WO2024100635A1 - 중요 통신 서비스 제공 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

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WO2024100635A1
WO2024100635A1 PCT/IB2023/062344 IB2023062344W WO2024100635A1 WO 2024100635 A1 WO2024100635 A1 WO 2024100635A1 IB 2023062344 W IB2023062344 W IB 2023062344W WO 2024100635 A1 WO2024100635 A1 WO 2024100635A1
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    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]

Definitions

  • the following description is about a method and device for stably providing important communication services.
  • 5G In wireless communication systems, various technologies such as LTE, LTE-Advanced, and WiFi are used, and 5G is also included.
  • the three key requirements areas for 5G are (1) Enhanced Mobile Broadband (eMBB) area, (2) Massive Machine Type Communication (mMTC) area, and (3) Ultra-Reliable and Includes the area of ultra-reliable and low latency communications (URLLC).
  • eMBB Enhanced Mobile Broadband
  • mMTC Massive Machine Type Communication
  • URLLC ultra-Reliable and Includes the area of ultra-reliable and low latency communications
  • KPI Key Performance Indicator
  • URLLC includes new services that will transform industries through ultra-reliable/available low-latency links, such as remote control of critical infrastructure and self-driving vehicles.
  • Levels of reliability and latency are essential for smart grid control, industrial automation, robotics, drone control and coordination, and more.
  • the above-mentioned URLLC technology can be seen as a method to provide important communication services with ultra-reliability and low latency.
  • the channel condition is poor or the link is disconnected for various reasons.
  • there are limitations in providing important services reliably in high-speed, aerial situations such as general vehicle communication as well as UAS (Uncrewed Aerial System). There is.
  • one aspect of the present invention seeks to provide a method and device for stably providing important communication services even in situations such as UAS.
  • QFI QoS flow identifier
  • C2 Command and Control
  • UAV Uncrewed Aerial Vehicle
  • a user equipment to receive a communication service through a network in a mobile communication system
  • setting or resetting a bearer from the network receive a first message containing information for; Configuring the network and bearer based on the information in the first message, wherein the information in the first message is based on an ID (QoS flow identifier, QFI) assigned to each QoS (Quality of Service) flow
  • QFI QoS flow identifier
  • the mobile communication system may include an Uncrewed Aerial System (UAS), and the QoS flow corresponding to the specific QFI may include a QoS flow corresponding to Command and Control (C2) communication of the Uncrewed Aerial System (UAS). .
  • UAS Uncrewed Aerial System
  • C2 Command and Control
  • the user device includes a Service Data Adaptation Protocol (SDAP) entity defined to perform mapping between a QoS flow and a DRB, and the SDAP entity configures the QoS flow corresponding to the specific QFI based on the configuration information. More DRBs can be mapped.
  • SDAP Service Data Adaptation Protocol
  • the user device includes a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) entity that performs user data transmission, header compression, and encryption
  • PDCP entity is a PDCP SN of a PDU (Protocol Data Unit) that is mapped to the two or more DRBs and transmitted and received. You can check for duplicate transmission and omission through (Sequence Number).
  • PDU Protocol Data Unit
  • the user device includes a physical layer entity that performs decoding of data received by being mapped to the two or more DRBs, and the physical layer entity can decode all data received through the two or more DRBs.
  • the network may additionally include transmitting a feedback signal to the network according to the decoding result, and the feedback information may include information indicating a positive response when decoding of one or more of the data received through the two or more DRBs is successful. You can.
  • the physical layer entity can decode only one of the data received through the two or more DRBs according to the indicator received from the network.
  • the network manages a QoS identifier that defines the characteristics of a specific QoS flow of the network, and the QoS identifier is divided into a first group for Guaranteed Bit Rate (GBR) resource type and a second group for Non-GBR resource type. , may include a third group for the delay-critical GBR resource type and a fourth group for the resource type of the QoS flow that performs the two or more DRB mappings.
  • GBR Guaranteed Bit Rate
  • the fourth group may be set for a resource type for a QoS flow in which ultra-reliability or redundancy characteristics are considered in addition to the third group.
  • the first message may be an RRC (Radio Resource Control) Reconfiguration message, and the user device communicates with the network and SRB (Signaling Radio Bearer) during RRC connection establishment before receiving the RRC reconfiguration message. can be set.
  • RRC Radio Resource Control
  • the same data may be mapped to each of the two or more DRBs and transmitted.
  • the network includes a base station (gNB) and a core network (CN), and for E2E (End-to-End) QoS control for the C2 communication, two or more bearers are formed in the wireless section between the user device and the base station. It can be.
  • gNB base station
  • CN core network
  • the section between the base station and the core network may have two or more bearers for E2E QoS control in certain situations.
  • the core network includes a Session Management Function (SMF) entity and a User Plane Function (UPF) entity, and the UPF can receive IP packets from the outside and map the IP packets to the specific QFI.
  • SMF Session Management Function
  • UPF User Plane Function
  • the UPF may map the IP packet according to the Packet Detection Rule (PDR) set in the SMF.
  • PDR Packet Detection Rule
  • the first message may include a NAS (Non-Access-Stratum) message.
  • NAS Non-Access-Stratum
  • QoS rules for mapping the two or more DRBs to QoS flows corresponding to the specific QFI can be provided.
  • the user device may include an Uncrewed Aerial Vehicle (UAV).
  • UAV Uncrewed Aerial Vehicle
  • the mobile communication system may include a mobile communication operator system and the UAS, and the network may link the mobile communication operator system with the UAS.
  • a method for a network to provide a communication service to a user device (UE) in a mobile communication system setting a bearer to the user device or transmitting a first message containing information for resetting; Setting up a bearer with the user device based on the information in the first message, wherein the information in the first message is set to a specific QFI based on an ID (QFI) assigned for each Quality of Service (QoS) flow.
  • QFI Quality of Service
  • the network includes a Service Data Adaptation Protocol (SDAP) entity that is defined to perform mapping between QoS flows and DRBs, and the SDAP entity configures two or more DRBs in a QoS flow corresponding to the specific QFI based on the configuration information. can be mapped.
  • SDAP Service Data Adaptation Protocol
  • the network includes a Packet Data Convergence Protocol (PDCP) entity that performs delivery, header compression, and encryption of user data, and the PDCP entity is mapped to the two or more DRBs to transmit and receive PDCP SN (Protocol Data Unit) You can check for duplicate transmission and omission through Sequence Number.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • the network includes a physical layer entity that performs decoding of data received by being mapped to the two or more DRBs, and the physical layer entity can decode all data received through the two or more DRBs.
  • the physical layer entity of the network can decode only one of the data received through the two or more DRBs according to the decision of the network.
  • a user equipment that receives a communication service through a network in a mobile communication system includes at least one processor; and at least one computer memory operably coupled to the at least one processor, the computer memory storing instructions that, when executed, cause the at least one processor to perform operations, the operations being transmitted from the network.
  • (bearer) receives a first message containing information for setting or resetting; Including setting up the network and bearer based on the information in the first message, wherein the information in the first message corresponds to a specific QFI based on an ID (QFI) assigned to each QoS (Quality of Service) flow.
  • QFI Quality of Service
  • a network providing a communication service to a user equipment (UE) in a mobile communication system includes at least one processor; and at least one computer memory operably connectable to the at least one processor and storing instructions that, when executed, cause the at least one processor to perform operations, the operations comprising: transmitting a first message containing information for setting or resetting a bearer; Setting up a bearer with the user device based on the information in the first message, wherein the information in the first message is set to a specific QFI based on an ID (QFI) assigned for each Quality of Service (QoS) flow.
  • QFI Quality of Service
  • ultra-reliability can be secured by performing communication by mapping two or more DRBs to QoS flows corresponding to specific QFIs, based on the ID (QFI) assigned to each QoS flow.
  • each layer of the user device and the network can be specifically defined to ensure operational efficiency.
  • a more efficient communication service can be provided by specifying a decoding method for data received through two or more bearers and a feedback information processing method.
  • FIG. 1 is a diagram to explain the concept of UAS.
  • FIG. 2 is a diagram to explain the concept of duplicating/multiplexing DRB for important communication services according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a diagram for explaining a method of operating a service flow in each stage of the network according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a diagram for explaining changes in QoS identifiers used in a network according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a diagram for explaining a method for a UE to receive a communication service according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a diagram to explain the process of setting up an RRC connection.
  • Figure 7 is a diagram for explaining the RRC reconfiguration procedure.
  • Figure 8 is a diagram showing the data flow for each layer.
  • Figure 9 is a diagram illustrating the flow of service data for C2 communication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a structure for duplicating/multiplexing DRB for C2 communication according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 11 is a diagram for explaining a method of changing bearer settings according to an embodiment of the present invention.
  • Figures 12 and 13 are diagrams for explaining a method of decoding data at the receiving side according to embodiments of the present invention.
  • Figure 14 illustrates a wireless device that can be applied to this technology.
  • FIG. 1 is a diagram to explain the concept of UAS.
  • a UAS includes one or more Uncrewed Aerial Vehicles (UAVs) 110a, 110b, 110c (e.g., drones) and one or more ground control stations 140 (or ground control centers or ground control servers) that manage them. It may include, and may be linked with a mobile communication operator system to provide efficient communication services to these UAV(s).
  • UAVs Uncrewed Aerial Vehicles
  • ground control stations 140 or ground control centers or ground control servers
  • 'mobile communication system' is assumed to include a mobile communication service provider system and UAS operated by a conventional mobile communication service provider.
  • conventional mobile communication services and UAS services may be defined by one communication standard (for example, 3GPP standard).
  • the network described below can operate to link a mobile communication service provider system with a UAS. That is, in the explanation described later, the network is assumed to encompass the network of the mobile communication service provider system and the network for UAS.
  • UAV (110a, 110b, 110c) may be used as a concept to collectively refer to unmanned aerial logistics and/or transportation means capable of vertical takeoff and landing, but this is only one embodiment, and the UAV (110a) according to another embodiment of the present disclosure , 110b, 110c) can be used as a concept that further includes manned air logistics and/or transportation capable of vertical takeoff and landing.
  • a mobile communication system may be comprised of a network including a base station and a core network, and various user devices linked to the network.
  • UE User Equipment
  • the network may not only be interconnected with a ground control station 140, but may also be additionally interoperated with a GNSS (Global Navigation Satellite System; 120) for providing location information and/or a satellite repeater 130 for satellite communication. You can.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the UE may be equipped with a Global Positioning System (GPS) receiver and receive signals directly from a Global Navigation Satellite System (GNSS) 120 and/or a satellite repeater 130.
  • GPS Global Positioning System
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • a network according to another embodiment may be used as a general concept including all base stations, core networks, and ground control stations 140.
  • the mobile communication system can be used as a concept including UAS.
  • UE user equipment
  • UE user equipment
  • the mobile ground unit 150 may include the mobile ground unit 150 as well as the UAVs 110a, 110b, and 110c described above. That is, in the following description, the 'user device' is assumed to be a UAV (110a, 110b, 110c) for convenience of explanation, but is not limited thereto, and is a mobile ground unit 150 as shown in FIG. 1. , or general mobile phones/smartphones are not excluded.
  • an inter-UAV link is established between UAVs 110a, 110b, and 110c, which may correspond to a sidelink of the 3rd Generation Partnership Project (3GPP).
  • the UASs 110a, 110b, and 110c may have a satellite link established with the satellite units 120 and 130 and may be connected to the ground units 140 and 150 through an Arial To Ground (ATG) link.
  • AGT Arial To Ground
  • FIG. 2 is a diagram to explain the concept of duplicating/multiplexing DRB for important communication services according to an embodiment of the present invention.
  • the transmitting side that transmits data may be a UE for uplink transmission, a network for downlink transmission, and especially a base station (gNB) in the wireless section.
  • a base station may be referred to as eNB in LTE or gNB in 5G, but from a network perspective, it can be viewed as a general term for nodes that communicate with UEs through wireless section transmission.
  • 5G will be referred to as gNB, for example, but there is no need to be limited thereto.
  • the transmitting device manages transmission data by QoS flow, and can manage it by assigning an ID (QFI: QoS Flow ID) to each QoS flow.
  • QFI QoS Flow ID
  • a specific entity eg, Service Data Adaptation Protocol (SDAP) 500
  • SDAP Service Data Adaptation Protocol
  • S510 Data Radio Bearer
  • SDAP when DRB mapping (S510) of SDAP, there is no case where the QoS flow corresponding to one QFI is mapped to two or more DRBs. As will be described later in relation to FIG. 3, SDAP in the current 5G standardization plays the role of mapping QoS flows corresponding to one QFI to one DRB or multiplexing two or more QoS flows to one DRB.
