WO2018226034A1 - 무선 통신 시스템에서 eNB가 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 eNB가 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2018226034A1
WO2018226034A1 PCT/KR2018/006455 KR2018006455W WO2018226034A1 WO 2018226034 A1 WO2018226034 A1 WO 2018226034A1 KR 2018006455 W KR2018006455 W KR 2018006455W WO 2018226034 A1 WO2018226034 A1 WO 2018226034A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
remote
relay
coverage
enb
network
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/006455
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김래영
이영대
이재욱
홍종우
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US16/619,411 priority Critical patent/US11272562B2/en
Publication of WO2018226034A1 publication Critical patent/WO2018226034A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H04W76/25—Maintenance of established connections
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/14—Direct-mode setup
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W68/00—User notification, e.g. alerting and paging, for incoming communication, change of service or the like
    • H04W68/005—Transmission of information for alerting of incoming communication
    • 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
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/04—Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the following description relates to a wireless communication system, and more specifically, to an eNB and a method and apparatus for transmitting downlink data to a Remote UE which is out of coverage.
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data.
  • a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.).
  • multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA).
  • 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
  • MCD division multiple access
  • MCDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • MC-FDMA multi-carrier frequency division multiple access
  • a method for efficiently delivering mobile terminating traffic to a remote UE network connection service ie, indirect 3GPP communication
  • a remote UE network connection service ie, indirect 3GPP communication
  • a method for transmitting downlink data by an eNB to a Remote UE in a wireless communication system comprising: receiving an out of coverage related information of the Remote UE by the eNB; Determining, by the eNB, maintaining the remote UE and the relay UE of the remote UE in a connected mode after receiving the out of coverage related information of the remote UE; And transmitting downlink data to the remote UE.
  • an eNB device for transmitting downlink data to a Remote UE in a wireless communication system, the eNB device; And a processor, wherein the processor receives the out of coverage related information of the remote UE and maintains the remote UE and the relay UE of the remote UE in a connected mode after receiving the out of coverage related information of the remote UE. Is determined, and transmits downlink data to the Remote UE.
  • the eNB that decides to keep the Remote UE and the Relay UE of the Remote UE in the connected mode may not start an inactivity timer related to the transition to the IDLE mode for both the Remote UE and the Relay UE.
  • the eNB that determines to keep the Remote UE and the Relay UE of the Remote UE in a connected mode may not always perform paging when downlink data is generated to the relay UE.
  • the Remote UE may be out of coverage in the IDLE state.
  • the eNB may activate a user plane of the Remote UE.
  • the Remote UE may be a UE attached to the eNB through a relay UE in out of coverage.
  • the Remote UE may be out of coverage in a connected state.
  • the out of coverage information includes information indicating whether the remote UE is out of coverage, LTE-Uu (which can be interpreted as a network side interface) signal strength / status information of the remote UE, and the remote UE is not directly reachable to the network. It may be one of the information indicating that no, information indicating that communication using the LTE-Uu is impossible.
  • LTE-Uu which can be interpreted as a network side interface
  • the eNB may receive in coverage related information from the remote UE.
  • the eNB After the eNB receives the in coverage related information, it may be able to start an inactivity timer.
  • the eNB may transmit one of a paging message or downlink data when downlink data is generated to the Remote UE.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic structure of an EPS (Evolved Packet System) including an Evolved Packet Core (EPC).
  • EPS Evolved Packet System
  • EPC Evolved Packet Core
  • FIG. 2 is an exemplary view showing the architecture of a general E-UTRAN and EPC.
  • 3 is an exemplary view showing the structure of a radio interface protocol in a control plane.
  • FIG. 4 is an exemplary view showing the structure of a radio interface protocol in a user plane.
  • 5 is a flowchart illustrating a random access procedure.
  • RRC radio resource control
  • FIG. 7 is a diagram for describing a 5G system.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating various scenarios of a relay.
  • 9 to 11 are methods for performing paging to a Remote UE.
  • 15 is a diagram illustrating a configuration of a node device according to an embodiment of the present invention.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in relation to at least one of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802 series system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-A system, and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • Evolved Packet System A network system composed of an Evolved Packet Core (EPC), which is a packet switched (PS) core network based on Internet Protocol (IP), and an access network such as LTE / UTRAN.
  • EPC Evolved Packet Core
  • PS packet switched
  • IP Internet Protocol
  • UMTS is an evolutionary network.
  • NodeB base station of GERAN / UTRAN. It is installed outdoors and its coverage is macro cell size.
  • eNodeB base station of E-UTRAN. It is installed outdoors and its coverage is macro cell size.
  • UE User Equipment
  • the UE may be referred to in terms of terminal, mobile equipment (ME), mobile station (MS), and the like.
  • the UE may be a portable device such as a laptop, a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a smart phone, a multimedia device, or the like, or may be a non-portable device such as a personal computer (PC) or a vehicle-mounted device.
  • the term UE or UE may refer to an MTC device.
  • HNB Home NodeB
  • HeNB Home eNodeB: A base station of an EPS network, which is installed indoors and its coverage is micro cell size.
  • Mobility Management Entity A network node of an EPS network that performs mobility management (MM) and session management (SM) functions.
  • Packet Data Network-Gateway (PDN-GW) / PGW A network node of an EPS network that performs UE IP address assignment, packet screening and filtering, charging data collection, and the like.
  • SGW Serving Gateway
  • Non-Access Stratum Upper stratum of the control plane between the UE and the MME.
  • Packet Data Network A network in which a server supporting a specific service (eg, a Multimedia Messaging Service (MMS) server, a Wireless Application Protocol (WAP) server, etc.) is located.
  • a server supporting a specific service eg, a Multimedia Messaging Service (MMS) server, a Wireless Application Protocol (WAP) server, etc.
  • MMS Multimedia Messaging Service
  • WAP Wireless Application Protocol
  • PDN connection A logical connection between the UE and the PDN, represented by one IP address (one IPv4 address and / or one IPv6 prefix).
  • RAN Radio Access Network: a unit including a NodeB, an eNodeB and a Radio Network Controller (RNC) controlling them in a 3GPP network. It exists between UEs and provides a connection to the core network.
  • RNC Radio Network Controller
  • HLR Home Location Register
  • HSS Home Subscriber Server
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • Proximity Service (or ProSe Service or Proximity based Service): A service that enables discovery and direct communication between physically close devices or communication through a base station or through a third party device. In this case, user plane data is exchanged through a direct data path without passing through a 3GPP core network (eg, EPC).
  • EPC 3GPP core network
  • -eRelay-UE a Layer 2 relay in which a UE supports Indirect 3GPP Communication between an eRemote-UE and the 3GPP network, using E-UTRA, WLAN or Bluetooth between the eRemote-UE and the relay.
  • it may be referred to as ProSe UE-to-Network Relay, UE-to-Network Relay, Relay, Relay UE, eRelay, Evolved ProSe UE-to-Network Relay, and the like.
  • eRemote-UE a UE that is connected to a network using an Indirect 3GPP Communication.
  • ProSe Remote UE Remote UE
  • Remote UE Remote
  • eRemote Evolved ProSe Remote UE and the like.
  • a discovery involves one UE announcing ‘I am here’.
  • This model defines two roles of ProSe-enabled UEs participating in ProSe direct discovery. The first is an Announcing UE that announces the information used by UEs that are allowed to discover in proximity. The second is a Monitoring UE that is interested in this information in proximity of the announcing UE.
  • EPC Evolved Packet Core
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic structure of an EPS (Evolved Packet System) including an Evolved Packet Core (EPC).
  • EPS Evolved Packet System
  • EPC Evolved Packet Core
  • SAE System Architecture Evolution
  • SAE is a research project to determine network structure supporting mobility between various kinds of networks.
  • SAE aims to provide an optimized packet-based system, for example, supporting various radio access technologies on an IP basis and providing enhanced data transfer capabilities.
  • the EPC is a core network of an IP mobile communication system for a 3GPP LTE system and may support packet-based real-time and non-real-time services.
  • a conventional mobile communication system i.e., a second generation or third generation mobile communication system
  • the core network is divided into two distinct sub-domains of circuit-switched (CS) for voice and packet-switched (PS) for data.
  • CS circuit-switched
  • PS packet-switched
  • the function has been implemented.
  • the sub-domains of CS and PS have been unified into one IP domain.
  • EPC IP Multimedia Subsystem
  • the EPC may include various components, and in FIG. 1, some of them correspond to a serving gateway (SGW), a packet data network gateway (PDN GW), a mobility management entity (MME), and a serving general packet (SGRS) Radio Service (Supporting Node) and Enhanced Packet Data Gateway (ePDG) are shown.
  • SGW serving gateway
  • PDN GW packet data network gateway
  • MME mobility management entity
  • SGRS serving general packet
  • Radio Service Upporting Node
  • ePDG Enhanced Packet Data Gateway
  • the SGW acts as a boundary point between the radio access network (RAN) and the core network, and is an element that functions to maintain a data path between the eNodeB and the PDN GW.
  • the SGW serves as a local mobility anchor point. That is, packets may be routed through the SGW for mobility in the E-UTRAN (Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later).
  • E-UTRAN Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later.
  • SGW also provides mobility with other 3GPP networks (RANs defined before 3GPP Release-8, such as UTRAN or GERAN (Global System for Mobile Communication (GSM) / Enhanced Data rates for Global Evolution (EDGE) Radio Access Network). It can also function as an anchor point.
  • RANs defined before 3GPP Release-8 such as UTRAN or GERAN (Global System for Mobile Communication (GSM) / Enhanced Data rates for Global Evolution (EDGE) Radio Access Network). It can also function as an anchor point.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • EDGE Enhanced Data rates for Global Evolution
  • the PDN GW corresponds to the termination point of the data interface towards the packet data network.
  • the PDN GW may support policy enforcement features, packet filtering, charging support, and the like.
  • mobility management between 3GPP networks and non-3GPP networks for example, untrusted networks such as Interworking Wireless Local Area Networks (I-WLANs), code-division multiple access (CDMA) networks, or trusted networks such as WiMax) Can serve as an anchor point for.
  • untrusted networks such as Interworking Wireless Local Area Networks (I-WLANs), code-division multiple access (CDMA) networks, or trusted networks such as WiMax
  • I-WLANs Interworking Wireless Local Area Networks
  • CDMA code-division multiple access
  • WiMax trusted networks
  • FIG. 1 shows that the SGW and the PDN GW are configured as separate gateways, two gateways may be implemented according to a single gateway configuration option.
  • the MME is an element that performs signaling and control functions to support access to the network connection of the UE, allocation of network resources, tracking, paging, roaming and handover, and the like.
  • the MME controls control plane functions related to subscriber and session management.
  • the MME manages a number of eNodeBs and performs signaling for the selection of a conventional gateway for handover to other 2G / 3G networks.
  • the MME also performs functions such as security procedures, terminal-to-network session handling, and idle terminal location management.
  • SGSN handles all packet data, such as user's mobility management and authentication to other 3GPP networks (eg GPRS networks).
  • 3GPP networks eg GPRS networks.
  • the ePDG acts as a secure node for untrusted non-3GPP networks (eg, I-WLAN, WiFi hotspots, etc.).
  • untrusted non-3GPP networks eg, I-WLAN, WiFi hotspots, etc.
  • a terminal having IP capability is an IP service network provided by an operator (ie, an operator) via various elements in the EPC, based on 3GPP access as well as non-3GPP access. (Eg, IMS).
  • FIG. 1 illustrates various reference points (eg, S1-U, S1-MME, etc.).
  • a conceptual link defining two functions existing in different functional entities of E-UTRAN and EPC is defined as a reference point.
  • Table 1 below summarizes the reference points shown in FIG. 1.
  • This reference point can be used in PLMN-to-PLMN-to-for example (for PLMN-to-PLMN handovers) (It enables user and bearer information exchange for inter 3GPP access network mobility in idle and / or active state This reference point can be used intra-PLMN or inter-PLMN (eg in the case of Inter-PLMN HO).)
  • S4 Reference point between SGW and SGSN that provides related control and mobility support between the GPRS core and SGW's 3GPP anchor functionality.It also provides user plane tunneling if no direct tunnel is established.
  • the 3GPP Anchor function of Serving GW In addition, if Direct Tunnel is not established, it provides the user plane tunnelling.
  • S5 Reference point providing user plane tunneling and tunnel management between the SGW and the PDN GW.
  • the PDN may be an operator external public or private PDN or, for example, an in-operator PDN for the provision of IMS services.
  • Packet data network may be an operator external public or private packet data network or an intra operator packet data network, eg for provision of IMS services.This reference point corresponds to Gi for 3GPP accesses.
  • S2a and S2b correspond to non-3GPP interfaces.
  • S2a is a reference point that provides the user plane with associated control and mobility support between trusted non-3GPP access and PDN GW.
  • S2b is a reference point that provides the user plane with relevant control and mobility support between the ePDG and PDN GW.
  • FIG. 2 is an exemplary view showing the architecture of a general E-UTRAN and EPC.
  • an eNodeB can route to a gateway, schedule and send paging messages, schedule and send broadcaster channels (BCHs), and resources in uplink and downlink while an RRC (Radio Resource Control) connection is active.
  • BCHs broadcaster channels
  • RRC Radio Resource Control
  • paging can occur, LTE_IDLE state management, user plane can perform encryption, SAE bearer control, NAS signaling encryption and integrity protection.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a structure of a radio interface protocol in a control plane between a terminal and a base station
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a structure of a radio interface protocol in a user plane between a terminal and a base station. .
  • the air interface protocol is based on the 3GPP radio access network standard.
  • the air interface protocol is composed of a physical layer, a data link layer, and a network layer horizontally, and a user plane and control for data information transmission vertically. It is divided into a control plane for signal transmission.
  • the protocol layers are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is widely known in communication systems, and includes L1 (first layer), L2 (second layer), and L3 (third layer). ) Can be separated.
  • OSI Open System Interconnection
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control layer on the upper side through a transport channel, and data between the medium access control layer and the physical layer is transmitted through the transport channel.
  • data is transferred between different physical layers, that is, between physical layers of a transmitting side and a receiving side through a physical channel.
  • the physical channel is composed of several subframes on the time axis and several sub-carriers on the frequency axis.
  • one subframe includes a plurality of symbols and a plurality of subcarriers on the time axis.
  • One subframe consists of a plurality of resource blocks, and one resource block consists of a plurality of symbols and a plurality of subcarriers.
  • the transmission time interval (TTI) which is a unit time for transmitting data, is 1 ms corresponding to one subframe.
  • the physical channels existing in the physical layer of the transmitting side and the receiving side are physical downlink shared channel (PDSCH), physical uplink shared channel (PUSCH) and physical downlink control channel (PDCCH), which are control channels, It may be divided into a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH), and a Physical Uplink Control Channel (PUCCH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the medium access control (MAC) layer of the second layer serves to map various logical channels to various transport channels, and also logical channel multiplexing to map several logical channels to one transport channel. (Multiplexing).
