WO2018030741A1 - 릴레이 ue를 이용한 접속 제어 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

릴레이 ue를 이용한 접속 제어 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2018030741A1
WO2018030741A1 PCT/KR2017/008527 KR2017008527W WO2018030741A1 WO 2018030741 A1 WO2018030741 A1 WO 2018030741A1 KR 2017008527 W KR2017008527 W KR 2017008527W WO 2018030741 A1 WO2018030741 A1 WO 2018030741A1
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access control
data
user data
remote
relay
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PCT/KR2017/008527
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천성덕
김재현
이기동
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엘지전자 주식회사
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    • H04W88/04—Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user
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    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/005—Discovery of network devices, e.g. terminals

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, when a remote UE transmits and receives data to and from a base station through a relay UE, a method for controlling the connection to the base station by the remote UE using the relay UE and the same It relates to a device for.
  • 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
  • MC-FDMA Multi Carrier Frequency Division Multiple Access
  • D2D communication establishes a direct link between user equipments (UEs), and directly communicates voice and data between terminals without passing through an evolved NodeB (eNB).
  • UEs user equipments
  • eNB evolved NodeB
  • the D2D communication may include a scheme such as UE-to-UE communication, Peer-to-Peer communication, and the like.
  • the D2D communication scheme may be applied to machine-to-machine (M2M) communication, machine type communication (MTC), and the like.
  • M2M machine-to-machine
  • MTC machine type communication
  • D2D communication has been considered as a way to solve the burden on the base station due to the rapidly increasing data traffic.
  • the D2D communication unlike the conventional wireless communication system, since the data is exchanged between devices without passing through a base station, the network can be overloaded.
  • the D2D communication it is possible to expect the effect of reducing the procedure of the base station, the power consumption of the devices participating in the D2D, increase the data transmission speed, increase the capacity of the network, load balancing, cell coverage expansion.
  • the present invention seeks to provide a method of controlling a connection of a remote UE to a base station using a relay UE.
  • a connection control method of a first terminal for transmitting user data to a network through a second terminal comprising: receiving access control information through the second terminal; And determining whether to perform an access control check of the user data based on whether the user data is data to which an access control scheme allowed in an indirect connection mode is applied based on the access control information, wherein the access control information is indirect. It may include information on the access control method allowed or disallowed in the connected mode.
  • the access control check may be performed regardless of the access control method applied to the user data.
  • the user data is data to which an access control scheme that is not allowed in the indirect connection mode is applied, the user data may be transmitted to the second terminal without performing a connection control check for the user data.
  • the access control check for the user data is performed, and if it is determined that the transmission of the user data is permitted, the user data is stored.
  • the method may further include transmitting to the second terminal.
  • the timer corresponding to the user data is operated, and the connection control check is performed again at a predetermined time interval, thereby completing the timer. If the transmission of the user data is not allowed until then, the user data can be deleted.
  • a connection control method of a second terminal for transmitting user data of a first terminal to a network comprising: receiving access control information from the network; Receiving the user data from the first terminal; And determining whether to perform a connection control check of the user data based on whether the user data is data to which an access control scheme allowed in an indirect connection mode is applied, based on the access control information. It may include information on the access control method allowed or disallowed in the indirect connection mode.
  • the user data may be transmitted to the second terminal without performing a connection control check for the user data.
  • the access control check for the user data is performed, and if it is determined that the transmission of the user data is permitted, the user data is stored. Can be transmitted to the network.
  • the access control check for the user data is performed based on the updated access control information, and by performing the access control check, the user data is transferred to the network. If it is determined to transmit to the request, the first terminal may request to resume transmission of the user data.
  • the timer corresponding to the user data is operated, and the connection control check is performed again at a predetermined time interval, thereby completing the timer. If the transmission of the user data is not allowed until the user data can be deleted, the user data can be deleted.
  • a terminal in a wireless communication system, a first terminal for transmitting user data to a network through a second terminal, comprising: a radio frequency (RF) unit; And a processor configured to control the RF unit, wherein the processor controls the RF unit to receive access control information through the second terminal, and the user data is indirectly connected based on the access control information. It determines whether to perform the access control check of the user data according to whether the access control method allowed in the mode is applied, and the access control information includes information on the access control method allowed or disallowed in the indirect connection mode. It may include.
  • RF radio frequency
  • the terminal in a wireless communication system, a second terminal for transmitting the user data of the first terminal to the network, comprising: a radio frequency (RF) unit; And a processor configured to control the RF unit, wherein the processor controls the RF unit to receive connection control information from the network, receive the user data from the first terminal, and access control information.
  • RF radio frequency
  • the access control information it is possible to determine whether to perform the access control check of the user data according to whether the user data is data to which the access control method allowed in the indirect connection mode is applied, and the access control information May include information about a connection control scheme allowed or disallowed in the indirect connection mode.
  • the relay UE can control the data transmission of the remote UE, thereby providing an appropriate quality of service (QoS) for the type of data and the current traffic situation.
  • QoS quality of service
  • E-UTRAN Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network
  • FIG. 2 is a block diagram showing the structure of a general E-UTRAN and EPC.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a physical channel structure used in an E-UMTS system.
  • 5 is a flowchart for explaining a random access process.
  • RRC radio resource control
  • FIG. 7 illustrates a basic path (ie, a default data path) in which two UEs communicate in EPS.
  • 9 is a communication path via an eNB between two UEs based on ProSe, and shows a locally-routed data path.
  • 11 illustrates communication via ProSe UE-to-network relay.
  • FIG. 12 illustrates a process in which a remote UE not served by the E-UTRAN performs direct communication through the UE-to-network relay.
  • FIG. 13 is a diagram for describing a data transmission path of a remote UE according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a method for a remote UE to receive access control information from a relay UE according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a diagram for a method of controlling a data transmission of a remote UE by a relay UE according to an embodiment of the present invention.
  • 16 to 17 illustrate a method of performing an access control check on data generated by a UE according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a method for relaying access control information to a remote UE by a relay UE according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • Universal Mobile Telecommunication System is a third generation, 3G that operates on Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) based on European systems, Global System for Mobile Communication (GSM), and General Packet Radio Service (GPRS).
  • WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • GPRS General Packet Radio Service
  • LTE Long-Term Evolution
  • 3GPP LTE is a technology that enables high speed packet communication. Many methods have been proposed for LTE challenges aimed at reducing user and provider costs, improving quality of service, and expanding and improving coverage and system capacity. 3G LTE, as a high-level request, requires cost per bit reduction, increased service availability, frequency band flexibility, simple structure, open interface, and proper power consumption of the terminal.
  • the present specification describes an embodiment of the present invention using an LTE system and an LTE-A system, this is only one example, and the embodiment of the present invention may be applied to any communication system corresponding to the above definition.
  • the present specification describes an embodiment of the present invention based on the FDD method, but this is only an example, and the embodiment of the present invention may be easily modified and applied to the H-FDD method or the TDD method.
  • UE User Equipment: a user device.
  • the UE may be referred to in terms of terminal (UE), 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 UE may be regarded as a UE capable of receiving a Mission Critical Push To Talk (MCPTT) service, that is, an MCPTT capable UE.
  • MCPTT Mission Critical Push To Talk
  • Proximity service (or ProSe service or proximity based service): a service capable of discovery and direct communication between physically close devices or communication via a base station or through a third party device.
  • user plane data is exchanged through a direct data path without passing through a 3GPP core network (eg, EPC).
  • 3GPP core network eg, EPC
  • ProSe communication Means communication through a ProSe communication path between two or more ProSe capable UEs. Unless specifically stated otherwise, ProSe communication means one of ProSe E-UTRA communication, ProSe-assisted WLAN direct communication between two UEs, ProSe group communication, or ProSe broadcast communication.
  • ProSe communication using ProSe E-UTRA communication path ProSe communication using ProSe E-UTRA communication path.
  • ProSe-Secondary WLAN direct communication ProSe communication using a direct communication path.
  • ProSe communication path As a communication path supporting ProSe communication, a ProSe E-UTRA communication path may be established between ProSe-enabled UEs or through a local eNB using E-UTRA. ProSe-Secondary WLAN direct communication path may be established directly between ProSe-enabled UEs using WLAN.
  • EPC path (or infrastructure data path): user plane communication path through EPC.
  • ProSe Discovery means the process of identifying / verifying a ProSe-enabled UE in proximity using E-UTRA.
  • ProSe Group Communication Between two or more ProSe-enabled UEs in close proximity, one-to-many ProSe communication using a common communication path.
  • ProSe UE-to-Network Relay A ProSe-enabled public safety UE relays communication between a ProSe-enabled network and a ProSe-enabled public safety UE using E-UTRA.