  • the service of a specific QFI ( x) mapped to two or more DRBs or a QoS indicator group corresponding to a specific QFI group, as will be described later, need not be limited to the C2 communication of the UAS described above.
  • V2X Vehicle-to-Everything
  • URLLC Ultra-Reliable Low-Latency Communication
  • Figure 3 is a diagram for explaining a method of operating a service flow in each stage of the network according to an embodiment of the present invention.
  • IP flows provided through communication services may include best effort services that are less sensitive to delay - for example, file download services, etc. - and real-time video/audio streaming services that are sensitive to delay.
  • Figure 3 shows that among these IP flows, an IP flow for UAS C2 communication is included.
  • the core network (CN) that provides communication services includes an SMF (Session Management Function; not shown) entity and a UPF (User Plane Function; 530) entity, and the various IP flows described above are PDU (Protocol Data) for each service in the core network. Unit) can be formed and provided to the UPF (530).
  • SMF Session Management Function
  • UPF User Plane Function
  • the UPF 530 can perform data transmission through a Traffic Flow Template (TFT) in consideration of Service Data Flow (SDF). Specifically, the UPF 530 may assign/map a QFI to the IP packet received for each SDF (S520).
  • TFT Traffic Flow Template
  • SDF Service Data Flow
  • the UPF 530 may map the IP packet received for each SDF to the corresponding QFI according to the PDR (Packet Detection Rule) set in the SMF (not shown). In this embodiment, the UPF 530 may map the IP packet received for each SDF to the corresponding QFI.
  • PDR Packet Detection Rule
  • An example of mapping an IP packet for a communication service flow to a specific QFI ( x) (S520) is shown.
  • the base station (gNB) end of the network may perform DRB mapping (S510) in response to each QFI, and this may be performed by, for example, the SDAP (500) of the base station during downlink transmission.
  • DRB mapping S510
  • the importance of a communication service is related to the delay characteristics required for the service, GBR (Guaranteed Bit Rate) required for the service, security characteristics (or level) required for the service, and operation (or driving) safety. It may be determined based on at least one of availability, data transmission error rate required for the service, and reliability of link maintenance required for the service, but is not limited thereto, and may be determined by additionally considering various service characteristics according to the design of a person skilled in the art. there is.
  • FIG. 3 is described as an example of downlink data transmission, but the concept of DRB duplexing/multiplexing described above can be substantially applied in the same way to uplink data transmission.
  • QFI mapping (520) and DRB mapping (S510) are performed in the UE, and the UE can receive QoS-related rules through a NAS (Non-Access-Stratum) message received from the network.
  • NAS Non-Access-Stratum
  • the UE may be provided with a QoS rule (or QoS policy) that maps two or more DRBs to the QoS flow corresponding to the specific QFI.
  • Figure 4 is a diagram for explaining changes in QoS identifiers used in a network according to an embodiment of the present invention.
  • the table shown in FIG. 4 is a diagram to explain the concept of a group added according to this embodiment against the background of the concept of 5QI (5G QoS Identifier).
  • 5QI is a concept used in 5G standardization, and this term There is no need to interpret it as limited to .
  • 6QI QoS flows are managed as a group for standardized management, this may be referred to as 6QI, etc.
  • 5QI defines the first group 610 for GBR (Guaranteed Bit Rate) resource type, the second group 620 for Non-GBR resource type, and the third group 630 for Delay-critical GBR resource type. Therefore, QoS flow is managed/operated through this.
  • the fourth group 640 is preferably set to a resource type for a QoS flow that takes ultra-reliability or redundancy characteristics into consideration, compared to the third group 630.
  • the group of QoS IDs as shown in FIG. 4 may be utilized by the UPF 530 of FIG. 3, but may also be used by various entities within the E2E link as well as the UPF 530.
  • Figure 5 is a diagram for explaining a method for a UE to receive a communication service according to an embodiment of the present invention.
  • one bearer is set and used for one specific service in the process of transmitting service data for one UE.
  • important communication services such as C2 communication service for coordinating UAV in UAS, it is proposed to set and use two or more bearers in one service.
  • RB radio bearer
  • SRB Signal Radio Bearer
  • DRB Data Radio Bearer
  • the UE receives bearer-related information from the network as shown in FIG. 5 - that is, information for bearer setup or reconfiguration.
  • bearer-related information from the network as shown in FIG. 5 - that is, information for bearer setup or reconfiguration.
  • S210 When receiving the first message (S210) and performing an operation (S220) to set up a network and a bearer based on it, 2 or more bearers - for example, DRB - for the C2 communication service flow of the UAS are set. I suggest doing this.
  • the information in the first message preferably includes information for setting two or more bearers in one service flow for C2 communication of UAS.
  • the first message may be a Radio Resource Control (RRC) reconfiguration message.
  • RRC Radio Resource Control
  • the RRC layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for controlling logical channels, transport channels, and physical channels in relation to configuration, re-configuration, and release of radio bearers.
  • RB uses the first layer (physical layer or PHY layer) and second layer (MAC (Medium Access Control) layer, RLC (Radio Link Control) layer, and PDCP (Packet Data Convergence Protocol) to transfer data between the UE and the network. ) layer, refers to the logical path provided by the SDAP (Service Data Adaptation Protocol) layer).
  • SDAP Service Data Adaptation Protocol
  • the UE If an RRC connection is established between the RRC layer of the UE and the RRC layer of the base station, the UE is in the RRC_CONNECTED state, otherwise, it is in the RRC_IDLE state.
  • the RRC_INACTIVE state has been additionally defined, where a UE in RRC_INACTIVE state maintains the connection with the core network (e.g. session) while releasing the connection with the base station (e.g. radio link). can do. Through this, the UE can receive fast communication services by setting up a wireless link as needed without performing a separate session setup procedure in RRC_INACTIVE state.
  • Figure 6 is a diagram to explain the process of setting up an RRC connection.
  • the procedure shown in FIG. 6 is a procedure for establishing an RRC connection.
  • the network responds to the UE's RRC setup request message transmission (S310) by transmitting an RRC setup message (S320), Based on this, the process of completing RRC setup (S330) is shown, and Figure 6 (B) shows that the network responds with an RRC rejection (S340) to the UE's RRC setup request message transmission (S310), thereby establishing an RRC connection. This shows a case of failure.
  • the RRC connection setup in FIG. 6 can be viewed as a procedure for configuring an SRB, particularly SRB1 of 3GPP.
  • Figure 7 is a diagram for explaining the RRC reconfiguration procedure.
  • the RRC reconfiguration procedure shown in Figure 7 is a process for changing the RRC connection, specifically setting/changing/releasing the RB/BH RLC channel, reconfiguration based on synchronization information, measurement-related setting/change/release, SCell, and cell group. It can be used to perform processes such as adding/changing/releasing, adding/changing/releasing handover configuration, changing PSCell, or adding PSCell.
  • Figure 7 (A) illustrates the procedure when the UE receives an RRC reconfiguration message from the network (S410), responds with an RRC reconfiguration complete message based on this (S420), and RRC reconfiguration is successful
  • Figure 7 (B) shows a case where the UE receives an RRC reconfiguration message from the network (S410), cannot perform RRC reconfiguration based on this, and transmits an RRC connection reconfiguration message to the network (S430).
  • the RRC reconfiguration procedure shown in FIG. 7 is a process of setting up a DRB for two or more bearers set to provide a C2 communication service after setting the SRB through the RRC connection setup shown in FIG. 6. It is suggested as
  • the data of the C2 communication service for UAS can be classified as user data within the mobile communication system - that is, the network - and is provided by mapping to the DRB. Specifically, the network is provided in drb-ToAddModList of RadioBearerConfig IE in the RRC reconfiguration message. It can be transmitted to the UE including DRB information for the corresponding C2 communication service.
  • the description of FIG. 5 described above assumes that the first message (S210) is an RRC message, but there is no need to be limited thereto, and the first message (S210) may be system information or a NAS message.
  • the UE can be provided with a QoS rule that maps 2 or more DRBs to the QoS flow corresponding to the specific QFI, and accordingly, the network has 2 C2 communication services can also be provided through the above DRB.
  • Figure 8 is a diagram showing the data flow for each layer.
  • Data for a specific service can be mapped to the DRB and transmitted in the form of IP packets, and the example in FIG. 8 shows the process in which IP packets n, n+1, and m are processed for each layer.
  • the Service Data Adaptation Protocol (SDAP) layer is defined only in the user plane.
  • the SDAP layer performs mapping between QoS flows and DRBs and QoS flow identifier (ID) marking in downlink and uplink packets.
  • ID QoS flow identifier
  • FIG. 8 shows an example in which IP packets n and n+1 are mapped to RB x , and IP packet m is mapped to RB y .
  • the PDCP layer performs delivery, header compression, and ciphering of user data in the user plane.
  • the functions of the PDCP layer in the control plane include forwarding and encryption/integrity protection of control plane data.
  • the PDCP layer performs header compression and encryption on the PDCP SDU received from the SDAP layer as described above, then attaches the corresponding header and transmits it to the RLC layer.
  • the RLC layer performs segmentation and reassembly of RLC SDU (Service Data Unit). Specifically, in the example of FIG. 8, the RLC layer shows an example of dividing the PDCP PDU corresponding to IP packet m into two RLC Segments.
  • the RLC layer has three modes: Transparent Mode (TM), Unacknowledged Mode (UM), and Acknowledged Mode (AM). Provides operation modes.
  • TM Transparent Mode
  • UM Unacknowledged Mode
  • AM Acknowledged Mode
  • AM RLC provides error correction through automatic repeat request (ARQ).
  • the MAC layer provides services to the RLC layer, the upper layer, through a logical channel.
  • the MAC layer provides a mapping function from multiple logical channels to multiple transport channels. Additionally, the MAC layer provides a logical channel multiplexing function by mapping multiple logical channels to a single transport channel.
  • the MAC layer shows an example of multiplexing three MAC SDUs into one MAC PDU. In this case, it shows an example of multiplexing including not only RB x but also MAC SDUs belonging to RB y .
  • the MAC sublayer provides data transmission services on logical channels.
  • the MAC PDU can be viewed as corresponding to a transport block (TB) in the physical layer.
  • TB transport block
  • One TB can generally be used as a unit of one retransmission.
  • Figure 9 is a diagram illustrating the flow of service data for C2 communication according to an embodiment of the present invention.
  • this embodiment proposes to repeatedly transmit one data (eg, IP packet) for C2 communication service to two or more DRBs.
  • one DRB can be set as a primary DRB and the other DRB can be set as a secondary DRB.
  • SDAP can perform DRB mapping so that IP packets, which are service data for C2 communication, can be repeatedly transmitted to the main DRB and secondary DRB.
  • the size of user data used in C2 communication is relatively small compared to the user data used in general mobile communication services - for example, video calls, file downloads, video/sound streaming, web access, etc.
  • data used in C2 communication services include sensing data for real-time monitoring of the operation status of the UAV, various command data for remotely adjusting and/or controlling the UAV, vertiport and corridor, etc. It may include operation support data related to congestion status, etc. Therefore, in the case of C2 communication, even if the same IP packet is mapped to two DRBs and transmitted repeatedly as shown in FIG. 9, resource use and complexity do not significantly increase.
  • the PDCP layer can play the role of managing data to prevent duplication and omission through PDCP SN (sequence number).
  • one MAC PDU used to transmit the corresponding IP packet it is proposed to configure one MAC PDU used to transmit the corresponding IP packet to not include more than two DRB data. That is, unlike in the example of FIG. 8 where one MAC PDU can multiplex and transmit SDUs from two RBs, in one embodiment of the present invention as shown in FIG. 9, one MAC PDU can multiplex and transmit SDUs from one DRB. It is desirable to set it to include only SDU. That is, in the case of C2 communication, the DRB and MAC PDU can be set to be one-to-one mapped. This means that when using 2 or more RBs to ensure stability and reliability for important services such as C2 communication services, if data mapped to 2 or more RBs is transmitted through one MAC PDU (TB), the intended service stability and This is because reliability is not secured.
  • frequency hopping is a communication technique that changes the main frequency (or carrier frequency) used for data communication at the transmitter/receiver in a wireless network according to a certain function.
  • Frequency hopping is a technique of communicating by continuously changing frequencies, so it has the advantage of not only maintaining a stable communication link even when external interference occurs in a specific frequency, but also effectively preventing eavesdropping and hacking.
