KR20200049444A - 차세대 이동 통신 시스템에서 이더넷 프레임의 오버헤드를 줄이는 방법 및 장치 - Google Patents
차세대 이동 통신 시스템에서 이더넷 프레임의 오버헤드를 줄이는 방법 및 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200049444A KR20200049444A KR1020190024881A KR20190024881A KR20200049444A KR 20200049444 A KR20200049444 A KR 20200049444A KR 1020190024881 A KR1020190024881 A KR 1020190024881A KR 20190024881 A KR20190024881 A KR 20190024881A KR 20200049444 A KR20200049444 A KR 20200049444A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- data
- pdcp
- header
- udc
- terminal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 423
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 title description 35
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 112
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 65
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000013144 data compression Methods 0.000 abstract description 156
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 139
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 38
- 102100022734 Acyl carrier protein, mitochondrial Human genes 0.000 description 267
- 101000678845 Homo sapiens Acyl carrier protein, mitochondrial Proteins 0.000 description 267
- 230000006870 function Effects 0.000 description 253
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 172
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 172
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 114
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 77
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 64
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 46
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 34
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 32
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 30
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 29
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 29
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 description 25
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 21
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 16
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 13
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 12
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 10
- 108091005487 SCARB1 Proteins 0.000 description 8
- 102100037118 Scavenger receptor class B member 1 Human genes 0.000 description 8
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 7
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 6
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 6
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 6
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 5
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 4
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 101001055444 Homo sapiens Mediator of RNA polymerase II transcription subunit 20 Proteins 0.000 description 3
- 102100026165 Mediator of RNA polymerase II transcription subunit 20 Human genes 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 206010042135 Stomatitis necrotising Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 201000008585 noma Diseases 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/10—Connection setup
- H04W76/19—Connection re-establishment
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/20—Manipulation of established connections
- H04W76/27—Transitions between radio resource control [RRC] states
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/04—Protocols for data compression, e.g. ROHC
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/28—Timers or timing mechanisms used in protocols
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/30—Definitions, standards or architectural aspects of layered protocol stacks
- H04L69/32—Architecture of open systems interconnection [OSI] 7-layer type protocol stacks, e.g. the interfaces between the data link level and the physical level
- H04L69/322—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions
- H04L69/324—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions in the data link layer [OSI layer 2], e.g. HDLC
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
- H04W28/06—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/10—Connection setup
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W76/00—Connection management
- H04W76/30—Connection release
- H04W76/34—Selective release of ongoing connections
- H04W76/36—Selective release of ongoing connections for reassigning the resources associated with the released connections
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
- H04W80/02—Data link layer protocols
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
- H04W80/08—Upper layer protocols
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
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 이더넷 프레임의 오버헤드를 줄이는 방법과 장치, 단말의 연결 재개 절차를 효율적으로 수행하는 방법과 장치, 상향링크 사용자 데이터 압축절차를 수행할 때 데이터 유실을 방지하는 방법과 장치를 개시한다.
Description
본 발명은 차세대 무선 통신에 관련한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 차세대 통신 시스템에서 고신뢰 저지연 단말을 지원하기 위한 이더넷 프레임의 오버헤드를 줄이는 방법과 장치에 대한 것이다. 또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말의 연결 재개 절차를 효율적으로 수행하는 방법과 장치에 대한 것이다. 또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 상향링크 사용자 데이터 압축절차를 수행할 때 데이터 유실을 방지하는 방법과 장치에 대한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (post LTE) 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), 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, 첨단 의료 서비스 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 기술이 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.
한편, 차세대 통신 시스템에서 이더넷 프로토콜에 대한 다양한 개선요구가 날로 증대되는 상황이다.
차세대 이동 통신 시스템에서는 낮은 전송 지연과 높은 신뢰도를 요구하는 서비스(예를 들면 URLLC(Ultra Reliable Low Latency Communication) 또는 IIoT (Industrial IoT) 서비스)를 지원하기 위해서 전송 자원을 효율적으로 사용해야 할 필요성이 있다.
또한, 차세대 이동 통신 시스템에서 단말의 베어러 또는 프로토콜 계층 장치들(SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치 또는 RLC 계층 장치 또는 MAC 계층 장치 또는 PHY 계층 장치)을 중지해야 하는 이벤트가 발생할 수 있다. 구체적으로 단말이 네트워크의 지시에 의해서 RRC 비활성화 모드로 천이해야 하는 경우, 단말은 상기 네트워크의 지시에 맞게 베어러 또는 프로토콜 계층 장치들을 효율적으로 처리해야 할 필요성이 있다. 하지만 단말은 일반적인 서비스를 지원하는 단말인지 아니면 좁은 대역을 사용하며 제한된 서비스를 지원하는 단말인지에 따라서 베어러 또는 프로토콜 계층 장치들을 서로 다르게 처리해야 할 필요성이 있다. 따라서 네트워크는 서로 다른 단말(NB-IoT 단말 또는 일반 단말)에게 서로 다른 지시자들을 통해 RRC 중지 모드 또는 RRC 비활성화 모드 또는 RRC 유휴 모드로 천이하도록 지시하고 그에 따른 프로토콜 처리 절차를 지시할 필요가 있다.
뿐만 아니라, 무선 통신 시스템에서 하향 링크는 높은 주파수 대역의 사용과 넓은 대역폭의 사용으로 더 많은 전송 자원을 확보할 수 있다. 또한 기지국에서는 물리적으로 더 많은 안테나를 설치하여 사용할 수 있기 때문에 빔 포밍 이득과 높은 신호 세기를 얻을 수 있어서 동일한 주파수/시간 자원에 더 많은 데이터를 실어서 하향 링크로 데이터를 단말에게 전송할 수 있다. 하지만 상향 링크의 경우, 물리적으로 단말은 작은 크기를 가지고 있으며, 상향 링크 주파수는 높은 주파수 대역과 넓은 대역폭의 사용이 어려우므로 상향 링크 전송 자원이 하향 링크 전송 자원에 비해 병목 현상이 발생할 수 있다. 또한 단말의 최대 송신 파워는 기지국보다 훨씬 작기 때문에 상향 링크 데이터 전송 시에 커버리지가 작아진다는 문제 또한 가지고 있다. 따라서 상향 링크 데이터를 압축하여 전송 자원을 효율적으로 사용할 필요가 있다.
상향 링크 데이터를 압축하는 방법은 이전의 데이터를 기반으로 연쇄적으로 데이터 압축을 수행하는 방식이다. 따라서 일련의 압축된 데이터들 중에 중간에 하나의 데이터가 유실 또는 폐기되거나, 압축 해제가 실패하게 되면 상기 유실 또는 폐기되거나, 압축 해제가 실패한 데이터 이후의 데이터에 대해서는 모두 데이터 압축 해제에 실패하게 된다.
송신단 PDCP 계층 장치는 상위 계층 장치로부터 데이터를 수신할 때마다 각 데이터 별로 PDCP 폐기 타이머를 구동하고, 상향 링크 압축 절차가 설정되었다면 상향 링크 압축 절차를 수행하고, UDC 헤더를 구성하고, 상향 링크 데이터 압축이 수행된 데이터에 암호화(UDC 헤더를 제외하고)를 수행하고, PDCP 일련번호를 할당하고 PDCP 헤더를 구성하여 PDCP PDU를 생성할 수 있다. 상기에서 PDCP 폐기 타이머가 만료되면 상기 타이머에 해당하는 데이터를 더 이상 유효하지 않은 데이터로 가정하고 폐기한다.
따라서 만약 송신 PDCP 계층 장치에서 PDCP 폐기 타이머의 만료로 인해 미리 생성해놓은 데이터(예를 들면 PDCP PDU)를 폐기하게 되면 일련의 압축된 데이터들 중에 어떤 데이터를 폐기하게 되므로, 중간에 압축된 데이터의 폐기 또는 유실로 인해 수신 PDCP 계층 장치에서 연속적인 상향 링크 데이터 압축 해제 실패 현상이 발생할 수 있다.
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, 이더넷(Ethernet) 프로토콜을 사용하는 차세대 이동 통신 시스템에서 이더넷 프레임의 오버헤더를 줄이는 방법을 통해서 전송 자원을 효율적으로 사용할 수 있게 된다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 차세대 이동 통신 시스템에서 단말의 베어러 또는 프로토콜 계층 장치들(SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치 또는 RLC 계층 장치 또는 MAC 계층 장치 또는 PHY 계층 장치)을 중지해야 하는 이벤트가 발생할 수 있다. 구체적으로 단말이 네트워크의 지시에 의해서 RRC 비활성화 모드로 천이해야 하는 경우에 단말은 좁은 대역폭을 사용하는 서비스를 지원하는 지(NB-IoT 단말) 아니면 넓은 대역폭을 사용하는 서비스를 지원하는 단말(일반 단말)인지에 따라서 그에 맞게 베어러 또는 프로토콜 계층 장치들을 효율적으로 처리해야 한다.
상기에서 일반 단말이 네트워크의 지시에 의해서 RRC 비활성화 모드로 천이해야 하는 경우, 일단 단말 컨텍스트를 저장한다. 그리고 일반 단말은 베어러 또는 프로토콜 계층 장치에 저장되어 있는 데이터들을 추후에 재연결될 때까지 저장하고 있을 경우, 불필요한 재전송을 유발할 수 있으며, 버퍼 관리에 비효율적이다. 따라서 베어러 또는 프로토콜 계층 장치의 데이터들을 폐기하는 절차를 수행하고, 보안키로 적용되는 변수들 값을 초기화해야 한다. 또한 데이터를 수신하는 경우, 수신된 데이터들이 상위 계층으로 전달되지 않은 경우, 바로 상위 계층으로 데이터를 전달하여 전송 지연을 줄일 수 있도록 한다. 그리고 베어러를 중지하여 추가적인 데이터 전송 또는 수신을 중지할 수 있다.
하지만 상기에서 NB-IoT 단말이 네트워크의 지시에 의해서 RRC 중지 모드로 천이해야 하는 경우, 일단 단말 컨텍스트를 저장한다. 하지만 NB-IoT 단말(예를 들면 센서)의 경우, 좁은 대역폭을 사용하며, 많은 데이터를 송수신하지 않기 때문에 상기 일반 단말과 같이 버퍼를 효율적으로 관리하기 위한 절차가 필요 없다. 또한 전송 지연에 민감하지 않기 때문에 수신단에서도 전송 지연을 줄이기 위한 절차가 필요하지 않다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말이 상향 링크로 데이터를 전송할 때에 데이터를 압축하고 기지국에서 이를 압축 해제하는 절차를 제안하고, 구체적인 헤더 포맷, 압축 해제 실패 시 해결 방법 등 송신단에서 데이터를 압축하고 전송하고 수신단에서 이를 압축 해제하는 데이터 송수신 절차에 대한 지원 방법을 제안한다. 또한 상기 방법은 기지국이 단말에게 하향 링크 데이터를 전송할 때에 데이터를 압축해서 전송하고 단말이 압축된 하향 링크 데이터를 수신하여 압축 해제하는 절차에도 적용될 수 있다. 상기와 같이 본 발명에서는 송신단에서 데이터를 압축하여 전송함으로써, 더 많은 데이터를 전송할 수 있도록 함과 동시에 커버리지를 향상시키는 효과를 가져오도록 한다.
또한 본 발명에서는 송신 PDCP 계층 장치에서 상향 링크 데이터 압축 절차가 설정된 경우에 만약 PDCP 폐기 타이머의 만료로 인해 아직 전송되지 않았으며, UDC 압축이 수행된 데이터를 폐기하게 된다면, 상기에서 폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터를 전송하고, 나머지 데이터들(폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호보다 큰 PDCP 일련번호를 가지며, 사용자 데이터 압축이 적용되었고 아직 전송되지 않고 저장된 데이터들)을 모두 폐기할 수 있으며, 하위 계층 장치로 상기 데이터들이 이미 전달되었으면 폐기하라는 지시자를 하위 계층 장치로 보낼 수 있다. 상기 송신 PDCP 계층 장치에 대해서는 체크섬 실패가 발생했다는 PDCP control PDU가 수신되기 전까지 데이터 전송을 중지할 수 있다. 왜냐하면 상기에서 UDC 압축된 데이터들의 중간 또는 일부 데이터가 폐기되었기 때문에 미리 사용자 데이터 압축이 수행되었고, 상기 폐기된 데이터보다 PDCP 일련번호가 높은 데이터들(예를 들면 PDCP PDU)에 대해서는 수신 PDCP 계층 장치에서 체크섬 실패가 발생할 것 이라는 것이 자명하기 때문이다. 따라서 폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터를 전송하면 수신 PDCP 계층 장치에서 체크섬 실패를 확인하고, PDCP control PDU를 전송해줄 것이라는 걸 예상할 수 있다.
따라서 송신 PDCP 계층 장치는 체크섬 실패가 발생했다는 PDCP control PDU를 수신하면 또는 상기 PDCP control PDU를 수신하기 전에 사용자 데이터 압축을 위한 송신 버퍼를 초기화하고(이미 상기에서 송신 UDC 버퍼를 초기화했다면 초기화하지 않는다), PDCP 폐기 타이머가 아직 만료하지 않았고, 아직 전송되지 않은 데이터들부터 또는 PDCP 폐기 타이머가 아직 만료하지 않았고, 마지막으로 전송한 데이터(폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호에 해당하여 전송된 데이터)부터 다시 사용자 데이터 압축 절차를 수행하고, 새로운 PDCP 일련번호 또는 아직 전송되지 않은 첫 PDCP 일련번호부터 오름차순으로 할당하여 데이터(예를 들면 PDCP PDU)를 암호화하고 생성하여 준비할 수 있다. 상기 새로 생성하고 준비된 데이터들은 상기 체크섬 실패가 발생하였다는 것을 지시하는 PDCP control PDU를 수신한 이후부터 송신 PDCP 계층 장치에서 전송을 다시 시작할 수 있다. 즉, 하위 계층 장치로 데이터를 전달할 수 있다.
따라서 사용자 데이터 압축 절차가 설정된 경우, 만약 PDCP 폐기 타이머에 의해서 미리 생성되었고, 사용자 데이터 압축이 적용된 데이터들 중에 일부가 폐기된 경우, 폐기된 데이터보다 PDCP 일련번호보다 큰 데이터들에서 발생할 수 있는 체크섬 실패를 줄일 수 있고, 아직 전송되지 않은 데이터들부터 또는 마지막으로 전송한 데이터(폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호에 해당하여 전송된 데이터)부터 다시 생성하기 때문에 데이터 유실을 방지할 수 있다.
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 본 발명에서 제안하는 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국이 단말에게 이더넷 헤더 프로토콜 관련 설정 정보를 설정해주는 절차를 나타낸 도면이다.
도 1f는 본 발명에서 제안하는 이더넷 (EthHC, Ethernet Header Compression) 헤더 압축 방법을 나타낸 도면이다.
도 1g는 본 발명에서 제안하는 이더넷 헤더 압축 방법의 구체적인 실시 예를 설명한 도면이다.
도 1h는 차세대 이동 통신 시스템에서 송신단과 수신단에서 이더넷 프로토콜을 사용하는 무선 환경에서 무선 전송 자원을 효율적으로 사용하여 낮은 전송 지연과 높은 신뢰도를 지원하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 1i는 본 발명에서 제안한 송신 및 수신 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1j에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
도 1k는 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 발명의 차세대 이동 통신 시스템에서 단말이 머무를 수 있는 모드들을 나타낸 도면이다.
도 2f는 본 발명에서 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)로 전환하는 절차와 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를 설명한 도면이다.
도 2g는 본 발명에서 제안하는 네트워크의 단말 모드 천이 지시 방법을 나타낸 도면이다.
도 2h 는 본 발명에서 제안하는 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 2i에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
도 2j는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
도 3a는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3e는 본 발명에서 제안하는 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국이 상향 링크 데이터 압축을 수행할 지 여부를 설정하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 3f는 본 발명에서 제안하는 상향 링크 데이터 압축(Uplink Data Compression)을 수행하는 절차와 데이터 구성을 나타낸 도면이다.
도 3g는 본 발명에서 적용될 수 있는 상향 링크 데이터 압축 방법의 한 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3h는 본 발명에서 설명한 상향 링크 데이터 압축 방법의 압축 해제 실패가 발생하는 문제를 나타낸 도면이다.
도 3i는 본 발명의 체크섬 실패 처리 방법에서 적용될 수 있는 PDCP control PDU 포맷을 설명한다.
도 3j는 본 발명에서 송신단 PDCP 계층 장치에서 PDCP 폐기 타이머를 구동하고 상기 PDCP 폐기 타이머의 만료로 인해 아직 전송되지 않았으며, 사용자 압축 절차(UDC)가 적용된 데이터가 폐기되었을 때의 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 3k에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
도 3l는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
도 3m은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3n은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3o는 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3p는 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3q는 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3r은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3s는 본 발명에서 제안한 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 3t는 본 발명에서 데이터 베어러에 무결성 보호를 설정하는 실시예를 나타내는 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 본 발명에서 제안하는 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국이 단말에게 이더넷 헤더 프로토콜 관련 설정 정보를 설정해주는 절차를 나타낸 도면이다.
도 1f는 본 발명에서 제안하는 이더넷 (EthHC, Ethernet Header Compression) 헤더 압축 방법을 나타낸 도면이다.
도 1g는 본 발명에서 제안하는 이더넷 헤더 압축 방법의 구체적인 실시 예를 설명한 도면이다.
도 1h는 차세대 이동 통신 시스템에서 송신단과 수신단에서 이더넷 프로토콜을 사용하는 무선 환경에서 무선 전송 자원을 효율적으로 사용하여 낮은 전송 지연과 높은 신뢰도를 지원하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 1i는 본 발명에서 제안한 송신 및 수신 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치의 동작을 나타낸 도면이다.
도 1j에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
도 1k는 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 발명의 차세대 이동 통신 시스템에서 단말이 머무를 수 있는 모드들을 나타낸 도면이다.
도 2f는 본 발명에서 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)로 전환하는 절차와 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를 설명한 도면이다.
도 2g는 본 발명에서 제안하는 네트워크의 단말 모드 천이 지시 방법을 나타낸 도면이다.
도 2h 는 본 발명에서 제안하는 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 2i에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
도 2j는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
도 3a는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3e는 본 발명에서 제안하는 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국이 상향 링크 데이터 압축을 수행할 지 여부를 설정하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 3f는 본 발명에서 제안하는 상향 링크 데이터 압축(Uplink Data Compression)을 수행하는 절차와 데이터 구성을 나타낸 도면이다.
도 3g는 본 발명에서 적용될 수 있는 상향 링크 데이터 압축 방법의 한 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3h는 본 발명에서 설명한 상향 링크 데이터 압축 방법의 압축 해제 실패가 발생하는 문제를 나타낸 도면이다.
도 3i는 본 발명의 체크섬 실패 처리 방법에서 적용될 수 있는 PDCP control PDU 포맷을 설명한다.
도 3j는 본 발명에서 송신단 PDCP 계층 장치에서 PDCP 폐기 타이머를 구동하고 상기 PDCP 폐기 타이머의 만료로 인해 아직 전송되지 않았으며, 사용자 압축 절차(UDC)가 적용된 데이터가 폐기되었을 때의 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 3k에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
도 3l는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
도 3m은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 일 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3n은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3o는 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3p는 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3q는 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3r은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 또 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3s는 본 발명에서 제안한 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 3t는 본 발명에서 데이터 베어러에 무결성 보호를 설정하는 실시예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 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.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 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.
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.
<제 1 실시 예>
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(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 5G)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 gNB는 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 CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (1c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (1c-30)와 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.
본 발명에서는 차세대 이동 통신 시스템에서 이더넷 프로토콜(Ethernet protocol)을 사용할 때 이더넷 헤더를 압축 및 압축해제를 수행하는 방법을 제안한다.
도 1e는 본 발명에서 제안하는 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국이 단말에게 이더넷 헤더 프로토콜 관련 설정 정보를 설정해주는 절차를 나타낸 도면이다.
도 1e는 본 발명에서 단말이 RRC 유휴 모드(RRC idle mode) 혹은 RRC 비활성화 모드(RRC Inactive mode 혹은 lightly-connected mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하여 네트워크와 연결을 설정하는 절차를 설명하며, 기지국이 단말에게 이더넷 프로토콜 관련 설정 정보를 설정해주는 절차를 설명한다. 구체적으로 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치에서 이더넷 헤더 압축 및 압축 해제 절차를 수행할지 여부를 지시하고, 하향 링크에서만 사용할 것인지 또는 상향 링크에서만 사용할 것인지 또는 양방향으로 모두 사용할 것인지를 지시하고, 상기 이더넷 헤더 프로토콜 관련 설정 정보는 이더넷 프로토콜을 사용할 수 있는 단말 능력(UE capability)이 있는 단말에게만 또는 이더넷 헤더 압축 및 압축 해제 절차를 사용할 수 있는 단말 능력이 있는 단말에게만 설정해줄 수 있다. 단말은 기지국에게 단말 능력을 보고할 때 새로운 지시자를 정의하고, 상기 지시자로 단말이 이더넷 프로토콜을 사용할 수 있는 지 또는 이더넷 헤더 압축 및 압축 해제 절차를 사용할 수 있는 지 여부를 기지국에게 보고할 수 있다. 또한 각 베어러 별 또는 로지컬 채널 별로 어떤 종류의 이더넷 프레임 또는 이더넷 헤더를 사용할 것인지를 설정하여 이더넷 헤더에 어떤 필드들이 구성되어 있는지 또는 이더넷 헤더의 크기가 몇 바이트인지 또는 이더넷 헤더의 각 필드의 크기는 몇 비트인지 또는 이더넷 헤더의 필드들은 어떻게 구성이 되는지 등을 설정해줄 수 있다. 또한 이더넷 프레임에 패딩이 추가된 경우, 송신단에서 패딩을 제거하고 수신단에서 패딩을 추가하여 실제 무선 링크에서 패딩이 전송되지 않도록 하는 기능을 사용하도록 설정할지 말지를 지시할 수 있다.
도 1e에서 기지국은 RRC 연결 모드에서 데이터를 송수신하는 단말이 소정의 이유로 혹은 일정 시간 동안 데이터의 송수신이 없으면 RRCConnectionRelease 메시지를 단말에게 보내어 단말을 RRC 유휴모드 또는 RRC 비활성화 모드로 전환하도록 할 수 있다(1e-01). 추후에 현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말 (이하 idle mode UE 또는 INACTIVE UE)은 전송할 데이터가 발생하면 기지국과 RRC connection establishment과정 또는 RRC Connection Resume 절차를 수행한다. 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRCConnectionRequest 메시지(Resume 절차의 경우, RRCResumeRequest 메시지)를 기지국으로 전송한다 (1e-05). 상기 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 수납된다. 기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup 메시지(Resume 절차의 경우, RRCResume 메시지)를 전송한다(1e-10). 상기 메시지에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 또는 베어러 별로 또는 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 또는 각 SDAP 계층 장치 별로 이더넷 프로토콜 사용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 및 압축 해제 절차를 사용할지 말지를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 또한 더 구체적으로 각 로지컬 채널 혹은 베어러 혹은 각 PDCP 장치(혹은 SDAP 장치)에서 어떤 IP flow 혹은 어떤 QoS flow에 대해서만 이더넷 프로토콜 사용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 및 압축 해제 절차을 사용할지를 지시할 수 있다(SDAP 장치에게 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 사용하거나 사용하지 않을 IP flow 혹은 QoS flow에 대한 정보를 설정하여 SDAP 장치가 PDCP 장치에게 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 사용할 지 사용하지 않을 지를 각 QoS flow에 대해서 지시해줄 수도 있다. 또 다른 방법으로 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 장치가 각 QoS flow를 스스로 확인하고, 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 적용할 지 하지 않을지를 결정할 수도 있다). 또한 상기에서 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 사용할 것을 지시한다면 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법에서 사용할 미리 정의된 라이브러리(library) 혹은 사전정보(Dictionary)에 대한 식별자 혹은 사용할 버퍼 사이즈 크기 등을 지시할 수 있다. 또한 상기 메시지는 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 수행하도록 셋업(setup)하거나 해제(release)하는 명령을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 사용하도록 설정할 때는 항상 RLC AM 베어러(ARQ 기능, 재전송 기능이 있어 손실이 없는 모드) 또는 RLC UM 베어러로 설정할 수 있으며, 헤더 압축 프로토콜(ROHC)와는 함께 설정할 수 도 있으며, 경우에 따라 동시에 설정하지 않을 수 있다. 또한 상기 메시지에는 메시지에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할지 여부 혹은 SDAP 헤더를 사용할지 여부를 지시할 수 있으며, 상기 메시지에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 ROHC(IP 패킷 헤더 압축)를 적용할 지 여부를 지시할 수 있으며 상향 링크와 하향 링크에 대해서 각각 ROHC를 적용할 지 여부를 각각 지시자로 설정할 수 있다. 또한 상기 각 로지컬 채널 별 혹은 베어러 별 혹은 각 PDCP 장치 설정에서 또는 SDAP 장치 설정에서 사용자 데이터 압축 방법(UDC)을 상향 링크(Uplink)와 하향 링크(Downlink)에 대해서 각각 사용 여부를 설정할 수 있다. 즉, 상향 링크에서는 사용하고 하향 링크에서는 사용하지 않게 설정할 수 있으며, 반대로 상향 링크에서는 사용하지 않고, 하향 링크에서는 사용하도록 설정할 수 있다. 또한 양방향에서 모두 사용하도록 설정할 수 있다. 또한 상기 메시지에서 이더넷 헤더 압축 절차와 ROHC 헤더 압축 절차를 동시에 설정해줄 수도 있다. 또한 상기 메시지에서는 핸드오버(예를 들면 기지국 내 핸드오버)의 경우 또는 RRC 비활성화 모드에서 RRC 연결 모드로 천이할 때 이더넷 헤더 압축 프로토콜 관련 설정 정보 또는 컨텍스트를 초기화하지 않고 계속 사용하라는 지시자(drbEthHCContinue)를 정의하고 지시할 수 있으며, 상기 지시자를 수신한 단말은 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치를 재수립할 때 상기 지시자를 고려하여 이더넷 헤더 압축 프로토콜 관련 설정 정보 또는 컨텍스트를 초기화하지 않고, 계속 사용하도록 할 수 있다. 이렇게 함으로써 이더넷 헤더 압축 프로토콜 재설정으로 인한 오버헤드를 줄일 수 있다. 또한 상기 메시지는 새로운 지시자를 정의하여 이더넷 헤더 압축 프로토콜 관련 설정 정보 또는 컨텍스트를 초기화하라고 지시할 수도 있다. 또한 상기 RRC 메시지는 SDAP 프로토콜 또는 SDAP 헤더의 설정 여부를 설정해줄 수 있다. 또한 상기 메시지에는 각 베어러 별 또는 로지컬 채널 별로 어떤 종류의 이더넷 프레임 또는 이더넷 헤더를 사용할 것인지를 설정하여 이더넷 헤더에 어떤 필드들이 구성되어 있는지 또는 이더넷 헤더의 크기가 몇 바이트인지 또는 이더넷 헤더의 각 필드의 크기는 몇 비트인지 또는 이더넷 헤더의 필드들은 어떻게 구성이 되는지 등을 설정해줄 수 있다. 또한 이더넷 프레임에 패딩이 추가된 경우, 송신단에서 패딩을 제거하고 수신단에서 패딩을 추가하여 실제 무선 링크에서 패딩이 전송되지 않도록 하는 기능을 사용하도록 설정할지 말지를 지시할 수 있다.
