페이스(365i)를 통해 메시지를 전송할 수 있다.
또는, V2X layer(320i)는 UE policy를 기반으로 V2X application layer(315i)로부터 수신한 V2X 메시지를 LTE RAT의 PC5 링크로 보내야 함을 결정할 수 있고, LTE 모뎀의 인터페이스(325i)를 통해 V2X 메시지와 통신 채널을 나타내는 정보를 LTE L2(340i)에게 전송할 수 있다. 상기 V2X 메시지를 수신한 LTE L2(340i)는 LTE L1(345i)를 통해 수신한 V2X 메시지를 전송할 수 있다. 또한, V2X layer(320i)로부터 수신한 통신 채널을 나타내는 정보를 이용하여 LTE PC5 인터페이스(370i)를 통해 메시지를 전송할 수 있다.
또는, V2X layer(320i)는 UE policy를 기반으로 V2X application layer(315i)로부터 수신한 V2X 메시지를 NR RAT의 Uu 링크로 보내야 함을 결정할 수 있고, NR 모뎀의 인터페이스(330i)를 통해 V2X 메시지와 통신 채널을 나타내는 정보를 NR L2(355i)에게 전송할 수 있다. 상기 V2X 메시지를 수신한 NR L2(355i)는 NR L1(360i)를 통해 수신한 V2X 메시지를 전송할 수 있다. 또한, V2X layer(320i)로부터 수신한 통신 채널을 나타내는 정보를 이용하여 NR Uu 인터페이스(375i)를 통해 메시지를 전송할 수 있다.
또는, V2X layer(320i)는 UE policy를 기반으로 V2X application layer로부터 수신한 V2X 메시지를 NR RAT의 PC5 링크로 보내야 함을 결정할 수 있고, NR 모뎀의 인터페이스(330i)를 통해 V2X 메시지와 통신 채널을 나타내는 정보를 NR L2(355i)에게 전송할 수 있다. 상기 V2X 메시지를 수신한 NR L2(355i)는 NR L1(360i)를 통해 수신한 V2X 메시지를 전송할 수 있다. 또한, V2X layer(320i)로부터 수신한 통신 채널을 나타내는 정보를 이용하여 NR PC5 인터페이스(380i)를 통해 메시지를 전송할 수 있다.
[실시예 D]
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 V2X 서비스 인증 절차를 나타낸다.
도 4a를 참고하면, 단말은 네트워크 초기 접속(initial attach) 또는 이동성(mobility) 발생 시 네트워크에 Registration Request 메시지를 전송할 수 있다(도4a 스텝 1).
단말은 상기 Registration Request 메시지에 포함된 Requested NSSAI에 V2X를 위한 네트워크 슬라이스를 나타내는 S-NSSAI(이하 S-NSSAI for eV2X)를 포함할 수 있다. 상기 S-NSSAI는 SST(Slice Service Type)과 SD(Slice Differentiator)로 구성될 수 있다.상기 단말은 S-NSSAI for eV2X의 SST필드에 차량 통신 서비스(V2X 또는 eV2X)를 나타내는 값을 포함할 수 있다. 또한,상기 단말은 S-NSSAI for eV2X의 SD 필드에 단말의 모드(차량 단말(Vehicle UE) 또는 보행자 단말(Pedestrian UE))를 나타내는 값을 포함할 수 있다.
단말은 상기 Registration Request 메시지에 단말이 지원하는 기능(UE 5GMM Core Network Capability) 정보를 포함할 수 있다.단말이 V2X over LTE PC5 기능을 지원할 경우,단말은 상기 UE 5GMM Core Network Capability에 V2X over LTE PC5 capability indication를 포함할 수 있다.단말이 V2X over NR PC5 기능을 지원할 경우,단말은 상기 UE 5GMM Core Network Capability에 V2X over NR PC5 capability indication를 포함할 수 있다.단말이 V2X over LTE PC5 와 V2X over NR PC5 기능을 모두 지원할 경우,단말은 상기 UE 5GMM Core Network Capability에 V2X over LTE PC5 capability indication과V2X over NR PC5 capability indication을 둘 다 포함하거나 또는 둘 다 지원함을 나타내는 하나의 V2X capability indication을 포함할 수 있다.