  • auxiliary link - that is, DRB - may be very important to prepare for such a case.
  • the frequency hopping pattern applied to each DRB may be different, but this is only one embodiment.
  • the frequency hopping pattern applied to both DRBs is The pattern may be the same.
  • setting up two or more bearers for one C2 communication is the same, but unlike the example in FIG. 9, data transmission is transmitted only through the primary bearer, and feedback regarding this is transmitted through the secondary bearer. It may only perform auxiliary roles such as signal reception.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a structure for duplicating/multiplexing DRB for C2 communication according to an embodiment of the present invention.
  • one arrow represents a service data flow (SDF), which may include IP flows and non-IP flows.
  • SDF service data flow
  • one SDF can be divided into an Internet section (750), a core network (CN) section (740), and a wireless section (730).
  • the network can be viewed as a concept that includes a base station (gNB) and a core network (CN). Additionally, SDF that passes through the UE, base station, and core network can be referred to as an E2E (End-to-End) QoS control flow.
  • gNB base station
  • CN core network
  • E2E End-to-End
  • DRB is performed in the wireless section 730 by focusing on the wireless section 730 between the UE and gNB rather than the CN section 740.
  • Duplexing/multiplexing is suggested. This is because the CN section 740 is more stable than the communication in the wireless section 730, so DRB duplication/multiplexing is not performed in the CN (740) section, and DRB duplication/multiplexing is concentrated on the wireless section 740. It is a form.
  • the SDF for C2 communication is set to one link 710 in the Internet section 750 and CN section 740, but in the wireless section 730, the first DRB 720a and the second DRB ( A case of mapping to 720b) is shown. That is, in the link between the base station and the CN, a single bearer (or a single flow or a single session) corresponding to two or more bearers 720a and 720b may be established.
  • Two or more bearers (links) may be equally established.
  • Figure 11 is a diagram for explaining a method of changing bearer settings according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention it is proposed to set and use two or more bearers from the beginning during the call setup process. That is, for a specific service, such as UAS C2 communication, two or more bearers can be set and used in one service flow during the call setup process.
  • a specific service such as UAS C2 communication
  • FIG. 11 illustrates that the first message described above in FIG. 5 is received during the call setup process (S210), and this may be an RRC reconfiguration message received for the first time after RRC setup. Accordingly, two or more bearers for C2 communication can be set from the beginning during the call setup process (S220).
  • a second message disabling one of the two or more bearers from use may be received (S820). Whether to receive (or transmit) the second message may be determined based on one or more of channel status, QoS (Quality of Service), radio resource status, or handover.
  • the second message may also have the format of an RRC reconfiguration message, but is not limited thereto.
  • the UE in the call setup process, receives a third message (not shown) containing information for setting up one bearer for C2 communication of the UAS from the network, and Depending on the communication situation, it may subsequently operate to receive the first message (S210). At this time, subsequent reception of the first message (S210) may also be determined based on one or more of channel status, QoS, radio resource status, or handover, as described above.
  • the bearer initially established during the call setup process may be used as a primary bearer, and bearers added according to the information for bearer reconfiguration may be used as one or more secondary bearers.
  • Figures 12 and 13 are diagrams for explaining a method of decoding data at the receiving side according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 12 illustrates the case where one IP packet for C2 communication is mapped to two DRBs and received at the receiving end through MAC PDU #1 and MAC PDU #2.
  • the receiving side that has received the above-described MAC PDUs proposes to perform decoding on both MAC PDUs (S910, S920).
  • the receiving side needs to transmit a feedback signal (e.g., ACK/NACK) to the transmitting side.
  • the feedback signal is two MAC PDUs (MAC PDU #1 and MAC PDU #2). It can be determined by determining each of the decoding results (S930). For example, even if the receiving side succeeds in decoding only one MAC PDU out of two MAC PDUs (MAC PDU #1 and MAC PDU #2), it determines that the data for the C2 communication was successfully obtained and sets it to transmit an ACK. It can be set to transmit NACK only when decoding of both MAC PDUs fails.
  • decoding is preferentially performed only on the MAC PDU (MAC PDU #1) received through the primary DRB among the two MAC PDUs (MAC PDU #1 and MAC PDU #2). It can be set (S1010). If decoding of the corresponding MAC PDU (MAC PDU #1) is successful, the receiving side can feed back an ACK to the transmitting side without having to perform decoding on MAC PDU #2.
  • the receiving side can additionally perform decoding of MAC PDU #2 (S1030).
  • the method of the embodiment shown in FIG. 13 is shown/described assuming the case of receiving the same data from two DRBs (primary DRB and secondary DRB), but the UE according to this embodiment primarily receives data through the primary DRB. It may be operated to receive only the MAC PDU and, depending on the decoding failure of MAC PDU #1, receive the subsequent MAC PDU #2 through the auxiliary DRB. If retransmission is made through a DRB different from the DRB used for initial transmission on the transmitting side, the receiving side can have the advantage of obtaining diversity gain by using the initially received MAC PDU #1 and retransmitted MAC PDU #2. there is.
  • the UE may receive an indicator from the network that decoding of any one of the data transmitted through two or more DRBs is unnecessary. For example, in FIG. 13, the UE that has received MAC PDU #1 and MAC PDU #2 can decode only MAC PDU #1 according to the indicator received from the network. This indicator may indicate that one DRB is set as a primary DRB and another DRB is set as a secondary DRB through RRC signaling, and that only data in the primary DRB is decoded. Additionally, without setting the primary/auxiliary DRB as described above, the network may dynamically signal whether to perform the decoding described above through MAC CE or L1/L2 control signals.
  • the physical layer entity of the network can be set to decode only one of the data received through two DRBs.
  • the network unlike in the case of downlink, it is preferable for the network to decide to decode only one piece of data and set it to be decoded, but there is no need to be limited to this.
  • Figure 14 illustrates a wireless device that can be applied to this technology.
  • the first wireless device 100 and the second wireless device 200 can transmit and receive wireless signals through various wireless access technologies (eg, LTE, NR).
  • the first wireless device 100 and the second wireless device 200 may correspond to the UE and the network of FIG. 2, respectively.
  • the first wireless device 100 and the second wireless device 200 may correspond to the UE and the network of FIG. 2, respectively. It can be applied to various devices located at both ends of the UAS communication link shown in .
  • the first wireless device 100 includes one or more processors 102 and one or more memories 104, and may additionally include one or more transceivers 106 and/or one or more antennas 108.
  • Processor 102 controls memory 104 and/or transceiver 106 and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • the processor 102 may process information in the memory 104 to generate first information/signal and then transmit a wireless signal including the first information/signal through the transceiver 106.
  • the processor 102 may receive a wireless signal including the second information/signal through the transceiver 106 and then store information obtained from signal processing of the second information/signal in the memory 104.
  • the memory 104 may be connected to the processor 102 and may store various information related to the operation of the processor 102. For example, memory 104 may perform some or all of the processes controlled by processor 102 or instructions for performing the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed herein. Software code containing them can be stored.
  • the processor 102 and memory 104 may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement wireless communication technology (eg, LTE E-UTRA, 5G NR).
  • Transceiver 106 may be coupled to processor 102 and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas 108. Transceiver 106 may include a transmitter and/or receiver. The transceiver 106 can be used interchangeably with an RF (Radio Frequency) unit.
  • a wireless device may mean a communication modem/circuit/chip.
  • the second wireless device 200 includes one or more processors 202, one or more memories 204, and may further include one or more transceivers 206 and/or one or more antennas 208.
  • Processor 202 controls memory 204 and/or transceiver 206 and may be configured to implement the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • the processor 202 may process the information in the memory 204 to generate third information/signal and then transmit a wireless signal including the third information/signal through the transceiver 206.
  • the processor 202 may receive a wireless signal including the fourth information/signal through the transceiver 206 and then store information obtained from signal processing of the fourth information/signal in the memory 204.
  • the memory 204 may be connected to the processor 202 and may store various information related to the operation of the processor 202. For example, memory 204 may perform some or all of the processes controlled by processor 202 or instructions for performing the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed herein. Software code containing them can be stored.
  • the processor 202 and memory 204 may be part of a communication modem/circuit/chip designed to implement wireless communication technology (eg, LTE E-UTRA, 5G NR).
  • Transceiver 206 may be coupled to processor 202 and may transmit and/or receive wireless signals via one or more antennas 208. Transceiver 206 may include a transmitter and/or receiver. Transceiver 206 may be used interchangeably with an RF unit.
  • a wireless device may mean a communication modem/circuit/chip.
  • one or more protocol layers may be implemented by one or more processors 102, 202.
  • one or more processors 102, 202 may implement one or more layers (e.g., functional layers such as PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP).
  • One or more processors 102, 202 may generate one or more Protocol Data Units (PDUs) and/or one or more Service Data Units (SDUs) according to the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flow charts disclosed herein. can be created.
  • PDUs Protocol Data Units
  • SDUs Service Data Units
  • One or more processors 102, 202 may generate messages, control information, data or information according to the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • One or more processors 102, 202 generate signals (e.g., baseband signals) containing PDUs, SDUs, messages, control information, data or information according to the functions, procedures, suggestions and/or methods disclosed herein. , can be provided to one or more transceivers (106, 206).
  • One or more processors 102, 202 may receive signals (e.g., baseband signals) from one or more transceivers 106, 206, and the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed herein.
  • PDU, SDU, message, control information, data or information can be obtained.
  • One or more processors 102, 202 may be referred to as a controller, microcontroller, microprocessor, or microcomputer.
  • One or more processors 102, 202 may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs Field Programmable Gate Arrays
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software, and the firmware or software may be implemented to include modules, procedures, functions, etc.
  • Firmware or software configured to perform the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods, and/or operational flowcharts disclosed in this document may be included in one or more processors (102, 202) or stored in one or more memories (104, 204). It may be driven by the above processors 102 and 202.
  • the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flowcharts disclosed in this document may be implemented using firmware or software in the form of codes, instructions and/or sets of instructions.
  • One or more memories 104, 204 may be connected to one or more processors 102, 202 and may store various types of data, signals, messages, information, programs, codes, instructions, and/or instructions.
  • One or more memories 104, 204 may consist of ROM, RAM, EPROM, flash memory, hard drives, registers, cache memory, computer readable storage media, and/or combinations thereof.
  • One or more memories 104, 204 may be located internal to and/or external to one or more processors 102, 202. Additionally, one or more memories 104, 204 may be connected to one or more processors 102, 202 through various technologies, such as wired or wireless connections.
  • One or more transceivers 106, 206 may transmit user data, control information, wireless signals/channels, etc. mentioned in the methods and/or operation flowcharts of this document to one or more other devices.
  • One or more transceivers 106, 206 may receive user data, control information, wireless signals/channels, etc. referred to in the descriptions, functions, procedures, suggestions, methods and/or operational flow charts, etc. disclosed herein from one or more other devices. there is.
  • one or more transceivers 106 and 206 may be connected to one or more processors 102 and 202 and may transmit and receive wireless signals.
  • one or more processors 102, 202 may control one or more transceivers 106, 206 to transmit user data, control information, or wireless signals to one or more other devices. Additionally, one or more processors 102, 202 may control one or more transceivers 106, 206 to receive user data, control information, or wireless signals from one or more other devices. In addition, one or more transceivers (106, 206) may be connected to one or more antennas (108, 208), and one or more transceivers (106, 206) may be connected to the description and functions disclosed in this document through one or more antennas (108, 208). , may be set to transmit and receive user data, control information, wireless signals/channels, etc.
  • one or more antennas may be multiple physical antennas or multiple logical antennas (eg, antenna ports).
  • One or more transceivers (106, 206) process the received user data, control information, wireless signals/channels, etc. using one or more processors (102, 202), and convert the received wireless signals/channels, etc. from the RF band signal. It can be converted to a baseband signal.
  • One or more transceivers (106, 206) may convert user data, control information, wireless signals/channels, etc. processed using one or more processors (102, 202) from baseband signals to RF band signals.
  • one or more transceivers 106, 206 may comprise (analog) oscillators and/or filters.
  • the method and device for stably providing important communication services according to the embodiments of the present invention as described above can be used in communication systems that support important services such as UAS C2 communication services according to various communication protocols as well as 3GPP. It can be.