또한 상기 메시지에는 RRC 연결 구성 정보 등이 수납된다. RRC 연결은 SRB (Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용된다. RRC 연결을 설정한 단말은 RRCConnetionSetupComplete 메시지를 기지국으로 전송한다 (1e-15). 만약 기지국이 현재 연결을 설정하고 있는 단말에 대한 단말 능력을 모른다면 혹은 단말 능력을 파악하고 싶다면 단말의 능력을 물어보는 메시지를 보낼 수 있다. 그리고 단말은 자신의 능력을 보고하는 메시지를 보낼 수 있다. 상기 메시지에서 단말이 이더넷 프로토콜을 사용할 수 있는 지 또는 이더넷 헤더 압축 및 압축 해제 절차를 사용할 수 있는 지 여부를 나타낼 수 있으며, 이를 지시하는 지시자를 포함하여 보낼 수 있다. 상기 RRCConnetionSetupComplete 메시지에는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 MME에게 요청하는 SERVICE REQUEST라는 제어 메시지가 포함되어 있다. 기지국은 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 수납된 SERVICE REQUEST 메시지를 MME로 전송하고 (1e-20), MME는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단한다. 판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면 MME는 기지국에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST라는 메시지를 전송한다(1e-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) 등의 정보가 포함된다. 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 메시지에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 또는 베어러 별로 또는 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 또는 각 SDAP 계층 장치 별로 이더넷 프로토콜 사용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 및 압축 해제 절차를 사용할지 말지를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 또한 더 구체적으로 각 로지컬 채널 혹은 베어러 혹은 각 PDCP 장치(혹은 SDAP 장치)에서 어떤 IP flow 혹은 어떤 QoS flow에 대해서만 이더넷 프로토콜 사용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 및 압축 해제 절차을 사용할지를 지시할 수 있다(SDAP 장치에게 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 사용하거나 사용하지 않을 IP flow 혹은 QoS flow에 대한 정보를 설정하여 SDAP 장치가 PDCP 장치에게 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 사용할 지 사용하지 않을 지를 각 QoS flow에 대해서 지시해줄 수도 있다. 또 다른 방법으로 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 장치가 각 QoS flow를 스스로 확인하고, 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 적용할 지 하지 않을지를 결정할 수도 있다). 또한 상기에서 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 사용할 것을 지시한다면 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법에서 사용할 미리 정의된 라이브러리(library) 혹은 사전정보(Dictionary)에 대한 식별자 혹은 사용할 버퍼 사이즈 크기 등을 지시할 수 있다. 또한 상기 메시지는 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 수행하도록 셋업(setup)하거나 해제(release)하는 명령을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 사용하도록 설정할 때는 항상 RLC AM 베어러(ARQ 기능, 재전송 기능이 있어 손실이 없는 모드) 또는 RLC UM 베어러로 설정할 수 있으며, 헤더 압축 프로토콜(ROHC)와는 함께 설정할 수 도 있으며, 경우에 따라 동시에 설정하지 않을 수 있다. 또한 상기 메시지에는 메시지에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할지 여부 혹은 SDAP 헤더를 사용할지 여부를 지시할 수 있으며, 상기 메시지에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 ROHC(IP 패킷 헤더 압축)를 적용할 지 여부를 지시할 수 있으며 상향 링크와 하향 링크에 대해서 각각 ROHC를 적용할 지 여부를 각각 지시자로 설정할 수 있다. 또한 상기 각 로지컬 채널 별 혹은 베어러 별 혹은 각 PDCP 장치 별로 사용자 데이터 압축 방법(UDC)을 상향 링크(Uplink)와 하향 링크(Downlink)에 대해서 각각 사용 여부를 설정할 수 있다. 즉, 상향 링크에서는 사용하고 하향 링크에서는 사용하지 않게 설정할 수 있으며, 반대로 상향 링크에서는 사용하지 않고, 하향 링크에서는 사용하도록 설정할 수 있다. 또한 양방향에서 모두 사용하도록 설정할 수 있다.
또한 상기 메시지에서 이더넷 헤더 압축 절차와 ROHC 헤더 압축 절차를 동시에 설정해줄 수도 있다. 또한 상기 메시지에서는 핸드오버(예를 들면 기지국 내 핸드오버)의 경우 또는 RRC 비활성화 모드에서 RRC 연결 모드로 천이할 때 이더넷 헤더 압축 프로토콜 관련 설정 정보 또는 컨텍스트를 초기화하지 않고 계속 사용하라는 지시자(drbEthHCContinue)를 정의하고 지시할 수 있으며, 상기 지시자를 수신한 단말은 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치를 재수립할 때 상기 지시자를 고려하여 이더넷 헤더 압축 프로토콜 관련 설정 정보 또는 컨텍스트를 초기화하지 않고, 계속 사용하도록 할 수 있다. 이렇게 함으로써 이더넷 헤더 압축 프로토콜 재설정으로 인한 오버헤드를 줄일 수 있다. 또한 상기 메시지는 새로운 지시자를 정의하여 이더넷 헤더 압축 프로토콜 관련 설정 정보 또는 컨텍스트를 초기화하라고 지시할 수도 있다. 또한 상기 RRC 메시지는 SDAP 프로토콜 또는 SDAP 헤더의 설정 여부를 설정해줄 수 있다. 또한 상기 메시지에는 각 베어러 별 또는 로지컬 채널 별로 어떤 종류의 이더넷 프레임 또는 이더넷 헤더를 사용할 것인지를 설정하여 이더넷 헤더에 어떤 필드들이 구성되어 있는지 또는 이더넷 헤더의 크기가 몇 바이트인지 또는 이더넷 헤더의 각 필드의 크기는 몇 비트인지 또는 이더넷 헤더의 필드들은 어떻게 구성이 되는지 등을 설정해줄 수 있다. 또한 이더넷 프레임에 패딩이 추가된 경우, 송신단에서 패딩을 제거하고 수신단에서 패딩을 추가하여 실제 무선 링크에서 패딩이 전송되지 않도록 하는 기능을 사용하도록 설정할지 말지를 지시할 수 있다.
또한 상기 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함되며, 단말은 상기 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송한다(1e-45). 단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송하고 (1e-50), 이를 수신한 MME는 S-GW와 S1 베어러를 설정하기 위해서 S1 BEARER SETUP 메시지와 S1 BEARER SETUP RESPONSE 메시지를 교환한다(1e-055, 1e-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(1e-65, 1e-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(1e-75).
상기 메시지에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 또는 베어러 별로 또는 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 또는 각 SDAP 계층 장치 별로 이더넷 프로토콜 사용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 및 압축 해제 절차를 사용할지 말지를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 또한 더 구체적으로 각 로지컬 채널 혹은 베어러 혹은 각 PDCP 장치(혹은 SDAP 장치)에서 어떤 IP flow 혹은 어떤 QoS flow에 대해서만 이더넷 프로토콜 사용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 및 압축 해제 절차을 사용할지를 지시할 수 있다(SDAP 장치에게 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 사용하거나 사용하지 않을 IP flow 혹은 QoS flow에 대한 정보를 설정하여 SDAP 장치가 PDCP 장치에게 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 사용할 지 사용하지 않을 지를 각 QoS flow에 대해서 지시해줄 수도 있다. 또 다른 방법으로 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 장치가 각 QoS flow를 스스로 확인하고, 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 적용할 지 하지 않을지를 결정할 수도 있다). 또한 상기에서 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 사용할 것을 지시한다면 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법에서 사용할 미리 정의된 라이브러리(library) 혹은 사전정보(Dictionary)에 대한 식별자 혹은 사용할 버퍼 사이즈 크기 등을 지시할 수 있다. 또한 상기 메시지는 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 수행하도록 셋업(setup)하거나 해제(release)하는 명령을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 이더넷 프로토콜 적용 여부 또는 이더넷 헤더 압축 방법을 사용하도록 설정할 때는 항상 RLC AM 베어러(ARQ 기능, 재전송 기능이 있어 손실이 없는 모드) 또는 RLC UM 베어러로 설정할 수 있으며, 헤더 압축 프로토콜(ROHC)와는 함께 설정할 수 도 있으며, 경우에 따라 동시에 설정하지 않을 수 있다. 또한 상기 메시지에는 메시지에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할지 여부 혹은 SDAP 헤더를 사용할지 여부를 지시할 수 있으며, 상기 메시지에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 ROHC(IP 패킷 헤더 압축)를 적용할 지 여부를 지시할 수 있으며 상향 링크와 하향 링크에 대해서 각각 ROHC를 적용할 지 여부를 각각 지시자로 설정할 수 있다. 또한 상기 각 로지컬 채널 별 혹은 베어러 별 혹은 각 PDCP 장치 별로 사용자 데이터 압축 방법(UDC)을 상향 링크(Uplink)와 하향 링크(Downlink)에 대해서 각각 사용 여부를 설정할 수 있다. 즉, 상향 링크에서는 사용하고 하향 링크에서는 사용하지 않게 설정할 수 있으며, 반대로 상향 링크에서는 사용하지 않고, 하향 링크에서는 사용하도록 설정할 수 있다. 또한 양방향에서 모두 사용하도록 설정할 수 있다.
또한 상기 메시지에서 이더넷 헤더 압축 절차와 ROHC 헤더 압축 절차를 동시에 설정해줄 수도 있다. 또한 상기 메시지에서는 핸드오버(예를 들면 기지국 내 핸드오버)의 경우 또는 RRC 비활성화 모드에서 RRC 연결 모드로 천이할 때 이더넷 헤더 압축 프로토콜 관련 설정 정보 또는 컨텍스트를 초기화하지 않고 계속 사용하라는 지시자(drbEthHCContinue)를 정의하고 지시할 수 있으며, 상기 지시자를 수신한 단말은 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치를 재수립할 때 상기 지시자를 고려하여 이더넷 헤더 압축 프로토콜 관련 설정 정보 또는 컨텍스트를 초기화하지 않고, 계속 사용하도록 할 수 있다. 이렇게 함으로써 이더넷 헤더 압축 프로토콜 재설정으로 인한 오버헤드를 줄일 수 있다. 또한 상기 메시지는 새로운 지시자를 정의하여 이더넷 헤더 압축 프로토콜 관련 설정 정보 또는 컨텍스트를 초기화하라고 지시할 수도 있다. 또한 상기 RRC 메시지는 SDAP 프로토콜 또는 SDAP 헤더의 설정 여부를 설정해줄 수 있다. 또한 상기 메시지에는 각 베어러 별 또는 로지컬 채널 별로 어떤 종류의 이더넷 프레임 또는 이더넷 헤더를 사용할 것인지를 설정하여 이더넷 헤더에 어떤 필드들이 구성되어 있는지 또는 이더넷 헤더의 크기가 몇 바이트인지 또는 이더넷 헤더의 각 필드의 크기는 몇 비트인지 또는 이더넷 헤더의 필드들은 어떻게 구성이 되는지 등을 설정해줄 수 있다. 또한 이더넷 프레임에 패딩이 추가된 경우, 송신단에서 패딩을 제거하고 수신단에서 패딩을 추가하여 실제 무선 링크에서 패딩이 전송되지 않도록 하는 기능을 사용하도록 설정할지 말지를 지시할 수 있다.
도 1f는 본 발명에서 제안하는 이더넷 (EthHC, Ethernet Header Compression) 헤더 압축 방법을 나타낸 도면이다.
도 1f에서 상위 계층 데이터(1f-05)는 비디오 전송, 사진 전송, 웹 검색, VoLTE와 같은 서비스들에 해당하는 데이터로 생성될 수 있다. 응용 계층(application layer) 장치에서 생성된 데이터들은 네트워크 데이터 전송 계층에 해당하는 TCP/IP 혹은 UDP를 통해 처리될 수 있고, 또는 이더넷 프로토콜을 통해 처리되고 각 헤더(1f-10, 1f-15, 1f-20)를(상위 계층 헤더 또는 이더넷 헤더) 구성하고 PDCP 계층에 전달될 수 있다. 상기 PDCP 계층은 상위 계층으로부터 데이터(PDCP SDU)를 수신하면 다음과 같은 절차를 수행할 수 있다.
만약 도 1e에서 1e-10 혹은 1e-40 혹은 1e-75 와 같은 RRC 메시지에 의해서 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층에서 헤더 압축(ROHC) 또는 이더넷 헤더 압축 절차를 사용하도록 설정하였다면 1f-22와 같이 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치에서 이더넷 헤더(1f-20)에 대해서 이더넷 헤더 압축 절차를 수행할 수 있다. 만약 무결성 검증이 설정되었다면 무결성 보호(Integrity protection)를 수행하고 암호화(ciphering)을 수행하고, PDCP 헤더(1f-30)를 구성하여 PDCP PDU를 구성할 수 있다. 상기에서 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치는 헤더 압축/압축해제 장치를 포함하고 있으며, 상기 RRC 메시지에서 설정된 대로 각 데이터에 대해서 헤더 압축을 수행할지 수행하지 않을 지 판단하고, 상기 헤더 압축/압축해제 장치를 사용한다. 송신단에서는 송신 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치에서 헤더 압축 장치를 이용하여 이더넷 헤더 또는 상위 계층 헤더(예를 들면 TCP/IP 헤더)를 압축을 수행하고, 수신단에서는 수신 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치에서 헤더 압축 해제 장치를 사용하여 이더넷 헤더 또는 상위 계층 헤더(예를 들면 TCP/IP 헤더)에 대해 헤더 압축 해제를 수행한다.
상기에서 설명한 도 1f 절차는 단말이 상향 링크 헤더 압축할 때 뿐만 아니라 하향 링크 데이터를 헤더 압축하는 데에도 적용할 수 있다. 또한 상기 상향 링크 데이터에 대한 설명은 하향 링크 데이터에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
상기 본 발명에서 제안하는 이더넷 헤더에 이더넷 헤더 압축을 수행하는 방법은 고정적인 정보를 지시하는 필드들은 생략하고, 변경된 정보들만을 지시하여 헤더의 크기를 줄이는 방법이다. 따라서 처음에는 전체 헤더 정보와 압축을 위한 설정 정보(예를 들면 이더넷 프로토콜을 위한 트래픽(또는 서비스) 별 식별자(타입) 또는 트래픽(또는 서비스) 별 일련번호, 압축율 관련 정보 등)을 포함하여 전송할 수 있다. 그리고 처음에 전송한 전체 정보 대비 변경되지 않은 정보에 해당하는 필드들(예를 들면 송신 주소 필드 또는 수신 주소 필드(MAC address), 또는 프리앰블 필드 또는 SFD(start of Frame Delimiter) 또는 FCS(Frame CheckSum) 또는 이더넷 타입 필드 등)은 생략하고 또는 전송하지 않고 변경된 정보에 해당하는 필드들만을 포함하여 헤더를 구성하여 헤더의 크기를 줄일 수 있도록 한다.
상기 본 발명의 이더넷 헤더 압축 방법에서 구체적으로 이더넷 헤더를 어떻게 압축하는 지(1f-22)를 다음에서 제안한다.
이더넷 헤더 압축 프로토콜(1f-22)에서 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치는 상위 계층 장치로부터 데이터를 수신하면 이더넷 헤더를 확인하고, 이더넷 헤더를 압축할 프로토콜을 이용하여 이더넷 헤더를 압축하고, 압축한 이더넷 헤더 앞에 새로운 헤더(1f-40)를 정의하고 사용할 수 있다. 상기에서 새로운 헤더(1f-40)에 대해서는 암호화를 수행하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다. 왜냐하면 단말 구현에서 상기 새로운 헤더(1f-40)에 암호화를 수행하지 않는다면 PDCP 계층 장치에서 무결성 보호 또는 암호화 절차와 같은 데이터 처리를 수행한 후에 데이터를 하위 계층 장치로 전달할 때 SDAP 헤더가 설정되었다면 SDAP 헤더 또는 PDCP 헤더 또는 상기 새로운 헤더를 한번에 모두 같이 접합할 수 있으므로 단말 구현을 용이하게 할 수 있기 때문이다.
상기에서 제안한 바와 같이 이더넷 헤더를 압축하는 방법은 이더넷 헤더에 있는 복수 개의 헤더 필드들(1f-31, 1f-32, 1f-33, 1f-34, 1f-35, 1f-36, 1f-37) 중에 필드값이 변하지 않거나 또는 이전에 전송한 이더넷 헤더 대비 필드값이 변하지 않았거나 또는 전송할 필요가 없는 이더넷 헤더 필드값을 생략하고 필요한 필드 또는 유효한 필드들만 선택적으로 전송하는 방법이다. 따라서 이더넷 헤더에 포함되어 있는 복수 개의 필드들 중에 예를 들면 제 1의 필드(1f-31), 제 2의 필드(1f-32), 제 3의 필드(1f-33), 제 4의 필드(1f-34), 제 5의 필드(1f-35), 제 6의 필드(1f-36), 제 7의 필드(1f-37)들 중에 제 1의 필드(1f-31), 제 2의 필드(1f-32), 제 4의 필드(1f-34), 제 5의 필드(1f-35), 제 7의 필드(1f-37)들을 생략할 수 있다면 또는 전송할 필요가 없다면 또는 이전에 전송한 이더넷 헤더 필드값들과 동일하다면 제 3의 필드(1f-33)와 제 6의 필드(1f-36)만을 전송하는 방법이다.
하지만 수신 측에서 압축된 이더넷 헤더를 압축해제하기 위해서는 어떤 필드들이 압축 또는 생략 또는 전송되지 않았는지를 알아야 한다. 따라서 송신 측에서 이더넷 헤더를 압축할 때 새로운 헤더(예를 들면 EthHC 헤더)를 정의하여 압축된 이더넷 헤더의 앞부분에 붙여서 전송할 수 있다. 상기 새로운 EthHC 헤더에 새로운 제 1의 필드를 정의하여 상기 이더넷 헤더의 복수 개의 필드들 중에서 어떤 필드가 압축되었는지 또는 생략되었는지 또는 전송되지 않았는지를 지시할 수 있으며, 상기 새로운 필드는 비트맵 형식으로 각 비트로 특정 필드가 압축되었는지(또는 생략되었는지 또는 전송되지 않았는지) 또는 압축되지 않았는지(또는 포함되었는지 또는 전송되었는지)를 지시할 수 있다. 또한 상기 제 1의 필드가 이더넷 헤더에서 어떤 필드가 압축되었는지(또는 생략되었는지) 아니면 압축되지 않았는지(또는 포함되었는지)를 지시할 수 있기 때문에 수신측에서는 제 1의 필드를 이용하여 수신한 압축된 이더넷 헤더의 크기를 계산해낼 수 있다. 즉, 원래 이더넷 헤더 크기에서 생략된 헤더 필드드의 크기를 차감하여 알 수 있다.
또한 상기 제 1의 필드는 이더넷 헤더의 모든 필드들에 대해 압축 유무(또는 생략 유무)를 지시하기 위한 맵핑을 가질 수도 있지만 이더넷 헤더의 필드들 중에서 압축이 가능한(또는 생략이 가능한) 필드들에 한정해서 압축 유무(또는 생략 유무)를 지시하기 위한 맵핑을 가질 수 있도록 하여 새로운 EthHC 헤더의 오버헤드를 줄일 수 있다.
또한 상기 EthHC 헤더는 압축된 이더넷 헤더의 크기를 정확하게 지시할 수 있도록 하기 위해서(예를 들면 구현의 편의를 위해서) 제 2의 필드로 압축된 이더넷 헤더의 크기 또는 길이를 지시할 수 있다. 또한 이더넷 헤더의 크기가 복수 개의 종류를 가질 수 있는 경우, 제 2의 필드로 어떤 종류인지 타입을 지시할 수도 있다. 또는 상기 EthHC 헤더에 이더넷 헤더 압축이 수행되었는지 수행되지 않았는지를 지시하는 새로운 제 3의 필드를 정의할 수도 있다.
또한 상기에서 이더넷 헤더의 유형에 따른 이더넷 헤더 필드들의 구성은 도 1e에서 설명한 것처럼 RRC 메시지로 어떤 이더넷 헤더의 유형 또는 헤더 필드들로 구성되어 있는 지를 베어러 별로 설정해줄 수 있다. 또는 상기 새로운 헤더에 이더넷 헤더의 종류를 지시하는 식별자 또는 지시자를 정의하고 사용할 수도 있다.
상기 새로운 EthHC 헤더를 기반으로 또 다른 이더넷 헤더 압축 방법이 활용될 수 있다. 예를 들면 송신단에서 이더넷 헤더를 압축할 때에 순서대로 압축을 수행하며 압축을 수행할 때 이전에 전송한 이더넷 헤더의 필드들과 비교하여 헤더 필드들의 값이 변경되지 않았다면 압축하고(생략하고) 제 1의 필드를 그에 맞게 설정하고, 만약 이더넷 헤더 필드값이 이전에 전송한 이더넷 헤더 필드값과 다르다면 압축하지 않고(포함하고) 그에 맞게 제 1의 필드를 그에 맞게 설정하여 이더넷 헤더 압축을 완료할 수 있다. 상기에서 순서대로는 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값을 기준으로 오름차순으로 순서를 정할 수 있으며, 이전 이더넷 헤더는 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값이 1만큼 작은 값을 가지는 데이터에 해당하는 이더넷 헤더를 지시할 수 있다. 수신단에서는 압축된 이더넷 헤더를 수신하면 상기 제 1의 필드를 확인하여 이더넷 헤더에서 압축된(생략된) 필드들은 이전에 수신한 이더넷 헤더의 필드들과 동일한 값을 가지므로 그에 맞게 복원하고, 압축되지 않은(포함된) 필드들은 새롭게 업데이트할 수 있다. 송신단과 수신단에서는 이더넷 헤더를 압축하기 위한 별도의 버퍼를 가질 수 있으며, 이더넷 헤더를 압축할 때마다 버퍼를 업데이트하고, 이더넷 헤더를 압축해제할 때마다 버퍼를 업데이트할 수 있다. 수신단은 상기에서 압축된 이더넷 헤더를 복원하면 새로운 EthHC 헤더를 제거하고 상위 계층으로 복원된 데이터를 전달할 수 있다. 또한 송신단은 맨 처음에 이더넷 헤더를 전송할 때는 전체 이더넷 헤더 정보를 보내줄 수 있다. 즉, 맨 처음에는 수신단이 전체 이더넷 헤더 정보를 파악할 수 있도록 이더넷 헤더 압축을 수행하지 않고, 전송할 수 있다.
도 1g는 본 발명에서 제안하는 이더넷 헤더 압축 방법의 구체적인 실시 예를 설명한 도면이다.
도 1g에서 송신단의 PDCP 계층 장치 또는 SDAP 계층 장치는 상위 계층 장치로부터 이더넷 프레임(1g-05)을 수신하고, 이더넷 헤더 압축 절차가 설정된 경우, 처음으로 수신한 이더넷 프레임의 이더넷 헤더의 각 필드값들을 송신 이더넷 압축을 위한 버퍼(1g-15)에 저장할 수 있다. 그리고 상기 첫 번째 이더넷 프레임을 이더넷 헤더 압축 없이 전송할 수 있다. 그리고 두 번째 이더넷 프레임을 수신하면 이더넷 헤더의 각 필드값을 상기 이더넷 압축을 위한 송신 버퍼에 저장된 필드값들과 각각 비교해보고 동일한 값을 가지는 필드가 있다면 해당 필드를 생략하고 생략한 필드에 해당하는 또는 맵핑되는 비트를 1(또는 0)로 설정하고 상기 필드가 생략되었음을 지시할 수 있다. 만약 상기 두 번째 이더넷 프레임의 이더넷 헤더의 각 필드값을 상기 이더넷 압축을 위한 송신 버퍼에 저장된 필드값들과 각각 비교해보고 다른 값을 가지는 필드가 있다면 해당 필드를 생략하지 않고, 생략되지 않은 필드에 해당하는 또는 맵핑되는 비트를 0(또는 1)로 설정하고 상기 필드가 생략되지 않았음을 지시할 수 있다.
그리고 무결성 보호가 설정되었다면 무결성 보호를 수행하고, 그리고 암호화 절차를 수행하고, 상기 새로운 헤더(1g-10)을 구성하고 PDCP 헤더를 구성하여 접합하고 하위 계층 장치로 전달하여 전송할 수 있다.
상기에서 새로운 헤더(1g-10)에는 비트맵 같이 각 비트가 이더넷 헤더의 어떤 필드가 있는지(압축되지 않았는지) 또는 없는지(압축되었는지)를 지시하도록 할 수 있다.
상기에서 새로운 헤더(1g-10)에서 새로운 필드(예를 들면 1비트 지시자)를 정의하여 이더넷 헤더 압축 절차가 수행되었는 지 수행되지 않았는지를 지시할 수 있다. 상기 1비트 지시자로 이더넷 헤더 압축이 수행되지 않은 경우를 바로 지시할 수 있도록 하여 새로운 헤더에 대한 프로세싱을 수신단에서 수행하지 않도록 할 수 있다. 또한 상기에서 이더넷 헤더 압축 절차가 수행되었는 지 수행되지 않았는지를 지시하는 1비트 지시자를 SDAP 헤더 또는 PDCP 헤더에 정의하고 사용할 수 있다. 상기 SDAP 헤더 또는 PDCP 헤더에 상기 1비트 지시자를 정의한다면 이더넷 헤더 압축 절차가 수행되지 않은 경우, 이더넷 헤더 압축을 위한 새로운 헤더(1g-10) 자체를 생략할 수 있기 때문에 오버헤드를 줄일 수 있다.
도 1g에서 수신단의 PDCP 계층 장치 또는 SDAP 계층 장치는 하위 계층 장치로부터 압축된 이더넷 프레임(1g-25)을 수신하고, 이더넷 헤더 압축 절차가 설정된 경우, 처음으로 수신한 이더넷 프레임의 이더넷 헤더의 각 필드값들을 확인하여 수신 이더넷 압축 해제를 위한 버퍼(1g-30)에 저장할 수 있다. 그리고 상기 첫 번째 이더넷 프레임을 이더넷 헤더 압축 해제 없이 상위 계층 장치로 전달할 수 있다. 그리고 두 번째 이더넷 프레임을 수신하면 이더넷 압축을 위한 새로운 헤더(1g-10)의 필드값을 확인하여 어떤 필드들이 생략되었고(압축되었고) 어떤 필드들이 생략되지 않았는지(압축되지 않았는지)를 확인하고, 상기에서 생략되었다고(압축되었다고) 지시된 필드들은 수신단에서 압축 해제를 위한 수신 버퍼에 저장된 필드값으로 복원을 수행하여 압축이 수행되기 전의 이더넷 헤더를 복원한다(압축 해제를 수행한다). 그리고 상기에서 생략되지 않았다고(압축되지 않았다고) 지시된 필드들에 대한 값은 새로운 또는 변경된 값이기 때문에 수신단에서 압축 해제를 위한 수신 버퍼에 상기 새로운 또는 변경된 값들을 상기 필드에 맞게 필드값으로 저장한다. 그리고 복호화를 수행하고, 무결성 보호가 설정되었다면 무결성 검증을 수행하고, 에러가 없다면 상기에서 복원된 이더넷 헤더와 함께 이더넷 프레임을 구성하여 상위 계층 장치로 전달한다.
