KR20200033081A - 차세대 이동 통신 시스템에서 암호화 키를 확인하는 방법 및 장치 - Google Patents

차세대 이동 통신 시스템에서 암호화 키를 확인하는 방법 및 장치 Download PDF

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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 보안성 강화를 위해 암호화 키(COUNT 값)를 기지국이 확인할 수 있도록 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

차세대 이동 통신 시스템에서 암호화 키를 확인하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR IDENTIFYING SECURITY KEY IN NEXT GENERATION COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동 통신 시스템 단말 및 기지국 동작에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 본 발명은 차세대 이동통신 시스템에서 보안성 강화를 위해 암호화 키(COUNT 값)를 기지국이 확인할 수 있도록 하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 차세대 이동 통신 시스템에서 무선 기기 간의 일대일 통신을 설정하고 지원하는 방법 및 장치에 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.
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.
차세대 이동 통신 시스템에서 단말과 기지국은 데이터를 주고 받을 때 데이터를 암호화하고 복호화하는 절차를 수행한다. 상기에서 데이터를 암호화하고 복호화할 때 암호화 키(또는 보안 키)를 이용하여 PDCP 계층 장치에서 암호화 및 복호화 알고리즘을 적용한다. 상기에서 알고리즘에 적용되는 암호화 키는 단말과 기지국이 미리 설정한 암호화 키들(예를 들면 KgNB, K_RRCenc 등)과 데이터 마다 바뀌는 암호화 키(COUNT 값)들을 포함한다. 그리고 상기에서 COUNT 값은 PDCP 일련번호와 HFN(hyper frame number) 값으로 구성되기 때문에 송신 PDCP 계층 장치와 수신 PDCP 계층 장치는 PDCP 일련번호의 동기가 잘 이루어져야 한다. 왜냐하면 PDCP 일련번호는 0부터 시작해서 2^(PDCP 일련번호 길이) - 1 까지 증가하고 HFN 값을 1 증가시키고 다시 0으로 회귀하기 때문에 PDCP 일련번호가 한바퀴 이상 차이가 나게 되면 송신 PDCP 계층 장치에서 데이터에 대해서 암호화할 때 사용한 COUNT 값과 수신 PDCP 계층 장치에서 데이터를 복호화할 때 사용하는 COUNT 값이 다를 수 있고, 이런 경우, 복호화 실패가 일어나고 HFN 비동기(HFN desynchronization) 문제가 발생하게 된다.
상기와 같은 복호화 실패와 HFN 비동기 문제는 데이터의 대량 유실 또는 해커에 의한 의도되지 않은 데이터들의 수신 때문에 발생할 수 있다. 따라서 기지국은 필요한 경우, 예를 들면 복호화 실패가 발생하거나 HFN 비동기 문제가 의심되는 경우, 또는 해커로 인한 침입이 의심되는 경우, 송신 PDCP 계층 장치와 수신 PDCP 계층 장치의 COUNT 값이 동기가 잘 맞춰져 있는 지 확인해야 할 필요가 있다.
또한, 차세대 이동 통신 시스템은 공장에서 많은 무선 기기들을 제어하기 위한 용도로 설치될 수 있으며, 공장 자동화를 효율적으로 만들 수 있다. 상기 공장 자동화에서 에러 없이 무선 기기들이 동작하도록 하기 위해서는 무선 기기들(Industrial IoT) 간의 데이터 전송에서 낮은 전송 지연과 높은 신뢰성을 지원해야 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 송신단(예를 들면 기지국)이 필요한 경우, 예를 들며 복호화 실패가 발생하거나 HFN 비동기 문제가 의심되는 경우, 또는 해커로 인한 침입이 의심되는 경우, 송신 PDCP 계층 장치와 수신 PDCP 계층 장치의 COUNT 값이 동기가 잘 맞춰져 있는 지 확인할 수 있도록 COUNT 값을 체크할 수 있는 방법 및 장치를 제공하여 데이터를 송수신할 때 발생할 수 있는 복호화 실패와 HFN 비동기 문제를 해결할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에서는 낮은 전송 지연과 높은 신뢰성을 보장하는 유선 TSN(Time Sensitive Network) 네트워크를 지원하는 공장 자동화 시설에 차세대 이동 통신 시스템을 설치해서 무선 기기들 간의 데이터 전송에서 신뢰성 있는 일대일 무선 링크를 설정해주고, 낮은 전송 지연으로 계속적으로 데이터를 송수신할 수 있도록 하여 공장에서 효율적인 무선 네트워크를 지원할 수 있도록 한다.
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 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 1e는 차세대 이동 통신 시스템에서 본 발명의 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국과 RRC 연결 설정을 수행하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 1f는 본 발명에서 수신 PDCP 계층 장치의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1g는 본 발명의 차세대 이동 통신 시스템에서 사용하는 COUNT 값의 구조를 설명하는 도면이다.
도 1h는 본 발명의 COUNT의 값이 사용되는 예시를 설명하기 위해, PDCP 계층 장치에서 암호화 절차에 대해 나타낸 도면이다.
도 1i는 본 발명에서 제안하는 COUNT CHECK 절차를 나타낸 도면이다.
도 1j는 본 발명에서 제안한 Counter check 절차에서 기지국에서 지시하는 COUNT 값의 상위 비트의 크기를 줄일 수 있는 방안을 제시한다.
도 1k는 본 발명에서 제안한 Counter check 절차에서 단말의 동작을 나타낸다.
도 1l에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
도 1m는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
도 2a는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 2e는 본 발명에서 기지국이 단말의 연결을 해제하여 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)로 전환하는 절차와 단말이 기지국과 연결을 설정하여 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를 설명한 도면이다.
도 2f는 본 발명에서 제안하는 무선 기기 간 일대일 무선 링크를 설정하고 데이터 송수신을 가능하도록 하는 절차를 나타낸다.
도 2g는 본 발명에서 제안한 일대일 직접 무선 링크를 설정하는 무선 기기의 동작을 나타낸 도면이다.
도 2h에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말 또는 무선 노드의 구조를 도시하였다.
도 2i는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP 또는 무선 노드의 블록 구성을 도시한다.
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.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.
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 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. 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, 센서들뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.
[실시 예 A]
차세대 이동 통신 시스템에서 단말과 기지국은 데이터를 주고 받을 때 데이터를 암호화하고 복호화하는 절차를 수행한다. 상기에서 데이터를 암호화하고 복호화할 때 암호화 키(또는 보안 키)를 이용하여 PDCP 계층 장치에서 암호화 및 복호화 알고리즘을 적용한다. 상기에서 알고리즘에 적용되는 암호화 키는 단말과 기지국이 미리 설정한 암호화 키들(예를 들면 KgNB, K_RRCenc 등)과 데이터 마다 바뀌는 암호화 키(COUNT 값)들을 포함한다. 그리고 상기에서 COUNT 값은 PDCP 일련번호와 HFN 값으로 구성되기 때문에 송신 PDCP 계층 장치와 수신 PDCP 계층 장치는 PDCP 일련번호의 동기가 잘 이루어져야 한다. 왜냐하면 PDCP 일련번호는 0부터 시작해서 2^(PDCP 일련번호 길이) - 1 까지 증가하고 HFN 값을 1 증가시키고 다시 0으로 회귀하기 때문에 PDCP 일련번호가 한바퀴 이상 차이가 나게 되면 송신 PDCP 계층 장치에서 데이터에 대해서 암호화할 때 사용한 COUNT 값과 수신 PDCP 계층 장치에서 데이터를 복호화할 때 사용하는 COUNT 값이 다를 수 있고, 이런 경우, 복호화 실패가 일어나고 HFN 비동기(HFN desynchronization) 문제가 발생하게 된다.
상기와 같은 복호화 실패와 HFN 비동기 문제는 데이터의 대량 유실 또는 해커에 의한 의도되지 않은 데이터들의 수신 때문에 발생할 수 있다. 따라서 기지국은 필요한 경우, 예를 들며 복호화 실패가 발생하거나 HFN 비동기 문제가 의심되는 경우, 또는 해커로 인한 침입이 의심되는 경우, 송신 PDCP 계층 장치와 수신 PDCP 계층 장치의 COUNT 값이 동기가 잘 맞춰져 있는 지 확인해야 할 필요가 있다.
따라서 본 발명에서는 송신단(예를 들면 기지국)이 필요한 경우, 예를 들면 복호화 실패가 발생하거나 HFN 비동기 문제가 의심되는 경우, 또는 해커로 인한 침입이 의심되는 경우, 송신 PDCP 계층 장치와 수신 PDCP 계층 장치의 COUNT 값이 동기가 잘 맞춰져 있는 지 확인할 수 있도록 COUNT 값을 체크할 수 있는 방법 및 장치를 제공하여 데이터를 송수신할 때 발생할 수 있는 복호화 실패와 HFN 비동기 문제를 해결할 수 있도록 한다.
도 1a는 본 발명이 적용될 수 있는 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 ~ 1a-20) 및 S-GW(1a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1a에서 ENB(1a-05 ~ 1a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(1a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. 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 필요하며, 이를 ENB(1a-05 ~ 1a-20)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 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 적용한다. S-GW(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(1a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 1b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 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)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(1b-05, 1b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 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.)
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 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 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)
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 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 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)
물리 계층(PHY, physical layer)(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 한다.
도 1c는 본 발명이 적용될 수 있는 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 접속한다.
도 1c에서 NR gNB(1c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB(Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(1c-15)와 무선 채널로 연결되며 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 필요하며, 이를 NR NB(1c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB(1c-10)는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 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 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 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 적용한다. NR CN(1c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN(1c-05)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN(1c-05)이 MME(1c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME(1c-25)는 기존 기지국인 eNB(1c-30)과 연결된다.
도 1d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 1d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR SDAP(1d-01, 1d-45), NR PDCP(1d-05, 1d-40), NR RLC(1d-10, 1d-35), NR MAC(1d-15, 1d-30)으로 이루어진다.
NR SDAP(1d-01, 1d-45)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 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).
상기 SDAP 계층 장치에 대해 단말은 RRC 메시지로 각 PDCP 계층 장치 별로 혹은 베어러 별로 혹은 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 혹은 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있으며, SDAP 헤더가 설정된 경우, SDAP 헤더의 NAS QoS 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와 AS 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. 상기 SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. 상기 QoS 정보는 원할한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케쥴링 정보 등으로 사용될 수 있다.
NR PDCP (1d-05, 1d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
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.)
상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 순서를 고려하지 않고, 바로 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC(1d-10, 1d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 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)
상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
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.
- 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)
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.
도 1e는 본 개시의 일부 실시 예에 따른 차세대 이동 통신 시스템에서 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국과 RRC 연결 설정을 수행하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 1e를 참조하면, 기지국은 RRC 연결 모드에서 데이터를 송수신하는 단말이 소정의 이유로 또는 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 establishment 과정을 수행할 수 있다.
단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRCConnectionRequest 메시지를 기지국에게 전송한다(1e-05). RRCConnectionRequest 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 포함될 수 있다.
기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup 메시지를 단말에게 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, 및 MAC 계층 장치의 설정 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
상기 RRCConnectionSetup 메시지에서는 각 베어러에 대해서 베어러 식별자(예를 들면 SRB 식별자 또는 DRB 식별자 등)를 할당해주고, 각 베어러에 대해 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치, PHY 계층 장치 설정을 지시해줄 수 있다. 또한 상기 RRCConnectionSetup 메시지에서 각 베어러 별로 PDCP 계층 장치에서 사용하는 PDCP 일련번호의 길이(예를 들면 12비트 또는 18비트 등)를 설정해줄 수 있으며, RLC 계층 장치에서 사용하는 RLC 일련번호의 길이(예를 들면 6비트 또는 12비트 또는 18비트 등)를 설정해줄 수 있다. 또한 상기 RRCConnectionSetup 메시지에서 각 베어러 별로 PDCP 계층 장치에 대해 상향 링크 또는 하향 링크에서 헤더 압축 및 압축해제 프로토콜을 사용할 지 여부를 지시할 수 있으며, 무결성 보호 또는 검증 절차를 수행할지 여부를 지시할 수 있다. 또한 PDCP 계층 장치에서 비순서 전달 기능(out-of-order delivery)을 수행할지 여부를 지시할 수 있다.
RRC 연결을 설정한 단말은 RRCConnetionSetupComplete 메시지를 기지국에게 전송한다(1e-15). RRCConnetionSetupComplete 메시지는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 AMF 또는 MME에게 요청하는 SERVICE REQUEST라는 제어 메시지를 포함할 수 있다. 기지국은 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 수납된 SERVICE REQUEST 메시지를 AMF 또는 MME에게 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).
