KR20200125274A - 무선 통신 시스템에서 QoS Flow 기반으로 브로드캐스트와 그룹캐스트를 통한 단말 대 단말 직접 통신을 지원하는 방법 - Google Patents

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 발명의 한 실시 예는 차세대 이동 통신 시스템에서 암호화된 UDC 헤더를 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

무선 통신 시스템에서 QoS Flow 기반으로 브로드캐스트와 그룹캐스트를 통한 단말 대 단말 직접 통신을 지원하는 방법 {METHOD FOR SUPPORTING DEVICE TO DEVICE COMMUNICATION THROUGH BROADCAST AND GROUPCAST BASED ON QoS FLOW IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시는 무선 통신 시스템에서 단말 대 단말 직접 통신 서비스를 이용할 때, QoS Flow 기반으로 브로드캐스트(Broadcast)와 그룹캐스트(Groupcast)를 지원하는 방법에 대한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다.

IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술인 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

V2X(Vehicle to Everything)는 도로 차량에 적용 가능한 모든 형태의 통신방식을 지칭하는 일반 용어로서 무선 통신 기술 발전과 접목하여 초기의 안전 유스케이스 외에도 다양한 부가 서비스가 가능해지고 있다.

V2X 서비스 제공 기술로 IEEE 802.11p와 IEEE P1609 기반의 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments) 규격이 표준화 되었다. 그러나, DSRC(Dedicated Short Range Communication) 기술의 일종인 WAVE는 차(Vehicle)와 차 간의 메시지 통달 거리가 제한되어 있다는 한계가 있다.

이와 같은 한계를 극복하고자 셀룰러 기반의 V2X 기술 표준이 3GPP에서 진행되고 있다. Release 14/Release 15에서 LTE 시스템 기반의 EPS(Evolved Packet System) V2X 표준이 완료되었고, Release 16에서 NR 시스템 기반의 5GS(5th Generation System) V2X 표준이 진행되고 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 단말의 동작 방법은, QoS Flow 설정을 위한 제1 정보를 획득하는 단계; 상기 제1 정보에 기초하여 QoS Flow ID를 할당하는 단계, 상기 제1 정보 및 QoS Flow ID에 기초하여 제2 정보를 AS layer로 전달하는 단계; AS layer에서 상기 제 2정보에 기초하여 QoS Flow 정보를 설정하는 단계, 상기 제2 정보에 기초하여 Broadcast 혹은 Groupcast를 통한 직접 통신 메시지를 V2X layer가 AS Layer로 전송하는 단계; 및 상기 직접 통신 요청 메시지 및 제 2정보에 기초하여, AS Layer가 직접 통신 응답 메시지를 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 단말의 동작 방법은, 제1 단말이 접속한 5G 핵심망으로부터 V2X 서비스를 위해서 사용해야하는 제 1정보를 수신하는 단계l V2X Layer에서 상기 수신한 제 1정보를 기반으로 QoS Flow ID를 설정하는 단계; V2X Layer에서 상기 업데이트된 정보를 기반으로 AS Layer에 QoS Flow 정보를 설정하는 단계를 포함할 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 개시의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말 대 단말 통신 서비스를 이용할 때, QoS Flow 기반으로 Broadcast 혹은 Groupcast하는 방법을 제공할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따라, 단말 대 단말 통신서비스에서 Broadcast 혹은 Groupcast를 이용할 때, QoS Flow 기반으로 동작할 수 있다. 따라서 Broadcast 혹은 Groupcast를 위한 다른 동작을 구현할 필요 없이 Unicast 시 사용하는 QoS Flow 기반 동작을 적용할 수 있으므로, 단말 동작 복잡도를 줄인다는 장점이 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 단말 대 단말 통신 시 Broadcast 혹은 Groupcast를 전송할 수 있는 연결을 도시한다.
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 단말 대 단말 통신 시 Broadcast 혹은 Groupcast를 이용할 수 있도록 AS layer에 필요한 정보를 설정하고, Broadcast 혹은 Groupcast로 데이터를 보내는 방법을 도시한다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 네트워크 요청에 의해 단말이 네트워크로부터 서비스 정보를 획득하고, 이를 AS Layer에 설정하는 절차를 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 개시을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

마찬가지 이유로 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 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

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 실시예에서 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. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 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 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 5G, NR(New Radio), LTE(Long Term Evolution) 시스템에 대한 규격에서 정의하는 용어와 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.

본 개시의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3GPP가 규격을 정한 통신 규격을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 개시의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 개시의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.

본 개시의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 차량 통신 서비스를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 개시의 주요한 요지는 5G 네트워크에서 제공되는 여타의 서비스에도 본 개시의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 개시의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다. 다시 말해서, 본 발명에서 다루는 V2X Layer는 V2X 서비스에 국한되지 않고, 단말 대 단말 (Device to Device, 혹은 D2D, 또는 ProSe:Proximity Service) 통신서비스를 위해서 제어 동작을 하는 Layer 전반을 의미할 수 있다. 이는 AS layer 위에 존재하며, 단말 대 단말 통신 연결을 위하여 AS Layer 와 시그널링을 주고 받는 Layer를 의미한다.

5G 시스템에서는 기존 4G 시스템 대비 다양한 서비스에 대한 지원을 고려하고 있다. 예를 들어, 가장 대표적인 서비스들은 모바일 초광대역 통신 서비스(eMBB: enhanced mobile broad band), 초 고신뢰성/저지연 통신 서비스(URLLC: ultra-reliable and low latency communication), 대규모 기기간 통신 서비스(mMTC: massive machine type communication), 차세대 방송 서비스(eMBMS: evolved multimedia broadcast/multicast Service) 등이 있을 수 있다. 그리고, URLLC 서비스를 제공하는 시스템을 URLLC 시스템, eMBB 서비스를 제공하는 시스템을 eMBB 시스템 등이라 칭할 수 있다. 또한, 서비스와 시스템이라는 용어는 혼용되어 사용될 수 있다.

이 중 URLLC 서비스는 기존 4G 시스템과 달리 5G 시스템에서 새롭게 고려하고 있는 서비스이며, 다른 서비스들 대비 초 고 신뢰성(예를 들면, 패킷 에러율 약 10-5)과 저 지연(latency)(예를 들면, 약 0.5msec) 조건 만족을 요구한다. 이러한 엄격한 요구 조건을 만족시키기 위하여 URLLC 서비스는 eMBB 서비스보다 짧은 전송 시간 간격(TTI: transmission time interval)의 적용이 필요할 수 있고 이를 활용한 다양한 운용 방식들이 고려되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 단말 간 직접 통신을 위한 연결 구성을 도시한다. 도 1을 참고하면, 단말(user equipment, 사용자 단말, 터미널(terminal), 또는 차량 단말(vehicle UE)과 혼용될 수 있다)은 다른 단말(UE 2)과 통신하기 위하여 직접 통신(예를 들어, Device-to-Device, D2D, ProSe, PC5, Sidelink 통신)을 이용할 수 있다. 직접 통신의 경우, UE 1과 UE 2 간 메시지 송수신이 PC5 링크를 통해 이루어질 수 있다. 이 때, 직접통신을 이용해 Broadcast 혹은 Groupcast 방식으로 데이터를 보낼 경우, PC5-U로 지칭되는 User Plane 연결을 이용할 수 있다. 즉 송신 차량 단말이 수신 차량 단말에게 보내는 메시지는 PC5-U 링크를 통해 주변의 수신 단말들에 전달될 수 있다.

도 1을 참고하면, 단말의 사용자 평면 프로토콜 스택은 응용 계층(Application layer), V2X 계층(V2X layer), AS 계층으로 구성되어 있다. AS 계층(Access Stratum layer)은 SDAP 계층, PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층으로 구성되어 있으며, 편의상 AS Layer라 통칭할 수 있다. SDAP 계층은 단말과 단말간 직접 통신을 위해 데이터를 전송할 경우 사용될 수 있다. 예를 들면, 단말과 단말간 1:1 직접 통신 링크 연결을 설정한 후 설정된 링크로 데이터를 전송할 경우(예를 들면, PC5 유니캐스트 통신), SDAP 계층이 어떤 QoS Flow를 통해 데이터를 전송할 지 판단할 수 있다. 또한, 예를 들면, 단말과 단말간 직접 통신 시 Broadcast 혹은 Groupcast를 사용하는 경우, (예를 들면, PC5 브로드캐스트 통신), SDAP 계층은 Broadcast나 Groupcast에 해당하는 QoS Flow를 통해서 데이터를 전송할 수 있다.

본 발명에서 다루는 V2X Layer는 V2X 서비스에 국한되지 않고, 단말 대 단말 (Device to Device, 혹은 D2D, 또는 ProSe:Proximity Service) 통신서비스를 위해서 제어 동작을 하는 Layer 전반을 의미할 수 있다. 이는 AS layer 위에 존재하며, 단말 대 단말 통신 연결을 위하여 AS Layer 와 시그널링을 주고 받는 Layer를 의미한다. 또한 상기 계층은 단말과 단말간 직접 통신을 위해 설정된 링크 상에서 데이터 전송 기능을 제공할 수 있다. 즉, 메시지 전송을 위한 IP 프로토콜, non-IP 프로토콜, 전송 프로토콜 (Transport Protocol, 예를 들면, TCP 또는 UDP) 등을 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따른 단말(UE 1, UE 2)은 V2X 서비스를 이용하기 위하여 네트워크로부터 [표 1]에 도시된 다음과 같은 정보를 획득하고, 저장할 수 있다. V2X Layer는 저장된 정보를 이용할 수 있다.

Policy/parameters - The mapping of service types (e.g. PSID or ITS-AIDs) to Tx Profiles. - The list of V2X services, e.g. PSID or ITS-AIDs of the V2X applications, with Geographical Area(s) - The mapping of service types (e.g. PSID or ITS-AIDs) to V2X frequencies with Geographical Area(s). - The destination Layer-2 ID for PC5 unicast link establishment. - The list of V2X services, e.g., PSID or ITS-AIDs that are allowed to use a specific PQI(s) - The list of V2X services, e.g., PSID or ITS-AIDs that are configured to use PC5 broadcast or PC5 groupcast.

상기 표 1에 나열된 정보 중 적어도 하나 이상을 V2X layer는 저장하고 있거나 네트워크로부터 설정받을 수 있다. 또한 상기 표 1에 나열된 정보는 V2X layer에 설정되거나 저장되는 V2X 서비스 정책 파라메터 전부를 의미하지 않으며, 본 발명에서 나열된 정보 외에 다른 정보, 예를 들면 Unicast 통신을 위한 정보, 또는 Authorization 정보 등이 포함될 수 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 PC5 브로드캐스트 또는 PC5 그룹캐스트를 위한 AS layer 설정 및 데이터 전송 방법을 도시한다.

V2X Layer는 상기 표 1에 나열된 정보 중 적어도 하나를 설정받아 저장하고 있을 수 있다. 단계 1에 따라, V2X Layer는 설정된 PSID와 그에 대한 PQI의 바인딩 정보를 저장하고 있을 수 있다. 이 정보는 단말에 pre-configuration 된 정보이거나 혹은 네트워크로부터 V2X 서비스를 위한 정보로 설정받은 정보일 수 있다. 이 정보는 PSID에 대해서 어떤 PQI를 사용해야하는 지를 나타내는 정보이다. 따라서 V2X Layer는 PSID에 해당하는 V2X 서비스의 메시지 혹은 데이터에 대해서 어떤 QoS 를 적용해야할지 PQI를 보고 판단할 수 있다.

또는 V2X Layer는 PSID에 따라 Broadcast/Groupcast를 이용해야하는지, Unicast를 이용해야하는지에 대한 정보를 설정받아 저장하고 있을 수 있다. (단계 2) 이 정보는 List로 구성되어, 어떤 PSID에서 Broadcast/Gropucast를 이용해야하는지, 어떤 PSID에서 unicast를 이용해야하는지 나타낼 수 있다. 이 정보는 PSID에 대해서 Unicast의 적용 여부를 예 혹은 아니오로 나타내는 정보일 수 있으며, 이 때 Unicast 적용 여부가 '아니오'인 경우는 Broadcast/Groupcast를 이용해야한다는 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 세부 예로, 각 통신 모드 (Broadcast, Groupcast, Unicast) 각각을 PSID 와 바인딩해서 설정되어있을 수 있다. 만약 하나의 PSID에 대해서 Broadcast와 Groupcast, 그리고 Unicast가 모두 가능하다고 설정되어 있다면, V2X Layer는 해당 PSID가 Broadcast와 Groupcast 또는 Unicast가 모두 가능하다고 판단하고, 각 통신 모드에 대해서 QoS Flow를 할당할 수 있다.

V2X Layer는 PSID와 통신 모드에 대한 바인딩 정보를 단계 1의 정보와 함께 저장하고 있을 수 있는데, 이 경우 어떤 PSID에 대해서 어떤 PQI를 사용해야하며 통신 방식이 Broadcast/groupcast인지 혹은 unicast 인지를 나타내는 바인딩 정보를 의미한다. 마찬가지로 통신 모드를 나타내는 정보는 Unicast의 적용 여부를 예 혹은 아니오로 나타내는 정보일 수 있으며, 이 때 Unicast 적용 여부가 '아니오'인 경우는 Broadcast/Groupcast를 이용해야한다는 것으로 판단할 수 있다. 이 정보를 List로 구성되어, 단말이 사용할 수 있는 PSID 별로 바인딩 정보를 나타낼 수 있다.

단계 3에 따라 V2X Layer는 QoS Flow ID(이하 QFI)를 할당하기 위한 동작을 수행한다. V2X Layer는 단계 1 혹은 단계 2에서 설명한 정보를 기반으로 QoS Flow ID를 할당할 수 있다. V2X Layer가 QFI를 할당하는 방법은 아래와 같은 세가지 실시 예 중 하나를 따를 수 있다. 본 발명에서 V2X Layer가 할당하는 QFI는 PC5에서 사용되는 QFI라는 것을 나타내는 의미로 PFI라고 부를 수 있다. 따라서 아래 상세 설명의 QFI는 PFI로 대체될 수 있다.

1. Broadcast/Groupcast 용으로 기 설정된 QFI값을 할당한다. 예를 들어 Broadcast/Groupcast에서 사용가능한 PQI (하나 혹은 복수)에 대하여 해당 PQI의 속성 중 Priority에 해당하는 Integer 값을 Broadcast/Groupcast 용 QFI 값으로 할당할 수 있다. 이는 기존 LTE V2X에서 V2X 메시지를 Per Packet으로 보내기 위해서 사용하였던 ProSe Per Packet Priority (PPPP) 에 해당하는 PQI의 Priority 값을 그대로 QFI로 사용하는 것을 의미한다. LTE V2X 에서 사용하던 V2X 메시지는 모두 Per Packet 기반으로 동작하였기 때문에, PPPP에 해당하는 값을 QFI로 할당하여 사용한다면 해당 QFI 값 자체가 PPPP를 나타낼 수 있기 때문에 AS layer에서 LTE V2X와 동일한 방법으로 Broadcast/Groupcast를 적용할 수 있다는 장점이 있다. 결과 적으로 아래와 같이 QFI 값이 할당 될 수 있다.

상기 값은 AS Layer에 이미 설정되어 있을 수 있다. 즉 AS Layer는 QFI=1에 해당하는 V2X 데이터를 수신하면, Priority 값을 1로 판단하고, 이를 Broadcast/groupcast 방식으로 송신해야한다고 판단할 수 있다. 상기 값이 AS Layer에 이미 설정되어있을 경우, 본 발명의 단계 4는 수행되지 않을 수 있다.

2. Broadcast/Groupcast용으로 판단된 PSID에 대해서 해당 PSID에서 사용할 수 있도록 설정된 PQI 마다 다른 QFI 할당한다. 또한 Unicast 용으로 판단된 PSID에 대해서는 Broadcast/Groupcast에서 사용할 수 있는 PQI와 동일한 PQI를 사용할 수 있도록 설정되어있어도 다른 QFI를 할당한다. 이는 Unicast용 QFI와 Broadcast/Groupcast용 QFI를 구별하기 위함이다. 따라서 아래와 같이 QFI가 할당될 수 있다.

즉 PSID별로 PQI가 같더라도 다른 QFI를 할당하며, Unicast용 QFI와 Broadcast/Groupcast 용 QFI도 다르게 할당한다. 결과적으로 QFI 값을 보고 어떤 PQI인지, 그리고 Unicast인지 Broadcast/Groupcast인지 판단할 수 있다.

3. PSID 별로 PQI별로 QFI를 할당하는 것이 아닌, Broadcast/Groupcast 별 PQI 하나에 대해서 QFI를 할당할 수 있다. 즉 PSID 관계 없이 Broadcast/Groupcast에서 사용할 수 있도록 설정된 PQI (하나 혹은 복수개) 마다 다른 QFI를 할당한다. 즉 서로 다른 PSID가 같은 PQI 값에 대하여 Broadcast/Groupcast를 사용할 수 있도록 설정되어있다는 것을 판단했다면, 해당 PQI에 대한 QFI를 하나만 할당할 수 있고, 이에 따라 하나 이상의 PSID가 같은 QFI를 사용해서 Broadcast/Groupcast를 사용할 수 있다. 따라서 아래와 같이 QFI가 할당될 수 있다.

Broadcast/Groupcast는 PSID 별로 QFI를 구별하지 않아도 Layer 2 ID를 통해서 어떤 PSID에 해당하는 Broadcast 메시지인지 혹은 Groupcast 메시지인지 수신 V2X 단말이 판단할 수 있다. 따라서 QFI는 송신단에서 PQI를 구별하는 용도로만 사용되면 충분할 것이다. AS Layer는 PQI에 해당하는 우선순위에 맞게 해당 V2X 데이터를 Broadcast 혹은 Groupcast로 송신할 것이고, AS Layer의 우선순위 적용 동작은 PSID에 무관하기 때문이다. 다만 이 때 Unicast 용으로 판단된 PSID에 대해서는 Broadcast/Groupcast에서 사용할 수 있는 PQI와 동일한 PQI를 사용할 수 있도록 설정되어있어도 다른 QFI를 할당한다. 이는 Unicast용 QFI와 Broadcast/Groupcast용 QFI를 구별하기 위함이다. Unicast는 QFI에 따라서 AS Layer의 동작이 달라지며, 수신 단말이 어떤 QFI로 데이터가 수신되었는지 판단해서 해당 QFI에 Corresponding한 Unicast용 PSID를 판단해야하기 때문이다.

단계 4에 따라 V2X Layer는 AS Layer에 자신이 할당한 QFI의 list와 그에 대한 PQI를 설정한다. 또한 V2X Layer는 이 때 해당 QFI에 대해서 사용할 통신 모드를 함께 전달할 수 있다. 예를 들어 Unicast 인지, Broadcast/Groupcast인지, 혹은 Broadcast인지와 Groupcast인지를 따로 표시하여 전달할 수 있다. 또 다른 예로, V2X Layer는 AS Layer에 Unicast 인지 아닌지의 여부만 표시하여 전달할 수 있으며, 이 때 AS Layer는 unicast라고 표시되지 않은 QFI에 대해서는 Broadcast/Groupcast 용 QFI라고 판단할 수 있다. V2X Layer로부터 할당된 QFI의 list와 각 QFI에 대한 PQI를 설정받은 AS Layer는 이 정보를 저장한다. 이제 V2X Layer가 데이터를 보낼 때 QFI를 지시하여 함께 보내게 되면, AS layer는 상기 QFI에 해당되는 PQI를 저장된 정보로부터 판단하고, 그에 따라 무선 자원 사용을 위한 우선순위나 QoS를 적용하여 V2X 데이터를 송신할 수 있다. 또한 AS Layer는 V2X Layer가 데이터와 함께 보낸 QFI를 나타내는 지시자를 보고, 어떤 통신 타입을 사용하는지 (Unicast 인지 아닌지, 혹은 Broadcast/Groupcast 인지)를 판단할 수 있고, 이에 따른 PC5 송신 방법을 판단할 수 있다.

단계 1부터 단계 4의 동작은 V2X Layer가 PSID 별 사용가능한 PQI 값을 설정받거나, 혹은 V2X Layer가 QFI를 할당하지 않았을 때, 또는 V2X Layer가 할당한 QFI가 더 이상 유효하지 않고 새로운 QFI를 할당할 필요가 있을 때 중 적어도 하나 이상의 조건에서 수행될 수 있다. 다른 예로, V2X 단말이 처음 전원을 켰을 때 수행될 수 있다. 또는 V2X 단말이 네트워크로부터 V2X 서비스를 위해 필요한 파라메터 혹은 Policy를 업데이트 받았을 때, 이에 따라 수행할 수 있다. 또는 V2X 어플리케이션이 설치되고, V2X 어플리케이션이 V2X 서비스를 위한 단말 대 단말 전송 설정을 요청하면 그에 따라 단계 1부터 4의 동작을 수행할 수 있다. 또는 V2X 어플리케이션이 단계 5와 같이 데이터를 전송했을 때, 해당 데이터에 대한 전송 방법을 설정하면서 단계 1부터 단계 4까지의 동작을 수행할 수 있다.

단계 5: 어플리케이션 동작을 수행하고자 하는 단말의 응용 계층(V2X Application)은 응용 계층이 생성한 '어플리케이션 메시지'(이하 '메시지'라고 지칭하며, '서비스 데이터' 내지 '데이터' 내지 '어플리케이션 데이터'와 혼용될 수 있다, 또는 V2X 메시지나 V2X 데이터 라고 부를 수 있다), 메시지의 종류를 나타내는 '메시지 타입(Message type)'('메시지 타입'은 '서비스 타입'과 혼용될 수 있다), 메시지의 통신 방법을 나타내는 '통신 타입(communication type) 또는 통신 모드(Communication mode)' (예를 들면, 브로드캐스트(Broadcast), 그룹캐스트(Groupcast), 유니캐스트(Unicast) 등), 단말의 '응용 계층 ID'(application layer identifier), 'QoS 요구사항'(QoS requirements) 중 적어도 하나를 V2X Layer에게 제공할 수 있다(단계 6). 차량 통신의 경우, 메시지 타입은 PSID, ITS-AID 등이 사용될 수 있다.

단말의 V2X layer는 단계 6에서 응용 계층으로부터 수신한 통신 모드 정보를 기반으로 링크 연결 설정 절차를 수행할지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 응용 계층으로부터 수신한 통신 모드가 PC5 브로드캐스트(Broadcast) 혹은 PC5 그룹캐스트(Groupcast)인 경우, V2X Layer는 AS Layer로 데이터 전송을 요청하는 동작을 수행할 수 있다. 또 다른 예로 응용 계층으로부터 수신한 통신 모드가 PC5 유니캐스트(PC5 unicast) 일 경우, V2X Layer는 링크 연결 설정 절차를 수행하기로 결정하고, PC5 Unicast 링크 수립 절차를 수행할 수 있다. 본 발명은 PC5 브로드캐스트와 PC5 그룹 캐스트인 경우에 대해 다룬다.

V2X layer는 단계 1, 단계 2, 단계 3을 통해서 설정된 정보와 자신이 할당한 QFI를 확인할 수 있다. 즉, V2X Application으로부터 단계 6과 같이 수신한 정보를 바탕으로, PC5 브로드캐스트 혹은 PC5 그룹캐스트를 사용해야하는지, 또한 어떤 PQI에 해당하는 QFI로 보내야할지 판단할 수 있다. 이는 단계 1부터 3을 통해서 설정하고 할당한 값에 기반하여 판단한다. V2X Layer는 단계 6 에서 수신한 '어플리케이션 데이터'를 전송하기 위하여 source Layer-2 와 destination Layer-2 ID를 설정하고, 데이터 페이로드 또는 V2X 데이터(또는 V2X 메시지)를 구성할 수 있다. V2X Layer는 이 데이터를 전송하기 위한 QFI를 판단했다면, V2X 데이터를 QFI 값과 함께 AS layer의 SDAP 계층에게 전송할 수 있다. 단말의 AS layer 중 하나인 SDAP 계층은 단계 8에 따라, 단계 7의 메시지로부터 수신한 QFI와 연관된 정보를 이용하여 메시지를 전송할 수 있다. 즉, 단계 4를 통해 설정된 값을 기반으로, 단계 7에서 수신한 QFI에 해당하는 PQI와, 해당 QFI가 이용해야하는 Communication type, 즉 PC5 브로드캐스트 혹은 PC5 그룹캐스트인지를 판단할 수 있다. SDAP 계층은 PC5 브로드캐스트 혹은 PC5 그룹캐스트에 해당하는 Logical Channel로 데이터를 전달하기 위해 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층에 필요한 정보 및 V2X 데이터를 전달한다. 또한 이 때 해당 QFI에 해당되는 PQI 값 또는 PQI 값 중 우선순위를 나타내는 값을 함께 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층으로 전달한다. 이 V2X 데이터 MAC 계층에서 식별한 Logical Channel에 해당하는 PHY 계층을 거쳐 PQI 값에 따른 우선순위를 적용한 후 단계 9에 따라 단말에게 전송될 수 있다.

'어플리케이션 데이터'를 수신한 단말의 PHY 계층은 이를 MAC 계층으로 올린다. MAC 계층은 수신한 메시지의 MAC 헤더의 논리적 채널 아이디에 기초하여 수신한 메시지가 데이터 메시지임을 판단하고, RLC, PDCP 계층, 그리고 SDAP 계층을 거쳐 V2X Layer에게 메시지를 전달할 수 있다. V2X Layer는 수신한 메시지의 목적지 레이어-2 ID 정보에 기초하여 수신한 메시지가 PC5 브로드캐스트 메시지인지 PC5 그룹캐스트 메시지인지 판단할 수 있다. PC5 브로드캐스트 메시지 혹은 PC5 그룹 캐스트 메시지인 경우, V2X Layer는 SDAP 계층으로부터 수신한 메시지가 V2X 데이터 메시지인지 판단한 후, 수신한 '어플리케이션 데이터'를 응용 계층에게 전달할 수 있다.

도 3은 V2X Application 서버 혹은 3GPP 시스템으로부터 단말이 V2X 서비스를 위한 파라메터나 Policy를 제공 받거나 업데이트 받은 후, 단말이 이를 V2X 서비스에 적용하는 절차를 나타낸 도면이다. PCF는 단말에 적용해야 할 V2X 서비스 파라미터를 UDR로부터 다양한 방법으로 획득할 수 있다. 예를 들어, V2X Application 서버가 NEF를 통하여 UDR에 V2X 서비스 파라메터를 업데이트하고, PCF는 이를 UDR로부터 획득할 수 있다. 이는 단계 1에 해당한다. V2X Application 서버의 동작으로인하여 UDR은 V2X 서비스 파라미터의 업데이트가 필요할 경우 PCF에게 V2X 서비스 파라미터를 제공할 수 있다. 또는, PCF가 UDR에게 V2X 서비스 파라미터를 요청하여 획득할 수 있다. UDR이 PCF에게 제공하는 V2X 서비스 파라미터는 본 발명에서 기술한 표 1과 같은 서비스 정책/파라미터 정보를 포함할 수 있다.

PCF는 단계 2에 따라 단말에 적용되어야 할 정책 정보를 AMF에게 제공하는데, 이 때 UDR로부터 받은 V2X 서비스를 위한 파라미터가 정책 정보에 포함될 수 있다. 서비스 정책/파라미터(policy/parameter) 정보(예를 들면, [표 1]에 도시된 V2X 서비스 정책 파라미터)는 Namf_Communication_N1N2MessageTransfer 메시지에 포함되어 AMF에게 전송될 수 있다. Namf_Communication_N1N2MessageTransfer 메시지는 SUPI, UE policy container 등을 포함할 수 있다. AMF는 PCF로부터 받은 V2X 서비스를 위한 파라미터 정보를 단말에게 전달한다. 이는 Registration 절차를 이용할 수 있고, 또는 UE Configuration Update 절차를 이용할 수 있다. 또는 단말이 Connected 상태라면 Policy 전달을 위한 Downlink NAS 메시지 전송 절차를 이용할 수 있다. V2X 서비스를 제공하기 위한 파라미터 또는 정책 정보는, 본 개시에서 기술한 서비스 정책/파라미터 정보 (예를 들어 표 1의 정보)중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 단말 정책에 대한 정보를 제공받은 단말은 해당 정보를 단말에 저장하고, 해당 정보를 잘 받았음을 알리는 회신 메시지는 AMF에게 전송할 수 있다. 그리고, AMF는 서비스 정책/파라미터(policy/parameter) 정보(예를 들면, [표 1]에 도시된 V2X 서비스 정책 파라미터)가 단말에 잘 전송되었음을 PCF에게 알릴 수 있다. 이때, 메시지는 Namf_N1MessageNotify일 수 있다. 그리고, PCF는 단말 정책을 유지할 수 있고, UDR에게 업데이트된 단말 정책에 대해서 알려줄 수 있다.

단계 2로부터 V2X 서비스를 위한 파라미터 혹은 정책 정보를 수신한 단말은 도 2의 단계 1부터 단계 3까지의 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라 V2X Layer는 Broadcast/Groupcast 를 위한 QoS Flow ID를 PQI 별로 할당할 수 있다. (단계 3)

단계 4에 따라 V2X Layer는 AS Layer에 자신이 할당한 QFI의 list와 그에 대한 PQI를 설정한다. 또한 V2X Layer는 이 때 해당 QFI에 대해서 사용할 통신 모드를 함께 전달할 수 있다. 예를 들어 Unicast 인지, Broadcast/Groupcast인지, 혹은 Broadcast인지와 Groupcast인지를 따로 표시하여 전달할 수 있다. 또 다른 예로, V2X Layer는 AS Layer에 Unicast 인지 아닌지의 여부만 표시하여 전달할 수 있으며, 이 때 AS Layer는 unicast라고 표시되지 않은 QFI에 대해서는 Broadcast/Groupcast 용 QFI라고 판단할 수 있다. V2X Layer로부터 할당된 QFI의 list와 각 QFI에 대한 PQI를 설정받은 AS Layer는 이 정보를 저장한다. 이제 V2X Layer가 데이터를 보낼 때 QFI를 지시하여 함께 보내게 되면, AS layer는 상기 QFI에 해당되는 PQI를 저장된 정보로부터 판단하고, 그에 따라 무선 자원 사용을 위한 우선순위나 QoS를 적용하여 V2X 데이터를 송신할 수 있다. 또한 AS Layer는 V2X Layer가 데이터와 함께 보낸 QFI를 나타내는 지시자를 보고, 어떤 통신 타입을 사용하는지 (Unicast 인지 아닌지, 혹은 Broadcast/Groupcast 인지)를 판단할 수 있고, 이에 따른 PC5 송신 방법을 판단할 수 있다.

단계 1부터 단계 4까지에서 설명한 '단말이 네트워크로부터 서비스 파라미터/정책을 획득하고 AS Layer에 QoS Flow ID를 설정하는 절차'는 다른 단말들에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.

도 4를 참고하면, 단말은 송수신부 (410), 제어부 (420), 저장부 (430)을 포함할 수 있다. 본 발명에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부 (410)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(410)는 예를 들어, 기지국으로부터 시스템 정보를 수신할 수 있으며, 동기 신호 또는 기준 신호를 수신할 수 있다.

제어부 (420)은 본 발명에서 제안하는 실시예에 따른 단말의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 (420)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다.

저장부(430)는 상기 송수신부 (410)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (420)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

Claims (1)

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

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