상기 본 발명에서 1g-10과 같이 별도의 헤더를 생성하고 추가하는 것을 제안한다. 상기에서 별도의 헤더는 고정된 크기(예를 들면 1바이트 또는 2바이트)를 가질 수 있으며, EthHC 헤더와 같이 별도의 이름을 명명할 수 있다. 구체적으로 이더넷 헤더에 대해 이더넷 헤더 압축 절차를 수행한 후에 별도의 헤더를 생성하여 압축된 헤더 앞에 추가할 수 있다. 그리고 상기 별도의 헤더는 압축된 이더넷 헤더의 크기를 지시할 수 있는 길이 필드를 포함할 수 있으며, 이더넷 헤더 압축 절차가 수행되었는 지 여부를 지시하는 지시자 필드를 포함할 수 있으며, 수신단에서 이더넷 헤더 압축 해제의 성공 여부를 수행할 수 있도록 체크섬 필드를 포함할 수 있다. 또는 이더넷 헤더 압축 프로토콜을 초기화하라는 지시자 필드를 정의하여 송신단과 수신단의 프로토콜 동기화를 맞추는 데 사용할 수도 있다. 또는 이더넷 헤더 압축 프로토콜을 초기화하였다는 것을 지시하는 필드를 정의하고 사용할 수도 있다. 또는 이더넷 헤더 압축 프로토콜의 버퍼를 초기화하였다는 것을 지시하는 필드를 정의하고 사용할 수도 있다.
상기에서 별도의 헤더에는 제안한 압축된 이더넷 헤더의 크기를 지시할 수 있는 길이 필드, 이더넷 헤더 압축 절차가 수행되었는 지 여부를 지시하는 지시자 필드, 수신단에서 이더넷 헤더 압축 해제의 성공 여부를 수행할 수 있도록 체크섬 필드, 이더넷 헤더 압축 프로토콜을 초기화하라는 지시자 필드, 이더넷 헤더 압축 프로토콜을 초기화하였다는 것을 지시하는 필드 등은 별도의 헤더가 아닌 기존 헤더(예를 들면 PDCP 헤더 또는 SDAP 헤더)에 정의하여 사용될 수도 있다.
또는 상기 이더넷 압축 해제 실패가 발생한 경우(예를 들면 체크섬 에러가 발생한 경우) 송신단 이더넷 압축 프로토콜에 피드백을 전달할 수 있도록 새로운 SDAP control PDU 또는 PDCP control PDU 또는 SDAP 헤더에 지시자 또는 PDCP 헤더의 지시자를 정의하고 사용할 수 있다. 상기 새로 정의하는 SDAP control PDU 또는 PDCP control PDU 또는 SDAP 헤더의 지시자 또는 PDCP 헤더의 지시자는 이더넷 압축 해제에 실패하였다는 것(또는 체크섬 에러가 발생하였다는 것)을 지시할 수 있으며, 송신단 이더넷 헤더 압축을 위한 송신 버퍼의 초기화를 수행해야 한다는 것을 지시할 수 있다. 또한 상기 새로 정의하는 SDAP control PDU 또는 PDCP control PDU 또는 SDAP 헤더 또는 PDCP 헤더에 이더넷 압축 해제 실패가 발생한 데이터의 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값을 지시하도록 하여 데이터 유실을 방지하도록 할 수 있다. 즉, 송신단에서 상기 피드백에서 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값을 수신하면 이더넷 압축 해제가 실패가 발생한 데이터가 어떤 PDCP일련번호 또는 COUNT 값에 해당하는 데이터인지 알 수 있기 때문에 그 데이터와 그 다음의 데이터들에 대해서 기존의 PDCP 일련번호 및 COUNT 값을 사용하거나 또는 새로운 PDCP 일련번호 및 COUNT 값을 사용하여 무결성 보호 또는 암호화 절차를 수행하고 다시 데이터를 처리하며 재전송을 수행할 수 있도록 하여 데이터 유실을 방지할 수 있다.
도 1h는 차세대 이동 통신 시스템에서 송신단과 수신단에서 이더넷 프로토콜을 사용하는 무선 환경에서 무선 전송 자원을 효율적으로 사용하여 낮은 전송 지연과 높은 신뢰도를 지원하는 방법을 나타낸 도면이다.
이더넷 프로토콜은 최소한의 크기(예를 들면 64바이트)를 지정하고 있다. 즉, 송신단에서는 전송하려고 하는 데이터가 미리 지정한 최소 크기(예를 들면 64 바이트)보다 작으면 패딩을 추가하여 최소 크기를 맞추어 전송한다. 왜냐하면 수신단에서 이더넷 프로토콜이 수신한 데이터의 크기가 미리 지정한 최소 크기보다 작은 경우, 데이터를 정상적이지 않은 데이터로 간주하고 폐기하기 때문이다.
상기에서 송신단 이더넷 프로토콜은 패딩을 추가하는 경우, 이더넷 헤더에 패딩의 길이를 지시하도록 되어 있다. 따라서 수신단 이더넷 프로토콜에서는 이더넷 헤더를 확인하고 패딩의 크기를 알 수 있다.
본 발명에서 효율적으로 전송 자원을 활용하기 위해 제안하는 방법은 다음과 같다.
송신단 이더넷 프로토콜은 1h-05와 같이 미리 지정한 최소 크기보다 데이터의 크기가 작다면 패딩을 추가하여 최소의 크기를 맞추어 하위 계층 장치로 전달한다. 그러면 하위 계층 장치인 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치(1h-10)는 이더넷 헤더를 읽어 들이고, 패딩이 있다면 패딩을 제거하고, 실제 데이터에 대해서만 데이터 처리를 수행하여 전송을 수행한다. 상기에서 이더넷 헤더는 실제 데이터의 크기를 지시해주는 필드를 가질 수 있으며, 수신한 데이터의 크기에서 실제 데이터의 크기를 차감하면 패딩의 크기를 계산해낼 수 있다. 또는 상기 이더넷 헤더 또는 SDAP 헤더 또는 PDCP 헤더에서 패딩의 크기를 지시하는 필드를 정의하고 사용할 수도 있다.
수신단 하위 계층 장치인 PDCP 계층 장치 또는 SDAP 계층 장치(1h-20)는 이더넷 헤더를 읽어 들이고, 패딩의 크기를 확인하고, 패딩이 없다면 또는 최소의 크기보다 데이터의 크기가 작다면 최소의 크기에 맞게 패딩을 추가하고 상위 계층 이더넷 프로토콜로 이더넷 프레임을 전달한다. 만약 패딩의 추가가 필요없다면(예를 들어 이더넷 헤더에서 패딩을 지시하지 않거나, 실제 데이터를 지시하는 필드가 없거나, 이더넷이 지원하는 최소의 크기보다 크다면) 데이터 처리를 수행하고 상위 계층 장치로 전달할 수 있다. 상기에서 이더넷 헤더는 실제 데이터의 크기를 지시해주는 필드를 가질 수 있으며, 이더넷이 지원하는 최소의 데이터의 크기에서 실제 데이터의 크기를 차감하면 추가해야 하는 패딩의 크기를 계산해낼 수 있다. 또는 상기 이더넷 헤더 또는 SDAP 헤더 또는 PDCP 헤더에서 패딩의 크기를 지시하는 필드를 통해 패딩의 크기를 바로 알 수도 있다.
상기와 같이 실제 데이터를 무선 환경에서 전송할 때는 패딩을 제외한 실제 데이터만을 전송할 수 있도록 함으로써 전송 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 하여 낮은 전송 지연과 높은 신뢰도를 지원할 수 있도록 한다.
상기 도 1h에서 이더넷 프레임의 데이터에 패딩을 실제로 전송하지 않고, 송신단에서 생략하고 얼마만큼 패딩이 생략되었는지를 지시하고, 실제 데이터만 전송을 수행한다. 수신단에서는 상기 지시를 확인하여 얼마만큼 패딩이 생략되었는지를 확인하고 생략된 패딩을 복원하고 추가하여 상위 계층 장치로 전달한다. 이러한 방식은 상기 본 발명에서 제안한 이더넷 헤더 압축 방법과 동일하다. 즉, 이더넷 헤더의 필드들 중에서 압축이 가능한 또는 생략이 가능한 필드들을 실제로 전송하지 않고, 송신단에서 압축하고 또는 생략하고 어떤 필드들이 생략되었는지를 새로운 헤더로 지시하고, 실제 유효한 또는 중요한 필드들만 전송을 수행한다. 수신단에서는 상기 새로운 헤더의 지시자를 확인하여 어떤 필드들이 생략되었는지를 확인하고 생략된 필드들을 복원하고 추가하여 상위 계층 장치로 전달한다. 상기에서 이더넷 헤더의 필드들을 송신단에서 생략할 때 이전에 생성한 이더넷 헤더의 필드들을 기준으로 생략할 수 있으며, 수신단에서 이더넷 헤더의 필드들을 복원할 때 이전에 수신한 이더넷 헤더의 필드들을 기준으로 복원할 수 있다. 또 다른 방법으로 송신단 PDCP 계층 장치 또는 SDAP 계층 장치와 수신단 PDCP 계층 장치 또는 SDAP 계층 장치에서 불필요한 이더넷 헤더 필드들을 사용하지 않기로 설정한 경우 또는 약속한 경우, 송신단의 PDCP 계층 장치 또는 SDAP 계층 장치에서는 상기 불필요한 이더넷 헤더 필드들을 생략하고 또는 제거하고 필요한 이더넷 헤더 필드들만(압축된 이더넷 헤더)을 데이터와 함께 전송하고, 수신단에서는 상기에서 불필요한 이더넷 헤더 필드들이므로 생략하기로 또는 제거하기로 설정한 필드들을 복원하고 원래 이더넷 헤더를 구성하여 상위 이더넷 프로토콜로 전달할 수 있다.
도 1i는 본 발명에서 제안한 송신 및 수신 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치의 동작을 나타낸 도면이다.
먼저, 송신 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치에서 상위 계층으로부터(1i-1) 수신한 데이터의 이더넷 헤더에 대해 이더넷 헤더 압축 절차를 수행한다. 구체적으로 RRC 메시지로 SDAP 헤더가 설정된 경우, 상기에서 이더넷 헤더 압축 절차는 상위 계층 장치로 수신한 데이터(예를 들면 PDCP SDU)의 SDAP 헤더를 제외하고 맨 앞 소정의 바이트(예를 들면 18바이트), 즉 이더넷 헤더에 대해서만 이더넷 헤더 압축 절차를 수행하는 것을 특징으로 하며(1i-10), SDAP 헤더 또는 이더넷이 아닌 다른 상위 계층 헤더에는 이더넷 헤더 압축 절차를 수행하지 않는 것을 특징으로 한다. 또한 무결성 보호 및 검증 절차가 설정된 경우, 상기 SDAP 헤더(1l-10), 압축된 이더넷 헤더, 압축된 TCP/IP 헤더에 모두 무결성 보호를 수행하고, MAC-I를 계산해서 데이터의 맨 뒷 부분에 부착하는 것을 특징으로 하며, 암호화 절차는 SDAP 헤더와 이더넷 압축을 위한 별도 헤더를 제외한 나머지 부분에 수행하는 것을 특징으로 한다(1i-15).
수신 SDAP 계층 장치 또는 PDCP 계층 장치에서는(1i-02) 먼저 SDAP 헤더 또는 PDCP 헤더를 읽어들이고 또는 제외하고(1i-30), 이더넷 압축을 위한 별도의 헤더를 제외하고 복호화 절차를 수행한 뒤에 별도의 헤더를 읽어 들이고, 압축된 이더넷 헤더의 크기를 확인하고 이더넷 헤더 압축 해제 절차를 수행하여 이더넷 헤더를 복원하고, 복원된 이더넷 헤더와 또는 SDAP 헤더와 함께 데이터를 상위 계층으로 전달한다(1i-45).
도 1j에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1j-10), 기저대역(baseband), 처리부(1j-20), 저장부(1j-30), 제어부(1j-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(1j-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1j-10)는 상기 기저대역처리부(1j-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(1j-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(1j-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1j-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1j-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(1j-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(1j-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1j-20)은 상기 RF처리부(1j-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(1j-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(1j-20)은 상기 RF처리부(1j-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(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-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: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(1j-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(1j-30)는 상기 제어부(1j-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1j-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1j-40)는 상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1j-40)는 상기 저장부(1j-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1j-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1j-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 1k는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(1k-10), 기저대역처리부(1k-20), 백홀통신부(1k-30), 저장부(1k-40), 제어부(1k-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(1k-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1k-10)는 상기 기저대역처리부(1k-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(1k-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(1k-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1k-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1k-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(1k-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)은 상기 RF처리부(1k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1k-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(1k-20)은 상기 RF처리부(1k-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(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 통신부(1k-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.
상기 저장부(1k-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1k-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(1k-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1k-40)는 상기 제어부(1k-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1k-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1k-50)는 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(1k-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1k-50)는 상기 저장부(1k-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1k-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
<제 2 실시 예>
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 gNB는 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 CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (2c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 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 발명의 차세대 이동 통신 시스템에서 단말이 머무를 수 있는 모드들을 나타낸 도면이다.
도 2e에서 단말은 RRC 연결 모드(RRC connected mode, 2e-03) 또는 RRC 비활성 모드(RRC inactive mode, 2e-02) 또는 RRC 유휴 모드(RRC idle mode, 2e-01)에 머무를 수 있으며, 서로 다른 각 모드들로 전환하는 과정들(2e-05, 2e-10, 2e-15, 2e-20, 2e-25)을 거칠 수 있다. 즉, RRC 유휴 모드(2e-01)에 있던 단말은 상향 링크로 전송할 데이터가 생기거나 하향 링크 데이터가 도착하여 페이징 메시지를 수신한 경우, 혹은 트래킹 영역 또는 RAN 페이징 영역을 갱신하기 위해서(주기적으로 혹은 트래킹 영역을 벗어난 경우) 네트워크와 연결을 설정하여 데이터를 송수신하기 위해 RRC 연결 모드(2e-03)로 전환할 수 있다(2e-05). 상기에서 RAN 페이징 영역을 갱신하는 경우, RRC 비활화 모드를 유지하면서 메시지를 주고 받아 수행할 수 있다. 데이터를 송수신한 후 일정한 시간 동안 데이터가 발생하지 않는다면 네트워크에 의해서 RRC 연결 모드의 단말은 RRC 유휴 모드로 전환될 수 있다(2e-15). 또한 일정한 시간 동안 데이터가 발생하지 않으면 RRC 연결 모드(2e-03)의 단말은 배터리 절감 및 빠른 연결을 지원하기 위한 목적으로 네트워크에 의해서 혹은 스스로 모드를 전환하여(예를 들면 네트워크가 설정해준 타이머값이 만료한 경우) RRC 비활성화 모드(2e-02)로 전환할 수 있다(2e-20). RRC 비활성화 모드(2e-03)의 단말은 상향 링크로 전송할 데이터가 생기거나 하향 링크 데이터가 도착하여 페이징 메시지를 수신한 경우, 혹은 트래킹 영역(혹은 랜 지시 영역(RAN Notification area)을 갱신하기 위해서(주기적으로 혹은 트래킹 영역(혹은 랜 지시 영역)을 벗어난 경우) 네트워크와 연결을 설정하여 데이터를 송수신하기 위해 RRC 연결 모드(2e-03)로 전환할 수 있다(2e-10). RRC 비활성화 모드(2e-03)에 있는 단말은 네트워크의 지시에 의해서 혹은 미리 약속된 설정에 의해서 혹은 스스로(예를 들면 네트워크가 설정해준 타이머값이 만료한 경우) RRC 유휴모드(2e-01)로 모드를 천이할 수 있다(2e-25). 상기에서 RRC 비활성화 모드의 단말들이 네트워크에 많을 경우, 빈번한 랜 지시 영역 갱신 절차로 네트워크의 시그널링 오버헤드가 증가할 수 있으므로 지원되어야 하는 동작이다. 소정의 목적을 가진 단말의 경우, RRC 연결 모드로 천이하지 않고도 RRC 비활성화 모드(2e-03)에서도 데이터를 전송할 수 있으며, RRC 비활성화 모드와 RRC 유휴 모드 사이에서 네트워크의 지시에 따라 천이를 반복하며, 필요한 경우에만 RRC 연결 모드로 천이를 진행할 수 있다. 상기 절차에서 RRC 비활성화 모드의 단말은 RRC 비활성화 모드에서 데이터를 전송함으로써, 매우 짧은 전송 지연을 가질 수 있으며, 매우 적은 시그날링 오버헤드를 가질 수 있다는 장점을 가지고 있다. 상기에서 소정의 목적은 단말이 적은 데이터만을 전송하려고 하는 경우, 간헐적으로 혹은 매우 긴 주기를 갖고 주기적으로 데이터를 송신하는 단말의 경우에 해당할 수 있다. 또한 RRC 유휴 모드(2e-01)에 있는 단말은 네트워크에 의해서 RRC 비활성화 모드(2e-03)로 바로 천이할 수도 있으며, RRC 연결모드로 천이하였다가 RRC 비활성화 모드로 천이할 수 도 있다(2e-03, 2e-20).
상기에서 단말이 모드들 사이에서 천이를 수행할 때 단말의 모드와 네트워크에서 인식하고 있는 단말의 모드 간의 불일치(state mismatch) 문제를 해결하기 위해서 단말에 추가적인 타이머(inactive timer)를 설정하고 구동할 수 있다. 또한 기지국에도 추가적인 타이머를 구동할 수 있다.
도 2f는 본 발명에서 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)로 전환하는 절차와 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를 설명한 도면이다.
도 2f에서 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(2f-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 기지국으로 전송한다 (2f-05). 상기 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 수납된다. 기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup 메시지를 전송한다 (2f-10). 상기 메시지에는 RRC 연결 구성 정보 등이 수납된다. RRC 연결은 SRB (Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용된다. RRC 연결을 설정한 단말은 RRCConnetionSetupComplete 메시지를 기지국으로 전송한다 (2f-15). 상기 메시지에는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 MME에게 요청하는 SERVICE REQUEST라는 제어 메시지가 포함되어 있다. 기지국은 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 수납된 SERVICE REQUEST 메시지를 MME로 전송하고 (2f-20), MME는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단한다. 판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면 MME는 기지국에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST라는 메시지를 전송한다(2f-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) 등의 정보가 포함된다. 기지국은 단말과 보안을 설정하기 위해서 SecurityModeCommand 메시지(2f-30)와 SecurityModeComplete 메시지(2f-35)를 교환한다. 보안 설정이 완료되면 기지국은 단말에게 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송한다(2f-40). 상기 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함되며, 단말은 상기 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송한다(2f-45). 단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송하고 (2f-50), 이를 수신한 MME는 S-GW와 S1 베어러를 설정하기 위해서 S1 BEARER SETUP 메시지와 S1 BEARER SETUP RESPONSE 메시지를 교환한다(2f-055, 2f-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(2f-65, 2f-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(2f-75).
상기 베어러 설정에서 베어러는 SRB와 DRB를 포함하는 의미일 수 있으며, SRB는 제어 메시지(RRC 메시지)를 전송하는 Signaling Radio Bearer를 의미하며, DRB는 데이터를 전송하는 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.
상기와 같이 RRC 유휴 모드에서 RRC 연결 모드로 전환하기 위해서는 많은 시그날링 절차가 요구된다. 따라서 차세대 이동 통신 시스템에서는 RRC 비활성 모드를 새로 정의할 수 있고, 상기와 같은 새로운 모드에서는 단말과 기지국이 단말의 컨텍스트를 저장하고 있고, 필요하다면 S1 베어러를 유지하고 있을 수 있기 때문에 더 적은 시그날링 절차로 더 빠르게 접속할 수 있다.
도 2g는 본 발명에서 제안하는 네트워크의 단말 모드 천이 지시 방법을 나타낸 도면이다.
본 발명에서 구체적으로 네트워크는 RRCConnectionRelease 메시지의 서로 다른 지시자를 정의하고 사용하여 서로 다른 단말들(예를 들면 NB-IoT 단말 또는 일반 단말)을 RRC 유휴 모드(RRC IDLE mode) 또는 RRC 중지 모드(RRC suspension 또는 suspended state/mode) 또는 RRC 비활성화 모드(RRC INACTIVE mode)로 천이시키고 그에 따른 프로토콜 계층의 데이터 처리 방법을 제안한다.
도 2g에서 설명하는 단말은 NB-IoT 단말 또는 일반 단말 또는 MTC 단말 등 여러 가지 무선 기기를 지칭할 수 있다.
도 2g에서 기지국은 RRC 연결 모드 단말(2g-01)을 소정의 이유로 RRC 메시지(2g-05)를 보내어 RRC 모드를 천이시킬 수 있다. 상기에서 소정의 이유는 네트워크의 효율적인 전송 자원을 사용하기 위한 스케쥴링 때문일 수 있으며, 단말로의 하향 링크 데이터 혹은 상향 링크 데이터가 한동안 발생하지 않았거나 발생할 것이라고 예상되지 않는 경우일 수 있다.
상기에서 기지국(네트워크)은 상기 단말에게 RRC 유휴 모드(RRC IDLE mode) 또는 RRC 중지 모드(RRC suspension 또는 suspended state/mode) 또는 RRC 비활성화 모드(RRC INACTIVE mode)로 천이하는 것을 지시하기 위해 연결 해제 이유(releaseCause)를 정의하고 사용할 수 있다.
구체적으로 연결 해제 이유가 다른 경우(other)를 지시하면 단말에게 RRC 유휴 모드로 천이하는 것을 지시할 수 있으며, 상기에서 연결 해제 이유가 RRC 연결 중지(rrc-Suspend)라면 단말에게 RRC 중지 모드 또는 RRC 비활성화 모드로 천이하는 것을 지시할 수 있다. 또한 기지국은 RRC 비활성화 모드를 위한 설정 정보(rrc-InactiveConfig)를 정의하고 사용할 수 있다.
만약 단말이 상기 RRCConnectionRelease 메시지를 수신하였을 때 연결 해제 이유(releaseCause)가 RRC 연결 중지(rrc-Suspend)이고 상기 RRC 비활성화 모드를 위한 설정 정보(rrc-InactiveConfig)가 없다면 상기 단말은 RRC 중지 모드로 천이하고 그에 상응하는 프로토콜 계층 장치의 동작을 수행할 수 있다.
하지만 만약 단말이 상기 RRCConnectionRelease 메시지를 수신하였을 때 연결 해제 이유 (releaseCause) 가 RRC 연결 중지(rrc-Suspend)이고 상기 RRC 비활성화 모드를 위한 설정 정보(rrc-InactiveConfig)가 포함되어 있다면 상기 단말은 RRC 비활성화 모드로 천이하고 그에 상응하는 프로토콜 계층 장치의 동작을 수행할 수 있다.
상기에서 제안한 것과 같이 본 발명에서는 네트워크가 RRCConnectionRelease 메시지에 연결 해제 이유 (releaseCause)와 RRC 비활성화 모드를 위한 설정 정보 (rrc-InactiveConfig)에 따라서 단말을 RRC 유휴 모드(RRC IDLE mode) 또는 RRC 중지 모드(RRC suspension 또는 suspended state/mode) 또는 RRC 비활성화 모드(RRC INACTIVE mode)로 천이시킬 수 있도록 하는 것을 특징한다.
본 발명에서는 상기 RRCConnectionRelease 메시지(2g-05)에 연결 해제 이유 (releaseCause)와 RRC 비활성화 모드를 위한 설정 정보 (rrc-InactiveConfig)에 따라서 단말의 RRC 모드가 천이될 때 단말의 프로토콜 계층 장치의 효율적인 동작을 제안한다.
만약 단말이 상기 RRCConnectionRelease 메시지를 수신하였을 때 연결 해제 이유 (releaseCause) 가 RRC 연결 중지(rrc-Suspend)이고 상기 RRC 비활성화 모드를 위한 설정 정보(rrc-InactiveConfig)가 포함되어 있다면 다음의 동작들을 수행하고, 상기 단말은 RRC 비활성화 모드로 천이한다.
또 다른 방법으로 단말은 상기 RRCConnectionRelease 메시지에서 RRC 비활성화 모드를 위한 설정 정보(rrc-InactiveConfig)가 포함되어 있다면 다음의 동작들을 수행하고, 상기 단말은 RRC 비활성화 모드로 천이한다. 즉, 연결 해제 이유 (releaseCause) 가 RRC 연결 중지(rrc-Suspend)가 아니라도 상기 RRC 비활성화 모드를 위한 설정 정보(rrc-InactiveConfig)가 포함되어 있다면 하기 절차들을 수행할 수 있다.
또 다른 방법으로 단말은 RRC 비활성화 모드로 천이하라는 지시를 기지국으로부터 수신하면 하기 절차들을 수행할 수 있다.
- 연결 재개 식별자(전체 연결 재개 식별자(full I-RNTI) 또는 일부 연결 재개 식별자(short I-RNTI), 보안키를 유도하기 위한 값(NCC, NextchiningCount), 랜 페이징 계산을 위한 주기값을 저장할 수 있다.
- MAC 계층 장치의 버퍼에 저장된 데이터들이 불필요하게 HARQ 재전송 되는 것을 방지하기 위해 MAC 계층 장치를 초기화할 수 있다(MAC reset). 상기에서 MAC 계층 장치를 초기화하는 절차는 저장된 데이터(MAC SDU 또는 MAC PDU)를 폐기하고 HARQ 버퍼를 비우고 초기화하고 HARQ 프로세서 식별자, 관련 타이머 등을 초기화하고 또는 로지컬 채널 식별자를 초기화(flush)하는 절차를 포함할 수 있다.
- 단말이 추후에 네트워크에 재연결을 설정할 때 SRB1을 통하여 RRCResume 메시지를 수신하고 RRCResumeComplete 메시지를 송신할 수도 있기 때문에 RLC 계층 장치에 저장된 데이터가 있다면 불필요한 재전송을 막고 버퍼 관리의 효율성을 위해 저장된 데이터들(RLC SDU 또는 RLC SDU segment 또는 RLC PDU)을 폐기하도록 하고 RLC 윈도우 상태 변수들(송신 윈도우 변수들 또는 수신 윈도우 변수들)을 초기화하도록 SRB1에 대해 RLC 계층 장치 재수립(RLC re-establishment) 절차를 수행할 수 있다. 또한 다른 SRB들과 DRB들에 대해서도 RLC 계층 장치에 저장된 데이터가 있다면 불필요한 재전송을 막고 버퍼 관리의 효율성을 위해 저장된 데이터들(RLC SDU 또는 RLC SDU segment 또는 RLC PDU)을 폐기하도록 하고 RLC 윈도우 상태 변수들(송신 윈도우 변수들 또는 수신 윈도우 변수들)을 초기화하도록 다른 SRB들과 DRB들에 대해서도 RLC 계층 장치 재수립(RLC re-establishment) 절차를 수행할 수 있다. 상기에서 다른 SRB들과 DRB들에 대해서 수행하는 RLC 계층 장치 재수립 절차는 추후에 단말이 네트워크에 재연결을 시도할 때 RRCResume 메시지를 수신하고 나서 수행할 수도 있다. 하지만 버퍼의 관리의 효율성을 극대화하기 위해서는 RRCRelease 메시지를 받았을 때 다른 SRB들과 DRB들에 대해서도 RLC 계층 장치 재수립 절차를 수행하는 것이 좋다(베어러 별로 지시자로 네트워크가 RLC 재수립 절차 지시를 결정할 수 있다.).