상기 RRCConnectionReconfiguration 메시지에서는 각 베어러에 대해서 베어러 식별자(예를 들면 SRB 식별자 또는 DRB 식별자)를 할당해주고, 각 베어러에 대해 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치, PHY 계층 장치 설정을 지시해줄 수 있다. 또한 상기 RRCConnectionReconfiguration 메시지에서 각 베어러 별로 PDCP 계층 장치에서 사용하는 PDCP 일련번호의 길이(예를 들면 12비트 또는 18비트 등)를 설정해줄 수 있으며, RLC 계층 장치에서 사용하는 RLC 일련번호의 길이(예를 들면 6비트 또는 12비트 또는 18비트 등)를 설정해줄 수 있다. 또한 상기 RRCConnectionSetup 메시지에서 각 베어러 별로 PDCP 계층 장치에 대해 상향 링크 또는 하향 링크에서 헤더 압축 및 압축해제 프로토콜을 사용할 지 여부를 지시할 수 있으며, 무결성 보호 또는 검증 절차를 수행할지 여부를 지시할 수 있다. 또한 PDCP 계층 장치에서 비순서 전달 기능(out-of-order delivery)을 수행할지 여부를 지시할 수 있다.
또한, RRCConnectionReconfiguration 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함될 수 있으며, 단말은 상기 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송한다(1e-45). 단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 AMF 또는 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송하고 연결을 완료할 수 있다(1e-50).
상기 과정이 모두 완료되면 단말은 기지국과 코어 네트워크를 통해 데이터를 송수신한다(1e-55, 1e-60). 일부 실시 예에 따르면, 데이터 전송 과정은 크게 RRC 연결 설정, 보안 설정, DRB 설정의 3단계로 구성된다. 또한 기지국은 소정의 이유로 단말에게 설정을 새로 해주거나 추가하거나 변경하기 위해서 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 전송할 수 있다(1e-65).
상기 RRCConnectionReconfiguration 메시지에서는 각 베어러에 대해서 베어러 식별자(예를 들면 SRB 식별자 또는 DRB 식별자 등)를 할당해주고, 각 베어러에 대해 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치, PHY 계층 장치 설정을 지시해줄 수 있다. 또한 상기 RRCConnectionReconfiguration 메시지에서 각 베어러 별로 PDCP 계층 장치에서 사용하는 PDCP 일련번호의 길이(예를 들면 12비트 또는 18비트 등)를 설정해줄 수 있으며, RLC 계층 장치에서 사용하는 RLC 일련번호의 길이(예를 들면 6비트 또는 12비트 또는 18비트 등)를 설정해줄 수 있다. 또한 상기 RRCConnectionSetup 메시지에서 각 베어러 별로 PDCP 계층 장치에 대해 상향 링크 또는 하향 링크에서 헤더 압축 및 압축해제 프로토콜을 사용할 지 여부를 지시할 수 있으며, 무결성 보호 또는 검증 절차를 수행할지 여부를 지시할 수 있다. 또한 PDCP 계층 장치에서 비순서 전달 기능(out-of-order delivery)을 수행할지 여부를 지시할 수 있다.
상기에서 본 발명이 제안한 단말과 기지국과의 연결 설정 절차는 단말과 LTE 기지국과의 연결 설정에도 적용될 수 있으며, 단말과 NR 기지국과의 연결 설정에도 적용될 수 있다.
본 발명에서 베어러는 SRB와 DRB를 포함하는 의미일 수 있으며, SRB는 Signaling Radio Bearer를 의미하며, DRB는 Data Radio Bearer를 의미한다. 그리고 UM DRB는 UM(Unacknowledged Mode) 모드로 동작하는 RLC 계층 장치를 사용하는 DRB를 의미하며, AM DRB는 AM(Acknowledged Mode) 모드로 동작하는 RLC 계층 장치를 사용하는 DRB를 의미한다.
본 발명의 다음에서는 송신단(예를 들면 기지국)이 필요한 경우, 예를 들면 복호화 실패가 발생하거나 HFN 비동기 문제가 의심되는 경우, 또는 해커로 인한 침입이 의심되는 경우, 송신 PDCP 계층 장치와 수신 PDCP 계층 장치의 COUNT 값이 동기가 잘 맞춰져 있는 지 확인할 수 있도록 COUNT 값을 체크할 수 있는 방법 및 장치를 제공하여 데이터를 송수신할 때 발생할 수 있는 복호화 실패와 HFN 비동기 문제를 해결할 수 있도록 한다.
먼저, 본 발명에서 COUNT 값을 체크할 수 있는 방법 및 장치를 제안하기 전에 송신 PDCP 계층 장치와 수신 PDCP 계층 장치의 동작을 설명한다.
본 발명에서 송신 PDCP 계층 장치의 동작은 다음과 같다. 상기 송신 PDCP 계층 장치는 데이터를 프로세싱할 때 다음에 전송한 데이터에 할당할 COUNT 값을 유지하는 제 1의 COUNT 변수를 사용하며, 상기 제 1의 COUNT 변수는 TX_NEXT로 명명될 수 있다.
본 발명에서 제안하는 송신 PDCP 계층 장치의 동작은 다음과 같다.
- 송신 PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 데이터(예를 들면, PDCP SDU) 를 수신하면 PDCP 데이터 폐기 타이머를 작동시키고, 타이머가 만료하면 상기 데이터를 폐기한다.
- 그리고 상위 계층으로부터 수신한 데이터에 대해 TX_NEXT에 해당하는 COUNT 값을 할당한다. 상기 TX_NEXT는 초기값으로 0이 설정될 수 있으며, TX_NEXT는 다음에 전송할 데이터(PDCP SDU)에 대한 COUNT 값을 유지한다.
- 송신 PDCP 계층 장치에 대해서 헤더 압축 프로토콜이 설정되어 있다면 상기 데이터에 대해 헤더 압축을 수행한다.
- 송신 PDCP 계층 장치에 대해서 무결성 보호가 설정되어 있다면 PDCP 헤더를 생성하고, PDCP 헤더와 상기 데이터에 대해 보안키와 상기 데이터에 할당된 TX_NEXT의 COUNT 값을 이용하여 무결성 보호를 수행한다.
- 그리고 상기 데이터에 대해 보안키와 상기 데이터에 할당된 TX_NEXT의 COUNT 값을 이용하여 암호화 절차를 수행한다. 그리고 TX_NEXT 변수의 COUNT 값에서 PDCP 일련번호 길이 만큼의 하위 LSB 들을 PDCP 일련번호로 설정한다.
- 그리고 TX_NEXT 변수의 COUNT 값을 1 만큼 증가시키고, 하위 계층으로 상기에서 처리된 데이터를 PDCP 헤더와 함께 접합하여 하위 계층으로 전달한다.
도 1f는 본 발명에서 수신 PDCP 계층 장치의 동작을 나타낸 도면이다.
본 발명에서 수신 PDCP 계층 장치의 동작은 다음과 같다. 상기 수신 PDCP 계층 장치는 수신한 데이터를 프로세싱할 때 3개의 COUNT 변수를 유지하고 관리한다. 상기 수신 PDCP 계층 장치는 수신한 데이터를 프로세싱할 때 다음에 수신할 것이라고 예상되는 데이터(예를 들면 PDCP SDU)의 COUNT 값을 유지하는 제 2의 COUNT 변수를 사용하며, 상기 제 2의 COUNT 변수는 RX_NEXT로 명명될 수 있다. 그리고 상기 수신 PDCP 계층 장치는 수신한 데이터를 프로세싱할 때 상위 계층으로 전달되지 않은 첫 번째 데이터(예를 들면 PDCP SDU)의 COUNT 값을 유지하는 제 3의 COUNT 변수를 사용하며, 상기 제 3의 COUNT 변수는 RX_DELIV로 명명될 수 있다. 그리고 상기 수신 PDCP 계층 장치는 수신한 데이터를 프로세싱할 때 PDCP 재정렬 타이머(t-Reordering)를 트리거링하게 했던 데이터(예를 들면 PDCP SDU)의 COUNT 값을 유지하는 제 4의 COUNT 변수를 사용하며, 상기 제 4의 COUNT 변수는 RX_REORD로 명명될 수 있다. 그리고 상기 수신 PDCP 계층 장치는 수신한 데이터를 프로세싱할 때 현재 수신한 데이터(예를 들면 PDCP SDU)의 COUNT 값을 유지하는 제 5의 COUNT 변수를 사용하며, 상기 제 5의 COUNT 변수는 RCVD_COUNT로 명명될 수 있다. 상기에서 PDCP 재정렬 타이머는 상위 계층(RRC 계층)에서 도 1e에서와 같이 RRC 메시지로 설정된 타이머 값 혹은 구간을 사용하며, 상기 타이머는 유실된 PDCP PDU를 탐지하기 위해서 사용되고, 오로지 한번에 하나의 타이머만 구동된다.
또한 수신 PDCP 계층 장치의 동작에서 단말은 다음과 같은 변수들을 정의하고 사용할 수 있다.
- HFN : 윈도우 상태 변수의 HFN(Hyper Frame Number) 부분을 나타낸다.
- SN : 윈도우 상태 변수의 일련번호(SN, Sequence Number) 부분을 나타낸다.
- RCVD_SN : 수신한 PDCP PDU의 헤더에 포함되어 있는 PDCP 일련번호
- RCVD_HFN : 수신 PDCP 계층 장치가 계산한 수신한 PDCP PDU의 HFN 값
본 발명에서 제안하는 수신 PDCP 계층 장치의 동작은 다음과 같다.
하위 계층으로부터 PDCP PDU를 수신하였을 때 수신 PDCP 계층 장치는 수신한 PDCP PDU의 COUNT 값을 다음과 같이 결정한다.
- 만약 수신한 RCVD_SN이 RCVD_SN <= SN(RX_DELIV) - Window_Size 이라면
■ RCVD_HFN = HFN(RX_DELIV) + 1 로 업데이트 한다.
- 그렇지 않고 만약 RCVD_SN이 RCVD_SN > SN(RX_DELIV) + Window_Size이라면
■ RCVD_HFN = HFN(RX_DELIV) - 1로 업데이트 한다.
- 상기의 경우가 아니라면
■ RCVD_HFN = HFN(RX_DELIV) 로 업데이트 한다.
- RCVD_COUNT 은 RCVD_COUNT = [RCVD_HFN, RCVD_SN] 와 같이 결정된다.
수신한 PDCP PDU의 COUNT 값을 결정하고 나면 수신 PDCP 계층 장치는 다음과 같이 윈도우 상태 변수들을 업데이트하고 PDCP PDU를 처리한다.
- 상기 RCVD_COUNT 값을 사용하여 상기 PDCP PDU에 대해서 복호화를 수행하고, 무결성 검증을 수행한다.
■ 만약 무결성 검증에 실패했다면
■ 상위 계층에 무결성 검증 실패를 지시하고 상기 수신한 PDCP Data PDU(PDCP PDU의 데이터 부분)를 폐기한다.
- 만약 RCVD_COUNT < RX_DELIV 이거나 혹은 RCVD_COUNT의 값을 갖는 PDCP PDU가 이전에 수신된 적이 있다면(만료한 혹은 기간이 지난 혹은 윈도우 밖에 패킷의 경우 혹은 중복된 패킷의 경우)
■ 상기 수신한 PDCP Data PDU(PDCP PDU의 데이터 부분)를 폐기한다.
만약 상기에서 수신한 PDCP PDU가 버려지지 않았다면 수신 PDCP 계층 장치는 다음과 같이 동작한다.
- 상기에서 처리된 PDCP SDU를 수신 버퍼에 저장한다.
- 만약 RCVD_COUNT >= RX_NEXT라면
■ RX_NEXT를 RCVD_COUNT + 1 로 업데이트한다.
- 만약 비순서 전달 지시자(outOfOrderDelivery)가 설정되었다면(비순서 전달 동작을 지시하였다면),
■ 상기 PDCP SDU를 상위 계층으로 전달한다.
- 만약 RCVD_COUNT가 RX_DELIV 와 같다면]
■ 이전에 헤더 압축이 해제되지 않았다면, 헤더 압축 해제를 수행한 후에 COUNT 값 순서대로 상위 계층에 전달한다.
◆ COUNT = RX_DELIV 값부터 시작해서 연속적인 PDCP SDU들을 모두 상위 계층으로 전달한다.
■ RX_DELIV 값을 현재 RX_DELIV보다 크거나 같은 COUNT 값이면서 상위 계층으로 전달하지 않은 첫 번째 PDCP SDU의 COUNT 값으로 업데이트한다.
- 만약 t-Reordering 타이머가 구동되고 있고, RX_DELIV값이 RX_REORD보다 크거나 같다면,
■ t-Reordering 타이머를 중지하고 리셋한다.
- 만약 t-Reordering 타이머가 구동되고 있지 않고(상기 조건에서 중지된 경우도 포함하여) RX_DELIV가 RX_NEXT보다 작다면,
■ RX_REORD 값을 RX_NEXT로 업데이트 한다.
■ t-Reordering 타이머를 시작한다.
PDCP 재정렬 타이머(t-Reordering)가 만료하였을 때 수신 PDCP 계층 장치는 다음과 같이 동작한다.
- 이전에 헤더 압축이 해제되지 않았다면 헤더 압축 해제를 수행한 후에 COUNT 값의 순서대로 상위 계층으로 전달한다.
■ RX_REORD 값보다 작은 COUNT 값들을 가지는 모든 PDCP SDU들을 전달한다.
■ RX_REORD 값부터 시작해서 연속적인 COUNT 값들을 가지는 모든 PDCP SDU들을 전달한다.
