KR20190138202A - 무선 통신 시스템에서 암호화 및 복호화 처리를 가속화하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 암호화 및 복호화 처리를 가속화하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시는 상위 PDCP 계층 장치가 상위 계층으로부터 데이터를 수신하는 단계; 상기 상위 PDCP 계층 장치가 상기 수신한 데이터를 하위 PDCP 계층 장치들에게 분산하여 제공하는 단계; 상기 상위 PDCP 계층으로부터 제공된 데이터를 상기 하위 PDCP 계층 장치들이 병렬적으로 데이터를 암호화하여 각 하위 계층들에게 제공하는 단계; 및 상기 하위 PDCP 계층들이 제공한 데이터를 상기 각 하위 계층들이 데이터를 처리하는 단계를 포함하는 무선 통신 시스템에서 암호화 및 복호화 처리를 가속화하는 방법을 개시한다.

Description

무선 통신 시스템에서 암호화 및 복호화 처리를 가속화하는 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR ACCELERATING ENCRYPTION AND DECRPYTION PROCESSING IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 개시는 무선 통신 시스템에서의 암호화 및 복호화 처리에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 3GPP에서 정한 5G 통신 시스템은 New Radio (NR) 시스템이라고 불리고 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 논의되었고, NR 시스템에 적용되었다. 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), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 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 5G 통신이 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.
상술한 것과 이동통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 효과적으로 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다.
개시된 실시예는 이동통신 시스템에서 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
일부 실시예에 따른 무선통신 시스템에서 암호화 및 복호화 처리를 가속화하는 방법은, 상위 PDCP 계층 장치가 상위 계층으로부터 데이터를 수신하는 단계; 상기 상위 PDCP 계층 장치가 상기 수신한 데이터를 하위 PDCP 계층 장치들에게 분산하여 제공하는 단계; 상기 상위 PDCP 계층으로부터 제공된 데이터를 상기 하위 PDCP 계층 장치들이 병렬적으로 데이터를 암호화하여 각 하위 계층들에게 제공하는 단계; 및 상기 하위 PDCP 계층들이 제공한 데이터를 상기 각 하위 계층들이 데이터를 처리하는 단계를 포함할 수 있다.
개시된 실시예는 이동통신 시스템에서 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
도 1a는 일부 실시예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 일부 실시예에 따른 는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 일부 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1d는 일부 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 1e는 일부 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템에서의 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국과 단말 간의 RRC 연결 설정을 수행하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 1f는 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 설명하는 도면이다.
도 1g는 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용한 송신단(기지국 혹은 단말)을 도시한 도면이다.
도 1h는 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용한 수신단(기지국 혹은 단말)을 도시한 도면이다.
도 1i는 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 이중 접속 기술(Dual connectivity) 혹은 패킷 중복 전송 기술(packet duplication)에 적용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1j와 1k는 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 이중 접속 기술을 사용하는 스플릿 베어러에 적용한 송신단(기지국 혹은 단말)과 수신단(기지국 혹은 단말)을 도시한 도면이다.
도 1l은 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조가 확장되어 적용되는 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 1m은 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 1n은 일부 실시예에 따른 캐리어 집적 기술 혹은 이중 접속 기술에서 패킷 중복 전송 기술이 적용된 베어러에 대해서 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용했을 때를 설명하는 도면이다.
도 1o와 도 1p는 일부 실시예에 따른 불필요한 프로세싱 부담을 막을 수 있는 방안을 나타낸 도면이다.
도 1q는 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조에서 송신단(단말 혹은 기지국) 혹은 수신단(단말 혹은 기지국) 동작을 나타낸 도면이다.
도 1r에 일부 실시예에 따른 단말의 세부 구조를 도시한 도면이다.
도 1s는 일부 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 개시를 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.
마찬가지 이유로 첨부된 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity, 네트워크 엔티티)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, gNode B, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.
또한 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 또는 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.
차세대 이동 통신 시스템에서는 더 높은 데이터 전송률을 지원하고, 더 낮은 전송 지연을 제공하는 것을 목표로 한다. 따라서 단말 혹은 기지국은 더 높은 데이터 전송률을 지원하기 위해 데이터 처리를 상기 데이터 전송률에 맞게 수행할 수 있어야 하며, 더 낮은 전송 지연을 제공하기 위해 더 빠른 데이터 처리를 수행할 수 있어야 한다. 따라서 본 발명에서는 단말 혹은 기지국에서 데이터 처리 복잡도가 높은 암호화(ciphering) 및 복호화(deciphering) 절차를 가속화할 수 있는 방안을 제안하며, 제안한 방법으로 높은 데이터 전송률과 낮은 전송 지연을 갖는 서비스를 제공할 수 있도록 한다.
차세대 이동 통신 시스템에서 단말 혹은 기지국의 데이터 처리 절차 중에서 가장 복잡도가 높은 데이터 처리 중에 하나는 암호화(ciphering) 및 복호화(deciphering) 절차이다. 따라서 송신단 및 수신단에서 암호화 및 복호화 절차를 가속화하기 위해 하드웨어 가속기(Hardware accelerator)를 도입하여 사용할 수 있다. 하지만 높은 데이터 전송률과 낮은 전송 지연을 달성하기 위해서 더 빠른 데이터 처리가 요구될 수 있어, 본 발명에서는 암호화 및 복호화 절차를 가속화할 수 있는 PDCP 계층 장치의 스플릿(split) 구조를 제안한다. 상기 제안한 구조 내에서는 암호화 및 복호화 절차를 병렬 처리할 수 있도록 하며, 하드웨어 가속기로 병렬 처리를 수행할 수 있도록 하여 2배 가량 더 빠른 암호화 및 복호화 처리를 수행할 수 있도록 한다.
무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 또는 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced(LTE-A), LTE-Pro, 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다.
광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(DL; DownLink)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(UL; UpLink)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(UE; User Equipment 또는 MS; Mobile Station)이 기지국(eNode B 또는 BS; Base Station)으로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 각 사용자 별로 데이터 또는 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성(Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 또는 제어정보를 구분한다.
LTE 이후의 향후 통신 시스템으로서, 즉, 5G 통신시스템은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 동시에 만족하는 서비스가 지원되어야 한다. 5G 통신시스템을 위해 고려되는 서비스로는 향상된 모바일 광대역 통신(eMBB; Enhanced Mobile BroadBand), 대규모 기계형 통신(mMTC; massive Machine Type Communication), 초신뢰 저지연 통신(URLLC; Ultra Reliability Low Latency Communication) 등이 있다.
일부 실시예에 따르면, eMBB는 기존의 LTE, LTE-A 또는 LTE-Pro가 지원하는 데이터 전송 속도보다 더욱 향상된 데이터 전송 속도를 제공하는 것을 목표로 할 수 있다. 예를 들어, 5G 통신시스템에서 eMBB는 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 최대 전송 속도(peak data rate), 상향링크에서는 10Gbps의 최대 전송 속도를 제공할 수 있어야 한다. 또한 5G 통신시스템은 최대 전송 속도를 제공하는 동시에, 증가된 단말의 실제 체감 전송 속도(User perceived data rate)를 제공해야 할 수 있다. 이와 같은 요구 사항을 만족시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 더욱 향상된 다중 안테나 (MIMO; Multi Input Multi Output) 전송 기술을 포함하여 다양한 송수신 기술의 향상을 요구될 수 있다. 또한 현재의 LTE가 사용하는 2GHz 대역에서 최대 20MHz 전송대역폭을 사용하여 신호를 전송하는 반면에 5G 통신시스템은 3~6GHz 또는 6GHz 이상의 주파수 대역에서 20MHz 보다 넓은 주파수 대역폭을 사용함으로써 5G 통신시스템에서 요구하는 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다.
동시에, 5G 통신시스템에서 사물 인터넷(IoT; Internet of Thing)와 같은 응용 서비스를 지원하기 위해 mMTC가 고려되고 있다. mMTC는 효율적으로 사물 인터넷을 제공하기 위해 셀 내에서 대규모 단말의 접속 지원, 단말의 커버리지 향상, 향상된 배터리 시간, 단말의 비용 감소 등이 요구될 수 있다. 사물 인터넷은 여러 가지 센서 및 다양한 기기에 부착되어 통신 기능을 제공하므로 셀 내에서 많은 수의 단말(예를 들어, 1,000,000 단말/km2)을 지원할 수 있어야 한다. 또한 mMTC를 지원하는 단말은 서비스의 특성상 건물의 지하와 같이 셀이 커버하지 못하는 음영지역에 위치할 가능성이 높으므로 5G 통신시스템에서 제공하는 다른 서비스 대비 더욱 넓은 커버리지가 요구될 수 있다. mMTC를 지원하는 단말은 저가의 단말로 구성되어야 하며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 10~15년과 같이 매우 긴 배터리 생명시간(battery life time)이 요구될 수 있다.
마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적(mission-critical)으로 사용되는 셀룰러 기반 무선 통신 서비스로서, 로봇(Robot) 또는 기계 장치(Machinery)에 대한 원격 제어(remote control), 산업 자동화(industrial automation), 무인 비행장치(Unmanned Aerial Vehicle), 원격 건강 제어(Remote health care), 비상 상황 알림(emergency alert) 등에 사용되는 서비스 등에 사용될 수 있다. 따라서 URLLC가 제공하는 통신은 매우 낮은 저지연(초저지연) 및 매우 높은 신뢰도(초신뢰도)를 제공해야 할 수 있다. 예를 들어, URLLC을 지원하는 서비스는 0.5 밀리초보다 작은 무선 접속 지연시간(Air interface latency)를 만족해야 하며, 동시에 10-5 이하의 패킷 오류율(Packet Error Rate)의 요구사항을 가질 수 있다. 따라서, URLLC을 지원하는 서비스를 위해 5G 시스템은 다른 서비스보다 작은 전송 시간 구간(TTI; Transmit Time Interval)를 제공해야 하며, 동시에 통신 링크의 신뢰성을 확보하기 위해 주파수 대역에서 넓은 리소스를 할당해야 하는 설계사항이 요구될 수 있다.