  • ProSe UE-to-network relay may also be referred to as UE-to-network relay or UE-network relay or ProSe UE-network relay or UE-to-network relay UE.
  • Remote UE means a ProSe-enabled UE which is not serviced by the E-UTRAN and is connected to the EPC network via a ProSe UE-to-network relay, ie communicates via PDN.
  • ProSe UE-to-UE Relay refers to a type of relay in which a ProSe-enabled UE operates as a ProSe communication relay between two other ProSe-enabled UEs.
  • the ProSe UE-to-UE relay may be referred to as a UE-to-UE relay or a UE-UE relay or a ProSe UE-UE relay or a UE-to-UE relay UE.
  • ProSe-enabled network A network supporting ProSe discovery, ProSe communication and / or ProSe-assisted WLAN direct communication.
  • a ProSe-enabled network may be referred to simply as a network.
  • a ProSe-enabled Network will be referred to simply as a network.
  • Model A Involves a UE that announces "I am here". This model defines two roles for ProSe-enabled UEs participating in Prose direct discovery.
  • Announcing UE A UE that declares specific information that may be used by UEs in proximity in which it is permitted to discover.
  • Monitoring UE A UE that monitors information of particular interest in the proximity of declaring UEs.
  • Model B involves one UE asking "who is there” and / or "are you there”.
  • Discoverer UE A UE that sends a request containing specific information about what it wants to discover.
  • the UE that has received the request message may respond with some information related to the request of the discoverer.
  • Proximity Satisfying proximity determination criteria defined in discovery and communication, respectively.
  • USD User service description
  • TMGI Temporary Mobile Group Identity
  • 3GPP TS MBSM service area
  • MBMS SAIs MBMS service area identifiers
  • E-UTRAN Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network
  • E-UMTS may be referred to as an LTE system.
  • the communication network is widely deployed to provide various services such as voice over IP (VoIP) through IMS and packet data.
  • VoIP voice over IP
  • the E-UMTS network includes an evolved UMTS terrestrial radio access network (E-UTRAN), an evolved packet core (EPC), and one or more terminals.
  • the E-UTRAN may include one or more evolved NodeBs (eNBs) 20 and a plurality of terminals 10, which may be located in one cell.
  • eNBs evolved NodeBs
  • MME Mobility Management Entity
  • SAE System Architecture Evolution gateways 30 may be located at the end of the network and connected to an external network.
  • downlink refers to communication from the eNB 20 to the terminal 10
  • uplink refers to communication from the terminal 10 to the eNB 20.
  • Terminal 10 refers to communication equipment carried by a user, and may also be referred to as a mobile station (MS), user terminal (User Terminal, UT), subscriber station (SS), or wireless device. have.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the structure of a general E-UTRAN and EPC.
  • the eNB 20 provides the UE 10 with end points of a user plane and a control plane.
  • the MME / SAE gateway 30 provides an endpoint of the session and mobility management function to the UE 10.
  • the eNB 20 and the MME / SAE gateway 30 may be connected through an S1 interface.
  • the eNB 20 is generally a fixed station that communicates with the UE 10 and may also be referred to as a base station (BS) or an access point.
  • BS base station
  • One eNB 20 may be arranged per cell.
  • An interface for transmitting user traffic or control traffic may be used between the eNBs 20.
  • MME provides NAS signaling for eNB 20, NAS signaling security, AS security control, inter CN node signaling for mobility between 3GPP access networks, idle mode UE reachability (including control and execution of paging retransmission), Tracking area list management (for UEs in idle and active mode), PDN GW and serving GW selection, MME selection for handover involving MME changes, SGSN selection for handover to 2G or 3G 3GPP access networks, roaming It performs various functions, including bearer management including authentication, dedicated bearer setup, and support for PWS (including ETWS and CMAS) message transmission.
  • bearer management including authentication, dedicated bearer setup, and support for PWS (including ETWS and CMAS) message transmission.
  • SAE gateway hosts allow per-user based packet filtering (e.g., using K packet inspection), legitimate interception, UE IP address assignment, transport port level packet marking on downlink, UL and DL It offers a variety of features including service level charging, gating and rate enhancements, and DL rate enhancements based on APN-AMBR.
  • the MME / SAE gateway 30 is referred to herein simply as "gateway" for clarity. However, the MME / SAE gateway 30 is to include both MME and SAE gateways.
  • a plurality of nodes may be connected between the eNB 20 and the gateway 30 through the S1 interface.
  • the eNBs 20 may be interconnected via an X2 interface and neighbor eNBs may have a mesh network structure with an X2 interface.
  • the eNB 20 may select for the gateway 30, route to the gateway during radio resource control (RRC) activation, scheduling and transmission of paging messages, scheduling and transmission of broadcast channel (BCCH) information, Functions such as dynamic resource allocation for UEs 10 in both uplink and downlink, configuration and preparation of eNB measurements, radio bearer control, radio admission control (RAC), and connection mobility control in LTE_ACTIVE state .
  • gateway 30 may perform functions such as paging origination, LTE_IDLE state management, user plane encryption, System Architecture Evolution (SAE) bearer control, and encryption and integrity protection of non-access layer (NAS) signaling. .
  • the EPC includes a Mobility Management Entity (MME), a Serving-gateway (S-GW), and a Packet Data Network-Gateway (PDN-GW).
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving-gateway
  • PDN-GW Packet Data Network-Gateway
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service to an upper layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper layer of the medium access control layer through a transport channel. Data moves between the medium access control layer and the physical layer through the transport channel. Data moves between the physical layer between the transmitting side and the receiving side through the physical channel.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources. Specifically, the physical channel is modulated in the Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme in the downlink, and modulated in the Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) scheme in the uplink.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
  • the PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer of the second layer performs a header compression function to reduce unnecessary control information for efficiently transmitting IP packets such as IPv4 or IPv6 in a narrow bandwidth wireless interface.
  • IPv4 Packet Data Convergence Protocol
  • the Radio Resource Control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for controlling logical channels, transport channels, and physical channels in association with configuration, reconfiguration, and release of radio bearers (RBs).
  • RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the network.
  • the RRC layers of the UE and the network exchange RRC messages with each other.
  • One cell of the eNB may be configured to operate in one of bands such as 1.25, 2.5, 5, 10, 15, and 20 MHz, and may be configured to provide downlink or uplink transmission service in the band. Different cells may be set to provide different bands.
  • the downlink transport channel for transmission from the E-UTRAN to the UE is a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting paging messages, and user traffic or control messages. It includes a downlink shared channel (SCH). Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • BCH broadcast channel
  • PCH paging channel
  • SCH downlink shared channel
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • An uplink transport channel for transmitting data from a user equipment to a network includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message. It is located above the transport channel, and the logical channel mapped to the transport channel is a broadcast control channel (BCCH), a paging control channel (PCCH), a common control channel (CCCH), a multicast control channel (MCCH), and a multicast traffic (MTCH). Channel).
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast traffic
  • each subframe may use specific subcarriers of specific symbols (eg, first symbols) of the corresponding subframe for a physical downlink control channel (PDCCH), that is, an L1 / L2 control channel.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • 4 shows the L1 / L2 control information transmission area (hatched part) and the data transmission area (unhatched part).
  • a radio frame of 10 ms is used, and one radio frame includes 10 subframes.
  • one subframe consists of two consecutive slots.
  • One slot is 0.5ms long.
  • one subframe includes a plurality of OFDM symbols, and some symbols (eg, first symbols) of the plurality of OFDM symbols may be used to transmit L1 / L2 control information.
  • the transmission time interval (TTI) which is a time unit for data transmission, is 1 ms.
  • the base station and the terminal generally transmit / receive data through a PDSCH using a DL-SCH, which is a transmission channel except for a specific control signal or specific service data.
  • Data of the PDSCH is transmitted to which UE (one or a plurality of UEs), and information on how the UEs should receive and decode PDSCH data is included in the PDCCH and transmitted.
  • a specific PDCCH is CRC masked with a Radio Network Temporary Identity (RNTI) of "A", a radio resource (eg, frequency location) of "B” and a transmission type information of "C” (eg, It is assumed that information on data transmitted using a transport block size, modulation scheme, coding information, etc.) is transmitted through a specific subframe.
  • RNTI Radio Network Temporary Identity
  • C transmission type information
  • the terminal in the cell monitors the PDCCH using the RNTI information it has, and if there is at least one terminal having an "A" RNTI, the terminals receive the PDCCH, and through the information of the received PDCCH " Receive the PDSCH indicated by B " and " C ".