- RX_DELIV 값을 RX_REORD보다 크거나 같은 COUNT 값이면서 상위 계층으로 전달하지 않은 첫 번째 PDCP SDU의 COUNT 값으로 업데이트한다.
- 만약 RX_DELIV 값이 RX_NEXT 값보다 작다면,
■ RX_REORD 값을 RX_NEXT 값으로 업데이트한다.
■ t-Reordering 타이머를 시작한다.
도 1g는 본 발명의 차세대 이동 통신 시스템에서 사용하는 COUNT 값의 구조를 설명하는 도면이다.
PDCP 계층 장치에서는 단말과 기지국간의 암호화(ciphering) 및 무결성 보호(integrity)를 위해 COUNT라는 값을 저장하고, PDCP 패킷의 암호화 및 무결성 보호 시에 상기 COUNT 값을 미리 설정된 암호화 및 무결성 보호 알고리즘의 파라미터로 사용하게 된다. 자세한 동작은 다음 도면 1g에서 설명된다.
모든 PDCP 패킷(데이터 패킷, 제어 메시지 패킷)은 PDCP 일련번호(sequence number)를 가지게 되고, 패킷의 생성시 이전 값보다 1 증가된 값을 가질 수 있다. 미리 설정된 PDCP 일련번호 사이즈를 넘어가는 경우에는 PDCP SN은 0부터 다시 카운트 되게 되며, HFN을 1씩 증가시킨다. 이 경우 이전에 보냈었던 PDCP 패킷과 같은 PDCP 일련번호를 가지는 경우가 발생할 수 있다. 만약 해커가 이전의 PDCP 일련번호에 대한 값을 가지고 있다가 이후의 단말과 기지국간의 통신시 해당 값을 이용해서 해킹을 시도한다면 해커가 전송한 PDCP 데이터로 인해 PDCP 일련번호가 계속 증가하여 송신단과 수신단의 HFN 비동기화 문제가 발생할 수 있다. 또한 해커의 공격이 아니더라도 대량의 데이터가 유실되면 상기와 같은 HFN 비동기화 문제가 발생되어 수신단에서 수신한 데이터에 대한 복호화 실패가 발생할 수 있다.
상기에서 COUNT 값은 32 bits 길이를 가지며, HFN(hyper frame number, 1g-05)와 PDCP 일련번호(1g-10)로 구성된다. 상기의 COUNT 값을 단말과 기지국은 보유하고 있다가 암호화 및 무결성 보호에 사용할 수 있다. 실제 데이터 전송시 PDCP 패킷(PDCP PDU)에는 PDCP 일련번호만 포함되게 된다. 그러므로 해커 입장에서는 무선 채널에서는 PDCP 일련번호만 전송되기 때문에 정확한 COUNT 값 자체를 알기는 어렵다. 상기에서 기지국이 단말에게 RRC 메시지로 PDCP 설정정보를 설정할 때 상기의 PDCP 일련번호 길이는 12비트 또는 18비트가 설정되며, PDCP 일련번호 길이에 따라 COUNT 값의 HFN 길이는 32비트 - PDCP 일련번호 길이로 자동으로 결정될 수 있다.
도 1h는 본 발명의 COUNT의 값이 사용되는 예시를 설명하기 위해, PDCP 계층 장치에서 암호화 절차에 대해 나타낸 도면이다.
도 1h를 참조하면, 송신 PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 수신한 데이터에 대해 암호화를 수행하고, 수신 PDCP 계층 장치로 전달되어 복호화되는 일련의 과정이 나타나 있다. 차세대 이동 통신 시스템에서 AS security가 활성화(activate)되기 전까지는 모든 패킷이 암호화(ciphering) 되지 않은 상태로 송수신되고, AS security가 활성화(activate)되고 난 후에는 모든 트래픽(제어 데이터(CP)와 사용자 데이터(UP))이 암호화(ciphering)되어 전송된다. 즉, 도 1e에서 설명한 것과 같이 단말과 기지국이 SecurityModeCommand 메시지와 SecurityModeComplete 메시지를 교환하고 보안 설정이 완료되면 단말과 기지국이 주고 받는 RRC 메시지는 모두 무결성(integrity) 보호 및 암호화되어 전송되고, IP 패킷은 암호화되어 전송된다.
AS security setup 후에 송신 PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 데이터 수신되면(1h-05), 단말의 암호화를 위한 키생성 알고리즘(EPS Encryption Algorithm, 1h-15)을 통해 얻은 키 스트림 블록(key stream block)과 순수한 데이터 블록을 배타적 논리연산(exclusive operation, 1h-20)하여 암호화된 사용자 패킷(ciphered user packet)을 생성시킨다. 여기서 암호화를 위한 키 스트림 블록은 K_gNB로부터 구해진 사용자 평면의 암호화를 위한 키(K_UPenc, 1h-10)와 COUNT(32 bit 상향 NAS COUNT 값), Bearer(베어러 ID), Direction(메시지 전달 방향, 0: 업링크, 1: 다운링크), Length(키 스트림 블록의 길이)와 같은 파라미터들을 입력으로 한 키생성 알고리즘을 수행한 뒤 얻을 수 있다. 수신 PDCP 계층 장치에서는 송신 PDCP 계층 장치에서 암호화한 사용자 데이터 패킷을 수신하여, 단말에서 적용한 키생성 알고리즘과 같은 것을 적용하고 암호화에 사용한 것과 같은 키 스트림 블록을 생성시켜 배타적 논리연산을 수행한다(1h-35). 단말에서의 알고리즘 수행과 마찬가지로 기지국에서도 K_gNB로부터 구해진 사용자 평면의 암호화를 위한 키(K_UPenc, 1h-10)와 COUNT(32 bit 상향 NAS COUNT 값), Bearer(베어러 ID), Direction(메시지 전달 방향, 0: 업링크, 1: 다운링크), Length(키 스트림 블록의 길이)를 입력 파라미터로 하여 복호화를 위한 키 스트림 블록을 얻을 수 있다. 수신단에서는 송신단에서의 암호화(ciphering) 단계를 역으로 적용하여 복호화 절차를 수행할 수 있다.
상기의 암호화 및 복호화과정을 정확하게 수행하기 위해서는 단말과 기지국이 보유하고 있는 COUNT 값이 정확해야 한다. 즉, 암호화를 수행하고자 하는 PDCP 패킷에 정확한 암호화 키를 적용하기 위해서는 COUNT 값이 정확한지 체크하는 과정이 필요하다. 상기의 목적으로 본 발명에서는 차세대 이동 통신 시스템에서 기지국이 단말에게 COUNT CHECK를 하는 동작이 제안한다. 즉, 단말은 기지국의 요청에 따라 COUNT 값의 적합성을 판단하고, 적합하지 않다고 생각할 경우 현재 COUNT 값을 기지국에 전달하게 된다.
도 1i는 본 발명에서 제안하는 COUNT CHECK 절차를 나타낸 도면이다.
도 1i는 기지국이 단말의 COUNT 값을 체크하기 위한 전체 동작을 나타내며, 제안한 절차를 통해 기지국은 설정된 베어러 별로 COUNT 값이 유효한지 여부 또는 COUNT 값의 동기화 여부를 확인할 수 있다.
먼저 단말(1i-01)은 기지국(1i-02)과 RRC 연결을 설정할 수 있다(1i-05). 그리고 기지국(1i-02)은 필요한 경우, 예를 들면 복호화 실패가 발생하거나 HFN 비동기 문제가 의심되는 경우, 또는 해커로 인한 침입이 의심되는 경우, 송신 PDCP 계층 장치와 수신 PDCP 계층 장치의 COUNT 값이 동기가 잘 맞춰져 있는 지 확인할 수 있도록 단말(1i-01)에게 CounterCheck RRC 메시지를 통해 단말(1i-01)에게 베어러 별 COUNT 체크 및 보고를 요청한다(1i-10). 상기 메시지는 DCCH(dedicated common control channel)로 전달되며, RRCConnecteionReconfiguration 혹은 RRCConnectionReestablishment 메시지 등으로 전달될 수 있다. 또한, 상기 CounterCheck 메시지는 베어러(예를 들면 DRB 또는 SRB) 별 COUNT 체크를 요청하기 위한 리스트 drb-CountMSB-InfoList를 전달하고, 상기 리스트에는 drb identity, countMSB-Uplink(25bit), countMSB-Downlink(25bit)가 포함된다. 즉 COUNT 체크가 필요하다고 생각하는 베어러의 식별자와 해당 베어러에서 기지국이 가지고 있는 상향링크와 하향링크 COUNT값의 상위 25비트(MSB 25 bits)를 포함한다.
단말(1i-01)은 상기 메시지를 수신한 뒤, 상기 메시지의 drb-CountMSB-InfoList에서 베어러 식별자로 지시된 베어러에 대한 상향 링크 COUNT 값(countMSB-Uplink)의 상위 25 비트(MSB 25bits)와 단말(1i-01)이 저장하고 있는 상향 링크 COUNT 값의 상위 25 비트(MSB 25bits)를 비교하고 또한 상기 메시지의 drb-CountMSB-InfoList에서 베어러 식별자로 지시된 베어러에 대한 하향 링크 COUNT 값(countMSB-Downlink)의 상위 25 비트(MSB 25bits)와 단말(1i-01)이 저장하고 있는 하향 링크 COUNT 값의 상위 25 비트(MSB 25bits)를 비교하고, 만약 상기 두 개의 값을 비교했을 때 하향 링크 또는 상향 링크에 대해서 값이 다른 베어러에 대해서는 완전한 32비트 COUNT 값(full COUNT 32 bits)을 보고하기 위해 보고 리스트(drb-CountInfoList)를 구성하고 상기 비교 값이 다른 베어러의 식별자와 함께 완전한 32비트 COUNT 값을 포함시켜 Counter Check Response 메시지에 구성한다(1i-15). 만약, 기지국(1i-02)이 지시한 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트가 단말(1i-01)이 가지고 있는 COUNT 값과 상향 링크와 하향 링크에서 모두 같을 경우에는 보고 리스트에 포함시키지 않는다(1i-15).
또한, 기지국(1i-02)으로부터 수신한 Counter Check 메시지의 drb-CountMSB-InfoList에서 베어러 식별자로 지시되지 않은 베어러들에 대해서는 완전한 32비트 COUNT 값(full COUNT 32 bits)을 보고하기 위해 보고 리스트(drb-CountInfoList)를 구성하고 상기에서 지시되지 않은 베어러의 식별자와 함께 완전한 32비트 COUNT 값을 포함시켜 Counter Check Response 메시지에 구성한다(1i-15).
상기와 같이 베어러 별 COUNT 값 비교 및 보고 여부를 결정하고 나면 단말(1i-01)은 상기 절차에서 구성한 보고 리스트를 포함시켜 ConterCheckResponse 메시지를 기지국(1i-02)에게 전송한다(1i-20).
본 발명의 다음에서는 상기 도 1i에서 제안한 COUNT CHECK 절차에서 베어러 별로 기지국이 지시한 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트를 단말이 베어러 별로 COUNT 값과 비교할 때 단말은 어떤 COUNT 값을 비교하고 적용해야 하는 지에 대한 단말 동작을 구체적으로 제안한다.
기지국이 Counter Check 메시지에서 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트를 지시할 때 단말은 어떤 COUNT 값과 비교하고 어떤 COUNT 값을 보고할지 대한 구체적인 단말 동작의 제 1 실시 예는 다음과 같다.
제 1 실시 예는 단말이 상향 링크에 대해서 countMSB-Uplink와 상위 25비트를 비교할 때는 송신 PDCP 계층 장치에서 다음에 전송할 데이터의 COUNT 값을 유지하는 제 1의 COUNT 변수인 TX_NEXT 값을 사용하는 것을 제안하며, 하향 링크에 대해서 countMSB-Downlink와 상위 25비트를 비교할 때는 수신 PDCP 계층 장치에서 사용하는 4개의 COUNT 변수들 중에서 구체적으로 제 2의 COUNT 변수(RX_NEXT), 제 3의 COUNT 변수(RX_DELIV), 제 4의 COUNT 변수(RX_REORD), 제 5의 COUNT 변수(RCVD_COUNT) 중에서 다음에 수신할 것이라고 예상되는 데이터(예를 들면 PDCP SDU)의 COUNT 값을 유지하는 제 2의 COUNT 변수(RX_NEXT)를 사용하여 비교하고 Counter Check Response 메시지로 보고하는 것을 특징으로 한다.
제 1 실시 예에서 단말이 Counter check 메시지를 수신하였을 때의 동작은 다음과 같다.
- 설정되어 수립된 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 다른 방향만이 설정된 단방향 베어러이기 때문에 만약 주어진 방향(상향 링크 또는 하향 링크)에 대해서 COUNT 값이 없다면
◆ 사용되지 않는 방향에서 대해서는 COUNT 값이 0이라고 가정한다.
■ 만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되지 않았다면
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_NEXT와 RX_NEXT로 각각 설정하여 포함시킨다.
■ (만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되어 있고) 만약 적어도 한 방향에 대해서 drb-CountMSB-InfoList에서 지시된 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트가 단말의 상기 베어러에 대한 COUNT 값(TX_NEXT 또는 RX_NEXT)과 다르다면
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_NEXT와 RX_NEXT로 각각 설정하여 포함시킨다.