전술한 5G 통신 시스템에서 고려되는 세가지 서비스들, 즉 eMBB, URLLC, mMTC는 하나의 시스템에서 다중화되어 전송될 수 있다. 이 때, 각각의 서비스들이 갖는 상이한 요구사항을 만족시키기 위해 서비스 간에 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라미터를 사용할 수 있다. 다만, 전술한 mMTC, URLLC, eMBB는 서로 다른 서비스 유형의 일 예일 뿐, 본 개시의 적용 대상이 되는 서비스 유형이 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.
또한, 이하에서 LTE, LTE-A, LTE Pro 또는 5G(또는 NR) 시스템을 일례로서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.
도 1a는 일부 실시예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20)과 MME (1a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(1a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1a-35)은 ENB(1a-05 내지 1a-20) 및 S-GW(1a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1a에서 ENB(1a-05 내지 1a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B(Node B)에 대응된다. ENB는 UE(1a-35)와 무선 채널로 연결될 수 있고 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행할 수 있다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요할 수 있으며, 이를 ENB(1a-05 ~ 1a-20)가 담당할 수 있다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어할 수 있다. 예를 들면, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용할 수 있다. 또한 ENB는 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용할 수 있다. S-GW(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(1a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거할 수 있다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결될 수 있다.
도 1b는 일부 실시예에 따른 는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. 도 1b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 1b-05, 1b-40), RLC (Radio Link Control 1b-10, 1b-35), MAC (Medium Access Control 1b-15, 1b-30)을 포함할 수 있다. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)(1b-05, 1b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당할 수 있다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다. 물론 하기 예시에 제한되는 것은 아니다.
- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
일부 실시예에 따르면, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(1b-10, 1b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행할 수 있다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 수 있다. 다만, 하기 예시에 제한되는 것은 아니다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
일부 실시예에 따르면, MAC(1b-15, 1b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행할 수 있다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 수 있다. 다만, 하기 예시에 제한되는 것은 아니다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
일부 실시예에 따르면, 물리 계층(1b-20, 1b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다. 물론, 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.
도 1c는 일부 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다. 도 1c을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 혹은 2g)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 혹은 NR 기지국)(1c-10) 과 NR CN (1c-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(1c-15)은 NR gNB(1c-10) 및 NR CN (1c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.
도 1c에서 NR gNB(1c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응될 수 있다. NR gNB는 NR UE(1c-15)와 무선 채널로 연결될 수 있으며, 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요할 수 있으며, 이를 NR NB(1c-10)가 담당할 수 있다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어할 수 있다. 차세대 이동통신 시스템은 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용할 수 있으며, 추가적으로 빔포밍 기술이 사용될 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, NR gNB는 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용할 수 있다. NR CN (1c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행할 수 있다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결될 수 있다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (1c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. MME는 기존 기지국인 eNB (1c-30)과 연결될 수 있다.
도 1d는 일부 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. 도 1d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR SDAP(Service Data Adaptation Protocol)(1d-01, 1d-45), NR PDCP(Packet Data Convergent Protocol)(1d-05, 1d-40), NR RLC(Radio Link Control)(1d-10, 1d-35), NR MAC(1d-15, 1d-30)을 포함할 수 있다.
NR SDAP(1d-01, 1d-45)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. 물론, 하기 예시에 제한되는 것은 아니다.
- 사용자 데이터의 전달 기능(transfer of user plane data)
- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow와 데이터 베어러의 맵핑 기능(mapping between a QoS flow and a DRB for both DL and UL)
- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow ID를 마킹 기능(marking QoS flow ID in both DL and UL packets)
- 상향 링크 SDAP PDU들에 대해서 relective QoS flow를 데이터 베어러에 맵핑시키는 기능 (reflective QoS flow to DRB mapping for the UL SDAP PDUs).
SDAP 계층 장치에 대해 단말은 RRC 메시지로 각 PDCP 계층 장치 별로 또는 베어러 별로 또는 로지컬 채널 별로, SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 또는 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있다. 또한 SDAP 계층 장치는 SDAP 헤더가 설정된 경우, SDAP 헤더의 NAS(Non Access Stratum) QoS(Quality of Service) 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와 AS(Access Stratum) QoS 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)로 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS flow와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 혹은 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. 또한 일부 실시예에 따르면, QoS 정보는 원할한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케쥴링 정보 등으로 사용될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, NR PDCP (1d-05, 1d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되는 것은 아니다.
헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능 (Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
일부 실시예에 따르면, NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCPPDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능, 또는 순서를 고려하지 않고 바로 전달하는 기능, , 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능 및, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능 중 적어도 하나의 기능을 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, NR RLC(1d-10, 1d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되는 것은 아니다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
일부 실시예에 따르면, NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능, 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능 및 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 NR RLC 장치는 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, 수신한 RLC PDU가 segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 접합 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능, 및 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, NR MAC(1d-15, 1d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되지 않는다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
일부 실시예에 따르면, NR PHY 계층(1d-20, 1d-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.
도 1e는 일부 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템에서의 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국과 단말 간의 RRC 연결 설정을 수행하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 1e를 참조하면, 기지국은 RRC 연결 모드에서 데이터를 송수신하는 단말이 소정의 이유로 혹은 일정 시간 동안 데이터의 송수신이 없으면 RRCConnectionRelease 메시지를 단말에게 보내어 단말을 RRC 유휴모드로 전환하도록 할 수 있다(1e-01). 추후에 현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말 (이하 idle mode UE)은 전송할 데이터가 발생하면 기지국과 RRC connection establishment과정을 수행할 수 있다.
단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRCConnectionRequest 메시지를 기지국으로 전송한다 (1e-05). RRCConnectionRequest 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 포함될 수 있다.
기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup 메시지를 전송한다(1e-10). RRCConnectionSetup 메시지에는 각 로지컬 채널 별 설정 정보, 베어러 별 설정 정보, PDCP 계층 장치의 설정 정보, RLC 계층 장치의 설정 정보, MAC 계층 장치의 설정 정보가 포함될 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, RRCConnectionSetup 메시지 내에는 PDCP 계층 장치의 설정 정보, 베어러 식별자, 로지컬 채널 식별자, 로지컬 채널과 셀(주파수) 간의 맵핑 정보, 셀 그룹 설정 정보, 이중 접속 기술에 사용할 임계값 등이 설정됨으로써 이중 접속 기술(dual connectivity)과 캐리어 집적 기술(Carrier aggregation) 등을 단말에게 설정해줄 수 있다. 또한 일부 실시예에 따르면, RRCConnectionSetup 메시지에는 RRC 연결 구성 정보 등이 수납될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, RRC 연결은 SRB (Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용될 수 있다. RRC 연결을 설정한 단말은 RRCConnetionSetupComplete 메시지를 기지국으로 전송한다 (1e-15).
RRCConnetionSetupComplete 메시지는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 AMF 혹은 MME에게 요청하는 SERVICE REQUEST라는 제어 메시지를 포함할 수 있다. 기지국은 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 수납된 SERVICE REQUEST 메시지를 AMF 또는 MME로 전송한다 (1e-20), AMF 또는 MME는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단할 수 있다.
판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면 AMF 또는 MME는 기지국에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST라는 메시지를 전송한다(1e-25). INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 메시지에는 DRB (Data Radio Bearer) 설정 시 적용할 QoS (Quality of Service) 정보, 그리고 DRB에 적용할 보안 관련 정보 (예를 들어 Security Key, Security Algorithm) 등의 정보가 포함될 수 있다.
기지국은 단말과 보안을 설정하기 위해서 SecurityModeCommand 메시지(1e-30)와 SecurityModeComplete 메시지(1e-35)를 교환한다. 보안 설정이 완료되면 기지국은 단말에게 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송한다(1e-40).
RRCConnectionReconfiguration 메시지에는 각 로지컬 채널 별 설정 정보, 베어러 별 설정 정보, PDCP 계층 장치의 설정 정보, RLC 계층 장치의 설정 정보, MAC 계층 장치의 설정 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, RRCConnectionReconfiguration 메시지 내에는 PDCP 계층 장치의 설정 정보와 베어러 식별자, 로지컬 채널 식별자, 로지컬 채널과 셀(주파수) 간의 맵핑 정보, 셀 그룹 설정 정보, 이중 접속 기술에 사용할 임계값 등이 설정됨으로써 이중 접속 기술(dual connectivity)과 캐리어 집적 기술(Carrier aggregation) 등을 단말에게 설정해줄 수 있다. 또한 RRCConnectionReconfiguration 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함될 수 있으며, 단말은 DRB 설정 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송한다(1e-45). 단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 AMF 혹은 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송하고 연결을 완료할 수 있다(1e-50).
상술한 과정들이 모두 완료되면 단말은 기지국과 코어 네트워크를 통해 데이터를 송수신한다(1e-55, 1e-60). 일부 실시예에 따르면, 데이터 전송 과정은 크게 RRC 연결 설정, 보안 설정, DRB설정의 3단계로 구성된다. 또한 기지국은 소정의 이유로 단말에게 설정을 새로 해주거나 추가하거나 변경하기 위해서 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 전송할 수 있다(1e-65). RRC Connection Reconfiguration 메시지에는 각 로지컬 채널 별 설정 정보, 베어러 별 설정 정보, PDCP 계층 장치의 설정 정보, RLC 계층 장치의 설정 정보, MAC 계층 장치의 설정 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 또한 RRC Connection Reconfiguration 메시지 내에는 PDCP 계층 장치의 설정 정보, 베어러 식별자, 로지컬 채널 식별자, 로지컬 채널과 셀(주파수) 간의 맵핑 정보, 셀 그룹 설정 정보, 이중 접속 기술에 사용할 임계값 등이 설정됨으로써 이중 접속 기술(dual connectivity)과 캐리어 집적 기술(Carrier aggregation) 등을 단말에게 설정해줄 수 있다.