  • the MAC layer is connected to the upper layer RLC layer by a logical channel, and the logical channel includes a control channel for transmitting information of a control plane according to the type of information to be transmitted. It is divided into a traffic channel that transmits user plane information.
  • the Radio Link Control (RLC) layer of the second layer adjusts the data size so that the lower layer is suitable for transmitting data to the radio section by segmenting and concatenating data received from the upper layer. It plays a role.
  • RLC Radio Link Control
  • the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer of the second layer is an IP containing relatively large and unnecessary control information for efficient transmission in a wireless bandwidth where bandwidth is small when transmitting an IP packet such as IPv4 or IPv6. Performs Header Compression which reduces the packet header size.
  • the PDCP layer also performs a security function, which is composed of encryption (Ciphering) to prevent third-party data interception and integrity protection (Integrity protection) to prevent third-party data manipulation.
  • the radio resource control layer (hereinafter RRC) layer located at the top of the third layer is defined only in the control plane, and the configuration and resetting of radio bearers (abbreviated as RBs) are performed. It is responsible for the control of logical channels, transport channels and physical channels in relation to configuration and release.
  • RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the E-UTRAN.
  • RRC connection If there is an RRC connection (RRC connection) between the RRC of the terminal and the RRC layer of the wireless network, the terminal is in the RRC connected mode (Connected Mode), otherwise it is in the RRC idle mode (Idle Mode).
  • RRC connection If there is an RRC connection (RRC connection) between the RRC of the terminal and the RRC layer of the wireless network, the terminal is in the RRC connected mode (Connected Mode), otherwise it is in the RRC idle mode (Idle Mode).
  • the RRC state refers to whether or not the RRC of the UE is in a logical connection with the RRC of the E-UTRAN. If the RRC state is connected, the RRC_CONNECTED state is called, and the RRC_IDLE state is not connected. Since the UE in the RRC_CONNECTED state has an RRC connection, the E-UTRAN can grasp the existence of the UE in units of cells, and thus can effectively control the UE. On the other hand, the UE in the RRC_IDLE state cannot identify the existence of the UE by the E-UTRAN, and the core network manages the unit in a larger tracking area (TA) unit than the cell.
  • TA tracking area
  • each TA is identified by a tracking area identity (TAI).
  • TAI tracking area identity
  • the terminal may configure a TAI through a tracking area code (TAC), which is information broadcast in a cell.
  • TAC tracking area code
  • the terminal When the user first turns on the power of the terminal, the terminal first searches for an appropriate cell, then establishes an RRC connection in the cell, and registers the terminal's information in the core network. Thereafter, the terminal stays in the RRC_IDLE state. The terminal staying in the RRC_IDLE state (re) selects a cell as needed and looks at system information or paging information. This is called camping on the cell.
  • the UE staying in the RRC_IDLE state makes an RRC connection with the RRC of the E-UTRAN through an RRC connection procedure and transitions to the RRC_CONNECTED state.
  • RRC_CONNECTED state There are several cases in which a UE in RRC_IDLE state needs to establish an RRC connection. For example, a user's call attempt, a data transmission attempt, etc. are required or a paging message is received from E-UTRAN. Reply message transmission, and the like.
  • a non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • NAS non-access stratum
  • ESM evolved Session Management
  • the NAS layer performs functions such as default bearer management and dedicated bearer management, and is responsible for controlling the terminal to use the PS service from the network.
  • the default bearer resource is characterized in that it is allocated from the network when it is connected to the network when it first accesses a specific Packet Data Network (PDN).
  • PDN Packet Data Network
  • the network allocates an IP address usable by the terminal so that the terminal can use the data service, and also allocates QoS of the default bearer.
  • LTE supports two types of bearer having a guaranteed bit rate (GBR) QoS characteristic that guarantees a specific bandwidth for data transmission and reception, and a non-GBR bearer having a best effort QoS characteristic without guaranteeing bandwidth.
  • GBR guaranteed bit rate
  • Non-GBR bearer is assigned.
  • the bearer allocated to the terminal in the network is called an evolved packet service (EPS) bearer, and when the EPS bearer is allocated, the network allocates one ID. This is called EPS Bearer ID.
  • EPS bearer ID One EPS bearer has a QoS characteristic of a maximum bit rate (MBR) or / and a guaranteed bit rate (GBR).
  • 5 is a flowchart illustrating a random access procedure in 3GPP LTE.
  • the random access procedure is used for the UE to get UL synchronization with the base station or to be allocated UL radio resources.
  • the UE receives a root index and a physical random access channel (PRACH) configuration index from the eNodeB.
  • PRACH physical random access channel
  • Each cell has 64 candidate random access preambles defined by a Zadoff-Chu (ZC) sequence, and the root index is a logical index for the UE to generate 64 candidate random access preambles.
  • ZC Zadoff-Chu
  • the PRACH configuration index indicates a specific subframe and a preamble format capable of transmitting the random access preamble.
  • the UE sends the randomly selected random access preamble to the eNodeB.
  • the UE selects one of the 64 candidate random access preambles.
  • the corresponding subframe is selected by the PRACH configuration index.
  • the UE transmits the selected random access preamble in the selected subframe.
  • the eNodeB Upon receiving the random access preamble, the eNodeB sends a random access response (RAR) to the UE.
  • RAR random access response
  • the random access response is detected in two steps. First, the UE detects a PDCCH masked with random access-RNTI (RA-RNTI). The UE receives a random access response in a medium access control (MAC) protocol data unit (PDU) on the PDSCH indicated by the detected PDCCH.
  • MAC medium access control
  • RRC 6 shows a connection process in a radio resource control (RRC) layer.
  • RRC radio resource control
  • the RRC state is shown depending on whether the RRC is connected.
  • the RRC state refers to whether or not an entity of the RRC layer of the UE is in a logical connection with an entity of the RRC layer of the eNodeB.
  • the RRC state is referred to as an RRC connected state.
  • the non-state is called the RRC idle state.
  • the E-UTRAN may determine the existence of the corresponding UE in units of cells, and thus may effectively control the UE.
  • the UE in the idle state can not be identified by the eNodeB, the core network (core network) is managed by the tracking area (Tracking Area) unit that is larger than the cell unit.
  • the tracking area is a collection unit of cells. That is, the idle state (UE) is determined only in the presence of the UE in a large area, and in order to receive a normal mobile communication service such as voice or data, the UE must transition to the connected state (connected state).
  • the UE When a user first powers up a UE, the UE first searches for an appropriate cell and then stays in an idle state in that cell. When the UE staying in the idle state needs to establish an RRC connection, the UE establishes an RRC connection with the RRC layer of the eNodeB through an RRC connection procedure and transitions to an RRC connected state. .
  • the UE in the idle state needs to establish an RRC connection. For example, a user's call attempt or uplink data transmission is required, or a paging message is received from EUTRAN. In this case, the response message may be transmitted.
  • the RRC connection process is largely a process in which a UE sends an RRC connection request message to an eNodeB, an eNodeB sends an RRC connection setup message to the UE, and a UE completes RRC connection setup to the eNodeB. (RRC connection setup complete) message is sent. This process will be described in more detail with reference to FIG. 6 as follows.
  • the eNB When the RRC connection request message is received from the UE, the eNB accepts the RRC connection request of the UE when the radio resources are sufficient, and transmits an RRC connection setup message, which is a response message, to the UE. .
  • the UE When the UE receives the RRC connection setup message, it transmits an RRC connection setup complete message to the eNodeB. When the UE successfully transmits an RRC connection establishment message, the UE establishes an RRC connection with the eNodeB and transitions to the RRC connected mode.
  • the MME is divided into a core access and mobility management function (AMF) and a session management function (SMF) in a next generation system (or 5G CN).
  • AMF access and mobility management function
  • SMF session management function
  • the NAS interaction and mobility management (MM) with the UE are performed by the AMF
  • the session management (SM) is performed by the SMF.
  • the SMF manages a user plane function (UPF), which has a user-plane function, that is, a gateway for routing user traffic.
  • the SMF is responsible for the control-plane portion of the S-GW and the P-GW in the conventional EPC.
  • the user-plane part can be considered to be in charge of the UPF.
  • the conventional EPC may be configured as illustrated in FIG. 7 at 5G.
  • a PDU (Protocol Data Unit) session is defined in 5G system.
  • the PDU session refers to an association between the UE and the DN providing the PDU connectivity service of the Ethernet type or the unstructured type as well as the IP type.
  • UDM Unified Data Management
  • PCF Policy Control Function
  • the functions can be provided in an expanded form to satisfy the requirements of the 5G system. For details on the 5G system architecture, each function and each interface, TS 23.501 is applicable.
  • Section 7B Indirect 3GPP Communication
  • Section 7C Requirements for relay UE selection for Evolved ProSe remote UE access via an Evolved ProSe UE-to-Network Relay
  • TR 36.746 is also developing a solution to meet the above REAR service requirements.
  • Section 4.3 describes various scenarios such as those illustrated in FIG.
  • 'In coverage' for an evolved ProSe Remote UE may include extended coverage.
  • 'linked' means that a short-range link is established between the network relay device between the evolved ProSe Remote UE and the evolved ProSe UE, and the two UEs can exchange data in any direction.
  • the 'linked' state is equal to the established PC5 connected state. It is assumed that a trust relationship between an evolved ProSe Remote UE and an evolved ProSe UE-to-Network Relay UE is handled by a higher layer if necessary. The state of the trust relationship that is established is defined as 'associated'.
  • an evolved ProSe Remote UE or a network may establish a link between an evolved ProSe Remote UE and an evolved ProSe UE-to-Network Relay UE.
  • an evolved ProSe Remote UE or a network may establish a link between the evolved ProSe Remote UE and the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE. There may be additional restrictions on where the network is started.
  • the evolved ProSe Remote UE need not be RRC_CONNECTED while linked with the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE.
  • the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE may be RRC_IDLE while linked with the evolved ProSe Remote UE.
  • the RRC connection state of the evolved ProSe Remote UE and the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE may change independently of the connection state of the PC5 / non-3GPP connection. While the unicast data is relayed, the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE and the evolved ProSe Remote UE are both RRC_CONNECTED.
  • RRC_CONNECTED When used to describe an evolved ProSe Remote UE, RRC_CONNECTED means that the UE has a context at the eNB.
  • the evolved ProSe UE-to-Network Realy UE may provide both unicast and multicast services.
  • the Remote UE and the Relay UE do not need to maintain the RRC_CONNECTED state after forming a connection relationship with each other.
  • the RRC connection state of the Remote UE and the RRC connection state of the Relay UE may be changed independently of each other. Therefore, in TR 36.746v1.0.0 (5.1.2.2 Paging for evolved ProSe Remote UE), options 1 to 3 are described as a method of paging an idle Remote UE as follows.
  • the evolved ProSe Remote UE monitors its paging occasion (PO) through the Uu interface, the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE does not need to relay the paging of the evolved ProSe Remote UE over the near link.
  • An evolved ProSe Remote UE with a single receiver needs to monitor only the Uu, which evolved ProSe UE-to-Network Relay UE via the PC5 interface for the evolved ProSe Remote UE to send and receive data simultaneously while monitoring the PO through the Uu. Because you can't connect to it. This option is shown in FIG.
  • the advantage of Option 1 is that the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE does not need to relay the paging of the evolved ProSe Remote UE over the short-range link, thus saving additional power consumption and additional use of SideLink (SL) resources for the L2 relay UE. It is not necessary.
  • the disadvantage of Option 1 is that it cannot be applied if the evolved ProSe Remote UE is out of E-UTRAN range. If the evolved ProSe Remote UE is linked to the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE, the evolved ProSe Remote UE needs to attempt paging reception on the downlink in addition to receiving the short range link. This reduces the power efficiency of the evolved ProSe Remote UE.
  • the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE monitors the PO of the linked evolved ProSe Remote UE.
  • the evolved ProSe Remote UE does not need to attempt paging reception on the downlink while being linked to the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE.
  • the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE may need to monitor multiple POs.
  • the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE must know the PO of the evolved ProSe Remote UE, decode the paging message and determine which evolved ProSe Remote UE the paging is for.
  • the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE may need to relay paging of the evolved ProSe Remote UE through a short range link. This option is shown in FIG.
  • option 2 is that it is generally applicable when the evolved ProSe Remote UE is in or out of E-UTRAN coverage.
  • the evolved ProSe Remote UE does not need to attempt paging reception on the downlink while it is linked to the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE. This improves the power efficiency of the evolved ProSe Remote UE.
  • the network does not need to know whether the evolved ProSe Remote UE and the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE are connected or associated.
  • the disadvantage of Option 2 is that the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE must monitor multiple POs. Since power consumption may increase according to the number of evolved ProSe Remote UEs connected to the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE, power efficiency of the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE is low. The evolved ProSe UE-to-Network Relay UE needs to relay paging of the evolved ProSe Remote UE through a short range link. This results in additional power consumption for the additional use of evolved ProSe UE-to-Network Relay UE and SL resources.
  • the ProSe UE-to-Network Relay UE monitors only its PO, and the paging for the evolved ProSe Remote UE is also transmitted in the PO of the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE.
  • the evolved ProSe Remote UE does not need to attempt paging reception on the downlink while being linked to the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE.
  • the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE decodes the paging message to determine which paging for the evolved ProSe Remote UE and relays the paging of the evolved ProSe Remote UE over the short-range link.
  • the core network ie, MME
  • MME the core network
  • option 3 is that it is generally applicable when the evolved ProSe Remote UE is in or out of E-UTRAN coverage.
  • the evolved ProSe Remote UE does not need to attempt paging reception on the downlink while it is linked to the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE. This improves the power efficiency of the evolved ProSe Remote UE.
  • the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE does not need to monitor multiple POs. This is more power efficient than for option 2 for an evolved ProSe UE-to-Network Relay UE.
  • Option 3 Disadvantage of Option 3 is that the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE needs to relay the paging of the evolved ProSe Remote UE over the near link, which results in the additional use of the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE and SL resources. Additional power consumption for.
  • the network needs to know the linked state between the evolved ProSe UE-to-Network Relay UE and the evolved ProSe Remote UE.
  • Option 1 of the above-described paging scheme of the Remote UE is a method of checking the paging of the Remote UE directly, and there is no need for the assistance of the Relay UE in relation to paging, but the Remote UE in the out of coverage determines whether the paging is performed. There is a problem that cannot be confirmed.
  • Option 2 and Option 3 are methods for checking whether a Relay UE is paging to a Remote UE on behalf of the Remote UE, and can support a Remote UE in out of coverage, but there are various impacts on the Relay UE and the network.
  • the connected state may mean one or more of RRC_Connected or ECM_Connected.
  • the idle state may mean one or more of RRC_Idle or ECM_Idle.
  • in coverage is within the coverage of the E-UTRAN, it may be interpreted as 'served by E-UTRAN'.
  • out of coverage OoC is outside the E-UTRAN coverage, it can be interpreted as 'not served by E-UTRAN'.
  • the mobile terminating traffic includes not only data (ie, user traffic), but also signaling (typically NAS signaling) directed to the Remote UE.