- Counter Check 메시지의 drb-CountMSB-InfoList에 포함되어 있지만 수립되지 않은 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값의 상위 25비트를 drb-CountMSB-InfoList에서 지시한 countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink의 상위 25비트와 동일하게 설정하고 하위 7비트는 0으로 설정하여 포함시킨다.
- 상기에서 구성한 Counter Check Response 메시지를 전송하기 위해 하위 계층으로 전달한다.
기지국이 Counter Check 메시지에서 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트를 지시할 때 단말은 어떤 COUNT 값과 비교하고 어떤 COUNT 값을 보고할지 대한 구체적인 단말 동작의 제 2 실시 예는 다음과 같다.
제 2 실시 예는 단말이 상향 링크에 대해서 countMSB-Uplink와 상위 25비트를 비교할 때는 송신 PDCP 계층 장치에서 다음에 전송할 데이터의 COUNT 값을 유지하는 제 1의 COUNT 변수인 TX_NEXT 값에서 1을 차감한 값을 사용하는 것을 제안하며, 하향 링크에 대해서 countMSB-Downlink와 상위 25비트를 비교할 때는 수신 PDCP 계층 장치에서 사용하는 4개의 COUNT 변수들 중에서 구체적으로 제 2의 COUNT 변수(RX_NEXT), 제 3의 COUNT 변수(RX_DELIV), 제 4의 COUNT 변수(RX_REORD), 제 5의 COUNT 변수(RCVD_COUNT) 중에서 다음에 수신할 것이라고 예상되는 데이터(예를 들면 PDCP SDU)의 COUNT 값을 유지하는 제 2의 COUNT 변수(RX_NEXT)에서 1을 차감한 값을 사용하여 비교하고 Counter Check Response 메시지로 보고하는 것을 특징으로 한다. 상기 COUNT 변수들은 다음에 수신될 또는 다음에 전송될 COUNT 값을 지시하기 때문에 1을 차감하여야 현재 COUNT 값을 지시할 수 있다.
제 2 실시 예에서 단말이 Counter check 메시지를 수신하였을 때의 동작은 다음과 같다.
- 설정되어 수립된 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 다른 방향만이 설정된 단방향 베어러이기 때문에 만약 주어진 방향(상향 링크 또는 하향 링크)에 대해서 COUNT 값이 없다면
◆ 사용되지 않는 방향에서 대해서는 COUNT 값이 0이라고 가정한다.
■ 만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되지 않았다면
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_NEXT-1와 RX_NEXT-1로 각각 설정하여 포함시킨다.
■ (만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되어 있고) 만약 적어도 한 방향에 대해서 drb-CountMSB-InfoList에서 지시된 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트가 단말의 상기 베어러에 대한 COUNT 값(TX_NEXT-1 또는 RX_NEXT-1)과 다르다면
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_NEXT-1와 RX_NEXT-1로 각각 설정하여 포함시킨다.
- Counter Check 메시지의 drb-CountMSB-InfoList에 포함되어 있지만 수립되지 않은 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값의 상위 25비트를 drb-CountMSB-InfoList에서 지시한 countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink의 상위 25비트와 동일하게 설정하고 하위 7비트는 0으로 설정하여 포함시킨다.
- 상기에서 구성한 Counter Check Response 메시지를 전송하기 위해 하위 계층으로 전달한다.
기지국이 Counter Check 메시지에서 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트를 지시할 때 단말은 어떤 COUNT 값과 비교하고 어떤 COUNT 값을 보고할지 대한 구체적인 단말 동작의 제 3 실시 예는 다음과 같다.
제 3 실시 예는 단말이 상향 링크에 대해서 countMSB-Uplink와 상위 25비트를 비교할 때는 송신 PDCP 계층 장치에서 다음에 전송할 데이터의 COUNT 값을 유지하는 제 1의 COUNT 변수인 TX_NEXT 값을 사용하는 것을 제안하며, 하향 링크에 대해서 countMSB-Downlink와 상위 25비트를 비교할 때는 수신 PDCP 계층 장치에서 사용하는 4개의 COUNT 변수들 중에서 구체적으로 제 2의 COUNT 변수(RX_NEXT), 제 3의 COUNT 변수(RX_DELIV), 제 4의 COUNT 변수(RX_REORD), 제 5의 COUNT 변수(RCVD_COUNT) 중에서 상위 계층으로 전달되지 않은 첫 번째 데이터(예를 들면 PDCP SDU)의 COUNT 값을 유지하는 제 3의 COUNT 변수(RX_DELIV)를 사용하여 비교하고 Counter Check Response 메시지로 보고하는 것을 특징으로 한다.
제 3 실시 예에서 단말이 Counter check 메시지를 수신하였을 때의 동작은 다음과 같다.
- 설정되어 수립된 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 다른 방향만이 설정된 단방향 베어러이기 때문에 만약 주어진 방향(상향 링크 또는 하향 링크)에 대해서 COUNT 값이 없다면
◆ 사용되지 않는 방향에서 대해서는 COUNT 값이 0이라고 가정한다.
■ 만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되지 않았다면
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_NEXT와 RX_DELIV로 각각 설정하여 포함시킨다.
■ (만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되어 있고) 만약 적어도 한 방향에 대해서 drb-CountMSB-InfoList에서 지시된 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트가 단말의 상기 베어러에 대한 COUNT 값(TX_NEXT 또는 RX_DELIV)과 다르다면
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_NEXT와 RX_DELIV로 각각 설정하여 포함시킨다.
- Counter Check 메시지의 drb-CountMSB-InfoList에 포함되어 있지만 수립되지 않은 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값의 상위 25비트를 drb-CountMSB-InfoList에서 지시한 countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink의 상위 25비트와 동일하게 설정하고 하위 7비트는 0으로 설정하여 포함시킨다.
- 상기에서 구성한 Counter Check Response 메시지를 전송하기 위해 하위 계층으로 전달한다.
기지국이 Counter Check 메시지에서 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트를 지시할 때 단말은 어떤 COUNT 값과 비교하고 어떤 COUNT 값을 보고할지 대한 구체적인 단말 동작의 제 4 실시 예는 다음과 같다.
제 4 실시 예는 단말이 상향 링크에 대해서 countMSB-Uplink와 상위 25비트를 비교할 때는 송신 PDCP 계층 장치에서 다음에 전송할 데이터의 COUNT 값을 유지하는 제 1의 COUNT 변수인 TX_NEXT 값에서 1을 차감하여 사용하는 것을 제안하며, 하향 링크에 대해서 countMSB-Downlink와 상위 25비트를 비교할 때는 수신 PDCP 계층 장치에서 사용하는 4개의 COUNT 변수들 중에서 구체적으로 제 2의 COUNT 변수(RX_NEXT), 제 3의 COUNT 변수(RX_DELIV), 제 4의 COUNT 변수(RX_REORD), 제 5의 COUNT 변수(RCVD_COUNT) 중에서 상위 계층으로 전달되지 않은 첫 번째 데이터(예를 들면 PDCP SDU)의 COUNT 값을 유지하는 제 3의 COUNT 변수(RX_DELIV)에서 1을 차감한 값을 사용하여 비교하고 Counter Check Response 메시지로 보고하는 것을 특징으로 한다. 상기 COUNT 변수들은 다음에 수신될 또는 다음에 전달할 COUNT 값을 지시하기 때문에 1을 차감하여야 현재 COUNT 값을 지시할 수 있다.
제 4 실시 예에서 단말이 Counter check 메시지를 수신하였을 때의 동작은 다음과 같다.
- 설정되어 수립된 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 다른 방향만이 설정된 단방향 베어러이기 때문에 만약 주어진 방향(상향 링크 또는 하향 링크)에 대해서 COUNT 값이 없다면
◆ 사용되지 않는 방향에서 대해서는 COUNT 값이 0이라고 가정한다.
■ 만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되지 않았다면
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_NEXT-1와 RX_DELIV-1로 각각 설정하여 포함시킨다.
■ (만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되어 있고) 만약 적어도 한 방향에 대해서 drb-CountMSB-InfoList에서 지시된 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트가 단말의 상기 베어러에 대한 COUNT 값(TX_NEXT-1 또는 RX_DELIV-1)과 다르다면
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_NEXT-1와 RX_DELIV-1로 각각 설정하여 포함시킨다.
- Counter Check 메시지의 drb-CountMSB-InfoList에 포함되어 있지만 수립되지 않은 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값의 상위 25비트를 drb-CountMSB-InfoList에서 지시한 countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink의 상위 25비트와 동일하게 설정하고 하위 7비트는 0으로 설정하여 포함시킨다.
- 상기에서 구성한 Counter Check Response 메시지를 전송하기 위해 하위 계층으로 전달한다.
기지국이 Counter Check 메시지에서 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트를 지시할 때 단말은 어떤 COUNT 값과 비교하고 어떤 COUNT 값을 보고할지 대한 구체적인 단말 동작의 제 5 실시 예는 다음과 같다.
제 5 실시 예는 단말이 상향 링크에 대해서 countMSB-Uplink와 상위 25비트를 비교할 때는 송신 PDCP 계층 장치에서 다음에 전송할 데이터의 COUNT 값을 유지하는 제 1의 COUNT 변수인 TX_NEXT 값을 사용하는 것을 제안하며, 하향 링크에 대해서 countMSB-Downlink와 상위 25비트를 비교할 때는 수신 PDCP 계층 장치에서 사용하는 4개의 COUNT 변수들 중에서 구체적으로 제 2의 COUNT 변수(RX_NEXT), 제 3의 COUNT 변수(RX_DELIV), 제 4의 COUNT 변수(RX_REORD), 제 5의 COUNT 변수(RCVD_COUNT) 중에서 현재 수신한 COUNT 값을 유지하는 제 5의 COUNT 변수(RCVD_COUNT)를 사용하여 비교하고 Counter Check Response 메시지로 보고하는 것을 특징으로 한다.
제 5 실시 예에서 단말이 Counter check 메시지를 수신하였을 때의 동작은 다음과 같다.
- 설정되어 수립된 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 다른 방향만이 설정된 단방향 베어러이기 때문에 만약 주어진 방향(상향 링크 또는 하향 링크)에 대해서 COUNT 값이 없다면
◆ 사용되지 않는 방향에서 대해서는 COUNT 값이 0이라고 가정한다.
■ 만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되지 않았다면
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_NEXT와 RCVD_COUNT로 각각 설정하여 포함시킨다.
■ (만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되어 있고) 만약 적어도 한 방향에 대해서 drb-CountMSB-InfoList에서 지시된 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트가 단말의 상기 베어러에 대한 COUNT 값(TX_NEXT 또는 RCVD_COUNT)과 다르다면
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_NEXT와 RCVD_COUNT로 각각 설정하여 포함시킨다.
- Counter Check 메시지의 drb-CountMSB-InfoList에 포함되어 있지만 수립되지 않은 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값의 상위 25비트를 drb-CountMSB-InfoList에서 지시한 countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink의 상위 25비트와 동일하게 설정하고 하위 7비트는 0으로 설정하여 포함시킨다.
- 상기에서 구성한 Counter Check Response 메시지를 전송하기 위해 하위 계층으로 전달한다.
기지국이 Counter Check 메시지에서 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트를 지시할 때 단말은 어떤 COUNT 값과 비교하고 어떤 COUNT 값을 보고할지 대한 구체적인 단말 동작의 제 6 실시 예는 다음과 같다.
제 6 실시 예는 단말이 상향 링크에 대해서 countMSB-Uplink와 상위 25비트를 비교할 때는 송신 PDCP 계층 장치에서 다음에 전송할 데이터의 COUNT 값을 유지하는 제 1의 COUNT 변수인 TX_NEXT 값에서 1을 차감하여 사용하는 것을 제안하며, 하향 링크에 대해서 countMSB-Downlink와 상위 25비트를 비교할 때는 수신 PDCP 계층 장치에서 사용하는 4개의 COUNT 변수들 중에서 구체적으로 제 2의 COUNT 변수(RX_NEXT), 제 3의 COUNT 변수(RX_DELIV), 제 4의 COUNT 변수(RX_REORD), 제 5의 COUNT 변수(RCVD_COUNT) 중에서 현재 수신한 COUNT 값을 유지하는 제 5의 COUNT 변수(RCVD_COUNT)에서 1을 차감한 값을 사용하여 비교하고 Counter Check Response 메시지로 보고하는 것을 특징으로 한다. 상기 COUNT 변수들은 다음에 수신될 또는 다음에 전달할 COUNT 값을 지시하기 때문에 1을 차감하여야 현재 COUNT 값을 지시할 수 있다.
제 6 실시 예에서 단말이 Counter check 메시지를 수신하였을 때의 동작은 다음과 같다.
- 설정되어 수립된 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 다른 방향만이 설정된 단방향 베어러이기 때문에 만약 주어진 방향(상향 링크 또는 하향 링크)에 대해서 COUNT 값이 없다면
◆ 사용되지 않는 방향에서 대해서는 COUNT 값이 0이라고 가정한다.