도 1f는 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 설명하는 도면이다.
도 1f를 참조하면 1f-01은 일반적인 베어러에서 데이터를 처리하는 계층 장치 구조를 나타낸 도면이다. 1f-01의 계층 장치 구조는 송신단에서 처리하는 데이터 처리 절차의 역순으로 수신단에서 데이터 처리 절차를 수행하는 구조를 가지고 있다.
예를 들면 수신단(예를 들면 단말 혹은 기지국)은 PHY 계층 장치(1f-20)에서 수신한 데이터를 처리하여 MAC 계층 장치(1f-15)로 데이터(예를 들면 MAC PDU)를 전달하고, MAC 계층 장치는 PHY 계층 장치(1f-20)에서 전달 받은 데이터에서 MAC 헤더를 읽어 들이고, 로지컬 채널 식별자를 확인하고 로지컬 채널 식별자에 해당하는 로지컬 채널 혹은 RLC 계층 장치(1f-10)로 데이터(예를 들면 RLC PDU)를 전달한다.
만약 PHY 계층 장치(1f-20)에서 전달 받은 데이터 내에 MAC 제어 정보(MAC Control element)가 포함된 경우, MAC 계층 장치(1f-15)는 제어 정보를 확인하고 그에 상응하는 MAC 계층 장치의 처리 절차를 수행한다.
일부 실시예에 따르면, MAC 계층 장치(1f-15)는 복수 개의 고유한 로지컬 채널 식별자를 갖는 RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, 1f-01에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 RLC 계층 장치(1f-10)를 갖는 것으로 설명한다. MAC 계층 장치로부터 데이터를 수신한 RLC 계층 장치(1f-10)는 RLC 헤더를 읽어 들이고, 데이터의 분할 여부를 확인하고, 분할되지 않은 데이터는 상위 PDCP 계층 장치(1f-05)로 전달하며, 분할된 데이터는 버퍼에 저장해놓고, 추후에 나머지 분할된 데이터들이 수신되면 재조립을 수행하여 완전한 데이터(예를 들면 complete RLC SDU)를 구성하여 상위 PDCP 계층 장치(1f-05)로 전달할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, RLC 계층 장치(1f-10)는 도 1b에서 설명한 것과 같이 LTE RLC 계층 장치일 경우에는 RLC 일련번호를 기준으로 순서대로 정렬하여 상위 PDCP 계층 장치(1f-05)에게 데이터(예를 들면 PDCP PDU)를 전달할 수 있으며, 만약 도 1d에서 설명한 것과 같이 NR RLC 계층 장치일 경우에는 RLC 일련번호와 상관없이 즉, 순서와 상관없이 분할되지 않은 데이터는 바로 상위 PDCP 계층 장치(1f-05)로 전달할 수 있다.
수신단의 PDCP 계층 장치(1f-05)는 RLC 계층 장치(1f-10)로부터 수신한 데이터의 PDCP 헤더를 확인하고, 복호화(deciphering) 절차를 수행하고, 무결성 검증이 설정된 경우, 무결성 검증(Integrity verification) 절차를 수행하고, PDCP 일련번호 순으로 정렬하여 PDCP 일련번호 순서대로 상위 계층 장치로 데이터(예를 들면 PDCP SDU)를 전달할 수 있다. 만약 헤더 압축 및 해제(ROHC header compression/decompression)가 설정된 경우, PDCP 계층 장치(1f-05)는 PDCP 일련번호 순서대로 헤더 압축 해제 절차를 수행할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 도 1f-01에서의 각 계층 장치들은 양방향(송신 혹은 수신) 데이터 처리(상향링크 데이터 처리 혹은 하향 링크 데이터 처리)를 지원할 수 있다. 또한 본 발명에서 제안하는 구조는 도 1d에서 설명한 것과 같은 SDAP 계층 장치를 가지는 프로토콜에서도 적용 가능하며, 도 1b에서 설명한 것과 같은 SDAP 계층 장치가 없는 프로토콜에서도 적용 가능하다.
송신단(예를 들면 단말 혹은 기지국)의 경우, 상위 계층 장치에서 데이터를 수신하면 하위 PDCP 계층 장치(1f-05)로 데이터(예를 들면 PDCP SDU)를 전달할 수 있다. 만약 PDCP 계층 장치(1f-05)에서 상위 계층 장치로부터의 데이터를 수신하면, PDCP 계층 장치(1f-05)는 헤더 압축 및 압축해제 프로토콜(ROHC header compression/decompression)이 설정된 경우, 헤더 압축을 수행할 수 있다. PDCP 계층 장치(1f-05)는 무결성 보호(Integrity protection)이 설정된 경우, PDCP 헤더를 생성하고 PDCP PDU(PDCP 헤더와 PDCP SDU)에 무결성 보호를 수행하고, MAC-I를 생성하고 PDCP SDU와 MAC-I에 대해 암호화를 수행하고 PDCP 헤더를 접합하고 하위 RLC 계층 장치(1f-10)로 데이터를 전달할 수 있다.
RLC 계층 장치(1f-10)는 하위 MAC 계층 장치(1f-15)로부터 할당 받은 전송 자원 크기에 대응되도록 데이터들(예를 들면 RLC PDU들)을 구성하고 하위 MAC 계층 장치(1f-15)에 전달할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, RLC 계층 장치(1f-10)는 전송 자원에 대응되도록 데이터를 구성할 때 필요한 경우, 분할 동작을 수행하고 대응하는 RLC 헤더를 구성하고 업데이트할 수 있다.
RLC 계층 장치(1f-10)로부터 데이터를 수신하면 MAC 계층 장치(1f-15)는 RLC 계층 장치들(로지컬 채널들)로부터 수신한 데이터들을 로지컬 채널에 대응되도록 로지컬 채널 식별자를 할당하고 크기에 대응하는 L 필드를 할당하고 MAC 헤더를 구성하여 전송 자원에 대응되는 데이터(예를 들면 MAC PDU)를 구성하고 하위 PHY 계층 장치(1f-20)으로 전달하여 PHY 계층 장치(1f-20)에서 물리적으로 전송할 수 있다.
상술한 바와 같이 1f-01과 같이 각 베어러 혹은 각 로지컬 채널에 해당하는 데이터 처리는 하나의 RLC 계층 장치와 하나의 PDCP 계층 장치에서 수행된다. 따라서 데이터 처리의 복잡도가 가장 높은 암호화(ciphering) 혹은 복호화(deciphering) 절차는 송신되는 혹은 수신되는 일련의 데이터들에 대해서 하나의 PDCP 계층 장치에서 순차적으로 수행된다(Sequential processing). 따라서 일련의 데이터들에 대한 암호화 혹은 복호화 절차를 가속화하기 위해 하드웨어 가속기(Hardware accelerator)를 적용할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 하드웨어 가속기는 SOC 칩(chip) 내의 별도 블록일 수 있으며, 하나의 모뎀 내에서 구현될 수 있다. 또한 하드웨어 가속기는 메인 CPU으로의 access가 없으며, 메인 CPU의 프로세싱 능력을 필요로 하지 않는 별도의 하드웨어 모듈일 수 있다. 또한 일부 실시예에 따르면 하드웨어 가속기는 반복적이고 지속적인 프로세싱에서 효율이 굉장히 높을 수 있다.
본 발명에서는 도시된 1f-01과 같은 프로토콜 계층 장치 구조에서 순차적인 암호화 및 복호화 절차(Sequential processing)를 더 빠르게 수행할 수 있도록 하기 위해 1f-02와 같이 PDCP 계층 장치의 스플릿(Split) 구조를 제안한다. PDCP 계층 장치의 스플릿 구조에서는 도 1b 혹은 도 1d에서 설명한 PDCP 계층 장치의 기능들을 상위 PDCP 계층 장치(Upper PDCP entity, 1f-25)와 하위 PDCP 계층 장치(Lower PDCP entity, 1f-30, 1f-35)로 기능들을 나누어 수행하는 것을 특징으로 한다.
예를 들면 상위 PDCP 계층 장치(1f-25)는 윈도우 상태 변수(state variables) 혹은 타이머(reordering timer)를 관리하고 송신 또는 수신 PDCP 윈도우를 구동할 수 있고, PDCP 일련번호 기반 중복 패킷 탐지 또는 순서 재정렬 기능을 수행할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다. 하위 PDCP 계층 장치(1f-30, 1f-35)는 중복 패킷 탐지 또는 암호화 및 복호화 절차를 수행할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.
또한 일부 실시예에 따르면, 수신단의 상위 PDCP 계층 장치(1f-25)는 하나의 계층 장치로써 두 개의 하위 PDCP 계층 장치들(1f-30, 1f-35)로부터 복호화 절차가 병렬적으로 처리(parallel processing)된 데이터들을 수신하고 순서대로 정렬하여 상위 계층 장치로 전달 할 수 있다. 또한 송신단의 상위 PDCP 계층 장치(1f-25)는 상위 계층으로부터 수신한 데이터들을 두 개의 하위 PDCP 계층 장치들(1f-30, 1f-35)로 분산 및 전달하여 상위 계층으로부터 수신한 데이터들에 대해 병렬적으로 암호화 절차를 수행할 수 있도록 하며(parallel processing), RLC 계층 장치에서 PDCP 일련번호 기준으로 정렬하여 순서대로 데이터를 처리 할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 개시에서는 1f-02와 같이 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조(PDCP split structure)를 제안하여 복잡도가 높은 암호화 및 복호화 절차를 각 하위 PDCP 계층 장치(1f-30, 1f-35)에서 병렬적으로 수행(parallel processing)할 수 있다. 또한 각 하위 PDCP 계층 장치(1f-30, 1f-35)에서 하드웨어 가속기를 이용하여 병렬적으로 암호화 및 복호화 절차를 수행하여 데이터 처리를 가속화시킬 수 있다.