도 4a를 참고하면, 단말은 기지국((R)AN))에 접속하여 네트워크에 등록(registration)할 수 있다. 도 4a 스텝 1에서 단말로부터 Registration Request 메시지를 수신한 기지국은 상기 단말로부터 수신한 Registration Request 메시지를 AMF에게 전달할 수 있다(도 4a 스텝 2). 도 4a 스텝 2의 Registration Request 메시지를 수신한 AMF는 단말이 현재 접속한 기지국이 LTE 기지국(evolved E-UTRAN 또는 evolved eNB)인지 또는 NR 기지국(NG-RAN 또는 gNB)인지 판단할 수 있다.상기 AMF가 단말이 접속한 기지국을 판단하는 방법은 AMF가 수신한 도 4a의 스텝 2 메시지에 단말이 접속한 네트워크(Access Network, AN) 종류(LTE,NR또는 non-3GPP)의 정보가 포함될 수 있다.또는, AMF가 기지국과 연결(connection)을 맺을 때,AMF는 기지국의 종류가 LTE 기지국인지 또는 NR 기지국인지 알 수 있으며,어느 기지국과의 연결을 통해 스텝 2 메시지가 수신되었는지를 보고 단말이 접속한 네트워크(Access Network, AN)의 종류(예를 들면, LTE,NR 또는 non-3GPP등)를 판단할 수 있다.
UDM 또는 UDR에는 단말의 가입 정보(UE subscription) 및 단말이 지원하는 기능(UE capabilities) 정보가 저장되어 있을 수 있다. 단말 가입 정보는 단말이 가입한 슬라이스 정보(Subscribed S-NSSAIs) 등이 포함될 수 있다. 단말이 지원하는 기능 정보는 단말이 지원하는 RAT 타입(예를 들면, LTE, NR 등), 단말이 지원하는 통신 방법(예를 들면, LTE PC5, NR PC5, Uu 등), 단말이 지원하는 서비스(예를 들면, V2X over LTE PC5, V2X over NR PC5, V2X over Uu 등)등이 포함될 수 있다. 또한, 단말의 PC5통신(예를 들면, ProSe)에서 사용 가능한 UE-PC5-AMBR 값이 저장되어 있을 수 있다. UE-PC5-AMBR은 V2X 통신을 위한 LTE PC5와 NR PC5를 위한 값이 각각 정의되어 저장되어 있을 수 있다. 즉, UE-PC5-AMBR for V2X over LTE PC5와 UE-PC5-AMBR for V2X over NR PC5 값이 저장되어 있을 수 있다. 또는, RAT 타입의 종류에 관계 없이 V2X 통신을 위한 하나의 UE-PC5-AMBR for V2X over PC5 값이 저장되어 있을 수 있다.
도 4a를 참고하면, 스텝 3에서 AMF는 UDM에게 단말의 가입자 정보를 요청할 수 있다. 상기 도 4a의 스텝 3의 단말 가입자 정보 요청 메시지에는 단말의 ID(SUPI)와 단말이 현재 접속한 네트워크(AN) 정보(LTE, NR 또는 non-3GPP)가 포함될 수 있다.