  • 5 is a flowchart illustrating a random access procedure in 3GPP LTE.
  • the random access procedure is performed for the UE to obtain 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 eNB.
  • PRACH physical random access channel
  • Each cell has 64 candidate random access (RA) 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. .
  • RA random access
  • ZC Zadoff-Chu
  • the PRACH configuration index indicates a specific subframe and a preamble format capable of transmitting a random access preamble.
  • the random access process in particular the contention-based random access process, includes a three step process as shown in FIG. 5. Meanwhile, messages transmitted in steps 1, 2, and 3 of FIG. 5 may also be referred to as msg1, msg2, and msg4, respectively.
  • the UE transmits a randomly selected random access preamble to the eNB.
  • 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 eNB Upon receiving the random access preamble, the eNB sends a random access response (RAR) to the UE.
  • the random access response is detected in two stages. 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.
  • the RAR includes timing advance (TA) information indicating timing offset information for UL synchronization, UL resource allocation information (UL grant information), a temporary UE identifier (eg, temporary cell-RNTI, TC-RNTI), and the like. .
  • TA timing advance
  • the UE may perform UL transmission according to resource allocation information (ie, scheduling information) and a TA value in the RAR.
  • HARQ is applied to UL transmission corresponding to the RAR. Therefore, after performing the UL transmission, the UE may receive reception response information (eg, PHICH) corresponding to the UL transmission.
  • 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 the entity of the RRC layer of the eNB, and when connected, is referred to as an RRC connected state.
  • the non-state is called the RRC idle state.
  • the E-UTRAN can grasp the existence of the corresponding UE in units of cells, and thus can effectively control the UE.
  • the idle state of the UE is not known by the eNB
  • the 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 only identified in a large area unit, and in order to receive a normal mobile communication service such as voice or data, the UE must transition to the connected state.
  • the UE When a user first powers up a UE, the UE first searches for a suitable 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 eNB through an RRC connection procedure and transitions to an RRC connected state. .
  • a user's call attempt or uplink data transmission is required, or a paging message is transmitted from the E-UTRAN. If received, a response message may be sent.
  • a UE in an idle state must proceed with an RRC connection procedure as described above.
  • the RRC connection process is largely performed by a UE transmitting an RRC connection request message to an eNB, an eNB sending an RRC connection setup message to the UE, and a UE completing the RRC connection setup to the eNB. (RRC connection setup complete) message is sent. This process will be described in more detail with reference to FIG. 6 as follows.
  • a UE in idle mode attempts to establish an RRC connection due to a call attempt, a data transmission attempt, or a response to an eNB paging, the UE first sends an RRC connection request message. Send to eNB.
  • the eNB accepts the RRC connection request of the UE when radio resources are sufficient, and transmits an RRC connection setup message, which is a response message, to the UE. .
  • the UE When the UE successfully transmits an RRC connection establishment message, the UE establishes an RRC connection with the eNB and transitions to the RRC connected mode.
  • ProSe service refers to a service capable of discovery and direct communication between physically adjacent devices, communication through a base station, or communication through a third device.
  • FIG. 7 illustrates a basic path (ie, a default data path) in which two UEs communicate in EPS.
  • This basic route goes through the eNB and the core network (eg, EPC) operated by the operator.
  • EPC the core network
  • such a path will be referred to as an infrastructure data path or an EPC path.
  • communication through this periodic data path will be referred to as periodic communications.
  • FIG. 8 shows a direct mode communication path between two UEs based on ProSe.
  • This direct mode communication path does not go through an eNB and a core network (eg, EPC) operated by an operator.
  • FIG. 9 (a) shows a case where UE-1 and UE-2 are camping on different eNBs and transmitting and receiving data through a direct mode communication path.
  • FIG. 9 (b) shows camping on the same eNB.
  • FIG. 2 illustrates a case in which two UEs that are on exchange data via a direct mode communication path.
  • FIG. 9 is a communication path through an eNB between two UEs based on ProSe, and shows a locally-routed data path.
  • the communication path through the eNB does not go through the core network (eg, EPC) operated by the operator.
  • EPC core network
  • the communication path described with reference to FIGS. 8 and 9 is called a data path for a direct data path or a proximity service, or a proximity service based data path or a proximity service communication path.
  • direct data communication will be referred to as direct communication or proximity service communication or proximity service based communication.
  • the EPC may perform an EPC-level ProSe discovery process of determining whether proximity between two UEs and notifying the UE.
  • the ProSe function is to determine whether two UEs are in proximity and inform the UE.
  • the ProSe function retrieves and stores ProSe associated subscriber data and / or ProSe associated subscriber data from the HSS, and performs EPC-level ProSe discovery and EPC secondary WLAN direct discovery, authentication and configuration for communication. Can be. It may also operate as a location services client to enable EPC-level discovery and provide UEs with information to assist in WLAN direct discovery and communication. Handles EPC ProSe user IDs and Application Layer User IDs and exchanges signals with third party application servers for application registration identifier mapping. It exchanges signals with the ProSe function of other PLMNs for transmission of proximity requests, proximity alerts, and location reporting. In addition, the ProSe function provides various parameters required by the UE for ProSe discovery and ProSe communication. See 3GPP TS 23.303 for details of ProSe functionality.
  • the remote UE may communicate with an application server (AS) or participate in group communication by being provided with connectivity to the EPC through a UE-to-network relay.
  • AS application server
  • UEs in coverage can also use this ProseUE-to-network relay to communicate using only enough power to reach a nearby relay rather than a distant eNB, resulting in battery savings.
  • a UE capable of operating as a ProSe UE-to-network relay may connect to the network and create a PDN connection to provide relay traffic to the remote UE.
  • the PDN connection supporting UE-to-network relay is used only for supporting relay traffic to the remote UE.
  • the relay UE generates a PDN connection through an initial connection to the E-UTRAN (S1310), and in case of IPv6, the relay UE obtains an IPv6 prefix through a prefix delegation function. Subsequently, the relay UE performs a discovery process with the remote UE according to the model A or the model B (S1320). The remote UE selects the relay UE found by the discovery process and establishes a one-to-one direct connection (S1330). If there is no PDN connection according to the relay UE ID or additional PDN connection for relay operation is required, the relay UE initiates a new PDN connection process (S1340).
  • an IPv6 prefix or an IPv4 address is assigned to the remote UE (S1350), and thus an uplink / downlink relay operation is started.
  • an IPv6 prefix is assigned, an IPv6 stateless address auto-configuration consisting of router solicitation signaling from the remote UE to the relay UE and router advertisement signaling from the relay UE to the remote UE. The process is performed.
  • DHCPv4 discovery signaling (remote UE to relay UE), DHCPv4 offer signaling (relay UE to remote UE), DHCPv4 request signaling (remote UE to relay UE), if the IPv4 address is assigned, DHCPv4
  • An IPv4 address allocation using DHCPv4 process is performed using DHCPv4 configured with ACK signaling (relay UE to remote UE).
  • the relay UE performs a remote UE reporting process informing the MME that the remote UE is connected to it (S1360).
  • the MME informs that the new remote UE is connected by performing a remote UE report notification process for the SGW and the PGW (S1370).
  • the remote UE communicates with the network through the relay UE (S1380).
  • 3GPP TS 23.303 For details of the above-described process of creating a direct connection, refer to 3GPP TS 23.303.
  • 3GPP has standardized a set of traffic congestion mechanisms to control mobile communication connections to networks.
  • One access control mechanism standardized as part of the 3G (UMTS) specification and widely used in LTE is called "Access Class (AC)" control, a control technique that uses priority identifier data stored in the UE.
  • UMTS 3G
  • AC Access Class
  • ACDC application specific congestion control for data communication
  • ACDC is an access control mechanism by an operator, and operates to allow or prevent new connection attempts by an application recognized by the operator at the UE.
  • the network can prevent or reduce overload of the access network and / or the core network via ACDC.
  • ACDC categories are ranked according to the order of the probabilities to be limited. Operators assign applications that require only minimal restrictions to the highest-ranking ACDC category. Through this, it is possible to reduce the impact on the connection attempt of the application.
  • the operator decides to apply the ACDC to the roaming UE, the above-described ACDC category configuration scheme may be applied to the roaming UE on the same principle.
  • ACDC applies to both UTRAN and E-UTRAN, and ACDC also applies to UEs that are not members of one or more of the access classes 11-15.
  • the home network should be able to set at least four ACDC categories to the UE, each of which is related to an application that the operator perceives.
  • ACDC categories are ranked according to the order of the probabilities to be limited. It is the responsibility of the HPLMN operator to provide the ACDC category to the UE.