본 개시에서 제안한 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조는 도 1b 혹은 도 1d에서 설명한 PDCP 계층 장치의 기능들을 분리하여 하나의 상위 PDCP 계층 장치와 두 개의 하위 PDCP 계층 장치를 가지는 구조를 다양하게 구현할 수 있으며, 복잡도가 높은 기능은 두 개의 하위 PDCP 계층 장치들에서 병렬처리를 수행할 수 있도록 구현할 수 있다. 또한 암호화 혹은 복호화하는 절차 뿐만 아니라 상향 링크 혹은 하향 링크 데이터를 압축 혹은 해제하는 절차(Uplink data compression/decompression, UDC)도 하위 PDCP 계층 장치에서 병렬처리로 수행할 수 있도록 구현할 수 있다. 다시 말해서, 다양한 실시예가 가능할 수 있다. 또한 하위 PDCP 계층 장치의 개수에는 제한이 없으며, 두 개 또는 그 이상의 구현 또한 가능할 수 있다.
도 1g는 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용한 송신단(기지국 혹은 단말)을 도시한 도면이다.
도 1g에서 송신단(예를 들면 단말 혹은 기지국) 상위 PDCP 계층 장치(1g-05)는 상위 계층 장치에서 데이터를 수신하면 하위 PDCP 계층 장치들(1g-10, 1g-15)로 데이터(예를 들면 PDCP SDU)를 분산하여 전달할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 상위 PDCP 계층 장치(Upper PDCP Entity)(1g-05)는 상위 계층 장치로부터 수신한 데이터들을 하위 PDCP 계층 장치들에게 소정의 비율에 따라 분산시켜 전달할 수 있다. 예를 들면, 상위 PDCP 계층 장치(1g-05)는 동일한 비율로 데이터를 분산하여 전달할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 상위 PDCP 계층 장치(1g-05)에서 데이터를 수신하면 상위 PDCP 계층 장치(1g-05)는 헤더 압축 및 압축해제 프로토콜(ROHC header compression/decompression)이 설정된 경우, 헤더 압축을 수행하고, 무결성 보호(Integrity protection)이 설정된 경우, PDCP 헤더를 생성하고 PDCP PDU(PDCP 헤더와 PDCP SDU)에 무결성 보호를 수행하고, MAC-I를 생성하고 PDCP SDU와 MAC-I를 하위 PDCP 계층 장치들(lower PDCP entities)(1g-10, 1g-15)에 전달할 수 있다. 만약 무결성 보호가 설정되지 않았다면 상위 PDCP 계층 장치(1g-05)는 상기 PDCP SDU를 하위 PDCP 계층 장치들(1g-10, 1g-15)에게 전달할 수 있다. 데이터를 수신한 하위 PDCP 계층 장치들(1g-10, 1g-15)은 병렬적으로 각각 암호화 절차를 수행하고 PDCP 헤더를 접합하고 하위 RLC 계층 장치(1g-20)로 데이터를 전달할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, RLC 계층 장치(1g-20)는 두 개의 상기 하위 PDCP 계층 장치들(1g-10, 1g-15)로부터 암호화 처리된 데이터들을 순서에 상관없이 수신할 수 있다. RLC 계층 장치(1g-20)는 두 개의 상기 하위 PDCP 계층 장치들(1g-10, 1g-15)로부터 수신한 데이터들을 순서대로 RLC 헤더를 구성하고 하위 MAC 계층 장치로 전달하기 위해 PDCP 일련번호 기준으로 순서 정렬을 수행하여 PDCP 일련번호 기준으로 오름차순으로 순서대로 RLC 헤더를 구성하고 하위 MAC 계층 장치로 데이터를 전달할 수 있다.
RLC 계층 장치(1g-20)는 하위 MAC 계층 장치로부터 할당 받은 전송 자원 크기와 대응되도록 데이터들(예를 들면 RLC PDU들)을 구성하고 하위 MAC 계층 장치에 전달할 수 있다. RLC 계층 장치(1g-20)는 전송 자원에 대응되도록 데이터를 구성할 때 필요한 경우, 분할 동작을 수행하고 대응되는 RLC 헤더를 구성하고 업데이트할 수 있다. RLC 계층 장치(1g-20)로부터 데이터를 수신하면 MAC 계층 장치는 RLC 계층 장치들(로지컬 채널들)(1g-20)로부터 수신한 데이터들을 로지컬 채널에 대응되도록 로지컬 채널 식별자를 할당하고 크기에 대응하는 L 필드를 할당하고 MAC 헤더를 구성하여 전송 자원에 대응되는 데이터(예를 들면 MAC PDU)를 구성하고 하위 PHY 계층 장치으로 전달하여 PHY 계층 장치에서 물리적으로 전송할 수 있다.
도 1h는 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용한 수신단(기지국 혹은 단말)을 도시한 도면이다.
도 1h에서 수신단(예를 들면 단말 혹은 기지국)은 PHY 계층 장치에서 수신한 데이터를 처리하여 MAC 계층 장치로 데이터(예를 들면 MAC PDU)를 전달하고, MAC 계층 장치는 PHY 계층 장치에서 전달 받은 데이터에서 MAC 헤더를 읽고, 로지컬 채널 식별자를 확인하고 로지컬 채널 식별자에 해당하는 로지컬 채널 혹은 RLC 계층 장치(1h-20)로 데이터(예를 들면 RLC PDU)를 전달한다.
만약 PHY 계층 장치에서 전달 받은 데이터 내에 MAC 제어 정보(MAC Control element)가 포함된 경우, MAC 계층 장치는 제어 정보를 확인하고 대응하는 MAC 계층 장치의 처리 절차를 수행한다. MAC 계층 장치는 복수 개의 고유한 로지컬 채널 식별자를 갖는 RLC 계층 장치들(1h-20)과 연결될 수 있으며, 설명의 편의를 위하여 하나의 RLC 계층 장치(1h-20)를 갖는 것으로 설명한다.
데이터를 수신한 RLC 계층 장치(1h-20)는 RLC 헤더를 읽어 들이고, 데이터의 분할 여부를 확인하고, 분할되지 않은 데이터는 상위 PDCP 계층 장치로 전달하며, 분할된 데이터는 버퍼에 저장해놓고, 추후에 나머지 분할된 데이터들이 수신되면 재조립을 수행하여 완전한 데이터(예를 들면 complete RLC SDU)를 구성하여 상위 PDCP 계층 장치(1h-05) 또는 하위 PDCP 계층 장치(1h-10, 1h-15)로 전달할 수 있다. RLC 계층 장치(1h-20)는 도 1b에서 설명한 것과 같이 LTE RLC 계층 장치일 경우에는 RLC 일련번호를 기준으로 순서대로 정렬하여 상위 PDCP 계층 장치(1h-05) 또는 하위 PDCP 계층 장치(1h-10, 1h-15)에게 데이터(예를 들면 PDCP PDU)를 전달할 수 있으며, 만약 도 1d에서 설명한 것과 같이 NR RLC 계층 장치일 경우에는 RLC 일련번호와 상관없이 즉, 순서와 상관없이 분할되지 않은 데이터는 바로 PDCP 계층 장치(1h-05, 1h-10, 1h-15)로 전달할 수 있다.
RLC 계층 장치(1h-20)는 두 개의 하위 PDCP 계층 장치들(Lower PDCP entities, 1h-10, 1h-15)과 연결될 수 있으며, RLC 계층 장치(1h-20)는 하위 계층 장치로부터 수신한 데이터들을 두 개의 하위 PDCP 계층 장치들(1h-10, 1h-15)로 분산하여 전달할 수 있다. 즉, RLC 계층 장치(1h-20)는 수신한 데이터들을 순서에 상관없이 소정의 비율에 따라 데이터들을 두 개의 하위 PDCP 계층 장치들로 분산하여 전달할 수 있다. 예를 들면, RLC 계층 장치(1h-20)는 동일한 비율로 데이터들을 각 하위 PDCP 계층 장치들로 전달할 수 있다. 데이터를 수신한 하위 PDCP 계층 장치들(1h-10, 1h-15)는 복잡도가 높은 복호화(deciphering) 절차를 각각 병렬적으로 수행할 수 있다. 그리고 각 하위 PDCP 계층 장치(1h-10, 1h-15)는 복호화 절차가 끝난 데이터들을 순서에 상관없이 또는 복호화 절차가 끝난 순서대로 상위 PDCP 계층(1h-05)로 전달할 수 있다. 상위 PDCP 계층 장치(1h-05)는 두 개의 하위 PDCP 계층 장치들(1h-10, 1h-15)로부터 수신한 데이터의 PDCP 헤더를 확인하고, 무결성 검증이 설정된 경우, 무결성 검증(Integrity verification) 절차를 수행하고, PDCP 일련번호 순으로 정렬하여 PDCP 일련번호 순서대로 상위 계층 장치로 데이터(예를 들면 PDCP SDU)를 전달할 수 있다. 만약 헤더 압축 및 해제(ROHC header compression/decompression)가 설정된 경우, 상위 PDCP 계층 장치(1h-05)는 PDCP 일련번호의 오름차순 순서대로 헤더 압축 해제 절차를 각 데이터에 대해 수행할 수 있다. 또한 상위 PDCP 계층 장치(1h-05)는 PDCP 일련번호를 기준으로 중복으로 수신되는 데이터를 탐지하여 폐기하는 중복 탐지 절차(duplicate detection)를 수행할 수 있다.
도 1i는 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 이중 접속 기술(Dual connectivity) 혹은 패킷 중복 전송 기술(packet duplication)에 적용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1i를 참조하면 1i-01은 이중 접속 기술을 사용하는 스플릿 베어러에서 데이터를 처리하는 계층 장치 구조를 나타낸 도면이다. 1i-01의 계층 장치 구조는 송신단에서 처리하는 데이터 처리 절차의 역순으로 수신단에서 데이터 처리 절차를 수행하는 구조를 가지고 있다.