도 4a를 참고하면, 스텝 3에서 단말 가입자 정보 요청 메시지를 수신한 UDM은 단말 ID(SUPI)에 해당하는 가입 정보가 UDM에 저장되어 있는지 확인할 수 있다.만약 저장되어 있지 않다면, 스텝 4에서 UDR에게 UDR에 저장된 데이터를 요청할 수 있다. 상기 도 4a의 스텝 4의 요청 메시지에는 단말을 나타내는 단말 ID (SUPI)가 포함될 수 있다. 또한, 상기 도 4a의 스텝 4의 요청 메시지에는 Event ID가 포함될 수 있다. 상기 Event ID는 단말의 UE capability 정보 획득 event 또는 단말의 UE capability 인증 event를 나타내는 ID가 포함될 수 있다. 또한, 상기 도 4a의 스텝 4의 요청 메시지에는 V2X서비스를 나타내는 Application ID가 포함될 수 있다. UDR은 단말 ID (SUPI)에 해당하는 정보를 찾아 도 4a의 스텝 5에서 UDM에게 회신할 수 있다. 상기 도 4a의 스텝 5의 회신 메시지에는 단말의 Subscribed S-NSSAIs 정보가 포함될 수 있다. 또한, UDR은 스텝 4의 요청 메시지에 포함된 Event ID 또는 Application ID를 보고, 해당 요청 메시지가 V2X 서비스 인증을 위한 요청임을 알고 V2X 서비스와 관련된 정보를 스텝 5의 회신 메시지에 포함할 수 있다.상기 V2X 서비스와 관련된 정보는 단말의 PC5 통신(예를 들면, ProSe)에서 사용 가능한 UE-PC5-AMBR 값을 포함할 수 있다.상기 UE-PC5-AMBR 값은 UE-PC5-AMBR for V2X over LTE PC5,UE-PC5-AMBR for V2X over NR PC5 또는 RAT 타입의 종류에 관계 없이 V2X 통신을 위한 하나의 UE-PC5-AMBR for V2X over PC5 값이 포함될 수 있다. 또는, 스텝 4의 요청 메시지에 Event ID 또는 Application ID가 포함되지 않았다면, UDR은 UDR이 저장하고 있는 UE capabilities 정보를 모두 스텝 5의 회신 메시지에 포함하여 UDM에게 전달할 수 있다. 상기 UE capabilities 정보는 UE-PC5-AMBR 값은 UE-PC5-AMBR for V2X over LTE PC5, UE-PC5-AMBR for V2X over NR PC5 또는 RAT 타입의 종류에 관계 없이 V2X 통신을 위한 하나의 UE-PC5-AMBR for V2X over PC5 값을 포함할 수 있다.
도 4a를 참고하면, 스텝 3에서 단말 가입자 정보 요청 메시지를 수신한 UDM에 단말 ID(SUPI)에 해당하는 가입 정보가 UDM에 저장되어 있거나, 또는 UDR로부터 스텝 5의 메시지를 수신한 UDM은 AMF에게 가입 정보 회신 메시지를 보낼 수 있다(스텝 6). 상기 가입 정보 회신 메시지에는 단말의 Subscribed S-NSSAIs 정보가 포함될 수 있다. 또한, 상기 가입 정보 회신 메시지에는 단말이 현재 접속한 네트워크(AN)에 해당하는 V2X 통신을 위한 UE-PC5-AMBR 값이 포함될 수 있다. 예를 들면,단말이 현재 LTE 기지국(evolved E-UTRAN 또는 evolved eNB)을 통해 AMF에 접속하였다면, UE-PC5-AMBR for V2X over LTE PC5 가 포함될 수 있다.또는, 단말이 현재 NR 기지국(NG-RAN 또는 gNB) 을 통해 AMF에 접속하였다면, UE-PC5-AMBR for V2X over NR PC5 가 포함될 수 있다. 또는, 단말이 현재 접속한 네트워크에 상관없이 UE-PC5-AMBR for V2X over LTE PC5 와 UE-PC5-AMBR for V2X over NR PC5 값이 둘 다 포함될 수 있다. 만약, UDM 또는 UDR에 저장된 UE-PC5-AMBR이 RAT 타입의 종류에 관계 없이 V2X 통신을 위한 하나의 UE-PC5-AMBR for V2X over PC5 값이라면, 상기 UE-PC5-AMBR for V2X over PC5 값이 포함될 수 있다.