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Abstract

본 문서는 중요한 통신 서비스를 안정적으로 제공하는 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다. 이를 위해 이동통신 시스템에서 사용자 기기(UE)가 네트워크를 통해 통신 서비스를 제공받는 방법은, 네트워크로부터 베이러(bearer) 설정 또는 재설정을 위한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 수신하고; 상기 제 1 메시지의 정보에 기반하여 네트워크와 베어러를 설정하는 것을 포함하되, 상기 제 1 메시지의 정보는, QoS(Quality of Service) 플로우별로 부여된 ID (QFI)에 기반하여, 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB(Data Radio Bearer)를 맵핑하는 설정 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

중요 통신 서비스 제공 방법 및 이를 위한 장치
이하의 설명은 중요한 통신 서비스를 안정적으로 제공하는 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다.
무선 통신 시스템에서는 LTE, LTE-Advanced, WiFi 등의 다양한 기술이 사용되고 있으며, 5G 도 여기에 포함된다. 5G의 세 가지 주요 요구 사항 영역은 (1) 개선된 모바일 광대역 (Enhanced Mobile Broadband, eMBB) 영역, (2) 다량의 머신 타입 통신 (massive Machine Type Communication, mMTC) 영역 및 (3) 초-신뢰 및 저 지연 통신 (Ultra-reliable and Low Latency Communications, URLLC) 영역을 포함한다. 일부 사용 예(Use Case)는 최적화를 위해 다수의 영역들이 요구될 수 있고, 다른 사용 예는 단지 하나의 핵심 성능 지표 (Key Performance Indicator, KPI)에만 포커싱될 수 있다. 5G는 이러한 다양한 사용 예들을 유연하고 신뢰할 수 있는 방법으로 지원하는 것이다.
이들 중 URLLC는 주요 인프라의 원격 제어 및 자체-구동 차량(self-driving vehicle)과 같은 초 신뢰 / 이용 가능한 지연이 적은 링크를 통해 산업을 변화시킬 새로운 서비스를 포함한다. 신뢰성과 지연의 수준은 스마트 그리드 제어, 산업 자동화, 로봇 공학, 드론 제어 및 조정 등에 필수적이다.
상술한 URLLC 기술은 중요한 통신 서비스를 초 신뢰, 저 지연으로 제공하기 위한 방식의 일환으로 볼 수 있다. 다만, 이 경우에도 채널 상태가 좋지 않거나 다양한 이유로 링크가 단절되는 경우가 존재할 수 있으며, 특히 일반 차량 통신뿐만 아니라 UAS(Uncrewed Aerial System)와 같은 고속, 공중 상황에서 중요 서비스를 안정적으로 제공하는 데에는 한계가 있다.
상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명의 일 측면에서는 UAS와 같은 상황에서도 중요한 통신 서비스를 안정적으로 제공하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하고자 한다.
구체적으로, 중요한 통신을 위해 QoS(Quality of Service) 플로우별로 부여된 ID (QoS flow identifier, QFI)에 기반하여, 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB(Data Radio Bearer)를 맵핑하여 통신을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하고자 한다.
예를 들어, UAS에서 UAV(Uncrewed Aerial Vehicle)을 제어하기 위해 사용되는 중요한 통신인, Command and Control (C2) 통신을 안정적으로 제공하기 위해 해당 C2 통신을 위한 베어러를 설정하는 방법 및 이를 위한 시그널링 방법을 제안하고자 한다.
또한, 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB를 맵핑하여 통신을 수행할 때 사용자 기기와 네트워크의 각 계층별 동작을 구체적으로 제안하고자 한다.
또한, C2 통신을 위한 복수의 베어러가 설정된 경우, 송신측에서 C2 통신 데이터를 복수의 베어러에 매핑하여 인코딩하는 방법에 대해서도 설명한다.
또한, C2 통신 데이터에 대한 피드백 정보에 기반하여, 송신측에서 C2 통신을 위한 베어러를 재설정하는 방법에 대해서도 설명한다.
또한, 만일 해당 서비스에 대해 2 이상의 베어러를 설정할 경우, 수신측에서 데이터를 디코딩하는 방법 및 피드백 정보를 처리하는 방법에 대해서도 설명한다.
본 발명에서 해결하고자 하는 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.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에서는, 이동통신 시스템에서 사용자 기기(UE)가 네트워크를 통해 통신 서비스를 제공받는 방법에 있어서, 상기 네트워크로부터 베이러(bearer) 설정 또는 재설정을 위한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 수신하고; 상기 제 1 메시지의 정보에 기반하여 상기 네트워크와 베어러를 설정하는 것을 포함하되, 상기 제 1 메시지의 정보는, QoS(Quality of Service) 플로우별로 부여된 ID (QoS flow identifier, QFI)에 기반하여, 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB(Data Radio Bearer)를 맵핑하는 설정 정보를 포함하는, 통신 서비스를 제공받는 방법을 제안한다.
상기 이동통신 시스템은 UAS(Uncrewed Aerial System)를 포함할 수 있으며, 상기 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우는 UAS (Uncrewed Aerial System) 의 Command and Control (C2) 통신에 대응하는 QoS 플로우를 포함할 수 있다.
상기 사용자 기기는 QoS 플로우와 DRB 사이의 맵핑을 수행하도록 규정되는 SDAP(Service Data Adaptation Protocol) 엔터티를 포함하며, 상기 SDAP 엔터티는 상기 설정 정보에 기반하여, 상기 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 상기 2 이상의 DRB를 맵핑할 수 있다.
상기 사용자 기기는 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축 및 암호화를 수행하는 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 엔터티를 포함하며, 상기 PDCP 엔터티는 상기 2 이상의 DRB에 맵핑되어 송수신되는 PDU (Protocol Data Unit)의 PDCP SN (Sequence Number) 을 통해 중복 전송 및 누락을 점검할 수 있다.
상기 사용자 기기는 상기 2 이상의 DRB에 맵핑되어 수신되는 데이터의 디코딩을 수행하는 물리계층 엔터티를 포함하며, 상기 물리계층 엔터티는 상기 2 이상의 DRB를 통해 수신된 데이터를 모두 디코딩할 수 있다.
이때, 상기 디코딩 결과에 따라 상기 네트워크에 피드백 신호를 전송하는 것을 추가적으로 포함할 수 있으며, 상기 피드백 정보는 상기 2 이상의 DRB를 통해 수신된 데이터 중 하나 이상의 디코딩에 성공한 경우 긍정 응답을 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
한편, 상기 물리계층 엔터티는 상기 네트워크로부터 수신된 지시자에 따라 상기 2 이상의 DRB를 통해 수신된 데이터 중 어느 하나의 데이터만 디코딩할 수 있다.
상기 네트워크는 상기 네트워크의 특정 QoS 플로우에 대한 특징을 규정하는 QoS 식별자를 관리하며, 상기 QoS 식별자는, GBR (Guaranteed Bit Rate) 자원 타입을 위한 제 1 그룹, Non-GBR 자원 타입을 위한 제 2 그룹, Delay-critical GBR 자원 타입을 위한 제 3 그룹 및 상기 2 이상의 DRB 맵핑을 수행하는 QoS 플로우의 자원 타입을 위한 제 4 그룹을 포함할 수 있다.
상기 제 4 그룹은, 상기 제 3 그룹에 추가적으로 초 신뢰도(ultra-reliability), 또는 중복성(duplicity) 특성이 고려된 QoS 플로우를 위한 자원 타입에 대해 설정될 수 있다.
상기 제 1 메시지는 RRC(Radio Resource Control) 재구성(Reconfiguration) 메시지일 수 있으며, 상기 사용자 기기는 상기 RRC 재구성 메시지 수신 이전에 RRC 연결 설정(RRC connection establishment)과정에서 상기 네트워크와 SRB(Signaling Radio Bearer)가 설정될 수 있다.
상기 C2 통신을 통해 데이터가 전송될 때, 동일한 데이터가 상기 2 이상의 DRB에 각각 매핑되어 전송될 수 있다.
상기 네트워크는 기지국(gNB) 및 핵심망(CN)을 포함하며, 상기 C2 통신을 위한 E2E (End-to-End) QoS 제어를 위해 상기 사용자 기기와 상기 기지국 사이의 무선 구간의 베어러가 2 이상으로 형성될 수 있다.
상기 기지국과 상기 핵심망 사이의 구간은 특정 상황에서 상기 E2E QoS 제어를 위해 베어러를 2 이상으로 형성할 수 있다.
상기 핵심망은 SMF (Session Management Function) 엔터티 및 UPF (User Plane Function) 엔터티를 포함하며, 상기 UPF는, 외부로부터 IP 패킷을 수신하여, 상기 IP 패킷을 상기 특정 QFI에 맵핑할 수 있다.
상기 UPF는 상기 SMF에서 설정된 PDR (Packet Detection Rule)에 따라 상기 IP 패킷을 맵핑할 수 있다.
상기 제 1 메시지는 NAS (Non-Access-Stratum) 메시지를 포함할 수 있으며, 이 경우, PDU 세션 설정 또는 변경 절차에서, 상기 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 상기 2 이상의 DRB를 맵핑하는 QoS 규칙을 제공할 수 있다.
상기 사용자 기기는 UAV(Uncrewed Aerial Vehicle)를 포함할 수 있다.
상기 이동통신 시스템은 이동통신 사업자 시스템 및 상기 UAS를 포함할 수 있으며, 상기 네트워크는 상기 이동통신 사업자 시스템을 상기 UAS와 연동시킬 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에서는, 이동통신 시스템에서 네트워크가 사용자 기기(UE)에게 통신 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 상기 사용자 기기에게 베이러(bearer) 설정 또는 재설정을 위한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 전송하고; 상기 제 1 메시지의 정보에 기반하여 상기 사용자 기기와 베어러를 설정하는 것을 포함하되, 상기 제 1 메시지의 정보는, QoS(Quality of Service) 플로우별로 부여된 ID (QFI)에 기반하여, 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB(Data Radio Bearer)를 맵핑하는 설정 정보를 포함하는, 통신 서비스 제공 방법을 제안한다.
상기 네트워크는 QoS 플로우와 DRB 사이의 맵핑을 수행하도록 규정되는 SDAP(Service Data Adaptation Protocol) 엔터티를 포함하며, 상기 SDAP 엔터티는 상기 설정 정보에 기반하여, 상기 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB를 맵핑할 수 있다.
상기 네트워크는 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축 및 암호화를 수행하는 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 엔터티를 포함하며, 상기 PDCP 엔터티는 상기 2 이상의 DRB에 맵핑되어 송수신되는 PDU (Protocol Data Unit)의 PDCP SN (Sequence Number) 을 통해 중복 전송 및 누락을 점검할 수 있다.
상기 네트워크는 상기 2 이상의 DRB에 맵핑되어 수신되는 데이터의 디코딩을 수행하는 물리계층 엔터티를 포함하며, 상기 물리계층 엔터티는 상기 2 이상의 DRB를 통해 수신된 데이터를 모두 디코딩할 수 있다.
이와 달리, 상기 네트워크의 물리계층 엔터티는 상기 네트워크의 판단에 따라 상기 2 이상의 DRB를 통해 수신된 데이터 중 어느 하나의 데이터만 디코딩할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에서는, 이동통신 시스템에서 네트워크를 통해 통신 서비스를 제공받는 사용자 기기(UE)에 있어서, 적어도 하나의 프로세서; 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 연결될 수 있고, 실행될 때 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 동작들을 수행하게 하는 명령들을 저장하는 적어도 하나의 컴퓨터 메모리를 포함하며, 상기 동작들은, 상기 네트워크로부터 베이러(bearer) 설정 또는 재설정을 위한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 수신하고; 상기 제 1 메시지의 정보에 기반하여 상기 네트워크와 베어러를 설정하는 것을 포함하되, 상기 제 1 메시지의 정보는, QoS(Quality of Service) 플로우별로 부여된 ID (QFI)에 기반하여, 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB(Data Radio Bearer)를 맵핑하는 설정 정보를 포함하는, 사용자 기기를 제안한다.
아울러, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에서는, 이동통신 시스템에서 사용자 기기(UE)에게 통신 서비스를 제공하는 네트워크에 있어서, 적어도 하나의 프로세서; 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 연결될 수 있고, 실행될 때 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 동작들을 수행하게 하는 명령들을 저장하는 적어도 하나의 컴퓨터 메모리를 포함하며, 상기 동작들은, 상기 사용자 기기에게 베이러(bearer) 설정 또는 재설정을 위한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 전송하고; 상기 제 1 메시지의 정보에 기반하여 상기 사용자 기기와 베어러를 설정하는 것을 포함하되, 상기 제 1 메시지의 정보는, QoS(Quality of Service) 플로우별로 부여된 ID (QFI)에 기반하여, 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB(Data Radio Bearer)를 맵핑하는 설정 정보를 포함하는, 네트워크를 제안한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, UAS와 같은 상황에서도 중요한 통신 서비스를 안정적으로 제공할 수 있다.