  • An eNB receives out of coverage related information of a Remote UE, and after receiving out of coverage (hereinafter also referred to as OcC) related information of the Remote UE, the eNB and the Remote UE of the UE. It may be determined to keep the relay UE in connected mode.
  • the OoC related information of the Remote UE is eventually transmitted to the eNB and / or MME, so that the network keeps the Remote UE and the Relay UE connected. If the Remote UE and / or Relay UE are in an idle state, the remote UE and / or the relay UE are first switched to the connected state and then remain connected.
  • the operation of switching the Remote UE or the Relay UE from the idle state to the connected state may be naturally performed since the UE transmits an RRC Connection Request, Service Request, Attach Request message, etc. to the network.
  • the eNB may keep the connected state by not performing the S1 release procedure by not initiating an inactivity timer for the two UEs. That is, the eNB that decides to keep the Remote UE and the Relay UE of the Remote UE in the connected mode may not start an inactivity timer related to switching to the IDLE mode for both the Remote UE and the Relay UE. If the MME leads the Remote UE and the Relay UE to be in the connected state, even if the eNB requests the S1 release to the MME MME can continue to remain connected by rejecting it.
  • the Remote UE transmits it to the Remote UE.
  • the Remote UE and the relay UE of the Remote UE remain in connected mode. That is, the eNB that decides to keep the Remote UE and the relay UE of the Remote UE in the connected mode may not always perform paging when downlink data is generated to the relay UE.
  • the Remote UE when the Remote UE is in coverage (this can be interpreted as when the Remote UE can directly receive paging from the eNB or when the Remote UE can check paging through LTE-Uu). If the Remote UE itself checks for paging directly, but the Remote UE is out of coverage (which means that the Remote UE cannot receive paging directly from the eNB or the Remote UE cannot check paging via LTE-Uu). By keeping the Remote UE and the Relay UE connected, the mobile terminating traffic destined for the Remote UE can be transmitted to the Remote UE through the Relay UE without paging.
  • the out of coverage information includes information indicating whether the remote UE is out of coverage, LTE-Uu (which can be interpreted as a network interface) of the remote UE, signal strength / status information, and the remote UE (directly) to the network.
  • the information indicating whether the Remote UE is out of coverage may be represented in various forms. For example, it may be in the form of flag / indicator or in the form of cell information in which the Remote UE is located (regarded as out of coverage by including a cell ID of a NULL value or a specific cell ID indicating out of coverage).
  • the LTE-Uu (which can be interpreted as a network side interface) signal strength or status information of the remote UE may indicate actual signal strength or may be represented in a level form such as 'strong / medium / weak / none'. For example, it may be regarded as OoC when the signal strength falls below a certain threshold, or OoC when the signal level is 'none'.
  • the eNB may receive in coverage related information from the remote UE, which will be described below.
  • the in-coverage related information of the remote UE expresses one or more of the following i) to iv) explicitly or implicitly or implicitly.
  • Information indicating whether the Remote UE is in coverage (this may be represented in various forms, for example, in the form of a flag / indicator or in the form of cell information in which the Remote UE is located, etc.)
  • LTE-Uu of the Remote UE (which can be interpreted as a network side interface)
  • Signal strength or status information (This may represent actual signal strength or may be represented in the form of a level such as 'strong / medium / weak / none'). For example, if the signal strength is above a certain threshold, it is considered in coverage, or if the signal level is 'strong', 'medium' or 'weak', it is considered in coverage.
  • Such in coverage related information may be transmitted to the eNB and / or the MME in any one of cases where the in-coverage is performed while the remote UE is connected or when the remote UE attaches to the network from the in-coverage.
  • the in-coverage related information of the remote UE may or may not be acquired / stored by the relay UE in the middle.
  • the MME may mean a serving MME of a remote UE and a serving MME of a relay UE. When serving MMEs of two UEs are different, it is assumed that in-coverage related information of a remote UE is delivered to both MMEs.
  • the in-coverage related information of the remote UE may be provided to the relay UE by various methods such as using a PC5-S message, using a PC5-D message, using a newly defined PC5 message, and the like.
  • the Remote UE may be included in the RRC message transmitted to the eNB via the Relay UE and / or the NAS message transmitted to the MME), thereby being delivered to the eNB and / or MME by the Relay UE.
  • the in-coverage related information of the remote UE may be directly transmitted to the eNB and / or MME by the remote UE.
  • the network determines that it is not necessary to keep the Remote UE and the Relay UE continuously connected. This may mean that the S1 release operation is performed on the UE when it is determined that the UE should be switched from the connected state to the idle state in the conventional manner. For example, after receiving the in coverage related information, the eNB may start an inactivity timer. That is, if the eNB determines that the UE no longer needs S1-U by managing the inactivity timer, the UE is switched to the idle state. Since the Remote UE may be in one of an IDLE or connected mode in some cases, after receiving the in coverage related information, the eNB may transmit one of a paging message or downlink data to the Remote UE when downlink data is generated. do.
  • the Remote UE provides OoC-related information: a) when the Remote UE becomes OoC while idle, b) when the Remote UE attaches from the OoC to the network, or c) when the Remote UE becomes OoC while connected. In one case it may send to the eNB and / or MME.
  • the OoC related information of the Remote UE may or may not be acquired / stored by the Relay UE in the middle.
  • the MME may mean a serving MME of a remote UE and a serving MME of a relay UE.
  • OoC related information of a remote UE is delivered to both MMEs.
  • the OoC related information of the remote UE can be provided to the relay UE by various methods such as using a PC5-S message, using a PC5-D message, using a newly defined PC5 message, and the like.
  • the UE may be included in the RRC message transmitted to the eNB via the relay UE and / or the NAS message transmitted to the MME), thereby being delivered to the eNB and / or MME by the relay UE.
  • the Remote UE the UE may be out of coverage in the IDLE state.
  • the eNB activates the user plane of the Remote UE.
  • 12 illustrates a specific example thereof. 12 shows a case where the Remote UE becomes Out of Coverage in the idle state. It is assumed that the MME # 1 and the S-GW # 1 are the serving MME and the serving S-GW of the remote UE with the remote UE already attached to the network.
  • step S1201 to S1205 since the remote UE (UE # 1) is in coverage, the paging can be directly received from the network. Therefore, the remote UE, which is idle, performs a service request procedure to the network when the paging receives the downlink data. Will be received.
  • step S1206 the Remote UE becomes idle.
  • step S1207 the Remote UE that has detected the Out of Coverage transmits the out of coverage related information to the network through the Relay UE (UE # 2). If the Remote UE is still able to communicate directly with the network, it can be transmitted directly to the network instead of through the Relay UE.
  • step S1208 the eNB serving the Remote UE and the Relay UE determines that the two UEs should be kept connected.
  • step S1209 the eNB makes the Remote UE connected by activating a user plane of the Remote UE.
  • the relay UE assumes the connected state to transmit out of coverage related information received from the remote UE to the network in S1207, or prior to this, it is already connected by itself or another remote UE.
  • the S-GW of the remote UE delivers it to the eNB to which the user plane is already connected, which is delivered to the remote UE via the relay UE.
  • step S1211 the Remote UE detects the in coverage and transmits in coverage related information to the network. This information may be transmitted to the network via the relay UE.
  • step S1212 the eNB serving the Remote UE and the Relay UE determines that it is no longer necessary to keep the two UEs in the connected state. Therefore, the inactivity timer can be reactivated for each of the two UEs. Thereafter, there is no mobile originated and mobile terminated data / signal to the Remote UE, and the Remote UE becomes idle.
  • the remote UE can receive paging directly from the network as it is in coverage, and when the remote UE in idle state receives the paging, it performs a service request procedure to the network to receive downlink data. .
  • the Remote UE may be a UE attached to the eNB through a relay UE in out of coverage.
  • Figure 13 shows a specific example related to this. Referring to Figure 13,
  • step S1301 the Remote UE (UE # 1) is out of coverage.
  • the Remote UE discovers the Relay UE and establishes a one-to-one direct link with UE # 2, which is the selected Relay UE.
  • step S1303 the Remote UE transmits an Attach Request message to the network through the Relay UE.
  • the Attach Request message includes out of coverage related information. This may mean that the Attach Request message, which is a NAS message, and / or the RRC message including the NAS message includes out of coverage related information.
  • the Attach Request message is delivered to MME # 1, which is an MME serving a Remote UE via a Relay UE and an eNB.
  • a PDN connection creation operation is performed as part of the attach operation.
  • step S1305 MME # 1 transmits an Attach Accept message to the Remote UE.
  • the eNB serving the Remote UE and the Relay UE determines that the two UEs should be kept connected.
  • the eNB may determine that the Remote UE includes the out of coverage related information in the RRC message in S1303, or by explicitly or implicitly notifying the eNB of the MME # 1 based on the out of coverage related information received from the Remote UE. You can also decide this.
  • the S-GW of the remote UE transmits it to the eNB to which the user plane is already connected, which is transmitted to the remote UE via the relay UE.
  • step S1308 to step S1312 respectively correspond to steps S1211 to S1215 in FIG. 12, the detailed description will be replaced with the descriptions for S1211 to S1215.
  • the Remote UE may be out of coverage in a connected state.
  • Figure 14 shows a specific example related to this. It is assumed that the MME # 1 and the S-GW # 1 are the serving MME and the serving S-GW of the remote UE with the remote UE already attached to the network.
  • the remote UE (UE # 1) may receive paging directly from the network as it is in coverage, and when the remote UE in idle state receives a paging, it requests a service to the network. Performs a procedure to receive downlink data.
  • step S1406 the Remote UE detecting the Out of Coverage transmits the out of coverage related information to the network.
  • the remote UE may transmit the information to the network through the relay UE (UE # 2).
  • step S1407 the eNB serving the Remote UE and the Relay UE determines that the two UEs should be kept connected.
  • the S-GW of the remote UE transfers it to the eNB to which the user plane is already connected, which is delivered to the remote UE via the relay UE.
  • step S1409 to step S1413 correspond to step S1211 to S1215 in Fig. 12, respectively, the detailed description will be replaced with the descriptions for S1211 to S1215.
  • the timing of transmitting OoC related information and in coverage related information of the Remote UE to the network may be adjusted as follows.
  • OoC and in coverage can be repeated repeatedly in a short time, such as when the Remote UE is in OoC and then becomes in coverage after a while and OoC situation after a while.
  • OoC related information and in coverage related information of a remote UE are provided to a network
  • OoC related information and in coverage related information of a remote UE are alternately provided to the network within a short time. This can bring overhead of signaling.
  • the Remote UE can manage / adjust the period of OoC / in coverage related information provided to the network using a timer.
  • the Remote UE transmits OoC related information to the network and starts a timer. After that, if the remote UE becomes in coverage before the timer expires, the in coverage related information is not transmitted to the network. After the timer expires, if the Remote UE is in in coverage, it transmits in coverage related information to the network.
  • the OoC related information may be provided to the network.
  • the OoC related information may be provided directly to the network without delay. This is because the Remote UE cannot directly receive paging in the OoC situation, and therefore, it is necessary to initiate an operation of keeping the Remote UE and the Relay UE connected.
  • the present invention relates to a network connection service (ie, indirect 3GPP communication) of a remote UE through a relay UE, in particular, a method in which a relay UE efficiently transmits system information obtained from an eNB to a remote UE. It is composed of a combination of one or more of the configuration / action / step proposed below.
  • Tables 3 to 9 are contribution documents prepared by the inventor of the present invention and submitted to 3GPPP, and the contents of Table 3 and related descriptions are included in the contents of the present invention.
  • eRemote-UE i) when searching for eRelay-UE, ii) when forming a 1: 1 direct link with eRelay-UE, iii) after establishing a 1: 1 direct link with eRelay-UE, eRelay- at
  • the UE may request SIB transmission / forwarding.
  • SIB means system information and may include a MIB and various SIBs. This applies throughout the present invention.
  • the eRemote-UE may request SIB transmission / forwarding from the eRelay-UE in one or more of the following ways.
  • one or more specific SIBs to be requested may be included. If all SIBs are to be forwarded, they may be expressed in the form of 'all' and may request all SIB forwardings.
  • PC5-D message a) via PC5-D message. This can be done by defining a new parameter or information element in a conventional PC5-D message, or by defining a new PC5-D message.
  • PC5-S message b) via PC5-S message. This can be done by defining a new parameter or information element in a conventional PC5-S message, or by defining a new PC5-S message.
  • the SIB request values and the SIB providing values are separately defined, so that the eRemote-UE may indicate a desired SIB in the SIB request.
  • d) Define a new PC5-U message for SIB request.
  • the above description has been mainly based on EPS, but it can be extended and adapted to 5G system.
  • the present invention can be applied not only to the case where the serving MME of the relay UE and the remote UE (including the MME that the remote UE has served before the out of coverage) is the same, but also different.
  • 15 is a diagram showing the configuration of a preferred embodiment of a terminal device and a network node device according to an example of the present invention.
  • the terminal device 100 may include a transceiver 110, a processor 120, and a memory 130.
  • the transceiver 110 may be configured to transmit various signals, data and information to an external device, and to receive various signals, data and information to an external device.
  • the terminal device 100 may be connected to an external device by wire and / or wirelessly.
  • the processor 120 may control the overall operation of the terminal device 100, and may be configured to perform a function of the terminal device 100 to process and process information to be transmitted and received with an external device.
  • the memory 130 may store the processed information for a predetermined time and may be replaced with a component such as a buffer (not shown).
  • the processor 120 may be configured to perform a terminal operation proposed in the present invention.
  • the network node apparatus 200 may include a transceiver 210, a processor 220, and a memory 230.
  • the transceiver 210 may be configured to transmit various signals, data and information to an external device, and to receive various signals, data and information to an external device.
  • the network node device 200 may be connected to an external device by wire and / or wirelessly.
  • the processor 220 may control the overall operation of the network node device 200, and may be configured to perform a function of calculating and processing information to be transmitted / received with an external device.
  • the memory 230 may store the processed information for a predetermined time and may be replaced with a component such as a buffer (not shown).
  • the processor 220 may be configured to perform the network node operation proposed in the present invention. Specifically, the processor 220 receives the out of coverage related information of the Remote UE, and after receiving the out of coverage related information of the Remote UE, it is determined to maintain the remote UE and the relay UE of the Remote UE in the connected mode. And downlink data may be transmitted to the remote UE.
  • the specific configuration of the terminal device 100 and the network device 200 as described above may be implemented so that the above-described matters described in various embodiments of the present invention can be applied independently or two or more embodiments are applied at the same time, overlapping The description is omitted for clarity.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of an apparatus, procedure, or function for performing the above-described functions or operations.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 eNB가 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는 방법에 있어서, eNB가 Remote UE의 out of coverage 관련 정보를 수신하는 단계; 상기 eNB가, 상기 Remote UE의 out of coverage 관련 정보를 수신 후, 상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE를 connected mode로 유지할 것을 결정하는 단계; 및 상기 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, Remote UE로의 하향링크 데이터 전송 방법이다.