도 4a를 참고하면, AMF는 스텝 6에서 수신한 단말 가입 정보를 기반으로 단말의 Registration Request 메시지를 처리하고, 단말의 등록 요청을 승인하기로 결정할 수 있다. AMF는 등록이 성공하였음을 나타내는 Registration Accept 메시지를 기지국((R)AN)을 통해 단말에게 송신할 수 있다(스텝 7과 스텝 8). 스텝 7에서 AMF가 기지국에게 보내는 Registration Accept 메시지에는 단말이 사용 가능한 슬라이스 정보인 Allowed NSSAI또는"V2X services authorized" indication이 포함될 수 있다. 또한, 상기 Registration Accept 메시지에는 단말을 나타내는 단말 ID(예를 들면, SUPI 또는 5G-GUTI 등)가 포함될 수 있다. 만약 상기 Registration Accept 메시지에 포함된 Allowed NSSAI에 S-NSSAI for eV2X가 포함되어 있거나 또는 Registration Accept 메시지에 "V2X services authorized" indication이 포함되어 있다면, 기지국은 이 정보를 기반으로 단말 ID로 구분 가능한 현재 접속한 단말이 차량 통신 서비스를 쓸 수 있는 인증 받은 단말임을 알 수 있다. 또한 상기 스텝 7에서 AMF가 기지국에게 보내는 Registration Accept 메시지에는 UE-PC5-AMBR 값이 포함될 수 있다. 예를 들면, AMF는 단말이 현재 접속한 네트워크(AN)에 해당하는 UE-PC5-AMBR 값만 포함할 수 있다.만약 단말이 현재 LTE 기지국(evolved E-UTRAN 또는 evolved eNB)을 통해 AMF에 접속하였다면, UE-PC5-AMBR for V2X over LTE PC5 가 포함될 수 있다.또는, 단말이 현재 NR 기지국(NG-RAN 또는 gNB)을 통해 AMF에 접속하였다면, UE-PC5-AMBR for V2X over NR PC5 가 포함될 수 있다. 또는, 단말이 현재 접속한 네트워크에 상관없이 UE-PC5-AMBR for V2X over LTE PC5 와 UE-PC5-AMBR for V2X over NR PC5 값이 둘 다 포함될 수 있다. 또는, RAT 타입의 종류에 관계 없이 V2X 통신을 위한 하나의 UE-PC5-AMBR for V2X over PC5 값이 포함될 수 있다.
도 4a를 참고하면, AMF로부터 Registration Accept 메시지를 수신한 기지국은 Registration Accept 메시지에 포함된 정보를 저장할 수 있다. 상기 Registration Accept 메시지에 포함되어 기지국이 저장하는 정보는Allowed NSSAI, "V2X services authorized" indication, 단말 ID, UE-PC5-AMBR for V2X over LTE PC5, UE-PC5-AMBR for V2X over NR PC5 또는 UE-PC5-AMBR for V2X over PC5 값이 있을 수 있다.