구체적으로, 중요한 통신을 위해 QoS 플로우별로 부여된 ID(QFI)에 기반하여, 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB를 맵핑하여 통신을 수행함에 따라 초 신뢰도를 확보할 수 있다.
예를 들어, UAS의 C2 통신을 위해 2 이상의 베어러를 이용하여 전송함으로써 안정적인 통신 서비스를 제공하면서도, 시그널링 오버헤드를 최소화할 수 있다.
또한, 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB를 맵핑하여 통신을 수행할 때 사용자 기기와 네트워크의 각 계층별 동작을 구체적으로 규정하여 동작의 효율성을 확보할 수 있다.
또한, 2 이상의 베어러를 통해 수신된 데이터의 디코딩 방식, 피드백 정보 처리 방식을 규정하여, 보다 효율적인 통신 서비스를 제공할 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.
도 1은 UAS의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 중요 통신 서비스에 대해 DRB를 이중화/다중화하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 네트워크의 단계별로 서비스 플로우를 운용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 네트워크에서 사용되는 QoS 식별자의 변화에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 UE가 통신 서비스를 제공받는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 RRC 연결 설정이 이루어지는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 RRC 재구성 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 각 계층별 데이터 플로우를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 C2 통신을 위한 서비스 데이터의 플로우를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 C2 통신을 위한 DRB를 이중화/다중화하는 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 베어러에 대한 설정을 변경하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예들에 따라 수신측에서 데이터를 디코딩하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 기술에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 UAS의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 UAS는 하나 이상의 UAV(Uncrewed Aerial Vehicle; 110a, 110b, 110c)(예, 드론)와 그들을 관리하는 하나 이상의 지상 제어 스테이션(140)(또는 지상 관제 센터 또는 지상 관제 서버)를 포함할 수 있으며, 이러한 UAV(들)에게 효율적인 통신 서비스를 제공하기 위한 이동 통신 사업자 시스템과 연동될 수 있다.
이하의 설명에 있어서, '이동통신 시스템'은 종래 이동통신 사업자에 의해 운영되는 이동통신 사업자 시스템과 UAS를 포함하는 개념으로 가정한다. 이러한 이동통신 시스템은 하나의 통신 표준 규격(예를 들어, 3GPP 표준 규격)에 의해 종래 이동통신 서비스와 UAS 서비스가 규정될 수 있다.
한편, 이하에서 설명하는 네트워크는 이동통신 사업자 시스템을 UAS와 연동하도록 동작할 수 있다. 즉, 후술하는 설명에서 네트워크는 이동통신 사업자 시스템의 네트워크와 UAS를 위한 네트워크를 포괄하는 개념을 가정한다.
UAV(110a, 110b, 110c)는 수직 이착륙이 가능한 무인 항공 물류 및/또는 교통 수단을 통칭하는 개념으로 사용될 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 본 개시의 다른 실시 예에 따른 UAV(110a, 110b, 110c)는 수직 이착륙이 가능한 유인 항공 물류 및/또는 교통 수단을 더 포함하는 개념으로 사용될 수 있다.
이동 통신 시스템은 기지국(base station)과 핵심망(core network)을 포함하는 네트워크와 네트워크에 연동되는 다양한 사용자 기기를 포함하여 구성될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 네트워크와 연동되는 다양한 사용자 기기를 "UE(User Equipment)"라 통칭하여 설명하기로 한다.
실시예로, 네트워크는 지상의 제어 스테이션(140)과 연동될 수 있을 뿐만 아니라 위치 정보 제공을 위한 GNSS (Global Navigation Satellite System; 120) 및/또는 위성 통신을 위한 위성 중계기(130) 등과 추가적으로 연동될 수 있다.
실시 예로, UE는 GPS(Global Positioning System) 수신기가 구비되어 GNSS (Global Navigation Satellite System; 120) 및/또는 위성 중계기(130)로부터 직접 신호를 수신할 수도 있다.
다른 실시 예에 따른 네트워크는 기지국, 핵심망 및 지상 제어 스테이션(140)을 모두 포함하여 통칭하는 개념으로 사용될 수도 있다. 이 경우, 이동 통신 시스템은 UAS를 포함하는 개념으로 사용될 수 있다.
한편, UAS에서 통신 서비스를 제공받는 사용자 기기(UE)로는 상술한 UAV(110a, 110b, 110c)뿐만 아니라 이동 지상 유닛(150)을 포함할 수 있다. 즉, 이하의 설명에 있어서 '사용자 기기'는 설명의 편의상 UAV(110a, 110b, 110c)인 것을 가정하여 설명하나, 이에 제한될 필요는 없으며, 도 1에 도시된 바와 같은 이동 지상 유닛(150), 또는 일반 휴대폰/스마트폰인 경우를 배제하지 않는다.
도 1에서 UAV들(110a, 110b, 110c) 사이는 inter-UAV link가 설정되며, 이는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 사이드링크(Sidelink)에 대응할 수 있다. UAS들(110a, 110b, 110c)은 위성 유닛들(120, 130)과 위성 링크가 설정될 수 있으며, ATG(Arial To Ground) 링크를 통해 지상 유닛들(140, 150)과 연결될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 중요 통신 서비스에 대해 DRB를 이중화/다중화하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에서, 데이터를 전송하는 송신측은 상향링크 전송에 대해서는 UE, 하향링크 전송에 대해서는 네트워크, 특히 무선구간에서는 기지국(gNB)가 될 수 있다. 기지국에 대한 표기는 LTE에서는 eNB, 5G에서는 gNB로 지칭될 수 있으나, 네트워크 측면에서 무선구간 전송을 통해 UE와 통신하는 노드를 통칭하는 것으로 볼 수 있다. 이하 설명의 편의상 5G를 예를 들어, gNB로 표기하나, 이에 한정될 필요는 없다.
도 2에 도시된 바와 같이 송신측 기기는 송신 데이터를 QoS 플로우별로 관리하여, 이를 위해 QoS 플로우별로 ID(QFI: QoS Flow ID)를 부여하여 관리할 수 있다. 이에 따라 송신측 기기의 특정 엔터티(예를 들어, SDAP(Service Data Adaptation Protocol: 500))는 QFI에 기반하여 DRB(Data Radio Bearer) 맵핑(S510)을 수행할 수 있다.
현재 5G 표준화에 따르면, SDAP의 DRB 맵핑(S510) 시, 하나의 QFI에 대응하는 QoS 플로우를 2 이상의 DRB에 맵핑하는 경우는 없었다. 도 3과 관련하여 후술하는 바와 같이 현재 5G 표준화에서의 SDAP는 하나의 QFI에 대응하는 QoS 플로우를 하나의 DRB에 맵핑하거나, 2 이상의 QoS 플로우를 하나의 DRB에 다중화하는 역할을 수행하였다.
다만, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 UAS의 C2 통신 서비스와 같이 중요한 통신 서비스에 대응하는 특정 QFI(예를 들어, QFI = x)가 정의될 수 있으며, 특정 QFI를 가지는 QoS 플로우에 대하여는 도 2에 도시된 바와 같이 2 이상의 DRB에 맵핑하여 해당 서비스를 제공하는 것을 제안한다. 2 이상의 DRB에 맵핑되는 특정 QFI (=x) 또는 후술할 바와 같이 특정 QFI 그룹에 대응하는 QoS 지시자 그룹의 서비스는 상술한 UAS의 C2 통신에만 제한될 필요는 없다. 예를 들어, V2X (Vehicle-to-Everything) 통신에서 현재 URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communication) 통신으로 규정된 서비스 중 보다 안정적인 서비스가 필요한 특정 서비스를 위와 같은 DRB 이중화/다중화가 수행되는 QFI에 대응시켜 운용할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 네트워크의 단계별로 서비스 플로우를 운용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 통신 서비스를 통해 제공되는 IP 플로우는 지연에 덜 민감한 Best effort 서비스-예를 들면, 파일 다운로드 서비스 등-, 지연에 민감한 실시간 비디오/오디오 스트리밍 서비스 등을 포함할 수 있다. 아울러, 도 3에서는 이러한 IP 플로우 중 UAS C2 통신을 위한 IP 플로우를 포함하는 것을 도시하고 있다.
통신 서비스를 제공하는 핵심망(CN)은 SMF (Session Management Function; 미도시) 엔터티 및 UPF (User Plane Function; 530) 엔터티를 포함하며, 상술한 다양한 IP 플로우들은 핵심망 내 각 서비스를 위한 PDU (Protocol Data Unit)을 형성하여 UPF (530)에 제공될 수 있다.
UPF(530)는 SDF(Service Data Flow)를 고려하여 TFT(Traffic Flow Template)를 통해 데이터 전송을 수행할 수 있다. 구체적으로, UPF(530)는 각 SDF에 대해 수신된 IP 패킷에 QFI를 부여/맵핑할 수 있다(S520).
UPF(530)는 상기 SMF(미도시)에서 설정된 PDR (Packet Detection Rule)에 따라 각 SDF에 대해 수신된 상기 IP 패킷을 해당 QFI에 맵핑할 수 있으며, 본 실시예에서 UPF(530)는 UAS C2 통신 서비스 플로우를 위한 IP 패킷을 특정 QFI (=x)에 맵핑(S520)하는 예를 도시하고 있다.
이후 네트워크의 기지국(gNB) 단에서는 각 QFI에 대응하여 DRB 맵핑(S510)을 수행할 수 있으며, 이는 하향링크 전송의 예를 들어, 기지국의 SDAP(500)에 의해 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이 현재 5G 표준 규격에 따르면 SDAP(500)에서 QFI별 DRB 맵핑을 수행할 때, Best Effort 서비스(540)의 경우와 같이 하나의 QFI에 대응하는 QoS 플로우가 하나의 DRB (=1)로 맵핑되거나, 다양한 영상 서비스(550)의 경우와 같이 복수의 QFI에 대응하는 QoS 플로우가 하나의 DRB (=2)로 맵핑되는 경우만이 규정되어왔다.
다만, 본 실시예에서는 UAS C2 통신 서비스(560)과 같이 중요한 통신 서비스에 대하여는 하나의 특정 QFI에 대응하는 서비스를 2 이상의 DRB (DRB = i 및 DRB = i+1)에 맵핑하는 것을 제안한다(S510). 이와 같이 복수의 DRB에 맵핑된 데이터를 수신한 UE의 SDAP는 이를 하나의 QoS 플로우 데이터로 추출하는 것이 바람직하며, 이중화/다중화를 고려하여 효율적으로 디코딩을 수행하는 것을 제안한다. 구체적인 수신측인 UE의 동작에 대해서는 후술하기로 한다.
본 실시에에서 통신 서비스의 중요도는 해당 서비스에 요구되는 지연 특성, 해당 서비스에 요구되는 GBR (Guaranteed Bit Rate), 해당 서비스에 요구되는 보안 특성(또는 레벨), 운항(또는 주행) 안전성과의 연관 여부, 해당 서비스에 요구되는 데이터 전송 오류율 및 해당 서비스에 요구되는 링크 유지의 신뢰도 중 적어도 하나에 기반하여 결정될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 당업자의 설계에 따라 추가적으로 다양한 서비스 특성을 고려하여 결정될 수 있다.
도 3의 예는 하향링크 데이터 전송의 예를 들어 설명하였으나, 상향링크 데이터 전송의 경우에도 상술한 DRB 이중화/다중화의 개념은 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다.
구체적으로 상향링크 데이터 전송의 경우, QFI 맵핑(520) 및 DRB 맵핑(S510)은 UE에서 수행되며, UE는 네트워크로부터 수신한 NAS (Non-Access-Stratum) 메시지를 통해 QoS 관련 규칙을 전달받을 수 있다. 구체적으로, PDU 세션 설정 또는 변경 절차에서, UE는 상기 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB를 맵핑하는 QoS 규칙(또는 QoS 정책)을 제공받을 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 네트워크에서 사용되는 QoS 식별자의 변화에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시한 테이블은 5QI(5G QoS Identifier)의 개념을 배경으로, 본 실시예에 따라 추가되는 그룹의 개념을 설명하기 위한 도면이나, 5QI라는 용어는 5G 표준화에서 이용되는 개념으로써, 본 용어에 제한되어 해석될 필요는 없다. 예를 들어, 6G 네트워크에서 QoS 플로우별 표준화된 관리를 위해 이를 그룹으로 관리한다면 이를 6QI 등으로 지칭할 수도 있다.