예를 들면 수신단(예를 들면 단말 혹은 기지국)은 두 개의 PHY 계층 장치에서 각각 수신한 데이터를 처리하여 PHY 계층 장치에 대응되는 각 MAC 계층 장치로 데이터(예를 들면 MAC PDU)를 전달하고, MAC 계층 장치는 PHY 계층 장치에서 전달 받은 데이터에서 MAC 헤더를 읽어 들이고, 로지컬 채널 식별자를 확인하고 로지컬 채널 식별자에 해당하고 각 MAC 계층 장치와 연결된 각 로지컬 채널 또는 RLC 계층 장치로 데이터(예를 들면 RLC PDU)를 전달한다.
만약 MAC 제어 정보(MAC Control element)가 포함된 경우, 제어 정보를 확인하고 그에 상응하는 MAC 계층 장치의 처리 절차를 수행한다.
일부 실시예에 따르면, 각 MAC 계층 장치는 복수 개의 고유한 로지컬 채널 식별자를 갖는 RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, 1i-01에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 MAC 계층 장치가 하나의 RLC 계층 장치와 연결된 것으로 설명한다. MAC 계층 장치로부터 데이터를 수신한 각 RLC 계층 장치는 RLC 헤더를 읽어 들이고, 데이터의 분할 여부를 확인하고, 분할되지 않은 데이터는 상위 PDCP 계층 장치로 전달하며, 분할된 데이터는 버퍼에 저장해놓고, 추후에 나머지 분할된 데이터들이 수신되면 재조립을 수행하여 완전한 데이터(예를 들면 complete RLC SDU)를 구성하여 상위 PDCP 계층 장치로 전달할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, RLC 계층 장치는 도 1b에서 설명한 것과 같이 LTE RLC 계층 장치일 경우에는 RLC 일련번호를 기준으로 순서대로 정렬하여 상위 PDCP 계층 장치에게 데이터(예를 들면 PDCP PDU)를 전달할 수 있으며, 만약 도 1d에서 설명한 것과 같이 NR RLC 계층 장치일 경우에는 RLC 일련번호와 상관없이 즉, 순서와 상관없이 분할되지 않은 데이터는 바로 상위 PDCP 계층 장치로 전달할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, PDCP 계층 장치는 두 개의 RLC 계층 장치로부터 데이터를 수신하며, 수신한 데이터의 PDCP 헤더를 확인하고, 복호화(deciphering) 절차를 수행하고, 무결성 검증이 설정된 경우, 무결성 검증(Integrity verification) 절차를 수행하고, PDCP 일련번호 순으로 정렬하여 PDCP 일련번호 순서대로 상위 계층 장치로 데이터(예를 들면 PDCP SDU)를 전달할 수 있다. 만약 헤더 압축 및 해제(ROHC header compression/decompression)가 설정된 경우, PDCP 계층 장치는 PDCP 일련번호 순서대로 헤더 압축 해제 절차를 수행할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 도 1i-01에서의 각 계층 장치들은 양방향(송신 혹은 수신) 데이터 처리(상향링크 데이터 처리 혹은 하향 링크 데이터 처리)를 지원할 수 있다. 또한 본 발명에서 제안하는 구조는 도 1d에서 설명한 것과 같은 SDAP 계층 장치를 가지는 프로토콜에서도 적용 가능하며, 도 1b에서 설명한 것과 같은 SDAP 계층 장치가 없는 프로토콜에서도 적용 가능하다.
송신단(예를 들면 단말 혹은 기지국)의 경우, 상위 계층 장치에서 데이터를 수신하면 하위 PDCP 계층 장치로 데이터(예를 들면 PDCP SDU)를 전달할 수 있다. 만약 PDCP 계층 장치에서 사위 계층 장치로부터의 데이터를 수신하면 PDCP 계층 장치는 헤더 압축 및 압축해제 프로토콜(ROHC header compression/decompression)이 설정된 경우, 헤더 압축을 수행할 수 있다. PDCP 계층 장치는 무결성 보호(Integrity protection)이 설정된 경우, PDCP 헤더를 생성하고 PDCP PDU(PDCP 헤더와 PDCP SDU)에 무결성 보호를 수행하고, MAC-I를 생성하고 상기 PDCP SDU와 MAC-I에 대해 암호화를 수행하고 PDCP 헤더를 접합하고 하위 두 개의 RLC 계층 장치로 데이터를 전달할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, PDCP 계층 장치는 데이터를 두 개의 RLC 계층 장치로 전달할 때 데이터의 양이 일정 임계값을 넘어서지 않으면 두 개의 RLC 계층 장치 중에 1개의 RLC 계층 장치로 전달하고, 데이터의 양이 일정 임계값을 넘어서면 두 개의 RLC 계층 장치로 모두 데이터를 분산하여 전달할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.
각 RLC 계층 장치는 하위 각 MAC 계층 장치로부터 할당 받은 전송 자원 크기에 대응되도록 데이터들(예를 들면 RLC PDU들)을 구성하고 하위 MAC 계층 장치에 전달할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, RLC 계층 장치는 전송 자원에 대응되도록 데이터를 구성할 때 필요한 경우, 분할 동작을 수행하고 대응하는 RLC 헤더를 구성하고 업데이트할 수 있다. 각 RLC 계층 장치로부터 데이터를 수신하면 각 MAC 계층 장치는 RLC 계층 장치들(로지컬 채널들)로부터 수신한 데이터들을 로지컬 채널에 대응되도록 로지컬 채널 식별자를 할당하고 크기에 대응하는 L 필드를 할당하고 MAC 헤더를 구성하여 전송 자원에 대응되는 데이터(예를 들면 MAC PDU)를 구성하고 하위 각 PHY 계층 장치로 전달하여 PHY 계층 장치에서 물리적으로 전송할 수 있다.
상술한 바와 같이 1i-01과 같이 이중 접속 기술을 사용하는 스플릿 베어러에서 데이터 처리는 두 개의 RLC 계층 장치와 하나의 PDCP 계층 장치에서 수행된다. 따라서 데이터 처리의 복잡도가 가장 높은 암호화(ciphering) 혹은 복호화(deciphering) 절차는 송신되는 혹은 수신되는 일련의 데이터들에 대해서 하나의 PDCP 계층 장치에서 순차적으로 수행된다(Sequential processing). 따라서 상기 일련의 데이터들에 대한 암호화 혹은 복호화 절차를 가속화하기 위해 하드웨어 가속기(Hardware accelerator)를 적용할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 하드웨어 가속기는 SOC 칩(chip) 내의 별도 블록일 수 있으며, 하나의 모뎀 내에서 구현될 수 있다. 또한 하드웨어 가속기는 메인 CPU으로의 access가 없으며, 메인 CPU의 프로세싱 능력을 필요로 하지 않는 별도의 하드웨어 모듈일 수 있다. 또한 일부 실시예에 따르면, 하드웨어 가속기는 반복적이고 지속적인 프로세싱에서 효율이 굉장히 높을 수 있다.
본 발명에서는 도시된 1i-01과 같은 프로토콜 계층 장치 구조에서 순차적인 암호화 및 복호화 절차(Sequential processing)를 더 빠르게 수행할 수 있도록 하기 위해 1i-02와 같이 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 제안한다. PDCP 계층 장치의 스플릿 구조에서는 도 1b 혹은 도 1d에서 설명한 PDCP 계층 장치의 기능들을 상위 PDCP 계층 장치(Upper PDCP entity, 1i-05)와 하위 PDCP 계층 장치(Lower PDCP entity, 1i-10, 1i-15)로 기능들을 나누어 수행하는 것을 특징으로 한다.
예를 들면 상위 PDCP 계층 장치(1i-05)에서 윈도우 상태 변수(state variables) 혹은 타이머(reordering timer)를 관리하고 송신 혹은 수신 PDCP 윈도우를 구동할 수 있고, PDCP 일련번호 기반 중복 패킷 탐지 또는 순서 재정렬 기능을 수행할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다. 하위 PDCP 계층 장치(1i-10, 1i-15)는 중복 패킷 탐지 또는 암호화 및 복호화 절차를 수행할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.
또한 일부 실시예에 따르면, 수신단의 상위 PDCP 계층 장치(1i-05)는 하나의 계층 장치로써 두 개의 하위 PDCP 계층 장치들(1i-10, 1i-15)로부터 복호화 절차가 병렬적으로 처리(parallel processing)된 데이터들을 수신하고 순서대로 정렬하여 상위 계층 장치로 전달 할 수 있다. 또한 송신단의 상위 PDCP 계층 장치(1i-05)는 상위 계층으로부터 수신한 데이터들을 두 개의 하위 PDCP 계층 장치들(1i-10, 1i-15)로 분산 및 전달하여 상위 계층으로부터 수신한 데이터들에 대해 병렬적으로 암호화 절차를 수행할 수 있도록(parallel processing) 데이터 처리할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 개시에서는 1i-02와 같이 이중 접속 기술을 적용한 스플릿 베어러에서도 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조(PDCP split structure)를 제안하여 복잡도가 높은 암호화 및 복호화 절차를 각 하위 PDCP 계층 장치(1i-10, 1i-15)에서 병렬적으로 수행(parallel processing)할 수 있다. 또한 각 하위 PDCP 계층 장치(1i-10, 1i-15)에서 하드웨어 가속기를 이용하여 병렬적으로 암호화 및 복호화 절차를 수행하여 데이터 처리를 가속화시킬 수 있다.