- 단말은 현재 단말 컨텍스트를 저장할 수 있다. 상기 단말 컨텍스트는 RRC 설정 정보, 보안 설정 정보, PDCP 계층 장치의 ROHC 컨텍스트, SDAP 계층 장치의 설정 정보, 셀 식별자(C-RNTI) 등을 포함할 수 있다.
- 상기 절차를 완료하면 SRB0는 랜덤 액세스 절차에서 보안 절차 없이 메시지를 항상 보낼 수 있어야 하는 베어러기 때문에 SRB0를 제외한 베어러들(SRB 또는 DRB)을 중지할 수 있다.
- 상기에서 베어러들을 중지하여 데이터 처리를 중지시켰기 때문에 PDCP 계층 장치의 데이터 폐기 및 변수 초기화를 수행할 수 있다. 따라서 단말은 DRB 들의 PDCP 계층 장치에 대해서 PDCP 계층 장치 초기화 절차 또는 중지 절차(PDCP reset 또는 PDCP suspend)를 지시한다 또는 트리거링한다. 상기 PDCP 계층 장치 초기화 절차 또는 중지 절차는 AM DRB에 대해서 적용될 수 있으며 UM DRB에 적용하여도 동일하게 변수 초기화 및 데이터 폐기와 같은 절차를 미리 수행할 수 있기 때문에 UM DRB(또는 SRB)에 확장하여 적용될 수 있다.
* 상기에서 PDCP 계층 장치 초기화 절차 또는 중지 절차(PDCP reset 또는 PDCP suspend)는 다음과 같이 구체화 될 수 있으며, 다음의 절차들 중에 일부 또는 전체를 수행할 수 있다.
** 보안키에 사용되는 COUNT 값을 초기화하고 추후 네트워크와 재연결시 기지국과 변수 동기화를 할 수 있도록 송신 윈도우 상태 변수(TX_NEXT)를 초기값으로 초기화할 수 있다.
** 효율적인 버퍼 운영을 위해 오래된 데이터들을 폐기하기 위해 송신 PDCP 계층 장치에 저장된 데이터들(예를 들면 PDCP PDU)을 폐기할 수 있다.
** 만약 송신 PDCP 계층 장치에서 COUNT 값이 이미 할당되어 있던 데이터들(PDCP SDUs)이 저장되어 있다면(PDCP 데이터 폐기 타이머가 만료되지 않거나 PDCP 상태 보고가 수신되지 않아서 아직 데이터가 폐기 되지 않았다면) 상기 저장된 데이터들(PDCP SDUs)에 대해서 상위 계층으로부터 새로 수신한 데이터처럼 간주하고 상기에서 초기화된 COUNT 값(예를 들면 0부터)으로 오름 차순으로 순서대로 새로 COUNT 값(예를 들면 송신 상태 변수인 TX_NEXT 값을 이용할 수 있다)을 할당할 수 있다. (만약 이전에 할당되었던 COUNT 값을 기반으로 암호화된 데이터를 전송하면 수신단에서 에러가 발생하기 때문이다.) 이와 같이 제안한 절차는 상기와 같이 단말이 RRCRelease 메시지를 수신하고 수행할 수도 있지만 단말이 RRC 연결을 재개하기 위해 RRC 연결 재개 절차를 수행하고, 기지국으로부터 RRCResume 메시지를 수신하고 PDCP 재수립 절차를 진행하면서 수행할 수도 있다. 하지만 본 발명에서 제안한 바와 같이 RRCRelease 메시지를 수신할 때 초기화된 COUNT 값을 새로 할당하는 절차를 수행하면 연결 재개 전에 미리 할 수 있다는 장점이 있다. 상기 초기화된 COUNT 값으로 새로 할당 받은 데이터들은 단말인 RRCResume 메시지를 수신하고 PDCP 재수립 절차를 수행할 때 전송 또는 재전송을 수행할 수 있다. 상기 절차는 단말의 UM DRB 또는 AM DRB에 대해서 적용될 수 있다. 또한 상기 절차에서 송신 PDCP 계층 장치의 PDCP 폐기 타이머가 상기 각 데이터에 설정되어 있다면 상기 PDCP 폐기 타이머를 중지하거나 초기화하지 않도록 하여 원래 구동 중인 PDCP 폐기 타이머가 만료하면 그에 상응하는 데이터를 폐기하도록 할 수 있다. 따라서 각 데이터의 유효 기간에 맞게 폐기되도록 함으로써 불필요한 전송을 막을 수 있다.
** 또 다른 방법으로 전송 자원 낭비를 막고, 불필요한 재전송을 방지하기 위해서, 만약 송신 PDCP 계층 장치에서 COUNT 값이 이미 할당되어 있던 데이터들(PDCP SDUs)이 저장되어 있다면(PDCP 데이터 폐기 타이머가 만료되지 않거나 PDCP 상태 보고가 수신되지 않아서 아직 데이터가 폐기 되지 않았다면) 상기 데이터들(PDCP SDUs) 중에서 하위 계층 장치로부터 성공적인 전달(RLC ACK)이 확인되지 않은 데이터들에 대해서만 상위 계층으로부터 새로 수신한 데이터처럼 간주하고 상기에서 초기화된 COUNT 값(예를 들면 0부터)으로 오름 차순으로 순서대로 새로 COUNT 값(예를 들면 송신 상태 변수인 TX_NEXT 값을 이용할 수 있다)을 할당할 수 있다. (만약 이전에 할당되었던 COUNT 값을 기반으로 암호화된 데이터를 전송하면 수신단에서 에러가 발생하기 때문이다.) 이와 같이 제안한 절차는 상기와 같이 단말이 RRCRelease 메시지를 수신하고 수행할 수도 있지만 단말이 RRC 연결을 재개하기 위해 RRC 연결 재개 절차를 수행하고, 기지국으로부터 RRCResume 메시지를 수신하고 PDCP 재수립 절차를 진행하면서 수행할 수도 있다. 하지만 본 발명에서 제안한 바와 같이 RRCRelease 메시지를 수신할 때 초기화된 COUNT 값을 새로 할당하는 절차를 수행하면 연결 재개 전에 미리 할 수 있다는 장점이 있다. 상기 초기화된 COUNT 값으로 새로 할당 받은 데이터들은 단말인 RRCResume 메시지를 수신하고 PDCP 재수립 절차를 수행할 때 전송 또는 재전송을 수행할 수 있다. 상기 절차는 단말의 UM DRB 또는 AM DRB에 대해서 적용될 수 있다. 또한 상기 절차에서 송신 PDCP 계층 장치의 PDCP 폐기 타이머가 상기 각 데이터에 설정되어 있다면 상기 PDCP 폐기 타이머를 중지하거나 초기화하지 않도록 하여 원래 구동 중인 PDCP 폐기 타이머가 만료하면 그에 상응하는 데이터를 폐기하도록 할 수 있다. 따라서 각 데이터의 유효 기간에 맞게 폐기되도록 함으로써 불필요한 전송을 막을 수 있다.
** 또 다른 방법으로 전송 자원 낭비를 막고, 불필요한 재전송을 방지하기 위해서, 만약 송신 PDCP 계층 장치에서 COUNT 값이 이미 할당되어 있던 데이터들(PDCP SDUs)이 저장되어 있다면(PDCP 데이터 폐기 타이머가 만료되지 않거나 PDCP 상태 보고가 수신되지 않아서 아직 데이터가 폐기 되지 않았다면) 상기 데이터들(PDCP SDUs) 중에서 하위 계층 장치로부터 성공적인 전달(RLC ACK)이 확인되지 않은 첫 번째 데이터(예를 들면 COUNT 값이 제일 작은 데이터 또는 PDCP 일련번호가 제일 작은 데이터)의 COUNT 값 또는 PDCP 일련번호와 같거나 더 큰 데이터들(PDCP SDUs)에 대해서 상위 계층으로부터 새로 수신한 데이터처럼 간주하고 상기에서 초기화된 COUNT 값(예를 들면 0부터)으로 오름 차순으로 순서대로 새로 COUNT 값(예를 들면 송신 상태 변수인 TX_NEXT 값을 이용할 수 있다)을 할당할 수 있다. (만약 이전에 할당되었던 COUNT 값을 기반으로 암호화된 데이터를 전송하면 수신단에서 에러가 발생하기 때문이다.) 이와 같이 제안한 절차는 상기와 같이 단말이 RRCRelease 메시지를 수신하고 수행할 수도 있지만 단말이 RRC 연결을 재개하기 위해 RRC 연결 재개 절차를 수행하고, 기지국으로부터 RRCResume 메시지를 수신하고 PDCP 재수립 절차를 진행하면서 수행할 수도 있다. 하지만 본 발명에서 제안한 바와 같이 RRCRelease 메시지를 수신할 때 초기화된 COUNT 값을 새로 할당하는 절차를 수행하면 연결 재개 전에 미리 할 수 있다는 장점이 있다. 상기 초기화된 COUNT 값으로 새로 할당 받은 데이터들은 단말인 RRCResume 메시지를 수신하고 PDCP 재수립 절차를 수행할 때 전송 또는 재전송을 수행할 수 있다. 상기 절차는 단말의 UM DRB 또는 AM DRB에 대해서 적용될 수 있다. 또한 상기 절차에서 송신 PDCP 계층 장치의 PDCP 폐기 타이머가 상기 각 데이터에 설정되어 있다면 상기 PDCP 폐기 타이머를 중지하거나 초기화하지 않도록 하여 원래 구동 중인 PDCP 폐기 타이머가 만료하면 그에 상응하는 데이터를 폐기하도록 할 수 있다. 따라서 각 데이터의 유효 기간에 맞게 폐기되도록 함으로써 불필요한 전송을 막을 수 있다.
** 또 다른 방법으로 전송 자원 낭비를 막고, 불필요한 재전송을 방지하기 위해서, 만약 송신 PDCP 계층 장치에서 COUNT 값이 이미 할당되어 있던 데이터들(PDCP SDUs)이 저장되어 있다면(PDCP 데이터 폐기 타이머가 만료되지 않거나 PDCP 상태 보고가 수신되지 않아서 아직 데이터가 폐기 되지 않았다면) 상기 데이터들(PDCP SDUs) 중에서 하위 계층 장치로 아직 전달하지 않은 데이터들에 대해서만 상위 계층으로부터 새로 수신한 데이터처럼 간주하고 상기에서 초기화된 COUNT 값(예를 들면 0부터)으로 오름 차순으로 순서대로 새로 COUNT 값(예를 들면 송신 상태 변수인 TX_NEXT 값을 이용할 수 있다)을 할당할 수 있다. (만약 이전에 할당되었던 COUNT 값을 기반으로 암호화된 데이터를 전송하면 수신단에서 에러가 발생하기 때문이다.) 이와 같이 제안한 절차는 상기와 같이 단말이 RRCRelease 메시지를 수신하고 수행할 수도 있지만 단말이 RRC 연결을 재개하기 위해 RRC 연결 재개 절차를 수행하고, 기지국으로부터 RRCResume 메시지를 수신하고 PDCP 재수립 절차를 진행하면서 수행할 수도 있다. 하지만 본 발명에서 제안한 바와 같이 RRCRelease 메시지를 수신할 때 초기화된 COUNT 값을 새로 할당하는 절차를 수행하면 연결 재개 전에 미리 할 수 있다는 장점이 있다. 상기 초기화된 COUNT 값으로 새로 할당 받은 데이터들은 단말인 RRCResume 메시지를 수신하고 PDCP 재수립 절차를 수행할 때 전송 또는 재전송을 수행할 수 있다. 상기 절차는 단말의 UM DRB 또는 AM DRB에 대해서 적용될 수 있다. 또한 상기 절차에서 송신 PDCP 계층 장치의 PDCP 폐기 타이머가 상기 각 데이터에 설정되어 있다면 상기 PDCP 폐기 타이머를 중지하거나 초기화하지 않도록 하여 원래 구동 중인 PDCP 폐기 타이머가 만료하면 그에 상응하는 데이터를 폐기하도록 할 수 있다. 따라서 각 데이터의 유효 기간에 맞게 폐기되도록 함으로써 불필요한 전송을 막을 수 있다.
** 또 다른 방법으로 단말은 AM DRB에 대해서는 전송 자원 낭비를 막고, 불필요한 재전송을 방지하기 위해서, 만약 송신 PDCP 계층 장치에서 COUNT 값이 이미 할당되어 있던 데이터들(PDCP SDUs)이 저장되어 있다면(PDCP 데이터 폐기 타이머가 만료되지 않거나 PDCP 상태 보고가 수신되지 않아서 아직 데이터가 폐기 되지 않았다면) 상기 데이터들(PDCP SDUs) 중에서 하위 계층 장치로부터 성공적인 전달(RLC ACK)이 확인되지 않은 데이터들에 대해서만 상위 계층으로부터 새로 수신한 데이터처럼 간주하고 상기에서 초기화된 COUNT 값(예를 들면 0부터)으로 오름 차순으로 순서대로 새로 COUNT 값(예를 들면 송신 상태 변수인 TX_NEXT 값을 이용할 수 있다)을 할당할 수 있다. (만약 이전에 할당되었던 COUNT 값을 기반으로 암호화된 데이터를 전송하면 수신단에서 에러가 발생하기 때문이다.) 또한 단말은 UM DRB에 대해서는 전송 자원 낭비를 막고, 불필요한 재전송을 방지하기 위해서, 만약 송신 PDCP 계층 장치에서 COUNT 값이 이미 할당되어 있던 데이터들(PDCP SDUs)이 저장되어 있다면(PDCP 데이터 폐기 타이머가 만료되지 않거나 PDCP 상태 보고가 수신되지 않아서 아직 데이터가 폐기 되지 않았다면) 상기 데이터들(PDCP SDUs) 중에서 하위 계층 장치로 아직 전달하지 않은 데이터들에 대해서만 상위 계층으로부터 새로 수신한 데이터처럼 간주하고 상기에서 초기화된 COUNT 값(예를 들면 0부터)으로 오름 차순으로 순서대로 새로 COUNT 값(예를 들면 송신 상태 변수인 TX_NEXT 값을 이용할 수 있다)을 할당할 수 있다. 이와 같이 제안한 절차는 상기와 같이 단말이 RRCRelease 메시지를 수신하고 수행할 수도 있지만 단말이 RRC 연결을 재개하기 위해 RRC 연결 재개 절차를 수행하고, 기지국으로부터 RRCResume 메시지를 수신하고 PDCP 재수립 절차를 진행하면서 수행할 수도 있다. 하지만 본 발명에서 제안한 바와 같이 RRCRelease 메시지를 수신할 때 초기화된 COUNT 값을 새로 할당하는 절차를 수행하면 연결 재개 전에 미리 할 수 있다는 장점이 있다. 상기 초기화된 COUNT 값으로 새로 할당 받은 데이터들은 단말인 RRCResume 메시지를 수신하고 PDCP 재수립 절차를 수행할 때 전송 또는 재전송을 수행할 수 있다. 또한 상기 절차에서 송신 PDCP 계층 장치의 PDCP 폐기 타이머가 상기 각 데이터에 설정되어 있다면 상기 PDCP 폐기 타이머를 중지하거나 초기화하지 않도록 하여 원래 구동 중인 PDCP 폐기 타이머가 만료하면 그에 상응하는 데이터를 폐기하도록 할 수 있다. 따라서 각 데이터의 유효 기간에 맞게 폐기되도록 함으로써 불필요한 전송을 막을 수 있다.
** 또 다른 방법으로 단말은 AM DRB에 대해서는 전송 자원 낭비를 막고, 불필요한 재전송을 방지하기 위해서, 만약 송신 PDCP 계층 장치에서 COUNT 값이 이미 할당되어 있던 데이터들(PDCP SDUs)이 저장되어 있다면(PDCP 데이터 폐기 타이머가 만료되지 않거나 PDCP 상태 보고가 수신되지 않아서 아직 데이터가 폐기 되지 않았다면) 상기 데이터들(PDCP SDUs) 중에서 하위 계층 장치로부터 성공적인 전달(RLC ACK)이 확인되지 않은 첫 번째 데이터(예를 들면 COUNT 값이 제일 작은 데이터 또는 PDCP 일련번호가 제일 작은 데이터)의 COUNT 값 또는 PDCP 일련번호와 같거나 더 큰 데이터들(PDCP SDUs)에 대해서 상위 계층으로부터 새로 수신한 데이터처럼 간주하고 상기에서 초기화된 COUNT 값(예를 들면 0부터)으로 오름 차순으로 순서대로 새로 COUNT 값(예를 들면 송신 상태 변수인 TX_NEXT 값을 이용할 수 있다)을 할당할 수 있다. (만약 이전에 할당되었던 COUNT 값을 기반으로 암호화된 데이터를 전송하면 수신단에서 에러가 발생하기 때문이다.) 또한 단말은 UM DRB에 대해서는 전송 자원 낭비를 막고, 불필요한 재전송을 방지하기 위해서, 만약 송신 PDCP 계층 장치에서 COUNT 값이 이미 할당되어 있던 데이터들(PDCP SDUs)이 저장되어 있다면(PDCP 데이터 폐기 타이머가 만료되지 않거나 PDCP 상태 보고가 수신되지 않아서 아직 데이터가 폐기 되지 않았다면) 상기 데이터들(PDCP SDUs) 중에서 하위 계층 장치로 아직 전달하지 않은 데이터들에 대해서만 상위 계층으로부터 새로 수신한 데이터처럼 간주하고 상기에서 초기화된 COUNT 값으로 오름 차순으로 순서대로 새로 COUNT 값(예를 들면 송신 상태 변수인 TX_NEXT 값을 이용할 수 있다)을 할당할 수 있다. 이와 같이 제안한 절차는 상기와 같이 단말이 RRCRelease 메시지를 수신하고 수행할 수도 있지만 단말이 RRC 연결을 재개하기 위해 RRC 연결 재개 절차를 수행하고, 기지국으로부터 RRCResume 메시지를 수신하고 PDCP 재수립 절차를 진행하면서 수행할 수도 있다. 하지만 본 발명에서 제안한 바와 같이 RRCRelease 메시지를 수신할 때 초기화된 COUNT 값을 새로 할당하는 절차를 수행하면 연결 재개 전에 미리 할 수 있다는 장점이 있다. 상기 초기화된 COUNT 값으로 새로 할당 받은 데이터들은 단말인 RRCResume 메시지를 수신하고 PDCP 재수립 절차를 수행할 때 전송 또는 재전송을 수행할 수 있다. 또한 상기 절차에서 송신 PDCP 계층 장치의 PDCP 폐기 타이머가 상기 각 데이터에 설정되어 있다면 상기 PDCP 폐기 타이머를 중지하거나 초기화하지 않도록 하여 원래 구동 중인 PDCP 폐기 타이머가 만료하면 그에 상응하는 데이터를 폐기하도록 할 수 있다. 따라서 각 데이터의 유효 기간에 맞게 폐기되도록 함으로써 불필요한 전송을 막을 수 있다.
** 수신 PDCP 계층 장치에 대해서는 PDCP 재정렬 타이머가 구동 중에 저장되어 있는 데이터들(PDCP SDU 또는 PDCP PDU)을 빠르게 상위 계층 장치로 전달하기 위해서 PDCP 재정렬 타이머가 구동 중이라면 중지시키고 초기화하고 상기 저장된 데이터들을 헤더 압축이 되어 있다면 헤더 압축을 해제하고 상위 계층으로 COUNT 값의 오름차순으로 전달할 수 있다.
** 보안키에 사용되는 COUNT 값을 초기화하고 추후 네트워크와 재연결시 기지국과 변수 동기화를 할 수 있도록 수신 윈도우 상태 변수(RX_NEXT 와 RX_DELIV)를 초기값으로 초기화할 수 있다.
** 만약 수신 PDCP 계층 장치가 하위 계층 장치(RLC 계층 장치)로부터 RLC 재수립 절차에 의해서 데이터들을 전달 받는다면 전달 받은 데이터들도 복호화하고 필요하면 무결성 검증을 수행하고 필요하면 헤더 압축을 해제하고 상기 PDCP 재정렬 타이머를 중지하고 초기화해서 상위 계층으로 전달하는 데이터들을 전달할 때 COUNT 값의 오름차순으로 같이 정렬하여 보낼 수 있다(EN-DC(LTE 기지국과 NR 기지국에 연결된) 경우 또는 LTE 기지국에서 NR PDCP 계층 장치를 사용하는 경우, 즉, 상기 NR PDCP 계층 장치가 LTE RLC 계층 장치와 연결되고 LTE RLC 계층 장치가 재수립될 때 유용한 동작이다).
- 상기 절차를 완료하면 RRC 연결이 중지되었다는 것을 상위 계층 장치(NAS 계층 장치)에 보고하고, RRC 비활성화 모드로 천이할 수 있다.
만약 단말이 2g-05에서 RRCConnectionRelease 메시지를 수신하였을 때 연결 해제 이유가 다른 경우(other)를 지시하면 또는 상기 메시지의 연결 해제 이유가 RRC 연결 중지(rrc-Suspend)가 아니라면 단말은 다음의 동작들을 수행하고 RRC 유휴 모드로 천이할 수 있다.
- 단말은 MAC 계층 장치를 초기화(reset)한다.
- 단말은 모든 무선 전송 자원을 해제하고, MAC 관련 설정 정보를 해제하고, RLC 계층 장치들을 해제하고, PDCP 계층 장치들을 해제하고, 베어러들을 연결 해제한다.
- 그리고 RRC 연결이 해제되었음을 상위 계층 장치(NAS)에 지시하고 RRC 유휴 모드로 천이한다.
만약 단말이 2g-05에서 RRCConnectionRelease 메시지를 수신하였을 때 연결 해제 이유(releaseCause)가 RRC 연결 중지(rrc-Suspend)이고 상기 RRC 비활성화 모드를 위한 설정 정보(rrc-InactiveConfig)가 없다면 다음의 동작들을 수행하고, 상기 단말은 RRC 중지 모드로 천이한다.
- 단말은 MAC 계층 장치를 초기화(reset)한다.
- SRB들과 DRB들에 대해서 RLC 계층 장치를 재수립한다.
- 단말 컨텍스트(예를 들면 RRC 설정 정보, 보안 설정 정보, ROHC 컨텍스트, C-RNTI, 소스 셀의 셀 식별자 또는 물리적 셀 식별자)를 저장한다.
- RRCConnectionRelease 메시지에 포함된 연결 재개 식별자(resumeIdentiy) 또는 NCC (nextHopChainingCount) 또는 ROHC 컨텍스트 계속 사용 지시자(drb-ContinueROHC) 등을 저장한다.
- SRB0를 제외하고 SRB들과 DRB들을 중지한다.
- RRC 연결을 중지했다고 상위 계층 장치에게 보고한다.
- 하위 계층 장치에게 무결성 보호 또는 암호화를 중지한다.
상기에서 RRC 모드를 천이한 단말은 소정의 이유로 네트워크와의 연결 재개(RRC Connection resume procedure)를 수행할 수 있다. 상기에서 소정의 이유는 단말이 페이징 메시지를 수신한 경우(2g-15) 혹은 단말에서 상향 링크 데이터가 발생한 경우일 수 있다. 상기의 이유로 단말은 네트워크와 연결 재개를 수행하기 위해 RRC Resume Request 메시지(2g-20)를 전송 하기 전에 혹은 전송할 때에 혹은 전송한 후에 다음의 동작들 중에 일부 또는 전체를 수행할 수 있다(Actions related to transmission of RRCResumeRequest message)
- 저장해두었던 연결 재개 식별자(전체 연결 재개 식별자(full I-RNTI) 또는 일부 연결 재개 식별자(short I-RNTI)를 넣고 상기 RRCResumeRequest 메시지에 넣고 재연결재개(resumeCause) 이유를 설정하고 현재 설정된 보안키로 연결 재개 MAC-I를 유도하여 넣는다.
- 저장해두었던 단말 컨텍스트에서 RRC 설정과 보안 설정 정보를 복원하고, 보안키를 유도하기 위한 값(NCC, NextchiningCount)으로 새로운 보안키를 유도하고, SRB0를 제외한 베어러들(다른 SRB들 또한 DRB들)에 대해 새로운 보안키를 무결성 보호 및 암호화 알고리즘에 적용한다.
- PDCP 계층 장치의 PDCP 설정 정보(예를 들면 ROHC 컨텍스트 등)를 복원하고, RRCResumeRequest 메시지를 SRB0로 보내고, 그에 응답 메시지(RRCResume)를 SRB1으로 받고, 무결성 확인 또는 복호화 절차를 수행하기 위해 상기에서 유도된 새로운 보안키를 적용할 수 있도록 SRB1에 대한 PDCP 재수립 절차를 수행할 수 있다.
- 상기에서 SRB1 에 대한 PDCP 재수립 절차로 보안키를 갱신하면 SRB1을 다시 시작(재개)하도록 설정한다(resume).
상기에서 단말은 RRC Resume Request 메시지(2g-20)를 전송하고 그에 대한 응답으로 기지국은 단말에게 RRC Resume 메시지 혹은 rrc-suspend 지시자를 가진 RRCRelease 메시지 (2g-30)을 보낼 수 있다. 본 발명에서 기지국은 상기 RRC 메시지(2g-30)을 보낼 때 보안을 강화하기 위해 단말에게 상기 RRC 메시지(2g-05) 에서 전달하였던 NCC를 기반으로 보안키를 생성하고 업데이트하여 상기 RRC 메시지(2g-30)에 대해서 암호화 절차를 수행하고 무결성 보호 절차를 수행하고 메시지를 전송할 수 있다.
기지국으로부터 RRC Resume 메시지(2g-30)을 수신하면 단말은 다음의 절차들 중에 일부 또는 전체를 수행할 수 있다.(Reception of the RRCResume by the UE)
- 단말은 RRCResume 메시지를 수신하면 SRB2 또는 모든 DRB들에 대해서 PDCP 상태를 복원할 수 있다. 상기에서 PDCP 상태는 헤더 압축 프로토콜(ROHC)에 대한 컨텍스트 또는 보안키 정보 등을 포함할 수 있다. 그리고 상기 RRCResumeRequest 메시지를 송신할 때 단말이 새로 유도한 키를 암호화 및 무결성 보호 알고리즘에 적용하기 위해서 SRB2 또는 모든 DRB들에 대해서 PDCP 재수립 절차를 수행할 수 있다.
- 네트워크로 접속 가능하다는 응답을 RRCResume 메시지로 받았기 때문에 랜 지시 영역(RAN Notification Area) 정보를 제외한 연결 재개 식별자 또는 저장한 단말 컨텍스트를 폐기한다.