현재 5QI에서는 GBR (Guaranteed Bit Rate) 자원 타입을 위한 제 1 그룹(610), Non-GBR 자원 타입을 위한 제 2 그룹(620), Delay-critical GBR 자원 타입을 위한 제 3 그룹(630)을 규정하여, 이를 통해 QoS 플로우를 관리/운용하고 있다. 다만, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 2 이상의 DRB 맵핑을 수행하는 QoS 플로우의 자원 타입을 위한 제 4 그룹(640)을 추가적으로 포함하여 운용하는 것을 제안한다.
여기서 제 4 그룹(640)은, 제 3 그룹(630)과 대비하여 추가적으로 초 신뢰도(ultra-reliability), 또는 중복성(duplicity) 특성이 고려된 QoS 플로우를 위한 자원 타입에 대해 설정되는 것이 바람직하다.
도 4에 도시된 바와 같은 QoS ID의 그룹은 도 3의 UPF(530)에 의해 활용될 수 있으나, UPF(530)뿐만 아니라 E2E 링크 내 다양한 엔터티에 의해 이용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 UE가 통신 서비스를 제공받는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
현재까지의 3GPP 이동통신에서는 하나의 UE를 위한 서비스 데이터를 전송하는 과정에서 하나의 특정한 서비스를 위해서는 하나의 베어러가 설정되어 이용된다. 다만, 본 실시예에서는 UAS에서 UAV를 조정하기 위한 C2 통신 서비스 등 중요 통신 서비스에 대해서는 2 이상의 베어러를 하나의 서비스에 설정하여 이용하는 방안을 제안한다.
무선 베어러(RB)가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling Radio Bearer)와 DRB(Data Radio Bearer) 두 가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
이를 위해, UAS를 포함하는(또는 네트워크를 통해 UAS와 연동되는) 이동통신 시스템에서 UE는 도 5에 도시된 바와 같이 네트워크로부터 베어러 관련 정보-즉, 베이러 설정 또는 재설정을 위한 정보-를 포함하는 제 1 메시지를 수신하고(S210), 이에 기반하여 네트워크와 베어러를 설정하는 동작(S220)을 수행함에 있어서, 상기 UAS의 C2 통신 서비스 플로우를 위한 베어러-예를 들면, DRB-를 2 이상을 설정하는 것을 제안한다. 이 때, 제 1 메시지의 정보는, UAS의 C2 통신을 위한 하나의 서비스 플로우에 2 이상의 베어러를 설정하는 정보를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제 1 메시지는 RRC(Radio Resource Control) 재구성(Reconfiguration) 메시지일 수 있다.
RRC 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. RB는 UE와 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제 1 계층(물리(physical) 계층 또는 PHY 계층) 및 제 2 계층(MAC(Medium Access Control) 계층, RLC(Radio Link Control) 계층, PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층, SDAP(Service Data Adaptation Protocol) 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다.
UE의 RRC 계층과 기지국의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC connection)이 확립되면, UE는 RRC_CONNECTED 상태에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC_IDLE 상태에 있게 된다. NR의 경우, RRC_INACTIVE 상태가 추가로 정의되었으며, RRC_INACTIVE 상태의 UE는 코어 네트워크와의 연결-예를 들면, 세션-을 유지하는 반면 기지국과의 연결-예를 들면, 무선 링크-를 해지(release)할 수 있다. 이를 통해 UE는 RRC_INACTIVE 상태에서 별도의 세션 설정 절차를 수행하지 않고, 필요에 따라 무선 링크를 설정함으로써, 빠른 통신 서비스를 제공받을 수 있다.
도 6은 RRC 연결 설정이 이루어지는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 절차는 RRC 연결을 설정하기 위한 절차로서, 구체적으로 도 6의 (A)는 UE의 RRC 설정 요청 메시지 전송(S310)에 대해 네트워크가 RRC 설정 메시지 전송(S320)으로 응답하여, 이에 기반하여 RRC 설정 완료(S330)를 수행하는 과정을 도시하고 있으며, 도 6의 (B)는 UE의 RRC 설정 요청 메시지 전송(S310)에 대해 네트워크가 RRC 거절(S340)로 응답하여 RRC 연결 설정이 실패하는 경우를 도시하고 있다.
도 6의 RRC 연결 설정은 SRB, 특히 3GPP의 SRB1을 설정하기 위한 절차로 볼 수 있다.
도 7은 RRC 재구성 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 RRC 재구성 절차는 RRC 연결을 변경하기 위한 과정으로서, 구체적으로 RB/BH RLC 채널을 설정/변경/해제, 동기 정보에 기반한 재구성, 측정 관련 설정/변경/해제, SCell 및 셀 그룹의 추가/변경/해제, 핸드오버 구성의 추가/변경/해제, PSCell 변경 또는 PSCell 추가 등의 과정을 수행하기 위해 사용될 수 있다.
도 7의 (A)는 UE가 네트워크로부터 RRC 재구성 메시지를 수신하고(S410), 이에 기반하여 RRC 재구성 완료 메시지로 회신하여(S420), RRC 재구성이 성공하는 경우의 절차를 도시하고 있으며, 도 7의 (B)는 UE가 네트워크로부터 RRC 재구성 메시지를 수신하고(S410), 이에 기반하여 RRC 재구성을 수행할 수 없어, RRC 연결 재설정 메시지를 네트워크에 전송(S430)하는 경우를 도시하고 있다.
본 실시예에서, 도 7에 도시된 RRC 재구성 절차는 도 6에 도시된 RRC 연결 설정을 통해 SRB를 설정한 이후에, C2 통신 서비스를 제공하기 위해 설정되는 2 이상의 베어러를 위한 DRB를 설정하는 과정으로 제안한다. UAS를 위한 C2 통신 서비스의 데이터는 이동 통신 시스템-즉, 네트워크-내에서 사용자 데이터로 분류될 수 있이며, DRB에 매핑되어 제공되며, 구체적으로 네트워크는 RRC 재구성 메시지의 RadioBearerConfig IE의 drb-ToAddModList에 해당 C2 통신 서비스를 위한 DRB 정보를 포함하여 UE에 전송할 수 있다.
상술한 도 5 등의 설명은 제 1 메시지(S210)가 RRC 메시지인 경우를 가정하여 설명하였으나, 이에 제한될 필요는 없으며, 제 1 메시지(S210)는 시스템 정보 또는 NAS 메시지일 수도 있다.
즉, PDU 세션 설정 또는 변경 절차에서 UE가 수신하는 NAS 메시지(S210)를 통해 UE는 상기 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB를 맵핑하는 QoS 규칙을 제공받을 수 있으며, 이에 따라 네트워크는 2 이상의 DRB를 통해 C2 통신 서비스를 제공할 수도 있다.
도 8은 각 계층별 데이터 플로우를 도시한 도면이다.
특정 서비스를 위한 데이터는 IP 패킷의 형태로 DRB에 맵핑되어 전송될 수 있으며, 도 8의 예에서는 IP 패킷 n, n+1, m이 각 계층별로 처리되는 과정을 도시하고 있다.
SDAP(Service Data Adaptation Protocol) 계층은 사용자 평면에서만 정의된다. SDAP 계층은 QoS 플로우(flow)와 DRB 간의 매핑, 하향링크 및 상향링크 패킷 내 QoS 플로우 식별자(ID) 마킹 등을 수행한다. 도 8의 예에서는 IP 패킷 n 및 n+1이 RBx에 맵핑되고, IP 패킷 m이 RBy에 맵핑되는 예를 도시하고 있다.
PDCP 계층은 사용자 평면에서 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 수행한다. 제어 평면에서의 PDCP 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결성 보호(integrity protection)를 포함한다. 도 8에 도시된 예에서 PDCP 계층은 SDAP 계층에서 수신된 PDCP SDU에 상술한 바와 같이 헤더 압축, 암호화를 수행한 후 이를 위한 헤더를 부착하여 RLC 계층에 전달하는 것을 도시하고 있다.
한편, RLC 계층은 RLC SDU(Service Data Unit)의 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)을 수행한다. 구체적으로 도 8의 예에서 RLC 계층은 IP 패킷 m에 대응하는 PDCP PDU를 2개의 RLC Segment로 분할하는 예를 도시하고 있다. RB가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명 모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인 모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.
MAC 계층은 논리 채널(logical channel)을 통해 상위 계층인 RLC 계층에게 서비스를 제공한다. MAC 계층은 복수의 논리 채널에서 복수의 전송 채널(Transport channel)로의 맵핑 기능을 제공한다. 또한, MAC 계층은 복수의 논리 채널에서 단수의 전송 채널로의 맵핑에 의한 논리 채널 다중화 기능을 제공한다. 도 8의 예에서 MAC 계층은 3개의 MAC SDU를 1개의 MAC PDU로 다중화 하는 예를 도시하고 있으며, 이때 RBx뿐만 아니라 RBy에 소속된 MAC SDU까지 포함하여 다중화하는 예를 도시하고 있다. MAC 부계층(Sublayer)은 논리 채널상의 데이터 전송 서비스를 제공한다.
상술한 설명에서 MAC PDU는 물리계층에서 전송 블록(Transport Block: TB)에 대응하는 것으로 볼 수 있다. 하나의 TB는 대체로 하나의 재전송의 단위로 이용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 C2 통신을 위한 서비스 데이터의 플로우를 도시한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 C2 통신 서비스를 위한 하나의 데이터(예: IP 패킷)를 2 이상의 DRB에 반복 전송하는 것을 제안한다. 도 9에 도시된 바와 같이 2개의 DRB가 이용될 때, 하나의 DRB는 주(primary) DRB, 그리고 다른 하나의 DRB는 보조(secondary) DRB로 설정될 수 있다. 이때, SDAP는 C2 통신을 위한 서비스 데이터인 IP 패킷을 주 DRB 및 보조 DRB에 반복 전송할 수 있도록 DRB 맵핑을 수행할 수 있다.
C2 통신에 사용되는 사용자 데이터의 크기는 일반적인 이동 통신 서비스-예를 들면, 영상 통화, 파일 다운로드, 영상/음원 스트리밍, 웹 접속 등-에서 사용되는 사용자 데이터에 비해 상대적으로 크지 않다. 예를 들면, C2 통신 서비스에 사용되는 데이터는 UAV의 운항 상태를 실시간 감시하기 위한 센싱 데이터, UAV를 원격으로 조정 및/또는 제어하기 위한 각종 명령 데이터, 버티포트(vertiport) 및 회랑(Corridor) 등의 혼잡 상태 등과 관련된 운항 지원 데이터 등을 포함할 수 있다. 따라서, C2 통신의 경우, 동일한 IP 패킷이 도 9에 도시된 바와 같이 2개의 DRB에 매핑되어 반복 전송되는 경우라도 자원 사용의 증가 및 복잡도는 크게 증가하지 않는다.
한편, PDCP 계층은 상술한 바와 같이 동일한 데이터를 2 이상의 DRB에 매핑하여 중복 전송할 경우 PDCP SN (sequence number)를 통해 데이터간 중복 및 누락이 없도록 관리하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 해당 IP 패킷 전송에 이용되는 하나의 MAC PDU가 2 이상의 DRB 데이터를 포함하지 않도록 설정하는 것을 제안한다. 즉, 도 8의 예에서 하나의 MAC PDU가 2개의 RB로부터의 SDU를 다중화하여 전송할 수 있는 것과 달리 도 9에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 실시예에서는 하나의 MAC PDU에는 하나의 DRB로부터의 SDU만을 포함하도록 설정하는 것이 바람직하다. 즉, C2 통신의 경우, DRB와 MAC PDU는 일대일 매핑되도록 설정될 수 있다. 이는 C2 통신 서비스와 같이 중요한 서비스에 대해 안정성 및 신뢰성을 확보하기 위해 2 이상의 RB를 이용할 때, 이러한 2 이상의 RB에 매핑된 데이터가 하나의 MAC PDU (TB)를 통해 전송된다면, 의도하는 서비스 안정성 및 신뢰도가 확보되지 않기 때문이다.
도 9에 도시된 바와 같이 두 DRB로 동일한 데이터를 전송하는 방법을 사용할 때, 하나의 DRB는 채널 상태가 좋은 주파수 자원을 사용하여 전송하고, 다른 하나의 DRB는 주파수 호핑(또는 주파수 도약)(Frequency Hopping)을 적용하여 전송할 수도 있다. 일반적으로 주파수 호핑은　무선망에서 송/수신부에서 데이터 통신에 사용되는 주 주파수(또는 반송파 주파수)를 일정한 함수에 따라 바꾸면서 통신하는 기법이다. 주파수 호핑은 주파수를 계속 바꿔가며 통신하기 기법이므로, 특정 주파수에 외부 간섭 등이 발생하여도 통신 링크를 안정적으로 유지할 수 있을 뿐만 아니라 도청 및 해킹을 효과적으로 방지할 수 있는 장점을 가진다.