■ 만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되지 않았다면
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_NEXT-1와 RCVD_COUNT-1로 각각 설정하여 포함시킨다.
■ (만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되어 있고) 만약 적어도 한 방향에 대해서 drb-CountMSB-InfoList에서 지시된 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트가 단말의 상기 베어러에 대한 COUNT 값(TX_NEXT-1 또는 RCVD_COUNT-1)과 다르다면
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_NEXT-1와 RCVD_COUNT-1로 각각 설정하여 포함시킨다.
- Counter Check 메시지의 drb-CountMSB-InfoList에 포함되어 있지만 수립되지 않은 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값의 상위 25비트를 drb-CountMSB-InfoList에서 지시한 countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink의 상위 25비트와 동일하게 설정하고 하위 7비트는 0으로 설정하여 포함시킨다.
- 상기에서 구성한 Counter Check Response 메시지를 전송하기 위해 하위 계층으로 전달한다.
상기 본 발명의 제 1 실시 예, 제 2 실시 예, 제 3 실시 예, 제 4 실시 예, 제 5 실시 예, 제 6 실시 예에서는 단말의 각 데이터 베어러(DRB)에 대해서 NR PDCP 계층 장치가 설정되어 있을 경우를 가정한 COUNT check 절차이다. 하지만 LTE 기지국과 NR 기지국에 모두 접속 가능한 단말은 PDCP 계층 장치의 버전 변경으로 인해 각 베어러들에 대해서 NR PDCP 계층 장치가 설정되어 있을 수도 있고, LTE PDCP 계층 장치가 설정되어 있을 수도 있다. 따라서 각 베어러(DRB)에 대해서 NR PDCP 계층 장치가 설정되어 있는지 또는 LTE PDCP 계층 장치가 설정되어 있는 지에 따라서 counter check 절차에서 비교하고 보고해야 하는 COUNT 값을 선택하는 방법이 달라질 수 있다.
따라서 본 발명의 다음에서는 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서 NR PDCP 계층 장치가 설정되어 있는지 또는 LTE PDCP 계층 장치가 설정되어 있는 지에 따라서 비교하고 보고해야 하는 COUNT 값을 다르게 선택하는 방법을 제안한다.
기지국이 Counter Check 메시지에서 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트를 지시할 때 단말은 각 베어러에 대해 LTE PDCP 계층 장치가 설정되어 있는지 또는 NR PDCP 계층 장치가 설정되어 있는지에 따라서 어떤 COUNT 값과 비교하고 어떤 COUNT 값을 보고할지에 대한 구체적인 단말 동작의 제 7 실시 예를 다음과 같이 제안한다.
제 7 실시 예에서는 만약 어떤 베어러에 NR PDCP 계층 장치가 설정되어 있다면 단말이 상향 링크에 대해서 countMSB-Uplink와 상위 25비트를 비교할 때는 송신 PDCP 계층 장치에서 다음에 전송할 데이터의 COUNT 값을 유지하는 제 1의 COUNT 변수인 TX_NEXT 값에서 1을 차감한 값을 사용하는 것을 제안하며, 하향 링크에 대해서 countMSB-Downlink와 상위 25비트를 비교할 때는 수신 PDCP 계층 장치에서 사용하는 4개의 COUNT 변수들 중에서 구체적으로 제 2의 COUNT 변수(RX_NEXT), 제 3의 COUNT 변수(RX_DELIV), 제 4의 COUNT 변수(RX_REORD), 제 5의 COUNT 변수(RCVD_COUNT) 중에서 다음에 수신할 것이라고 예상되는 데이터(예를 들면 PDCP SDU)의 COUNT 값을 유지하는 제 2의 COUNT 변수(RX_NEXT)에서 1을 차감한 값을 사용하여 비교하고 Counter Check Response 메시지로 보고하는 것을 특징으로 한다. 상기 COUNT 변수들은 다음에 수신될 또는 다음에 전송될 COUNT 값을 지시하기 때문에 1을 차감하여야 현재 COUNT 값을 지시할 수 있다.
만약 제 7 실시 예에서 어떤 베어러에 LTE PDCP 계층 장치가 설정되어 있다면 단말이 상향 링크에 대해서 countMSB-Uplink와 상위 25비트를 비교할 때는 송신 PDCP 계층 장치에서 다음에 전송할 데이터의 PDCP 일련번호를 유지하는 제 1의 윈도우 변수인 Next_PDCP_TX_SN 값에서 1을 차감한 값과 송신단 HFN값을 유지하는 TX_HFN 변수에 기반하여 생성되는 COUNT 값을 사용하는 것을 제안하며, 하향 링크에 대해서 countMSB-Downlink와 상위 25비트를 비교할 때는 수신 PDCP 계층 장치에서 사용하는 3개의 윈도우 변수들 중에서 구체적으로 제 2의 윈도우 변수(Next_PDCP_RX_SN, 다음으로 수신될 것으로 예상되는 PDCP 일련번호를 지시), 제 3의 윈도우 변수(Last_Submitted_PDCP_RX_SN, 마지막으로 상위 계층으로 전달한 데이터의 PDCP 일련번호를 지시), 제 4의 윈도우 변수(Reordering_PDCP_RX_COUNT, 타이머를 트리거링한 COUNT 값을 지시)들 중에서 다음에 수신할 것이라고 예상되는 데이터(예를 들면 PDCP SDU)의 PDCP 일련번호 값을 유지하는 제 2의 윈도우 변수(Next_PDCP_RX_SN)에서 1을 차감한 값과 수신단 HFN 값을 유지하는 RX_HFN 변수에 기반하여 생성되는 COUNT 값을 사용하여 비교하고 Counter Check Response 메시지로 보고하는 것을 특징으로 한다. 상기 윈도우 변수들은 다음에 수신될 또는 다음에 전송될 PDCP 일련번호 값을 지시하기 때문에 1을 차감하여야 현재 PDCP 일련번호 값을 지시할 수 있다.
제 7 실시 예에서 단말이 Counter check 메시지를 수신하였을 때의 동작은 다음과 같다.
- 설정되어 수립된 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 다른 방향만이 설정된 단방향 베어러이기 때문에 만약 주어진 방향(상향 링크 또는 하향 링크)에 대해서 COUNT 값이 없다면
◆ 사용되지 않는 방향에서 대해서는 COUNT 값이 0이라고 가정한다.
■ 만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되지 않았고, 상기 베어러 식별자에 해당하는 베어러에 LTE PDCP 계층 장치가 설정된 경우,
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_HFN과 Next_PDCP_TX_SN -1에 기반한 COUNT 값과 RX_HFN과 Next_PDCP_RX_SN-1에 기반한 COUNT 값으로 각각 설정하여 포함시킨다.
■ (만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되어 있고) 만약 적어도 한 방향에 대해서 drb-CountMSB-InfoList에서 지시된 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트가 단말의 상기 베어러에 대한 COUNT 값(TX_NEXT-1 또는 RX_NEXT-1)과 다르고, 상기 베어러에 LTE PDCP 계층 장치가 설정된 경우,
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_HFN과 Next_PDCP_TX_SN -1에 기반한 COUNT 값과 RX_HFN과 Next_PDCP_RX_SN-1에 기반한 COUNT 값으로 각각 설정하여 포함시킨다.
■ 만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되지 않았고, 상기 베어러 식별자에 해당하는 베어러에 NR PDCP 계층 장치가 설정된 경우,
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_NEXT-1와 RX_NEXT-1로 각각 설정하여 포함시킨다.
■ (만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되어 있고) 만약 적어도 한 방향에 대해서 drb-CountMSB-InfoList에서 지시된 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트가 단말의 상기 베어러에 대한 COUNT 값(TX_NEXT-1 또는 RX_NEXT-1)과 다르고, 상기 베어러에 NR PDCP 계층 장치가 설정된 경우,
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_NEXT-1와 RX_NEXT-1로 각각 설정하여 포함시킨다.
- Counter Check 메시지의 drb-CountMSB-InfoList에 포함되어 있지만 수립되지 않은 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값의 상위 25비트를 drb-CountMSB-InfoList에서 지시한 countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink의 상위 25비트와 동일하게 설정하고 하위 7비트는 0으로 설정하여 포함시킨다.
- 상기에서 구성한 Counter Check Response 메시지를 전송하기 위해 하위 계층으로 전달한다.
본 발명의 다음에서는 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서 NR PDCP 계층 장치가 설정되어 있는지 또는 LTE PDCP 계층 장치가 설정되어 있는 지와 상관없이 비교하고 보고해야 하는 COUNT 값을 선택하는 방법을 제안한다.
기지국이 Counter Check 메시지에서 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트를 지시할 때 단말은 각 베어러에 대해 LTE PDCP 계층 장치가 설정되어 있는지 또는 NR PDCP 계층 장치가 설정되어 있는지와 상관없이 어떤 COUNT 값과 비교하고 어떤 COUNT 값을 보고할지에 대한 구체적인 단말 동작의 제 8 실시 예를 다음과 같이 제안한다.
제 8 실시 예에서는 어떤 베어러에 대해 단말이 상향 링크에 대해서 countMSB-Uplink와 상위 25비트를 비교할 때는 송신 PDCP 계층 장치에서 현재까지 전송한 데이터들(예를 들면 PDCP SDU 또는 PDCP PDU) 중에서 가장 높은(또는 큰) PDCP 일련번호를 가지는 데이터에 상응하는 COUNT 값을 사용하는 것을 제안하며, 하향 링크에 대해서 countMSB-Downlink와 상위 25비트를 비교할 때는 수신 PDCP 계층 장치에서 현재까지 수신한 데이터들(예를 들면 PDCP SDU 또는 PDCP PDU) 중에서 가장 높은(또는 큰) PDCP 일련번호를 가지는 데이터에 상응하는 COUNT 값을 사용하여 비교하고 Counter Check Response 메시지로 보고하는 것을 특징으로 한다.
제 8 실시 예에서 단말이 Counter check 메시지를 수신하였을 때의 동작은 다음과 같다.
- 설정되어 수립된 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 다른 방향만이 설정된 단방향 베어러이기 때문에 만약 주어진 방향(상향 링크 또는 하향 링크)에 대해서 COUNT 값이 없다면
◆ 사용되지 않는 방향에서 대해서는 COUNT 값이 0이라고 가정한다.
■ 만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되지 않았고, 상기 베어러 식별자에 해당하는 베어러에 LTE PDCP 계층 장치가 설정된 경우,
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 현재까지 전송한 데이터들(예를 들면 PDCP SDU 또는 PDCP PDU) 중에서 가장 높은(또는 큰) PDCP 일련번호를 가지는 데이터에 상응하는 COUNT 값과 현재까지 수신한 데이터들(예를 들면 PDCP SDU 또는 PDCP PDU) 중에서 가장 높은(또는 큰) PDCP 일련번호를 가지는 데이터에 상응하는 COUNT 값으로 각각 설정하여 포함시킨다.
■ (만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되어 있고) 만약 적어도 한 방향에 대해서 drb-CountMSB-InfoList에서 지시된 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트가 단말의 상기 베어러에 대한 COUNT 값(TX_NEXT-1 또는 RX_NEXT-1)과 다르고, 상기 베어러에 LTE PDCP 계층 장치가 설정된 경우,
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 현재까지 전송한 데이터들(예를 들면 PDCP SDU 또는 PDCP PDU) 중에서 가장 높은(또는 큰) PDCP 일련번호를 가지는 데이터에 상응하는 COUNT 값과 현재까지 수신한 데이터들(예를 들면 PDCP SDU 또는 PDCP PDU) 중에서 가장 높은(또는 큰) PDCP 일련번호를 가지는 데이터에 상응하는 COUNT 값으로 각각 설정하여 포함시킨다.
- Counter Check 메시지의 drb-CountMSB-InfoList에 포함되어 있지만 수립되지 않은 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값의 상위 25비트를 drb-CountMSB-InfoList에서 지시한 countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink의 상위 25비트와 동일하게 설정하고 하위 7비트는 0으로 설정하여 포함시킨다.
- 상기에서 구성한 Counter Check Response 메시지를 전송하기 위해 하위 계층으로 전달한다.
본 발명의 다음에서는 LTE 기지국에만 접속할 수 있는 단말에 대한 Counter check 절차를 제안한다. 즉, 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서 LTE PDCP 계층 장치가 설정되어 있는 단말이 보고해야 하는 COUNT 값을 선택하는 방법을 제안한다.
기지국이 Counter Check 메시지에서 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트를 지시할 때 단말은 각 베어러에 대해 LTE PDCP 계층 장치가 설정되어 있으며, 이 때 어떤 COUNT 값과 비교하고 어떤 COUNT 값을 보고할지에 대한 구체적인 단말 동작의 제 9 실시 예를 다음과 같이 제안한다.