- SRB2 또는 모든 DRB들을 재개 또는 다시 시작한다. 상기에서 재개(Resume)의 의미는 데이터 처리 및 전송 또는 수신을 다시 시작한다는 의미일 수 있으며, 상기에서 중지(suspend)의 의미는 데이터 처리 및 전송 또는 수신을 중지한다는 의미일 수 있다.
- RRC 연결 모드로 진입하고 상위 계층 장치에 중지되었던 RRC 연결이 재개되었음을 지시할 수 있다.
- RRCResumeComplete 메시지를 기지국으로 전송하여 연결 재개 절차를 종료한다.
상기와 같이 단말은 RRC 메시지(2g-30)을 수신하면 RRC 연결 모드로 천이하고, RRC 연결 설정 완료하였다는 RRC Resume Complete 메시지(2g-40)를 기지국으로 전송하고 데이터 송수신을 기지국과 재개한다
도 2h 는 본 발명에서 제안하는 단말 동작을 나타낸 도면이다.
RRC 연결 모드 단말이 네트워크로부터 RRCConnectionRelease 메시지를 수신하면(2h-05) 상기 메시지에 포함된 연결 해제 이유와 RRC 비활성화 모드를 위한 설정 정보의 포함 여부에 따라서 서로 다른 절차를 수행하고, 서로 다른 RRC 모드로 천이한다.
만약 단말이 상기 RRCConnectionRelease 메시지를 수신하였을 때 연결 해제 이유 (releaseCause) 가 RRC 연결 중지(rrc-Suspend)이고(2h-10) 상기 RRC 비활성화 모드를 위한 설정 정보(rrc-InactiveConfig)가 포함되어 있다면(2h-15) 다음의 동작들을 수행하고, 상기 단말은 RRC 비활성화 모드로 천이한다(2h-20).
- 연결 재개 식별자(전체 연결 재개 식별자(full I-RNTI) 또는 일부 연결 재개 식별자(short I-RNTI), 보안키를 유도하기 위한 값(NCC, NextchiningCount), 랜 페이징 계산을 위한 주기값을 저장할 수 있다.
- MAC 계층 장치의 버퍼에 저장된 데이터들이 불필요하게 HARQ 재전송 되는 것을 방지하기 위해 MAC 계층 장치를 초기화할 수 있다(MAC reset). 상기에서 MAC 계층 장치를 초기화하는 절차는 저장된 데이터(MAC SDU 또는 MAC PDU)를 폐기하고 HARQ 버퍼를 비우고 초기화하고 HARQ 프로세서 식별자, 관련 타이머 등을 초기화하고 또는 로지컬 채널 식별자를 초기화(flush)하는 절차를 포함할 수 있다.
- 단말이 추후에 네트워크에 재연결을 설정할 때 SRB1을 통하여 RRCResume 메시지를 수신하고 RRCResumeComplete 메시지를 송신할 수도 있기 때문에 RLC 계층 장치에 저장된 데이터가 있다면 불필요한 재전송을 막고 버퍼 관리의 효율성을 위해 저장된 데이터들(RLC SDU 또는 RLC SDU segment 또는 RLC PDU)을 폐기하도록 하고 RLC 윈도우 상태 변수들(송신 윈도우 변수들 또는 수신 윈도우 변수들)을 초기화하도록 SRB1에 대해 RLC 계층 장치 재수립(RLC re-establishment) 절차를 수행할 수 있다. 또한 다른 SRB들과 DRB들에 대해서도 RLC 계층 장치에 저장된 데이터가 있다면 불필요한 재전송을 막고 버퍼 관리의 효율성을 위해 저장된 데이터들(RLC SDU 또는 RLC SDU segment 또는 RLC PDU)을 폐기하도록 하고 RLC 윈도우 상태 변수들(송신 윈도우 변수들 또는 수신 윈도우 변수들)을 초기화하도록 다른 SRB들과 DRB들에 대해서도 RLC 계층 장치 재수립(RLC re-establishment) 절차를 수행할 수 있다. 상기에서 다른 SRB들과 DRB들에 대해서 수행하는 RLC 계층 장치 재수립 절차는 추후에 단말이 네트워크에 재연결을 시도할 때 RRCResume 메시지를 수신하고 나서 수행할 수도 있다. 하지만 버퍼의 관리의 효율성을 극대화하기 위해서는 RRCRelease 메시지를 받았을 때 다른 SRB들과 DRB들에 대해서도 RLC 계층 장치 재수립 절차를 수행하는 것이 좋다(베어러 별로 지시자로 네트워크가 RLC 재수립 절차 지시를 결정할 수 있다.).
- 단말은 현재 단말 컨텍스트를 저장할 수 있다. 상기 단말 컨텍스트는 RRC 설정 정보, 보안 설정 정보, PDCP 계층 장치의 ROHC 컨텍스트, SDAP 계층 장치의 설정 정보, 셀 식별자(C-RNTI) 등을 포함할 수 있다.
- 상기 절차를 완료하면 SRB0는 랜덤 액세스 절차에서 보안 절차 없이 메시지를 항상 보낼 수 있어야 하는 베어러기 때문에 SRB0를 제외한 베어러들(SRB 또는 DRB)을 중지할 수 있다.
- 상기에서 베어러들을 중지하여 데이터 처리를 중지시켰기 때문에 PDCP 계층 장치의 데이터 폐기 및 변수 초기화를 수행할 수 있다. 따라서 단말은 DRB 들의 PDCP 계층 장치에 대해서 PDCP 계층 장치 초기화 절차 또는 중지 절차(PDCP reset 또는 PDCP suspend)를 지시한다 또는 트리거링한다. 상기 PDCP 계층 장치 초기화 절차 또는 중지 절차는 AM DRB에 대해서 적용될 수 있으며 UM DRB에 적용하여도 동일하게 변수 초기화 및 데이터 폐기와 같은 절차를 미리 수행할 수 있기 때문에 UM DRB(또는 SRB)에 확장하여 적용될 수 있다.
* 상기에서 PDCP 계층 장치 초기화 절차 또는 중지 절차(PDCP reset 또는 PDCP suspend)는 다음과 같이 구체화 될 수 있으며, 다음의 절차들 중에 일부 또는 전체를 수행할 수 있다.
** 보안키에 사용되는 COUNT 값을 초기화하고 추후 네트워크와 재연결시 기지국과 변수 동기화를 할 수 있도록 송신 윈도우 상태 변수(TX_NEXT)를 초기값으로 초기화할 수 있다.
** 효율적인 버퍼 운영을 위해 오래된 데이터들을 폐기하기 위해 송신 PDCP 계층 장치에 저장된 데이터들(예를 들면 PDCP PDU)을 폐기할 수 있다.
** PDCP 재정렬 타이머가 구동 중에 저장되어 있는 데이터들(PDCP SDU 또는 PDCP PDU)을 빠르게 상위 계층 장치로 전달하기 위해서 PDCP 재정렬 타이머가 구동 중이라면 중지시키고 초기화하고 상기 저장된 데이터들을 헤더 압축이 되어 있다면 헤더 압축을 해제하고 상위 계층으로 COUNT 값의 오름차순으로 전달할 수 있다.
** 보안키에 사용되는 COUNT 값을 초기화하고 추후 네트워크와 재연결시 기지국과 변수 동기화를 할 수 있도록 수신 윈도우 상태 변수(RX_NEXT 와 RX_DELIV)를 초기값으로 초기화할 수 있다.
** 만약 수신 PDCP 계층 장치가 하위 계층 장치(RLC 계층 장치)로부터 RLC 재수립 절차에 의해서 데이터들을 전달 받는다면 전달 받은 데이터들도 복호화하고 필요하면 무결성 검증을 수행하고 필요하면 헤더 압축을 해제하고 상기 PDCP 재정렬 타이머를 중지하고 초기화해서 상위 계층으로 전달하는 데이터들을 전달할 때 COUNT 값의 오름차순으로 같이 정렬하여 보낼 수 있다(EN-DC(LTE 기지국과 NR 기지국에 연결된) 경우 또는 LTE 기지국에서 NR PDCP 계층 장치를 사용하는 경우, 즉, 상기 NR PDCP 계층 장치가 LTE RLC 계층 장치와 연결되고 LTE RLC 계층 장치가 재수립될 때 유용한 동작이다).
- 상기 절차를 완료하면 RRC 연결이 중지되었다는 것을 상위 계층 장치(NAS 계층 장치)에 보고하고, RRC 비활성화 모드로 천이할 수 있다.
만약 단말이 RRCConnectionRelease 메시지를 수신하였을 때(2h-05) 연결 해제 이유가 다른 경우(other)를 지시하면(2h-10) 또는 상기 메시지의 연결 해제 이유가 RRC 연결 중지(rrc-Suspend)가 아니라면 단말은 다음의 동작들을 수행하고 RRC 유휴 모드로 천이할 수 있다(2h-30).
- 단말은 MAC 계층 장치를 초기화(reset)한다.
- 단말은 모든 무선 전송 자원을 해제하고, MAC 관련 설정 정보를 해제하고, RLC 계층 장치들을 해제하고, PDCP 계층 장치들을 해제하고, 베어러들을 연결 해제한다.
- 그리고 RRC 연결이 해제되었음을 상위 계층 장치(NAS)에 지시하고 RRC 유휴 모드로 천이한다.
만약 단말이 RRCConnectionRelease 메시지를 수신하였을 때(2h-05) 연결 해제 이유(releaseCause)가 RRC 연결 중지(rrc-Suspend)이고(2h-10) 상기 RRC 비활성화 모드를 위한 설정 정보(rrc-InactiveConfig)가 없다면(2h-15) 다음의 동작들을 수행하고, 상기 단말은 RRC 중지 모드로 천이한다(2h-25).
- 단말은 MAC 계층 장치를 초기화(reset)한다.
- SRB들과 DRB들에 대해서 RLC 계층 장치를 재수립한다.
- 단말 컨텍스트(예를 들면 RRC 설정 정보, 보안 설정 정보, ROHC 컨텍스트, C-RNTI, 소스 셀의 셀 식별자 또는 물리적 셀 식별자)를 저장한다.
- RRCConnectionRelease 메시지에 포함된 연결 재개 식별자(resumeIdentiy) 또는 NCC (nextHopChainingCount) 또는 ROHC 컨텍스트 계속 사용 지시자(drb-ContinueROHC) 등을 저장한다.
- SRB0를 제외하고 SRB들과 DRB들을 중지한다.
- RRC 연결을 중지했다고 상위 계층 장치에게 보고한다.
- 하위 계층 장치에게 무결성 보호 또는 암호화를 중지한다.
도 2i에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(2i-10), 기저대역(baseband)처리부(2i-20), 저장부(2i-30), 제어부(2i-40)를 포함한다.
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 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(2i-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(2i-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2i-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2i-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(2i-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(2i-20)은 시스템의 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(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2i-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(2i-20)은 상기 RF처리부(2i-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(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 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(2i-20) 및 상기 RF처리부(2i-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(2i-20) 및 상기 RF처리부(2i-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(2i-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(2i-30)는 상기 제어부(2i-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2i-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2i-40)는 상기 기저대역처리부(2i-20) 및 상기 RF처리부(2i-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2i-40)는 상기 저장부(2i-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2i-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(2i-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 2j는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(2j-10), 기저대역처리부(2j-20), 백홀통신부(2j-30), 저장부(2j-40), 제어부(2j-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(2j-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2j-10)는 상기 기저대역처리부(2j-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(2j-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(2j-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2j-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2j-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(2j-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2j-20)은 상기 RF처리부(2j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2j-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(2j-20)은 상기 RF처리부(2j-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(2j-20) 및 상기 RF처리부(2j-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2j-20) 및 상기 RF처리부(2j-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 통신부(2j-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.
상기 저장부(2j-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2j-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(2j-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2j-40)는 상기 제어부(2j-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2j-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2j-50)는 상기 기저대역처리부(2j-20) 및 상기 RF처리부(2j-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(2j-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2j-50)는 상기 저장부(2j-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2j-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
<제 3 실시 예>
도 3a는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(3a-05, 3a-10, 3a-15, 3a-20)과 MME (3a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(3a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(3a-35)은 ENB(3a-05 ~ 3a-20) 및 S-GW(3a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 3a에서 ENB(3a-05 ~ 3a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(3a-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(3a-05 ~ 3a-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(3a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(3a-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 3b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 3b-05, 3b-40), RLC (Radio Link Control 3b-10, 3b-35), MAC (Medium Access Control 3b-15, 3b-30)으로 이루어진다. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)(3b-05, 3b-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)(3b-10, 3b-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(3b-15, 3b-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(3b-20, 3b-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 3c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3c을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 혹은 5G)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 혹은 NR 기지국)(3c-10) 과 NR CN (3c-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(3c-15)은 NR gNB(3c-10) 및 NR CN (3c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 3c에서 NR gNB(3c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(3c-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(3c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 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 (3c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (3c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (3c-30)와 연결된다.
도 3d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 3d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR PDCP(3d-05, 3d-40), NR RLC(3d-10, 3d-35), NR MAC(3d-15, 3d-30)으로 이루어진다. NR PDCP (3d-05, 3d-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(3d-10, 3d-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(3d-15, 3d-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(3d-20, 3d-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.
본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 상향 링크로 데이터를 전송할 때에 데이터를 압축하고 기지국에서 이를 압축 해제하는 절차를 제안하고, 구체적인 헤더 포맷, 압축 해제 실패 시 해결 방법 등 송신단에서 데이터를 압축하고 전송하고 수신단에서 이를 압축해제하는 데이터 송수신 절차에 대한 지원 방법을 제안한다. 또한 본 발명에서 제안하는 방법은 기지국이 단말에게 하향 링크 데이터를 전송할 때에 데이터를 압축해서 전송하고 단말이 압축된 하향 링크 데이터를 수신하여 압축 해제하는 절차에도 적용될 수 있다. 상기와 같이 본 발명에서는 송신단에서 데이터를 압축하여 전송함으로써, 더 많은 데이터를 전송할 수 있도록 함과 동시에 커버리지를 향상시키는 효과를 가져오도록 한다.
도 3e는 본 발명에서 제안하는 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국이 상향 링크 데이터 압축을 수행할 지 여부를 설정하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 3e는 본 발명에서 단말이 RRC 유휴 모드(RRC idle mode) 혹은 RRC 비활성화 모드(RRC Inactive mode 혹은 lightly-connected mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하여 네트워크와 연결을 설정하는 절차를 설명하며, 상향 링크 데이터 압축(Uplink Data Compression, UDC)을 수행할 지 여부를 설정하는 절차를 설명한다.
도 3e에서 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(3e-01). 추후에 현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말 (이하 idle mode UE)은 전송할 데이터가 발생하면 기지국과 RRC connection establishment과정을 수행한다. 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRCConnectionRequest 메시지를 기지국으로 전송한다 (3e-05). 상기 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 수납된다. 기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup 메시지를 전송한다(3e-10). 상기 메시지에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 상향 링크 데이터 압축 방법(UDC)을 사용할지 말지를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 또한 더 구체적으로 각 로지컬 채널 혹은 베어러 혹은 각 PDCP 장치(혹은 SDAP 장치)에서 어떤 IP flow 혹은 어떤 QoS flow에 대해서만 상향 링크 데이터 압축 방법(UDC)을 사용할지를 지시할 수 있다(SDAP 장치에게 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용하거나 사용하지 않을 IP flow 혹은 QoS flow에 대한 정보를 설정하여 SDAP 장치가 PDCP 장치에게 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용할 지 사용하지 않을 지를 각 QoS flow에 대해서 지시해줄 수도 있다 혹은 PDCP 장치가 각 QoS flow를 스스로 확인하고, 상향 링크 압축 방법을 적용할 지 하지 않을지를 결정할 수도 있다). 또한 상기에서 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용할 것을 지시한다면 상향 링크 데이터 압축 방법에서 사용할 미리 정의된 라이브러리(library) 혹은 사전정보(Dictionary)에 대한 식별자 혹은 상향 링크 데이터 압축 방법에서 사용할 버퍼 사이즈 크기 등을 지시할 수 있다. 또한 상기 메시지는 상향 링크 압축 해제를 수행하도록 셋업(setup)하거나 해제(release)하는 명령을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용하도록 설정할 때는 항상 RLC AM 베어러(ARQ 기능, 재전송 기능이 있어 손실이 없는 모드)로 설정할 수 있으며, 헤더 압축 프로토콜(ROHC)와는 함께 설정하지 않을 수 있다. 또한 상기 메시지에는 RRC 연결 구성 정보 등이 수납된다. RRC 연결은 SRB (Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용된다. RRC 연결을 설정한 단말은 RRCConnetionSetupComplete 메시지를 기지국으로 전송한다 (3e-15). 만약 기지국이 현재 연결을 설정하고 있는 단말에 대한 단말 능력을 모른다면 혹은 단말 능력을 파악하고 싶다면 단말의 능력을 물어보는 메시지를 보낼 수 있다. 그리고 단말은 자신의 능력을 보고하는 메시지를 보낼 수 있다. 상기 메시지에서 단말이 상향 링크 데이터 압축 방법(Uplink Data Compression, UDC)을 사용할 수 있는 지 여부를 나타낼 수 있으며, 이를 지시하는 지시자를 포함하여 보낼 수 있다. 상기 RRCConnetionSetupComplete 메시지에는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 MME에게 요청하는 SERVICE REQUEST라는 제어 메시지가 포함되어 있다. 기지국은 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 수납된 SERVICE REQUEST 메시지를 MME로 전송하고 (3e-20), MME는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단한다. 판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면 MME는 기지국에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST라는 메시지를 전송한다(3e-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) 등의 정보가 포함된다. 기지국은 단말과 보안을 설정하기 위해서 SecurityModeCommand 메시지(3e-30)와 SecurityModeComplete 메시지(3e-35)를 교환한다. 보안 설정이 완료되면 기지국은 단말에게 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송한다(3e-40). 상기 메시지에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 상향 링크 데이터 압축 방법(UDC)을 사용할지 말지를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 또한 더 구체적으로 각 로지컬 채널 혹은 베어러 혹은 각 PDCP 장치(혹은 SDAP 장치)에서 어떤 IP flow 혹은 어떤 QoS flow에 대해서만 상향 링크 데이터 압축 방법(UDC)을 사용할지를 지시할 수 있다(SDAP 장치에게 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용하거나 사용하지 않을 IP flow 혹은 QoS flow에 대한 정보를 설정하여 SDAP 장치가 PDCP 장치에게 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용할 지 사용하지 않을 지를 각 QoS flow에 대해서 지시해줄 수도 있다 혹은 PDCP 장치가 각 QoS flow를 스스로 확인하고, 상향 링크 압축 방법을 적용할 지 하지 않을지를 결정할 수도 있다). 또한 상기에서 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용할 것을 지시한다면 상향 링크 데이터 압축 방법에서 사용할 미리 정의된 라이브러리(library) 혹은 사전정보(Dictionary)에 대한 식별자 혹은 상향 링크 데이터 압축 방법에서 사용할 버퍼 사이즈 크기 등을 지시할 수 있다. 또한 상기 메시지는 상향 링크 압축 해제를 수행하도록 셋업(setup)하거나 해제(release)하는 명령을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용하도록 설정할 때는 항상 RLC AM 베어러(ARQ 기능, 재전송 기능이 있어 손실이 없는 모드)로 설정할 수 있으며, 헤더 압축 프로토콜(ROHC)와는 함께 설정하지 않을 수 있다.또한 상기 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함되며, 단말은 상기 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송한다(3e-45). 단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송하고 (3e-50), 이를 수신한 MME는 S-GW와 S1 베어러를 설정하기 위해서 S1 BEARER SETUP 메시지와 S1 BEARER SETUP RESPONSE 메시지를 교환한다(3e-055, 3e-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(3e-65, 3e-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(3e-75). 상기 메시지에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 상향 링크 데이터 압축 방법(UDC)을 사용할지 말지를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 또한 더 구체적으로 각 로지컬 채널 혹은 베어러 혹은 각 PDCP 장치(혹은 SDAP 장치)에서 어떤 IP flow 혹은 어떤 QoS flow에 대해서만 상향 링크 데이터 압축 방법(UDC)을 사용할지를 지시할 수 있다(SDAP 장치에게 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용하거나 사용하지 않을 IP flow 혹은 QoS flow에 대한 정보를 설정하여 SDAP 장치가 PDCP 장치에게 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용할 지 사용하지 않을 지를 각 QoS flow에 대해서 지시해줄 수도 있다 혹은 PDCP 장치가 각 QoS flow를 스스로 확인하고, 상향 링크 압축 방법을 적용할 지 하지 않을지를 결정할 수도 있다). 또한 상기에서 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용할 것을 지시한다면 상향 링크 데이터 압축 방법에서 사용할 미리 정의된 라이브러리(library) 혹은 사전정보(Dictionary)에 대한 식별자 혹은 상향 링크 데이터 압축 방법에서 사용할 버퍼 사이즈 크기 등을 지시할 수 있다. 또한 상기 메시지는 상향 링크 압축 해제를 수행하도록 셋업(setup)하거나 해제(release)하는 명령을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용하도록 설정할 때는 항상 RLC AM 베어러(ARQ 기능, 재전송 기능이 있어 손실이 없는 모드)로 설정할 수 있으며, 헤더 압축 프로토콜(ROHC)와는 함께 설정하지 않을 수 있다.
도 3f는 본 발명에서 제안하는 상향 링크 데이터 압축(Uplink Data Compression)을 수행하는 절차와 데이터 구성을 나타낸 도면이다.
도 3f에서 상향 링크 데이터(3f-05)는 비디오 전송, 사진 전송, 웹 검색, VoLTE와 같은 서비스들에 해당하는 데이터로 생성될 수 있다. 응용 계층(application layer) 장치에서 생성된 데이터들은 네트워크 데이터 전송 계층에 해당하는 TCP/IP 혹은 UDP를 통해 처리되고, 각 헤더(3f-10, 3f-15)를 구성하고 PDCP 계층에 전달될 수 있다. 상기 PDCP 계층은 상위 계층으로부터 데이터(PDCP SDU)를 수신하면 다음과 같은 절차를 수행할 수 있다.
만약 도 3e에서 3e-10 혹은 3e-40 혹은 3e-75 와 같은 RRC 메시지에 의해서 PDCP 계층에서 상향 링크 데이터 압축 방법을 사용하도록 설정하였다면 3f-20과 같이 PDCP SDU에 대해서 상향 링크 데이터 압축(Uplink Data Compression) 방법을 수행하여 상향 링크 데이터를 압축하고, 그에 상응하는 UDC 헤더(압축된 상향 링크 데이터를 위한 헤더, 3f-25)를 구성하고, UDC 헤더를 제외하고 압축된 데이터에 대해 암호화(ciphering)을 수행하고, 설정되었다면 무결성 보호(Integrity protection)을 수행하고 PDCP 헤더(3f-30)를 구성하여 PDCP PDU를 구성할 수 있다. 상기에서 PDCP 계층 장치는 UDC 압축/압축해제 장치를 포함하고 있으며, 상기 RRC 메시지에서 설정된 대로 각 데이터에 대해서 UDC 절차를 수행할지 수행하지 않을 지 판단하고, 상기 UDC 압축/압축해제 장치를 사용한다. 송신단에서는 송신 PDCP 계층 장치에서 UDC 압축 장치를 이용하여 데이터 압축을 수행하고, 수신단에서는 수신 PDCP 계층 장치에서 UDC 압축 해제 장치를 사용하여 데이터 압축 해제를 수행한다.
상기에서 설명한 도 3f 절차는 단말이 상향 링크 데이터 압축할 때 뿐만 아니라 하향 링크 데이터를 압축하는 데에도 적용할 수 있다. 또한 상기 상향 링크 데이터에 대한 설명은 하향 링크 데이터에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
도 3g는 본 발명에서 적용될 수 있는 상향 링크 데이터 압축 방법의 한 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3g는 DEFLATE 기반 상향 링크 데이터 압축 알고리즘에 대한 설명을 나타낸 도면이며, DEFLATE 기반 상향 링크 데이터 압축 알고리즘은 손실이 없는 압축 알고리즘이다. 상기 DEFLATE 기반 상향 링크 데이터 압축 알고리즘은 기본적으로 LZ77 알고리즘과 호프만(Huffman) 코딩을 결합하여 상향 링크 데이터를 압축한다. 상기 LZ77 알고리즘은 데이터의 중복된 배열을 찾는 동작을 수행하고, 중복된 배열을 찾을 때 슬라이딩 윈도우를 통해 슬라이딩 윈도우 내에서 중복된 배열을 찾아서 중복된 배열이 있는 경우, 슬라이딩 윈도우 내에서 중복된 배열이 있는 위치와 중복된 정도를 길이로 나타내어 표현하여 데이터 압축을 수행한다. 상기 슬라이딩 윈도우는 상향 링크 데이터 압축 방법(UDC)에서 버퍼라고도 불리며, 8킬로바이트 혹은 32킬로바이트로 설정될 수 있다. 즉, 상기 슬라이딩 윈도우 혹은 버퍼는 8192 개 혹은 32768 개의 문자들에 대해서 기록하고 중복된 배열을 찾아서 위치와 길이로 표현하여 압축을 수행할 수 있다. 따라서 상기 LZ 알고리즘은 슬라이딩 윈도우 방식이기 때문에 즉, 이전에 코딩한 데이터들을 버퍼에 업데이트하고, 다시 바로 다음 데이터들에 코딩을 수행하기 때문에 연속되는 데이터들 간에 상관관계를 갖게 된다. 따라서 먼저 코딩한 데이터들이 정상적으로 디코딩되어야만 그 다음 데이터들이 정상적으로 디코딩이 가능하다. 상기에서 LZ77 알고리즘으로 위치와 길이로 표현되어 압축된 코드들(위치, 길이 등의 표현)은 호프만(Huffman) 코딩을 통하여 한번 더 압축이 수행된다. 상기 호프만 코딩은 다시 중복된 코드들을 찾으면서 중복된 정도가 많은 코드에는 짧은 표기를 사용하고, 중복된 정도가 적은 코드에는 긴 표기를 사용하여 다시 한번 압축을 수행한다. 상기 호프만 코딩은 접두사 코딩(prefix code)이고, 모든 코드가 뚜렷이 구분되는 특징(Uniquely decodable)을 가지고 있는 최적의 코딩 방식이다.
송신단에서는 상기에서 설명한 것과 같이 원래 데이터(3g-05)에 LZ77 알고리즘을 적용하여 인코딩을 수행하고(3g-10), 버퍼를 업데이트(3g-15)하고, 상기 버퍼의 컨텐츠(혹은 데이터)에 대한 체크섬(checksum) 비트들을 생성하여 UDC 헤더에 구성할 수 있다. 상기 체크섬 비트들은 수신단에서 버퍼 상태의 유효성 여부를 판단하기 위해 사용된다. 상기 LZ77 알고리즘으로 인코딩된 코드들을 호프만 코딩으로 한번 더 압축하여 상향 링크 데이터로 전송할 수 있다(3g-25). 수신단에서는 상기 수신한 압축된 데이터를 송신단의 반대로 압축 해제 절차를 수행한다. 즉, 호프만 디코딩을 수행하고(3g-30), 버퍼를 업데이트하고(3g-35), 업데이트된 버퍼의 유효성 여부를 UDC 헤더의 체크섬 비트들로 확인한다. 상기 체크섬 비트들이 오류 없다고 판단되면 LZ77 알고리즘으로 디코딩을 수행하여(3g-40) 데이터를 압축 해제하고 원래의 데이터를 복원하여 상위 계층으로 전달할 수 있다(3g-45).