UAV의 경우에는 UAV를 무선으로 조정하거나 제어하는 링크가 나쁜 의도를 가진 조정자에 의해서 끊어지거나, 악의적으로 조작될 가능성도 있다. 따라서, 보조적인 링크-즉, DRB-를 유지하는 것이 이와 같은 경우를 대비하기 위해서도 매우 중요할 수 있다. 이와 같은 경우는 하나의 링크-즉,DRB-에만 주파수 호핑을 적용하거나 두 링크 모두에 서로 다른 주파수 호핑을 적용하는 것이 효율적일 수도 있다. 일 예로, 두 DRB 모두에 주파수 호핑을 적용하는 경우, 각각의 DRB에 적용되는 주파수 호핑 패턴은 서로 상이할 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 다른 실시 예로, 두 DRB에 적용되는 주파수 호핑 패턴은 동일할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에서는 하나의 C2 통신을 위해 2 이상의 베어러를 설정하는 것은 동일하되, 데이터 전송은 도 9의 예와 달리 주 베어러를 통해서만 전송하고, 보조 베어러를 통해서는 이에 대한 피드백 신호 수신 등 보조적인 역할만 수행할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 C2 통신을 위한 DRB를 이중화/다중화하는 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 10에서 화살표 하나는 서비스 데이터 플로우(SDF)를 나타내며, 이는 IP 플로우와 non-IP 플로우를 포함할 수 있다. 구체적으로, 하나의 SDF는 인터넷 구간(750), 핵심망(CN) 구간 (740), 그리고 무선 구간(730)으로 구분될 수 있다.
이러한 플로우 관점에서 네트워크는 기지국(gNB) 및 핵심망(CN)을 포함하는 개념으로 볼 수 있다. 또한, UE, 기지국, 핵심망을 거친 SDF를 E2E (End-to-End) QoS 제어 플로우로 지칭할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이 DRB를 이중화 또는 다중화하는데 있어서, 본 발명의 일 실시예에서는 CN 구간(740)보다는 UE와 gNB 사이의 무선구간(730)에 집중하여, 무선구간(730)에서 DRB를 이중화/다중화하는 것을 제안한다. 이는 CN 구간(740)은 무선 구간(730)의 통신에 비해 안정적이기 때문에, CN(740) 구간에서는 DRB의 이중화/다중화를 수행하지 않고, DRB의 이중화/다중화는 무선구간(740)에 집중하는 형태이다.
도 10의 예에서 C2 통신을 위한 SDF는 인터넷 구간(750) 및 CN 구간(740)에서는 하나의 링크(710)로 설정되나, 무선구간(730)에서는 제 1 DRB (720a) 및 제 2 DRB(720b)에 맵핑되는 경우를 도시하고 있다. 즉, 해당 링크는 기지국과 CN 사이의 구간은 2 이상의 베어러(720a, 720b)에 대응하는 단일 베어러(또는 단일 플로우 또는 단일 세션)이 설정될 수도 있다.
다만, 본 발명의 다른 일 실시예에서는 기지국과 CN 사이의 구간에 대해서도 신뢰도가 위협받는 특정 상황(예를 들어, 악의적 사용자의 감지 등)에서는 무선 구간의 2 이상의 DRB (720a, 720b)에 대응하여 동일하게 2 이상의 베어러(링크)(또는 플로우 또는 세션)이 설정되도록 할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 베어러에 대한 설정을 변경하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에서는 2 이상의 베어러를 호 설정(call setup) 과정에서 처음부터 설정하여 이용하는 것을 제안한다. 즉, UAS의 C2 통신과 같이 특정된 서비스에 대해서는 호 설정 과정에서 하나의 서비스 플로우에 2 이상의 베어러가 설정되어 이용될 수 있다.
구체적으로 도 11에서는 도 5에서 상술한 제 1 메시지가 호 설정 과정에서 수신되는 것(S210)을 예시하고 있으며, 이는 RRC 설정 이후 처음으로 수신되는 RRC 재구성 메시지일 수 있다. 이에 따라 C2 통신을 위한 2 이상의 베어러가 호 설정 과정에서 처음부터 설정될 수 있다(S220).
한편, 도 11의 실시예에서는 이와 같이 호 설정 과정에서 C2 통신을 위한 2 이상의 베어러가 설정되어 이용되는 중에 CSI (Channel State Information)와 같은 채널 상태에 대한 UE 피드백 신호(S810) 등을 기반으로, 2 이상의 베이러 중 하나를 사용하지 않도록 비활성화하는 제 2 메시지를 수신할 수 있다 (S820). 상기 제 2 메시지는 채널 상태, QoS (Quality of Service), 무선 자원 상황 또는 핸드오버 중 하나 이상에 기반하여 수신(또는 전송) 여부가 결정될 수 있다. 제 2 메시지 역시 RRC 재구성 메시지의 포맷을 가질 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에서는 호 설정 과정에서는 UE가 상기 네트워크로부터 상기 UAS의 C2 통신을 위한 하나의 베어러를 설정하는 정보를 포함하는 제 3 메시지를 수신(미도시)하고, UAS의 C2 통신 상황에 따라 후속적으로 제 1 메시지를 수신(S210)하도록 동작할 수도 있다. 이때, 제 1 메시지의 후속 수신(S210) 역시 상술한 바와 같이 채널 상태, QoS, 무선 자원 상황 또는 핸드오버 중 하나 이상에 기반하여 결정될 수 있다.
이때, 호 설정 과정에서 초기에 설정된 베어러는 주(primary) 베어러로서, 상기 베어러 재설정을 위한 정보에 따라 추가되는 베어러는 하나 이상의 보조(secondary) 베어러로서 사용될 수도 있다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예들에 따라 수신측에서 데이터를 디코딩하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 도 12는 하나의 C2 통신용 하나의 IP 패킷이 2개의 DRB에 매핑되어 MAC PDU # 1 및 MAC PDU # 2를 통해 수신측에 수신되는 경우를 가정하여 도시하고 있다. 도 12에 도시된 실시예에서, 상술한 MAC PDU들을 수신한 수신측은 2개의 MAC PDU 모두에 대해 디코딩을 수행하는 것을 제안한다(S910, S920).
한편, 이러한 디코딩 결과에 따라 수신측은 송신측에 피드백 신호(예를 들어, ACK/NACK)을 전송하는 것이 필요하며, 이때, 피드백 신호는 2개의 MAC PDU (MAC PDU # 1 및 MAC PDU # 2)의 디코딩 결과 각각을 결정하여 결정될 수 있다(S930). 예를 들어, 수신측은 2개의 MAC PDU (MAC PDU # 1 및 MAC PDU # 2) 중 어느 하나의 MAC PDU만 디코딩에 성공하더라도 해당 C2 통신을 위한 데이터가 정상적으로 획득한 것으로 판단하여 ACK을 전송하도록 설정될 수 있으며, 2개의 MAC PDU 모두 디코딩에 실패할 경우에 한하여 NACK을 전송하도록 설정될 수 있다.
한편, 도 13의 실시예는 도 12와 달리 2개의 MAC PDU(MAC PDU # 1 및 MAC PDU # 2) 중 주 DRB를 통해 수신된 MAC PDU(MAC PDU #1)에 대해서만 우선적으로 디코딩을 수행하도록 설정될 수 있다(S1010). 만일, 해당 MAC PDU(MAC PDU #1)의 디코딩에 성공한 경우, 수신측은 MAC PDU # 2에 대해 디코딩을 수행할 필요 없이 ACK을 송신측에 피드백할 수 있다.
다만, MAC PDU # 1의 디코딩에 실패한 경우, 수신측은 MAC PDU # 2의 디코딩을 추가적으로 수행할 수 있다 (S1030).
도 13에 도시된 실시예의 방식은 2개의 DRB (주 DRB 및 보조 DRB)로부터 동일한 데이터를 수신하는 경우를 가정하여 도시/설명하였으나, 본 실시예에 따른 UE는 1차적으로 주 DRB를 통해 수신되는 MAC PDU만 수신하고, MAC PDU #1의 디코딩 실패에 따라 후속하는 MAC PDU #2를 보조 DRB를 통해 수신하도록 운용될 수도 있다. 송신측에서 최초 전송에 사용된 DRB와 다른 DRB를 통해 재전송이 이루어진 경우, 수신측은 최초 수신된 MAC PDU #1과 재전송된 MAC PDU #2를 이용하여 다이버시티 이득을 획득할 수 있는 장점을 가질 수 있다.
또 다른 실시예에서 UE는 네트워크로부터 2 이상의 DRB를 통해 전송되는 데이터 중 어느 하나의 디코딩이 불필요하다는 지시자를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 도 13에서 MAC PDU #1과 MAC PDU # 2를 수신한 UE는 네트워크로부터 수신한 지시자에 의해 MAC PDU # 1만 디코딩을 수행할 수 있다. 이러한 지시자는 RRC 시그널링을 통해 어느 하나의 DRB를 주(primary) DRB로, 다른 하나의 DRB를 보조(secondary) DRB로 설정하고, 주 DRB의 데이터만 디코딩함을 지시할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같은 주/보조 DRB에 대한 설정 없이, 네트워크는 MAC CE 또는 L1/L2 제어 신호를 통해 상술한 디코딩 여부를 동적으로 시그널링할 수도 있다.
상술한 실시예는 하향링크 데이터를 수신하는 관점에서 설명하였으나, 상향링크 데이터의 경우에도 네트워크의 물리계층 엔터티는 2개의 DRB를 통해 수신한 데이터 중 어느 하나만 디코딩하도록 설정될 수 있다. 이 경우, 어느 하나의 데이터만 디코딩하도록 설정하는 것은 하향링크의 경우와 달리 네트워크가 스스로 판단하여 이를 설정하는 것이 바람직하나, 이에 한정될 필요는 없다.
도 14는 본 기술에 적용될 수 있는 무선 기기를 예시한다.
도 14를 참조하면, 제1 무선 기기(100)와 제2 무선 기기(200)는 다양한 무선 접속 기술(예, LTE, NR)을 통해 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 제1 무선 기기(100), 제2 무선 기기(200)는 각각 도 2의 UE, 네트워크에 대응할 수 있으며, 구체적으로 제1 무선 기기(100), 제2 무선 기기(200)는 도 1에 도시된 UAS의 통신 링크의 양단에 위치한 다양한 기기들에 적용될 수 있다.
제1 무선 기기(100)는 하나 이상의 프로세서(102) 및 하나 이상의 메모리(104)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(106) 및/또는 하나 이상의 안테나(108)을 더 포함할 수 있다. 프로세서(102)는 메모리(104) 및/또는 송수신기(106)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(102)는 메모리(104) 내의 정보를 처리하여 제1 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(106)을 통해 제1 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(102)는 송수신기(106)를 통해 제2 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제2 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(104)에 저장할 수 있다. 메모리(104)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 프로세서(102)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(104)는 프로세서(102)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(102)와 메모리(104)는 무선 통신 기술(예, LTE E-UTRA, 5G NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(106)는 프로세서(102)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(108)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(106)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다. 송수신기(106)는 RF(Radio Frequency) 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
제2 무선 기기(200)는 하나 이상의 프로세서(202), 하나 이상의 메모리(204)를 포함하며, 추가적으로 하나 이상의 송수신기(206) 및/또는 하나 이상의 안테나(208)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(202)는 메모리(204) 및/또는 송수신기(206)를 제어하며, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(202)는 메모리(204) 내의 정보를 처리하여 제3 정보/신호를 생성한 뒤, 송수신기(206)를 통해 제3 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 또한, 프로세서(202)는 송수신기(206)를 통해 제4 정보/신호를 포함하는 무선 신호를 수신한 뒤, 제4 정보/신호의 신호 처리로부터 얻은 정보를 메모리(204)에 저장할 수 있다. 메모리(204)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 프로세서(202)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(204)는 프로세서(202)에 의해 제어되는 프로세스들 중 일부 또는 전부를 수행하거나, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 소프트웨어 코드를 저장할 수 있다. 여기서, 프로세서(202)와 메모리(204)는 무선 통신 기술(예, LTE E-UTRA, 5G NR)을 구현하도록 설계된 통신 모뎀/회로/칩의 일부일 수 있다. 송수신기(206)는 프로세서(202)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 안테나(208)를 통해 무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 송수신기(206)는 송신기 및/또는 수신기를 포함할 수 있다 송수신기(206)는 RF 유닛과 혼용될 수 있다. 본 발명에서 무선 기기는 통신 모뎀/회로/칩을 의미할 수도 있다.