  • the serving network must be able to broadcast control information (e.g. barring rate) for each ACDC category within one or more regions of the RAN, and whether the roaming UE is also subject to ACDC control. It should be possible.
  • the UE may control whether or not to allow connection of a specific application according to broadcast control information and ACDC category setting in the UE.
  • the serving network should be able to point the ACDC simultaneously with other types of access control mechanisms. For example, if both ACDC and ACB control mechanisms are instructed, ACDC takes precedence over Access Class Barring (ACB).
  • ACDC takes precedence over Access Class Barring (ACB).
  • ACDC Access Class Barring
  • the access network In the case where multiple core networks share the same access network, the access network must be able to apply ACDC to each of the different core networks.
  • the baring probability should be set the same for all operators.
  • the above-described ACDC mechanism is applied when the UE attempts to establish an RRC connection, and if the UE is already in the RRC connected mode, the ACDC mechanism does not apply. That is, when the UE is in RRC idle mode and has data to send, the UE checks whether the application that generated the data is barred from establishing an RRC connection. However, after the UE transitions to the RRC connected mode for any reason, the UE does not check whether data from the particular application is blocked. There is no data path between the UE and the network in RRC idle mode. Thus, once data is received from the application, the UE can easily determine whether to establish an RRC connection. On the other hand, there is more than one data path between the UE and the network in RRC connected mode.
  • a kind of barring mechanism that utilizes the control of RRC connection establishment does not work. For example, suppose that a download of a video is blocked in a cell. In the case of the UE in the idle mode, the operation is blocked even if the UE wants to download the video. On the other hand, after the UE establishes a connection with the network for the voice call and transitions to the RRC connected mode, it is possible to start downloading the video. This situation is a case where barring is not performed according to a desired scenario and may be a problem.
  • each service provider intends to provide a user with a communication service of a certain level or higher to several UEs.
  • the amount of radio resources used in the wireless communication varies depending on the width of the communication frequency allocated to each service provider and the number of installed base stations, and the quality of the communication service provided by each service additionally affects many variables such as the number of subscribers. Will receive.
  • a voice call service which is the most basic communication service, for example, a data rate provided by one base station is X mbps and requires a data rate of Y mbps per call per user
  • the maximum simultaneous call volume that can be supported by one base station may be calculated as X / Y. Therefore, if there is a current X / Y call in progress in one cell, another user may not be able to make a new call properly.
  • the communication service will be provided at the speed of mbps.
  • more preferential processing is required depending on the characteristics of each user. For example, if a UE A is a typical user's UE, and UE B is a special user, for example a police officer's UE, the call / internet data generated by UE B is more important than UE A, so UE B may If you start a call at the same time, you must first establish a call to UE B. If data is generated at the same time, it may be desirable to provide UE B with a higher data rate. To support this operation, the cellular communication system tells which UE can connect or which parameters to use when attempting to connect before the UE connects to the network.
  • a remote UE accesses a network through another UE (hereinafter referred to as a relay UE)
  • the network may perform the above (UE-specific access control / management) operation. It can't be done.
  • a smartphone provides a tethering service.
  • the smartphone connects to a cellular system through a communication system such as LTE, performs an IP connection, and performs a hot spot on the smartphone.
  • a communication technology such as WiFi.
  • a network such as an eNB or an EPC cannot control a connection due to the smartwatch.
  • the network can distinguish between the two scenarios. Can not.
  • QoS Quality of Service
  • the remote UE when the remote UE is provided with a network service such as a PDN connection through a relay UE, the remote UE effectively controls the network access of the remote UE and the relay UE, thereby enabling wireless communication appropriate to each UE.
  • a network service such as a PDN connection through a relay UE
  • the remote UE may deliver data to the base station eNB in two paths.
  • One is a direct path, which is a path through which a remote terminal directly transmits data to a base station, and the other is an indirect path through which a remote terminal transmits data to a base station through a relay UE.
  • the remote terminal when the remote terminal uses a direct path, it transmits data to the base station via the Uu interface.
  • the remote terminal uses an indirect path, the remote terminal transmits data that it intends to transmit to the base station through the ProSe service, that is, through the PC5 interface to the relay terminal, and the relay terminal receiving the data is Uu
  • the data is transmitted to the base station via an interface. That is, the indirect path is to transmit data from the remote terminal to the base station through the UE-to-network relay.
  • the access control method for data transmission generated in the remote UE will be described.
  • the remote UE When the data that needs to be transmitted on the uplink is generated, the remote UE first checks whether it can transmit the data to the relay UE or request the data relay from the relay UE before transmitting the data to the relay UE. Only when allowed, the remote UE can request data transmission from the relay UE.
  • the remote UE transmits the data to the relay UE according to access control information provided by a system information block (SIB) broadcasting in a cell on which it is camped. Determine whether to request or to send the data to the relay UE.
  • SIB system information block
  • the access control information provided by the SIB may include the following:
  • IMS services for example MMTEL, MMVoice services
  • PPAC Paging Priority Access Control
  • ACDC Application Specific Congestion Control
  • control information eg barring time, barring factor, etc.
  • Other information conveyed with the above control information eg barring time, barring factor, etc.
  • the remote UE Upon receiving the access control information through the SIB, the remote UE determines whether the transmission of the generated data is permitted or prohibited according to the access control information, and if so, requests a relay UE to transmit the data. Or transmit the data to the relay UE.
  • the remote UE may determine whether to grant access to itself by using the AC according to the procedure according to the ACB.
  • the remote UE may determine which application or application category the generated data corresponds to, and may determine whether to permit access thereof by using the ACDC control information accordingly.
  • the remote UE may check the access permission again after a predetermined time according to each process (for example, a method specified by ACB or ACDC).
  • the remote UE when performing the remote UE-centered connection control, the remote UE checks the connection control, and in order to prevent the relay UE relaying it from checking the connection control once again, the remote UE is relayed.
  • the remote UE may additionally transmit the following information together with the data:
  • the self has checked the access permission according to the access control information transmitted through the SIB or the like; And / or
  • the relay UE If the remote UE checks whether the direct access is allowed and transmits data to the relay UE only when the connection is granted according to the result, the relay UE receives a request for data transmission from the remote UE or transfers to the network. When the necessary data is received, the data is transferred directly to the network without checking connection permission. That is, when the remote UE performs the connection control check, the relay UE may not perform the connection control check separately. For example, when the remote UE performs the connection control check and the connection attempt of the remote UE is allowed, the relay UE may send a connection request to the network without performing the connection control check separately.
  • the relay UE may be limited to delivering data from the remote UE directly to the network without performing a connection control check only when the remote UE checks whether the direct access has been granted and the access is granted. Can be. That is, only when the remote UE checks whether it is directly allowed to access and also informs that the connection is granted, the relay UE may omit the connection permission check on the data of the remote UE.
  • the relay UE checks whether the access data is directly granted from the remote UE, that is, access control check. To perform. According to the result of the access control check, the relay UE controls the transmission of data of the remote UE to the network.
  • a remote UE transmits data to a relay UE
  • an application for the transmitted data a category of the application, whether an IMS (IP Multimedia Subsystem) network is used, and the data is MMTEL (Multimedia Telephony) / MMVoice (Multimedia). It may provide information on whether or not the voice-related data and the AC (Access Class) of the remote UE.
  • IMS IP Multimedia Subsystem
  • MMTEL Multimedia Telephony
  • MMVoice Multimedia
  • the relay UE Upon receiving the information from the remote UE, the relay UE checks whether to allow access to a cell according to the received information, and if the access is permitted as a result of the check, performs a RRC connection process. That is, the relay UE determines whether to permit access using AC information received from the remote UE, not its own AC.
  • the relay UE receives a request from the remote UE to transfer data to the network, the relay UE already performs an RRC connection process with the base station, establishes an RRC connection with the RRC layer of the base station, and is connected to the RRC connected state. In the case of transition, the access permission check process may be omitted. That is, the relay UE can immediately and immediately transfer the data received from the remote UE to the network without checking.
  • a PC5 interface may be used between the remote UE and the relay UE. That is, data transmission and reception are performed in a manner specified by Prose or D2D communication.
  • data is transmitted and received between the remote UE and the relay UE in a manner designated by 802.11, that is, a wireless communication scheme designated by WiFi or WLAN.
  • the remote UE may receive the SIB information. It may be communicated to the relay UE that communication with the relay UE cannot be performed at the same time.
  • the relay UE may transmit the access control information received from the cell to the remote UE, and the remote UE receiving the access control information may operate as described above according to the received access control information.