상기에서 설명한 바와 같이 상기 LZ 알고리즘은 슬라이딩 윈도우 방식이기 때문에 즉, 이전에 코딩한 데이터들을 버퍼에 업데이트하고, 다시 바로 다음 데이터들에 코딩을 수행하기 때문에 연속되는 데이터들 간에 상관관계를 갖게 된다. 따라서 먼저 코딩한 데이터들이 정상적으로 디코딩되어야만 그 다음 데이터들이 정상적으로 디코딩이 가능하다. 따라서 수신 PDCP 계층 장치는 PDCP 헤더의 PDCP 일련번호를 확인하고 UDC 헤더를 확인(데이터 압축을 수행했는지 수행하지 않았는지를 지시하는 지시자를 확인)하여 데이터 압축 절차가 적용된 데이터들에 대해서 PDCP 일련번호의 오름차순 순으로 데이터 압축 해제 절차를 수행한다.
본 발명에서 제안하는 기지국이 단말에게 상향 링크 데이터 압축(Uplink data compression, UDC) 설정을 수행하는 절차와 단말이 상향 링크 데이터 압축(UDC)을 수행하는 절차는 다음과 같다.
기지국은 도 3e에서 3e-10 혹은 3e-40 혹은 3e-75 와 같은 RRC 메시지로 단말에게 RLC AM 모드를 설정한 베어러 혹은 로지컬 채널에 상향 링크 데이터 압축을 수행할 것을 설정하거나 혹은 해제할 수 있다. 또한 상기 RRC 메시지를 이용하여 단말의 PDCP 계층 장치의 UDC 장치(혹은 프로토콜)를 리셋(reset)할 수 있다. 상기에서 UDC 장치(혹은 프로토콜)를 리셋한다는 것은 단말의 상향링크 데이터 압축을 위한 UDC 버퍼를 리셋한다는 의미이며, 단말의 UDC 버퍼와 기지국의 상향 링크 데이터 압축 해제를 위한 UDC 버퍼 간의 동기를 맞추기 위함이다. 상기에서 UDC 장치의 버퍼를 리셋하는 동작은 기존의 PDCP control PDU를 변형해서 정의하거나 새로운 PDCP control PDU를 정의하여 상기 RRC 메시지를 대신하여 PDCP control PDU로 송신단(기지국)이 수신단(단말)의 UDC 버퍼를 리셋하고 송수신단 간 사용자 데이터 압축 및 압축 해제를 위한 동기화를 위해 사용될 수 있다. 또한 상기 RRC 메시지를 이용하여 베어러 별 혹은 로지컬 채널 별 혹은 PDCP 계층 장치 별로 상향 링크 데이터 압축 수행 여부를 수행할 수 있으며, 더 구체적으로 하나의 베어러 혹은 로지컬 채널 혹은 PDCP 계층 장치 내에서 각 IP flow(혹은 QoS flow) 별로 상향 링크 데이터 압축 해제를 수행할 지 수행하지 않을 지를 설정해줄 수 있다.
또한 상기 RRC 메시지로 기지국은 단말에게 PDCP 폐기 타이머(PDCP discard timer) 값을 설정해줄 수 있다. 상기 PDCP 폐기 타이머 값은 상향 링크 데이터 압축을 수행하지 않는 데이터를 위한 PDCP 폐기 타이머 값과 상향 링크 데이터 압축을 적용하는 데이터를 위한 PDCP 폐기 타이머 값을 별도로 설정해줄 수도 있다.
단말은 상기 RRC 메시지로 소정의 베어러 혹은 로지컬 채널 혹은 PDCP 계층 장치에 대해서(혹은 소정의 베어러 혹은 로지컬 채널 혹은 PDCP 계층 장치의 어떤 QoS flow들에 대해서) 상향 링크 데이터 압축을 수행할 것을 설정 받았다면 상기 설정에 맞게 PDCP 계층 장치의 UDC 장치에서 버퍼를 리셋하고, 상향 링크 데이터 압축 절차를 준비한다. 그리고 상위 계층으로부터 데이터를 수신하면(PDCP SDU) 만약 PDCP 계층 장치에 대해서 상향 링크 데이터 압축을 수행하도록 설정되었다면 상기에서 수신한 데이터에 대해서 상향 링크 데이터 압축을 수행한다. 만약 PDCP 계층 장치의 특정 QoS flow들에 대해서만 상향 링크 데이터 압축을 수행하도록 설정되었다면 상위 SDAP 계층의 지시 혹은 QoS flow 식별자를 확인하여 상향 링크 데이터 압축 수행 여부를 판단하고 상향 링크 데이터 압축을 수행한다. 그리고 만약 상향 링크 데이터 압축(UDC)을 수행하고 상기 데이터 압축에 맞게 버퍼를 업데이트하였다면 UDC 버퍼를 구성한다. 상기에서 상향 링크 데이터 압축(UDC)를 수행하면 상위 계층으로부터 수신한 PDCP SDU를 더 작은 크기를 갖는 UDC 압축 데이터(UDC block)으로 압축할 수 있다. 그리고 압축한 UDC 압축 데이터에 대한 UDC 헤더를 구성한다). 상기 UDC 헤더에는 상향 링크 데이터 압축을 수행하였는지 수행하지 않았는 지를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다(예를 들어 UDC 헤더에서 1비트 지시자로 0이면 UDC 적용, 1이면 UDC 미적용). 상기에서 상향 링크 데이터 압축을 적용하지 않은 경우는 상위 계층으로부터 수신한 PDCP SDU 데이터 구조가 반복적인 데이터 구조를 가지지 않아서 상기에서 설명한 UDC 압축 방법(DEFLATE 알고리즘)으로 데이터 압축이 수행될 수 없는 경우를 포함할 수 있다. 상기에서 상위 계층으로부터 수신한 데이터(PDCP SDU)에 대해서 상향 링크 데이터 압축(UDC)를 수행하고, UDC 버퍼를 업데이트하였다면 수신단 PDCP 계층 장치에서 상기 업데이트된 UDC 버퍼의 유효성을 확인하기 위해서 체크섬(checksum) 비트들을 계산하여 상기 UDC 버퍼에 포함하여 구성할 수 있다(상기 체크섬 비트들은 소정의 길이를 가지며 예를 들면 4비트로 구성될 수 있다).
단말은 상기에서 상향 링크 데이터 압축 해제를 적용한 혹은 적용하지 않은 데이터에 대해 암호화(ciphering)을 수행하고 설정되었다면 무결성 보호(Integrity protection)을 수행하고 하위 계층으로 전달한다.
도 3h는 본 발명에서 설명한 상향 링크 데이터 압축 방법의 압축 해제 실패가 발생하는 문제를 나타낸 도면이다.
도 3g에서 설명한 바와 같이 상향 링크 데이터 압축(UDC)을 수행하는 알고리즘(DEFLATE 알고리즘(LZ77알고리즘 수행 후 호프만 코딩 수행))은 송신단에서 데이터 압축을 수행할 때 이전에 압축을 수행하였던 데이터를 버퍼에 업데이트하고, 그 버퍼를 기반으로 그 다음에 압축을 수행할 데이터와 비교를 하고, 반복적인 구조를 찾아서 위치 및 길이로 압축을 수행하는 방식이다. 따라서 수신단에서 압축해제를 수행할 때에도 송신단에서 압축을 수행한 순서대로 압축해제를 수행해야만 압축해제가 성공적으로 발생할 수 있다. 예를 들면 송신단에서 PDCP 일련번호 1, 3, 4, 5 의 데이터에 대해서 UDC 압축을 수행하고, PDCP 일련번호 2에 대해서는 UDC 압축을 수행하지 않았다고 한다면(3h-05) 수신단에서도 수신한 데이터에 대해서 PDCP 계층 장치에서 PDCP 일련번호 1, 3, 4, 5의 순서로 압축해제를 수행해야 성공적으로 압축 해제를 수행할 수 있다. 상기에서 송신단에서는 UDC 압축을 수행한 경우, 이를 UDC 헤더에서 지시하기 때문에 수신단에서도 UDC 압축이 적용되었는 지 여부를 UDC 헤더를 확인하여 판단할 수 있다. 만약 상기에서 일련의 UDC 압축 해제를 수행하는 과정에서 만약 PDCP 일련번호 3번(3h-15)이 유실된다면 그 이후의 UDC 압축 해제는 모두 실패하게 된다. 즉, PDCP 일련번호 4, 5번에 대한 데이터에 대해서는 UDC 압축 해제를 수행할 수 없게 된다(3h-10). 따라서 상향 링크 압축 해제 절차에서는 유실된 데이터(패킷)이 발생되면 안되며, 수신단에서 송신단에서 데이터를 UDC 압축한 순서대로 압축 해제를 수행해야만 한다. 따라서 손실이 없고 재전송 기능이 있는 RLC AM 모드에 대해서 구동해야 한다.
하지만 상기에서 설명한 유실된 데이터는 PDCP 계층 장치의 PDCP 폐기 타이머에 의해서 발생할 수도 있다. 즉, PDCP 계층 장치에서는 상위 계층으로부터 수신한 데이터(패킷 혹은 PDCP SDU)마다 상기 RRC 메시지에서 설정해준 PDCP 폐기 타이머 값으로 타이머를 구동한다. 그리고 상기 타이머가 만료하면 그 타이머에 상응하는 데이터를 폐기하게 된다. 따라서 UDC 압축을 수행한 데이터에 대한 타이머가 만료하면 상기 데이터가 버려질 수 있기 때문에 그 이후에 UDC 압축이 수행된 데이터들은 수신단에서 UDC 압축해제 실패가 발생할 수 있다.
본 발명의 상기 도 3g에서 설명한 바와 같이 상향 링크 데이터 압축(UDC)을 수행하는 알고리즘(DEFLATE 알고리즘(LZ77알고리즘 수행 후 호프만 코딩 수행))은 송신단에서 상향 링크 데이터 압축을 수행할 때 상향 링크 데이터 압축을 수행하고 나서 현재의 버퍼 컨텐츠(contents)로 체크섬을 생성하여 UDC 버퍼에 구성한다. 그리고 압축이 수행된 데이터의 원래 데이터를 이용하여 버퍼를 업데이트하고, 그리고 그 버퍼를 기반으로 그 다음에 압축을 수행할 데이터와 비교를 하고, 반복적인 구조를 찾아서 위치 및 길이로 압축을 수행하는 방식이다. 상기에서 UDC 헤더에 있는 체크섬 비트들은 수신단 PDCP 계층 장치의 UDC 장치(혹은 기능)가 데이터 압축 해제를 수행하기 전에 현재 버퍼 상태의 유효성을 판단하기 위한 것이다. 즉, 수신단에서 데이터 압축 해제를 수행하기 전에 UDC 헤더의 체크섬 비트들로 현재 수신단 UDC 버퍼의 유효성을 확인하고 체크섬 에러가 없으면 데이터 압축 해제를 수행하고 체크섬 실패가 발생하면 데이터 압축 해제를 수행하지 않고 송신단에 체크섬 실패를 보고하여 복구해야 한다.
수신단에서 압축해제를 수행할 때에도 송신단에서 압축을 수행한 순서대로 압축해제를 수행해야만 압축해제가 성공적으로 발생할 수 있다. 예를 들면 송신단에서 PDCP 일련번호 1, 3, 4, 5 의 데이터에 대해서 UDC 압축을 수행하고, PDCP 일련번호 2에 대해서는 UDC 압축을 수행하지 않았다고 한다면 수신단에서도 수신한 데이터에 대해서 PDCP 계층 장치에서 PDCP 일련번호 1, 3, 4, 5의 순서로 압축해제를 수행해야 성공적으로 압축 해제를 수행할 수 있다. 상기에서 송신단에서는 UDC 압축을 수행한 경우, 이를 UDC 헤더에서 지시하기 때문에 수신단에서도 UDC 압축이 적용되었는 지 여부를 UDC 헤더를 확인하여 판단할 수 있다. 만약 상기에서 일련의 UDC 압축 해제를 수행하는 과정에서 만약 PDCP 일련번호 3번에서 체크섬 실패(Checksum failure)가 발생한다면 그 이후의 UDC 압축 해제는 모두 실패할 수 있다. 즉, PDCP 일련번호 4, 5번에 대한 데이터에 대해서는 UDC 압축 해제를 성공적으로 수행할 수 없게 된다.
본 발명에서는 상기에서 설명한 체크섬 실패 문제를 해결하기 위한 체크섬 실패 처리 방법을 다음에서 제안한다.
도 3i는 본 발명의 체크섬 실패 처리 방법에서 적용될 수 있는 PDCP control PDU 포맷을 설명한다.
도 3i에서 D/C 필드는 PDCP 계층에서 일반적인 데이터인지 혹은 PDCP 계층 제어 정보(PDCP control PDU)인지를 구분하는 필드이며, PDU Type 필드는 상기 PDCP 계층 제어 정보 중에 어떤 정보인지를 지시하는 필드이다. 그리고 본 발명에서 제안하는 체크섬 실패 처리 방법에 피드백을 위한 PDCP control PDU 포맷에는 3i-01과 같이 체크섬 실패가 발생했는지 발생하지 않았는지를 지시하는 1비트 지시자(FE 필드)를 정의하고 사용할 수 있다. 상기 1비트 지시자 값이 0이면 UDC 압축 해제가 정상적으로 수행되고 있음을 지시하며, 상기 1비트 지시자 값이 1이면 UDC 압축 해제시에 체크섬 실패가 발생하였음을 지시하며, 송신 PDCP 계층 장치의 UDC 버퍼를 초기화(reset)하라는 것을 지시할 수 있다.
3g-01 포맷을 정의하기 위해서 PDU type을 예약된 값들(예를 들면 011 혹은 100-111 사이의 임의의 예약된 값)을 할당하여 새로운 PDCP control PDU를 정의하고 상기 정의된 PDU type을 가지는 PDCP control PDU가 체크섬 실패를 지시하는 기능을 수행하는 피드백을 역할을 하도록 할 수 있다. 예를 들어, 아래 PDU type을 정의하기 위하여 표 1과 같은 방법을 고려해볼 수 있다.
| Bit | Description |
| 000 | PDCP status report |
| 001 | Interspersed ROHC feedback packet |
| 010 | LWA status report |
| 011 | UDC checksum failure feedback |
| 100-111 | reserved |
본 발명에서 상기 도 3i에서 제안한 PDCP control PDU를 적용한 체크섬 실패 처리 방법에 대한 제안하는 실시 예는 다음과 같다.
- 수신단(기지국)은 상향 링크 데이터 압축(UDC) 해제를 수행하려고 하는 데이터에 대한 수신 UDC 버퍼의 체크섬 실패(checksum failure)를 확인하면 PDCP Control PDU를 단말에게 전송하여 체크섬 실패가 발생하였다는 것을 지시한다. 상기 PDCP Control PDU는 새로운 PDCP Control PDU를 정의해서 사용할 수도 있고, 기존에 존재하는 PDCP Control PDU에 새로운 지시자를 정의하고 포함하여 변형하여 사용할 수도 있다. 또 다른 방법으로 PDCP 일련번호 대신에 체크섬 실패가 발생하였기 때문에 UDC 버퍼를 리셋하라는 지시자를 정의하고 이를 지시할 수 있다.
- 수신단 동작 : 수신단 UDC 버퍼를 리셋하고, 새로 수신하는 데이터들의 UDC 헤더에 UDC 체크섬 실패로 인해 송신단 UDC 버퍼가 리셋되었다는 지시자가 포함되지 않았고, UDC 압축이 수행되었다고 지시된 데이터들은 폐기하고, 새로 수신하는 데이터들의 UDC 헤더에 UDC 체크섬 실패로 인해 송신단 UDC 버퍼가 리셋되었다는 지시자가 포함되지 않았고, UDC 압축이 수행되지 않았다고 지시된 데이터들은 PDCP 일련번호 순으로 중간에 갭(Gap)이 없이 모두 수신된 경우, PDCP 일련번호의 오름 차순으로 처리하여 상위 계층 장치로 전달할 수 있다. 그리고 UDC 헤더에 UDC 체크섬 실패로 인해 송신단 UDC 버퍼가 리셋되었다는 지시자가 포함된 데이터들로부터 PDCP 일련번호의 오름차순으로 압축해제를 다시 시작할 수 있다.
- 송신단 동작 : 송신단(단말)은 상기 PDCP Control PDU를 수신하면 UDC 송신 버퍼를 리셋(초기화)하고 UDC 송신 버퍼를 초기화하기 전에 UDC 압축 절차가 수행되고 생성된 데이터들 중에 아직 전송되지 않은 데이터들(예를 들면 PDCP PDU)이 있다면 폐기하고, 아직 전송되지 않은 데이터들에 대해서 초기화된 송신 UDC 버퍼를 기반으로 다시 상향 링크 데이터 압축(UDC)을 수행하고 UDC 버퍼를 업데이트하고 체크섬 비트들을 UDC 헤더에 포함하고 UDC 헤더를 제외한 데이터 부분에 암호화를 수행하고 PDCP 헤더를 생성하고 PDCP PDU를 구성하여 하위 계층으로 전달할 수 있다. 또한 상기 새로 구성한 PDCP PDU의 UDC 헤더 혹은 PDCP 헤더에 송신단 버퍼를 리셋했다는 지시자를 포함하여 전달할 수 있으며, 아직 전송되지 않은 PDCP 일련번호를 오름차순으로 새로 할당할 수도 있다. (즉, 한 번 PDCP 일련번호 또는 HFN 또는 COUNT 값과 보안키로 암호화하여 전송했던 데이터를 또 다시 같은 PDCP COUNT 값과 보안키로 암호화하여 재전송하면 해킹 위험이 높아지므로, 하나의 PDCP COUNT 값에 대해서는 한 번의 암호화 및 전송을 한다는 규칙을 따를 수 있다). 또 다른 방법으로 체크섬 실패가 발생했다는 지시를 받았을 때 송신 UDC 버퍼를 리셋하고 송신단에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 해당하는 PDCP 일련번호보다 크거나 같은 데이터에 대해서 혹은 새로 구성할 PDCP PDU에 대해서만 새로 UDC 압축을 수행하고, 하위 계층으로 전달할 수 있다. 또한 상기 새로 구성한 PDCP PDU의 UDC 헤더 혹은 PDCP 헤더에 송신단 UDC 버퍼를 리셋했다는 지시자(혹은 수신단 UDC 버퍼를 리셋하라는 지시자)를 포함하여 전달할 수 있다(즉, 한 번 PDCP COUNT 값과 보안키로 암호화하여 전송했던 데이터를 또 다시 같은 PDCP COUNT 값과 보안키로 암호화하여 재전송하면 해킹 위험이 높아지므로, 하나의 PDCP COUNT 값에 대해서는 한 번의 암호화 및 전송을 한다는 규칙을 따를 수 있다).
하지만 상기에서 설명한 체크섬 실패는 PDCP 계층 장치의 PDCP 폐기 타이머에 의해서 발생할 수도 있다. 즉, PDCP 계층 장치에서는 상위 계층으로부터 수신한 데이터(패킷 혹은 PDCP SDU)마다 상기 RRC 메시지에서 설정해준 PDCP 폐기 타이머 값으로 타이머를 구동한다. 그리고 상기 타이머가 만료하면 그 타이머에 상응하는 데이터를 폐기하게 된다. 따라서 UDC 압축을 수행한 데이터에 대한 타이머가 만료하면 상기 UDC 압축 데이터들 중에 일부가 버려질 수 있기 때문에 그 이후에 UDC 압축이 수행된 데이터들은 수신단에서 UDC 압축해제 실패가 발생할 수 있다.
본 발명의 다음에서는 송신 PDCP 계층 장치에서 PDCP 폐기 타이머에 의해서 UDC 압축이 수행된 데이터가 버려질 경우, 데이터 유실을 방지하고, 수신단에서 체크섬 실패가 발생하는 데이터들을 줄일 수 있는 제 1 실시 예를 다음과 같이 제안한다.
- 송신단 동작 : 송신 PDCP 계층 장치에서 상향 링크 데이터 압축 절차가 설정된 경우에 만약 PDCP 폐기 타이머의 만료로 인해 아직 전송되지 않았으며, UDC 압축이 수행된 데이터를 폐기하게 된다면, 상기에서 폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터를 전송하고, 나머지 데이터들(폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호보다 큰 PDCP 일련번호를 가지며, 사용자 데이터 압축이 적용되었고 아직 전송되지 않고 저장된 데이터들)을 모두 폐기할 수 있으며, 하위 계층 장치로 상기 데이터들이 이미 전달되었으면 폐기하라는 지시자를 하위 계층 장치로 보낼 수 있다. 상기 송신 PDCP 계층 장치에 대해서는 체크섬 실패가 발생했다는 PDCP control PDU가 수신되기 전까지 데이터 전송을 중지할 수 있다. 왜냐하면 상기에서 UDC 압축된 데이터들의 중간 또는 일부 데이터가 폐기되었기 때문에 미리 사용자 데이터 압축이 수행되었고, 상기 폐기된 데이터보다 PDCP 일련번호가 높은 데이터들(예를 들면 PDCP PDU)에 대해서는 수신 PDCP 계층 장치에서 체크섬 실패가 발생할 것 이라는 것이 자명하기 때문이다. 따라서 폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터를 전송하면 수신 PDCP 계층 장치에서 체크섬 실패를 확인하고, PDCP control PDU를 전송해줄 것이라는 걸 예상할 수 있다.
- 따라서 송신 PDCP 계층 장치는 체크섬 실패가 발생했다는 PDCP control PDU를 수신하면 또는 상기 PDCP control PDU를 수신하기 전에 사용자 데이터 압축을 위한 송신 버퍼를 초기화하고(이미 상기에서 송신 UDC 버퍼를 초기화했다면 초기화하지 않는다), PDCP 폐기 타이머가 아직 만료하지 않았고, 아직 전송되지 않은 데이터들부터 또는 PDCP 폐기 타이머가 아직 만료하지 않았고, 마지막으로 전송한 데이터(폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호에 해당하여 전송된 데이터)부터 다시 사용자 데이터 압축 절차를 수행하고, 새로운 PDCP 일련번호 또는 아직 전송되지 않은 첫 PDCP 일련번호부터 오름차순으로 할당하여 데이터(예를 들면 PDCP PDU)를 암호화하고 생성하여 준비할 수 있다. 상기 새로 생성하고 준비된 데이터들은 상기 체크섬 실패가 발생하였다는 것을 지시하는 PDCP control PDU를 수신한 이후부터 송신 PDCP 계층 장치에서 전송을 다시 시작할 수 있다. 즉, 하위 계층 장치로 데이터를 전달할 수 있다.
따라서 사용자 데이터 압축 절차가 설정된 경우, 만약 PDCP 폐기 타이머에 의해서 미리 생성되었고, 사용자 데이터 압축이 적용된 데이터들 중에 일부가 폐기된 경우, 폐기된 데이터보다 PDCP 일련번호보다 큰 데이터들에서 발생할 수 있는 체크섬 실패를 줄일 수 있고, 아직 전송되지 않은 데이터들부터 또는 마지막으로 전송한 데이터(폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호에 해당하여 전송된 데이터)부터 다시 생성하기 때문에 데이터 유실을 방지할 수 있다.
- 수신단(기지국)은 상향 링크 데이터 압축(UDC) 해제를 수행하려고 하는 데이터에 대한 수신 UDC 버퍼의 체크섬 실패(checksum failure)를 확인하면 PDCP Control PDU를 단말에게 전송하여 체크섬 실패가 발생하였다는 것을 지시한다. 상기 PDCP Control PDU는 새로운 PDCP Control PDU를 정의해서 사용할 수도 있고, 기존에 존재하는 PDCP Control PDU에 새로운 지시자를 정의하고 포함하여 변형하여 사용할 수도 있다. 또 다른 방법으로 PDCP 일련번호 대신에 체크섬 실패가 발생하였기 때문에 UDC 버퍼를 리셋하라는 지시자를 정의하고 이를 지시할 수 있다.
- 수신단 동작 : 수신단 UDC 버퍼를 리셋하고, 새로 수신하는 데이터들의 UDC 헤더에 UDC 체크섬 실패로 인해 송신단 UDC 버퍼가 리셋되었다는 지시자가 포함되지 않았고, UDC 압축이 수행되었다고 지시된 데이터들은 폐기하고, 새로 수신하는 데이터들의 UDC 헤더에 UDC 체크섬 실패로 인해 송신단 UDC 버퍼가 리셋되었다는 지시자가 포함되지 않았고, UDC 압축이 수행되지 않았다고 지시된 데이터들은 PDCP 일련번호 순으로 중간에 갭(Gap)이 없이 모두 수신된 경우, PDCP 일련번호의 오름 차순으로 처리하여 상위 계층 장치로 전달할 수 있다. 그리고 UDC 헤더에 UDC 체크섬 실패로 인해 송신단 UDC 버퍼가 리셋되었다는 지시자가 포함된 데이터들로부터 PDCP 일련번호의 오름차순으로 압축해제를 다시 시작할 수 있다.
본 발명의 다음에서는 송신 PDCP 계층 장치에서 PDCP 폐기 타이머에 의해서 UDC 압축이 수행된 데이터가 버려질 경우, 데이터 유실을 방지하고, 수신단에서 체크섬 실패가 발생하는 데이터들을 줄일 수 있는 제 2 실시 예를 다음과 같이 제안한다.
- 송신단 동작 : 송신 PDCP 계층 장치에서 상향 링크 데이터 압축 절차가 설정된 경우에 만약 PDCP 폐기 타이머의 만료로 인해 아직 전송되지 않았으며, UDC 압축이 수행된 데이터를 폐기하게 된다면, 폐기되는 데이터보다 큰 PDCP 일련번호를 가지며, 사용자 데이터 압축이 적용되었고 PDCP PDU로 생성되었으며 아직 전송되지 않고 저장된 데이터들)을 모두 폐기할 수 있으며, 하위 계층 장치로 상기 데이터들이 이미 전달되었으면 폐기하라는 지시자를 하위 계층 장치로 보낼 수 있다. 그리고 상기 송신 PDCP 계층 장치는 송신 사용자 데이터 압축을 위한 버퍼(UDC 버퍼)를 초기화(reset)하고, 아직 전송되지 않은 첫 번째 데이터부터 다시 새로운 PDCP 일련번호 또는 아직 전송되지 않은 PDCP 일련번호를 오름차순으로 할당하고, 사용자 데이터 압축을 다시 수행하고, 암호화를 수행할 수 있다. 그리고 UDC 헤더를 생성할 때 송신 사용자 데이터 압축을 위한 버퍼를 초기화했다는 것을 지시하기 위해 새로운 1비트 지시자를 정의하고 지시할 수 있으며 수신 측에서도 수신 사용자 데이터 압축 해제를 위한 버퍼를 초기화해야 한다는 것을 지시할 수 있다. 또 다른 방법으로 FR 비트를 이용하여 송신 사용자 데이터 압축을 위한 버퍼를 초기화했다는 것을 지시할 수 있으며 수신 측에서도 수신 사용자 데이터 압축 해제를 위한 버퍼를 초기화해야 한다는 것을 지시할 수 있다. 즉, 단말이 송신 및 수신 UDC 버퍼를 초기화하는 절차를 트리거링할 수 있다는 것을 특징으로 한다.