또한 도 1i에서 이중 접속 기술을 적용한 스플릿 베어러에서 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용할 때 각 기지국(예를 들면 MCG(Master Cell Group) 또는 SCG(Secondary Cell Group))에 대해서 서로 다른 보안키를 사용하여 암호화 및 복호화 혹은 무결성 검증 및 보호를 수행할 수 있기 때문에 상위 PDCP 계층 장치(1i-05)와 하위 PDCP 계층 장치들(1i-10, 1i-15)은 보안키를 공유해야 한다. 즉, 제 1의 기지국 혹은 셀로부터 수신하는 데이터들에 대해서 복호화를 수행할 때 사용할 수 있는 보안키와 제 2의 기지국 혹은 셀로부터 수신하는 데이터들에 대해서 복호화를 수행할 때 사용할 수 있는 보안키가 상이할 수 있기 때문에 상위 PDCP 계층 장치(1i-05)가 하위 PDCP 계층 장치들(1i-10, 1i-15)에게 보안키를 공유해줘야 한다. 또한 일부 실시예에 따르면, 하나의 PDCP 계층 장치가 하나의 보안키를 사용할 수 있으며, 하나의 보안키를 상위 PDCP 계층(1i-05)가 하위 PDCP 계층 장치들(1i-10, 1i-15)에게 공유해주어야 한다.
본 개시에서 제안한 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조는 도 1b 혹은 도 1d에서 설명한 PDCP 계층 장치의 기능들을 분리하여 하나의 상위 PDCP 계층 장치와 두 개의 하위 PDCP 계층 장치를 가지는 구조를 다양하게 구현할 수 있으며, 복잡도가 높은 기능은 두 개의 하위 PDCP 계층 장치들에서 병렬처리를 수행할 수 있도록 구현할 수 있다. 또한 암호화 혹은 복호화하는 절차 뿐만 아니라 상향 링크 혹은 하향 링크 데이터를 압축 혹은 해제하는 절차(Uplink data compression/decompression, UDC)도 하위 PDCP 계층 장치에서 병렬처리로 수행할 수 있도록 구현할 수 있다. 다시 말해서, 다양한 실시예가 가능할 수 있다. 또한 하위 PDCP 계층 장치의 개수에는 제한이 없으며, 두 개 또는 그 이상의 구현 또한 가능할 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 이중 접속 기술을 적용한 스플릿 베어러(1i-01)와 동일한 프로토콜 구조를 가지지만 PDCP 계층 장치에서 패킷을 중복하여 두 개의 하위 RLC 계층 장치로 전달하는 패킷 중복 전송(packet duplication) 기술을 이중 접속 기술 스플릿 베어러에서 사용하는 경우에도 1i-02와 같은 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 동일하게 적용하여 암호화 및 복호화 절차를 가속화할 수 있다.
도 1i에서 1i-03를 참조하면, 패킷 중복 전송 기술을 캐리어 집적 기술에 적용하는 경우에 사용될 수 있는 프로토콜 구조를 나타낸다. 전체적인 송수신 동작은 상기 도 1i-01과 동일할 수 있으며 상이한 점은 하나의 MAC 계층 장치에서 하나의 PDCP 계층 장치와 연결된 두 개의 RLC 계층 장치의 데이터 처리를 수행한 후에 각 데이터를 서로 다른 캐리어 전송 및 수신한다는 점이 상이할 수 있다. 또한 상술한 바와 같이 1i-02 프로토콜 구조가 1i-01에 본 개시에서 제안한 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조가 적용된 것과 동일하게 1i-03의 프로토콜 구조에 본 개시에서 제안한 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조가 적용되어 1i-04와 같은 프로토콜 구조가 구현될 수 있다.
도 1j와 1k는 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 이중 접속 기술을 사용하는 스플릿 베어러에 적용한 송신단(기지국 혹은 단말)과 수신단(기지국 혹은 단말)을 도시한 도면이다.
도 1j와 1k에서는 이중 접속 기술의 스플릿 베어러에 대한 프로토콜 계층 장치 구조에서 순차적인 암호화 및 복호화 절차(Sequential processing)를 더 빠르게 수행할 수 있도록 하기 위해 1i-02와 같이 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용할 수 있다. PDCP 계층 장치의 스플릿 구조에서는 도 1b 혹은 도 1d에서 설명한 PDCP 계층 장치의 기능들을 상위 PDCP 계층 장치(Upper PDCP entity, 1j-05, 1k-05)와 하위 PDCP 계층 장치(Lower PDCP entity, 1j-10, 1j-15, 1k-10, 1k-15)이 나누어 수행할 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 수신단의 상위 PDCP 계층 장치(1k-05)는 하나의 계층 장치로써 두 개의 하위 PDCP 계층 장치들(1k-10, 1k-15)로부터 복호화 절차가 병렬적으로 처리(parallel processing)된 데이터들을 수신하고 순서대로 정렬하여 상위 계층 장치로 전달 할 수 있다. 또한 송신단의 상위 PDCP 계층 장치(1j-05)는 상위 계층으로부터 수신한 데이터들을 두 개의 하위 PDCP 계층 장치들(1j-10, 1j-15)로 분산 및 전달하여 상기 수신한 데이터들에 대해 병렬적으로 암호화 절차를 수행할 수 있도록(parallel processing) 데이터 처리 할 수 있다. 즉, PDCP 계층 장치의 스플릿 구조는 복잡도가 높은 암호화 및 복호화 절차를 각 하위 PDCP 계층 장치에서 병렬적으로 수행(parallel processing)할 수 있다. 또한 각 하위 PDCP 계층 장치(1j-10, 1j-15, 1k-10, 1k-15)에서 하드웨어 가속기를 이용하여 병렬적으로 암호화 및 복호화 절차를 수행하여 데이터 처리를 가속화시킬 수 있다.
또한 도 1i에서 설명한 바와 같이 이중 접속 기술을 적용한 스플릿 베어러에서 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용할 때 각 기지국(예를 들면 MCG(Master Cell Group) 또는 SCG(Secondary Cell Group))에 대해서 서로 다른 보안키를 사용하여 암호화 및 복호화 혹은 무결성 검증 및 보호를 수행할 수 있기 때문에 상위 PDCP 계층 장치(1j-05, 1k-05)와 하위 PDCP 계층 장치들(1j-10, 1j-15, 1k-10, 1k-15)은 보안키를 공유해야 한다. 즉, 제 1의 기지국 혹은 셀로부터 수신하는 데이터들에 대해서 복호화를 수행할 때 사용할 수 있는 보안키와 제 2의 기지국 혹은 셀로부터 수신하는 데이터들에 대해서 복호화를 수행할 때 사용할 수 있는 보안키가 상이할 수 있기 때문에 상위 PDCP 계층 장치(1j-05, 1k-05)가 하위 PDCP 계층 장치들(1j-10, 1j-15, 1k-10, 1k-15)에게 보안키를 공유해줘야 한다. 또한 일부 실시예에 따르면, 하나의 PDCP 계층 장치가 하나의 보안키를 사용할 수 있으며, 하나의 보안키를 상위 PDCP 계층 장치(1j-05, 1k-05)가 하위 PDCP 계층 장치들(1j-10, 1j-15, 1k-10, 1k-15)에게 공유해주어야 한다. 즉, MCG에 상응하는 보안키를 사용하는 경우, 상위 PDCP 계층 장치(1j-05, 1k-05)가 하위 PDCP 계층 장치들(1j-10, 1j-15, 1k-10, 1k-15)에게 MCG에 상응하는 보안키를 공유해줘야 하며, SCG에 상응하는 보안키를 사용하는 경우, 상위 PDCP 계층 장치(1j-05, 1k-05)가 하위 PDCP 계층 장치들(1j-10, 1j-15, 1k-10, 1k-15)에게 SCG에 상응하는 보안키를 공유해줘서 암호화 및 복호화 절차 혹은 무결성 보호 및 검증 절차를 정상적으로 수행할 수 있도록 해야 한다.
도 1l은 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조가 확장되어 적용되는 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 1l은 구현될 수 있는 무선 통신 모뎀의 일 예를 도시한 도면이다. 무선 통신 모뎀은 두 개의 프로세서를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 두 개의 프로세서는 응용 프로세서(Application processor, 1l-01)와 통신 프로세서(Communication processor, 1l-02)를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 통신 프로세서(1l-01)는 도 1b와 도 1d에서 설명한 프로토콜들을 구현할 수 있다. 즉, LTE(4G) 프로토콜을 구현한 칩(chip, 1l-05)과 NR(5G) 프로토콜을 구현한 칩(chip, 1l-10)이 도시된 도 1l과 같이 포함될 수 있다. 통신 모뎀은 LTE 프로토콜을 구현한 칩(1l-05) 내에서 고속 인터페이스를 제공할 수 있으며, NR 프로토콜을 구현한 칩(1l-10) 내에서 고속 인터페이스를 제공할 수 있으며, 응용 프로세서와 통신 프로세서 사이에서도 고속 인터페이스를 지원할 수 있으며, 높은 데이터 전송률과 낮은 전송 지연을 위한 고속 데이터 처리를 지원할 수 있다. 즉, 도 1l에서의 1l-15의 인터페이스에서 모두 고속 인터페이스를 지원할 수 있다. 또한 통신 모뎀은 응용 프로세서(1l-02) 내에서도 고속 인터페이스를 지원할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 도 1l의 1l-20과 같이 LTE 프로토콜을 구현한 칩과 NR 프로토콜을 구현한 칩 사이의 인터페이스에서는 고속 인터페이스를 지원하지 않을 수 있다. 예를 들면, 구현의 편의를 위해 각 칩들을 구현하고 LTE 프로토콜을 구현한 하드웨어(예를 들면 칩(chip))와 NR 프로토콜을 구현한 하드웨어(예를 들면 칩(chip)) 간의 인터페이스를 따로 구현하여 고속 인터페이스가 지원되지 않을 수 있다. 즉, 1l-20에 해당하는 인터페이스는 저속 인터페이스로 구현될 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다..