Description

무선 통신 시스템에서 eNB가 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치
이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 eNB가 out of coverage인 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
무선 통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.
본 발명에서는 Relay UE를 통한 Remote UE의 네트워크 연결 서비스 (즉, Indirect 3GPP Communication), 특히 out of coverage인 Remote UE로 향하는 mobile terminating traffic을 효율적으로 전달하는 방법을 기술적 과제로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 eNB가 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는 방법에 있어서, eNB가 Remote UE의 out of coverage 관련 정보를 수신하는 단계; 상기 eNB가, 상기 Remote UE의 out of coverage 관련 정보를 수신 후, 상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE를 connected mode로 유지할 것을 결정하는 단계; 및 상기 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, Remote UE로의 하향링크 데이터 전송 방법이다.
본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는 eNB 장치에 있어서, 송수신 장치; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, Remote UE의 out of coverage 관련 정보를 수신하고, 상기 Remote UE의 out of coverage 관련 정보를 수신 후, 상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE를 connected mode로 유지할 것을 결정하며, 상기 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는, eNB 장치이다.
상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE를 connected mode로 유지할 것을 결정한 상기 eNB는, 상기 Remote UE 및 상기 릴레이 UE 모두에 대해 IDLE 모드로의 전환에 관련된 inactivity timer를 개시하지 않을 수 있다.
상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE를 connected mode로 유지할 것을 결정한 상기 eNB는, 상기 릴레이 UE로 하향링크 데이터 발생시 항상 페이징을 수행하지 않는 것일 수 있다.
상기 Remote UE는 IDLE 상태에서 out of coverage 가 된 것일 수 있다.
상기 eNB는 상기 Remote UE 의 user plane을 활성화시킬 수 있다.
상기 Remote UE는 out of coverage 에서 릴레이 UE를 통해 상기 eNB 로 어태치한 UE일 수 있다.
상기 Remote UE는 connected 상태에서 out of coverage 가 된 것일 수 있다.
상기 out of coverage 관련 정보는, 상기 Remote UE가 out of coverage인지를 나타내는 정보, Remote UE의 LTE-Uu (이는 network 쪽 interface로 해석 가능) 시그널 세기/상태 정보, Remote UE가 네트워크에 직접적으로 reachable하지 않음을 나타내는 정보, LTE-Uu를 사용한 통신이 불가능함을 나타내는 정보 중 하나일 수 있다.
상기 Remote UE가 in coverage 가 된 경우, 상기 eNB는 상기 Remote UE로부터 in coverage 관련 정보를 수신할 수 있다.
상기 eNB는 상기 in coverage 관련 정보를 수신한 후에는, inactivity timer를 개시 가능할 수 있다.
상기 eNB는 상기 in coverage 관련 정보를 수신한 후에는, 상기 Remote UE에게 하향링크 데이터 발생시 페이징 메시지 또는 하향링크 데이터 중 하나를 전송할 수 있다.
본 발명에 따르면, Remote UE가 out of coverage 이더라도 효율적으로 하향링크 데이터를 전달할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 EPC(Evolved Packet Core)를 포함하는 EPS(Evolved Packet System)의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 일반적인 E-UTRAN과 EPC의 아키텍처를 나타낸 예시도이다.
도 3은 제어 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 4는 사용자 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 5는 랜덤 액세스 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 무선자원제어(RRC) 계층에서의 연결 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 5G 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 릴레이의 다양한 시나리오를 보여주는 도면이다.
도 9 내지 도 11은 Remote UE에게 페이징을 수행할 수 있는 방법들이다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 노드 장치에 대한 구성을 예시한 도면이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802 계열 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 관련하여 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 다양한 무선 통신 시스템에서 사용될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 3GPP LTE 및 3GPP LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 문서에서 사용되는 용어들은 다음과 같이 정의된다.
- UMTS(Universal Mobile Telecommunications System): 3GPP에 의해서 개발된, GSM(Global System for Mobile Communication) 기반의 3 세대(Generation) 이동 통신 기술.
- EPS(Evolved Packet System): IP(Internet Protocol) 기반의 PS(packet switched) 코어 네트워크인 EPC(Evolved Packet Core)와 LTE/UTRAN 등의 액세스 네트워크로 구성된 네트워크 시스템. UMTS가 진화된 형태의 네트워크이다.
- NodeB: GERAN/UTRAN의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀(macro cell) 규모이다.
- eNodeB: E-UTRAN의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀(macro cell) 규모이다.
- UE(User Equipment): 사용자 기기. UE는 단말(terminal), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station) 등의 용어로 언급될 수도 있다. 또한, UE는 노트북, 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트 폰, 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있고, 또는 PC(Personal Computer), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다. MTC 관련 내용에서 UE 또는 단말이라는 용어는 MTC 디바이스를 지칭할 수 있다.
- HNB(Home NodeB): UMTS 네트워크의 기지국으로서 옥내에 설치하며 커버리지는 마이크로 셀(micro cell) 규모이다.
- HeNB(Home eNodeB): EPS 네트워크의 기지국으로서 옥내에 설치하며 커버리지는 마이크로 셀 규모이다.
- MME(Mobility Management Entity): 이동성 관리(Mobility Management; MM), 세션 관리(Session Management; SM) 기능을 수행하는 EPS 네트워크의 네트워크 노드.
- PDN-GW(Packet Data Network-Gateway)/PGW: UE IP 주소 할당, 패킷 스크리닝(screening) 및 필터링, 과금 데이터 취합(charging data collection) 기능 등을 수행하는 EPS 네트워크의 네트워크 노드.
- SGW(Serving Gateway): 이동성 앵커(mobility anchor), 패킷 라우팅(routing), 유휴(idle) 모드 패킷 버퍼링, MME가 UE를 페이징하도록 트리거링하는 기능 등을 수행하는 EPS 네트워크의 네트워크 노드.
- NAS(Non-Access Stratum): UE와 MME간의 제어 플레인(control plane)의 상위 단(stratum). LTE/UMTS 프로토콜 스택에서 UE와 코어 네트워크간의 시그널링, 트래픽 메시지를 주고 받기 위한 기능적인 계층으로서, UE의 이동성을 지원하고, UE와 PDN GW 간의 IP 연결을 수립(establish) 및 유지하는 세션 관리 절차를 지원하는 것을 주된 기능으로 한다.
- PDN(Packet Data Network): 특정 서비스를 지원하는 서버(예를 들어, MMS(Multimedia Messaging Service) 서버, WAP(Wireless Application Protocol) 서버 등)가 위치하고 있는 네트워크.
- PDN 연결: 하나의 IP 주소(하나의 IPv4 주소 및/또는 하나의 IPv6 프리픽스)로 표현되는, UE와 PDN 간의 논리적인 연결.
- RAN(Radio Access Network): 3GPP 네트워크에서 NodeB, eNodeB 및 이들을 제어하는 RNC(Radio Network Controller)를 포함하는 단위. UE 간에 존재하며 코어 네트워크로의 연결을 제공한다.
- HLR(Home Location Register)/HSS(Home Subscriber Server): 3GPP 네트워크 내의 가입자 정보를 가지고 있는 데이터베이스. HSS는 설정 저장(configuration storage), 아이덴티티 관리(identity management), 사용자 상태 저장 등의 기능을 수행할 수 있다.
- PLMN(Public Land Mobile Network): 개인들에게 이동통신 서비스를 제공할 목적으로 구성된 네트워크. 오퍼레이터 별로 구분되어 구성될 수 있다.
- Proximity Service (또는 ProSe Service 또는 Proximity based Service): 물리적으로 근접한 장치 사이의 디스커버리 및 상호 직접적인 커뮤니케이션 또는 기지국을 통한 커뮤니케이션 또는 제 3의 장치를 통한 커뮤니케이션이 가능한 서비스. 이때 사용자 평면 데이터(user plane data)는 3GPP 코어 네트워크(예를 들어, EPC)를 거치지 않고 직접 데이터 경로(direct data path)를 통해 교환된다.
- eRelay-UE: a Layer 2 relay in which a UE supports Indirect 3GPP Communication between an eRemote-UE and the 3GPP network, using E-UTRA, WLAN or Bluetooth between the eRemote-UE and the relay. 본 발명에서는 ProSe UE-to-Network Relay, UE-to-Network Relay, Relay, Relay UE, eRelay, Evolved ProSe UE-to-Network Relay 등으로 일컬어질 수 있다.
- eRemote-UE: a UE that is connected to a network using an Indirect 3GPP Communication. 본 발명에서는 ProSe Remote UE, Remote UE, Remote, eRemote, Evolved ProSe Remote UE 등으로 일컬어질 수 있다.
- Model A discovery: involves one UE announcing ‘I am here’. 이 모델은 ProSe direct 디스커버리에 참여하는 ProSe-enabled UEs의 두 가지 역할을 정의한다. 첫번째는, proximity 에서 디스커버리가 허용된 UE가 사용하는 정보들을 announce하는 Announcing UE이다. 두 번째는, announcing UE의 proximity에서 이러한 정보에 관심이 있는 Monitoring UE이다.
- Model B discovery: involves one UE asking ‘who is there’ and/or ‘are you there’. 이 모델은 ProSe direct 디스커버리에 참여하는 ProSe-enabled UEs의 두 가지 역할을 정의한다. 첫 번째로, 디스커버리를 위해 관심있는 것에 대한 정보를 포함하는 요청을 전송하는 Discoverer UE이다. 두 번째는, 디스커버러의 요청에 관련된 정보에 응답하는 요청 메시지를 수신하는 Discoveree UE이다. EPC(Evolved Packet Core)
도 1은 EPC(Evolved Packet Core)를 포함하는 EPS(Evolved Packet System)의 개략적인 구조를 나타내는 도면이다.
EPC는 3GPP 기술들의 성능을 향상하기 위한 SAE(System Architecture Evolution)의 핵심적인 요소이다. SAE는 다양한 종류의 네트워크 간의 이동성을 지원하는 네트워크 구조를 결정하는 연구 과제에 해당한다. SAE는, 예를 들어, IP 기반으로 다양한 무선 접속 기술들을 지원하고 보다 향상된 데이터 전송 캐퍼빌리티를 제공하는 등의 최적화된 패킷-기반 시스템을 제공하는 것을 목표로 한다.
구체적으로, EPC는 3GPP LTE 시스템을 위한 IP 이동 통신 시스템의 코어 네트워크(Core Network)이며, 패킷-기반 실시간 및 비실시간 서비스를 지원할 수 있다. 기존의 이동 통신 시스템(즉, 2 세대 또는 3 세대 이동 통신 시스템)에서는 음성을 위한 CS(Circuit-Switched) 및 데이터를 위한 PS(Packet-Switched)의 2 개의 구별되는 서브-도메인을 통해서 코어 네트워크의 기능이 구현되었다. 그러나, 3 세대 이동 통신 시스템의 진화인 3GPP LTE 시스템에서는, CS 및 PS의 서브-도메인들이 하나의 IP 도메인으로 단일화되었다. 즉, 3GPP LTE 시스템에서는, IP 캐퍼빌리티(capability)를 가지는 단말과 단말 간의 연결이, IP 기반의 기지국(예를 들어, eNodeB(evolved Node B)), EPC, 애플리케이션 도메인(예를 들어, IMS(IP Multimedia Subsystem))을 통하여 구성될 수 있다. 즉, EPC는 단-대-단(end-to-end) IP 서비스 구현에 필수적인 구조이다.
EPC는 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 1에서는 그 중에서 일부에 해당하는, SGW(Serving Gateway), PDN GW(Packet Data Network Gateway), MME(Mobility Management Entity), SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node), ePDG(enhanced Packet Data Gateway)를 도시한다.
SGW(또는 S-GW)는 무선 접속 네트워크(RAN)와 코어 네트워크 사이의 경계점으로서 동작하고, eNodeB와 PDN GW 사이의 데이터 경로를 유지하는 기능을 하는 요소이다. 또한, 단말이 eNodeB에 의해서 서빙(serving)되는 영역에 걸쳐 이동하는 경우, SGW는 로컬 이동성 앵커 포인트(anchor point)의 역할을 한다. 즉, E-UTRAN (3GPP 릴리즈-8 이후에서 정의되는 Evolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network) 내에서의 이동성을 위해서 SGW를 통해서 패킷들이 라우팅될 수 있다. 또한, SGW는 다른 3GPP 네트워크(3GPP 릴리즈-8 전에 정의되는 RAN, 예를 들어, UTRAN 또는 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network)와의 이동성을 위한 앵커 포인트로서 기능할 수도 있다.
PDN GW(또는 P-GW)는 패킷 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종료점(termination point)에 해당한다. PDN GW는 정책 집행 특징(policy enforcement features), 패킷 필터링(packet filtering), 과금 지원(charging support) 등을 지원할 수 있다. 또한, 3GPP 네트워크와 비-3GPP 네트워크 (예를 들어, I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)과 같은 신뢰되지 않는 네트워크, CDMA(Code Division Multiple Access) 네트워크나 WiMax와 같은 신뢰되는 네트워크)와의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트 역할을 할 수 있다.
도 1의 네트워크 구조의 예시에서는 SGW와 PDN GW가 별도의 게이트웨이로 구성되는 것을 나타내지만, 두 개의 게이트웨이가 단일 게이트웨이 구성 옵션(Single Gateway Configuration Option)에 따라 구현될 수도 있다.
MME는, UE의 네트워크 연결에 대한 액세스, 네트워크 자원의 할당, 트래킹(tracking), 페이징(paging), 로밍(roaming) 및 핸드오버 등을 지원하기 위한 시그널링 및 제어 기능들을 수행하는 요소이다. MME는 가입자 및 세션 관리에 관련된 제어 평면(control plane) 기능들을 제어한다. MME는 수많은 eNodeB들을 관리하고, 다른 2G/3G 네트워크에 대한 핸드오버를 위한 종래의 게이트웨이의 선택을 위한 시그널링을 수행한다. 또한, MME는 보안 과정(Security Procedures), 단말-대-네트워크 세션 핸들링(Terminal-to-network Session Handling), 유휴 단말 위치결정 관리(Idle Terminal Location Management) 등의 기능을 수행한다.
SGSN은 다른 3GPP 네트워크(예를 들어, GPRS 네트워크)에 대한 사용자의 이동성 관리 및 인증(authentication)과 같은 모든 패킷 데이터를 핸들링한다.
ePDG는 신뢰되지 않는 비-3GPP 네트워크(예를 들어, I-WLAN, WiFi 핫스팟(hotspot) 등)에 대한 보안 노드로서의 역할을 한다.
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, IP 캐퍼빌리티를 가지는 단말은, 3GPP 액세스는 물론 비-3GPP 액세스 기반으로도 EPC 내의 다양한 요소들을 경유하여 사업자(즉, 오퍼레이터(operator))가 제공하는 IP 서비스 네트워크(예를 들어, IMS)에 액세스할 수 있다.
또한, 도 1에서는 다양한 레퍼런스 포인트들(예를 들어, S1-U, S1-MME 등)을 도시한다. 3GPP 시스템에서는 E-UTRAN 및 EPC의 상이한 기능 개체(functional entity)들에 존재하는 2 개의 기능을 연결하는 개념적인 링크를 레퍼런스 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음의 표 1은 도 1에 도시된 레퍼런스 포인트를 정리한 것이다. 표 1의 예시들 외에도 네트워크 구조에 따라 다양한 레퍼런스 포인트들이 존재할 수 있다.
레퍼런스 포인트 설명
S1-MME E-UTRAN와 MME 간의 제어 플레인 프로토콜에 대한 레퍼런스 포인트(Reference point for the control plane protocol between E-UTRAN and MME)
S1-U 핸드오버 동안 eNB 간 경로 스위칭 및 베어러 당 사용자 플레인 터널링에 대한 E-UTRAN와 SGW 간의 레퍼런스 포인트(Reference point between E-UTRAN and Serving GW for the per bearer user plane tunnelling and inter eNodeB path switching during handover)
S3 유휴(idle) 및/또는 활성화 상태에서 3GPP 액세스 네트워크 간 이동성에 대한 사용자 및 베어러 정보 교환을 제공하는 MME와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 이 레퍼런스 포인트는 PLMN-내 또는 PLMN-간(예를 들어, PLMN-간 핸드오버의 경우)에 사용될 수 있음) (It enables user and bearer information exchange for inter 3GPP access network mobility in idle and/or active state. This reference point can be used intra-PLMN or inter-PLMN (e.g. in the case of Inter-PLMN HO).)
S4 (GPRS 코어와 SGW의 3GPP 앵커 기능 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 제공하는 SGW와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 또한, 직접 터널이 수립되지 않으면, 사용자 플레인 터널링을 제공함(It provides related control and mobility support between GPRS Core and the 3GPP Anchor function of Serving GW. In addition, if Direct Tunnel is not established, it provides the user plane tunnelling.)
S5 SGW와 PDN GW 간의 사용자 플레인 터널링 및 터널 관리를 제공하는 레퍼런스 포인트. 단말 이동성으로 인해, 그리고 요구되는 PDN 연결성을 위해서 SGW가 함께 위치하지 않은 PDN GW로의 연결이 필요한 경우, SGW 재배치를 위해서 사용됨(It provides user plane tunnelling and tunnel management between Serving GW and PDN GW. It is used for Serving GW relocation due to UE mobility and if the Serving GW needs to connect to a non-collocated PDN GW for the required PDN connectivity.)
S11 MME와 SGW 간의 레퍼런스 포인트
SGi PDN GW와 PDN 간의 레퍼런스 포인트. PDN은, 오퍼레이터 외부 공용 또는 사설 PDN이거나 예를 들어, IMS 서비스의 제공을 위한 오퍼레이터-내 PDN일 수 있음. 이 레퍼런스 포인트는 3GPP 액세스의 Gi에 해당함(It is the reference point between the PDN GW and the packet data network. Packet data network may be an operator external public or private packet data network or an intra operator packet data network, e.g. for provision of IMS services. This reference point corresponds to Gi for 3GPP accesses.)
도 1에 도시된 레퍼런스 포인트 중에서 S2a 및 S2b는 비-3GPP 인터페이스에 해당한다. S2a는 신뢰되는 비-3GPP 액세스 및 PDN GW 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 사용자 평면에 제공하는 레퍼런스 포인트이다. S2b는 ePDG 및 PDN GW 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 사용자 평면에 제공하는 레퍼런스 포인트이다.
도 2는 일반적인 E-UTRAN과 EPC의 아키텍처를 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, eNodeB는 RRC(Radio Resource Control) 연결이 활성화되어 있는 동안 게이트웨이로의 라우팅, 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송, 브로드캐스터 채널(BCH)의 스케줄링 및 전송, 업링크 및 다운링크에서의 자원을 UE에게 동적 할당, eNodeB의 측정을 위한 설정 및 제공, 무선 베어러 제어, 무선 허가 제어(radio admission control), 그리고 연결 이동성 제어 등을 위한 기능을 수행할 수 있다. EPC 내에서는 페이징 발생, LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 평면이 암호화, SAE 베어러 제어, NAS 시그널링의 암호화 및 무결성 보호 기능을 수행할 수 있다.
도 3은 단말과 기지국 사이의 제어 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 예시도이고, 도 4는 단말과 기지국 사이의 사용자 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸 예시도이다.
상기 무선 인터페이스 프로토콜은 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한다. 상기 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크계층(Data Link Layer) 및 네트워크계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling) 전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다.
상기 프로토콜 계층들은 통신 시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.
이하에서, 상기 도 3에 도시된 제어 평면의 무선프로토콜과, 도 4에 도시된 사용자 평면에서의 무선 프로토콜의 각 계층을 설명한다.
제1 계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 상기 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송 채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 상기 전송 채널을 통해 매체접속제어계층과 물리계층 사이의 데이터가 전달된다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 전달된다.
물리채널(Physical Channel)은 시간축 상에 있는 여러 개의 서브프레임과 주파수축상에 있는 여러 개의 서브 캐리어(Sub-carrier)로 구성된다. 여기서, 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 축 상에 복수의 심볼 (Symbol)들과 복수의 서브 캐리어들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼(Symbol)들과 복수의 서브캐리어들로 구성된다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 1개의 서브프레임에 해당하는 1ms이다.
상기 송신측과 수신측의 물리계층에 존재하는 물리 채널들은 3GPP LTE에 따르면, 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
제2계층에는 여러 가지 계층이 존재한다.
먼저 제2계층의 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 다양한 논리채널 (Logical Channel)을 다양한 전송채널에 매핑시키는 역할을 하며, 또한 여러 논리채널을 하나의 전송채널에 매핑시키는 논리채널 다중화 (Multiplexing)의 역할을 수행한다. MAC 계층은 상위계층인 RLC 계층과는 논리채널 (Logical Channel)로 연결되어 있으며, 논리채널은 크게 전송되는 정보의 종류에 따라 제어평면(Control Plane)의 정보를 전송하는 제어채널(Control Channel)과 사용자평면(User Plane)의 정보를 전송하는 트래픽채널(Traffic Channel)로 나뉜다.
제2 계층의 무선링크제어 (Radio Link Control; RLC) 계층은 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할 (Segmentation) 및 연결 (Concatenation)하여 하위계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할을 수행한다.
제2 계층의 패킷데이터수렴 (Packet Data Convergence Protocol; PDCP) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더압축 (Header Compression) 기능을 수행한다. 또한, LTE 시스템에서는 PDCP 계층이 보안 (Security) 기능도 수행하는데, 이는 제 3자의 데이터 감청을 방지하는 암호화 (Ciphering)와 제 3자의 데이터 조작을 방지하는 무결성 보호 (Integrity protection)로 구성된다.
제3 계층의 가장 상부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함) 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선 운반자(Radio Bearer; RB라 약칭함)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 E-UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다.
상기 단말의 RRC와 무선망의 RRC계층 사이에 RRC 연결(RRC connection)이 있을 경우, 단말은 RRC연결상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC유휴 모드(Idle Mode)에 있게 된다.
이하 단말의 RRC 상태 (RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 설명한다. RRC 상태란 단말의 RRC가 E-UTRAN의 RRC와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC_CONNECTED 상태(state), 연결되어 있지 않은 경우는 RRC_IDLE 상태라고 부른다. RRC_CONNECTED 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC_IDLE 상태의 단말은 E-UTRAN이 단말의 존재를 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 TA(Tracking Area) 단위로 핵심망이 관리한다. 즉, RRC_IDLE 상태의 단말은 셀에 비하여 큰 지역 단위로 해당 단말의 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 해당 단말이 RRC_CONNECTED 상태로 천이하여야 한다. 각 TA는 TAI(Tracking area identity)를 통해 구분된다. 단말은 셀에서 방송(broadcasting)되는 정보인 TAC(Tracking area code)를 통해 TAI를 구성할 수 있다.
사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 연결을 맺고, 핵심망에 단말의 정보를 등록한다. 이 후, 단말은 RRC_IDLE 상태에 머무른다. RRC_IDLE 상태에 머무르는 단말은 필요에 따라서 셀을 (재)선택하고, 시스템 정보(System information)나 페이징 정보를 살펴본다. 이를 셀에 캠프 온(Camp on)한다고 한다. RRC_IDLE 상태에 머물러 있던 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정 (RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN의 RRC와 RRC 연결을 맺고 RRC_CONNECTED 상태로 천이한다. RRC_IDLE 상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도, 데이터 전송 시도 등이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
상기 RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management)등의 기능을 수행한다.
아래는 도 3에 도시된 NAS 계층에 대하여 상세히 설명한다.
NAS 계층에 속하는 eSM (evolved Session Management)은 Default Bearer 관리, Dedicated Bearer관리와 같은 기능을 수행하여, 단말이 망으로부터 PS서비스를 이용하기 위한 제어를 담당한다. Default Bearer 자원은 특정 Packet Data Network(PDN)에 최초 접속 할 시에 망에 접속될 때 망으로부터 할당 받는다는 특징을 가진다. 이때, 네트워크는 단말이 데이터 서비스를 사용할 수 있도록 단말이 사용 가능한 IP 주소를 할당하며, 또한 default bearer의 QoS를 할당해준다. LTE에서는 크게 데이터 송수신을 위한 특정 대역폭을 보장해주는 GBR(Guaranteed bit rate) QoS 특성을 가지는 bearer와 대역폭의 보장 없이 Best effort QoS 특성을 가지는 Non-GBR bearer의 두 종류를 지원한다. Default bearer의 경우 Non-GBR bearer를 할당 받는다. Dedicated bearer의 경우에는 GBR또는 Non-GBR의 QoS특성을 가지는 bearer를 할당 받을 수 있다.
네트워크에서 단말에게 할당한 bearer를 EPS(evolved packet service) bearer라고 부르며, EPS bearer를 할당 할 때 네트워크는 하나의 ID를 할당하게 된다. 이를 EPS Bearer ID라고 부른다. 하나의 EPS bearer는 MBR(maximum bit rate) 또는/그리고 GBR(guaranteed bit rate)의 QoS 특성을 가진다.
도 5는 3GPP LTE에서 랜덤 액세스 과정을 나타낸 흐름도이다.
랜덤 액세스 과정은 UE가 기지국과 UL 동기를 얻거나 UL 무선자원을 할당받기 위해 사용된다.
UE는 루트 인덱스(root index)와 PRACH(physical random access channel) 설정 인덱스(configuration index)를 eNodeB로부터 수신한다. 각 셀마다 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스에 의해 정의되는 64개의 후보(candidate) 랜덤 액세스 프리앰블이 있으며, 루트 인덱스는 단말이 64개의 후보 랜덤 액세스 프리앰블을 생성하기 위한 논리적 인덱스이다.
랜덤 액세스 프리앰블의 전송은 각 셀마다 특정 시간 및 주파수 자원에 한정된다. PRACH 설정 인덱스는 랜덤 액세스 프리앰블의 전송이 가능한 특정 서브프레임과 프리앰블 포맷을 지시한다.
UE는 임의로 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 eNodeB로 전송한다. UE는 64개의 후보 랜덤 액세스 프리앰블 중 하나를 선택한다. 그리고, PRACH 설정 인덱스에 의해 해당되는 서브프레임을 선택한다. UE는 은 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 선택된 서브프레임에서 전송한다.
상기 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 eNodeB는 랜덤 액세스 응답(random access response, RAR)을 UE로 보낸다. 랜덤 액세스 응답은 2단계로 검출된다. 먼저 UE는 RA-RNTI(random access-RNTI)로 마스킹된 PDCCH를 검출한다. UE는 검출된 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 MAC(Medium Access Control) PDU(Protocol Data Unit) 내의 랜덤 액세스 응답을 수신한다.
도 6은 무선자원제어(RRC) 계층에서의 연결 과정을 나타낸다.
도 6에 도시된 바와 같이 RRC 연결 여부에 따라 RRC 상태가 나타나 있다. 상기 RRC 상태란 UE의 RRC 계층의 엔티티(entity)가 eNodeB의 RRC 계층의 엔티티와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태(connected state)라고 하고, 연결되어 있지 않은 상태를 RRC 유휴 모드(idle state)라고 부른다.
상기 연결 상태(Connected state)의 UE는 RRC 연결(connection)이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 UE를 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 유휴 모드(idle state)의 UE는 eNodeB가 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트래킹 지역(Tracking Area) 단위로 핵심망(Core Network)이 관리한다. 상기 트래킹 지역(Tracking Area)은 셀들의 집합단위이다. 즉, 유휴 모드(idle state) UE는 큰 지역 단위로 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 단말은 연결 상태(connected state)로 천이해야 한다.
사용자가 UE의 전원을 맨 처음 켰을 때, 상기 UE는 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 유휴 모드(idle state)에 머무른다. 상기 유휴 모드(idle state)에 머물러 있던 UE는 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 eNodeB의 RRC 계층과 RRC 연결을 맺고 RRC 연결 상태(connected state)로 천이한다.
상기 유휴 모드(Idle state)에 있던 UE가 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 또는 상향 데이터 전송 등이 필요하다거나, 아니면 EUTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
유휴 모드(idle state)의 UE가 상기 eNodeB와 RRC 연결을 맺기 위해서는 상기한 바와 같이 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 진행해야 한다. RRC 연결 과정은 크게, UE가 eNodeB로 RRC 연결 요청 (RRC connection request) 메시지 전송하는 과정, eNodeB가 UE로 RRC 연결 설정 (RRC connection setup) 메시지를 전송하는 과정, 그리고 UE가 eNodeB로 RRC 연결 설정 완료 (RRC connection setup complete) 메시지를 전송하는 과정을 포함한다. 이와 같은 과정에 대해서 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
1) 유휴 모드(Idle state)의 UE는 통화 시도, 데이터 전송 시도, 또는 eNodeB의 페이징에 대한 응답 등의 이유로 RRC 연결을 맺고자 할 경우, 먼저 상기 UE는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 eNodeB로 전송한다.
2) 상기 UE로부터 RRC 연결 요청 메시지를 수신하면, 상기 eNB는 무선 자원이 충분한 경우에는 상기 UE의 RRC 연결 요청을 수락하고, 응답 메시지인 RRC 연결 설정(RRC connection setup) 메시지를 상기 UE로 전송한다.
3) 상기 UE가 상기 RRC 연결 설정 메시지를 수신하면, 상기 eNodeB로 RRC 연결 설정 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송한다. 상기 UE가 RRC 연결 설정 메시지를 성공적으로 전송하면, 비로소 상기 UE는 eNodeB과 RRC 연결을 맺게 되고 RRC 연결 모드로 천이한다.
종래 EPC에서의 MME는 Next Generation system(또는 5G CN(Core Network))에서는 AMF(Core Access and Mobility Management Function)와 SMF(Session Management Function)로 분리되었다. 이에 UE와의 NAS interaction 및 MM(Mobility Management)은 AMF가, 그리고 SM(Session Management)은 SMF가 수행하게 된다. 또한 SMF는 user-plane 기능을 갖는, 즉 user traffic을 라우팅하는 gateway인 UPF(User Plane Function)를 관리하는데, 이는 종래 EPC에서 S-GW와 P-GW의 control-plane 부분은 SMF가 담당하고, user-plane 부분은 UPF가 담당하는 것으로 간주할 수 있다. User traffic의 라우팅을 위해 RAN과 DN(Data Network) 사이에 UPF는 하나 이상이 존재할 수 있다. 즉, 종래 EPC는 5G에서 도 7에 예시된 바와 같이 구성될 수 있다. 또한, 종래 EPS에서의 PDN connection에 대응하는 개념으로 5G system에서는 PDU(Protocol Data Unit) session이 정의되었다. PDU session은 IP type 뿐만 아니라 Ethernet type 또는 unstructured type의 PDU connectivity service를 제공하는 UE와 DN 간의 association을 일컫는다. 그 외에 UDM(Unified Data Management)은 EPC의 HSS에 대응되는 기능을 수행하며, PCF(Policy Control Function)은 EPC의 PCRF에 대응되는 기능을 수행한다. 물론 5G system의 요구사항을 만족하기 위해 그 기능들이 확장된 형태로 제공될 수 있다. 5G system architecture, 각 function, 각 interface에 대한 자세한 사항은 TS 23.501을 준용한다.
3GPP Release 14에서는 non-Public Safety 단말에 대해서도 relay UE를 통해 네트워크 연결 서비스를 받도록 하고자 SA1에서 service requirements 작업하였다. 이와 같이 relay UE를 통해 네트워크 연결 서비스를 받는 단말로는 대표적으로 wearable 기기가 거론되고 있다. 아래는 service requirements 작업을 위한 WID (REAR: Remote UE access via relay UE)의 objective이다 (SP-160511 참고) 이 작업 항목의 목적은 UICC가 있는 UE가 Evolved ProSe UE-to-Network Relay를 통해 네트워크에 연결하기 위한 서비스 요구 사항을 지정하는 것이다. Evolved ProSe UE-to-Network Relay는 E-UTRAN을 사용하여 EPC에 연결하는 것으로 가정한다. 이와 관련해 다음 표 2의 내용들이 고려된다.
Figure PCTKR2018006455-appb-I000001
TS 22.278의 7B절 (Indirect 3GPP Communication) 및 7C절 (Requirements for 릴레이 UE selection for Evolved ProSe 리모트 UE access via an Evolved ProSe UE-to-Network Relay)은 REAR를 위한 service requirement들을 기술하고 있다. 또한, TR 36.746에서는 상기의 REAR service requirement를 만족시키기 위해 솔루션을 개발 중에 있다. 특히, 4.3절에는 도 8에 예시된 것과 같은 다양한 시나리오를 기술하고 있다.
도 8에서 evolved ProSe Remote UE를 위한 'In coverage'는 확장된 커버리지를 포함할 수 있다. 이하에서 '링크된(linked)'은 evolved ProSe Remote UE와 evolved ProSe UE 간 네트워크 중계 장치 사이에 근거리 링크가 설정되어 있고, 두 UE가 어느 방향으로든 데이터를 교환할 수 있음을 의미한다. PC5를 위해, '링크된(linked)' 상태는 수립된 PC5 연결 상태와 같다. evolved ProSe Remote UE와 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE 사이의 신뢰 관계는 필요하다면 상위 계층에 의해 처리된다고 가정한다. 수립되는 신뢰 관계의 상태는 '연관된(associated)'으로 정의된다.
도 8의 시나리오 2에서는 evolved ProSe Remote UE 또는 네트워크가 evolved ProSe Remote UE와 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE 간의 링크를 수립할 수 있다. 시나리오 3에서는 evolved ProSe Remote UE 또는 네트워크가 evolved ProSe Remote UE와 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE 사이에 링크를 수립할 수 있다. 네트워크에서 시작된 경우에 대한 추가 제한이 있어야 할 수 있다.
evolved ProSe Remote UE는 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE와 링크되어 있는 동안 RRC_CONNECTED일 필요가 없다. evolved ProSe UE-to-Network Relay UE는 evolved ProSe Remote UE와 링크되는 동안 RRC_IDLE일 수 있다. evolved ProSe Remote UE 및 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE의 RRC 접속 상태는 PC5/non-3GPP 접속의 접속 상태와 독립적으로 변할 수 있다. 유니캐스트 데이터가 중계되는 동안 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE 및 evolved ProSe Remote UE는 모두 RRC_CONNECTED이다.
evolved ProSe Remote UE를 기술하기 위해 사용될 때, RRC_CONNECTED는 UE가 eNB에서 컨텍스트를 갖는다는 것을 의미한다. evolved ProSe UE-to-Network Realy UE는 유니 캐스트 및 멀티 캐스트 서비스를 모두 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, Remote UE와 Relay UE는 서로 연결 관계를 형성한 후에 RRC_CONNECTED 상태를 계속 유지할 필요가 없다. 또한, Remote UE의 RRC connection 상태와 Relay UE의 RRC connection 상태는 서로 독립적으로 변경될 수 있다. 이에 TR 36.746v1.0.0 (5.1.2.2 Paging for evolved ProSe Remote UE)에서는 아래와 같이 idle 상태인 Remote UE를 paging하는 방법으로 옵션 1 내지 3이 기술되어 있다.
a) 옵션 1
evolved ProSe Remote UE는 Uu 인터페이스를 통해 자신의 paging occasion (PO)를 모니터링하므로, evolved ProSe UE-to-Network Relay UE는 근거리 링크를 통해 evolved ProSe Remote UE의 페이징을 중계할 필요가 없다. 단일 수신기를 가진 evolved ProSe Remote UE는 Uu 만을 모니터링해야할 필요가 있는데 이는 evolved ProSe Remote UE가 Uu를 통해 PO를 모니터링하면서 동시에 데이터를 보내거나 수신하기 위해 PC5 인터페이스를 통해 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE에 연결할 수 없기 때문이다. 이 옵션은 도 9에 나와 있다. 옵션 1의 장점은, evolved ProSe UE-to-Network Relay UE는 근거리 링크를 통해 evolved ProSe Remote UE의 페이징을 릴레이할 필요가 없으므로 L2 릴레이 UE에 대한 추가 전력 소비 및 SL(SideLink) 자원의 추가 사용이 필요하지 않다. 옵션 1의 단점은, evolved ProSe Remote UE가 E-UTRAN 범위를 벗어나는 경우에는 적용할 수 없다는 것이다. evolved ProSe Remote UE가 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE에 링크되어 있는 경우, evolved ProSe Remote UE는 단거리 링크의 수신에 더하여 다운 링크를 통한 페이징 수신을 시도할 필요가 있다. 이로 인해 evolved ProSe Remote UE의 전력 효율이 떨어진다.
b) 옵션 2
evolved ProSe UE-to-Network Relay UE는 자신의 PO 외에도 링크된 evolved ProSe Remote UE의 PO를 모니터링한다. evolved ProSe Remote UE는 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE에 링크되는 동안 다운 링크를 통해 페이징 수신을 시도할 필요가 없다. evolved ProSe UE-to-Network Relay UE는 다수의 PO를 모니터링 할 필요가 있을 수 있다. evolved ProSe UE-to-Network Relay UE는 evolved ProSe Remote UE의 PO를 알아야 하고, 페이징 메시지를 디코딩하고 페이징이 어떤 evolved ProSe Remote UE에 대한 것인지 결정해야 한다. 또한, evolved ProSe UE-to-Network Relay UE는 근거리 링크를 통해 evolved ProSe Remote UE의 페이징을 릴레이할 필요가 있을 수 있다. 이 옵션은 도 10에 나와 있다.
옵션 2의 장점은, evolved ProSe Remote UE가 E-UTRAN 커버리지 안팎에있을 때 일반적으로 적용할 수 있다는 것이다. evolved ProSe Remote UE는 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE에 링크되어 있는 동안 다운링크를 통해 페이징 수신을 시도할 필요가 없다. 이는 evolved ProSe Remote UE의 전력 효율을 향상시킨다. evolved ProSe Remote UE와 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE가 연결되어 있는지 또는 연관되어 있는지를 네트워크가 알 필요가 없다.
옵션 2의 단점은, evolved ProSe UE-to-Network Relay UE는 여러 개의 PO를 모니터링 해야 한다는 것이다. evolved ProSe UE-to-Network Relay UE에 연결된 evolved ProSe Remote UE의 수에 따라 전력 소모가 증가할 수 있으므로, evolved ProSe UE-to-Network Relay UE의 전력 효율이 낮다. evolved ProSe UE-to-Network Relay UE는 근거리 링크를 통해 evolved ProSe Remote UE의 페이징을 릴레이할 필요가 있다. 이로 인해 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE 및 SL 리소스의 추가 사용에 대한 추가 전력 소비가 발생한다.
c) 옵션 3
ProSe UE-to-Network Relay UE는 자신의 PO 만 모니터하고, evolved ProSe Remote UE를 위한 페이징 또한 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE의 PO에서 전송된다. evolved ProSe Remote UE는 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE에 링크되는 동안 다운 링크를 통해 페이징 수신을 시도할 필요가 없다. evolved ProSe UE-to-Network Relay UE는 페이징 메시지를 디코딩하여 어떤 evolved ProSe Remote UE를 위한 페이징인지를 결정하고 근거리 링크를 통해 evolved ProSe Remote UE의 페이징을 릴레이할 필요가 있다. evolved ProSe Remote UE를 페이징하기 위해, 코어 네트워크 (즉, MME)는 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE와 evolved ProSe Remote UE 사이의 링크 된 상태를 알 필요가 있으며 evolved ProSe Remote UE의 페이징 메시지가 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE의 PO에 발생하도록 재 매핑해야 한다. 이 옵션은 도 11에 나와 있다.
옵션 3의 장점은, evolved ProSe Remote UE가 E-UTRAN 커버리지 안팎에있을 때 일반적으로 적용할 수 있음이다. evolved ProSe Remote UE는 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE에 링크되어 있는 동안 다운링크를 통해 페이징 수신을 시도할 필요가 없다. 이는 evolved ProSe Remote UE의 전력 효율을 향상시킨다. evolved ProSe UE-to-Network Relay UE는 다중 PO를 모니터링 할 필요가 없다. 이것은 옵션 2에 비해 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE에 대해보다 전력 효율이 높다.
옵션 3의 단점은, evolved ProSe UE-to-Network Relay UE는 근거리 링크를 통해 evolved ProSe Remote UE의 페이징을 릴레이할 필요가 있고, 이로 인해 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE 및 SL 리소스의 추가 사용에 대한 추가 전력 소비가 발생한다. 네트워크는 evolved ProSe UE-to-Network Relay UE와 evolved ProSe Remote UE 사이의 링크 된 상태를 알아야 한다.
상술한 Remote UE의 페이징 방안 중 Option 1은 Remote UE가 직접 자신의 페이징 여부를 확인하는 방법으로 페이징 관련하여 Relay UE의 도움을 받을 필요가 없으나 out of coverage에 있는 Remote UE의 경우 자신의 페이징 여부를 확인할 수 없는 문제가 있다. 반면 Option 2와 Option 3은 Relay UE가 Remote UE를 대신하여 Remote UE로의 페이징 여부를 확인하는 방법으로 out of coverage에 있는 Remote UE도 지원 가능하지만 Relay UE 및 network에 다양한 impact이 존재한다.
따라서, 이하에서는 Relay UE를 통한 Remote UE의 네트워크 연결 서비스 (즉, Indirect 3GPP Communication), 특히 out of coverage인 Remote UE로 향하는 mobile terminating traffic을 효율적으로 전달하는 방법에 대해 살펴본다.
이하의 설명에서 connected 상태는 RRC_Connected 또는 ECM_Connected 중 하나 이상을 의미할 수 있다. 그리고 idle 상태는 RRC_Idle 또는 ECM_Idle 중 하나 이상을 의미할 수 있다. 또한, 이하의 설명에서, in coverage는 E-UTRAN의 coverage 안에 있음, 'served by E-UTRAN'으로 해석될 수 있다. 반면, out of coverage(OoC)는 E-UTRAN coverage 밖에 있음, 'not served by E-UTRAN'으로 해석될 수 있다. 이하에서, mobile terminating traffic은 data (즉, user traffic) 뿐만 아니라, Remote UE로 향하는 signalling (대표적으로는 NAS signalling)도 포함한다.
실시예 1
본 발명의 일 실시예에 의한 eNB는 Remote UE의 out of coverage 관련 정보를 수신하고, 상기 Remote UE의 out of coverage (이하, OcC라고도 함) 관련 정보를 수신 후, 상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE를 connected mode로 유지할 것을 결정할 수 있다. 상기 Remote UE의 OoC 관련 정보가 결국 eNB 및/또는 MME에게 전송됨으로써, 네트워크는 Remote UE 및 Relay UE를 connected 상태로 유지한다. 만약, Remote UE 및/또는 Relay UE가 idle 상태라면 우선 connected 상태로 전환시킨 후 connected 상태를 유지한다.
상기와 같이 Remote UE 또는 Relay UE가 idle 상태에서 connected 상태로 전환되는 동작은 UE가 RRC Connection Request, Service Request, Attach Request 메시지 등을 네트워크로 전송한 바, 자연스럽게 수행될 수도 있다. 만약, eNB 주도로 Remote UE 및 Relay UE를 connected 상태로 유지한다면, eNB는 두 UE에 대해 inactivity timer를 개시하지 않음으로써 S1 release 절차를 하지 않는 것으로 connected 상태로 계속 유지시킬 수 있다. 즉, 상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE를 connected mode로 유지할 것을 결정한 상기 eNB는, 상기 Remote UE 및 상기 릴레이 UE 양자 모두에 대해 IDLE 모드로의 전환에 관련된 inactivity timer를 개시하지 않을 수 있다. 만약, MME 주도로 Remote UE 및 Relay UE를 connected 상태로 유지한다면, eNB가 MME에게 S1 release를 요청하더라도 MME는 이를 거절함으로써 connected 상태로 계속 유지시킬 수 있다.
이후, 상기 Remote UE로의 하향링크 데이터를 수신하면, 이를 상기 Remote UE로 전송하게 된다. 상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE가 connected mode로 유지되기 때문에 페이징을 수행할 필요가 없다. 즉, 상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE를 connected mode로 유지할 것을 결정한 상기 eNB는, 상기 릴레이 UE로 하향링크 데이터 발생시 항상 페이징을 수행하지 않을 수 있다.
이와 같이 구성함으로써, Remote UE가 in coverage에 있는 경우 (이는 Remote UE가 직접 eNB로부터 paging을 수신할 수 있는 경우 또는 Remote UE가 LTE-Uu를 통해 페이징 여부를 확인할 수 있는 경우로 해석될 수 있음) Remote UE 자신이 직접 페이징 여부를 확인하되, Remote UE가 out of coverage에 있는 경우 (이는 Remote UE가 직접 eNB로부터 paging을 수신할 수 없는 경우 또는 Remote UE가 LTE-Uu를 통해 페이징 여부를 확인할 수 없는 경우로 해석될 수 있음) Remote UE 및 Relay UE를 connected 상태로 유지함으로써 Remote UE로 향하는 mobile terminating traffic이 발생한 경우 페이징 없이 Relay UE를 통해 Remote UE로 전송하도록 할 수 있다.
상기 out of coverage 관련 정보는, 상기 Remote UE가 out of coverage인지를 나타내는 정보, Remote UE의 LTE-Uu (이는 network 쪽 interface로 해석 가능) 시그널 세기/상태 정보, Remote UE가 네트워크에 (직접적으로) reachable하지 않음을 나타내는 정보, LTE-Uu를 사용한 통신이 불가능함을 나타내는 정보 중 하나일 수 있다. 구체적으로, Remote UE가 out of coverage인지를 나타내는 정보는 다양한 형태로 나타낼 수 있다. 예컨대, flag/indicator 형태로 또는 Remote UE가 위치한 cell 정보 (NULL 값의 cell ID 내지는 out of coverage를 나타내는 특정 cell ID를 포함함으로써 out of coverage로 간주하는 등) 형태 등일 수 있다. 또한, Remote UE의 LTE-Uu (이는 network 쪽 interface로 해석 가능) 시그널 세기 또는 상태 정보는 실제 시그널 세기를 나타낼 수도 있고, ‘강/중/약/없음’ 과 같이 레벨 형태로 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 시그널 세기가 어떤 threshold 이하로 떨어지면 OoC로 간주, 또는 시그널 레벨이 ‘없음’이면 OoC로 간주하는 등의 형태일 수 있다.
계속해서, 상기 Remote UE가 in coverage 가 된 경우, 상기 eNB는 상기 Remote UE로부터 in coverage 관련 정보를 수신할 수 있는데, 이하에서는 이와 관련된 내용을 살펴본다.
Remote UE의 in coverage 관련 정보는 다음 중 i) 내지 iv) 중 하나 이상의 정보를 명시적으로 또는 암시적으로 또는 함축적으로 나타내는 것이다.
I) Remote UE가 in coverage인지를 나타내는 정보 (이는 다양한 형태로 나타낼 수 있다. 예컨대, flag/indicator 형태로 또는 Remote UE가 위치한 cell 정보 형태로 등등)
II) Remote UE의 LTE-Uu (이는 network 쪽 interface로 해석 가능) 시그널 세기 또는 상태 정보 (이는 실제 시그널 세기를 나타낼 수도 있고, ‘강/중/약/없음’ 과 같이 레벨 형태로 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 시그널 세기가 어떤 threshold 이상이면 in coverage로 간주, 또는 시그널 레벨이 ‘강’ 또는 ‘중’ 또는 ‘약’이면 in coverage로 간주하는 등)
III) Remote UE가 네트워크에 (직접적으로) reachable함을 나타내는 정보
IV) Remote UE가 3GPP direct communication (즉, LTE-Uu를 사용한 통신)이 가능함을 나타내는 정보
이러한 in coverage 관련 정보는 Remote UE가 connected 상태에서 in coverage가 된 경우 또는 Remote UE가 in coverage에서 네트워크로 attach를 하는 경우 중 어느 하나의 경우에 Remote UE가 eNB 및/또는 MME에게 전송할 수 있다. 상기 Remote UE의 in coverage 관련 정보는 Relay UE가 중간에서 획득/저장할 수도 있고, 아닐 수도 있다. 상기 MME는 Remote UE의 serving MME 및 Relay UE의 serving MME를 의미할 수 있다. 두 UE의 serving MME가 다른 경우, Remote UE의 in coverage 관련 정보는 두 MME에게 모두 전달되는 것을 가정한다.
상기 Remote UE의 in coverage 관련 정보는 Remote UE가 Relay UE에게 제공 (PC5-S 메시지를 이용, PC5-D 메시지를 이용, 새롭게 정의된 PC5 메시지를 이용하는 등 다양한 방법으로 제공 가능. 또한, 상기 정보는 Remote UE가 Relay UE를 통해 eNB로 전송하는 RRC 메시지 및/또는 MME로 전송하는 NAS 메시지에 포함시킬 수도 있다)함으로써, Relay UE에 의해 eNB 및/또는 MME로 전달될 수 있다. 또는 상기 Remote UE의 in coverage 관련 정보는 Remote UE가 직접 eNB 및/또는 MME로 전달할 수도 있다.
상기 Remote UE의 in coverage 관련 정보가 결국 eNB 및/또는 MME에게 전송됨으로써, 네트워크는 Remote UE 및 Relay UE를 계속 connected 상태로 유지할 필요가 없음을 결정한다. 이는 종래의 방식대로 UE를 connected 상태에서 idle 상태로 전환해야 하는 것을 결정하면 UE에 대해 S1 release 동작을 수행하는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 eNB는 상기 in coverage 관련 정보를 수신한 후에는, inactivity timer를 개시 가능하다. 즉, eNB에서 inactivity timer를 관리함으로써 UE에 대해 더 이상 S1-U가 필요없다고 판단하면 UE를 idle 상태로 전환하는 것이다. 이제 Remote UE는 경우에 따라 IDLE 또는 connected 모드 중 하나일 수 있게 되므로, eNB는 상기 in coverage 관련 정보를 수신한 후에는, 상기 Remote UE에게 하향링크 데이터 발생시 페이징 메시지 또는 하향링크 데이터 중 하나를 전송하게 된다.
한편, Remote UE는 OoC 관련 정보를 a) Remote UE가 idle 상태에서 OoC가 된 경우, b) Remote UE가 OoC에서 네트워크로 attach를 하는 경우 또는 c) Remote UE가 connected 상태에서 OoC가 된 경우 중 어느 하나의 경우에 eNB 및/또는 MME에게 전송할 수 있다. 이하, 도 12 내지 도 14에서 각 경우에 대해 상세히 살펴본다. 상기 Remote UE의 OoC 관련 정보는 Relay UE가 중간에서 획득/저장할 수도 있고, 아닐 수도 있다. 상기 MME는 Remote UE의 serving MME 및 Relay UE의 serving MME를 의미할 수 있다. 두 UE의 serving MME가 다른 경우, Remote UE의 OoC 관련 정보는 두 MME에게 모두 전달되는 것을 가정한다. 상기 Remote UE의 OoC 관련 정보는 Remote UE가 Relay UE에게 제공 (PC5-S 메시지를 이용, PC5-D 메시지를 이용, 새롭게 정의된 PC5 메시지를 이용하는 등 다양한 방법으로 제공 가능. 또한, 상기 정보는 Remote UE가 Relay UE를 통해 eNB로 전송하는 RRC 메시지 및/또는 MME로 전송하는 NAS 메시지에 포함시킬 수도 있다)함으로써, Relay UE에 의해 eNB 및/또는 MME로 전달될 수 있다.
상기 Remote UE 는, 상기 UE는 IDLE 상태에서 out of coverage 가 된 것일 수 있다. 이러한 경우, 상기 Remote UE를 connected 상태로 만들기 위해, 상기 eNB는 상기 Remote UE 의 user plane을 활성화시키게 된다. 도 12에는 이와 관련된 구체적인 예시가 도시되어 있다. 도 12에는 Remote UE가 idle 상태에서 Out of Coverage가 되는 경우를 보여주고 있다. Remote UE는 이미 network에 attach한 상태로 MME#1 및 S-GW#1이 Remote UE의 serving MME 및 serving S-GW임을 가정한다.
단계 S1201~ S1205에서, Remote UE (UE#1)가 in coverage에 있으므로 네트워크로부터 직접 paging을 수신할 수 있고, 따라서 idle 상태인 Remote UE는 paging을 수신하면 네트워크로 Service Request 절차를 수행하여 하향링크 데이터를 수신하게 된다. 단계 S1206에서 Remote UE가 idle 상태가 된다. 단계 S1207에서 자신이 Out of Coverage를 감지한 Remote UE는, Relay UE (UE#2)를 통해 out of coverage 관련 정보를 네트워크로 전송한다. 만약 Remote UE가 아직 네트워크와 직접 통신이 가능하다면 Relay UE를 통하지 않고 직접 네트워크로 전송할 수도 있다.
단계 S1208에서 Remote UE 및 Relay UE를 serving하는 eNB는 두 UE를 connected 상태로 유지해야 함을 결정한다. 단계 S1209에서 eNB는 Remote UE의 user plane을 activate 함으로써 Remote UE를 connected 상태로 만든다. Relay UE는 상기 S1207에서 Remote UE로부터 받은 out of coverage 관련 정보를 네트워크로 전송하기 위해 connected 상태가 되었거나, 이에 앞서 스스로 또는 다른 Remote UE로 인해 이미 connected 상태가 되었음을 가정한다. 단계 S1210에서 Remote UE로 하향링크 데이터가 도착하면 Remote UE의 S-GW는 이미 user plane이 연결된 eNB로 이를 전달하고 이는 Relay UE를 거쳐 Remote UE로 전달된다.
단계 S1211에서 Remote UE는 in coverage를 감지한 바, in coverage 관련 정보를 네트워크로 전송한다. 이 정보는 Relay UE를 통해 네트워크로 전송될 수도 있다. 단계 S1212에서 Remote UE 및 Relay UE를 serving하는 eNB는 두 UE를 더 이상 connected 상태로 유지해야 할 필요가 없음을 결정한다. 이에 두 UE에 대해 각각 inactivity timer를 다시 동작시킬 수 있다. 이 후 Remote UE로의 mobile originated 및 mobile terminated data/signal이 한동안 없는 바, Remote UE가 idle 상태가 된다. 단계 S1213~ 단계 S1215에서 Remote UE가 in coverage에 있는 바 네트워크로부터 직접 paging을 수신할 수 있고, 이에 idle 상태인 Remote UE는 paging을 수신하면 네트워크로 Service Request 절차를 수행하여 하향링크 데이터를 수신하게 된다.
또 다른 예로써, 상기 Remote UE는 out of coverage에서 릴레이 UE를 통해 상기 eNB 로 어태치한 UE 일 수 있다. 도 13에는 이와 관련된 구체적인 예시가 도시되어 있다. 도 13을 참조하면,
단계 S1301에서 Remote UE (UE#1)가 out of coverage 상태이다. 단계 S1302에서 Remote UE는 Relay UE를 탐색하여 선택된 Relay UE인 UE#2와 one-to-one direct link를 설정한다. 단계 S1303에서 Remote UE는 Relay UE를 통해 네트워크로 Attach Request 메시지를 전송한다. 상기 Attach Request 메시지는 out of coverage 관련 정보를 포함한다. 이는 NAS 메시지인 Attach Request 메시지 및/또는 이 NAS 메시지를 포함하는 RRC 메시지가 out of coverage 관련 정보를 포함하는 것을 의미할 수 있다. 상기 Attach Request 메시지는 Relay UE, eNB를 거쳐 Remote UE를 serving하게 된 MME인 MME#1로 전달된다. 단계 S1304에서 Attach 동작의 일환으로 PDN Connection 생성 동작이 수행된다. 단계 S1305에서MME#1은 Remote UE에게 Attach Accept 메시지를 전송한다.
단계 S1306에서 Remote UE 및 Relay UE를 serving하는 eNB는 두 UE를 connected 상태로 유지해야 함을 결정한다. eNB는 상기 S1303에서 Remote UE가 RRC 메시지에 out of coverage 관련 정보를 포함한 바 이를 결정할 수도 있고, MME#1이 Remote UE로부터 받은 out of coverage 관련 정보에 기반하여 eNB로 이를 명시적 또는 함축적으로 알림으로써 이를 결정할 수도 있다. S1307에서Remote UE로 하향링크 데이터가 도착하면 Remote UE의 S-GW는 이미 user plane이 연결된 eNB로 이를 전달하고 이는 Relay UE를 거쳐 Remote UE로 전달된다.
단계 S1308부터 단계 S1312는 각각 도 12의 단계 S1211부터 S1215에 상응하므로, 상세한 설명은 S1211부터 S1215에 대한 설명으로 대체하기로 한다.
또 다른 예로써, 상기 Remote UE는 connected 상태에서 out of coverage 가 된 것일 수 있다. 도 14에는 이와 관련된 구체적인 예시가 도시되어 있다. Remote UE는 이미 network에 attach한 상태로 MME#1 및 S-GW#1이 Remote UE의 serving MME 및 serving S-GW임을 가정한다. 도 14를 참조하면, 단계 S1401~ 단계 S1405에서 Remote UE (UE#1)가 in coverage에 있는 바 네트워크로부터 직접 paging을 수신할 수 있고, 이에 idle 상태인 Remote UE는 paging을 수신하면 네트워크로 Service Request 절차를 수행하여 하향링크 데이터를 수신한다.
단계 S1406에서 Out of Coverage를 감지한 Remote UE는 out of coverage 관련 정보를 네트워크로 전송한다. Remote UE는 상기 정보를 Relay UE (UE#2)를 통해 네트워크로 전송할 수도 있다.
단계 S1407에서 Remote UE 및 Relay UE를 serving하는 eNB는 두 UE를 connected 상태로 유지해야 함을 결정한다. 단계 S1408에서 Remote UE로 하향링크 데이터가 도착하면 Remote UE의 S-GW는 이미 user plane이 연결된 eNB로 이를 전달하고 이는 Relay UE를 거쳐 Remote UE로 전달된다.
단계 S1409부터 단계 S1413은 각각 도 12의 단계 S1211부터 S1215에 상응3하므로, 상세한 설명은 S1211부터 S1215에 대한 설명으로 대체하기로 한다.
한편, 상술한 설명에서, Remote UE의 OoC 관련 정보와 in coverage 관련 정보를 네트워크로 전송하는 시점은 다음과 같이 조정될 수 있다.
Remote UE가 OoC가 되는 상황에 처했다가 잠시 후 in coverage가 되고 또 잠시후 OoC 상황이 되는 등 짧은 시간안에 OoC와 in coverage의 전환이 계속적으로 반복될 수 있다. Remote UE의 OoC 관련 정보 및 in coverage 관련 정보를 네트워크로 제공하는 것을 가정할 때, 상기와 같은 시나리오에서는 짧은 시간내에 Remote UE의 OoC 관련 정보와 in coverage 관련 정보가 계속 번갈아가면서 네트워크로 제공되게 되고 이는 시그널링의 오버헤드를 가져올 수 있다.
이러한 비효율성을 해결하기 위해 Remote UE는 timer를 이용하여 네트워크로 제공하는 OoC/in coverage 관련 정보의 주기를 관리/조정할 수 있다. 대표적으로는 Remote UE가 OoC가 되면 OoC 관련 정보를 네트워크로 전송하고, timer를 개시한다. 이 후 timer가 만료되기전에 Remote UE가 in coverage가 되면 in coverage 관련 정보를 네트워크로 전송하지 않는다. 상기 timer가 만료된 후 Remote UE가 in coverage에 있으면 in coverage 관련 정보를 네트워크로 전송한다.
Remote UE가 in coverage에서 OoC가 되는 경우에도 상기와 같이 timer를 통해 timer가 만료된 후에도 Remote UE가 OoC 상황이면 OoC 관련 정보를 네트워크로 제공할 수 있다. 하지만, 이와 달리 Remote UE가 OoC가 되면 지연없이 바로 네트워크로 OoC 관련 정보를 제공할 수도 있다. 이는 Remote UE가 OoC 상황에서는 직접 paging을 수신할 수 없는 바, Remote UE와 Relay UE를 connected 상태로 유지하는 동작을 개시해야 하기 때문이다.
실시예 2
이하에서는 Relay UE를 통한 Remote UE의 네트워크 연결 서비스 (즉, Indirect 3GPP Communication), 특히 Relay UE가 Remote UE에게 자신이 eNB로부터 획득한 system information을 효율적으로 전달하는 방법에 관한 것이다. 이는 아래에서 제안하는 구성/동작/Step들 중 하나 이상의 구성/동작/Step의 조합으로 구성된다.
다음 표 3~9는 본 발명의 발명자에 의해 작성되고 3GPPP에 제출된 기고 문서로써, 표 3의 내용과 이에 관련된 설명은 본 발명의 내용으로 산입된다.
Figure PCTKR2018006455-appb-I000002
Figure PCTKR2018006455-appb-I000003
Figure PCTKR2018006455-appb-I000004
Figure PCTKR2018006455-appb-I000005
Figure PCTKR2018006455-appb-I000006
Figure PCTKR2018006455-appb-I000007
Figure PCTKR2018006455-appb-I000008
이하에서는 eRemote-UE가 eRelay-UE에게 SIB 전송/포워딩을 요청하는 방법에 대해 설명한다. eRemote-UE는 i) eRelay-UE를 탐색 시, ii) eRelay-UE와 1:1 direct link를 형성시, iii) eRelay-UE와 1:1 direct link를 형성한 후 중 하나 이상의 시점에 eRelay-UE에게 SIB 전송/포워딩을 요청할 수 있다. 여기서 SIB은 system information을 의미하며 MIB 및 다양한 SIB을 포함할 수 있다. 이는 본 발명 전반에 걸쳐 적용된다.
eRemote-UE는 다음 중 하나 이상의 방법으로 eRelay-UE에게 SIB 전송/포워딩을 요청할 수 있다. 이 때, 요청하고자 하는 특정 SIB이 무엇인지를 하나 이상 포함시킬 수 있으며, 모든 SIB을 포워딩 받고자 하는 경우 ‘all’과 같은 형태로 표현하며 모든 SIB 포워딩을 요청할 수도 있다.
a) PC5-D 메시지를 통해. 이는 종래의 PC5-D 메시지에 새로운 파라미터나 information element를 정의함으로써, 또는 새로운 PC5-D 메시지를 정의함으로써
b) PC5-S 메시지를 통해. 이는 종래의 PC5-S 메시지에 새로운 파라미터나 information element를 정의함으로써, 또는 새로운 PC5-S메시지를 정의함으로써
c) 상기에서 제안한 SIB을 전송하기 위해 새롭게 정의한 PC5-U 메시지를 통해. 예를 들어, ‘System Information Type’ IE의 값을 정의할 때 SIB 요청용 값들과 SIB 제공용 값들로 각각 분리 정의함으로써, eRemote-UE가 SIB 요청 시 원하는 SIB을 나타낼 수 있다.
d) SIB 요청을 위해 새로운 PC5-U 메시지를 정의. 즉, PDCP SDU type에 새로운 값, 예 ‘SIB-Request’을 정의하고, eRemote-UE가 요청하고자 하는 SIB이 무엇인지를 메시지에 나타낼 수 있도록 (하나 이상) 구성하도록 할 수 있음.
상기 설명은 EPS 위주로 기술하였으나 이는 5G System에 맞게 확장 적용될 수 있다. 본 발명은 Relay UE와 Remote UE의 serving MME (이는 Remote UE가 out of coverage가 되기 전에 serving 했던 MME를 포함)가 같은 경우 뿐만 아니라 다른 경우에도 적용 가능하다.
도 15는 본 발명의 일례에 따른 단말 장치 및 네트워크 노드 장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 15를 참조하여 본 발명에 따른 단말 장치(100)는, 송수신장치(110), 프로세서(120) 및 메모리(130)를 포함할 수 있다. 송수신장치(110)은 외부 장치로 각종 신호, 데이터 및 정보를 송신하고, 외부 장치로 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 단말 장치(100)는 외부 장치와 유선 및/또는 무선으로 연결될 수 있다. 프로세서(120)는 단말 장치(100) 전반의 동작을 제어할 수 있으며, 단말 장치(100)가 외부 장치와 송수신할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 메모리(130)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 본 발명에서 제안하는 단말 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
도 15를 참조하면 본 발명에 따른 네트워크 노드 장치(200)는, 송수신장치(210), 프로세서(220) 및 메모리(230)를 포함할 수 있다. 송수신장치(210)은 외부 장치로 각종 신호, 데이터 및 정보를 송신하고, 외부 장치로 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 네트워크 노드 장치(200)는 외부 장치와 유선 및/또는 무선으로 연결될 수 있다. 프로세서(220)는 네트워크 노드 장치(200) 전반의 동작을 제어할 수 있으며, 네트워크 노드 장치(200)가 외부 장치와 송수신할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 메모리(230)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다. 또한, 프로세서(220)는 본 발명에서 제안하는 네트워크 노드 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 프로세서(220)는 Remote UE의 out of coverage 관련 정보를 수신하고, 상기 Remote UE의 out of coverage 관련 정보를 수신 후, 상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE를 connected mode로 유지할 것을 결정하며, 상기 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 위와 같은 단말 장치(100) 및 네트워크 장치(200)의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 장치, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시형태들은 3GPP 시스템을 중심으로 설명하였으나, 다양한 이동통신 시스템에 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선통신시스템에서 eNB가 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    eNB가 Remote UE의 out of coverage 관련 정보를 수신하는 단계;
    상기 eNB가, 상기 Remote UE의 out of coverage 관련 정보를 수신 후, 상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE를 connected mode로 유지할 것을 결정하는 단계; 및
    상기 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는 단계
    를 포함하는, Remote UE로의 하향링크 데이터 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE를 connected mode로 유지할 것을 결정한 상기 eNB는, 상기 Remote UE 및 상기 릴레이 UE 모두에 대해 IDLE 모드로의 전환에 관련된 inactivity timer를 개시하지 않는, Remote UE로의 하향링크 데이터 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE를 connected mode로 유지할 것을 결정한 상기 eNB는, 상기 릴레이 UE로 하향링크 데이터 발생시 항상 페이징을 수행하지 않는 것인, Remote UE로의 하향링크 데이터 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 Remote UE는 IDLE 상태에서 out of coverage 가 된 것인, Remote UE로의 하향링크 데이터 전송 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 eNB는 상기 Remote UE 의 user plane을 활성화시키는, Remote UE로의 하향링크 데이터 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 Remote UE는 out of coverage 에서 릴레이 UE를 통해 상기 eNB 로 어태치한 UE 인, Remote UE로의 하향링크 데이터 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 Remote UE는 connected 상태에서 out of coverage 가 된 것인, Remote UE로의 하향링크 데이터 전송 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 out of coverage 관련 정보는, 상기 Remote UE가 out of coverage인지를 나타내는 정보, Remote UE의 LTE-Uu (이는 network 쪽 interface로 해석 가능) 시그널 세기/상태 정보, Remote UE가 네트워크에 직접적으로 reachable하지 않음을 나타내는 정보, LTE-Uu를 사용한 통신이 불가능함을 나타내는 정보 중 하나인, Remote UE로의 하향링크 데이터 전송 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 Remote UE가 in coverage 가 된 경우, 상기 eNB는 상기 Remote UE로부터 in coverage 관련 정보를 수신하는, Remote UE로의 하향링크 데이터 전송 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 eNB는 상기 in coverage 관련 정보를 수신한 후에는, inactivity timer를 개시 가능한, Remote UE로의 하향링크 데이터 전송 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 eNB는 상기 in coverage 관련 정보를 수신한 후에는, 상기 Remote UE에게 하향링크 데이터 발생시 페이징 메시지 또는 하향링크 데이터 중 하나를 전송하는, Remote UE로의 하향링크 데이터 전송 방법.
  12. 무선통신시스템에서 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는 eNB 장치에 있어서,
    송수신 장치; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, Remote UE의 out of coverage 관련 정보를 수신하고, 상기 Remote UE의 out of coverage 관련 정보를 수신 후, 상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE를 connected mode로 유지할 것을 결정하며, 상기 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는, eNB 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE를 connected mode로 유지할 것을 결정한 상기 eNB는, 상기 Remote UE 및 상기 릴레이 UE 양자 모두에 대해 IDLE 모드로의 전환에 관련된 inactivity timer를 개시하지 않는, eNB 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 Remote UE와 상기 Remote UE의 릴레이 UE를 connected mode로 유지할 것을 결정한 상기 eNB는, 상기 릴레이 UE로 하향링크 데이터 발생시 항상 페이징을 수행하지 않는 것인, eNB 장치.
PCT/KR2018/006455 2017-06-06 2018-06-07 무선 통신 시스템에서 eNB가 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 WO2018226034A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/619,411 US11272562B2 (en) 2017-06-06 2018-06-07 Method for eNB to transmit downlink data to remote UE in wireless communication system and device therefor

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762516033P 2017-06-06 2017-06-06
US62/516,033 2017-06-06
US201762520622P 2017-06-16 2017-06-16
US62/520,622 2017-06-16
US201762521535P 2017-06-19 2017-06-19
US62/521,535 2017-06-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018226034A1 true WO2018226034A1 (ko) 2018-12-13

Family

ID=64565994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/006455 WO2018226034A1 (ko) 2017-06-06 2018-06-07 무선 통신 시스템에서 eNB가 Remote UE로 하향링크 데이터를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11272562B2 (ko)
WO (1) WO2018226034A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111432469A (zh) * 2020-03-05 2020-07-17 华为技术有限公司 一种通信方法及相关装置
US20220061021A1 (en) * 2020-08-20 2022-02-24 Qualcomm Incorporated Paging over sidelink via a relay user equipment

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114158113B (zh) * 2020-09-08 2023-11-21 维沃移动通信有限公司 工作状态的切换方法及装置、终端及可读存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8554199B2 (en) * 2011-02-11 2013-10-08 Kt Corporation System and method for releasing RRC connection in wireless communication network
WO2016133344A1 (en) * 2015-02-16 2016-08-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for triggering transmission of user equipment (ue)-to-network relay indication
US20160337954A1 (en) * 2015-05-14 2016-11-17 Qualcomm Incorporated Systems, methods, and devices for link quality based relay selection
WO2017015788A1 (en) * 2015-07-24 2017-02-02 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Improved Relay UE Discovery for Proximity Services
WO2017030572A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 Nokia Solutions And Networks Oy Measurement control for ue relay selection in prose based ue-to-network relay

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150105332A (ko) * 2012-12-21 2015-09-16 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 장치 대 장치 통신 방법 및 장치
US10075931B2 (en) * 2014-02-04 2018-09-11 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for delaying resynchronization for D2D operation in wireless communication system
WO2016128213A1 (en) * 2015-02-11 2016-08-18 Sony Corporation Communications device, infrastructure equipment, and methods
EP3395097B1 (en) * 2015-12-23 2019-08-07 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Traffic characteristic indication for connection establishment control

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8554199B2 (en) * 2011-02-11 2013-10-08 Kt Corporation System and method for releasing RRC connection in wireless communication network
WO2016133344A1 (en) * 2015-02-16 2016-08-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for triggering transmission of user equipment (ue)-to-network relay indication
US20160337954A1 (en) * 2015-05-14 2016-11-17 Qualcomm Incorporated Systems, methods, and devices for link quality based relay selection
WO2017015788A1 (en) * 2015-07-24 2017-02-02 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Improved Relay UE Discovery for Proximity Services
WO2017030572A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-23 Nokia Solutions And Networks Oy Measurement control for ue relay selection in prose based ue-to-network relay

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111432469A (zh) * 2020-03-05 2020-07-17 华为技术有限公司 一种通信方法及相关装置
CN111432469B (zh) * 2020-03-05 2022-04-12 华为技术有限公司 一种通信方法及相关装置
US20220061021A1 (en) * 2020-08-20 2022-02-24 Qualcomm Incorporated Paging over sidelink via a relay user equipment

Also Published As

Publication number Publication date
US11272562B2 (en) 2022-03-08
US20200281040A1 (en) 2020-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018155934A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 3GPP access를 통해 non-3GPP에 관련된 데이터를 수신하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2018084635A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 ngs에서 eps로 이동 방법 및 이를 위한 장치
WO2017142362A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 위치 등록 관련 메시지 송수신 방법 및 이를 위한 장치
WO2019160376A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 smf의 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치
WO2017126948A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 로컬 네트워크에서 v2x 메시지 송수신 방법 및 이를 위한 장치
WO2017188787A2 (ko) 무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 데이터 전달 방법 및 상기 방법을 이용하는 장치
WO2017191973A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 리모트 ue의 위치 등록 수행 방법 및 이를 위한 장치
WO2017171427A1 (ko) 시스템 정보 전송 방법 및 기지국과 시스템 정보 수신 방법 및 사용자기기
WO2017026872A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 리모트 ue의 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치
WO2016024773A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 릴레이 선택 방법 및 이를 위한 장치
WO2015174702A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 hss/mme의 신호 송수신 방법 및 장치
WO2019066544A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 5gs에서 eps로의 핸드오버에 관련된 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치
WO2018008922A2 (ko) 무선 통신 시스템에서 기지국의 nas 시그널링 지원 방법 및 이를 위한 장치
WO2019022442A9 (ko) 무선 통신 시스템에서 3GPP 5G System과 EPS로부터 서비스를 받을 수 있는 단말을 위해 SMS 전송을 지원하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2016186414A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 브로드캐스트 서비스를 제공하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2018169281A1 (ko) 보고 수신 방법 및 네트워크 장치, 그리고 보고 수행 방법 및 기지국
WO2017086618A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 단말 간의 직접 통신을 방법 및 이를 위한 장치
WO2018221943A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 multi-homing 기반 psa 추가와 관련하여 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2017171514A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 v2x 메시지를 송수신하는 ue의 연결 관리 방법 및 이를 위한 장치
WO2016126092A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 단말의 plmn 선택 방법 및 이를 위한 장치
WO2018009025A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 pdn 연결 관련 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치
WO2019059740A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 ng-ran이 ims voice 지원에 관련된 신호를 송수신하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2016153327A2 (ko) 무선 통신 시스템에서 tau-less psm 관련 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치
WO2018143758A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 제1 ue와 연결을 가진 제2 ue의 페이징 관련 동작을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
WO2019194537A1 (ko) 무선 통신 시스템에서 숏 메시지 관련 신호 송수신 방법 및 이를 위한 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18813377

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18813377

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1