- 상기 새로 생성하고 준비된 데이터들은 UDC 헤더에 송신 사용자 데이터 압축을 위한 버퍼를 초기화했다는 것을 지시하고 수신 측에서도 수신 사용자 데이터 압축 해제를 위한 버퍼를 초기화해야 한다는 것을 지시한 데이터부터 순차적으로 또는 PDCP 일련번호의 오름차순으로 송신 PDCP 계층 장치에서 전송을 바로 시작할 수 있다. 즉, 하위 계층 장치로 데이터를 전달할 수 있다.
상기 제 2 실시 예에서는 단말이 UDC 헤더의 1비트 지시자를 이용하여 송신 및 수신 UDC 버퍼를 초기화하는 절차를 체크섬 실패 전에 자체적으로 트리거링할 수 있다는 것을 특징으로 한다.
따라서 사용자 데이터 압축 절차가 설정된 경우, 만약 PDCP 폐기 타이머에 의해서 미리 생성되었고, 사용자 데이터 압축이 적용된 데이터들 중에 일부가 폐기된 경우, 폐기된 데이터보다 PDCP 일련번호보다 큰 데이터들에서 발생할 수 있는 체크섬 실패를 줄일 수 있고, 아직 전송되지 않은 데이터들에 대해 다시 생성하기 때문에 데이터 유실을 방지할 수 있다.
- 수신단 동작 : 수신단은 수신한 데이터의 UDC 헤더에 송신 사용자 데이터 압축을 위한 버퍼를 초기화했다는 것을 지시하고 수신 측에서도 수신 사용자 데이터 압축 해제를 위한 버퍼를 초기화해야 한다는 것을 지시하면, 수신단 UDC 버퍼를 리셋하고, 수신하는 데이터들을 PDCP 일련번호의 오름 차순으로 복호화하고 사용자 데이터 압축해제를 수행하고 처리하여 상위 계층 장치로 전달할 수 있다.
도 3j는 본 발명에서 송신단 PDCP 계층 장치에서 PDCP 폐기 타이머를 구동하고 상기 PDCP 폐기 타이머의 만료로 인해 아직 전송되지 않았으며, 사용자 압축 절차(UDC)가 적용된 데이터가 폐기되었을 때의 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 3j에서 단말(3j-01)은 상위 계층 장치로부터 데이터를 수신할 때마다(3j-05) 수신되는 데이터 별로 PDCP 폐기 타이머를 구동할 수 있다(3j-10). 상기 데이터(PDCP SDU)에 대해 만약 PDCP 계층 장치에 대해서 상향 링크 데이터 압축을 수행하도록 설정되었다면 상기에서 수신한 데이터에 대해서 상향 링크 데이터 압축을 수행한다. 그리고 상향 링크 데이터 압축(UDC)을 수행하고 상기 데이터 압축에 맞게 버퍼를 업데이트하며, 송신 UDC 버퍼를 구성한다. 상기에서 상향 링크 데이터 압축(UDC)를 수행하면 상위 계층으로부터 수신한 PDCP SDU를 더 작은 크기를 갖는 UDC 압축 데이터(UDC block)으로 압축할 수 있다(3j-15).. 그리고 압축한 UDC 압축 데이터에 대한 UDC 헤더를 구성한다). 상기 UDC 헤더에는 상향 링크 데이터 압축을 수행하였는지 수행하지 않았는 지를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다(예를 들어 UDC 헤더에서 1비트 지시자로 0이면 UDC 적용, 1이면 UDC 미적용).
상기에서 상위 계층으로부터 수신한 데이터(PDCP SDU)에 대해서 상향 링크 데이터 압축(UDC)를 수행하고, UDC 버퍼를 업데이트하였다면 수신단 PDCP 계층 장치에서 상기 업데이트된 UDC 버퍼의 유효성을 확인하기 위해서 체크섬(checksum) 비트들을 계산하여 상기 UDC 버퍼에 포함하여 구성할 수 있다(상기 체크섬 비트들은 소정의 길이를 가지며 예를 들면 4비트로 구성될 수 있다).
단말은 상기에서 상향 링크 데이터 압축 해제를 적용한 혹은 적용하지 않은 데이터에 대해 설정되었다면 무결성 보호(Integrity protection)을 수행하고 암호화(ciphering)을 수행하고 하위 계층으로 전달한다(3j-20).
만약 송신 PDCP 계층 장치에서 PDCP 폐기 타이머의 만료로 인해 아직 전송되지 않았으며, UDC 압축이 수행된 데이터를 폐기하게 된다면(3j-30), 상기에서 폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터를 전송하고, 나머지 데이터들(폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호보다 큰 PDCP 일련번호를 가지며, 사용자 데이터 압축이 적용되었고 아직 전송되지 않고 저장된 데이터들)을 모두 폐기할 수 있으며, 하위 계층 장치로 상기 데이터들이 이미 전달되었으면 폐기하라는 지시자를 하위 계층 장치로 보낼 수 있다. 상기 송신 PDCP 계층 장치에 대해서는 체크섬 실패가 발생했다는 PDCP control PDU가 수신되기 전까지 데이터 전송을 중지할 수 있다. 왜냐하면 상기에서 UDC 압축된 데이터들의 중간 또는 일부 데이터가 폐기되었기 때문에 미리 사용자 데이터 압축이 수행되었고, 상기 폐기된 데이터보다 PDCP 일련번호가 높은 데이터들(예를 들면 PDCP PDU)에 대해서는 수신 PDCP 계층 장치에서 체크섬 실패가 발생할 것 이라는 것이 자명하기 때문이다. 따라서 폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터를 전송하면 수신 PDCP 계층 장치에서 체크섬 실패를 확인하고, PDCP control PDU를 전송해줄 것이라는 걸 예상할 수 있다.
따라서 송신 PDCP 계층 장치는 체크섬 실패가 발생했다는 PDCP control PDU를 수신하면 또는 상기 PDCP control PDU를 수신하기 전에 사용자 데이터 압축을 위한 송신 버퍼를 초기화하고(이미 상기에서 송신 UDC 버퍼를 초기화했다면 초기화하지 않는다), PDCP 폐기 타이머가 아직 만료하지 않았고, 아직 전송되지 않은 데이터들부터 또는 PDCP 폐기 타이머가 아직 만료하지 않았고, 마지막으로 전송한 데이터(폐기된 데이터의 다음 PDCP 일련번호에 해당하여 전송된 데이터)부터 다시 사용자 데이터 압축 절차를 수행하고, 새로운 PDCP 일련번호 또는 아직 전송되지 않은 첫 PDCP 일련번호부터 오름차순으로 할당하여 데이터(예를 들면 PDCP PDU)를 암호화하고 생성하여 준비할 수 있다. 상기 새로 생성하고 준비된 데이터들은 상기 체크섬 실패가 발생하였다는 것을 지시하는 PDCP control PDU를 수신한 이후부터 송신 PDCP 계층 장치에서 전송을 다시 시작할 수 있다. 즉, 하위 계층 장치로 데이터를 전달할 수 있다.
도 3k에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(3k-10), 기저대역(baseband)처리부(3k-20), 저장부(3k-30), 제어부(3k-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(3k-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(3k-10)는 상기 기저대역처리부(3k-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(3k-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(3k-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(3k-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(3k-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(3k-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(3k-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(3k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(3k-20)은 상기 RF처리부(3k-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(3k-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(3k-20)은 상기 RF처리부(3k-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(3k-20) 및 상기 RF처리부(3k-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(3k-20) 및 상기 RF처리부(3k-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(3k-20) 및 상기 RF처리부(3k-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(3k-20) 및 상기 RF처리부(3k-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: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(3k-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(3k-30)는 상기 제어부(3k-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(3k-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(3k-40)는 상기 기저대역처리부(3k-20) 및 상기 RF처리부(3k-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(3k-40)는 상기 저장부(3k-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(3k-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(3k-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 3l는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(3l-10), 기저대역처리부(3l-20), 백홀통신부(3l-30), 저장부(3l-40), 제어부(3l-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(3l-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(3l-10)는 상기 기저대역처리부(3l-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(3l-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(3l-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(3l-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(3l-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(3l-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(3l-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(3l-20)은 상기 RF처리부(3l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(3l-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(3l-20)은 상기 RF처리부(3l-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(3l-20) 및 상기 RF처리부(3l-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(3l-20) 및 상기 RF처리부(3l-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 통신부(3l-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.
상기 저장부(3l-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(3l-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(3l-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(3l-40)는 상기 제어부(3l-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(3l-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(3l-50)는 상기 기저대역처리부(3l-20) 및 상기 RF처리부(3l-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(3l-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(3l-50)는 상기 저장부(3l-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(3l-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다음에서는 상기 본 발명에서 제안한 사용자 데이터 압축 방법 (UDC, Uplink data compression)을 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 효과적으로 수행하는 방법을 제안한다.
본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 제 1 실시 예를 다음과 같이 제안한다. 상기 제 1 실시 예에서는 사용자 데이터 압축 방법을 이용하여 SDAP 헤더를 압축하는 것을 특징으로 하며, UDC 헤더를 암호화하는 것을 특징으로 하며, 상기와 같은 특징으로 인해 상위 계층 데이터에 대해 SDAP 헤더의 유무와 상관없이 동일한 절차를 수행할 수 있기 때문에 구현의 편의성을 향상시킬 수 있으며, UDC 헤더를 암호화하여 보안성을 강화할 수 있다.
도 3m은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 제 1 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3m 에서 SDAP 계층 장치는 도 3e에서 3e-10 혹은 3e-40 혹은 3e-75 와 같은 RRC 메시지에 의해서 SDAP 계층 장치가 사용하도록 설정되었거나 혹은 SDAP 헤더를 사용하도록 설정된 경우 그리고 사용자 데이터 압축(Uplink data compression, UDC)을 설정한 경우, 상위 계층으로부터 데이터를 수신하면 3m-05와 같이 SDAP 계층 장치는 SDAP 헤더를 생성하고 구성하여 PDCP 계층 장치에게 전달할 수 있다. 상기 PDCP 계층 장치는 상위 SDAP 계층 장치로부터 수신한 PDCP SDU(SDAP 헤더와 IP 패킷, 3m-06)에 대해 사용자 데이터 압축을 수행할 수 있다(3m-07). 그리고 체크섬 필드를 계산하고 UDC 적용 여부를 설정하여 UDC 헤더를 생성하고 부착할 수 있다(3m-10). 그리고 상기 UDC 헤더와 압축된 UDC block에 대해 암호화를 수행하고 PDCP 헤더(3m-20)를 생성하고 구성하여 접합한 후 하위 계층으로 전달하여 데이터 처리를 RLC 계층 장치와 MAC 계층 장치에서 진행할 수 있다.
도 3m에서 설명한 절차는 사용자 데이터 압축 방법을 이용하여 SDAP 헤더를 압축하는 것을 특징으로 하며, UDC 헤더를 암호화하는 것을 특징으로 하며, 상기와 같은 특징으로 인해 상위 계층 데이터에 대해 SDAP 헤더의 유무와 상관없이 동일한 절차를 수행할 수 있기 때문에 구현의 편의성을 향상시킬 수 있으며, UDC 헤더를 암호화하여 보안성을 강화할 수 있다.
본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 제 2 실시 예를 다음과 같이 제안한다. 상기 제 2 실시 예에서는 사용자 데이터 압축 방법을 SDAP 헤더에 적용하지 않는 것을 특징으로 하며, SDAP 헤더는 암호화하지 않고, UDC 헤더를 암호화하는 것을 특징으로 하며, 상기와 같은 특징으로 인해 SDAP 헤더의 정보를 송신단 또는 수신단에서 복호화 절차 필요 없이 SDAP 헤더의 QoS 정보를 활용할 수 있다는 장점을 가진다. 예를 들면 기지국의 경우, 스케쥴링에 상기 QoS 정보를 사용할 수 있고, 또한 단말 구현에서도 상위 계층 데이터를 수신할 때마다 SDAP 헤더를 생성할 필요 없이 하드웨어 가속기로 UDC 절차를 수행하고 암호화를 수행하고, SDAP 헤더는 나중에 붙일 수 있기 때문에 단말 구현에도 용이하다. 또한 UDC 헤더를 암호화하여 보안성을 강화할 수 있다.
도 3n은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 제 2 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3n 에서 SDAP 계층 장치는 도 3e에서 3e-10 혹은 3e-40 혹은 3e-75 와 같은 RRC 메시지에 의해서 SDAP 계층 장치가 사용하도록 설정되었거나 혹은 SDAP 헤더를 사용하도록 설정된 경우 그리고 사용자 데이터 압축(Uplink data compression, UDC)을 설정한 경우, 상위 계층으로부터 데이터를 수신하면 3n-05와 같이 SDAP 헤더를 생성하고 구성하여 PDCP 계층 장치에게 전달할 수 있다. 상기 PDCP 계층 장치는 상위 SDAP 계층 장치로부터 수신한 PDCP SDU(SDAP 헤더와 IP 패킷, 3n-06)에서 SDAP 헤더를 제외한 나머지 데이터 부분에 사용자 데이터 압축 절차를 수행할 수 있다(3n-07). 그리고 체크섬 필드를 계산하고 UDC 적용 여부를 설정하여 UDC 헤더를 생성하고 SDAP 헤더 앞에 부착할 수 있다(3n-10). 그리고 무결성 보호가 설정되었다면 무결성 보호(Integrity protection)를 암호화 절차 수행 전에 상기 UDC 헤더와 압축된 UDC block에 대해 무결성 보호를 적용하고 나서 상기 UDC 헤더와 압축된 UDC block에 대해 암호화를 수행하기 위해서 UDC block에 대해서 암호화를 수행하고, UDC 헤더에도 암호화를 별도로 수행할 수 있다(3n-15, 3n-20). 만약에 한번만 암호화 절차를 수행하려면 중간에 SDAP 헤더를 떼어내고 UDC 헤더와 UDC block에 대해 암호화를 한번에 수행하고 다시 UDC 헤더와 UDC block 사이에 암호화되지 않은 SDAP 헤더를 끼워 넣고 데이터를 구성하고 PDCP 헤더(3n-20)를 생성하고 구성하여 접합한 후 하위 계층으로 전달하여 데이터 처리를 RLC 계층 장치와 MAC 계층 장치에서 진행할 수 있다.
본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 제 3 실시 예를 다음과 같이 제안한다. 상기 제 3 실시 예에서는 사용자 데이터 압축 방법을 SDAP 헤더에 적용하지 않는 것을 특징으로 하며, SDAP 헤더를 암호화하지 않고, UDC 헤더도 암호화하지 않는 것을 특징으로 하며, 상기와 같은 특징으로 인해 SDAP 헤더의 정보를 송신단 또는 수신단에서 복호화 절차 필요 없이 SDAP 헤더의 QoS 정보를 활용할 수 있다는 장점을 가진다. 예를 들면 기지국의 경우, 스케쥴링에 상기 QoS 정보를 사용할 수 있고, 또한 단말 구현에서도 상위 계층 데이터를 수신할 때마다 SDAP 헤더를 생성할 필요 없이 하드웨어 가속기로 UDC 절차를 수행하고 암호화를 수행하고, SDAP 헤더는 나중에 붙일 수 있기 때문에 단말 구현에도 용이하다. 또한 UDC 헤더도 암호화하지 않기 때문에 SDAP 계층 장치가 상위 계층으로부터 수신한 데이터에 대해서 사용자 데이터 압축 절차와 암호화 절차 등을 하드웨어 가속기로 계속적으로 수행하고, PDCP 계층 장치의 데이터 처리를 완료한 후에 생성된 SDAP 헤더와 UDC 헤더와 PDCP 헤더를 맨 마지막에 상기 데이터 처리가 완료된 데이터의 맨 앞에 부착하여 하위 계층으로 전달할 수 있기 때문에 단말의 구현이 간단해진다는 장점이 있다. 또한 상기 절차에서 UDC 헤더에 암호화를 수행하지 않으면, 수신단에서 복호화(deciphering)를 수행하기 전에 UDC 헤더의 체크섬 필드를 먼저 읽어 들이고 계산하여 UDC 버퍼 컨텐츠의 유효성을 확인할 수 있다. 따라서 만약 체크섬 실패가 발생하면 복호화 절차를 수행하지 않고 해당 데이터를 바로 버리고 체크섬 실패 처리 절차를 수행할 수 있기 때문에 프로세싱 처리 부담을 줄일 수 있다.
도 3o은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 제 3 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3o 에서 SDAP 계층 장치는 도 3e에서 3e-10 혹은 3e-40 혹은 3e-75 와 같은 RRC 메시지에 의해서 SDAP 계층 장치 기능을 사용하도록 설정되었거나 혹은 SDAP 헤더를 사용하도록 설정된 경우 그리고 사용자 데이터 압축(Uplink data compression, UDC)을 설정한 경우, 상위 계층으로부터 데이터를 수신하면 3o-05와 같이 SDAP 헤더를 생성하고 구성하여 PDCP 계층 장치에게 전달할 수 있다. 상기 PDCP 계층 장치는 상위 SDAP 계층 장치로부터 수신한 PDCP SDU(SDAP 헤더와 IP 패킷, 3o-06)에서 SDAP 헤더를 제외한 나머지 데이터 부분에 사용자 데이터 압축을 수행할 수 있다(3o-07). 그리고 무결성 보호가 설정되었다면 상기 사용자 데이터 압축으로 압축된 UDC block과 UDC 헤더와 SDAP 헤더와 PDCP 헤더에 무결성 보호(Integrity protection)를 암호화 절차 수행 전에 적용할 수 있다. 그리고 상기 UDC 헤더와 SDAP 헤더를 제외하고 사용자 데이터 압축으로 압축된 UDC block에만 암호화를 적용할 수 있다(3o-10). 그리고 체크섬 필드를 계산하고 UDC 적용 여부를 설정하여 UDC 헤더를 생성하고 부착할 수 있다(3o-15, 3o-20). 그리고 PDCP 헤더를 생성하고 구성하여 접합한 후 하위 계층으로 전달하여 데이터 처리를 RLC 계층 장치와 MAC 계층 장치에서 진행할 수 있다. 이와 같이 상기에서 제안한 바와 같이 SDAP 헤더에 사용자 데이터 압축 헤더를 적용하지 않고 UDC 헤더에 암호화를 적용하지 않게 되면 단말과 기지국 구현에서 사용자 데이터 압축 절차와 암호화 혹은 복호화 절차가 간결해지며, 복잡한 절차가 없애지기 때문에 구현의 프로세싱 절차를 간소하고 프로세싱 부담을 줄일 수 있다.
본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 제 4 실시 예를 다음과 같이 제안한다. 상기 제 4 실시 예에서는 사용자 데이터 압축 방법을 SDAP 헤더에 적용하지 않는 것을 특징으로 하며, SDAP 헤더는 암호화하지 않고, UDC 헤더를 암호화하는 것을 특징으로 하며, UDC 헤더를 SDAP 헤더 뒤에 부착하는 것 또는 UDC 헤더를 압축한 UDC 블록의 바로 앞에 부착하고 UDC 헤더 앞에 SDAP 헤더를 부착하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기와 같은 특징으로 인해 SDAP 헤더의 정보를 송신단 또는 수신단에서 복호화 절차 필요 없이 SDAP 헤더의 QoS 정보를 활용할 수 있다는 장점을 가진다. 예를 들면 기지국의 경우, 스케쥴링에 상기 QoS 정보를 사용할 수 있고, 또한 단말 구현에서도 상위 계층 데이터를 수신할 때마다 SDAP 헤더를 생성할 필요 없이 하드웨어 가속기로 UDC 절차를 수행하고 UDC를 바로 생성하여 부착하고 암호화를 수행하고, SDAP 헤더는 나중에 붙일 수 있기 때문에 단말 구현에도 용이하다. 또한 UDC 헤더를 암호화하여 보안성을 강화할 수 있다. 또한 상기 실시 예에서 SDAP 헤더의 위치와 UDC 헤더의 위치를 바꿈으로써, 사용자 데이터 압축 절차를 수행할 때 SDAP 헤더를 제외하고 프로세싱하거나 SDAP 헤더를 떼고 프로세싱을 하고 다시 붙이는 불필요한 절차를 줄일 수 있게 되고, UDC 헤더와 UDC 데이터 블록에 대해서 하나의 일원화된 절차를 수행할 수 있다는 장점을 가질 수 있다.
도 3p는 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 제 4 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3p 에서 SDAP 계층 장치는 도 3e에서 3e-10 혹은 3e-40 혹은 3e-75 와 같은 RRC 메시지에 의해서 SDAP 계층 장치가 사용하도록 설정되었거나 혹은 SDAP 헤더를 사용하도록 설정된 경우 그리고 사용자 데이터 압축(Uplink data compression, UDC)을 설정한 경우, 상위 계층으로부터 데이터를 수신하면 3p-05와 같이 SDAP 헤더를 생성하고 구성하여 PDCP 계층 장치에게 전달할 수 있다. 상기 PDCP 계층 장치는 상위 SDAP 계층 장치로부터 수신한 PDCP SDU(SDAP 헤더와 IP 패킷, 3p-06)에서 SDAP 헤더를 제외한 나머지 데이터 부분에 사용자 데이터 압축 절차를 수행할 수 있다(3p-07). 그리고 체크섬 필드를 계산하고 UDC 적용 여부를 설정하여 UDC 헤더를 생성하고 압축된 UDC 데이터 블록 바로 앞에 (SDAP 헤더 뒤에) 부착할 수 있다(3p-10). 그리고 무결성 보호가 설정되었다면 무결성 보호(Integrity protection)를 암호화 절차 수행 전에 상기 SDAP 헤더와 UDC 헤더와 압축된 UDC block과 PDCP 헤더에 대해 무결성 보호를 적용하고 나서 상기 UDC 헤더와 압축된 UDC block에 대해 암호화를 수행할 수 있다. 데이터를 구성하고 PDCP 헤더(3p-20)를 생성하고 구성하여 SDAP 헤더를 먼저 접합하고 PDCP 헤더를 접합한 후 하위 계층으로 전달하여 데이터 처리를 RLC 계층 장치와 MAC 계층 장치에서 진행할 수 있다.
본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 제 5 실시 예를 다음과 같이 제안한다. 상기 제 5 실시 예에서는 사용자 데이터 압축 방법을 SDAP 헤더에 적용하지 않는 것을 특징으로 하며, SDAP 헤더는 암호화하지 않고, UDC 헤더도 암호화하지 않는 것을 특징으로 하며, UDC 헤더를 SDAP 헤더 뒤에 부착하는 것 또는 UDC 헤더를 압축한 UDC 블록의 바로 앞에 부착하고 UDC 헤더 앞에 SDAP 헤더를 부착하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기와 같은 특징으로 인해 SDAP 헤더의 정보를 송신단 또는 수신단에서 복호화 절차 필요 없이 SDAP 헤더의 QoS 정보를 활용할 수 있다는 장점을 가진다. 예를 들면 기지국의 경우, 스케쥴링에 상기 QoS 정보를 사용할 수 있고, 또한 단말 구현에서도 상위 계층 데이터를 수신할 때마다 SDAP 헤더를 부착할 필요 없이 하드웨어 가속기로 UDC 절차를 수행하고 암호화를 수행하고, UDC를 바로 생성하여 부착하고 SDAP 헤더는 나중에 붙일 수 있기 때문에 단말 구현에도 용이하다. 또한 구현에서 SDAP 계층 장치에서 상위 계층으로부터 수신한 데이터들에 대해서 하드웨어 가속기로 사용자 데이터 압축 절차와 암호화 절차를 수행하고, 병렬적으로 SDAP 헤더와 UDC 헤더와 PDCP 헤더를 생성하여, 상기 하드웨어 가속기의 결과로 나온 데이터의 앞에 한꺼번에 상기 헤더들을 접합하여 하위 계층으로 전달하여 단말 구현 복잡도를 줄일 수 있다. 또한 상기 실시 예에서 SDAP 헤더의 위치와 UDC 헤더의 위치를 바꿈으로써, 사용자 데이터 압축 절차를 수행할 때 SDAP 헤더를 제외하고 프로세싱하거나 SDAP 헤더를 떼고 프로세싱을 하고 다시 붙이는 불필요한 절차를 줄일 수 있게 되고, UDC 헤더와 UDC 데이터 블록에 대해서 하나의 일원화된 절차를 수행할 수 있다는 장점을 가질 수 있다. 또한 UDC 헤더를 암호화하지 않기 때문에 수신단에서 복호화를 수행하기 전에 체크섬 실패가 발생하는 지 유무를 먼저 확인할 수 있으며, 체크섬 실패가 발생한 경우, 복호화 전에 데이터를 버리고 바로 체크섬 실패 처리 절차를 수행할 수 있다는 장점이 있다.
도 3q는 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 제 5 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3q 에서 SDAP 계층 장치는 도 3e에서 3e-10 혹은 3e-40 혹은 3e-75 와 같은 RRC 메시지에 의해서 SDAP 계층 장치가 사용하도록 설정되었거나 혹은 SDAP 헤더를 사용하도록 설정된 경우 그리고 사용자 데이터 압축(Uplink data compression, UDC)을 설정한 경우, 상위 계층으로부터 데이터를 수신하면 3q-05와 같이 SDAP 헤더를 생성하고 구성하여 PDCP 계층 장치에게 전달할 수 있다. 상기 PDCP 계층 장치는 상위 SDAP 계층 장치로부터 수신한 PDCP SDU(SDAP 헤더와 IP 패킷, 3q-06)에서 SDAP 헤더를 제외한 나머지 데이터 부분에 사용자 데이터 압축 절차를 수행할 수 있다(3q-07). 그리고 체크섬 필드를 계산하고 UDC 적용 여부를 설정하여 UDC 헤더를 생성하고 압축된 UDC 데이터 블록 바로 앞에 (SDAP 헤더 뒤에) 부착할 수 있다(3q-10). 그리고 무결성 보호가 설정되었다면 무결성 보호(Integrity protection)를 암호화 절차 수행 전에 상기 SDAP 헤더와 UDC 헤더와 압축된 UDC block과 PDCP 헤더에 대해 무결성 보호를 적용하고 나서 상기 SDAP 헤더와 UDC 헤더는 제외하고 압축된 UDC block에 대해서만 암호화를 수행할 수 있다. 그리고 데이터를 구성하고 PDCP 헤더(3q-20)를 생성하고 구성하여 SDAP 헤더를 먼저 접합하고 PDCP 헤더를 접합한 후 하위 계층으로 전달하여 데이터 처리를 RLC 계층 장치와 MAC 계층 장치에서 진행할 수 있다.