상술한 바와 같이 일부 통신 모뎀 구조에서는 도 1l에서 도시한 것과 같은 이중 접속 기술의 스플릿 베어러(1l-25)에서 저속 인터페이스(1l-20)로 인해 높은 데이터 전송률을 지원하기가 어려울 수 있다. 즉, LTE 모뎀에서 구현된 PDCP 계층 장치와 LTE 모뎀에서 구현된 RLC 계층 장치 간에는 고속 인터페이스의 지원 가능하지만 LTE 모뎀에서 구현된 PDCP 계층 장치와 NR 모뎀에서 구현된 RLC 계층 장치 간에 저속 인터페이스만 지원 가능하여 데이터 처리의 성능이 열화될 수 있다. 또한 일부 실시예에 따르면, NR 모뎀에서 설정된 이중 접속 기술의 스플릿 베어러에도 같은 문제가 발생할 수 있다. 즉, NR 모뎀에서 구현된 PDCP 계층 장치와 NR 모뎀에서 구현된 RLC 계층 장치 간에는 고속 인터페이스로 지원 가능하지만 NR 모뎀에서 구현된 PDCP 계층 장치와 LTE 모뎀에서 구현된 RLC 계층 장치 간에 저속 인터페이스만 지원 가능하여 데이터 처리의 성능이 열화될 수 있다.
도 1m은 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 1m은 도 1l에서 설명한 문제점을 개선하기 위한 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용하는 실시예를 설명한다. 도 1m에서 도시한 바와 같이, 도 1m의 통신 모뎀은 도 1l과 같이 설계된 모뎀 내에서 저속 인터페이스를 회피하기 위해서 고속 인터페이스를 지원하는 응용 프로세서에 상위 PDCP 계층 장치(1m-05)를 구현하고, 한 개의 하위 PDCP 계층 장치(1m-20)는 LTE 칩 내(1m-10)에 구현하고 또 다른 한 개의 하위 PDCP 계층 장치(1m-25)는 NR 칩 내(1m-15)에 구현할 수 있다. 따라서, 도 1m의 통신 모뎀은 이중 접속 기술을 사용하는 스플릿 구조의 모든 프로토콜 간의 인터페이스에서 모두 고속 인터페이스가 지원되도록 구현될 수 있다. 즉, 도 1m의 통신 모뎀은 도 1l에서 지원하는 저속 인터페이스를 사용하지 않고 회피하여 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 응용 프로세서와 통신 프로세서에 적용하고 고속 인터페이스만을 사용 할 수 있다.
도 1m에서 도시한 바와 같이 이중 접속 기술의 스플릿 베어러에 대한 프로토콜 계층 장치 구조에서 복호화 절차를 더 빠르게 수행할 수 있도록 하기 위해 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용할 수 있다. PDCP 계층 장치의 스플릿 구조에서는 도 1b 혹은 도 1d에서 설명한 PDCP 계층 장치의 기능들을 상위 PDCP 계층 장치(Upper PDCP entity, 1m-05)와 하위 PDCP 계층 장치(Lower PDCP entity, 1m-20, 1m-25)이 나누어 수행할 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 수신단의 상위 PDCP 계층 장치(1m-05)는 하나의 계층 장치로써 두 개의 하위 PDCP 계층 장치들(1m-20, 1m-25)로부터 PDCP 일련번호 순서와 상관없이 복호화 절차(out-of-order deciphering)가 병렬적으로 처리(parallel processing)된 데이터들을 수신하고 순서대로 정렬하여 상위 계층 장치로 전달하는 것(in-order delivery)을 수행 할 수 있다. 즉, PDCP 계층 장치의 스플릿 구조는 복잡도가 높은 암호화 및 복호화 절차를 각 하위 PDCP 계층 장치에서 병렬적으로 수행(parallel processing)할 수 있다. 또한 각 하위 PDCP 계층 장치(1m-20, 1m-25)에서 하드웨어 가속기를 이용하여 병렬적으로 암호화 및 복호화 절차를 수행하여 데이터 처리를 가속화시킬 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 도 1m에서 이중 접속 기술을 적용한 스플릿 베어러에서 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용할 때 각 기지국(예를 들면 MCG(Master Cell Group) 또는 SCG(Secondary Cell Group))에 대해서 서로 다른 보안키를 사용하여 암호화 및 복호화 혹은 무결성 검증 및 보호를 수행할 수 있기 때문에 상위 PDCP 계층 장치(1m-05)와 하위 PDCP 계층 장치들(1m-20, 1m-25)는 보안키를 공유해야 한다. 즉, 제 1의 기지국 혹은 셀로부터 수신하는 데이터들에 대해서 복호화를 수행할 때 사용할 수 있는 보안키와 제 2의 기지국 혹은 셀로부터 수신하는 데이터들에 대해서 복호화를 수행할 때 사용할 수 있는 보안키가 상이할 수 있기 때문에 상위 PDCP 계층 장치(1m-05)가 하위 PDCP 계층 장치들(1m-20, 1m-25)에게 보안키를 공유해줘야 한다. 또한 하나의 PDCP 계층 장치가 하나의 보안키를 사용할 수 있으며, 하나의 보안키를 상위 PDCP 계층 장치(1m-05)가 하위 PDCP 계층 장치들(1m-20, 1m-25)에게 공유해주어야 한다. 즉, MCG에 상응하는 보안키를 사용하는 경우, 상위 PDCP 계층 장치(1m-05)가 하위 PDCP 계층 장치들(1m-20, 1m-25)과 MCG에 상응하는 보안키를 공유해줘야 하며, SCG에 상응하는 보안키를 사용하는 경우, 상위 PDCP 계층 장치(1m-05)가 하위 PDCP 계층 장치들(1m-20, 1m-25)에게 SCG에 상응하는 보안키를 공유해줘서 암호화 및 복호화 절차 혹은 무결성 보호 및 검증 절차를 정상적으로 수행할 수 있도록 해야 한다.
일부 실시예에 따르면, 도 1m에서 설명한 절차는 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 도 1i의 이중 접속 기술에서 패킷 중복 전송 기술을 적용하는 경우(1i-02)와 캐리어 집적 기술에서 패킷 중복 전송 기술을 적용하는 경우(1i-03)에도 적용 가능할 수 있다.
도 1n은 일부 실시예에 따른 캐리어 집적 기술 혹은 이중 접속 기술에서 패킷 중복 전송 기술이 적용된 베어러에 대해서 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용했을 때를 설명하는 도면이다.
도 1n은 이중 접속 기술에서 패킷 중복 전송 기술을 적용한 베어러에 대해서 본 개시에서 제안한 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용한 일 예를 도시한다. 패킷 중복 전송 기술은 송신단 PDCP 계층 장치에서 서로 다른 두 개의 RLC 계층 장치로 패킷을 중복하여 서로 다른 경로로 데이터를 전송하여 전송 지연을 줄이고, 신뢰도를 높이는 기술이다. 따라서 수신단 PDCP 계층 장치에서는 PDCP 일련번호 기준으로 중복 수신된 데이터를 폐기하는 절차를 수행하여 중복 송신된 데이터들 중에 먼저 수신된 데이터만 처리할 수 있다.
전술한 바와 같이 패킷 중복 전송 기술이 사용되는 경우, 수신 PDCP 계층 장치는 PDCP 일련번호 기준으로 중복 탐지를 수행하여 중복된 데이터에 대해 불필요하게 프로세싱을 처리하지 않을 수 있다. 즉, 도 1n에 도시된 바와 같이 각 RLC 계층 장치에는 중복된 데이터들이 수신될 수 있고, 중복된 데이터들이 각 하위 PDCP 계층 장치들(1n-15, 1n-20)에 전달될 수 있다. 따라서 각 하위 PDCP 계층 장치들(1n-15, 1n-20)에서 PDCP 일련번호 기준으로 중복 탐지를 수행하지 않는다면 불필요하게 두 개의 하위 PDCP 계층 장치(1n-15, 1n-20)에서 중복된 데이터들에 대해서 병렬적으로 복호화 절차를 수행하여 프로세싱 부담이 늘어날 수가 있다.
전술한 도 1m에서는 두 개의 하위 PDCP 계층 장치들로 각각 서로 다른 데이터들이 수신되기 때문에 불필요한 복호화 절차가 발생하지 않을 수 있다. 즉, 하위 PDCP 계층 장치들(1n-15, 1n-20)에서는 패킷 중복 전송 기술이 설정된 경우를 대비해서 중복 탐지 절차가 필요할 수 있다.
도 1o와 도 1p는 일부 실시예에 따른 불필요한 프로세싱 부담을 막을 수 있는 방안을 나타낸 도면이다.
도 1o와 도 1p는 본 개시에서 제안한 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조를 적용할 때 하위 PDCP 계층 장치들에서 PDCP 일련번호를 기준으로 중복 탐지 절차를 수행하는 것을 제안한다. 즉, 하위 PDCP 계층 장치들(1o-05, 1o-10, 1p-05, 1p-10)은 하위 RLC 계층 장치로부터 수신한 데이터를 처리하기 전에 PDCP 헤더의 PDCP 일련번호를 확인하고 PDCP 일련번호 기준으로 이미 수신되었던 데이터들은 바로 폐기하고, 복호화 절차를 수행하지 않도록 하며, 기존에 수신되지 않았던 데이터들에 대해서만 복호화를 수행하고 상위 PDCP 계층 장치로 전달 할 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 하위 PDCP 계층 장치들(1o-05, 1o-10, 1p-05, 1p-10)이 PDCP 일련번호 기준으로 중복 탐지를 수행하기 위해서는 수신된 PDCP 일련번호들에 대한 정보가 공유되어야 하므로 PDCP 일련번호를 상위 PDCP 계층 장치와 하위 PDCP 계층 장치들(1o-05, 1o-10, 1p-05, 1p-10)이 공유할 수 있다(1o-15, 1o-20).
PDCP 일련번호를 상위 PDCP 계층 장치와 하위 PDCP 계층 장치들(1o-05, 1o-10, 1p-05, 1p-10)이 공유하는 방법들은 다음과 같다.
1. 제 1 방법 : 각 하위 PDCP 계층 장치들이 각 하위 RLC 계층 장치들로부터 수신한 데이터를 받으면 PDCP 헤더를 확인하고 PDCP 일련번호를 상위 PDCP 계층 장치에게 공유하고 상위 PDCP 계층 장치는 또 다른 하위 PDCP 계층 장치에게 상기 PDCP 일련번호 정보를 공유할 수 있다. 그리고 각 하위 PDCP 계층 장치들은 각 하위 RLC 계층 장치들로부터 수신한 데이터를 받으면 PDCP 헤더에 PDCP 일련번호를 확인하고 중복 탐지 절차를 수행하여 복호화 절차를 수행하기 전에 중복 패킷을 폐기할 수 있다.
2. 제 2 방법 : 상위 PDCP 계층 장치는 하위 PDCP 계층 장치들로부터 수신한 데이터들의 PDCP 일련번호를 확인하고, PDCP 일련번호의 정보를 서로 다른 하위 PDCP 계층 장치들에게 공유해줄 수 있다. 그리고 각 하위 PDCP 계층 장치들은 각 하위 RLC 계층 장치들로부터 수신한 데이터를 받으면 PDCP 헤더에 PDCP 일련번호를 확인하고 중복 탐지 절차를 수행하여 복호화 절차를 수행하기 전에 중복 패킷을 폐기할 수 있다.
3. 제 3 방법 : 무결성 보호 및 검증이 설정된 경우(혹은 SRB(Signalling Radio Bearer)의 경우), 상위 PDCP 계층 장치가 하위 PDCP 계층 장치들로부터 수신한 데이터들에 대해서 무결성 검증을 수행하고 나서 무결성 문제가 없는 데이터의 PDCP 일련번호들에 대해서 하위 PDCP 계층 장치들에게 상기 PDCP 일련번호 정보를 공유할 수 있다. 그리고 각 하위 PDCP 계층 장치들은 각 하위 RLC 계층 장치들로부터 수신한 데이터를 받으면 PDCP 헤더에 PDCP 일련번호를 확인하고 중복 탐지 절차를 수행하여 복호화 절차를 수행하기 전에 중복 패킷을 폐기할 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 상술한 절차에서 상위 PDCP 계층 장치에서도 PDCP 일련번호 기준으로 중복 탐지 절차를 수행할 수 있다. PDCP 일련번호를 공유하는 시점의 차이 때문에 각 하위 PDCP 계층 장치에서 수행하는 중복 탐지 절차가 모든 중복 패킷들을 걸러내지 못할 수 있기 때문에 상위 PDCP 계층 장치에서도 PDCP 일련번호를 기준으로 중복 탐지 절차를 수행할 수 있다.
도 1q는 일부 실시예에 따른 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조에서 송신단(단말 혹은 기지국) 혹은 수신단(단말 혹은 기지국) 동작을 나타낸 도면이다.
도 1q에서 송신단(단말 혹은 기지국, 1q-01)의 본 개시에서 제안한 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조의 상위 PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 데이터를 수신할 수 있다(1q-05). 수신한 데이터에 대해서 상위 PDCP 계층 장치는 헤더 압축 절차가 설정된 경우, 헤더 압축 절차를 수행하고, 무결성 보호가 설정된 경우, 무결성 보호를 수행하고, PDCP 헤더를 구성하여 두 개의 하위 PDCP 계층 장치들에게 데이터를 소정의 비율로 분산하여 전달할 수 있다(1q-10). 데이터를 수신한 하위 PDCP 계층 장치들은 병렬적으로 하드웨어 가속기를 적용하여 암호화 절차를 수행하고 각 하위 PDCP 계층 장치에 연결된 하위 RLC 계층 장치들로 데이터를 전달하고(1q-15) 하위 계층 장치들에서 데이터 처리를 진행할 수 있다(1q-20).
도 1q에서 수신단(단말 혹은 기지국, 1q-02)의 본 개시에서 제안한 PDCP 계층 장치의 스플릿 구조의 각 하위 PDCP 계층 장치들은 각 하위 RLC 계층 장치들로부터 데이터를 수신할 수 있다(1q-25). 하위 PDCP 계층 장치들은 데이터를 수신하면 먼저 PDCP 일련번호 기준으로 중복 탐지 절차를 수행하여 중복되어 수신된 데이터들을 폐기할 수 있다(1q-30). 그리고 중복되지 않은 데이터들에 대해서는 하위 PDCP 계층 장치들은 병렬적으로 복호화 절차를 수행하여 상위 PDCP 계층 장치로 데이터를 전달할 수 있다(1q-35). 데이터를 수신한 상위 PDCP 계층 장치(1q-40)는 PDCP 일련번호를 기준으로 중복 탐지를 수행하고 오름차순으로 정렬하여 무결성 보호 및 검증이 수행된 경우, 무결성 보호 및 검증을 수행하고, 헤더 압축 및 압축 해제 절차가 설정된 경우, 헤더 압축 및 압축 해제 절차를 수행하고, 상위 계층으로 데이터를 전달할 수 있다(1q-45). 상위 PDCP 계층 장치와 하위 PDCP 계층 장치들은 성공적으로 수신된 PDCP 일련번호들에 대한 정보를 공유할 수 있다.
도 1r에 일부 실시예에 따른 단말의 세부 구조를 도시한 도면이다.
도 1r을 참조하면, 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1r-10), 기저대역(baseband)처리부(1r-20), 저장부(1r-30), 제어부(1r-40)를 포함한다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며 기지국은 도 1s에 도시된 구성보다 더 적은 구성을 포함하거나, 더 많은 구성을 포함할 수 있다.
RF처리부(1r-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, RF처리부(1r-10)는 기저대역처리부(1r-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, RF처리부(1r-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 도 1r에서는 하나의 안테나만이 도시되었으나, 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(1r-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 또한, RF처리부(1r-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(1r-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 RF 처리부는 MIMO(Multi Input Multi Output)를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다. RF처리부(1r-10)는 제어부의 제어에 따라 다수의 안테나 또는 안테나 요소들을 적절하게 설정하여 수신 빔 스위핑을 수행하거나, 수신 빔이 송신 빔과 공조되도록 수신 빔의 방향과 빔 너비를 조정할 수 있다.
기저대역처리부(1r-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1r-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1r-20)은 RF처리부(1r-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1r-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1r-20)은 RF처리부(1r-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다.
기저대역처리부(1r-20) 및 상기 RF처리부(1r-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 따라서, 기저대역처리부(1r-20) 및 RF처리부(1r-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 또한, 기저대역처리부(1r-20) 및 RF처리부(1r-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 기저대역처리부(1r-20) 및 RF처리부(1r-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 무선 접속 기술들은 LTE 망, NR 망 등을 포함할 수 있다. 또한, 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.2gHz, 2ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다. 단말은 기저대역처리부(1r-20) 및 RF처리부(1r-10)을 이용하여 기지국과 신호를 송수신할 수 있으며, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.
저장부(1r-30)는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(1r-30)는 제어부(1r-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다. 저장부(1r-30)는롬 (ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(1r-30)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 일부 실시예에 따르면, 저장부(1r-30)는 빔 기반 협력 통신을 지원하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.
제어부(1r-40)는 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(1r-40)는 기저대역처리부(1r-20) 및 RF처리부(1r-10)을 통해 신호를 송수신할 수 잇다. 또한, 제어부(1r-40)는 저장부(1r-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 제어부(1r-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1r-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 통신 프로세서(CP(communication processor)) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 응용 프로세서(AP(application processor))를 포함할 수 있다.
도 1s는 일부 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 TRP(Transmission/ Reception Point　)의 블록 구성을 도시한다.
도 1s를 참조하면, 기지국은 RF처리부(1s-10), 기저대역처리부(1s-20), 백홀통신부(1s-30), 저장부(1s-40), 제어부(1s-50)를 포함하여 구성된다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며 기지국은 도 1s에 도시된 구성보다 더 적은 구성을 포함하거나, 더 많은 구성을 포함할 수 있다.
RF처리부(1s-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. RF처리부(1s-10)는 기저대역처리부(1s-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환할 수 있다. 예를 들어, RF처리부(1s-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 도 1s에서는, 하나의 안테나만이 도시되었으나, RF 처리부(1s-10)는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(1s-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 또한, RF처리부(1s-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(1s-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. RF 처리부(1s-10)는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO(Multi Input Multi Output) 동작을 수행할 수 있다.
기저대역처리부(1s-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1s-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1s-20)은 RF처리부(1s-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1s-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1s-20)은 RF처리부(1s-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 기저대역처리부(1s-20) 및 RF처리부(1s-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 따라서, 기저대역처리부(1s-20) 및 RF처리부(1s-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수도 있다. 기지국은 기저대역처리부(1s-20) 및 RF처리부(1s-10)을 이용하여 단말과 신호를 송수신할 수 있으며, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.
통신부(1s-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 통신부(1s-30)은 백홀통신부일 수 있다.
저장부(1s-40)는 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(1s-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(1s-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(1s-40)는 상기 제어부(1s-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 저장부(1s-40)는 롬 (ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(1s-40)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 일부 실시예에 따르면, 저장부(1s-40)는 빔 기반 협력 통신을 지원하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.
제어부(1s-50)는 기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(1s-50)는 기저대역처리부(1s-20) 및 RF처리부(1s-10)을 통해 또는 통신부(1s-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(1s-50)는 저장부(1s-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 제어부(1s-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 개시의 일 실시예와 다른 일 실시예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 FDD LTE 시스템을 기준으로 제시되었지만, TDD LTE 시스템, 5G 혹은 NR 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

Claims (1)

  1. 무선 통신 시스템에서 암호화 및 복호화 처리를 가속화하는 방법에 있어서,
    상위 PDCP 계층 장치가 상위 계층으로부터 데이터를 수신하는 단계;
    상기 상위 PDCP 계층 장치가 상기 수신한 데이터를 하위 PDCP 계층 장치들에게 분산하여 제공하는 단계;
    상기 상위 PDCP 계층으로부터 제공된 데이터를 상기 하위 PDCP 계층 장치들이 병렬적으로 데이터를 암호화하여 각 하위 계층들에게 제공하는 단계; 및
    상기 하위 PDCP 계층들이 제공한 데이터를 상기 각 하위 계층들이 데이터를 처리하는 단계를 포함하는 방법.
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