도 4a를 참고하면, 스텝 8에서 Registration Accept 메시지를 수신한 단말은 Registration Accept 메시지에 포함된 Allowed NSSAI를 보고 단말이 사용 가능한 슬라이스 정보를 확인할 수 있다. 상기 Allowed NSSAI에 S-NSSAI for eV2X가 포함되어 있다면, 단말은 차량 통신 서비스를 이용할 수 있다. 예를 들면, 단말은 상기 Allowed NSSAI에 S-NSSAI for eV2X가 포함되어 있다면, PDU Session Establishment 요청 메시지에 S-NSSAI for eV2X를 포함하여 세션 설정을 할 수 있다. 만약 단말이 LTE 기지국(evolved E-UTRAN 또는 evolved eNB)을 통해 AMF에 접속해 있다면, 단말은 "not served by NG-RAN" 모드 또는 "served by Evolved E-UTRAN" 모드 또는 "served by E-UTRAN" 모드로 동작할 수 있다. 예를 들면, 단말은 LTE PC5 통신을 위해 network scheduled operation mode 또는 autonomous resources selection mode로 동작할 수 있다. 즉, 상기 network scheduled operation mode로 동작하는 단말은 기지국에게 LTE PC5 통신을 위한 자원 요청을 할 수 있고, 기지국은 AMF로부터 수신한 UE-PC5-AMBR for V2X over LTE PC5 값을 이용하여 단말에게 자원을 할당할 수 있다. 상기 autonomous resources selection mode로 동작하는 단말은 기지국에게 LTE PC5 통신을 위한 자원을 요청하지 않고,단말에 미리 저장된(pre-configuration) 정보를 이용할 수 있다. 또한 상기 단말은 NR PC5 통신을 위해 autonomous resources selection mode로 동작할 수 있다. 즉, 상기 autonomous resources selection mode로 동작하는 단말은 기지국에게 NR PC5 통신을 위한 자원을 요청하지 않고,단말에 미리 저장된(pre-configuration) 정보를 이용할 수 있다. 만약 단말이 NR 기지국(NG-RAN 또는 gNB)을 통해 AMF에 접속해 있다면, 단말은 "not served by Evolved E-UTRAN" 모드 또는 "not served by E-UTRAN" 모드 또는 "served by NG-RAN" 모드로 동작할 수 있다. 예를 들면, 단말은 NR PC5 통신을 위해 network scheduled operation mode 또는 autonomous resources selection mode로 동작할 수 있다. 즉, 상기 network scheduled operation mode로 동작하는 단말은 기지국에게 NR PC5 통신을 위한 자원 요청을 할 수 있고,기지국은 AMF로부터 수신한 UE-PC5-AMBR for V2X over NR PC5 값을 이용하여 단말에게 자원을 할당할 수 있다. 상기 autonomous resources selection mode로 동작하는 단말은 기지국에게 NR PC5 통신을 위한 자원을 요청하지 않고, 단말에 미리 저장된(pre-configuration) 정보를 이용할 수 있다. 또한 상기 단말은 LTE PC5 통신을 위해 autonomous resources selection mode로 동작할 수 있다. 즉, 상기 autonomous resources selection mode로 동작하는 단말은 기지국에게 LTE PC5 통신을 위한 자원을 요청하지 않고, 단말에 미리 저장된(pre-configuration) 정보를 이용할 수 있다.
도 4a를 참고하면, 스텝 8에서 단말이 수신한 Registration Accept 메시지에 포함된 Allowed NSSAI에 S-NSSAI for eV2X가 포함되어 있지 않다면, 단말은 V2X 서비스를 위한 PDU Session 요청을 하지 못할 수 있다. 예를 들면,PDU Session Establishment 요청 메시지를 보낼 때 상기 요청 메시지에 S-NSSAI for eV2X를 포함하지 못 할 수 있다. 또한, 단말은 LTE PC5 와 NR PC5 통신을 위해 network scheduled operation mode로 동작할 수 없을 수 있다. 다만, 단말은 LTE PC5 와 NR PC5 통신을 위한 autonomous resources selection mode로 동작할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른,단말이 이동하여 기지국을 옮길 때, source 기지국에서 target 기지국으로 전달되는 정보를 도시한다.