  • the remote UE regardless of whether the remote UE is located outside the cell coverage or within the cell coverage, if the relay UE is within the communication range of the remote UE, the remote UE accesses the 3GPP network through the relay UE to provide a service. You should be able to receive it. Therefore, in addition to the method of determining whether the remote UE directly receives the SIB from the base station and determines whether to connect, the remote UE should be able to control the connection to the network without directly receiving the SIB from the base station.
  • the relay UE may transmit information related to access control such as ACB, ACDC, SSAC, and Extended Access Barring (EAB) to the remote UE.
  • access control such as ACB, ACDC, SSAC, and Extended Access Barring (EAB)
  • the relay UE since the access control information transmitted from each cell by the base station may be dynamically changed according to a cell node, the relay UE receives the received information to the remote UE whenever the access control related information is updated in the cell. I can deliver it.
  • the remote UE requests the relay UE to transmit access control related information (S1401). Then, the relay UE receives the access control information through the base station (S1403), and transmits the received access control information to the remote UE (S1405). Thereafter, when the base station updates the access control information (S1407) and transmits the updated access control information to the relay UE (S1409), the relay UE delivers the updated access control information to the remote UE (S1411).
  • the relay UE may transmit the latest version of access control information received from the base station through the SIB to the remote UE.
  • the relay UE may newly receive the access control information from the base station through the SIB and transmit the received access control information to the remote UE.
  • the remote UE may recognize that the data transport path or EPS (Evolved Packet System) bearer is activated. Therefore, the remote UE may determine that it does not need to perform the RRC connection procedure and also does not need access control. In this case, access control to the remote UE cannot be performed from the base station perspective. Therefore, even if two data having the same priority, if the remote UE transmits through the relay UE, the data is allowed to be transmitted. However, when the remote UE directly accesses the base station and transmits the data, the access control is performed. Connection to the network may be blocked, and data transmission may be blocked. This causes a problem of discrimination of data transmission, depending on the path of the terminal to transmit data.
  • EPS Evolved Packet System
  • the relay UE performs access control in the process of transmitting data received from the remote UE to the base station.
  • similar data processing may be applied to data having a similar priority, no matter which terminal transmits through which path.
  • the remote UE when the remote UE transmits data to the relay UE, the remote UE may transmit information on an access control assistance (ACA) of the data together with the transmitted data.
  • ACA access control assistance
  • the ACA information may include the following information.
  • Priority information of data transmitted by the remote UE or information related to ProSe Per-Packet Priority (PPPP).
  • PPPP ProSe Per-Packet Priority
  • Information about the application related to data transmitted by the remote UE such as the application ID of the ACDC or the ACDC category.
  • the relay UE receives data from the remote UE after comparing with the access control information transmitted by the base station based on the above-described ACA information when the data transmission, which is a trace to the base station or the network, occurs due to the data received from the remote UE. Determines whether or not to transmit one data.
  • the relay UE determines that the connection to the base station for the specific data is not prohibited and performs an RRC connection acquisition process. Then, when the connection with the network is completed, the specific data is delivered to the base station.
  • the above-described operation of the remote UE may be performed using a kind of access control information different from the above-mentioned information, such as AC.
  • the base station may transmit additional access control information applied only to the remote UE through the SIB.
  • the access control information corresponding to only the remote UE is transmitted to the relay UE.
  • a remote UE is primarily a wearable device, such a wearable device mainly transmits application data that is low power and intermittently transmitted, but the number of remote UEs used as such wearable devices may be applied to a relay UE such as a regular smartphone. The number can be overwhelming.
  • the relay UE may be unnecessarily limited in connection as well.
  • the voice call is mainly handled only by the smartphone used as the relay UE, no matter how many UEs exist in the cell, there are more connections to the smartphone used as the relay UE than the wearable device used as the remote UE. Should be guaranteed.
  • the access control parameters additionally applied only to the remote UE are transmitted to the relay UE through the SIB, and the relay UE additionally transmits the information to the remote UE, or the remote UE directly receives the SIB from the base station, so that the relay UE receives the remote UE.
  • the relay UE When transferring the received data to the base station, it can be used for additional access control.
  • connection control method will be described in detail with reference to FIG. 15.
  • the remote UE and the relay UE establish a relay connection with each other (S1501). Thereafter, when data is generated at the remote UE (S1503), the remote UE delivers the generated data to the relay UE, and together with the access control related information of the generated data.
  • the priority of the generated data may be a low priority (S1505).
  • the relay UE performs a connection control check on the data received from the remote UE.
  • the base station transmits access control information for the remote UE, and the relay UE receives it (S1507).
  • the relay UE when prohibiting the transmission of low priority data, the relay UE does not transmit the data received from the remote UE to the base station (S1509).
  • the relay UE transmits connection control related information to the remote UE in order to prevent the remote UE from further transmitting data that is prohibited from being transmitted.
  • the remote UE is instructed to stop or suspend transmission of data corresponding to the low priority (S1511).
  • the base station transmits new access control information for the remote UE (S1513).
  • the relay UE confirms that the low priority data transmission is also permitted through the new access control information
  • the base station transmits the received data in step S1505 (S1517).
  • the new access control information received in step S1513 is transmitted to the remote UE. That is, if the stop or hold command is transmitted to the remote UE in step S1511, the command to resume data transmission is transmitted to the remote UE (S1519).
  • the SIB for access control may always be set so that the remote UE reads directly from the cell.
  • the process of transmitting the access control information included in the SIB to the remote UE by the base station may be omitted.
  • the relay UE when the base station transmits new access control information, the relay UE cannot know. Therefore, if the time for performing the steps S1507 to S1513 is very long, there may be a problem that the data transmitted from the remote UE to the relay UE is stored unnecessarily long. In addition, if data stored for longer than necessary is transmitted to the base station through step S1517, since data to be deleted in the application is transmitted, it may result in unnecessary waste of radio resources.
  • the base station transmits storage time information about how long the relay UE will store data received from the remote UE according to each data characteristic.
  • the timer corresponding to the storage time information is operated, and the received data cannot be transmitted to the base station until the timer expires.
  • a value corresponding to a timer corresponding to the storage time information may be determined according to a logical channel, priority, and the like, and the value corresponding to the timer may be transmitted to a relay UE by a base station or a remote UE.
  • the network may instruct the relay UE to transmit all data corresponding to the remote UE through a specific logical channel.
  • the network may transmit a command to suspend or resume data transmission and reception through the specific logical channel to perform relay control.
  • the remote UE will be used mostly as a wearable device
  • the relay UE will be used mostly as a device such as a smartphone.
  • the users of the remote UE and the relay UE are the same, and are always likely to be located in the near field. Accordingly, the remote UE and the relay UE will perform pairing when they are located at close range according to a preset condition.
  • the preset condition may be the case where the user of the remote UE and the relay UE are the same or the remote UE allowed to be connected to the relay UE.
  • this may mean that the remote UE and the relay UE are paired while the relay UE is connected to the base station.
  • the data is immediately transmitted from the remote UE to the base station via the relay UE to reduce the E2E end-to-end latency. Occurs.
  • the method of establishing a connection between the remote UE and the relay UE in advance requires a base station to continuously receive the measurement report from the relay UE and maintain the best connection state between the cell and the relay UE. Since the relay UE needs to continuously measure the surrounding cells, a side effect of increasing power consumption of the relay UE may occur.
  • the relay UE when a pairing occurs between a relay UE and a remote UE, that is, when there is one or more remote UEs supported by a specific relay UE, the relay UE requests a data transmission request from the remote UE.
  • the RRC connection acquisition process is performed.
  • RRC connection establishment reason RRC Connection establishment
  • the base station receiving the RRC connection request message may determine whether or not to perform the RRC connection to the relay UE based on the information included in the RRC connection request message. For example, if the base station decides to grant RRC connection to only direct connection terminals preferentially due to insufficient cell radio resources, the base station will preferentially process only the connection for the remote UE in the received RRC connection request. Can be.
  • Embodiment 2 is to control the data flow between a remote UE and a relay UE in consideration of the capacity of the relay UE when data is relayed and transmitted to the base station between the remote UE and the relay UE.
  • a large amount of data is generated due to a video upload or the like in a smartphone acting as a relay UE, and a large amount of data is also generated in a remote UE connected to the relay UE, when the remote UE unilaterally transmits data, Due to data unilaterally transmitted by the remote UE, a buffer overflow or a memory shortage may occur at the relay UE.
  • the present invention provides buffer control information including information on the amount of data accumulated in the buffer of the relay UE or information on what kind of data the remote UE can request to the relay UE. Suggest to send.
  • the buffer control information may include the following information.
  • the remote UE receives the buffer control information from the relay UE, as requested by the buffer control information, the remote UE performs a data transfer request to the relay UE or data transmission to the relay UE. For example, when the relay UE transmits buffer control information indicating that only data corresponding to the first and second application categories are allowed to the remote UE, if the generated UE belongs to the first application category, If the data is transmitted to the relay UE and the generated data belongs to the third application category, the data is not transmitted to the relay UE.
  • the network may transmit information on data that the remote UE can transmit to the remote UE.
  • the core network may inform the remote UE about the type of data that can be transmitted through the relay UE through a NAS message or an RRC message.
  • the remote UE transmits only the data authorized by the information received from the network to the network through the relay UE.
  • the network can transmit information on traffic that the remote UE may transmit to itself.
  • the information transmitted by the network to the remote UE may be transmitted through an IP address, a port number, and the like.
  • the network may control the relay UE. That is, the remote UE transmits the generated data to the relay UE without any inspection, and the relay UE may additionally select data to be delivered to the network according to a predetermined criterion.
  • a certain criterion used by the relay UE to select data may be determined based on information transmitted from the network to the relay UE, that is, information on traffic of a remote UE that can be transmitted. Such information may be transmitted through an IP address, a port number, and the like.
  • ProSe communications supported since Release 12 of 3GPP, are primarily for public safety purposes, such as police and firefighters. Therefore, access control has not been applied to UEs supporting ProSe communication for public safety. This is because, like FirstNet in the United States, it is assumed that special frequencies are allocated specifically for public purpose communications.
  • ProSe communication is used in a general UE, and a method for controlling access to ProSe communication has been proposed.
  • the public safety UE is also subject to the same access control, due to the connection of the general UE, the network connection of the public safety UE may be delayed. In this case, there may be a problem that the delivery of important data is delayed.
  • the access control information transmitted by the base station directly to the remote UE through the SIB or the access control information received by the relay UE from the base station and transmitted to the remote UE is determined whether the access control information is applied to the public safety UE. Information may additionally be included. Therefore, when the access control information includes the content that the public safety UE does not apply to the connection control, the public safety UE may transmit its data to the relay UE at any time.
  • the public safety remote UE informs the relay UE that it is a public safety UE, and the relay UE that recognizes that the remote UE is a public safety UE receives from the public safety remote UE. All data is sent to the base station without additional access control checks. As another example, even if the relay UE receives connection control information related to the remote UE directly through the SIB from the base station, the relay UE may not apply the access control information when the remote UE is a public safety UE.
  • the base station can inform the information on whether or not through the SIB, the public safety UE should also perform the access control like other general remote UE.
  • the remote UE and the public safety UE can then operate accordingly.
  • the access control information is additionally used when the UE operates in an indirect mode, that is, when operating as a remote UE or an Evolved ProSe Remote UE. Indicates whether it applies.
  • the ACB information is evolved for each connection type such as originating, terminating, etc., whether the ACB information is applied to the UE in the indirect mode. It may include whether the UE applies parameters such as Mean Duration, Barring rate, etc. in the indirect mode. In addition, the ACB information may include a Mean Duration or Barring rate value that is separately applied in the case of access through the indirect mode.
  • the ProSe remote UE evolved by SMS, MMTEL, and MMVideo may include whether to apply parameters such as mean duration, barring rate, etc., when accessing a network in an indirect mode.
  • SSAC Access Management Function
  • CSFB Circuit Switched FallBack
  • the ProSe remote UE may include whether to apply parameters such as mean duration, barring rate, etc. when performing connection in indirect mode. .
  • the ProSe remote UE which has evolved in the indirect mode applies the parameter and consequently relays data only when the connection is allowed.
  • a connection related operation such as a transmission operation or an operation related to establishing an RRC connection is started.
  • the relay UE transmits the access control information received through the SIB to the remote UE
  • the relay UE is only connected if the connection control information indicates that the remote UE in the indirect mode is also applied to perform the connection.
  • Control information may be delivered to the remote UE. That is, the relay UE receives the access control information through the SIB in the cell, and when there is an evolved ProSe remote UE connected to the relay UE, only the information indicating that the received access control information is also applied to the remote UE is transmitted to the corresponding remote UE. Can be.
  • the relay UE delivers SIB information such as connection control to the remote UE only when the remote UE is actually in the indirect mode.
  • the remote UE informs the relay UE whether it reads the SIB directly or whether the relay UE should transmit information such as the SIB.
  • the relay UE delivers the access control information received through the SIB to the remote UE only when the remote UE does not read the SIB or requests the relay UE to transmit information such as the SIB.
  • Embodiment 5 A detailed example scheme for the above-described Embodiment 5 will be described through Embodiment 6 to be described later.
  • FIG. 16 it is assumed that a UE is connected to a relay UE and is in an indirect mode state (S1601). In other words, the UE is in a remote UE state.
  • the network transmits access control information to relay UEs through the SIB (S1603).
  • the EAB related access control information may be applied to the access control information even in the indirect mode, and the CSFB related access control information may not be applied in the indirect mode.
  • the relay UE that has received the access control information transmits it to the remote UE again (S1605). Thereafter, data is generated at the remote UE, and it is assumed that the generated data is voice call related data (S1607).
  • the remote UE recognizes that the data generated in step S1607 is data related to the voice call, and checks whether connection control is necessary in relation to the voice call. That is, the access control information received in step S1605 is checked. Since the access control information indicates that CSFB related access control information is not applied in the indirect mode, the access control check is omitted and additional operations for voice call connection are performed. It performs (S1609).
  • a case in which the remote UE releases the connection with the relay UE may occur (S1611). For example, there may be a case where the remote UE is located very close to the base station, or the QoS of the proper quality is not guaranteed through the relay UE.
  • step S1611 the UE transitions to the direct mode state (S1613). Thereafter, when the UE generates the same kind of data generated in step S1607, that is, voice call related data (S1615), the UE confirms that the received access control information includes CSFB related access control information. Since it is not in the indirect mode, it checks whether it can access the network by using the CSFB related access control information (S1617). If it is determined that the transmission of the data is permitted according to the inspection result, the data may be transmitted to the base station. Conversely, if it is determined that the transmission of the data is not allowed, the remote UE does not transmit the data to the base station.
  • the remote UE can operate the timer according to the data, and can re-perform the inspection at regular time intervals. If the transmission of the data is not allowed until the timer is completed, the data may be deleted.
  • the UE checks whether the received access control information is applied only in the direct mode or the indirect mode according to whether the UE is in the direct mode or the indirect mode, so that the UE performs the access control check. It shows an example of determining whether or not. In the case of voice calls, the longer the voice call setup time, the higher the customer complaints. Therefore, in the case of voice call, it is good to minimize the performance of connection control. If a remote UE also performs a connection control check and a relay UE also performs a connection control check on data of the UE using the indirect mode, delays may occur in voice call setup. Thus, in such a case, it would be better for the network to inform about access control parameters and non-applied connection control parameters that are applied to the UE, optionally in indirect mode.
  • the network transmits access control information to the relay UE through the SIB (S1701).
  • the EAB related access control information may be applied to the access control information even in the indirect mode, and the CSFB related access control information may not be applied in the indirect mode.
  • the relay UE that has received the access control information transmits it to the remote UE again (S1703).
  • step S1705 data is generated at the remote UE, and the generated data is assumed to be voice call related data (S1705).
  • the remote UE recognizes that the data generated in step S1705 is data related to the voice call, and checks whether connection control is necessary in relation to the voice call. That is, the access control information received in step S1703 is checked. Since the access control information indicates that the CSFB related access control information is not applied in the indirect mode, the access control check is omitted and additional operations for voice call connection are performed. It performs (S1707).
  • the remote UE checks whether EAB connection control should be applied to the generated IoT data (S1711). That is, after confirming the access control information received by the remote UE and confirming that the EAB access control is applied in the indirect mode, the remote UE performs the access control check. If it is determined that the transmission of the data is permitted according to the inspection result, the data may be transmitted to the base station. Conversely, if it is determined that the transmission of the data is not allowed, the remote UE does not transmit the data to the base station.
  • the remote UE can operate the timer according to the data, and can re-perform the inspection at regular time intervals. If the transmission of the data is not allowed until the timer is completed, the data may be deleted.
  • the access control information to be used when the test is performed again may be the access control information received in step S1703, but at any time after the step S1703, updated access control information from the relay UE, that is, the latest access control information. Can be received and the test can be re-run based on this.
  • FIG. 17 shows that the access control information is selectively applied according to the information on whether the access control information is applied in the indirect mode for each type of access control included in the remote UE in the indirect mode.
  • the spread of IoT services is expected to increase, and the number of IoT terminals / services is expected to be more than 10 times that of smartphones in the future.