제 9 실시 예에서는 각 베어러에 LTE PDCP 계층 장치가 설정되어 있기 때문에 단말이 상향 링크에 대해서 countMSB-Uplink와 상위 25비트를 비교할 때는 송신 PDCP 계층 장치에서 다음에 전송할 데이터의 PDCP 일련번호를 유지하는 제 1의 윈도우 변수인 Next_PDCP_TX_SN 값에서 1을 차감한 값과 송신단 HFN값을 유지하는 TX_HFN 변수에 기반하여 생성되는 COUNT 값을 사용하는 것을 제안하며, 하향 링크에 대해서 countMSB-Downlink와 상위 25비트를 비교할 때는 수신 PDCP 계층 장치에서 사용하는 3개의 윈도우 변수들 중에서 구체적으로 제 2의 윈도우 변수(Next_PDCP_RX_SN, 다음으로 수신될 것으로 예상되는 PDCP 일련번호를 지시), 제 3의 윈도우 변수(Last_Submitted_PDCP_RX_SN, 마지막으로 상위 계층으로 전달한 데이터의 PDCP 일련번호를 지시), 제 4의 윈도우 변수(Reordering_PDCP_RX_COUNT, 타이머를 트리거링한 COUNT 값을 지시)들 중에서 다음에 수신할 것이라고 예상되는 데이터(예를 들면 PDCP SDU)의 PDCP 일련번호 값을 유지하는 제 2의 윈도우 변수(Next_PDCP_RX_SN)에서 1을 차감한 값과 수신단 HFN 값을 유지하는 RX_HFN 변수에 기반하여 생성되는 COUNT 값을 사용하여 비교하고 Counter Check Response 메시지로 보고하는 것을 특징으로 한다. 상기 윈도우 변수들은 다음에 수신될 또는 다음에 전송될 PDCP 일련번호 값을 지시하기 때문에 1을 차감하여야 현재 PDCP 일련번호 값을 지시할 수 있다.
제 9 실시 예에서 단말이 Counter check 메시지를 수신하였을 때의 동작은 다음과 같다.
- 설정되어 수립된 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 다른 방향만이 설정된 단방향 베어러이기 때문에 만약 주어진 방향(상향 링크 또는 하향 링크)에 대해서 COUNT 값이 없다면
◆ 사용되지 않는 방향에서 대해서는 COUNT 값이 0이라고 가정한다.
■ 만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되지 않았다면
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_HFN과 Next_PDCP_TX_SN -1에 기반한 COUNT 값과 RX_HFN과 Next_PDCP_RX_SN-1에 기반한 COUNT 값으로 각각 설정하여 포함시킨다.
■ (만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되어 있고) 만약 적어도 한 방향에 대해서 drb-CountMSB-InfoList에서 지시된 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트가 단말의 상기 베어러에 대한 COUNT 값(TX_NEXT-1 또는 RX_NEXT-1)과 다르다면
◆ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 TX_HFN과 Next_PDCP_TX_SN -1에 기반한 COUNT 값과 RX_HFN과 Next_PDCP_RX_SN-1에 기반한 COUNT 값으로 각각 설정하여 포함시킨다.
- Counter Check 메시지의 drb-CountMSB-InfoList에 포함되어 있지만 수립되지 않은 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서
■ 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, count-Uplink 값과 count-Downlink 값의 상위 25비트를 drb-CountMSB-InfoList에서 지시한 countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink의 상위 25비트와 동일하게 설정하고 하위 7비트는 0으로 설정하여 포함시킨다.
- 상기에서 구성한 Counter Check Response 메시지를 전송하기 위해 하위 계층으로 전달한다.
도 1j는 본 발명에서 제안한 Counter check 절차에서 기지국에서 지시하는 COUNT 값의 상위 비트의 크기를 줄일 수 있는 방안을 제시한다.
상기 본 발명에서 제안한 Counter check 절차는 각 베어러별로 COUNT 값의 HFN 값을 확인하기 위한 목적이다. 따라서 설정할 수 있는 PDCP 일련번호의 길이에 따라서 기지국이 지시하는 COUNT 값의 상위 비트의 크기를 줄일 수 있다. 차세대 이동 통신 시스템에서는 상기에서 언급한 것처럼 PDCP 일련번호의 길이는 도 1j와 같이 12비트(1j-05)와 18비트(1j-10)가 설정될 수 있다. 따라서 모든 베어러들에 대해서 HFN 값을 비교할 때 도 1j-15와 같이 상위 20비트면 충분하다. 따라서 상기에서 제안한 Counter check 절차에서 각 베어러 별로 상위 25비트 대신 상위 20비트를 사용한다면 5비트x베어러 수 만큼 오버헤드를 줄일 수 있다. 또한 상기 상위 비트 수를 (32비트 - 각 베어러의 PDCP 일련번호 길이)로 설정하면 오버헤드를 줄일 수 있다.
만약 RLC 계층 장치에서 6비트 RLC 일련번호를 지원하기 때문에 PDCP 계층 장치에서도 헤더 오버헤드를 줄이기 위해서 새로운 PDCP 일련번호 길이로 6비트가 도입이 된다면 상기 Count check 절차에서 COUNT의 상위 25비트는 HFN의 정확한 비교를 위해서 26비트로 확장될 수 있다.
상기에서 제안한 Counter check 절차는 마스터 셀그룹(MCG, Master Cell Group)에 해당하는 기지국이 사용하는 SRB1에서 전송되는 Counter check 메시지가 수신되었을 때 적용될 수 있다.
다음에서는 마스터 셀 그룹이 아닌 세컨더리 셀 그룹(SCG, Secondary Cell Group)에 해당하는 기지국이 사용하는 SRB3 에서 전송되는 Counter check 메시지를 수신하였을 때의 단말 동작을 제안한다. 도 1i를 이용하여 다음과 같이 설명한다. 상기에 제안한 기지국이 Counter Check 메시지에서 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트를 지시할 때 단말은 어떤 COUNT 값과 비교하고 어떤 COUNT 값을 보고할지 대한 구체적인 단말 동작의 제 1 실시 예, 제 2 실시 예, 제 3 실시 예, 제 4 실시 예, 제 5 실시 예, 6 실시 예는 다음의 세컨더리 셀그룹에서 사용하는 SRB3에서 전송되는 Count check 절차를 수행할 때에도 적용될 수 있다. 또한 도 1j에서 제안한 COUNT 값의 상위 비트 오버헤드를 줄일 수 있는 방안도 다음의 세컨더리 셀그룹에서 사용하는 SRB3에서 전송되는 Count check 절차를 수행할 때에도 적용될 수 있다.
단말(1i-01)과 기지국(1i-02)이 RRC 연결이 되어 있을 경우(1i-05), 기지국(1i-02)은 단말(1i-01)에게 CounterCheck RRC 메시지를 통해 단말(1i-01)에게 DRB별 COUNT 체크 및 보고를 요청한다(1i-10). 상기 메시지는 DCCH(dedicated common control channel)로 전달되며, RRCConnecteionReconfiguration 혹은 RRCConnectionReestablishment 메시지 등으로 전달될 수 있다. 또한, 상기 CounterCheck 메시지는 DRB별 COUNT 체크를 요청하기 위한 리스트 drb-CountMSB-InfoList를 전달하고, 상기 리스트에는 drb identity, countMSB-Uplink(25bit), countMSB-Downlink(25bit)가 포함된다. 즉 COUNT 체크가 필요하다고 생각하는 DRB의 식별자와 해당 DRB에서 기지국(1i-02)이 가지고 있는 상향링크와 하향링크 COUNT값의 MSB 25 bits를 포함한다. 하지만 기지국(1i-02)은 상기 CounterCheck 메시지를 SRB1 혹은 SRB3을 통해 전달할 수 있다. 즉, 단말(1i-01)이 MCG에 연결되어 있는 경우 MCG SRB(예를 들면 SRB1)를 통해 COUNT CHECK 요청을 수행할 수 있고, 단말(1i-01)이 SCG에 연결되어 있는 경우 SCG SRB(예를 들면 SRB3)를 통해 COUNT CHECK 요청을 할 수 있다. 또한, SRB1과 SRB3으로의 동시 COUNT CHECK 요청을 할 수 도 있다.
단말(1i-01)은 상기 메시지를 수신한 뒤, 수신한 CounterCheck 메시지가 SRB1 인지 SRB3인지 체크한 뒤 아래와 같이 해당하는 동작을 수행한다(1i-15).
SRB1에서 수신 시(제 1 동작): 제 1 DRB 그룹과 제 3 DRB 그룹의 full COUNT를 수납한 COUNT CHECK RESPONSE 메시지를 생성;
SRB3에서 수신 시(제 2 동작): 제 2 DRB 그룹과 제 3 DRB 그룹의 full COUNT를 수납한 COUNT CHECK RESPONSE 메시지를 생성;
여기서 상기 제 1 동작과 제 2 동작에 사용되는 DRB 그룹의 정의는 아래와 같다.
제 1 DRB 그룹: MCG bearer(또는 MCG terminated bearer 즉, PDCP 계층 장치가 마스터 셀 그룹에 있는 베어러), MCG split bearer 중 drb-CountMSB-InfoList에 포함되지 않은 DRB들의 집합;
제 2 DRB 그룹: SCG bearer(또는 SCG terminated bearer 즉, PDCP 계층 장치가 세컨더리 셀 그룹에 있는 베어러), SCG split bearer 중 drb-CountMSB-InfoList에 포함되지 않은 DRB들의 집합;
제 3 DRB 그룹: drb-CountMSB-InfoList에 포함된 DRB들 중 25 MSB bit가 일치하지 않는 DRB들의 집합;
예를 들어 SRB 1을 통해 ConterCheck 메시지를 수신하면, 단말은 MCG 베어러와 MCG split 베어러 중 설정된 DRB 리스트에 포함되지 않은 DRB들에 대해 full COUNT 값을 수납하고, 또한 수신한 ConterCheck 메시지에 설정된 DRB에 대한 25 bits의 MSB와 단말이 저장하고 있는 25 bits의 MSB를 비교하고(상향링크와 하향링크에 대한 값인 countMSB-Uplink, countMSB-Downlink 모두 수행), 만약 상기 두 개의 값이 다른 DRB에 대해서는 full COUNT 값을 수납한다. 만약, 기지국(1i-02)이 전달한 COUNT 값과 단말(1i-01)이 계산하고 있는 COUNT값이 같을 경우에는 보고 리스트에서 제외한다.
여기서 상기의 COUNT 값을 비교할 때, CounterCheck 메시지에서 설정한 값(countMSB-Uplink(25bit), countMSB-Downlink(25bit))과 어떤 PDCP SDU의 COUNT 값과 비교할 것인지를 명확히 할 필요가 있다. 단말(1i-01)은 아래와 같은 두 가지 방법을 적용할 수 있다.
지금까지 수신된 PDCP SDU 중 가장 높은 COUNT (NEXT_RX_COUNT-1) 와 비교;
혹은 REORDERING이 완료된 PDCP SDU 중 가장 높은 COUNT와 비교;
또한, 단말이 어떤 PDCP SDU의 COUNT를 보고할 것인지에 대해서도 정의해야 한다. 단말은 아래와 같은 세가지 방법을 적용할 수 있다.
비교한 COUNT와 동일한 COUNT 보고;
혹은 보고 시점에 가장 높은 COUNT;
혹은 보고 시점에 REORDERING이 완료된 PDCP SDU 중 가장 높은 COUNT;
단말(1i-01)이 상기의 단계에서 ConterCheck에 대한 결과 정보를 생성시키면, 해당 정보를 수납한 RRC 메시지(ConterCheckResponse)를 기지국(1i-02)에게 전달한다(1i-20).
도 1k는 본 발명에서 제안한 Counter check 절차에서 단말의 동작을 나타낸다.
도 1k에서 단말은 RRC 메시지로 Counter check 메시지를 수신하면(1k-05) 단말에 설정되어 수립된 각 베어러(예를 들면 DRB)에 대해서 drb-CountMSB-InfoList에 베어러 식별자가 포함되었는지 여부를 확인한다(1k-10). 만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되지 않았다면 count-Uplink 값과 count-Downlink 값을 상기 본 발명에서 제안한 제 1 실시 예 또는 제 2 실시 예 또는 제 3 실시 예 또는 제 4 실시 예 또는 제 5 실시 예 또는 제 6 실시 예에 따라서 선택하고(1k-15), 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, 상기에서 각각 선택된 상향링크 COUNT 값과 하향 링크 COUNT값을 포함시킨다(1k-20).
만약 drb-CountMSB-InfoList에 단말의 어떤 베어러에 대한 베어러 식별자가 포함되어 있다면 상기 본 발명에서 제안한 제 1 실시 예 또는 제 2 실시 예 또는 제 3 실시 예 또는 제 4 실시 예 또는 제 5 실시 예 또는 제 6 실시 예에 따라서 상향링크 COUNT 값과 하향 링크 COUNT값을 선택하고(1k-25) 기지국이 지시된 COUNT 값의 상위 비트와 비교한다(1k-30).
만약 적어도 한 방향에 대해서 drb-CountMSB-InfoList에서 지시된 COUNT 값(countMSB-Uplink 또는 countMSB-Downlink)의 상위 25비트가 단말의 상기 베어러에 대한 선택된 COUNT 값(상향링크 또는 하향링크 COUNT 값)과 다르다면 단말은 Counter Check Response 메시지의 drb-CountInfoList에 상기 베어러의 베어러 식별자를 포함시키고, 상기에서 선택된 상향링크 COUNT 값과 하향 링크 COUNT값을 포함시킨다(1k-35).
도 1l에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1l-10), 기저대역(baseband)처리부(1l-20), 저장부(1l-30), 제어부(1l-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(1l-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1l-10)는 상기 기저대역처리부(1l-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1l-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. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1l-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1l-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1l-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다. 상기 RF처리부(1l-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.
상기 기저대역처리부(1l-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1l-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1l-20)은 상기 RF처리부(1l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1l-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1l-20)은 상기 RF처리부(1l-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 복원한다.
상기 기저대역처리부(1l-20) 및 상기 RF처리부(1l-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1l-20) 및 상기 RF처리부(1l-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1l-20) 및 상기 RF처리부(1l-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(1l-20) 및 상기 RF처리부(1l-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 LTE 망, NR 망 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.2gHz, 2ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(1l-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(1l-30)는 상기 제어부(1l-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1l-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1l-40)는 상기 기저대역처리부(1l-20) 및 상기 RF처리부(1l-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1l-40)는 상기 저장부(1l-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1l-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1l-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(1l-40)는 상기 송수신부와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 1m는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(1m-10), 기저대역처리부(1m-20), 백홀통신부(1m-30), 저장부(1m-40), 제어부(1m-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(1m-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1m-10)는 상기 기저대역처리부(1m-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1m-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1m-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1m-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1m-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(1m-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1m-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1m-20)은 상기 RF처리부(1m-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1m-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1m-20)은 상기 RF처리부(1m-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(1m-20) 및 상기 RF처리부(1m-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1m-20) 및 상기 RF처리부(1m-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 통신부(1m-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.
상기 저장부(1m-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1m-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(1m-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1m-40)는 상기 제어부(1m-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1m-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1m-50)는 상기 기저대역처리부(1m-20) 및 상기 RF처리부(1m-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(1m-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1m-50)는 상기 저장부(1m-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1m-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(1m-50)는 상기 송수신부와 전기적으로 연결될 수 있다.
[실시 예 B]
본 발명에서는 무선 백홀을 지원하는 차세대 이동 통신 시스템에서 무선 노드들의 베어러 운용 및 데이터 처리에 대한 방법을 제안하며, 무선 노드들에서 무선 링크 끊김 또는 혼잡으로 인해 발생할 수 있는 데이터 유실을 복구하는 방법을 제안한다.
구체적으로 무선 백홀 네트워크의 두 종단 무선 노드의 PDCP 계층 장치에서 PDCP 상태 보고 기반으로 유실된 데이터를 재전송하는 방법과 절차를 제안하며 다양한 실시 예를 제안한다.
본 발명의 다음에서는 상기 내용에 대한 다양한 실시 예들을 설명하고, 더 구체적인 기술적 내용을 제안한다.
도 2a는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(2a-05, 2a-10, 2a-15, 2a-20)과 MME(2a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(2a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(2a-35)은 ENB(2a-05 ~ 2a-20) 및 S-GW(2a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 2a에서 ENB(2a-05 ~ 2a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(2a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. 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 필요하며, 이를 ENB(2a-05 ~ 2a-20)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 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 적용한다. S-GW(2a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(2a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 2b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 2b-05, 2b-40), RLC (Radio Link Control 2b-10, 2b-35), MAC (Medium Access Control 2b-15, 2b-30)으로 이루어진다. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)(2b-05, 2b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 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.)
무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(2b-10, 2b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 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)
MAC(2b-15, 2b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 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)
물리 계층(2b-20, 2b-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 한다.
도 2c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2c을 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)(2c-10) 과 NR CN (2c-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(2c-15)은 NR gNB(2c-10) 및 NR CN (2c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 2c에서 NR gNB(2c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(2c-15)와 무선 채널로 연결되며 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 필요하며, 이를 NR NB(2c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB(2c-10)는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 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 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 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 적용한다. NR CN(2c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN(2c-05)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN(2c-05)이 MME(2c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME(2c-25)는 기존 기지국인 eNB (2c-30)과 연결된다.
도 2d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 2d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR SDAP(2d-01, 2d-45), NR PDCP(2d-05, 2d-40), NR RLC(2d-10, 2d-35), NR MAC(2d-15, 2d-30)으로 이루어진다.
NR SDAP(2d-01, 2d-45)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 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).
상기 SDAP 계층 장치에 대해 단말은 RRC 메시지로 각 PDCP 계층 장치 별로 혹은 베어러 별로 혹은 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 혹은 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있으며, SDAP 헤더가 설정된 경우, SDAP 헤더의 NAS QoS 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와 AS 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. 상기 SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. 상기 QoS 정보는 원할한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케쥴링 정보 등으로 사용될 수 있다.
NR PDCP (2d-05, 2d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
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.)
상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 순서를 고려하지 않고, 바로 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC(2d-10, 2d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 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)
상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
NR MAC(2d-15, 2d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 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)
NR PHY 계층(2d-20, 2d-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.
도 2e는 본 발명에서 기지국이 단말의 연결을 해제하여 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)로 전환하는 절차와 단말이 기지국과 연결을 설정하여 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를 설명한 도면이다.
도 2e에서 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(2e-01). 추후에 현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말(이하 idle mode UE)은 전송할 데이터가 발생하면 기지국과 RRC connection establishment 과정을 수행한다. 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRCConnectionRequest 메시지를 기지국에게 전송한다(2e-05). 상기 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 수납된다. 기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup 메시지를 단말에게 전송한다(2e-10).
상기 RRCConnectionSetup 메시지에는 RRC 연결 구성 정보 등이 수납된다. 또한 상기 RRC Connection Setup 메시지에는 접속한 단말에게 기지국 내에서 구별할 수 있는 단말 식별자를 할당해줄 수 있다. 또한 현재 기지국에 접속한 다른 단말 식별자들의 리스트를 보내줄 수도 있다. 상기에서 현재 기지국에 접속한 다른 단말 식별자들의 리스트는 주기적으로 업데이트될 수 있으며, 기지국이 지원하는 커버리지에 있는 단말들이 통신이 가능한 단말들의 식별자를 확인하기 위해 기지국이 시스템 정보에서 방송할 수도 있다. 또는 공장에서 무선 기기들을 설치할 때 무선 기기가 통신 가능한 다른 무선 기기들의 식별자들을 미리 설정해놓을 수도 있다. 상기에서 단말 식별자는 C-RNTI를 사용할 수도 있으며, C-RNTI의 일부를 사용할 수도 있으며, NAS 계층에서 할당해주는 고유 식별자(예를 들면 GUTI 등)의 일부를 사용할 수도 있다.
RRC 연결은 SRB(Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용된다. RRC 연결을 설정한 단말은 RRCConnetionSetupComplete 메시지를 기지국에게 전송한다(2e-15). 상기 메시지에는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 MME에게 요청하는 SERVICE REQUEST라는 제어 메시지가 포함되어 있다. 기지국은 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 수납된 SERVICE REQUEST 메시지를 MME에게 전송하고(2e-20), MME는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단한다. 판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면 MME는 기지국에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST라는 메시지를 전송한다(2e-25). 상기 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 등) 등의 정보가 포함된다. 기지국은 단말과 보안을 설정하기 위해서 SecurityModeCommand 메시지(2e-30)와 SecurityModeComplete 메시지(2e-35)를 교환한다. 보안 설정이 완료되면 기지국은 단말에게 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송한다(2e-40).
또한 상기 RRCConnectionReconfiguration 메시지에는 접속한 단말에게 기지국 내에서 구별할 수 있는 단말 식별자를 할당해줄 수 있다. 또한 현재 기지국에 접속한 다른 단말 식별자들의 리스트를 보내줄 수도 있다. 상기에서 현재 기지국에 접속한 다른 단말 식별자들의 리스트는 주기적으로 업데이트될 수 있으며, 기지국이 지원하는 커버리지에 있는 단말들이 통신이 가능한 단말들의 식별자를 확인하기 위해 기지국이 시스템 정보에서 방송할 수도 있다. 또는 공장에서 무선 기기들을 설치할 때 무선 기기가 통신 가능한 다른 무선 기기들의 식별자들을 미리 설정해놓을 수도 있다. 상기에서 단말 식별자는 C-RNTI를 사용할 수도 있으며, C-RNTI의 일부를 사용할 수도 있으며, NAS 계층에서 할당해주는 고유 식별자(예를 들면 GUTI 등)의 일부를 사용할 수도 있다.
상기 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함되며, 단말은 상기 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송한다(2e-45). 단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송하고(2e-50), 이를 수신한 MME는 S-GW와 S1 베어러를 설정하기 위해서 S1 BEARER SETUP 메시지와 S1 BEARER SETUP RESPONSE 메시지를 교환한다(2e-055, 2e-60). S1 베어러는 S-GW와 기지국 사이에 설정되는 데이터 전송용 연결이며 DRB와 1대 1로 대응된다. 상기 과정이 모두 완료되면 단말은 기지국과 S-GW를 통해 데이터를 송수신한다(2e-65, 2e-70). 이처럼 일반적인 데이터 전송 과정은 크게 RRC 연결 설정, 보안 설정, DRB설정의 3단계로 구성된다. 또한 기지국은 소정의 이유로 단말에게 설정을 새로 해주거나 추가하거나 변경하기 위해서 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송할 수 있다(2e-75).
본 발명의 다음에서는 무선 기기들 간의 데이터 전송을 수행할 때에 낮은 전송 지연을 가질 수 있도록 하는 절차를 제안한다.
도 2f는 본 발명에서 제안하는 무선 기기 간 일대일 무선 링크를 설정하고 데이터 송수신을 가능하도록 하는 절차를 나타낸다. 상기에서 일대일 무선 링크는 무선 기기 간에 데이터를 송수신할 때 기지국을 통하지 않고, 직접 데이터를 송수신하는 것을 의미한다.
본 발명에서 제안하는 무선 기기 간 일대일 무선 링크(Point to Point communication)를 설정하는 절차는 크게 무선 기기들을 찾는 단계, 무선 기기간 일대일 무선 링크 또는 직접 무선 링크를 평가 및 측정하는 단계, 무선 기기간 직접 무선 링크를 설립하는 단계, 무선 기기간 직접 링크를 통해 데이터를 전송하는 단계로 구분될 수 있으며, 다음과 같은 특징들 중에 하나 혹은 복수 개의 특징을 가질 수 있다.
1. 기지국이 무선 데이터 송수신을 지원하는 커버리지 내의 무선 기기 간의 단말 식별자들을 공유하고, 관리할 수 있다는 것을 특징으로 한다.
2. 기지국이 무선 데이터 송수신을 지원하는 커버리지 내의 무선 기기들은 항상 RRC 연결 모드 또는 RRC 비활성화 모드에 있도록 설정할 수 있다는 것을 특징으로 한다.
3. 무선 기기가 기지국에게 일대일 통신을 위한 전송 자원 할당을 요청할 때 목적지에 해당하는 무선 기기의 식별자 또는 소스에 해당하는 무선 기기의 식별자를 포함하여 보내며, 상기 전송 자원할당을 요청한다는 것을 특징으로 한다.
4. 기지국은 무선 기기로부터 일대일 통신을 위한 전송 자원 할당을 요청 받으면 목적지 무선 기기의 식별자를 이용하여 목적지 무선 기기를 찾기 위한 절차(예를 들면 페이징 메시지 전송)를 수행하는 것을 특징으로 한다. 만약 목적지 무선 기기를 찾을 수 없다면 또는 기지국의 커버리지에 없다면 소스 무선 기기에게 상향 링크 전송 자원을 할당하고, 기지국이 중간에서 데이터를 전달해주는 것을 특징으로 한다.
5. 기지국은 일대일 통신을 위해 전송 자원을 단말의 일반적인 상향 링크 전송 자원에서 일부를 할당할 수 있다는 것을 특징으로 한다.
6. 기지국은 일대일 통신을 위한 전송 자원을 무선 기기들에게 할당해줄 때 소스 무선 기기의 식별자 또는 목적지 무선 기기의 식별자를 지시해주며, 일대일 무선 링크에 대한 주파수 설정 정보를 설정해주고 주파수 측정을 지시하며 또는 레퍼런스 신호를 송신하도록 하는 것을 설정 및 지시해주는 것을 특징으로 한다.
7. 일대일 통신을 위한 전송 자원을 할당 받은 무선 기기들이 일대일 통신을 위한 일대일 무선 링크에 대한 주파수 측정을 수행하고, 주파수 측정 결과를 기지국에게 보고하는 것을 특징으로 한다.
8. 기지국은 소스 무선 기기와 목적지 무선 기기로부터 주파수 측정 결과를 수신하고, 주파수 측정 결과에 따라 소스 무선 기기에게 새로 정의한 L1 신호(예를 들면 DCI) 또는 L2 신호(예를 들면 MAC CE)를 이용하여 데이터 전송을 지시할 수 있으며, 주파수 측정 결과에 따라 목적지 무선 기기에게 새로 정의한 L1 신호(예를 들면 DCI) 또는 L2 신호(예를 들면 MAC CE)를 이용하여 데이터 전송을 지시할 수 있다는 것을 특징으로 한다.
9. 무선 기기는 기지국으로부터 새로 정의한 L1 신호(예를 들면 DCI) 또는 L2 신호(예를 들면 MAC CE)를 통하여 데이터 전송이 지시되면 데이터 전송을 시작하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 무선 기기 간 일대일 무선 링크(Point to Point communication)를 설정하는 구체적인 절차는 다음과 같다.
기지국(2f-03)은 무선 데이터 송수신을 지원하는 커버리지 내의 무선 기기 간의 단말 식별자들을 공유하고, 관리할 수 있다. 그리고 낮은 전송 지연을 유지할 수 있도록 기지국(2f-03)은 무선 데이터 송수신을 지원하는 커버리지 내의 무선 기기들(2f-01 또는 2f-02)을 항상 RRC 연결 모드 또는 RRC 비활성화 모드에 있도록 설정할 수 있다.
만약 무선 기기(2f-01)가 기지국(2f-03)에게 일대일 통신을 위한 전송 자원 할당을 요청할 때 목적지에 해당하는 무선 기기의 식별자 또는 소스에 해당하는 무선 기기의 식별자를 포함하여 보내며, 상기 전송 자원 할당을 요청하는 메시지를 전송할 수 있다(2f-05). 상기에서 일대일 통신을 위한 전송 자원을 요청하는 메시지에는 QoS 요구 사항이 포함될 수 있다. 예를 들면 무선 기기(2f-01)는 평균 패킷 크기(average packet size), 전송 비트율(bit rate), 전송 지연 요구 사항(delay requirement), 신뢰도, 에러율 등을 포함하여 기지국(2f-03)에게 요청할 수 있다.
기지국(2f-03)은 무선 기기(2f-01)로부터 일대일 통신을 위한 전송 자원 할당을 요청 받으면 목적지 무선 기기(2f-02)의 식별자를 이용하여 목적지 무선 기기를 찾기 위한 절차(예를 들면 페이징 메시지 전송)를 수행할 수 있다(2f-10). 만약 목적지 무선 기기(2f-02)를 찾을 수 없다면 또는 기지국(2f-03)의 커버리지에 목적지 무선 기기(2f-02)가 없다면 소스 무선 기기(2f-01)에게 상향 링크 전송 자원을 할당하고, 기지국(2f-03)이 소스 무선 기기(2f-01)의 데이터를 수신하고 네트워크에 전달하여 중간에서 데이터를 전달해줄 수 있다. 상기 페이징 메시지에는 소스 무선 기기(2f-01)의 식별자 또는 목적지 무선 기기(2f-02)의 식별자를 포함할 수 있다.
상기에서 페이징 메시지를 수신한 목적지 무선 기기(2f-02)는 기지국(2f-03)으로 연결을 설정한다(2f-15). 그러면 기지국(2f-03)은 일대일 통신을 위해 전송 자원을 일대일 요청 응답 메시지를 소스 무선 기기(2f-01)에게 보내고, 일대일 설정 메시지를 목적지 무선 기기(2f-02)에게 보내어 할당해줄 수 있다(2f-20, 2f-25). 상기에서 기지국(2f-03)은 일대일 통신을 위해 전송 자원을 단말의 일반적인 상향 링크 전송 자원에서 일부를 할당할 수 있다. 또한 상기에서 할당되는 전송 자원을 일정한 주기를 갖고 계속적으로 반복적으로 할당되는 전송 자원일 수 있다. 따라서 한번 설정되면 기지국(2f-03)의 추가 개입 없이 상기 전송 자원을 이용하여 일대일 통신을 무선 기기(2f-01, 2f-02)간에 계속 수행할 수 있다. 또한 상기 전송 자원은 기지국(2f-03)이 개별적으로 할당해주는 것이 아니라 시스템 정보에서 방송될 수 있으며, 기지국(2f-03)은 시스템 정보에서 방송되는 자원 중에 어떤 자원을 사용하라는 것을 지시해줄 수 있다. 만약 무선 기기(2f-01, 2f-02)에게 시스템 정보에서 방송되는 전송 자원과 기지국(2f-03)이 개별적으로 할당해준 전송 자원이 둘 다 주어지면 기지국(2f-03)이 개별적으로 할당해준 전송 자원을 우선시할 수 있다. 또한 상기에서 기지국(2f-03)은 일대일 통신을 위한 전송 자원을 무선 기기들(2f-01, 2f-02)에게 할당해줄 때 소스 무선 기기(2f-01)의 식별자 또는 목적지 무선 기기(2f-02)의 식별자를 지시해주며, 일대일 무선 링크에 대한 주파수 설정 정보를 설정해주고 주파수 측정을 지시하며 또는 레퍼런스 신호를 송신하도록 하는 것을 설정 및 지시해줄 수 있다.
또한 상기에서 일대일 통신을 위한 전송 자원은 시간 자원, 주파수 자원, 코드 자원, 소스 무선 기기(2f-01) 식별자 또는 목적지 무선 기기(2f-02) 식별자, 변조 또는 복조 코딩 정보(MCS), 전송 블록 크기(TB size), 상기 무선 정보를 활성화할 식별자(예를 들면 RNTI) 등의 정보를 포함할 수 있다.
일대일 통신을 위한 전송 자원을 할당 받은 소스 무선 기기(2f-01)와 목적지 무선 기기(2f-02)는 상기 전송 자원으로 레퍼런스 신호를 송신하며 상호 간의 일대일 통신을 위한 일대일 무선 링크에 대한 주파수 측정을 수행하고(2f-30), 주파수 측정 결과를 기지국(2f-03)에게 보고할 수 있다(2f-35, 2f-40).
상기에서 기지국(2f-03)은 소스 무선 기기(2f-01)와 목적지 무선 기기(2f-02)로부터 주파수 측정 결과를 수신하면, 주파수 측정 결과에 따라 소스 무선 기기(2f-01)에게 새로 정의한 L1 신호(예를 들면 식별자를 이용한 DCI) 또는 L2 신호(예를 들면 MAC CE)를 이용하여 데이터 전송을 지시할 수 있으며(2f-45), 주파수 측정 결과에 따라 목적지 무선 기기(2f-02)에게 새로 정의한 L1 신호(예를 들면 DCI) 또는 L2 신호(예를 들면 MAC CE)를 이용하여 데이터 전송을 지시할 수 있다(2f-50).
소스 무선 기기(2f-01) 또는 목적지 무선 기기(2f-02)는 기지국(2f-03)으로부터 새로 정의한 L1 신호(예를 들면 식별자를 이용한 DCI) 또는 L2 신호(예를 들면 MAC CE)를 통하여 데이터 전송이 지시되면 일대일 통신을 위한 전송 자원을 이용하여 데이터 전송을 시작할 수 있다(2f-55).
상기 절차에서 소스 무선 기기(2f-01)와 목적지 무선 기기(2f-02)는 송수신되는 데이터들의 신뢰도를 측정하거나 또는 직접 무선 링크의 레퍼런스 신호로 주파수를 주기적으로 측정하여 상기에서 설정된 일대일 무선 링크의 정해진 또는 설정된 일정 수준 이하가 되면 기지국(2f-03)에게 일대일 무선 링크를 업데이트해달라고 요청하거나 다시 2f-05 단계처럼 새롭게 일대일 무선 링크를 요청할 수 있다. 상기에서 소스 무선 기기(2f-01)와 목적지 무선 기기(2f-02)는 송수신되는 데이터들의 신뢰도를 측정할 때 데이터들의 일련번호를 확인하여 유실된 데이터들의 개수 또는 크기 또는 양을 확인하여 직접 무선 링크의 질을 평가할 수도 있다.
상기에서 소스 무선 기기(2f-01) 또는 목적지 무선 기기(2f-02)가 기지국(2f-03)에게 일대일 무선 링크를 업데이트해달라고 요청할 때 현재 설정된 직접 무선 링크의 평가된 또는 경험한 신뢰도 또는 전송 지연 또는 에러율을 포함하여 보고할 수 있다.
도 2g는 본 발명에서 제안한 일대일 직접 무선 링크를 설정하는 무선 기기의 동작을 나타낸 도면이다.
소스 무선 기기가 기지국에게 일대일 통신을 위한 전송 자원 할당을 요청할 때 목적지에 해당하는 무선 기기의 식별자 또는 소스에 해당하는 무선 기기의 식별자를 포함하여 보내며, 상기 전송 자원 할당을 요청하는 메시지를 전송할 수 있다(2g-05). 기지국은 무선 기기로부터 일대일 통신을 위한 전송 자원 할당을 요청 받으면 목적지 무선 기기의 식별자를 이용하여 목적지 무선 기기를 찾기 위한 절차(예를 들면 페이징 메시지 전송)를 수행할 수 있다. 그리고 상기에서 페이징 메시지를 수신한 목적지 무선 기기는 기지국으로 연결을 설정한다. 그러면 기지국은 일대일 통신을 위해 전송 자원을 일대일 요청 응답 메시지를 소스 무선 기기에게 보내고, 일대일 설정 메시지를 목적지 무선 기기에게 보내어 할당해줄 수 있다(2g-10). 상기에서 기지국은 일대일 통신을 위한 전송 자원을 무선 기기들에게 할당해줄 때 소스 무선 기기의 식별자 또는 목적지 무선 기기의 식별자를 지시해주며, 일대일 무선 링크에 대한 주파수 설정 정보를 설정해주고 주파수 측정을 지시하며 또는 레퍼런스 신호를 송신하도록 하는 것을 설정 및 지시해줄 수 있다.
일대일 통신을 위한 전송 자원을 할당 받은 소스 무선 기기와 목적지 무선 기기들은 상기 전송 자원으로 레퍼런스 신호를 송신하며 상호 간의 일대일 통신을 위한 일대일 무선 링크에 대한 주파수 측정을 수행하고, 주파수 측정 결과를 기지국에게 보고하는 할 수 있다(2g-15).
상기에서 기지국은 소스 무선 기기와 목적지 무선 기기로부터 주파수 측정 결과를 수신하면, 주파수 측정 결과에 따라 소스 무선 기기에게 새로 정의한 L1 신호(예를 들면 식별자를 이용한 DCI) 또는 L2 신호(예를 들면 MAC CE)를 이용하여 데이터 전송을 지시할 수 있으며, 주파수 측정 결과에 따라 목적지 무선 기기에게 새로 정의한 L1 신호(예를 들면 DCI) 또는 L2 신호(예를 들면 MAC CE)를 이용하여 데이터 전송을 지시할 수 있다(2g-20).
소스 무선 기기 또는 목적지 무선 기기는 기지국으로부터 새로 정의한 L1 신호(예를 들면 식별자를 이용한 DCI) 또는 L2 신호(예를 들면 MAC CE)를 통하여 데이터 전송이 지시되면 일대일 통신을 위한 전송 자원을 이용하여 데이터 전송을 시작할 수 있다(2g-25).
도 2h에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말 또는 무선 노드의 구조를 도시하였다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(2h-10), 기저대역(baseband)처리부(2h-20), 저장부(2h-30), 제어부(2h-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(2h-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2h-10)는 상기 기저대역처리부(2h-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(2h-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. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(2h-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2h-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2h-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다. 상기 RF처리부(2h-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.
상기 기저대역처리부(2h-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2h-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2h-20)은 상기 RF처리부(2h-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2h-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2h-20)은 상기 RF처리부(2h-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 복원한다.
상기 기저대역처리부(2h-20) 및 상기 RF처리부(2h-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2h-20) 및 상기 RF처리부(2h-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(2h-20) 및 상기 RF처리부(2h-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(2h-20) 및 상기 RF처리부(2h-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 LTE 망, NR 망 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.2gHz, 2ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(2h-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(2h-30)는 상기 제어부(2h-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2h-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2h-40)는 상기 기저대역처리부(2h-20) 및 상기 RF처리부(2h-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2h-40)는 상기 저장부(2h-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2h-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(2h-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(2h-40)는 상기 송수신부와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2i는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP 또는 무선 노드의 블록 구성을 도시한다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(2i-10), 기저대역처리부(2i-20), 백홀통신부(2i-30), 저장부(2i-40), 제어부(2i-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(2i-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2i-10)는 상기 기저대역처리부(2i-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(2i-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(2i-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2i-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2i-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(2i-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2i-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2i-20)은 상기 RF처리부(2i-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2i-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2i-20)은 상기 RF처리부(2i-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(2i-20) 및 상기 RF처리부(2i-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2i-20) 및 상기 RF처리부(2i-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 통신부(2i-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.
상기 저장부(2i-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2i-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(2i-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2i-40)는 상기 제어부(2i-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2i-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2i-50)는 상기 기저대역처리부(2i-20) 및 상기 RF처리부(2i-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(2i-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2i-50)는 상기 저장부(2i-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2i-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(2i-50)는 상기 송수신부와 전기적으로 연결될 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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KR102613165B1 (ko) * 2015-04-03 2023-12-14 삼성전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 다른 무선 접속 기술을 이용한 다중 연결을 제공하기 위한 장치 및 방법
KR102450976B1 (ko) * 2015-07-31 2022-10-05 삼성전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 단말의 부차반송파를 제어하기 위한 장치 및 방법

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