도 4b를 참고하면, Source (R)AN은 단말이 현재 접속해 있는 기지국을 나타낸다. Source (R)AN 은 도 4a 스텝 7에서 AMF로부터 수신한 정보를 UE Context로 저장하고 있다. 또한, 상기 UE Context에는 각 RAT 타입 별 단말의 현재 PC5 mode 정보(network scheduled operation mode 또는 autonomous resources selection mode)를 포함할 수 있다. 예를 들면, Source (R)AN이 NR 기지국(NG-RAN 또는 gNB)인 경우, 단말의 PC5 mode는 LTE RAT은 autonomous resources selection mode, NR RAT은 network scheduled operation mode일 수 있으며, 해당 정보가 UE context로 Source (R)AN에 저장되어 있을 수 있다. 단말이 Source (R)AN에서 Target (R)AN으로 핸드오버 시, Source (R)AN은 상기 UE context 정보를Target (R)AN에게 넘겨줄 수 있다(도 4b의 스텝 1). 그리고, Target (R)AN은 source (R)AN에게 UE context response 메시지를 전송할 수 있다(도 4b의 스텝 2).
도 5는 본 발명에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 단말은 송수신부(520) 및 단말의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(510)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 송수신부(520)는 송신부(523) 및 수신부(525)를 포함할 수 있다.
송수신부(520)는 다른 네트워크 엔티티들과 신호를 송수신할 수 있다.
제어부(510)는 상술한 실시 예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 단말을 제어할 수 있다. 한편, 상기 제어부(510) 및 송수신부(520)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다. 그리고, 상기 제어부(510) 및 송수신부(520)는 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 예를 들면 제어부(510)는 회로(circuit), 어플리케이션 특정(application-specific) 회로, 또는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다. 또한, 단말의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 단말 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 네트워크 엔터티(Network Entity)의 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 엔터티는 송수신부(620) 및 네트워크 엔터티의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(610)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 송수신부(620)는 송신부(623) 및 수신부(625)를 포함할 수 있다.
송수신부(620)는 다른 네트워크 엔터티들과 신호를 송수신할 수 있다.
제어부(610)는 상술한 실시 예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 네트워크 엔터티를 제어할 수 있다. 한편, 상기 제어부(610) 및 송수신부(620)는 반드시 별도의 모듈들로 구현되어야 하는 것은 아니고, 단일 칩과 같은 형태로 하나의 구성부로 구현될 수 있음은 물론이다. 그리고, 상기 제어부(610) 및 송수신부(620)는 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 예를 들면 제어부(610)는 회로(circuit), 어플리케이션 특정(application-specific) 회로, 또는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다. 또한, 네트워크 엔터티의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 네트워크 엔터티 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다.
상기 도 1a 내지 도 6이 예시하는 구성도, 제어/데이터 신호 송신 방법의 예시도, 동작 절차 예시도, 구성도들은 본 개시의 권리범위를 한정하기 위한 의도가 없음을 유의하여야 한다. 즉, 상기 도 1a 내지 도 6에 기재된 모든 구성부, 엔터티, 또는 동작의 단계가 개시의 실시를 위한 필수구성요소인 것으로 해석되어서는 안되며, 일부 구성요소 만을 포함하여도 개시의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 구현될 수 있다.
앞서 설명한 기지국이나 단말의 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 기지국 또는 단말 장치 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다. 즉, 기지국 또는 단말 장치의 제어부는 메모리 장치 내에 저장된 프로그램 코드를 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)에 의해 읽어내어 실행함으로써 앞서 설명한 동작들을 실행할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 엔터티, 기지국 또는 단말 장치의 다양한 구성부들과, 모듈(module)등은 하드웨어(hardware) 회로, 일 예로 상보성 금속 산화막 반도체(complementary metal oxide semiconductor) 기반 논리 회로와, 펌웨어(firmware)와, 소프트웨어(software) 및/혹은 하드웨어와 펌웨어 및/혹은 머신 판독 가능 매체에 삽입된 소프트웨어의 조합과 같은 하드웨어 회로를 사용하여 동작될 수도 있다. 일 예로, 다양한 전기 구조 및 방법들은 트랜지스터(transistor)들과, 논리 게이트(logic gate)들과, 주문형 반도체와 같은 전기 회로들을 사용하여 실시될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (1)

  1. 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
    기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
    상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.
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