이하, 무선 기기(100, 200)의 하드웨어 요소에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 하나 이상의 프로토콜 계층이 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 계층(예, PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC, SDAP와 같은 기능적 계층)을 구현할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 하나 이상의 PDU(Protocol Data Unit) 및/또는 하나 이상의 SDU(Service Data Unit)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 생성할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 본 문서에 개시된 기능, 절차, 제안 및/또는 방법에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 포함하는 신호(예, 베이스밴드 신호)를 생성하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)에게 제공할 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)로부터 신호(예, 베이스밴드 신호)를 수신할 수 있고, 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들에 따라 PDU, SDU, 메시지, 제어정보, 데이터 또는 정보를 획득할 수 있다.
하나 이상의 프로세서(102, 202)는 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컴퓨터로 지칭될 수 있다. 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 하나 이상의 DSP(Digital Signal Processor), 하나 이상의 DSPD(Digital Signal Processing Device), 하나 이상의 PLD(Programmable Logic Device) 또는 하나 이상의 FPGA(Field Programmable Gate Arrays)가 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있고, 펌웨어 또는 소프트웨어는 모듈, 절차, 기능 등을 포함하도록 구현될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 수행하도록 설정된 펌웨어 또는 소프트웨어는 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 포함되거나, 하나 이상의 메모리(104, 204)에 저장되어 하나 이상의 프로세서(102, 202)에 의해 구동될 수 있다. 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도들은 코드, 명령어 및/또는 명령어의 집합 형태로 펌웨어 또는 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있다.
하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 다양한 형태의 데이터, 신호, 메시지, 정보, 프로그램, 코드, 지시 및/또는 명령을 저장할 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 ROM, RAM, EPROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 레지스터, 캐쉬 메모리, 컴퓨터 판독 저장 매체 및/또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 메모리(104, 204)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 또한, 하나 이상의 메모리(104, 204)는 유선 또는 무선 연결과 같은 다양한 기술을 통해 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있다.
하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치에게 본 문서의 방법들 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 전송할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 다른 장치로부터 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)와 연결될 수 있고, 무선 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치에게 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서(102, 202)는 하나 이상의 송수신기(106, 206)가 하나 이상의 다른 장치로부터 사용자 데이터, 제어 정보 또는 무선 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)와 연결될 수 있고, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 안테나(108, 208)를 통해 본 문서에 개시된 설명, 기능, 절차, 제안, 방법 및/또는 동작 순서도 등에서 언급되는 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 송수신하도록 설정될 수 있다. 본 문서에서, 하나 이상의 안테나는 복수의 물리 안테나이거나, 복수의 논리 안테나(예, 안테나 포트)일 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 수신된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리하기 위해, 수신된 무선 신호/채널 등을 RF 밴드 신호에서 베이스밴드 신호로 변환(Convert)할 수 있다. 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 하나 이상의 프로세서(102, 202)를 이용하여 처리된 사용자 데이터, 제어 정보, 무선 신호/채널 등을 베이스밴드 신호에서 RF 밴드 신호로 변환할 수 있다. 이를 위하여, 하나 이상의 송수신기(106, 206)는 (아날로그) 오실레이터 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다.
따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시예들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 중요한 통신 서비스를 안정적으로 제공하는 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP뿐만 아니라 다양한 통신 프로토콜에 따라 UAS의 C2 통신 서비스와 같이 중요 서비스를 지원하는 통신 시스템에 활용될 수 있다.

Claims (25)

  1. 이동통신 시스템에서 사용자 기기(UE)가 네트워크를 통해 통신 서비스를 제공받는 방법에 있어서,
    상기 네트워크로부터 베이러(bearer) 설정 또는 재설정을 위한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 수신하고;
    상기 제 1 메시지의 정보에 기반하여 상기 네트워크와 베어러를 설정하는 것을 포함하되,
    상기 제 1 메시지의 정보는,
    QoS(Quality of Service) 플로우별로 부여된 ID (QoS flow identifier, QFI)에 기반하여, 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB(Data Radio Bearer)를 맵핑하는 설정 정보를 포함하는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동통신 시스템은 UAS(Uncrewed Aerial System)를 포함하며,
    상기 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우는 상기 UAS (Uncrewed Aerial System) 의 Command and Control (C2) 통신 서비스에 대응하는 QoS 플로우를 포함하는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 기기는 QoS 플로우와 DRB 사이의 맵핑을 수행하도록 규정되는 SDAP(Service Data Adaptation Protocol) 엔터티를 포함하며,
    상기 SDAP 엔터티는 상기 설정 정보에 기반하여, 상기 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 상기 2 이상의 DRB를 맵핑하는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 기기는 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축 및 암호화를 수행하는 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 엔터티를 포함하며,
    상기 PDCP 엔터티는 상기 2 이상의 DRB에 맵핑되어 송수신되는 PDU (Protocol Data Unit)의 PDCP SN (Sequence Number) 을 통해 중복 전송 및 누락을 점검하는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 기기는 상기 2 이상의 DRB에 맵핑되어 수신되는 데이터의 디코딩을 수행하는 물리계층 엔터티를 포함하며,
    상기 물리계층 엔터티는 상기 2 이상의 DRB를 통해 수신된 데이터를 모두 디코딩하는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 디코딩 결과에 따라 상기 네트워크에 피드백 신호를 전송하는 것을 추가적으로 포함하되,
    상기 피드백 정보는 상기 2 이상의 DRB를 통해 수신된 데이터 중 하나 이상의 디코딩에 성공한 경우 긍정 응답을 나타내는 정보를 포함하는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 사용자 기기는 상기 2 이상의 DRB에 맵핑되어 수신되는 데이터의 디코딩을 수행하는 물리계층 엔터티를 포함하며,
    상기 물리계층 엔터티는 상기 네트워크로부터 수신된 지시자에 따라 상기 2 이상의 DRB를 통해 수신된 데이터 중 어느 하나의 데이터만 디코딩하는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 네트워크는 상기 네트워크의 특정 QoS 플로우에 대한 특징을 규정하는 QoS 식별자를 관리하며,
    상기 QoS 식별자는,
    GBR (Guaranteed Bit Rate) 자원 타입을 위한 제 1 그룹, Non-GBR 자원 타입을 위한 제 2 그룹, Delay-critical GBR 자원 타입을 위한 제 3 그룹, 및 상기 2 이상의 DRB 맵핑을 수행하는 QoS 플로우의 자원 타입을 위한 제 4 그룹을 포함하는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 4 그룹은, 상기 제 3 그룹에 추가적으로 초 신뢰도(ultra-reliability), 또는 중복성(duplicity) 특성이 고려된 QoS 플로우를 위한 자원 타입에 대해 설정되는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 RRC(Radio Resource Control) 재구성(Reconfiguration) 메시지이며,
    상기 사용자 기기는 상기 RRC 재구성 메시지 수신 이전에 RRC 연결 설정(RRC connection establishment)과정에서 상기 네트워크와 SRB(Signaling Radio Bearer)가 설정되는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 C2 통신 서비스를 위해 전송되는 데이터는 상기 2 이상의 DRB에 매핑되어 동일하게 반복 전송되는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 네트워크는 기지국(gNB) 및 핵심망(CN)을 포함하며,
    상기 C2 통신 서비스의 종단간(End-to-End, E2E) QoS 제어를 위해 상기 사용자 기기와 상기 기지국 사이의 무선 구간의 베어러가 2 이상으로 형성되는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기지국과 상기 핵심망 사이의 구간은 특정 상황에서 상기 E2E QoS 제어를 위해 베어러를 2 이상으로 형성하는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 핵심망은 SMF (Session Management Function) 엔터티 및 UPF (User Plane Function) 엔터티를 포함하며,
    상기 UPF는,
    외부로부터 IP 패킷을 수신하여, 상기 IP 패킷을 상기 특정 QFI에 맵핑하는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 UPF는 상기 SMF에서 설정된 PDR (Packet Detection Rule)에 따라 상기 IP 패킷을 맵핑하는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 메시지는 NAS (Non-Access-Stratum) 메시지를 포함하며,
    PDU 세션 설정 또는 변경 절차에서, 상기 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 상기 2 이상의 DRB를 맵핑하는 QoS 규칙을 제공하는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 기기는 UAV(Uncrewed Aerial Vehicle)를 포함하는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  18. 제 2 항에 있어서,
    상기 이동통신 시스템은 이동통신 사업자 시스템 및 상기 UAS를 포함하며,
    상기 네트워크는 상기 이동통신 사업자 시스템을 상기 UAS와 연동시키는, 통신 서비스를 제공받는 방법.
  19. 이동통신 시스템에서 네트워크가 사용자 기기(UE)에게 통신 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    상기 사용자 기기에게 베이러(bearer) 설정 또는 재설정을 위한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 전송하고;
    상기 제 1 메시지의 정보에 기반하여 상기 사용자 기기와 베어러를 설정하는 것을 포함하되,
    상기 제 1 메시지의 정보는,
    QoS(Quality of Service) 플로우별로 부여된 ID (QoS flow identifier, QFI)에 기반하여, 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB(Data Radio Bearer)를 맵핑하는 설정 정보를 포함하는, 통신 서비스 제공 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 네트워크는 QoS 플로우와 DRB 사이의 맵핑을 수행하도록 규정되는 SDAP(Service Data Adaptation Protocol) 엔터티를 포함하며,
    상기 SDAP 엔터티는 상기 설정 정보에 기반하여, 상기 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 상기 2 이상의 DRB를 맵핑하는, 통신 서비스 제공 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 네트워크는 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축 및 암호화를 수행하는 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 엔터티를 포함하며,
    상기 PDCP 엔터티는 상기 2 이상의 DRB에 맵핑되어 송수신되는 PDU (Protocol Data Unit)의 PDCP SN (Sequence Number) 을 통해 중복 전송 및 누락을 점검하는, 통신 서비스 제공 방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 네트워크는 상기 2 이상의 DRB에 맵핑되어 수신되는 데이터의 디코딩을 수행하는 물리계층 엔터티를 포함하며,
    상기 물리계층 엔터티는 상기 2 이상의 DRB를 통해 수신된 데이터를 모두 디코딩하는, 통신 서비스 제공 방법.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 네트워크는 상기 2 이상의 DRB에 맵핑되어 수신되는 데이터의 디코딩을 수행하는 물리계층 엔터티를 포함하며,
    상기 물리계층 엔터티는 상기 네트워크의 판단에 따라 상기 2 이상의 DRB를 통해 수신된 데이터 중 어느 하나의 데이터만 디코딩하는, 통신 서비스 제공 방법.
  24. 이동통신 시스템에서 네트워크를 통해 통신 서비스를 제공받는 사용자 기기(UE)에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 연결될 수 있고, 실행될 때 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 동작들을 수행하게 하는 명령들을 저장하는 적어도 하나의 컴퓨터 메모리를 포함하며,
    상기 동작들은,
    상기 네트워크로부터 베이러(bearer) 설정 또는 재설정을 위한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 수신하고;
    상기 제 1 메시지의 정보에 기반하여 상기 네트워크와 베어러를 설정하는 것을 포함하되,
    상기 제 1 메시지의 정보는,
    QoS(Quality of Service) 플로우별로 부여된 ID (QFI)에 기반하여, 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB(Data Radio Bearer)를 맵핑하는 설정 정보를 포함하는, 사용자 기기.
  25. 이동통신 시스템에서 사용자 기기(UE)에게 통신 서비스를 제공하는 네트워크에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 동작 가능하게 연결될 수 있고, 실행될 때 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 동작들을 수행하게 하는 명령들을 저장하는 적어도 하나의 컴퓨터 메모리를 포함하며,
    상기 동작들은,
    상기 사용자 기기에게 베이러(bearer) 설정 또는 재설정을 위한 정보를 포함하는 제 1 메시지를 전송하고;
    상기 제 1 메시지의 정보에 기반하여 상기 사용자 기기와 베어러를 설정하는 것을 포함하되,
    상기 제 1 메시지의 정보는,
    QoS(Quality of Service) 플로우별로 부여된 ID (QFI)에 기반하여, 특정 QFI에 대응하는 QoS 플로우에 2 이상의 DRB(Data Radio Bearer)를 맵핑하는 설정 정보를 포함하는, 네트워크.
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