본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 제 6 실시 예를 다음과 같이 제안한다. 상기 제 6 실시 예에서는 사용자 데이터 압축 방법을 이용하여 SDAP 헤더를 압축하는 것을 특징으로 하며, UDC 헤더를 암호화하지 않는 것을 특징으로 하며, 상기와 같은 특징으로 인해 상위 계층 데이터에 대해 SDAP 헤더의 유무와 상관없이 동일한 절차를 수행할 수 있기 때문에 구현의 편의성을 향상시킬 수 있으며, UDC 헤더를 암호화하지 않기 때문에 수신단에서 복호화를 수행하기 전에 체크섬 실패가 발생하는 지 유무를 먼저 확인할 수 있으며, 체크섬 실패가 발생한 경우, 복호화 전에 데이터를 버리고 바로 체크섬 실패 처리 절차를 수행할 수 있다는 장점이 있다.
도 3r은 본 발명에서 RRC 메시지로 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 제 6 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3r 에서 SDAP 계층 장치는 도 3e에서 3e-10 혹은 3e-40 혹은 3e-75 와 같은 RRC 메시지에 의해서 SDAP 계층 장치가 사용하도록 설정되었거나 혹은 SDAP 헤더를 사용하도록 설정된 경우 그리고 사용자 데이터 압축(Uplink data compression, UDC)을 설정한 경우, 상위 계층으로부터 데이터를 수신하면 3r-05와 같이 SDAP 계층 장치는 SDAP 헤더를 생성하고 구성하여 PDCP 계층 장치에게 전달할 수 있다. 상기 PDCP 계층 장치는 상위 SDAP 계층 장치로부터 수신한 PDCP SDU(SDAP 헤더와 IP 패킷, 3r-06)에 대해 사용자 데이터 압축을 수행할 수 있다(3r-07). 그리고 체크섬 필드를 계산하고 UDC 적용 여부를 설정하여 UDC 헤더를 생성하고 부착할 수 있다(3r-10). 그리고 상기 UDC 헤더를 제외하고 압축된 UDC block에 대해서만 암호화를 수행하고 PDCP 헤더(3r-20)를 생성하고 구성하여 UDC 헤더와 접합한 후 하위 계층으로 전달하여 데이터 처리를 RLC 계층 장치와 MAC 계층 장치에서 진행할 수 있다.
도 3s는 본 발명에서 제안한 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 3s에서 단말은 도 3e에서 3e-10 혹은 3e-40 혹은 3e-75 와 같은 RRC 메시지에 의해서 사용자 데이터 압축 기능을 적용하는 것으로 설정될 수 있다(3s-05). 또한 상기 RRC 메시지에서 SDAP 계층 장치가 사용하도록 설정되었거나 혹은 SDAP 헤더를 사용하도록 설정된 경우에는(3s-10) 상기 본 발명에서 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 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 예를 수행할 수 있다(3s-15). 하지만 상기 RRC 메시지에서 SDAP 계층 장치가 사용하도록 설정되지 않았거나 혹은 SDAP 헤더를 사용하지 않도록 설정된 경우에는(3s-10) 상기 본 발명에서 SDAP 계층 장치가 설정 또는 SDAP 헤더가 설정된 경우에 사용자 데이터 압축 방법을 효율적으로 수행하는 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 예에서 SDAP 헤더에 대한 데이터 처리를 제외한 절차를 그대로 수행할 수 있다(3s-20).
상기 본 발명에서는 SDAP 헤더의 생성과 암호화 절차(ciphering)와 상향 링크 데이터 압축 절자(UDC, Uplink Data Compression)로 인해 발생할 수 있는 다양한 경우들과 그에 따른 구현 방법들을 설명하였고, 제안하였다.
상기에서 베어러 별 SDAP 헤더의 사용 여부는 도 3e에서 설명한 바와 같이 기지국이 RRC 메시지로 설정해줄 수 있으며, 베어러 별 UDC의 적용 여부 또한 상기처럼 기지국이 RRC 메시지로 설정해줄 수 있다.
본 발명의 다음에서는 기지국이 RRC 메시지로 베어러 별로 SDAP 헤더의 사용 여부와 UDC의 적용 여부를 설정해줄 때 하나의 베어러에 대해서 SDAP 헤더와 UDC를 동시에 사용할 수 없도록 하는 것을 제안한다(The SDAP header cannot be configured for a DRB configured with UDC or Both SDAP header and UDC cannot be configured for a DRB or Either SDAP header or UDC can be configured for a DRB, not both). 즉, 기지국이 RRC 메시지로 SDAP 헤더 사용과 UDC 적용을 하나의 베어러에 대해 동시에 설정하는 것을 금지할 수 있다. 상기에서 설명한 것처럼 UDC가 설정된 베어러에 대해서 UDC 절차를 수행할 때 SDAP 헤더의 생성과 비암호화로 인해 UDC 절차가 복잡해지고, 구현 복잡도가 증가한다. 상기 UDC는 상향 링크 데이터에 적용이 되는 것이며, SDAP 헤더는 상향 링크 데이터에 대해서 설정하는 경우는 베어러와 flow 간의 재맵핑을 설정하는 경우이다. 이런 경우가 UDC를 사용하는 경우에는 적합한 경우가 아닐 수 있다. UDC 절차에는 송신단과 수신단이 데이터 압축을 위한 동기화가 되어야 하므로 베어러와 flow들 간의 재맵핑을 UDC가 적용된 베어러에 수행하는 것은 매우 비효율적이기 때문이다. 따라서 상기와 같은 복잡도를 해결하기 위해서 SDAP 헤더의 사용과 UDC의 설정을 하나의 베어러에 대해 동시에 설정하지 않는다면 상기에서 설명한 복잡한 문제들이 발생하지 않게 된다. 따라서 본 발명에서 또 다른 실시 예로서 기지국이 단말에게 하나의 베어러에 대해서 SDAP 헤더의 사용과 UDC의 설정을 동시에 설정하는 것을 허용하지 않는 것을 제안한다.
상기에서 기지국이 단말에게 하나의 베어러에 대해서 SDAP 헤더의 사용과 UDC의 설정을 동시에 설정하지 않을 때 보안 강화를 위해서 UDC 헤더를 암호화할 수 있다. 즉, 상위 계층 데이터를 수신하면 UDC 절차로 데이터 압축을 수행하고 UDC 헤더를 생성한 후, 상기 UDC 헤더와 압축된 UDC 데이터 블록에 대해 암호화(ciphering)을 수행하고, 암호화된 UDC 헤더와 UDC 데이터 블록 앞에 PDCP 헤더를 생성해서 연접하고 하위 계층으로 전달할 수 있다.
또 다른 방법으로 상기에서 기지국이 단말에게 하나의 베어러에 대해서 SDAP 헤더의 사용과 UDC의 설정을 동시에 설정하지 않을 때 UDC 헤더의 체크섬 필드를 빠르게 확인하고 UDC 데이터의 폐기 여부를 빠르게 결정할 수 있도록 하여 복호화 절차의 횟수를 줄일 수 있다. 즉, UDC 헤더를 암호화하지 않을 수 있다. 즉, 상위 계층 데이터를 수신하면 UDC 절차로 데이터 압축을 수행하고 상기 압축된 데이터 블록에 대해 암호화를 수행하고, UDC 헤더와 PDCP 헤더를 생성하여 상기 암호화된 UDC 데이터 블럭 앞에 연접하고 하위 계층으로 전달할 수 있다. 따라서 수신 PDCP 계층 장치는 복호화를 수행하기 전에 UDC 헤더를 확인하고 체크섬 필드로 UDC의 유효성을 확인하고 유효하지 않은 경우, 복호화를 수행하지 않고 상기 수신한 데이터를 바로 폐기할 수 있다. 상기 체크섬 필드로 유효함이 확인된 데이터에 대해서만 복호화를 수행하고 사용자 데이터 압축 해제 절차를 수행할 수 있다.
또한 무결성 검증 보호(Integrity protection) 절차도 마찬가지로 SDAP 헤더 사용 혹은 UDC 적용과 함께 하나의 베어러에 대해서 설정되었을 때 복잡한 구현 문제를 발생시킬 수 있다. 따라서 SDAP 헤더 사용과 무결성 검증 보호를 하나의 베어러에 동시에 설정하는 것을 허용하지 않을 수 있다. 또한 무결성 검증과 UDC 적용을 하나의 베어러에 대해 동시에 설정하는 것을 허용하지 않을 수 있다.
본 발명의 다음에서는 데이터의 신뢰도를 높이기 위해서 또는 해커의 공격으로부터 보안을 유지하기 위해서 데이터 베어러에 무결성 보호를 설정하는 방법에 대한 실시 예들에 대해 설명한다.
도 3t는 본 발명에서 데이터의 신뢰도를 높이기 위해서 또는 해커의 공격으로부터 보안을 유지하기 위해서 데이터 베어러에 무결성 보호를 설정하는 방법을 나타낸 도면이다.
단말은 도 3e에서와 같이 3e-10 혹은 3e-40 혹은 3e-75 와 같은 RRC 메시지로 각 베어러에 대해서 무결성 보호 기능(Integrity protection)을 설정해줄 수 있으며, 데이터 베어러(DRB) 또는 제어 베어러(SRB)에 대해서 각각 무결성 보호 기능을 설정 또는 비설정 또는 활성화 또는 비활성화를 설정해줄 수 있으며, 이미 무결성 보호가 설정이 된 베어러에 대해서는 기지국 간 핸드오버 또는 기지국 내 핸드오버의 경우에 RRCReconfiguration 메시지의 reconfigwithSync 설정 정보를 이용하여 무결성 보호 기능을 중지(suspend) 또는 재개(resume)시킬 수가 있다.
도 3t에서는 데이터 베어러(DRB) 또는 제어 베어러(SRB)에 대해서 무결성 보호가 설정되었거나 또는 활성화되었거나 또는 재개되었을 때 단말의 프로토콜에서 데이터를 처리하는 절차를 나타낸다.
단말은 SDAP 계층 장치 또는 SDAP 헤더(3t-10)가 설정된 경우에 상위 계층 장치로부터 데이터를 수신하면 SDAP 헤더를 접합하고, PDCP 계층 장치로 상기 데이터를 전달한다. 상기 PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 상기 데이터(PDCP SDU)를 수신하면 무결성 보호가 설정되었기 때문에 PDCP 헤더를 생성하고, PDCP 헤더(3t-15)와 SDAP 헤더와 데이터에 대해서 무결성 보호를 설정하기 위해 알고리즘을 적용하고, MAC-I 값(3t-20)을 계산해낸다. 상기 MAC-I 값은 크기는 소정의 길이를 가질 수 있으며 예를 들면 4바이트의 크기를 가질 수 있다. 상기 MAC-I 값을 계산해내면 PDCP 계층 장치는 상기 MAC-I 필드를 상위 계층으로부터 수신한 데이터의 맨 뒤에 접합한 후, PDCP 헤더와 SDAP 헤더를 제외하고 데이터와 MAC-I 필드에 암호화(3t-25)를 적용하고 하위 계층으로 데이터를 전달하여 하위 계층의 데이터 처리를 진행할 수 있다.
수신단에서는 상기 데이터를 수신하면 복호화를 수행한 뒤, MAC-I 필드값을 이용하여 역으로 계산하여 PDCP 헤더, SDAP 헤더 그리고 데이터에 오류가 없는지 무결성 검증 검사를 수행한다. 만약 무결성 검증에 실패하여 에러가 발생하면 상기 데이터를 폐기하여 에러가 있는 데이터가 상위 계층으로 전달되는 것을 막을 수 있으며, 해커가 무작위로 보낸 데이터를 구별해내어 버리는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명의 다음에서는 단말이 현재 셀에서 다른 셀로 이동하여 기지국 내 핸드오버 또는 기지국 간 핸드오버를 수행하는 경우, 네트워크의 지시에 따라서 무결성 보호를 중지하거나 또는 설정 해지하거나 또는 다시 설정하거나 또는 재개하는 경우에 단말의 베어러 별 동작을 제안한다. 상기에서 무결성 보호를 중지 또는 재개하는 이유는 베어러에 맵핑된 QoS flow의 맵핑 정보가 바뀌어서 서비스의 신뢰도 또는 QoS에 대한 요구사항이 바뀌어서 일 수 있으며, 핸드오버 한 타겟 셀의 신호가 좋거나 나쁘기 때문에 일 수 있으며, 이런 경우에 무결성 보호 기능의 설정 여부를 변경하는 것으로 단말의 프로세싱 부담을 줄일 수 있다.
단말은 도 3e에서 같이 3e-10 혹은 3e-40 혹은 3e-75 와 같은 RRC 메시지로 즉, RRCReconfiguration 메시지의 reconfigwithSync 설정 정보를 통하여 무결성 보호 기능을 중지(suspend) 또는 재개(resume)시킬 수가 있다.
본 발명에서 RRC 메시지로 즉, RRCReconfiguration 메시지의 reconfigwithSync 설정 정보를 통하여 무결성 보호 기능을 중지(suspend) 또는 재개(resume)시켰을 때 단말의 제 1 실시 예는 다음과 같다.
- 만약 단말이 상기 RRC 메시지를 수신하고, reconfigwithSync 설정 정보에서 무결성 보호 기능을 중지(suspend)하라고 또는 설정을 해지하라고 지시를 받았다면
* 만약 상기에서 무결성 보호 기능을 중지(suspend)하라고 지시한 베어러가 제어 베어러(SRB)라면 단말의 PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 수신한 데이터에 대해 상기 본 발명에서 설명한 것과 같이 MAC-I 값에 대한 계산을 수행하지는 않지만 상기 MAC-I 필드에 패딩을 하여 즉, 모두 0의 값을 넣고, 소정의 길이를 갖는 예를 들면 4바이트의 MAC-I 필드를 계속하여 데이터의 뒤에 접합하고 암호화하여 전송할 수 있다. 상기 제어 베어러에 대해서 무결성 보호가 중지되었는데도 MAC-I 필드를 계속 붙이는 이유는 제어 베어러에 대한 PDCP 계층 장치의 데이터 포맷을 1가지로 통일함으로써, 제어 베어러에 대한 단말의 송수신 프로세싱을 용이하도록 하기 위함이다. 즉, 무결성 보호가 다시 재개된 경우에도 포맷 변경 없이 계속 동일한 절차로 데이터를 생성해낼 수 있기 때문에 용이하다.
* 만약 상기에서 무결성 보호 기능을 중지(suspend)하라고 지시한 베어러가 데이터 베어러(DRB)라면 단말의 PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 수신한 데이터에 대해 상기 본 발명에서 설명한 것과 같이 MAC-I 값에 대한 계산도 수행하지 않고, 더 이상 MAC-I 필드를 데이터의 뒤에 추가 또는 접합하지 않고, MAC-I 필드 없이 암호화하여 데이터를 처리하여 하위 계층으로 전송할 수 있다. 상기 데이터 베어러에 대해서 무결성 보호가 중지되었을 때 MAC-I 필드를 붙이지 않는 이유는 데이터 베어러에 대해서 MAC-I 필드에 대한 오버헤드를 줄일 수 있기 때문이며, 또한 제어 베어러와 달리 데이터 베어러는 데이터 전송율이 높기 때문에 MAC-I 계산과 MAC-I 필드 접합으로 인한 프로세싱 부담을 줄일 수가 있다.
- 만약 단말이 상기 RRC 메시지를 수신하고, reconfigwithSync 설정 정보에서 무결성 보호 기능을 재개(resume)하라고 또는 다시 설정하라고 지시를 받았다면
* 만약 상기에서 무결성 보호 기능을 재개(resume)하라고 지시한 베어러가 제어 베어러(SRB)라면 단말의 PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 수신한 데이터에 대해 상기 본 발명에서 설명한 것과 같이 MAC-I 값에 대한 계산을 다시 수행하고 상기 MAC-I 필드에 패딩을 중지하고 상기 계산된 값을 넣어 소정의 길이를 갖는 예를 들면 4바이트의 MAC-I 필드를 계속하여 데이터의 뒤에 접합하여 암호화하고 전송할 수 있다.
* 만약 상기에서 무결성 보호 기능을 재개(resume)하라고 지시한 베어러가 데이터 베어러(DRB)라면 단말의 PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 수신한 데이터에 대해 상기 본 발명에서 설명한 것과 같이 MAC-I 값에 대한 계산을 다시 수행하고, 다시 MAC-I 필드를 데이터의 뒤에 추가 또는 접합하고, 암호화하고 데이터를 처리하여 하위 계층으로 전송할 수 있다.
본 발명에서 RRC 메시지로 즉, RRCReconfiguration 메시지의 reconfigwithSync 설정 정보를 통하여 무결성 보호 기능을 중지(suspend) 또는 재개(resume)시켰을 때 단말의 제 2 실시 예는 다음과 같다.
- 만약 단말이 상기 RRC 메시지를 수신하고, reconfigwithSync 설정 정보에서 무결성 보호 기능을 중지(suspend)하라고 또는 설정을 해지하라고 지시를 받았다면
* 만약 상기에서 무결성 보호 기능을 중지(suspend)하라고 지시한 베어러가 제어 베어러(SRB)라면 단말의 PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 수신한 데이터에 대해 상기 본 발명에서 설명한 것과 같이 MAC-I 값에 대한 계산을 수행하지는 않지만 상기 MAC-I 필드에 패딩을 하여 즉, 모두 0의 값을 넣고, 소정의 길이를 갖는 예를 들면 4바이트의 MAC-I 필드를 계속하여 데이터의 뒤에 접합하여 암호화하고 전송할 수 있다. 상기 제어 베어러에 대해서 무결성 보호가 중지되었는데도 MAC-I 필드를 계속 붙이는 이유는 제어 베어러에 대한 PDCP 계층 장치의 데이터 포맷을 1가지로 통일함으로써, 제어 베어러에 대한 단말의 송수신 프로세싱을 용이하도록 하기 위함이다. 즉, 무결성 보호가 다시 재개된 경우에도 포맷 변경 없이 계속 동일한 절차로 데이터를 생성해낼 수 있기 때문에 용이하다.
* 만약 상기에서 무결성 보호 기능을 중지(suspend)하라고 지시한 베어러가 데이터 베어러(DRB)라면 단말의 PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 수신한 데이터에 대해 상기 본 발명에서 설명한 것과 같이 MAC-I 값에 대한 계산을 수행하지는 않지만 상기 MAC-I 필드에 패딩을 하여 즉, 모두 0의 값을 넣고, 소정의 길이를 갖는 예를 들면 4바이트의 MAC-I 필드를 계속하여 데이터의 뒤에 접합하여 암호화하고 전송할 수 있다. 상기 데이터 베어러에 대해서 무결성 보호가 중지되었는데도 MAC-I 필드를 계속 붙이는 이유는 데이터 베어러에 대한 PDCP 계층 장치의 데이터 포맷을 1가지로 통일함으로써, 데이터 베어러에 대한 단말의 송수신 프로세싱을 용이하도록 하기 위함이다. 즉, 무결성 보호가 다시 재개된 경우에도 포맷 변경 없이 계속 동일한 절차로 데이터를 생성해낼 수 있기 때문에 일관된 프로세싱으로 처리를 가속할 수 있고 구현이 용이하다.
- 만약 단말이 상기 RRC 메시지를 수신하고, reconfigwithSync 설정 정보에서 무결성 보호 기능을 재개(resume)하라고 또는 다시 설정하라고 지시를 받았다면
* 만약 상기에서 무결성 보호 기능을 재개(resume)하라고 지시한 베어러가 제어 베어러(SRB)라면 단말의 PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 수신한 데이터에 대해 상기 본 발명에서 설명한 것과 같이 MAC-I 값에 대한 계산을 다시 수행하고 상기 MAC-I 필드에 패딩을 중지하고 상기 계산된 값을 넣어 소정의 길이를 갖는 예를 들면 4바이트의 MAC-I 필드를 계속하여 데이터의 뒤에 접합하여 암호화하고 전송할 수 있다.
* 만약 상기에서 무결성 보호 기능을 재개(resume)하라고 지시한 베어러가 데이터 베어러(DRB)라면 단말의 PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 수신한 데이터에 대해 상기 본 발명에서 설명한 것과 같이 MAC-I 값에 대한 계산을 다시 수행하고 상기 MAC-I 필드에 패딩을 중지하고 상기 계산된 값을 넣어 소정의 길이를 갖는 예를 들면 4바이트의 MAC-I 필드를 계속하여 데이터의 뒤에 접합하여 암호화하고 전송할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 또한, 이상에서 설명한 실시 예 중 하나 이상이 서로 조합되어 수행될 수 있음은 물론이다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
Claims (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.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310728981.0A CN116709588A (zh) | 2018-10-30 | 2019-10-30 | 减少下一代移动通信系统中以太网帧开销的方法和装置 |
| US16/669,042 US11665766B2 (en) | 2018-10-30 | 2019-10-30 | Method and apparatus for reducing overhead of ethernet frame in next generation mobile communication system |
| PCT/KR2019/014450 WO2020091410A1 (en) | 2018-10-30 | 2019-10-30 | Method and apparatus for reducing overhead of ethernet frame in next generation mobile communication system |
| EP19878583.4A EP3818683B1 (en) | 2018-10-30 | 2019-10-30 | Method and apparatus for a wireless communication terminal |
| EP23187598.0A EP4274367A3 (en) | 2018-10-30 | 2019-10-30 | Method and apparatus for a wireless communication terminal |
| CN201980072460.6A CN112970235B (zh) | 2018-10-30 | 2019-10-30 | 减少下一代移动通信系统中以太网帧开销的方法和装置 |
| US18/325,239 US20230309173A1 (en) | 2018-10-30 | 2023-05-30 | Method and apparatus for reducing overhead of ethernet frame in next generation mobile communication system |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180131296 | 2018-10-30 | ||
| KR20180131296 | 2018-10-30 | ||
| KR1020180141859 | 2018-11-16 | ||
| KR20180141859 | 2018-11-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200049444A true KR20200049444A (ko) | 2020-05-08 |
Family
ID=70677940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190024881A KR20200049444A (ko) | 2018-10-30 | 2019-03-04 | 차세대 이동 통신 시스템에서 이더넷 프레임의 오버헤드를 줄이는 방법 및 장치 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230309173A1 (ko) |
| EP (2) | EP3818683B1 (ko) |
| KR (1) | KR20200049444A (ko) |
| CN (2) | CN116709588A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4228333A4 (en) * | 2020-10-23 | 2023-12-13 | Huawei Technologies Co., Ltd. | DATA PROCESSING METHOD AND DEVICE |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116113075A (zh) * | 2019-03-29 | 2023-05-12 | 华为技术有限公司 | 一种数据传输方法及装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2008308944B2 (en) * | 2007-10-01 | 2012-07-26 | Interdigital Patent Holdings, Inc. | Method and apparatus for PCDP discard |
| EP2636272B1 (en) * | 2010-11-04 | 2018-08-29 | LG Electronics Inc. | Method and apparatus for reconfiguring connection to base station at relay node in a wireless communication system |
| CN104272671B (zh) * | 2012-05-10 | 2018-01-30 | 三星电子株式会社 | 数据分组的上行链路和下行链路期间的无连接传输的方法和系统 |
| KR20150090804A (ko) * | 2014-01-29 | 2015-08-06 | 삼성전자주식회사 | 이동 통신 시스템에서 복수의 캐리어를 이용하여 데이터를 송수신하는 방법 및 장치 |
| KR102219565B1 (ko) * | 2016-05-18 | 2021-02-23 | 텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍) | 라디오 베어러의 재개 방법과 이와 관련된 무선 단말 및 네트워크 노드 |
| EP3513586A1 (en) * | 2016-09-13 | 2019-07-24 | Nokia Technologies Oy | Pdcp count handling in rrc connection resume |
-
2019
- 2019-03-04 KR KR1020190024881A patent/KR20200049444A/ko not_active Application Discontinuation
- 2019-10-30 CN CN202310728981.0A patent/CN116709588A/zh active Pending
- 2019-10-30 CN CN201980072460.6A patent/CN112970235B/zh active Active
- 2019-10-30 EP EP19878583.4A patent/EP3818683B1/en active Active
- 2019-10-30 EP EP23187598.0A patent/EP4274367A3/en active Pending
-
2023
- 2023-05-30 US US18/325,239 patent/US20230309173A1/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4228333A4 (en) * | 2020-10-23 | 2023-12-13 | Huawei Technologies Co., Ltd. | DATA PROCESSING METHOD AND DEVICE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20230309173A1 (en) | 2023-09-28 |
| CN112970235A (zh) | 2021-06-15 |
| CN112970235B (zh) | 2023-07-11 |
| EP4274367A3 (en) | 2023-12-13 |
| EP4274367A2 (en) | 2023-11-08 |
| EP3818683B1 (en) | 2023-07-26 |
| EP3818683A1 (en) | 2021-05-12 |
| EP3818683A4 (en) | 2021-07-07 |
| CN116709588A (zh) | 2023-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11197194B2 (en) | Method and device for improved communication performance in wireless communication system | |
| US11838797B2 (en) | Method and device for improved communication performance in wireless communication system | |
| US20220038560A1 (en) | Method and apparatus for compressing header to support highly reliable low-latency terminal in next generation mobile communication system | |
| JP2022528843A (ja) | 高信頼低遅延サービスをサポートするシステムでのｐｄｃｐ制御データを処理する方法及び装置 | |
| KR20200034484A (ko) | 무선 통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치 | |
| US11665766B2 (en) | Method and apparatus for reducing overhead of ethernet frame in next generation mobile communication system | |
| EP3996418A1 (en) | Method and apparatus for handling integrity verification failure in system supporting high-reliability, low-latency service | |
| CN111937436A (zh) | 在下一代移动通信系统中操作非激活模式下的终端的协议层的方法和装置 | |
| US20230309173A1 (en) | Method and apparatus for reducing overhead of ethernet frame in next generation mobile communication system | |
| KR20200076568A (ko) | 차세대 이동 통신 시스템에서 pdcp 계층 장치 기반 보안키 확인 방법 및 장치 | |
| KR20220015667A (ko) | 차세대 이동 통신 시스템에서 무결성 보호 또는 검증 절차로 인한 단말 프로세싱 부하를 줄이는 방법 및 장치 | |
| CN113796057A (zh) | 无线通信系统中防止数据丢失的用户数据压缩方法和装置 | |
| US20230189066A1 (en) | Method and device for preventing data decompression error in next-generation mobile communication system | |
| CN113632531A (zh) | 用于在支持高可靠性低延迟服务的系统中处理pdcp控制数据的方法和装置 | |
| EP4057687A1 (en) | Method and apparatus for driving pdcp during data decompression failure in next-generation mobile communication system | |
| KR20200114978A (ko) | 무선 통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치 | |
| US20230209400A1 (en) | Method and apparatus for effectively performing header compression or decompression procedure in next-generation mobile communication system | |
| KR20200043281A (ko) | 차세대 이동 통신 시스템에서 고신뢰 저지연 단말을 지원하기 위한 헤더 압축 방법 및 장치 | |
| KR20200076573A (ko) | 차세대 이동 통신 시스템에서 pdcp 계층 장치 기반 보안키 확인 방법 및 장치 | |
| KR20200076574A (ko) | 차세대 이동 통신 시스템에서 pdcp 계층 장치 기반 보안키 확인 방법 및 장치 | |
| KR20210076823A (ko) | 무선 통신 시스템에서 rlc 계층 장치의 비순서 전달 기능을 설정하는 방법 및 장치 | |
| KR20210076826A (ko) | 무선 통신 시스템에서 rlc 계층 장치의 비순서 전달 기능을 설정하는 방법 및 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |