WO2018208076A1 - Rrc 연결을 요청하는 방법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

Rrc 연결을 요청하는 방법 및 이를 지원하는 장치 Download PDF

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WO2018208076A1
WO2018208076A1 PCT/KR2018/005302 KR2018005302W WO2018208076A1 WO 2018208076 A1 WO2018208076 A1 WO 2018208076A1 KR 2018005302 W KR2018005302 W KR 2018005302W WO 2018208076 A1 WO2018208076 A1 WO 2018208076A1
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WO
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rrc connection
rrc
terminal
message
nas
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PCT/KR2018/005302
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English (en)
French (fr)
Inventor
이영대
변보경
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엘지전자 주식회사
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    • 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
    • H04W76/10—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
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/02—Data link layer protocols

Definitions

  • the present invention relates to a technique for requesting an RRC connection in an NR.
  • 5G communication systems are being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (eg, such as the 60 giga (60 GHz) band).
  • mmWave ultra-high frequency
  • FD-MIMO massive array multiple input / output
  • FD-MIMO full dimensional MIMO
  • the RRC connection request may include an RRC connection request, an RRC connection reestablishment request, an RRC connection resumption request, and the like, each having a different cus value.
  • the network may predict which operation or message will follow from the terminal based on the cues value. Accordingly, the network and the terminal need to distinguish each message including the cus value.
  • the RRC message includes, for example, an RRC connection request message, an RRC connection reestablishment request message, an RRC connection resume request message, and the like. These messages all correspond to requesting an RRC connection, but serve different purposes and contain different cues values. As one method of conserving radio resources, a method of integrating a message performing this similar operation has been proposed. To this end, there is a need for a method for integrating messages into one, but for the base station to recognize each purpose without increasing the capacity of the combined message.
  • the base station cannot know a core network to which the terminal intends to connect. Accordingly, when the terminal intends to establish an RRC connection, a method for informing the type of the core network to which the base station is to be connected is required.
  • a method for requesting a radio resource control (RRC) connection by a terminal comprising: generating a message for an RRC connection request; Generating a MAC medium access control protocol data unit (PDU) including a header including an indicator indicating a purpose associated with an RRC connection request of the generated message and the generated message; And transmitting the generated MAC PDU to the base station.
  • RRC radio resource control
  • the indicator may correspond to a logical channel identity (LCID).
  • LCID logical channel identity
  • the message may be used for any one of an initial RRC connection request, an RRC connection reestablishment request, and an RRC resume request.
  • the use associated with the RRC connection request may be at least one of the initial RRC connection request, the RRC connection reestablishment request, and the RRC resume request.
  • a method for requesting a radio resource control (RRC) connection by a terminal comprising: generating a message for an RRC connection request; Generating a MAC medium access control protocol data unit (PDU) including a header including an indicator indicating a type of a core network associated with the generated message and the generated message; And transmitting the generated MAC PDU to the base station.
  • RRC radio resource control
  • the indicator may correspond to a logical channel identity (LCID).
  • LCID logical channel identity
  • the type of the core network may be determined according to the type of non-access stratum (NAS) of the terminal from which the RRC connection request is triggered.
  • NAS non-access stratum
  • the type of NAS may be any one of 4G-NAS and 5G-NAS.
  • the type of the core network may indicate any one of 4G-EPC and 5G-CN (5G-core network).
  • a terminal for requesting a radio resource control (RRC) connection comprising: a memory; Transceiver; And a processor that connects the memory and the transceiver, wherein the processor generates a message for an RRC connection request and includes an indicator indicating a type of core network associated with the generated message;
  • a terminal is provided that is configured to generate a medium access control protocol data unit (MAC PDU) including a message, and to transmit the generated MAC PDU to a base station.
  • MAC PDU medium access control protocol data unit
  • the indicator may correspond to a logical channel identity (LCID).
  • LCID logical channel identity
  • the type of the core network may be determined according to the type of non-access stratum (NAS) of the terminal from which the RRC connection request is triggered.
  • NAS non-access stratum
  • the type of NAS may be any one of 4G-NAS and 5G-NAS.
  • the type of the core network may indicate any one of 4G-EPC and 5G-CN (5G-core network).
  • a terminal for requesting a radio resource control (RRC) connection comprising: a memory; Transceiver; And a processor that connects the memory and the transceiver, wherein the processor generates a message for an RRC connection request, and includes a header including an indicator indicating a purpose associated with an RRC connection request of the generated message.
  • RRC radio resource control
  • a terminal configured to generate a medium access control protocol data unit (MAC PDU) including a message, and to transmit the generated MAC PDU to a base station.
  • MAC PDU medium access control protocol data unit
  • the procedure can be simplified by integrating an RRC connection establishment request message, an RRC connection reestablishment request message, an RRC connection resumption request message, and the like into a single message.
  • an indicator indicating that the size of the message can be kept small.
  • the base station can easily determine the type of the core network to which the terminal is to be connected. have.
  • FIG. 1 shows a structure of an LTE system.
  • FIG. 2 shows an air interface protocol of an LTE system for a control plane.
  • FIG 3 shows an air interface protocol of an LTE system for a user plane.
  • FIG. 5 is an exemplary diagram for describing a method for requesting an RRC connection according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary view for explaining a method for requesting an RRC connection according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for requesting an RRC connection according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for requesting an RRC connection according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG 9 illustrates a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • FIG. 10 shows a processor of the UE shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 shows a processor of the network node shown in FIG.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as universal terrestrial radio access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as global system for mobile communications (GSM) / general packet radio service (GPRS) / enhanced data rates for GSM evolution (EDGE).
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented by wireless technologies such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA), and the like.
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e and provides backward compatibility with systems based on IEEE 802.16e.
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of evolved UMTS (E-UMTS) using evolved-UMTS terrestrial radio access (E-UTRA), which employs OFDMA in downlink and SC in uplink -FDMA is adopted.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • FIG. 1 shows a structure of an LTE system.
  • Communication networks are widely deployed to provide various communication services such as IMS and Voice over internet protocol (VoIP) over packet data.
  • VoIP Voice over internet protocol
  • an LTE system structure includes one or more UEs 10, an evolved-UMTS terrestrial radio access network (E-UTRAN), and an evolved packet core (EPC).
  • the terminal 10 is a communication device moved by a user.
  • the terminal 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), and a wireless device.
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • wireless device a wireless device.
  • the E-UTRAN may include one or more evolved node-eB (eNB) 20, and a plurality of terminals may exist in one cell.
  • the eNB 20 provides an end point of a control plane and a user plane to the terminal.
  • the eNB 20 generally refers to a fixed station communicating with the terminal 10, and may be referred to in other terms such as a base station (BS), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like.
  • BS base station
  • BTS base transceiver system
  • One eNB 20 may be arranged per cell. There may be one or more cells within the coverage of the eNB 20.
  • One cell may be configured to have one of bandwidths such as 1.25, 2.5, 5, 10, and 20 MHz to provide downlink (DL) or uplink (UL) transmission service to various terminals. In this case, different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • DL means communication from the eNB 20 to the terminal 10
  • UL means communication from the terminal 10 to the eNB 20.
  • the transmitter may be part of the eNB 20 and the receiver may be part of the terminal 10.
  • the transmitter may be part of the terminal 10 and the receiver may be part of the eNB 20.
  • the EPC may include a mobility management entity (MME) that serves as a control plane and a serving gateway (S-GW) that serves as a user plane.
  • MME mobility management entity
  • S-GW serving gateway
  • the MME / S-GW 30 may be located at the end of the network.
  • the MME has information about the access information of the terminal or the capability of the terminal, and this information may be mainly used for mobility management of the terminal.
  • S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an endpoint.
  • the MME / S-GW 30 provides the terminal 10 with the endpoint of the session and the mobility management function.
  • the EPC may further include a packet data network (PDN) -gateway (GW).
  • PDN-GW is a gateway having a PDN as an endpoint and is connected to an external network.
  • the MME includes non-access stratum (NAS) signaling to the eNB 20, NAS signaling security, access stratum (AS) security control, inter CN (node network) signaling for mobility between 3GPP access networks, idle mode terminal reachability ( Control and execution of paging retransmission), tracking area list management (for terminals in idle mode and active mode), P-GW and S-GW selection, MME selection for handover with MME change, 2G or 3G 3GPP access Bearer management, including roaming, authentication, and dedicated bearer settings, SGSN (serving GPRS support node) for handover to the network, public warning system (ETWS) and commercial mobile alarm system (PWS) It provides various functions such as CMAS) and message transmission support.
  • NAS non-access stratum
  • AS access stratum
  • inter CN node network
  • MME selection for handover with MME change
  • 2G or 3G 3GPP access Bearer management including roaming, authentication, and dedicated bearer settings
  • SGSN serving GPRS support no
  • S-GW hosts can be based on per-user packet filtering (eg, through deep packet inspection), legal blocking, terminal IP (Internet protocol) address assignment, transport level packing marking in DL, UL / DL service level charging, gating and It provides various functions of class enforcement, DL class enforcement based on APN-AMBR.
  • MME / S-GW 30 is simply represented as a "gateway", which may include both MME and S-GW.
  • An interface for user traffic transmission or control traffic transmission may be used.
  • the terminal 10 and the eNB 20 may be connected by the Uu interface.
  • the eNBs 20 may be interconnected by an X2 interface. Neighboring eNBs 20 may have a mesh network structure by the X2 interface.
  • the eNBs 20 may be connected with the EPC by the S1 interface.
  • the eNBs 20 may be connected to the EPC by the S1-MME interface and may be connected to the S-GW by the S1-U interface.
  • the S1 interface supports a many-to-many-relation between eNB 20 and MME / S-GW 30.
  • the eNB 20 may select for the gateway 30, routing to the gateway 30 during radio resource control (RRC) activation, scheduling and transmission of paging messages, scheduling channel information (BCH), and the like.
  • RRC radio resource control
  • BCH scheduling channel information
  • the gateway 30 may perform paging initiation, LTE idle state management, user plane encryption, SAE bearer control, and encryption and integrity protection functions of NAS signaling in the EPC.
  • FIG. 2 shows an air interface protocol of an LTE system for a control plane.
  • 3 shows an air interface protocol of an LTE system for a user plane.
  • the layer of the air interface protocol between the UE and the E-UTRAN is based on the lower three layers of the open system interconnection (OSI) model, which is well known in communication systems, and includes L1 (first layer), L2 (second layer), and L3 (third layer). Hierarchical).
  • the air interface protocol between the UE and the E-UTRAN may be horizontally divided into a physical layer, a data link layer, and a network layer, and vertically a protocol stack for transmitting control signals.
  • Layers of the radio interface protocol may exist in pairs in the UE and the E-UTRAN, which may be responsible for data transmission of the Uu interface.
  • the physical layer belongs to L1.
  • the physical layer provides an information transmission service to a higher layer through a physical channel.
  • the physical layer is connected to a higher layer of a media access control (MAC) layer through a transport channel.
  • Physical channels are mapped to transport channels.
  • Data may be transmitted between the MAC layer and the physical layer through a transport channel.
  • Data between different physical layers, that is, between the physical layer of the transmitter and the physical layer of the receiver may be transmitted using radio resources through a physical channel.
  • the physical layer may be modulated using an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme, and utilizes time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the physical layer uses several physical control channels.
  • a physical downlink control channel (PDCCH) reports resource allocation of a paging channel (PCH) and a downlink shared channel (DL-SCH), and hybrid automatic repeat request (HARQ) information related to the DL-SCH to the UE.
  • the PDCCH may carry an uplink grant to report to the UE regarding resource allocation of uplink transmission.
  • the physical control format indicator channel (PCFICH) informs the UE of the number of OFDM symbols used for the PDCCH and is transmitted every subframe.
  • a physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH) carries a HARQ ACK (non-acknowledgement) / NACK (non-acknowledgement) signal for UL-SCH transmission.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) carries UL control information such as HARQ ACK / NACK, a scheduling request, and a CQI for downlink transmission.
  • the physical uplink shared channel (PUSCH) carries an uplink shared channel (UL-SCH).
  • the physical channel includes a plurality of subframes in the time domain and a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • One subframe consists of a plurality of symbols in the time domain.
  • One subframe consists of a plurality of resource blocks (RBs).
  • One resource block is composed of a plurality of symbols and a plurality of subcarriers.
  • each subframe may use specific subcarriers of specific symbols of the corresponding subframe for the PDCCH.
  • the first symbol of the subframe may be used for the PDCCH.
  • the PDCCH may carry dynamically allocated resources, such as a physical resource block (PRB) and modulation and coding schemes (MCS).
  • a transmission time interval (TTI) which is a unit time at which data is transmitted, may be equal to the length of one subframe.
  • One subframe may have a length of 1 ms.
  • a DL transport channel for transmitting data from a network to a UE includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a paging message, and a DL-SCH for transmitting user traffic or control signals. And the like.
  • BCH broadcast channel
  • PCH paging channel
  • DL-SCH supports dynamic link adaptation and dynamic / semi-static resource allocation by varying HARQ, modulation, coding and transmit power.
  • the DL-SCH may enable the use of broadcast and beamforming throughout the cell.
  • System information carries one or more system information blocks. All system information blocks can be transmitted in the same period. Traffic or control signals of a multimedia broadcast / multicast service (MBMS) are transmitted through a multicast channel (MCH).
  • MCH multicast channel
  • the UL transport channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message, a UL-SCH for transmitting user traffic or a control signal, and the like.
  • the UL-SCH can support dynamic link adaptation due to HARQ and transmit power and potential changes in modulation and coding.
  • the UL-SCH may enable the use of beamforming.
  • RACH is generally used for initial connection to a cell.
  • the MAC layer belonging to L2 provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the MAC layer provides a mapping function from a plurality of logical channels to a plurality of transport channels.
  • the MAC layer also provides a logical channel multiplexing function by mapping from multiple logical channels to a single transport channel.
  • the MAC sublayer provides data transfer services on logical channels.
  • the logical channel may be divided into a control channel for information transmission in the control plane and a traffic channel for information transmission in the user plane according to the type of information to be transmitted. That is, a set of logical channel types is defined for other data transfer services provided by the MAC layer.
  • the logical channel is located above the transport channel and mapped to the transport channel.
  • the control channel is used only for conveying information in the control plane.
  • the control channel provided by the MAC layer includes a broadcast control channel (BCCH), a paging control channel (PCCH), a common control channel (CCCH), a multicast control channel (MCCH), and a dedicated control channel (DCCH).
  • BCCH is a downlink channel for broadcasting system control information.
  • PCCH is a downlink channel used for transmitting paging information and paging a terminal whose cell-level location is not known to the network.
  • CCCH is used by the terminal when there is no RRC connection with the network.
  • MCCH is a one-to-many downlink channel used to transmit MBMS control information from the network to the terminal.
  • DCCH is a one-to-one bidirectional channel used by the terminal for transmitting dedicated control information between the terminal and the network in an RRC connection state.
  • the traffic channel is used only for conveying information in the user plane.
  • the traffic channel provided by the MAC layer includes a dedicated traffic channel (DTCH) and a multicast traffic channel (MTCH).
  • DTCH is used for transmission of user information of one UE in a one-to-one channel and may exist in both uplink and downlink.
  • MTCH is a one-to-many downlink channel for transmitting traffic data from the network to the terminal.
  • the uplink connection between the logical channel and the transport channel includes a DCCH that can be mapped to the UL-SCH, a DTCH that can be mapped to the UL-SCH, and a CCCH that can be mapped to the UL-SCH.
  • the downlink connection between the logical channel and the transport channel is a BCCH that can be mapped to a BCH or DL-SCH, a PCCH that can be mapped to a PCH, a DCCH that can be mapped to a DL-SCH, a DTCH that can be mapped to a DL-SCH, MCCH that can be mapped to MCH and MTCH that can be mapped to MCH.
  • the RLC layer belongs to L2.
  • the function of the RLC layer includes adjusting the size of the data by segmentation / concatenation of the data received from the upper layer in the radio section such that the lower layer is suitable for transmitting data.
  • the RLC layer is divided into three modes: transparent mode (TM), unacknowledged mode (UM) and acknowledged mode (AM). Provides three modes of operation.
  • TM transparent mode
  • UM unacknowledged mode
  • AM acknowledged mode
  • AM RLC provides retransmission through automatic repeat request (ARQ) for reliable data transmission.
  • ARQ automatic repeat request
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC layer, in which case the RLC layer may not exist.
  • the packet data convergence protocol (PDCP) layer belongs to L2.
  • the PDCP layer introduces an IP packet, such as IPv4 or IPv6, over a relatively low bandwidth air interface to provide header compression that reduces unnecessary control information so that the transmitted data is transmitted efficiently. Header compression improves transmission efficiency in the wireless section by transmitting only the information necessary for the header of the data.
  • the PDCP layer provides security. Security functions include encryption to prevent third party inspection and integrity protection to prevent third party data manipulation.
  • the radio resource control (RRC) layer belongs to L3.
  • the RRC layer at the bottom of L3 is defined only in the control plane.
  • the RRC layer serves to control radio resources between the terminal and the network.
  • the UE and the network exchange RRC messages through the RRC layer.
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels and physical channels in connection with the configuration, re-configuration and release of RBs.
  • RB is a logical path provided by L1 and L2 for data transmission between the terminal and the network. That is, RB means a service provided by L2 for data transmission between the UE and the E-UTRAN. Setting up an RB means defining the characteristics of the radio protocol layer and channel to provide a particular service, and determining each specific parameter and method of operation.
  • RBs may be classified into two types: signaling RBs (SRBs) and data RBs (DRBs).
  • SRBs signaling RBs
  • DRBs data RBs
  • the non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • the RLC and MAC layers may perform functions such as scheduling, ARQ and HARQ.
  • the RRC layer (ended at the eNB at the network side) may perform functions such as broadcast, paging, RRC connection management, RB control, mobility function, and UE measurement report / control.
  • the NAS control protocol (terminated at the gateway's MME at the network side) may perform functions such as SAE bearer management, authentication, LTE_IDLE mobility handling, paging initiation at LTE_IDLE, and security control for signaling between the terminal and the gateway.
  • the RLC and MAC layer may perform the same function as the function in the control plane.
  • the PDCP layer may perform user plane functions such as header compression, integrity protection and encryption.
  • the RRC state indicates whether the RRC layer of the UE is logically connected with the RRC layer of the E-UTRAN.
  • the RRC state may be divided into two types, an RRC connected state (RRC_CONNECTED) and an RRC idle state (RRC_IDLE).
  • RRC_CONNECTED RRC connected state
  • RRC_IDLE RRC idle state
  • the E-UTRAN cannot grasp the terminal of the RRC_IDLE, and manages the terminal in units of a tracking area in which a core network (CN) is larger than a cell. That is, the terminal of the RRC_IDLE is only identified as a unit of a larger area, and in order to receive a normal mobile communication service such as voice or data communication, the terminal must transition to RRC_CONNECTED.
  • CN core network
  • the terminal may receive a broadcast of system information and paging information.
  • the terminal may be assigned an identification (ID) that uniquely designates the terminal in the tracking area, and perform public land mobile network (PLMN) selection and cell reselection.
  • ID an identification
  • PLMN public land mobile network
  • the UE may have an E-UTRAN RRC connection and an RRC context in the E-UTRAN to transmit data to the eNB and / or receive data from the eNB.
  • the terminal may report channel quality information and feedback information to the eNB.
  • the E-UTRAN may know the cell to which the UE belongs. Therefore, the network may transmit data to the terminal and / or receive data from the terminal, and the network may inter-RAT with a GSM EDGE radio access network (GERAN) through mobility of the terminal (handover and network assisted cell change (NACC)). radio access technology (cell change indication), and the network may perform cell measurement for a neighboring cell.
  • GSM EDGE radio access network GERAN
  • NACC network assisted cell change
  • the UE designates a paging DRX cycle.
  • the UE monitors a paging signal at a specific paging occasion for each UE specific paging DRX cycle.
  • Paging opportunity is the time interval during which the paging signal is transmitted.
  • the terminal has its own paging opportunity.
  • the paging message is sent across all cells belonging to the same tracking area. If the terminal moves from one tracking area to another tracking area, the terminal sends a tracking area update (TAU) message to the network to update the location.
  • TAU tracking area update
  • the terminal When the user first turns on the power of the terminal, the terminal first searches for an appropriate cell and then stays in RRC_IDLE in that cell. When it is necessary to establish an RRC connection, the terminal staying in the RRC_IDLE may make an RRC connection with the RRC of the E-UTRAN through the RRC connection procedure and may transition to the RRC_CONNECTED. The UE staying in RRC_IDLE needs to establish an RRC connection with the E-UTRAN when uplink data transmission is necessary due to a user's call attempt or when a paging message is received from the E-UTRAN and a response message is required. Can be.
  • EMM-REGISTERED EPS Mobility Management-REGISTERED
  • EMM-DEREGISTERED EMM-DEREGISTERED
  • the initial terminal is in the EMM-DEREGISTERED state, and the terminal performs a process of registering with the corresponding network through an initial attach procedure to access the network. If the attach procedure is successfully performed, the UE and the MME are in the EMM-REGISTERED state.
  • an EPS Connection Management (ECM) -IDLE state In order to manage a signaling connection between the UE and the EPC, two states are defined, an EPS Connection Management (ECM) -IDLE state and an ECM-CONNECTED state, and these two states are applied to the UE and the MME.
  • ECM EPS Connection Management
  • ECM-IDLE state When the UE in the ECM-IDLE state establishes an RRC connection with the E-UTRAN, the UE is in the ECM-CONNECTED state.
  • the MME in the ECM-IDLE state becomes the ECM-CONNECTED state when it establishes an S1 connection with the E-UTRAN.
  • the E-UTRAN does not have the context information of the terminal.
  • the UE in the ECM-IDLE state performs a terminal-based mobility related procedure such as cell selection or cell reselection without receiving a command from the network.
  • a terminal-based mobility related procedure such as cell selection or cell reselection without receiving a command from the network.
  • the terminal when the terminal is in the ECM-CONNECTED state, the mobility of the terminal is managed by the command of the network.
  • the terminal In the ECM-IDLE state, if the position of the terminal is different from the position known by the network, the terminal informs the network of the corresponding position of the terminal through a tracking area update procedure.
  • EPC Evolved Packet Core
  • MME mobility management entity
  • S-GW serving gateway
  • P-GW packet data network gateway
  • 5G core network or NextGen core network
  • functions, reference points, protocols, etc. are defined for each network function (NF). That is, 5G core network does not define functions, reference points, protocols, etc. for each entity.
  • the 5G system structure includes one or more UEs 10, a Next Generation-Radio Access Network (NG-RAN), and a Next Generation Core (NGC).
  • NG-RAN Next Generation-Radio Access Network
  • NNC Next Generation Core
  • the NG-RAN may include one or more gNBs 40, and a plurality of terminals may exist in one cell.
  • the gNB 40 provides the terminal with the control plane and the end point of the user plane.
  • the gNB 40 generally refers to a fixed station communicating with the terminal 10 and may be referred to as other terms such as a base station (BS), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like.
  • BS base station
  • BTS base transceiver system
  • One gNB 40 may be arranged per cell. There may be one or more cells within coverage of the gNB 40.
  • the NGC may include an Access and Mobility Function (AMF) and a Session Management Function (SMF) that are responsible for the functions of the control plane.
  • AMF Access and Mobility Function
  • SMF Session Management Function
  • the AMF may be responsible for the mobility management function
  • the SMF may be responsible for the session management function.
  • the NGC may include a user plane function (UPF) that is responsible for the function of the user plane.
  • UPF user plane function
  • Terminal 10 and gNB 40 may be connected by an NG3 interface.
  • the gNBs 40 may be interconnected by Xn interface.
  • Neighboring gNBs 40 may have a mesh network structure with an Xn interface.
  • the gNBs 40 may be connected to the NGC by the NG interface.
  • the gNBs 40 may be connected to the AMF by the NG-C interface and may be connected to the UPF by the NG-U interface.
  • the NG interface supports a many-to-many-relation between gNB 40 and MME / UPF 50.
  • the gNB host may determine functions for radio resource management, IP header compression and encryption of user data stream, and routing to AMF from information provided by the terminal. Selection of an AMF at UE attachment when no routing to an AMF can be determined from the information provided by the UE, Routing of User Plane data to one or more UPFs towards UPF (s)), Scheduling and transmission of paging messages (originated from the AMF), transmission and scheduling of system broadcast information (derived from AMF or O & M) Scheduling and transmission of system broadcast information (originated from the AMF or O & M), or setting up and measuring measurement reports for scheduling and mobility (Me It can perform functions such as asurement and measurement reporting configuration for mobility and scheduling.
  • Access and Mobility Function (AMF) hosts can be used for NAS signaling termination, NAS signaling security, AS Security control, and inter CN node signaling for mobility between 3GPP access networks.
  • node signaling for mobility between 3GPP access networks IDLE mode UE reachability (including control and execution of paging retransmission), UE in ACTIVE mode and IDLE mode Tracking Area list management (for UE in idle and active mode), AMF selection for handovers with AMF change, Access Authentication, Or perform key functions such as access authorization including check of roaming rights.
  • a user plane function (UPF) host is an anchor point for Intra- / Inter-RAT mobility (when applicable), an external PDU session point for the interconnection to the data network (if applicable).
  • (External PDU session point of interconnect to Data Network) Packet routing & forwarding, Packet inspection and User plane part of Policy rule enforcement, Traffic usage reporting ( Traffic usage reporting, Uplink classifier to support routing traffic flows to a data network, Branching point to support multi- homed PDU session, QoS handling for the user plane, e.g.
  • packet filtering gating, QoS handling for user plane, eg packet filtering, gating, UL / DL rate enforcement, uplink traffic verification (SDF to QoS flow mapping), transport level packet marking in downlink and uplink It can perform main functions such as packet marking in the uplink and downlink, or downlink packet buffering and downlink data notification triggering.
  • QoS handling for user plane eg packet filtering, gating, UL / DL rate enforcement, uplink traffic verification (SDF to QoS flow mapping), transport level packet marking in downlink and uplink
  • SDF to QoS flow mapping uplink traffic verification
  • transport level packet marking in downlink and uplink It can perform main functions such as packet marking in the uplink and downlink, or downlink packet buffering and downlink data notification triggering.
  • the Session Management Function (SMF) host is responsible for session management, UE IP address allocation and management, selection and control of UP functions, and traffic to the appropriate destinations.
  • Configure traffic steering at UPF to route traffic to proper destination, control part of policy enforcement and QoS, or downlink data notification Can perform key functions such as
  • the RRC_INACTIVE state is a state introduced to efficiently manage a specific terminal (eg, mMTC terminal).
  • the RRC_INACTIVE state may also be referred to as a lightly connected or lightweight connection (LC) state.
  • the terminal in the RRC_INACTIVE state performs a radio control procedure similar to the terminal in the RRC_IDLE state to reduce power consumption.
  • the terminal in the RRC_INACTIVE state maintains the connection state between the terminal and the network similarly to the RRC_CONNECTED state in order to minimize the control procedure required when transitioning to the RRC_CONNECTED state.
  • the radio connection resources are released, but the wired connection can be maintained.
  • radio access resources may be released, but the NG interface between gNB and NGC or the S1 interface between eNB and EPC may be maintained.
  • the core network recognizes that the terminal is normally connected to the base station.
  • the base station may not perform connection management for the terminal in the RRC_INACTIVE state.
  • the RRC_INACTIVE state and the quasi-connect mode can be considered to be substantially the same.
  • the UE in the RRC_CONNECTED state does not support the UE-based cell reselection procedure.
  • the UE in the RRC_INACTIVE state may perform a cell reselection procedure.
  • the UE should inform the E-UTRAN of the location information of the UE.
  • NR a method of preventing the introduction of several messages containing similar contents or receiving similar treatment by limiting the number of RRC messages has been proposed. Accordingly, how to combine and restrict RRC messages was discussed.
  • One way of integrating multiple procedures into one procedure is to incorporate several messages that have similar content and perform similar operations. For example, one may consider integrating the RRC connection establishment procedure, RRC connection reestablishment procedure, RRC connection resumption procedure, and RAN notification area update procedure into one procedure.
  • the cause values included in each request message such as an RRC connection request message, an RRC connection resumption request message, and an RRC connection reestablishment request message, are different, it is necessary to distinguish each cues value in one message. Action is required.
  • a 5G NAS protocol may be used. That is, the RRC layer of LTE may transmit both LTE NAS message and NR NAS message. Accordingly, separate measures are required to distinguish between LTE NAS message and NR NAS message.
  • LCID logical channel ID
  • request messages for transitioning to the RRC connected state may be integrated, but each request message has a different cues value as shown in Table 1 below.
  • RRC Connection Request Message RRC Connection Request Message EstablishmentCause emergency, highPriorityAccess, mt-Access, mo-Signalling, mo-Data, delayTolerantAccess-v1020, mo-VoiceCall-v1280, spare1 RRC connection reestablishment request message ReestablishmentCause reconfigurationFailure, handoverFailure, otherFailure, spare1 RRC connection resume request message ResumeCause emergency, highPriorityAccess, mt-Access, mo-Signalling, mo-Data, delayTolerantAccess-v1020, mo-VoiceCall-v1280, spare1
  • the RRC connection request message, the RRC connection reestablishment request message, and the RRC connection resume request message, respectively, have different cues values.
  • the network may predict which operation or message will follow from the terminal based on the cues value. Accordingly, the network and the terminal need to distinguish each message including the cus value.
  • an RRC connection request message in which an RRC connection request, an RRC connection reestablishment request, and an RRC connection resume request message are integrated is proposed.
  • the meaning of integrating a plurality of messages may become uncolored. Therefore, there is a need for a method for distinguishing what is actually used while maintaining the size of the integrated RRC connection request message.
  • the RRC layer when the RRC layer transmits the RRC message to the MAC layer, the RRC layer may inform the MAC layer that the message is an initial RRC connection request message. Then, the MAC layer may attach the preset LCID to the MAC header.
  • the LCID may be used as an indicator indicating the purpose of the RRC connection request. That is, the MAC layer may attach the LCID corresponding to the purpose (initial RRC connection request) of the corresponding message received from the RRC layer to the MAC header. If the RRC layer does not transmit any information related to the RRC message, the MAC may not attach the message through the LCID.
  • Table 2 shows each LCID indicating the use of the unified message according to an embodiment of the present invention.
  • the indicators (LCID) 01011. 01100 and 01101 correspond to an RRC connection request, an RRC connection resume request, and an RRC connection reestablishment request, respectively. If the RRC connection request message is for an initial RRC connection, the MAC layer may attach 01011 as a MAC header to the RRC connection request message.
  • the curse value for the initial RRC connection request is the same as the curse value for the RRC connection resume request, the curse value does not need to be distinguished according to the initial RRC connection request or the RRC connection resume request.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for requesting an RRC connection according to the first embodiment of the present invention.
  • the RRC layer of the terminal may generate a message for the RRC connection request.
  • the purpose of the RRC connection request may be any one of an initial RRC connection establishment request, an RRC connection resumption request, and an RRC connection reestablishment request.
  • the RRC layer may integrate an RRC connection request including the purpose to generate one message. can do.
  • one message incorporating an RRC connection request message used for different purposes is called an integrated message.
  • the RRC layer of the terminal may deliver the integration message to the MAC layer of the terminal.
  • the RRC layer may inform the MAC layer of the purpose of the integrated message together with the integrated message.
  • the MAC layer of the terminal may add an indicator indicating the use associated with the RRC connection request to the integration message. That is, the MAC layer may combine an indicator corresponding to the initial RRC connection establishment request with the aggregation message.
  • the MAC layer may combine the indicator 01011 in the integration message.
  • the MAC layer may combine the indicator 01100 in the integration message.
  • the MAC layer may combine the indicator 01101 in the integration message.
  • the indicator may be combined with an aggregation message as a PDU header to configure a MAC PDU. Meanwhile, the indicator may be an LCID included in a header of the MAC PDU.
  • the MAC layer of the terminal may transmit the MAC PDU generated to the base station.
  • the base station may recognize the purpose of the integrated message included in the MAC PDU based on the indicator included in the received MAC PDU.
  • the base station can recognize that the purpose of the RRC connection request is the initial RRC connection request.
  • the base station may recognize that the purpose of the RRC connection request is the RRC resumption request.
  • the base station may recognize that the purpose of the RRC connection request is an RRC reestablishment request.
  • the LTE base station belongs to a plurality of public land mobile networks (PLMNs), and each PLMN may be connected to only the EPC or both the EPC and the 5G-CN.
  • An LTE base station that supports access to 5G-CN may broadcast that it may be connected to 5G-CN. Therefore, a terminal supporting 5G-NAS may wish to connect to 5G-CN through a corresponding cell.
  • a terminal supporting only the EPC of LTE may want to connect to the EPC through a corresponding cell. That is, when the terminal transmits the RRC connection request message to the base station, the terminal may transmit the already operating NAS protocol to the base station.
  • the base station does not know which core network to connect to until it receives the necessary information (for example, information included in message 5) from the terminal.
  • the NAS of the terminal when the NAS of the terminal triggers the RRC connection establishment, information on the currently operating NAS protocol may be notified to the RRC layer. Then, the RRC layer may transmit an RRC message for establishing an RRC connection with the NAS protocol operating in the NAS layer to the MAC layer. Thereafter, the MAC layer may attach a preset LCID to the MAC header.
  • the LCID may be used as an index indicating whether the currently operating NAS protocol is LTE-NAS (4G-NAS) or 5G-NAS.
  • the NAS layer may inform that the NAS layer operates on the 5G-NAS. Then, the RRC layer may transmit to the MAC layer that the RRC connection request is triggered by the 5G-NAS together with the RRC message for establishing the RRC connection. Thereafter, the MAC layer may combine the LCID indicating the information that the RRC connection request is triggered by the 5G-NAS to the RRC message. Then, the base station receiving the message including the LCID can determine which CN the terminal wants to connect through the LCID.
  • the base station may attempt to connect to the EPC as in the existing LTE have.
  • the terminal may support both 4G-NAS and 5G-NAS.
  • the RRC connection request is triggered by the 5G-NAS.
  • the NAS layer of the terminal can operate the NAS protocol.
  • the NAS layer may be 5G-NAS. That is, the RRC connection request may be triggered by the 5G-NAS of the terminal.
  • the NAS layer of the terminal may initiate the operation to attach to the 5G-CN.
  • the NAS layer of the terminal may transmit information on the operating NAS protocol to the RRC layer.
  • the information about the NAS protocol may indicate a type of the core network to which the terminal intends to connect.
  • the type of the core network may be either a 4G core network (ie, EPC) or a 5G core network (5G-CN).
  • EPC 4G core network
  • 5G-CN 5G core network
  • the RRC layer of the terminal may generate an RRC connection request message.
  • the RRC layer of the terminal may transmit information about the NAS protocol to the MAC layer of the terminal with the RRC connection request message.
  • the MAC layer of the terminal may attach an indicator indicating the information on the NAS protocol to the RRC connection request message.
  • the indicator may be an LCID. That is, the MAC layer may combine the type of the core network to which the UE intends to connect to the RRC connection request message in the form of an LCID. Meanwhile, the RRC connection request message to which the indicator is attached may be a MAC PDU.
  • the MAC layer of the terminal may transmit an RRC connection request message with the indicator attached to the base station.
  • step S614 as the base station receives the RRC connection request message to which the indicator is attached, the base station may recognize the type of the core network to which the terminal intends to connect. In the above example, the base station may recognize that the terminal wants to access the 5G-CN through the LCID.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for requesting an RRC connection according to the first embodiment of the present invention.
  • the terminal may generate a message for the RRC connection request.
  • the message may be used for any one of an initial RRC connection request, an RRC connection reestablishment request, and an RRC resume request.
  • the terminal may generate a header including an indicator indicating the purpose associated with the RRC connection request of the generated message and a medium access control protocol data unit (MAP PDU) including the generated message.
  • the indicator may correspond to a logical channel identity (LCID). That is, the indicator may be represented by LCID.
  • the use associated with the RRC connection request may be at least one of the initial RRC connection request, the RRC connection reestablishment request, and the RRC resume request.
  • step S706 the terminal may transmit the generated MAC PDU to the base station.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method for requesting an RRC connection according to the second embodiment of the present invention.
  • step S802 the terminal may generate a message for the RRC connection request.
  • the terminal may generate a header including an indicator indicating a type of the core network associated with the generated message and a medium access control protocol data unit (MAP PDU) including the generated message.
  • the indicator may correspond to a logical channel identity (LCID). That is, the indicator may be represented by LCID.
  • the type of the core network may be determined according to the type of non-access stratum (NAS) of the terminal from which the RRC connection request is triggered.
  • the type of NAS may be any one of 4G-NAS and 5G-NAS.
  • the type of the core network may indicate any one of 4G-EPC and 5G-CN (5G-core network).
  • step S806 the terminal may transmit the generated MAC PDU to the base station.
  • FIG 9 illustrates a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the UE 900 includes a processor 910, a memory 920, and a transceiver 930.
  • the memory 920 is connected to the processor 910 and stores various information for driving the processor 910.
  • the transceiver 1130 is connected to the processor 910 to transmit a radio signal to the network node 1000 or to receive a radio signal from the network node 1000.
  • Processor 910 may be configured to implement the functions, processes, and / or methods described herein. More specifically, the processor 910 may control the transceiver 930 to perform steps S502 to S508 in FIG. 5. The processor 910 may control the transceiver 930 to perform steps S602 to S612 in FIG. 6.
  • the network node 1000 includes a processor 1010, a memory 1020, and a transceiver 1030.
  • the network node 1000 may be any one of an eNB, gNB, ng-eNB, and en-gNB.
  • the network node 1000 may be either MN or SN described above.
  • the memory 1020 is connected to the processor 1010 and stores various information for driving the processor 1010.
  • the transceiver 1030 is connected to the processor 1010 and transmits a radio signal to or receives a radio signal from the UE 900.
  • Processors 910 and 1010 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memories 920 and 1020 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • the transceiver 930 and 1030 may include a baseband circuit for processing radio frequency signals.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memories 920 and 1020 and executed by the processors 910 and 1010.
  • the memories 920 and 1020 may be inside or outside the processors 910 and 1010, and may be connected to the processors 910 and 1010 by various well-known means.
  • FIG. 10 shows a processor of the UE shown in FIG. 9.
  • the RRC layer 911, the PDCP layer 910, the RLC layer 913, the MAC layer 914 and the physical layer 915 may be implemented by the processor 910.
  • the RRC layer 911 may be configured to implement the functions, processes, and / or methods of the processor 910.
  • FIG. 11 shows a processor of the network node shown in FIG.
  • the RRC layer 1011, PDCP layer 1012, RLC layer 1013, MAC layer 1014 and physical layer 1015 may be implemented by the processor 1010.
  • the RRC layer 1011 may be configured to implement the functions, processes, and / or methods of the processor 1010.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

RRC 연결을 요청하는 방법 및 이를 지원하는 장치가 개시된다. 상기 방법은, RRC 연결 요청을 위한 메시지를 생성하는 단계; 상기 생성된 메시지의 RRC 연결 요청과 관련된 용도를 가리키는 지시자를 포함하는 헤더 및 상기 생성된 메시지를 포함하는 MAC PDU(medium access control protocol data unit)를 생성하는 단계; 및 생성된 MAC PDU를 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.

Description

RRC 연결을 요청하는 방법 및 이를 지원하는 장치
본 발명은 NR에서 RRC 연결을 요청하는 기술과 관련된다.
4G(4th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th-Generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 3GPP 는 5 세대 이동통신 규격 작업을 위한 표준 활동을 본격적으로 시작하였으며, 가칭으로 NR (New Radio access)로 표시하여 표준화 작업반(Working Group)에서 논의가 진행 중이다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60 기가(60 GHz) 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.
한편, RRC 연결 요청에는 RRC 연결 요청, RRC 연결 재확립 요청, RRC 연결 재개 요청 등이 있을 수 있고, 각각은 서로 다른 커즈 값을 가진다. 네트워크는 커즈 값을 기반으로 단말로부터 어떠한 동작 또는 어떠한 메시지가 뒤따를 것인지 예측할 수 있다. 이에 따라, 네트워크 및 단말은 커즈 값을 포함하는 각 메시지를 구분할 필요가 있다.
RRC 메시지는 예를 들어, RRC 연결 요청 메시지, RRC 연결 재확립 요청 메시지, RRC 연결 재개 요청 메시지 등이 있다. 이러한 메시지들은 모두 RRC 연결을 요청하는 것에 해당하지만, 서로 다른 용도를 가지며 서로 다른 커즈 값을 포함하고 있다. 무선 자원을 절약하는 한가지 방법으로서, 이러한 유사한 동작을 수행하는 메시지를 통합하는 방안이 제시되었다. 이를 위해, 메시지를 하나로 통합하되, 통합된 메시지의 용량을 늘리지 않으면서 기지국이 각각의 용도를 인식하기 위한 방법이 요구된다.
한편, 4G 코어 네트워크와 5G 코어 네트워크가 공존하는 환경에서, 기지국은 단말이 연결하고자 하는 코어 네트워크를 알 수 없다. 이에 따라, 단말이 RRC 연결을 확립하고자 하는 경우, 기지국으로 연결하고자 하는 코어 네트워크의 타입을 알려주기 위한 방법이 요구된다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서, 단말이 RRC(radio resource control) 연결을 요청하는 방법으로서, RRC 연결 요청을 위한 메시지를 생성하는 단계; 상기 생성된 메시지의 RRC 연결 요청과 관련된 용도를 가리키는 지시자를 포함하는 헤더 및 상기 생성된 메시지를 포함하는 MAC PDU(medium access control protocol data unit)를 생성하는 단계; 및 생성된 MAC PDU를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는, 방법이 제공된다.
상기 지시자는, LCID(logical channel identity)에 대응할 수 있다.
상기 메시지는, 초기 RRC 연결 요청, RRC 연결 재확립 요청 및 RRC 재개 요청 중 어느 하나에 사용될 수 있다.
상기 RRC 연결 요청과 관련된 용도는 상기 초기 RRC 연결 요청, 상기 RRC 연결 재확립 요청 및 상기 RRC 재개 요청 중 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서, 단말이 RRC(radio resource control) 연결을 요청하는 방법으로서, RRC 연결 요청을 위한 메시지를 생성하는 단계; 상기 생성된 메시지와 연관되는 코어 네트워크의 타입을 가리키는 지시자를 포함하는 헤더 및 상기 생성된 메시지를 포함하는 MAC PDU(medium access control protocol data unit)를 생성하는 단계; 및 생성된 MAC PDU를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는, 방법이 제공된다.
상기 지시자는, LCID(logical channel identity)에 대응할 수 있다.
상기 코어 네트워크의 타입은, 상기 RRC 연결 요청이 트리거된 상기 단말의 NAS(Non-Access Stratum)의 타입에 따라 결정될 수 있다.
상기 NAS의 타입은, 4G-NAS 및 5G-NAS 중 어느 하나일 수 있다.
상기 코어 네트워크의 타입은, 4G-EPC 및 5G-CN(5G-core network) 중 어느 하나를 가리킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서, RRC(radio resource control) 연결을 요청하기 위한 단말에 있어서, 메모리; 송수신기; 및 상기 메모리와 상기 송수신기를 연결하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, RRC 연결 요청을 위한 메시지를 생성하고, 상기 생성된 메시지와 연관되는 코어 네트워크의 타입을 가리키는 지시자를 포함하는 헤더 및 상기 생성된 메시지를 포함하는 MAC PDU(medium access control protocol data unit)를 생성하고, 및 생성된 MAC PDU를 기지국으로 전송하도록 구성되는, 단말이 제공된다.
상기 지시자는, LCID(logical channel identity)에 대응할 수 있다.
상기 코어 네트워크의 타입은, 상기 RRC 연결 요청이 트리거된 상기 단말의 NAS(Non-Access Stratum)의 타입에 따라 결정될 수 있다.
상기 NAS의 타입은, 4G-NAS 및 5G-NAS 중 어느 하나일 수 있다.
상기 코어 네트워크의 타입은, 4G-EPC 및 5G-CN(5G-core network) 중 어느 하나를 가리킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서, RRC(radio resource control) 연결을 요청하기 위한 단말에 있어서, 메모리; 송수신기; 및 상기 메모리와 상기 송수신기를 연결하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, RRC 연결 요청을 위한 메시지를 생성하고, 상기 생성된 메시지의 RRC 연결 요청과 관련된 용도를 가리키는 지시자를 포함하는 헤더 및 상기 생성된 메시지를 포함하는 MAC PDU(medium access control protocol data unit)를 생성하고, 및 생성된 MAC PDU를 기지국으로 전송하도록 구성되는 단말이 제공된다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, RRC 연결 확립 요청 메시지, RRC 연결 재확립 요청 메시지, RRC 연결 재개 요청 메시지 등을 하나의 메시지로 통합시킴으로써 절차의 간소화를 도모할 수 있고, 통합된 메시지에 각각의 용도를 가리키는 지시자를 부착함으로써 상기 메시지의 용량을 작게 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따르면, NR에서 RRC 연결 요청 메시지에 상기 RRC 연결 요청 메시지와 연관된 코어 네트워크의 유형을 가리키는 지시자를 부착함으로써 기지국이 단말이 접속하고자 하는 코어 네트워크의 타입을 용이하게 파악할 수 있다.
도 1은 LTE 시스템의 구조를 나타낸다.
도 2는 제어 평면에 대한 LTE 시스템의 무선 인터페이스 프로토콜을 나타낸다.
도 3은 사용자 평면에 대한 LTE 시스템의 무선 인터페이스 프로토콜을 나타낸다.
도 4는 5G 시스템의 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 RRC 연결을 요청하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 RRC 연결을 요청하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 RRC 연결을 요청하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 RRC 연결을 요청하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템을 나타낸다.
도 10은 도 9에서 도시된 UE의 프로세서를 나타낸다.
도 11은 도 9에서 도시된 네트워크 노드의 프로세서를 나타낸다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA(evolved-UMTS terrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, LTE-A 및 5G를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 LTE 시스템의 구조를 나타낸다. 통신 네트워크는 IMS 및 패킷 데이터를 통한 인터넷 전화(Voice over internet protocol: VoIP)와 같은 다양한 통신 서비스들을 제공하기 위하여 넓게 설치된다.
도 1을 참조하면, LTE 시스템 구조는 하나 이상의 단말(UE; 10), E-UTRAN(evolved-UMTS terrestrial radio access network) 및 EPC(evolved packet core)를 포함한다. 단말(10)은 사용자에 의해 움직이는 통신 장치이다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
E-UTRAN은 하나 이상의 eNB(evolved node-B; 20)를 포함할 수 있고, 하나의 셀에 복수의 단말이 존재할 수 있다. eNB(20)는 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)의 끝 지점을 단말에게 제공한다. eNB(20)는 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, BS(base station), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 eNB(20)는 셀마다 배치될 수 있다. eNB(20)의 커버리지 내에 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다. 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10 및 20 MHz 등의 대역폭 중 하나를 가지도록 설정되어 여러 단말에게 하향링크(DL; downlink) 또는 상향링크(UL; uplink) 전송 서비스를 제공할 수 있다. 이때 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
이하에서, DL은 eNB(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, UL은 단말(10)에서 eNB(20)으로의 통신을 의미한다. DL에서 송신기는 eNB(20)의 일부이고, 수신기는 단말(10)의 일부일 수 있다. UL에서 송신기는 단말(10)의 일부이고, 수신기는 eNB(20)의 일부일 수 있다.
EPC는 제어 평면의 기능을 담당하는 MME(mobility management entity), 사용자 평면의 기능을 담당하는 S-GW(serving gateway)를 포함할 수 있다. MME/S-GW(30)은 네트워크의 끝에 위치할 수 있다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지며, 이러한 정보는 주로 단말의 이동성 관리에 사용될 수 있다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다. MME/S-GW(30)은 세션의 종단점과 이동성 관리 기능을 단말(10)에 제공한다. EPC는 PDN(packet data network)-GW(gateway)를 더 포함할 수 있다. PDN-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이로서, 외부 네트워크와 연결된다.
MME는 eNB(20)로의 NAS(non-access stratum) 시그널링, NAS 시그널링 보안, AS(access stratum) 보안 제어, 3GPP 액세스 네트워크 간의 이동성을 위한 inter CN(core network) 노드 시그널링, 아이들 모드 단말 도달 가능성(페이징 재전송의 제어 및 실행 포함), 트래킹 영역 리스트 관리(아이들 모드 및 활성화 모드인 단말을 위해), P-GW 및 S-GW 선택, MME 변경과 함께 핸드오버를 위한 MME 선택, 2G 또는 3G 3GPP 액세스 네트워크로의 핸드오버를 위한 SGSN(serving GPRS support node) 선택, 로밍, 인증, 전용 베이러 설정을 포함한 베어러 관리 기능, PWS(public warning system: 지진/쓰나미 경보 시스템(ETWS) 및 상용 모바일 경보 시스템(CMAS) 포함) 메시지 전송 지원 등의 다양한 기능을 제공한다. S-GW 호스트는 사용자 별 기반 패킷 필터링(예를 들면, 심층 패킷 검사를 통해), 합법적 차단, 단말 IP(internet protocol) 주소 할당, DL에서 전송 레벨 패킹 마킹, UL/DL 서비스 레벨 과금, 게이팅 및 등급 강제, APN-AMBR에 기반한 DL 등급 강제의 갖가지 기능을 제공한다. 명확성을 위해 MME/S-GW(30)은 "게이트웨이"로 단순히 표현하며, 이는 MME 및 S-GW를 모두 포함할 수 있다.
사용자 트래픽 전송 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 단말(10) 및 eNB(20)은 Uu 인터페이스에 의해 연결될 수 있다. eNB(20)들은 X2 인터페이스에 의해 상호간 연결될 수 있다. 이웃한 eNB(20)들은 X2 인터페이스에 의한 망형 네트워크 구조를 가질 수 있다. eNB(20)들은 S1 인터페이스에 의해 EPC와 연결될 수 있다. eNB(20)들은 S1-MME 인터페이스에 의해 EPC와 연결될 수 있으며, S1-U 인터페이스에 의해 S-GW와 연결될 수 있다. S1 인터페이스는 eNB(20)와 MME/S-GW(30) 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.
eNB(20)은 게이트웨이(30)에 대한 선택, RRC(radio resource control) 활성(activation) 동안 게이트웨이(30)로의 라우팅(routing), 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송, BCH(broadcast channel) 정보의 스케줄링 및 전송, UL 및 DL에서 단말(10)들로의 자원의 동적 할당, eNB 측정의 설정(configuration) 및 제공(provisioning), 무선 베어러 제어, RAC(radio admission control) 및 LTE 활성 상태에서 연결 이동성 제어 기능을 수행할 수 있다. 상기 언급처럼 게이트웨이(30)는 EPC에서 페이징 개시, LTE 아이들 상태 관리, 사용자 평면의 암호화, SAE 베어러 제어 및 NAS 시그널링의 암호화와 무결성 보호 기능을 수행할 수 있다.
도 2는 제어 평면에 대한 LTE 시스템의 무선 인터페이스 프로토콜을 나타낸다. 도 3은 사용자 평면에 대한 LTE 시스템의 무선 인터페이스 프로토콜을 나타낸다.
단말과 E-UTRAN 간의 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 통신 시스템에서 널리 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2 계층) 및 L3(제3 계층)으로 구분된다. 단말과 E-UTRAN 간의 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리 계층, 데이터 링크 계층(data link layer) 및 네트워크 계층(network layer)으로 구분될 수 있고, 수직적으로는 제어 신호 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)인 제어 평면(control plane)과 데이터 정보 전송을 위한 프로토콜 스택인 사용자 평면(user plane)으로 구분될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 단말과 E-UTRAN에서 쌍(pair)으로 존재할 수 있고, 이는 Uu 인터페이스의 데이터 전송을 담당할 수 있다.
물리 계층(PHY; physical layer)은 L1에 속한다. 물리 계층은 물리 채널을 통해 상위 계층에 정보 전송 서비스를 제공한다. 물리 계층은 상위 계층인 MAC(media access control) 계층과 전송 채널(transport channel)을 통해 연결된다. 물리 채널은 전송 채널에 맵핑 된다. 전송 채널을 통해 MAC 계층과 물리 계층 사이로 데이터가 전송될 수 있다. 서로 다른 물리 계층 사이, 즉 송신기의 물리 계층과 수신기의 물리 계층 간에 데이터는 물리 채널을 통해 무선 자원을 이용하여 전송될 수 있다. 물리 계층은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식을 이용하여 변조될 수 있고, 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다.
물리 계층은 몇몇의 물리 제어 채널(physical control channel)을 사용한다. PDCCH(physical downlink control channel)은 PCH(paging channel) 및 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당, DL-SCH와 관련되는 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보에 대하여 단말에 보고한다. PDCCH는 상향링크 전송의 자원 할당에 관하여 단말에 보고하기 위해 상향링크 그랜트를 나를 수 있다. PCFICH(physical control format indicator channel)은 PDCCH를 위해 사용되는 OFDM 심벌의 개수를 단말에 알려주며, 모든 서브프레임마다 전송된다. PHICH(physical hybrid ARQ indicator channel)은 UL-SCH 전송에 대한 HARQ ACK(acknowledgement)/NACK(non-acknowledgement) 신호를 나른다. PUCCH(physical uplink control channel)은 하향링크 전송을 위한 HARQ ACK/NACK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 UL 제어 정보를 나른다. PUSCH(physical uplink shared channel)은 UL-SCH(uplink shared channel)를 나른다.
물리 채널은 시간 영역에서 복수의 서브프레임(subframe)들과 주파수 영역에서 복수의 부반송파(subcarrier)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 시간 영역에서 복수의 심벌들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원 블록(RB; resource block)들로 구성된다. 하나의 자원 블록은 복수의 심벌들과 복수의 부반송파들로 구성된다. 또한, 각 서브프레임은 PDCCH를 위하여 해당 서브프레임의 특정 심벌들의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. 예를 들어, 서브프레임의 첫 번째 심벌이 PDCCH를 위하여 사용될 수 있다. PDCCH는 PRB(physical resource block) 및 MCS(modulation and coding schemes)와 같이 동적으로 할당된 자원을 나를 수 있다. 데이터가 전송되는 단위 시간인 TTI(transmission time interval)는 1개의 서브프레임의 길이와 동일할 수 있다. 서브프레임 하나의 길이는 1ms일 수 있다.
전송채널은 채널이 공유되는지 아닌지에 따라 공통 전송 채널 및 전용 전송 채널로 분류된다. 네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 DL 전송 채널(DL transport channel)은 시스템 정보를 전송하는 BCH(broadcast channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(paging channel), 사용자 트래픽 또는 제어 신호를 전송하는 DL-SCH 등을 포함한다. DL-SCH는 HARQ, 변조, 코딩 및 전송 전력의 변화에 의한 동적 링크 적응 및 동적/반정적 자원 할당을 지원한다. 또한, DL-SCH는 셀 전체에 브로드캐스트 및 빔포밍의 사용을 가능하게 할 수 있다. 시스템 정보는 하나 이상의 시스템 정보 블록들을 나른다. 모든 시스템 정보 블록들은 같은 주기로 전송될 수 있다. MBMS(multimedia broadcast/multicast service)의 트래픽 또는 제어 신호는 MCH(multicast channel)를 통해 전송된다.
단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 UL 전송 채널은 초기 제어 메시지(initial control message)를 전송하는 RACH(random access channel), 사용자 트래픽 또는 제어 신호를 전송하는 UL-SCH 등을 포함한다. UL-SCH는 HARQ 및 전송 전력 및 잠재적인 변조 및 코딩의 변화에 의한 동적 링크 적응을 지원할 수 있다. 또한, UL-SCH는 빔포밍의 사용을 가능하게 할 수 있다. RACH는 일반적으로 셀로의 초기 접속에 사용된다.
L2에 속하는 MAC 계층은 논리 채널(logical channel)을 통해 상위 계층인 RLC(radio link control) 계층에게 서비스를 제공한다. MAC 계층은 복수의 논리 채널에서 복수의 전송 채널로의 맵핑 기능을 제공한다. 또한, MAC 계층은 복수의 논리 채널에서 단수의 전송 채널로의 맵핑에 의한 논리 채널 다중화 기능을 제공한다. MAC 부 계층은 논리 채널상의 데이터 전송 서비스를 제공한다.
논리 채널은 전송되는 정보의 종류에 따라, 제어 평면의 정보 전달을 위한 제어 채널과 사용자 평면의 정보 전달을 위한 트래픽 채널로 나눌 수 있다. 즉, 논리 채널 타입의 집합은 MAC 계층에 의해 제공되는 다른 데이터 전송 서비스를 위해 정의된다. 논리채널은 전송 채널의 상위에 위치하고 전송채널에 맵핑 된다.
제어 채널은 제어 평면의 정보 전달만을 위해 사용된다. MAC 계층에 의하여 제공되는 제어 채널은 BCCH(broadcast control channel), PCCH(paging control channel), CCCH(common control channel), MCCH(multicast control channel) 및 DCCH(dedicated control channel)을 포함한다. BCCH는 시스템 제어 정보를 방송하기 위한 하향링크 채널이다. PCCH는 페이징 정보의 전송 및 셀 단위의 위치가 네트워크에 알려지지 않은 단말을 페이징 하기 위해 사용되는 하향링크 채널이다. CCCH는 네트워크와 RRC 연결을 갖지 않을 때 단말에 의해 사용된다. MCCH는 네트워크로부터 단말에게 MBMS 제어 정보를 전송하는데 사용되는 일대다 하향링크 채널이다. DCCH는 RRC 연결 상태에서 단말과 네트워크간에 전용 제어 정보 전송을 위해 단말에 의해 사용되는 일대일 양방향 채널이다.
트래픽 채널은 사용자 평면의 정보 전달만을 위해 사용된다. MAC 계층에 의하여 제공되는 트래픽 채널은 DTCH(dedicated traffic channel) 및 MTCH(multicast traffic channel)을 포함한다. DTCH는 일대일 채널로 하나의 단말의 사용자 정보의 전송을 위해 사용되며, 상향링크 및 하향링크 모두에 존재할 수 있다. MTCH는 네트워크로부터 단말에게 트래픽 데이터를 전송하기 위한 일대다 하향링크 채널이다.
논리 채널과 전송 채널간의 상향링크 연결은 UL-SCH에 맵핑 될 수 있는 DCCH, UL-SCH에 맵핑 될 수 있는 DTCH 및 UL-SCH에 맵핑 될 수 있는 CCCH를 포함한다. 논리 채널과 전송 채널간의 하향링크 연결은 BCH 또는 DL-SCH에 맵핑 될 수 있는 BCCH, PCH에 맵핑 될 수 있는 PCCH, DL-SCH에 맵핑 될 수 있는 DCCH, DL-SCH에 맵핑 될 수 있는 DTCH, MCH에 맵핑 될 수 있는 MCCH 및 MCH에 맵핑 될 수 있는 MTCH를 포함한다.
RLC 계층은 L2에 속한다. RLC 계층의 기능은 하위 계층이 데이터를 전송하기에 적합하도록 무선 섹션에서 상위 계층으로부터 수신된 데이터의 분할/연접에 의한 데이터의 크기 조정을 포함한다. 무선 베어러(RB; radio bearer)가 요구하는 다양한 QoS를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명 모드(TM; transparent mode), 비 확인 모드(UM; unacknowledged mode) 및 확인 모드(AM; acknowledged mode)의 세 가지의 동작 모드를 제공한다. AM RLC는 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 ARQ(automatic repeat request)를 통해 재전송 기능을 제공한다. 한편, RLC 계층의 기능은 MAC 계층 내부의 기능 블록으로 구현될 수 있으며, 이때 RLC 계층은 존재하지 않을 수도 있다.
PDCP(packet data convergence protocol) 계층은 L2에 속한다. PDCP 계층은 상대적으로 대역폭이 작은 무선 인터페이스 상에서 IPv4 또는 IPv6와 같은 IP 패킷을 도입하여 전송되는 데이터가 효율적으로 전송되도록 불필요한 제어 정보를 줄이는 헤더 압축 기능을 제공한다. 헤더 압축은 데이터의 헤더에 필요한 정보만을 전송함으로써 무선 섹션에서 전송 효율을 높인다. 게다가, PDCP 계층은 보안 기능을 제공한다. 보안기능은 제3자의 검사를 방지하는 암호화 및 제3자의 데이터 조작을 방지하는 무결성 보호를 포함한다.
RRC(radio resource control) 계층은 L3에 속한다. L3의 가장 하단 부분에 위치하는 RRC 계층은 오직 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 단말과 네트워크 간의 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 단말과 네트워크는 RRC 계층을 통해 RRC 메시지를 교환한다. RRC 계층은 RB들의 구성(configuration), 재구성(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 L1 및 L2에 의해 제공되는 논리적 경로이다. 즉, RB는 단말과 E-UTRAN 간의 데이터 전송을 위해 L2에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 결정함을 의미한다. RB는 SRB(signaling RB)와 DRB(data RB) 두 가지로 구분될 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
도 2를 참조하면, RLC 및 MAC 계층(네트워크 측에서 eNB에서 종료)은 스케줄링, ARQ 및 HARQ와 같은 기능을 수행할 수 있다. RRC 계층(네트워크 측에서 eNB에서 종료)은 방송, 페이징, RRC 연결 관리, RB 제어, 이동성 기능 및 단말 측정 보고/제어와 같은 기능을 수행할 수 있다. NAS 제어 프로토콜(네트워크 측에서 게이트웨이의 MME에서 종료)은 SAE 베어러 관리, 인증, LTE_IDLE 이동성 핸들링, LTE_IDLE에서 페이징 개시 및 단말과 게이트웨이 간의 시그널링을 위한 보안 제어와 같은 기능을 수행할 수 있다.
도 3을 참조하면, RLC 및 MAC 계층(네트워크 측에서 eNB에서 종료)은 제어 평면에서의 기능과 동일한 기능을 수행할 수 있다. PDCP 계층(네트워크 측에서 eNB에서 종료)은 헤더 압축, 무결성 보호 및 암호화와 같은 사용자 평면 기능을 수행할 수 있다.
이하, 단말의 RRC 상태(RRC state) 및 RRC 연결 방법에 대하여 설명한다.
RRC 상태는 단말의 RRC 계층이 E-UTRAN의 RRC 계층과 논리적으로 연결되어 있는지 여부를 지시한다. RRC 상태는 RRC 연결 상태(RRC_CONNECTED) 및 RRC 유휴 상태(RRC_IDLE)와 같이 두 가지로 나누어질 수 있다. 단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 간의 RRC 연결이 설정되어 있을 때, 단말은 RRC 연결 상태에 있게 되며, 그렇지 않은 경우 단말은 RRC 유휴 상태에 있게 된다. RRC_CONNECTED의 단말은 E-UTRAN과 RRC 연결이 설정되어 있으므로, E-UTRAN은 RRC_CONNECTED의 단말의 존재를 파악할 수 있고, 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 한편, E-UTRAN은 RRC_IDLE의 단말을 파악할 수 없으며, 핵심 망(CN; core network)이 셀보다 더 큰 영역인 트래킹 영역(tracking area) 단위로 단말을 관리한다. 즉, RRC_IDLE의 단말은 더 큰 영역의 단위로 존재만 파악되며, 음성 또는 데이터 통신과 같은 통상의 이동 통신 서비스를 받기 위해서 단말은 RRC_CONNECTED로 천이해야 한다.
RRC_IDLE 상태에서, 단말이 NAS에 의해 설정된 DRX(discontinuous reception)를 지정하는 동안에, 단말은 시스템 정보 및 페이징 정보의 방송을 수신할 수 있다. 그리고, 단말은 트래킹 영역에서 단말을 고유하게 지정하는 ID(identification)를 할당 받고, PLMN(public land mobile network) 선택 및 셀 재선택을 수행할 수 있다. 또한 RRC_IDLE 상태에서, 어떠한 RRC context도 eNB에 저장되지 않는다.
RRC_CONNECTED 상태에서, 단말은 E-UTRAN에서 E-UTRAN RRC 연결 및 RRC context를 가져, eNB로 데이터를 전송 및/또는 eNB로부터 데이터를 수신하는 것이 가능하다. 또한, 단말은 eNB로 채널 품질 정보 및 피드백 정보를 보고할 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에서, E-UTRAN은 단말이 속한 셀을 알 수 있다. 그러므로 네트워크는 단말에게 데이터를 전송 및/또는 단말로부터 데이터를 수신할 수 있고, 네트워크는 단말의 이동성(핸드오버 및 NACC(network assisted cell change)를 통한 GERAN(GSM EDGE radio access network)으로 inter-RAT(radio access technology) 셀 변경 지시)을 제어할 수 있으며, 네트워크는 이웃 셀을 위해 셀 측정을 수행할 수 있다.
RRC_IDLE 상태에서 단말은 페이징 DRX 주기를 지정한다. 구체적으로 단말은 단말 특정 페이징 DRX 주기 마다의 특정 페이징 기회(paging occasion)에 페이징 신호를 모니터링 한다. 페이징 기회는 페이징 신호가 전송되는 동안의 시간 간격이다. 단말은 자신만의 페이징 기회를 가지고 있다.
페이징 메시지는 동일한 트래킹 영역에 속하는 모든 셀에 걸쳐 전송된다. 만약 단말이 하나의 트래킹 영역에서 다른 하나의 트래킹 영역으로 이동하면, 단말은 위치를 업데이트하기 위해 TAU(tracking area update) 메시지를 네트워크에 전송한다.
사용자가 단말의 전원을 최초로 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC_IDLE에 머무른다. RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때, RRC_IDLE에 머무르던 단말은 RRC 연결 절차를 통해 E-UTRAN의 RRC와 RRC 연결을 맺고 RRC_CONNECTED로 천이할 수 있다. RRC_IDLE에 머무르던 단말은 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향링크 데이터 전송이 필요할 때, 또는 E-UTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신하고 이에 대한 응답 메시지 전송이 필요할 때 등에 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 수 있다.
NAS 계층에서 단말의 이동성을 관리하기 위하여 EMM-REGISTERED(EPS Mobility Management-REGISTERED) 및 EMM-DEREGISTERED 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말과 MME에게 적용된다. 초기 단말은 EMM-DEREGISTERED 상태이며, 이 단말이 네트워크에 접속하기 위해서 초기 연결(Initial Attach) 절차를 통해서 해당 네트워크에 등록하는 과정을 수행한다. 상기 연결(Attach) 절차가 성공적으로 수행되면 단말 및 MME는 EMM-REGISTERED 상태가 된다.
단말과 EPC간 시그널링 연결(signaling connection)을 관리하기 위하여 ECM(EPS Connection Management)-IDLE 상태 및 ECM-CONNECTED 상태 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말 및 MME에게 적용된다. ECM-IDLE 상태의 단말이 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺으면 해당 단말은 ECM-CONNECTED 상태가 된다. ECM-IDLE 상태에 있는 MME는 E-UTRAN과 S1 연결(S1 connection)을 맺으면 ECM-CONNECTED 상태가 된다. 단말이 ECM-IDLE 상태에 있을 때에는 E-UTRAN은 단말의 context 정보를 가지고 있지 않다. 따라서 ECM-IDLE 상태의 단말은 네트워크의 명령을 받을 필요 없이 셀 선택(cell selection) 또는 셀 재선택(reselection)과 같은 단말 기반의 이동성 관련 절차를 수행한다. 반면 단말이 ECM-CONNECTED 상태에 있을 때에는 단말의 이동성은 네트워크의 명령에 의해서 관리된다. ECM-IDLE 상태에서 단말의 위치가 네트워크가 알고 있는 위치와 달라질 경우 단말은 트래킹 영역 갱신(Tracking Area Update) 절차를 통해 네트워크에 단말의 해당 위치를 알린다.
이하, 5G 네트워크 구조에 대하여 설명한다.
도 4는 5G 시스템의 구조를 나타낸다.
기존 EPS(Evolved Packet System)의 코어 네트워크 구조인 EPC(Evolved Packet Core)의 경우, MME(Mobility Management Entity), S-GW(Serving Gateway), P-GW(Packet Data Network Gateway) 등 엔티티(entity) 별로 기능, 참조점(reference point), 프로토콜 등이 정의되어 있다.
반면, 5G 코어 네트워크(또는, NextGen 코어 네트워크)의 경우, 네트워크 기능(NF; Network Function) 별로 기능, 참조점, 프로토콜 등이 정의되어 있다. 즉, 5G 코어 네트워크는 엔티티 별로 기능, 참조점, 프로토콜 등이 정의되지 않는다.
도 4를 참조하면, 5G 시스템 구조는 하나 이상의 단말(UE; 10), NG-RAN(Next Generation-Radio Access Network) 및 NGC(Next Generation Core)를 포함한다.
NG-RAN은 하나 이상의 gNB(40)를 포함할 수 있고, 하나의 셀에 복수의 단말이 존재할 수 있다. gNB(40)는 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)의 끝 지점을 단말에게 제공한다. gNB(40)는 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, BS(base station), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 gNB(40)는 셀마다 배치될 수 있다. gNB(40)의 커버리지 내에 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.
NGC는 제어 평면의 기능을 담당하는 AMF(Access and Mobility Function) 및 SMF(Session Management Function)를 포함할 수 있다. AMF는 이동성 관리 기능을 담당할 수 있고, SMF는 세션 관리 기능을 담당할 수 있다. NGC는 사용자 평면의 기능을 담당하는 UPF(User Plane Function)를 포함할 수 있다.
사용자 트래픽 전송 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 단말(10) 및 gNB(40)은 NG3 인터페이스에 의해 연결될 수 있다. gNB(40)들은 Xn 인터페이스에 의해 상호간 연결될 수 있다. 이웃한 gNB(40)들은 Xn 인터페이스에 의한 망형 네트워크 구조를 가질 수 있다. gNB(40)들은 NG 인터페이스에 의해 NGC와 연결될 수 있다. gNB(40)들은 NG-C 인터페이스에 의해 AMF와 연결될 수 있으며, NG-U 인터페이스에 의해 UPF와 연결될 수 있다. NG 인터페이스는 gNB(40)와 MME/UPF(50) 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.
gNB 호스트는 무선 자원 관리에 대한 기능 (Functions for Radio Resource Management), IP 헤더 압축 및 사용자 데이터 스트림의 암호화 (IP header compression and encryption of user data stream), AMF로의 라우팅이 단말에 의해 제공된 정보로부터 결정될 수 없을 때 단말 부착에서 AMF의 선택 (Selection of an AMF at UE attachment when no routing to an AMF can be determined from the information provided by the UE), 하나 이상의 UPF를 향한 사용자 평면 데이터의 라우팅 (Routing of User Plane data towards UPF(s)), (AMF로부터 유래된) 페이징 메시지의 전송 및 스케줄링 (Scheduling and transmission of paging messages (originated from the AMF)), (AMF 또는 O&M으로부터 유래된) 시스템 방송 정보의 전송 및 스케줄링 (Scheduling and transmission of system broadcast information (originated from the AMF or O&M)), 또는 스케줄링 및 이동성에 대한 측정 보고 설정 및 측정 (Measurement and measurement reporting configuration for mobility and scheduling)과 같은 기능을 수행할 수 있다.
AMF(Access and Mobility Function) 호스트는 NAS 시그널링 종료 (NAS signalling termination), NAS 시그널링 보안 (NAS signalling security), AS 보안 제어 (AS Security control), 3GPP 액세스 네트워크 간의 이동성을 위한 인터 CN 노드 시그널링 (Inter CN node signalling for mobility between 3GPP access networks), (페이징 재전송의 실행 및 제어를 포함하는) IDLE 모드 단말 도달 가능성 (Idle mode UE Reachability (including control and execution of paging retransmission)), ACTIVE 모드 및 IDLE 모드에 있는 단말에 대한 트래킹 영역 리스트 관리 (Tracking Area list management (for UE in idle and active mode)), AMF 변경을 수반하는 핸드오버에 대한 AMF 선택 (AMF selection for handovers with AMF change), 액세스 인증 (Access Authentication), 또는 로밍 권한의 확인을 포함하는 액세스 승인 (Access Authorization including check of roaming rights)과 같은 주요 기능을 수행할 수 있다.
UPF(User Plane Function) 호스트는 (적용 가능한 경우) 인트라/인터-RAT 이동성을 위한 앵커 포인트 (Anchor point for Intra-/Inter-RAT mobility (when applicable)), 데이터 네트워크로 상호 연결의 외부 PDU 세션 포인트 (External PDU session point of interconnect to Data Network), 패킷 라우팅 및 포워딩 (Packet routing & forwarding), 패킷 검사 및 정책 규칙 적용의 사용자 평면 파트 (Packet inspection and User plane part of Policy rule enforcement), 트래픽 사용 보고 (Traffic usage reporting), 데이터 네트워크로 트래픽 흐름을 라우팅하는 것을 지원하는 업 링크 분류자 (Uplink classifier to support routing traffic flows to a data network), 멀티 홈 PDU 세션을 지원하는 브랜칭 포인트(Branching point to support multi-homed PDU session), 사용자 평면에 대한 QoS 핸들링, 예를 들어, 패킷 필터링, 게이팅, UL/DL 요금 집행 (QoS handling for user plane, e.g. packet filtering, gating, UL/DL rate enforcement), 상향링크 트래픽 확인 (SDF에서 QoS 흐름 매핑으로) (Uplink Traffic verification (SDF to QoS flow mapping)), 하향링크 및 상향링크에서의 전송 레벨 패킷 마킹 (Transport level packet marking in the uplink and downlink), 또는 하향링크 패킷 버퍼링 및 하향링크 데이터 통지 트리거링 (Downlink packet buffering and downlink data notification triggering)과 같은 주요 기능을 수행할 수 있다.
SMF(Session Management Function) 호스트는 세션 관리 (Session Management), UE IP 주소 할당 및 관리 (UE IP address allocation and management), UP 기능의 선택 및 제어 (Selection and control of UP function), 트래픽을 적절한 대상으로 라우트하기 위해 UPF에서 트래픽 조정을 구성 (Configures traffic steering at UPF to route traffic to proper destination), QoS 및 정책 집행의 일부를 제어 (Control part of policy enforcement and QoS), 또는 하향링크 데이터 통지 (Downlink Data Notification)와 같은 주요 기능을 수행할 수 있다.
이하, 단말의 RRC_INACTIVE 상태에 대하여 설명한다.
NR 표준화 논의에서, 기존의 RRC_CONNETED 상태 및 RRC_IDLE 상태에 부가적으로 RRC_INACTIVE(RRC 비활성) 상태가 새롭게 도입되었다. RRC_INACTIVE 상태는 특정 단말(예를 들어, mMTC 단말)을 효율적으로 관리하기 위해 도입된 상태이다. RRC_INACTIVE 상태는 가볍게 연결된 또는 준연결(LC: lightly connected 또는 lightweight connection) 상태로도 지칭될 수 있다. RRC_INACTIVE 상태의 단말은 전력 소모를 줄이기 위해 RRC_IDLE 상태의 단말과 유사한 형태의 무선 제어 절차를 수행한다. 하지만, RRC_INACTIVE 상태의 단말은 RRC_CONNECTED 상태로 천이할 때 필요한 제어 절차를 최소화하기 위해 단말과 네트워크의 연결 상태를 RRC_CONNECTED 상태와 유사하게 유지한다. RRC_INACTIVE 상태에서, 무선 접속 자원은 해제되지만, 유선 접속은 유지될 수 있다. 예를 들어, RRC_INACTIVE 상태에서, 무선 접속 자원은 해제되지만, gNB와 NGC 사이의 NG 인터페이스 또는 eNB와 EPC 사이의 S1 인터페이스는 유지될 수 있다. RRC_INACTIVE 상태에서, 코어 네트워크는 단말이 기지국과 정상적으로 연결되어 있다고 인지한다. 반면, 기지국은 RRC_INACTIVE 상태의 단말에 대하여 연결 관리를 수행하지 않을 수 있다. RRC_INACTIVE 상태와 준연결 모드는 실질적으로 동일한 것으로 간주할 수 있다.
한편, E-UTRAN에 있어서, RRC_CONNECTED 상태의 단말은 단말 기반의 셀 재선택 절차를 지원하지 못한다. 다만, RRC_INACTIVE 상태의 단말은 셀 재선택 절차를 수행할 수 있고, 이 경우 단말은 E-UTRAN으로 단말의 위치 정보를 알려주어야 한다.
한편 NR에서, RRC 메시지의 개수를 제한함으로써 유사한 내용을 포함하거나 유사한 취급을 받는 몇몇 메시지를 도입하는 것을 방지하는 방안이 제안되었다. 이에 따라 RRC 메시지를 어떻게 결합하고 제한할지에 대해 논의되었다. 복수의 절차를 하나의 절차로 통합시키는 한 가지 방법은 유사한 컨텐츠를 가지고 유사한 동작을 수행하는 몇몇 메시지를 통합시키는 것이다. 예를 들어, RRC 연결 확립 절차, RRC 연결 재확립 절차, RRC 연결 재개 절차 및 RAN 통지 영역 업데이트 절차를 하나의 절차로 통합시키는 것을 고려해볼 수 있다. 그러나, RRC 연결 요청 메시지, RRC 연결 재개 요청 메시지 및 RRC 연결 재확립 요청 메시지와 같은 각각의 요청 메시지에 포함된 커즈 값(cause value)이 상이하기 때문에, 하나의 메시지 안에서 각각의 커즈 값을 구별하기 위한 별도의 조치가 요구된다.
또한, LTE를 지원하는 단말이 5G 코어 네트워크에 연결되는 경우, 5G NAS 프로토콜이 사용될 수 있다. 즉, LTE의 RRC 계층이 LTE NAS 메시지와 NR NAS 메시지를 모두 전송할 수 있다. 이에 따라 LTE NAS 메시지와 NR NAS 메시지를 구분하기 위한 별도의 조치가 필요하다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 RRC 연결을 요청하는 방법이 설명된다.
본 발명의 제1 실시 예에 따르면, 논리 채널 ID(LCID: Logical channel ID)를 사용함으로써 각각의 RRC 메시지를 구별하는 방법이 제안된다.
복수의 RRC 메시지를 하나로 통합시킴으로써 많은 수의 RRC 메시지가 사용되는 것을 방지하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있다. 그러나, 동일하거나 유사한 절차적인 측면의 메시지를 통합시키는 것이 가장 직접적인 방법이다. 예를 들어, RRC 연결 상태로 전환시키기 위한 요청 메시지를 통합시킬 수 있으나, 각각의 요청 메시지는 아래의 표 1과 같이 상이한 커즈 값을 가진다.
LTE에서의 기존 메시지 본 발명의 일 실시 예에 따른 통합 메시지 필드 값
RRC 연결 요청 메시지 RRC 연결 요청 메시지 EstablishmentCause emergency, highPriorityAccess, mt-Access, mo-Signalling, mo-Data, delayTolerantAccess-v1020, mo-VoiceCall-v1280, spare1
RRC 연결 재확립 요청 메시지 ReestablishmentCause reconfigurationFailure, handoverFailure, otherFailure, spare1
RRC 연결 재개 요청 메시지 ResumeCause emergency, highPriorityAccess, mt-Access, mo-Signalling, mo-Data, delayTolerantAccess-v1020, mo-VoiceCall-v1280, spare1
표 1을 참조하면, 기존에는 RRC 연결 요청 메시지, RRC 연결 재확립 요청 메시지 및 RRC 연결 재개 요청 메시지가 각각 서로 다른 커즈 값을 가진다. 네트워크는 커즈 값을 기반으로 단말로부터 어떠한 동작 또는 어떠한 메시지가 뒤따를 것인지 예측할 수 있다. 이에 따라, 네트워크 및 단말은 커즈 값을 포함하는 각 메시지를 구분할 필요가 있다. 본 실시 예에 따르면, RRC 연결 요청, RRC 연결 재확립 요청 및 RRC 연결 재개 요청 메시지가 통합된 하나의 RRC 연결 요청 메시지가 제안된다. 다만, 이러한 통합 메시지에 각각의 용도에 대응되는 커즈 값이 모두 포함되는 경우, RRC 연결 요청 메시지의 크기가 증가하기 때문에 복수의 메시지를 통합하는 의미가 무색해질 수 있다. 따라서, 통합된 RRC 연결 요청 메시지의 크기를 유지하면서 실제로 어떠한 용도로 사용될 것인지 구분하기 위한 방법이 요구된다.
본 실시 예에서, RRC 계층이 RRC 메시지를 MAC 계층으로 전송하는 경우, RRC 계층은 해당 메시지가 초기 RRC 연결 요청 메시지임을 MAC 계층으로 알릴 수 있다. 그러면, MAC 계층이 미리 설정된 LCID를 MAC 헤더에 첨부할 수 있다. LCID는 RRC 연결 요청의 용도를 가리키는 지시자로 사용될 수 있다. 즉, MAC 계층은 RRC 계층으로부터 수신된 해당 메시지의 용도(초기 RRC 연결 요청)에 대응되는 LCID를 MAC 헤더에 부착할 수 있다. 만약 RRC 계층이 RRC 메시지와 관련된 어떠한 정보도 전송하지 않는 경우, MAC은 LCID를 통해 메시지를 첨부하지 않을 수 있다.
표 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 통합된 메시지의 용도를 가리키는 각각의 LCID를 나타낸다.
LCID LCID 값
00000 CCCH
00001-01010 논리 채널의 ID
01011 초기 RRC 연결 요청
01100 RRC 연결 재개 요청
01101 RRC 연결 재확립 요청
01110-11000 리저브드(reserved)
표 2를 참조하면, 지시자(LCID) 01011. 01100 및 01101은 각각 RRC 연결 요청, RRC 연결 재개 요청 및 RRC 연결 재확립 요청에 대응된다. 만약, RRC 연결 요청 메시지가 초기 RRC 연결을 위한 것이라면, MAC 계층은 RRC 연결 요청 메시지에 MAC 헤더로서 01011을 부착할 수 있다.
한편, 만약 초기 RRC 연결 요청에 관한 커즈 값이 RRC 연결 재개 요청에 관한 커즈 값과 동일하다면, 초기 RRC 연결 요청 또는 RRC 연결 재개 요청에 따라 커즈 값이 구별될 필요가 없다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 RRC 연결을 요청하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 S502에서, 단말의 RRC 계층은 RRC 연결 요청을 위한 메시지를 생성할 수 있다. RRC 연결 요청의 용도는 구체적으로 초기 RRC 연결 확립 요청, RRC 연결 재개 요청, RRC 연결 재확립 요청 중 어느 하나일 수 있으나, RRC 계층은 이러한 용도를 포함하는 RRC 연결 요청을 통합하여 하나의 메시지를 생성할 수 있다. 일 예시에서, 이하, 서로 다른 용도로 사용되는 RRC 연결 요청 메시지를 통합한 하나의 메시지를 통합 메시지라고 한다.
단계 S504에서, 단말의 RRC 계층은 통합 메시지를 단말의 MAC 계층으로 전달할 수 있다. RRC 계층은 통합 메시지와 함께 통합 메시지의 용도를 MAC 계층으로 알릴 수 있다.
단계 S506에서, 단말의 MAC 계층은 통합 메시지에 상기 RRC 연결 요청과 관련된 용도를 나타내는 지시자를 부가할 수 있다. 즉, MAC 계층은 초기 RRC 연결 확립 요청에 대응되는 지시자를 통합 메시지에 결합시킬 수 있다. 표 2를 참조하면, RRC 연결 요청의 용도가 초기 RRC 연결 요청인 경우, MAC 계층은 통합 메시지에 01011이라는 지시자를 결합할 수 있다. 또한, RRC 연결 요청의 용도가 RRC 재개 요청인 경우, MAC 계층은 통합 메시지에 01100이라는 지시자를 결합할 수 있다. 또한, RRC 연결 요청의 용도가 RRC 재확립 요청인 경우, MAC 계층은 통합 메시지에 01101이라는 지시자를 결합할 수 있다. 상기 지시자는 PDU 헤더로서 통합 메시지와 결합되어 MAC PDU를 구성할 수 있다. 한편, 상기 지시자는 MAC PDU의 헤더에 포함된 LCID일 수 있다.
단계 S508에서, 단말의 MAC 계층은 기지국으로 생성된 MAC PDU를 전송할 수 있다.
단계 S510에서, 기지국은 수신된 MAC PDU에 포함된 지시자를 기반으로 상기 MAC PDU에 포함된 통합 메시지의 용도를 인식할 수 있다. 상술한 예시에 따르면, 통합 메시지에 01011이라는 지시자가 결합된 경우, 기지국은 RRC 연결 요청의 용도가 초기 RRC 연결 요청이라는 것을 인식할 수 있다. 또한, 통합 메시지에 01100이라는 지시자가 결합된 경우, 기지국은 RRC 연결 요청의 용도가 RRC 재개 요청이라는 것을 인식할 수 있다. 또한, 통합 메시지에 01101이라는 지시자가 결합된 경우, 기지국은 RRC 연결 요청의 용도가 RRC 재확립 요청이라는 것을 인식할 수 있다.
한편, LTE 기지국(eNB)은 복수의 PLMN(Public Land Mobile Network)에 속하며 각각의 PLMN은 EPC에만 연결되거나 또는 EPC과 5G-CN에 모두 연결될 수 있다. 5G-CN에 대한 액세스를 지원하는 LTE 기지국은 자신이 5G-CN에 연결될 수 있다는 것을 브로드캐스트할 수 있다. 그러므로, 5G-NAS를 지원하는 단말은 대응되는 셀을 통해 5G-CN에 연결하고자 할 수 있다. 또한, LTE의 EPC만을 지원하는 단말은 대응되는 셀을 통해 EPC에 연결하고자 할 수 있다. 즉, 단말이 기지국으로 RRC 연결 요청 메시지를 전송하는 경우, 단말은 이미 동작하는 NAS 프로토콜을 함께 기지국으로 전달할 수 있다. 그러나, 기지국은 단말로부터 필요한 정보(예를 들어, 메시지 5에 포함되는 정보)를 수신할 때까지 어느 코어 네트워크에 연결해야 할지 알 수 없다.
본 발명의 제2 실시 예에 따르면, 단말의 NAS는 RRC 연결 확립을 트리거하는 경우, 현재 동작 중인 NAS 프로토콜에 관한 정보가 RRC 계층으로 통지될 수 있다. 그러면, RRC 계층은 NAS 계층에서 동작 중인 NAS 프로토콜과 함께 RRC 연결 확립을 위한 RRC 메시지를 MAC 계층으로 전송할 수 있다. 이후, MAC 계층은 MAC 헤더에 미리 설정된 LCID를 부착할 수 있다. 여기서, LCID는 현재 동작 중인 NAS 프로토콜이 LTE-NAS(4G-NAS)인지, 또는 5G-NAS인지를 가리키는 인덱스로 사용될 수 있다.
예를 들어, 5G-NAS가 5G-CN에 연결하기 위해 RRC 연결 확립을 트리거하는 경우, NAS 계층은 NAS 계층이 5G-NAS에서 동작한다는 것을 알릴 수 있다. 그러면, RRC 계층은 RRC 연결 확립을 위한 RRC 메시지와 함께 이러한 RRC 연결 요청이 5G-NAS에 의해 트리거된다는 정보를 MAC 계층으로 전달할 수 있다. 이후, MAC 계층은 RRC 연결 요청이 5G-NAS에 의해 트리거된다는 정보를 가리키는 LCID를 RRC 메시지에 결합할 수 있다. 그러면, 상기 LCID를 포함하는 메시지를 수신한 기지국은 상기 LCID를 통해 단말이 어느 CN에 연결하는 것을 원하는지 파악할 수 있다.
한편, 현재 동작 중인 NAS 프로토콜에 관한 정보, 즉 단말의 NAS가 4G-NAS 또는 5G-NAS라는 것을 지시하는 LCID가 수신되지 않은 경우, 기지국은 기존의 LTE에서와 같이 EPC에 대해 연결을 시도할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 RRC 연결을 요청하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다. 본 실시 예에서, 단말은 4G-NAS 및 5G-NAS를 모두 지원할 수 있다. 이하에서는 RRC 연결 요청이 5G-NAS에 의해 트리거되는 것으로 가정한다.
단계 S602에서, 단말의 NAS 계층은 NAS 프로토콜을 동작시킬 수 있다. 일 예시에서 NAS 계층은 5G-NAS일 수 있다. 즉, RRC 연결 요청은 단말의 5G-NAS에 의해 트리거될 수 있다.
단계 S604에서, 단말의 NAS 계층은 5G-CN에 어태치(attach)하기 위한 동작을 개시할 수 있다. 구체적으로, 단말의 NAS 계층은 동작 중인 NAS 프로토콜에 관한 정보를 RRC 계층으로 전송할 수 있다. 상기 NAS 프로토콜에 관한 정보는 단말이 연결하고자 하는 코어 네트워크의 타입을 가리킬 수 있다, 코어 네트워크의 타입은 4G 코어 네트워크(즉, EPC) 또는 5G 코어 네트워크(5G-CN) 중 어느 하나일 수 있다. 상술한 예시에서, RRC 연결 요청은 단말의 5G-NAS에 의해 트리거되기 때문에, NAS 프로토콜에 관한 정보는 단말이 5G-CN에 연결하고자 한다는 것을 나타낼 수 있다.
단계 S606에서, 단말의 RRC 계층은 RRC 연결 요청 메시지를 생성할 수 있다.
단계 S608에서, 단말의 RRC 계층은 RRC 연결 요청 메시지와 함께 NAS 프로토콜에 관한 정보를 단말의 MAC 계층으로 전송할 수 있다.
단계 S610에서, 단말의 MAC 계층은 NAS 프로토콜에 관한 정보를 가리키는 지시자를 RRC 연결 요청 메시지에 부착할 수 있다. 여기서, 지시자는 LCID일 수 있다. 즉, MAC 계층은 단말이 연결하고자 하는 코어 네트워크의 타입을 LCID 형태로써 RRC 연결 요청 메시지에 결합할 수 있다. 한편, 상기 지시자가 부착된 RRC 연결 요청 메시지는 MAC PDU일 수 있다.
단계 S612에서, 단말의 MAC 계층은 기지국으로 상기 지시자가 부착된 RRC 연결 요청 메시지를 전송할 수 있다.
단계 S614에서, 기지국은 상기 지시자가 부착된 RRC 연결 요청 메시지를 수신함에 따라 상기 지시자를 통해 단말이 연결하고자 하는 코어 네트워크의 타입을 인식할 수 있다. 상술한 예시에서, 기지국은 LCID를 통해 단말이 5G-CN에 접속하고자 한다는 것을 인식할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 RRC 연결을 요청하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 S702에서, 단말은 RRC 연결 요청을 위한 메시지를 생성할 수 있다. 메시지는, 초기 RRC 연결 요청, RRC 연결 재확립 요청 및 RRC 재개 요청 중 어느 하나에 사용될 수 있다.
단계 S704에서, 단말은 상기 생성된 메시지의 RRC 연결 요청과 관련된 용도를 가리키는 지시자를 포함하는 헤더 및 상기 생성된 메시지를 포함하는 MAC PDU(medium access control protocol data unit)를 생성할 수 있다. 상기 지시자는, LCID(logical channel identity)에 대응할 수 있다. 즉, 상기 지시자는 LCID로 표현될 수 있다. 상기 RRC 연결 요청과 관련된 용도는 상기 초기 RRC 연결 요청, 상기 RRC 연결 재확립 요청 및 상기 RRC 재개 요청 중 적어도 하나일 수 있다.
단계 S706에서, 단말은 생성된 MAC PDU를 기지국으로 전송할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 RRC 연결을 요청하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 S802에서, 단말은 RRC 연결 요청을 위한 메시지를 생성할 수 있다.
단계 S804에서, 단말은 상기 생성된 메시지와 연관되는 코어 네트워크의 타입을 가리키는 지시자를 포함하는 헤더 및 상기 생성된 메시지를 포함하는 MAC PDU(medium access control protocol data unit)를 생성할 수 있다. 상기 지시자는, LCID(logical channel identity)에 대응할 수 있다. 즉, 상기 지시자는 LCID로 표현될 수 있다. 상기 코어 네트워크의 타입은, 상기 RRC 연결 요청이 트리거된 상기 단말의 NAS(Non-Access Stratum)의 타입에 따라 결정될 수 있다. 상기 NAS의 타입은, 4G-NAS 및 5G-NAS 중 어느 하나일 수 있다. 상기 코어 네트워크의 타입은, 4G-EPC 및 5G-CN(5G-core network) 중 어느 하나를 가리킬 수 있다.
단계 S806에서, 단말은 생성된 MAC PDU를 기지국으로 전송할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템을 나타낸다.
UE(900)는 프로세서(processor; 910), 메모리(memory; 920) 및 송수신부(930)를 포함한다. 메모리(920)는 프로세서(910)와 연결되어, 프로세서(910)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 송수신부(1130)는 프로세서(910)와 연결되어, 네트워크 노드(1000)로 무선 신호를 전송하거나, 네트워크 노드(1000)로부터 무선 신호를 수신한다.
프로세서(910)는 본 명세서에서 설명된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 프로세서(910)는 도 5에서 단계 S502 내지 S508을 수행하도록 송수신부(930)를 제어할 수 있다. 프로세서(910)는 도 6에서 단계 S602 내지 S612을 수행하도록 송수신부(930)를 제어할 수 있다.
네트워크 노드(1000)는 프로세서(1010), 메모리(1020) 및 송수신부(1030)를 포함한다. 네트워크 노드(1000)는 eNB, gNB, ng-eNB, en-gNB중 어느 하나일 수 있다. 네트워크 노드(1000)는 상술한 MN 또는 SN 중 어느 하나일 수 있다. 메모리(1020)는 프로세서(1010)와 연결되어, 프로세서(1010)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 송수신부(1030)는 프로세서(1010)와 연결되어, UE(900)로 무선 신호를 전송하거나, UE(900)로부터 무선 신호를 수신한다.
프로세서(910, 1010)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(920, 1020)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 송수신부(930, 1030)는 무선 주파수 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(920, 1020)에 저장되고, 프로세서(910, 1010)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(920, 1020)는 프로세서(910, 1010) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(910, 1010)와 연결될 수 있다.
도 10은 도 9에서 도시된 UE의 프로세서를 나타낸다. RRC 계층(911), PDCP 계층(910), RLC 계층(913), MAC 계층(914) 및 물리 계층(915)은 프로세서(910)에 의해 구현될 수 있다. RRC 계층(911)은 프로세서(910)의 기능, 과정 및/또는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다.
도 11은 도 9에서 도시된 네트워크 노드의 프로세서를 나타낸다. RRC 계층(1011), PDCP 계층(1012), RLC 계층(1013), MAC 계층(1014) 및 물리 계층(1015)은 프로세서(1010)에 의해 구현될 수 있다. RRC 계층(1011)은 프로세서(1010)의 기능, 과정 및/또는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 상술된 본 발명의 특징에 따라 구현될 수 있는 방법들은 순서도를 기초로 설명되었다. 편의상 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로 설명되었으나, 청구된 본 발명의 특징은 단계들 또는 블록들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 다른 단계와 상술한 바와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서, 단말이 RRC(radio resource control) 연결을 요청하는 방법으로서,
    RRC 연결 요청을 위한 메시지를 생성하는 단계;
    상기 생성된 메시지의 RRC 연결 요청과 관련된 용도를 가리키는 지시자를 포함하는 헤더 및 상기 생성된 메시지를 포함하는 MAC PDU(medium access control protocol data unit)를 생성하는 단계; 및
    생성된 MAC PDU를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지시자는, LCID(logical channel identity)에 대응하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메시지는, 초기 RRC 연결 요청, RRC 연결 재확립 요청 및 RRC 재개 요청 중 어느 하나에 사용되는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 RRC 연결 요청과 관련된 용도는 상기 초기 RRC 연결 요청, 상기 RRC 연결 재확립 요청 및 상기 RRC 재개 요청 중 적어도 하나인, 방법.
  5. 무선 통신 시스템에서, 단말이 RRC(radio resource control) 연결을 요청하는 방법으로서,
    RRC 연결 요청을 위한 메시지를 생성하는 단계;
    상기 생성된 메시지와 연관되는 코어 네트워크의 타입을 가리키는 지시자를 포함하는 헤더 및 상기 생성된 메시지를 포함하는 MAC PDU(medium access control protocol data unit)를 생성하는 단계; 및
    생성된 MAC PDU를 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지시자는, LCID(logical channel identity)에 대응하는, 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 코어 네트워크의 타입은, 상기 RRC 연결 요청이 트리거된 상기 단말의 NAS(Non-Access Stratum)의 타입에 따라 결정되는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 NAS의 타입은, 4G-NAS 및 5G-NAS 중 어느 하나인, 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 코어 네트워크의 타입은, 4G-EPC 및 5G-CN(5G-core network) 중 어느 하나를 가리키는, 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서, RRC(radio resource control) 연결을 요청하기 위한 단말에 있어서,
    메모리; 송수신기; 및 상기 메모리와 상기 송수신기를 연결하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
    RRC 연결 요청을 위한 메시지를 생성하고,
    상기 생성된 메시지와 연관되는 코어 네트워크의 타입을 가리키는 지시자를 포함하는 헤더 및 상기 생성된 메시지를 포함하는 MAC PDU(medium access control protocol data unit)를 생성하고, 및
    생성된 MAC PDU를 기지국으로 전송하도록 구성되는, 단말.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지시자는, LCID(logical channel identity)에 대응하는, 단말.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 코어 네트워크의 타입은, 상기 RRC 연결 요청이 트리거된 상기 단말의 NAS(Non-Access Stratum)의 타입에 따라 결정되는, 단말.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 NAS의 타입은, 4G-NAS 및 5G-NAS 중 어느 하나인, 단말.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 코어 네트워크의 타입은, 4G-EPC 및 5G-CN(5G-core network) 중 어느 하나를 가리키는, 단말.
  15. 무선 통신 시스템에서, RRC(radio resource control) 연결을 요청하기 위한 단말에 있어서,
    메모리; 송수신기; 및 상기 메모리와 상기 송수신기를 연결하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
    RRC 연결 요청을 위한 메시지를 생성하고,
    상기 생성된 메시지의 RRC 연결 요청과 관련된 용도를 가리키는 지시자를 포함하는 헤더 및 상기 생성된 메시지를 포함하는 MAC PDU(medium access control protocol data unit)를 생성하고, 및
    생성된 MAC PDU를 기지국으로 전송하도록 구성되는, 단말.
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