  • IoT services have a small amount of data and are insensitive to delivery delays in preparation for services such as voice and Internet browsing. Therefore, when system resources are scarce in a wireless network, an operator applies more access control in IoT UE / service as much as possible, limiting connection attempts generated in the UE / service as much as possible, and important services such as voice service are You may want to allow the connection.
  • network operators may want to allow voice services as much as possible, and IoT-related services to control the connection more tightly, even if the UE is in indirect mode.
  • indicating whether the application is applied in the indirect mode may help in differentiating the service.
  • the access control check performed at steps S1707 and S1711 may be performed at the relay UE. That is, the remote UE sends the generated data to the relay UE regardless of the data type. The relay UE then checks whether access control of the received data is necessary based on the access control information received from the base station. For example, if the received data is data related to a voice call and the corresponding connection control information indicates that CSFB related connection control information is not applied in the indirect mode, the relay UE may omit the connection control check.
  • the relay UE may perform an access control check on the IoT data.
  • step S1703 may be omitted. That is, it may operate similarly to the first embodiment related to FIG. 15 described above.
  • the relay UE when the UE in the indirect mode does not receive the access control information through the SIB directly transmitted by the cell, the relay UE should deliver the access control information received from the cell to the UE in the indirect mode.
  • the relay UE since the relay UE needs to use radio resources and batteries, the fact that the relay UE has a lot of access control information to be transmitted to the remote UE requires the use of additional radio resources and batteries of the relay UE in the corresponding base station. It means. This additional use of radio resources has the adverse effect of reducing the transmission throughput of the entire cell and reducing the wait time of the relay UE.
  • the relay UE transmits the access control information received from the base station to the remote UE, instead of transmitting all the information included in the access control information to the remote UE, only the information applied to the remote UE may be selectively transmitted.
  • the network transmits access control information to relay UEs through the SIB (S1801).
  • the EAB related access control information may be applied to the access control information even in the indirect mode, and the CSFB related access control information may not be applied in the indirect mode.
  • the relay UE may be connected in an indirect mode among pieces of information included in the access control information to determine what information is applied to the indirect mode or the remote UE among the information included in the access control information received from the network. Information on the control method is selected (S1803). Thereafter, the relay UE transmits only the access control information regarding the selected access control scheme to the remote UE (S1805). That is, the relay UE transmits only EAB related access control information applied in the indirect mode to the remote UE, and does not transmit CSFB related access control information not applied in the indirect mode to the remote UE.
  • 19 is a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus shown in FIG. 19 may be a user equipment (UE) and / or an eNB adapted to perform the above-described mechanism, but may be any apparatus that performs the same task.
  • UE user equipment
  • eNB evolved node B
  • the apparatus may include a digital signal processor (DSP) / microprocessor 110 and a radio frequency (RF) module (transceiver) 135.
  • DSP digital signal processor
  • RF radio frequency
  • the DSP / microprocessor 110 is electrically connected to the transceiver 135 to control the transceiver 135.
  • the device may be adapted to the power management module 105, the battery 155, the display 115, the keypad 120, the SIM card 125, the memory device 130, the speaker 145 and the input device, depending on the designer's choice. 150 may be further included.
  • FIG. 19 may represent a terminal including a receiver 135 configured to receive a request message from a network and a transmitter 135 configured to transmit timing transmit / receive timing information to the network.
  • a receiver and a transmitter may configure the transceiver 135.
  • the terminal may further include a processor 110 connected to a transceiver (receiver and transmitter) 135.
  • the communication device described in FIG. 19 may be a remote UE or a relay UE.
  • the microprocessor 110 controls the RF module 135 to receive connection control information through the relay UE.
  • the EAB related access control information may be applied to the access control information even in the indirect mode, and the CSFB related access control information may not be applied in the indirect mode.
  • the access control check may be performed to block data transmission or to transmit data.
  • the data generated at the remote UE is data to which the CSFB related control scheme is applied, the data may be transmitted to the relay UE without performing the connection control check, that is, omitting the connection control check step.
  • the processes of Embodiments 1 to 6 may be performed by the control of the microprocessor 110.
  • the microprocessor 110 controls the RF 135 module to receive connection control information from the base station.
  • the access control information may indicate that the EAB related access control information is applied even in the indirect mode, and the CSFB related access control information is not applied in the indirect mode.
  • the access control check for the user data is performed.
  • the user data may be transmitted to the base station without performing a connection control check for the user data.
  • the processes of Embodiments 1 to 6 may be performed by the control of the microprocessor 110.
  • the data transmission control method of the remote UE using the D2D communication as described above has been described with reference to the example applied to the 3GPP LTE system, but can be applied to various wireless communication systems in addition to the 3GPP LTE system.

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Abstract

본 발명은 릴레이 UE를 이용하여, 리모트 UE의 기지국으로의 접속을 제어하는 방법을 개시한다. 특히, 상기 방법은, 상기 제2 단말을 통해 접속 제어 정보를 수신; 및 상기 접속 제어 정보를 기반으로 상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터인지에 따라 상기 사용자 데이터의 접속 제어 검사 수행 여부를 결정하는 것을 포함하고, 상기 접속 제어 정보는 간접 연결 모드에서 허용되는 혹은 허용되지 않는 접속 제어 방식에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

릴레이 UE를 이용한 접속 제어 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리모트 UE가 릴레이 UE를 통해 기지국과 데이터를 송수신 하는 경우, 상기 릴레이 UE를 이용하여 상기 리모트 UE가 상기 기지국으로의 접속을 제어하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 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.
장치 대 장치(Device-to-Device; D2D) 통신이란 단말(User Equipment; UE)들 간에 직접적인 링크를 설정하여, 기지국(evolved NodeB; eNB)을 거치지 않고 단말 간에 음성, 데이터 등을 직접 주고 받는 통신 방식을 말한다. D2D 통신은 단말-대-단말(UE-to-UE) 통신, 피어-대-피어(Peer-to-Peer) 통신 등의 방식을 포함할 수 있다. 또한, D2D 통신 방식은 M2M(Machine-to-Machine) 통신, MTC(Machine Type Communication) 등에 응용될 수 있다.
D2D 통신은 급속도로 증가하는 데이터 트래픽에 따른 기지국의 부담을 해결할 수 있는 하나의 방안으로서 고려되고 있다. 예를 들어, D2D 통신에 의하면 기존의 무선 통신 시스템과 달리 기지국을 거치지 않고 장치 간에 데이터를 주고 받기 때문에 네트워크의 과부하를 줄일 수 있게 된다. 또한, D2D 통신을 도입함으로써, 기지국의 절차 감소, D2D에 참여하는 장치들의 소비 전력 감소, 데이터 전송 속도 증가, 네트워크의 수용 능력 증가, 부하 분산, 셀 커버리지 확대 등의 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 릴레이 UE를 이용하여, 리모트 UE의 기지국으로의 접속을 제어하는 방법을 제공하고자 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 실시예에 따른, 무선 통신 시스템에서, 제 2 단말을 통해 네트워크로 사용자 데이터를 전송하는 제 1 단말의 접속 제어 방법에 있어서, 상기 제2 단말을 통해 접속 제어 정보를 수신; 및 상기 접속 제어 정보를 기반으로 상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터인지에 따라 상기 사용자 데이터의 접속 제어 검사 수행 여부를 결정하는 것을 포함하고, 상기 접속 제어 정보는 간접 연결 모드에서 허용되는 혹은 허용되지 않는 접속 제어 방식에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제 1 단말이 상기 네트워크와 직접 연결 모드로 연결되어 있는 경우, 상기 사용자 데이터에 적용되는 접속 제어 방식에 관계없이, 상기 접속 제어 검사를 수행할 수 있다.
또한, 상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되지 않는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터이면, 상기 사용자 데이터를 위한 접속 제어 검사를 수행하지 않고, 상기 사용자 데이터를 상기 제 2 단말로 전송할 수 있다.
또한, 상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터이면, 상기 사용자 데이터를 위한 접속 제어 검사를 수행하고, 상기 사용자 데이터의 전송이 허용된 것으로 판단된 경우, 상기 사용자 데이터를 상기 제 2 단말로 전송하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 접속 제어 검사에 의해, 상기 사용자 데이터의 전송이 허용되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 사용자 데이터에 대응하는 타이머를 작동하고, 일정 시간 간격마다 상기 접속 제어 검사를 재수행하여, 상기 타이머가 완료될 때까지 상기 사용자 데이터의 전송이 허용되지 않으면, 상기 사용자 데이터를 삭제할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 통신 시스템에서, 제 1 단말의 사용자 데이터를 네트워크로 전송하는 제 2 단말의 접속 제어 방법에 있어서, 상기 네트워크로부터 접속 제어 정보를 수신; 상기 제 1 단말로부터 상기 사용자 데이터를 수신; 상기 접속 제어 정보를 기반으로, 상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터인지에 따라 상기 사용자 데이터의 접속 제어 검사 수행 여부를 결정하는 것을 포함하고, 상기 접속 제어 정보는, 간접 연결 모드에서 허용되는 혹은 허용되지 않는 접속 제어 방식에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되지 않는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터이면, 상기 사용자 데이터를 위한 접속 제어 검사를 수행하지 않고, 상기 사용자 데이터를 상기 제 2 단말로 전송할 수 있다.
또한, 상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터이면, 상기 사용자 데이터를 위한 접속 제어 검사를 수행하고, 상기 사용자 데이터의 전송이 허용된 것으로 판단된 경우, 상기 사용자 데이터를 상기 네트워크로 전송할 수 있다.
또한, 상기 접속 제어 검사에 의해, 상기 사용자 데이터의 전송이 허용되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 사용자 데이터의 전송이 허용되지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 제 1 단말에 상기 사용자 데이터의 전송 보류를 요청할 수 있다.
또한, 상기 네트워크로부터 갱신된 접속 제어 정보를 수신한 경우, 상기 갱신된 접속 제어 정보를 기반으로, 상기 사용자 데이터를 위한 접속 제어 검사를 수행하고, 상기 접속 제어 검사 수행에 의해, 상기 사용자 데이터를 네트워크로 전송하기로 결정한 경우, 상기 제 1 단말에 상기 사용자 데이터의 전송을 재개할 것을 요청할 수 있다.
또한, 상기 접속 제어 검사에 의해, 상기 사용자 데이터의 전송이 허용되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 사용자 데이터에 대응하는 타이머를 작동하고, 일정 시간 간격마다 상기 접속 제어 검사를 재수행하여, 상기 타이머가 완료될 때까지 상기 사용자 데이터의 전송이 허용되지 않으면, 상기 사용자 데이터를 삭제 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 단말은, 무선 통신 시스템에서, 제 2 단말을 통해 네트워크로 사용자 데이터를 전송하는 제 1 단말에 있어서, 무선 주파수(radio frequency; RF) 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 RF 유닛을 제어하여, 상기 제 2 단말을 통해 접속 제어 정보를 수신하고, 상기 접속 제어 정보를 기반으로 상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터인지에 따라 상기 사용자 데이터의 접속 제어 검사 수행 여부를 결정하며, 상기 접속 제어 정보는, 간접 연결 모드에서 허용되는 혹은 허용되지 않는 접속 제어 방식에 대한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 단말은, 무선 통신 시스템에서, 제 1 단말의 사용자 데이터를 네트워크로 전송하는 제 2 단말에 있어서, 무선 주파수(radio frequency; RF) 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 RF 유닛을 제어하여, 상기 네트워크로부터 접속 제어 정보를 수신하고, 상기 제 1 단말로부터 상기 사용자 데이터를 수신하며, 상기 접속 제어 정보를 기반으로, 상기 접속 제어 정보를 기반으로, 상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터인지에 따라 상기 사용자 데이터의 접속 제어 검사 수행 여부를 결정할 수 있고, 상기 접속 제어 정보는, 간접 연결 모드에서 허용되는 혹은 허용되지 않는 접속 제어 방식에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 과제 해결방법들은 본 발명의 실시 예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시 예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따르면, 릴레이 UE가 리모트 UE의 데이터 전송을 제어함으로써, 데이터의 종류 및 현재 트래픽 상황에 맞는 적절한 QoS (Quality of Service)를 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.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 E-UTRAN(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network) 망구조를 도시하는 블록도이다.
도 2는 일반적인 E-UTRAN과 EPC의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 3은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 E-UMTS 시스템에서 이용되는 물리 채널 구조의 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 5는 임의 접속(random access) 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 무선 자원 제어(RRC) 계층에서의 연결 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 EPS에서 두 UE가 통신하는 기본적인 경로(즉, 디폴트 데이터 경로)를 도시하고 있다.
도 8은 ProSe에 기반한 두 UE 간의 직접 모드 통신 경로(direct mode data path)를 보여준다.
도 9는 ProSe에 기반한 두 UE 간의 eNB를 거치는 통신 경로로서, 국지적-라우트(locally-routed) 데이터 경로를 보여준다.
도 10은 비-로밍 참조 아키텍쳐(non-roaming reference architecture)를 예시한 것이다.
도 11은 ProSe UE-to-네트워크 릴레이를 통한 통신을 예시한 것이다.
도 12는 E-UTRAN에 의해 서빙되지 않는 리모트 UE가 UE-to-네트워크 릴레이를 통한 직접 통신을 수행하는 과정을 예시한 것이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 리모트 UE의 데이터 전송 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 리모트 UE가 릴레이 UE로부터 접속 제어 정보를 수신하는 방법에 관한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 릴레이 UE가 리모트 UE의 데이터 전송을 제어하는 방법에 관한 도면이다.
도 16 내지 도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 UE가 생성한 데이터에 대한 접속 제어 검사를 수행하는 방법에 관한 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 릴레이 UE가 리모트 UE에 접속 제어 정보를 전달하는 방법에 관한 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 장치의 블록도이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)는 유럽 시스템, GSM(Global system for mobile communication, GSM), 및 GPRS(General Packet Radio Service)에 기반한 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)에서 동작하는 3 세대(3rd Generation, 3G) 비대칭 이동 통신 시스템이다. UMTS의 LTE(Long-Term Evolution)는 UMTS를 규격화하는 3GPP에 의하여 논의 중이다.
3GPP LTE는 고속 패킷 통신을 가능하게 하는 기술이다. 사용자 및 제공자 비용을 감소시키고, 서비스 품질을 개선하며, 커버리지(coverage) 및 시스템 용량을 확장 및 개선하는 것을 목적으로 하는 LTE 과제들을 위한 많은 방법들이 제안되었다. 3G LTE는, 상위-레벨 요구로서, 비트(bit)당 비용 감소, 증가된 서비스 가용성, 주파수 대역의 유연성, 단순한 구조, 개방형 인터페이스, 및 단말의 적절한 전력 소모를 요구한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시 예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시 예를 설명하지만, 이는 하나의 예시일 뿐, 본 발명의 실시 예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시 예에 대해 설명하지만, 이는 하나의 예시일 뿐, 본 발명의 실시 예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
우선, 본 발명에 대한 상세한 설명에 앞서 본 명세서에서 사용되는 용어들을 다음과 같이 정의하도록 한다.
- UE(User Equipment): 사용자 기기. UE는 UE(terminal), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station) 등의 용어로 언급될 수도 있다. 또한, UE는 노트북, 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트폰, 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있고, 또는 PC(Personal Computer), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다. 또한, 본 발명에서 UE는 MCPTT (Mission Critical Push To Talk) 서비스를 받을 수 있는 UE, 즉 MCPTT capable UE로 간주될 수도 있다.
- 근접 서비스(proximity service)(또는 ProSe 서비스 또는 근접 기반 서비스(proximity based service)): 물리적으로 근접한 장치 사이의 디스커버리 및 상호 직접적인 통신 또는 기지국을 통한 통신 또는 제3의 장치를 통한 통신이 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.
- ProSe 통신(communication): 둘 이상의 ProSe 가능한 UE들 사이의 ProSe 통신 경로를 통한 통신을 의미한다. 특별히 달리 언급되지 않는 한, ProSe 통신은 ProSe E-UTRA 통신, 두 UE 사이의 ProSe-보조(Prose-assisted) WLAN 직접(direct) 통신, ProSe 그룹 통신 또는 ProSe 브로드캐스트 통신 중 하나를 의미한다.
- ProSe E-UTRA 통신 : ProSe E-UTRA 통신 경로를 사용한 ProSe 통신.
- ProSe-보조 WLAN 직접 통신: 직접 통신 경로를 사용한 ProSe 통신.
- ProSe 통신 경로 : ProSe 통신을 지원하는 통신 경로로서, ProSe E-UTRA 통신 경로는 E-UTRA를 사용하여 ProSe-가능화된(enabled) UE들 사이에서 또는 로컬 eNB를 통해 수립될 수 있다. ProSe-보조 WLAN 직접 통신 경로는 WLAN을 사용하여 ProSe-가능화된 UE들 사이에서 직접 수립될 수 있다.
- EPC 경로(또는 기간(infrastructure) 데이터 경로): EPC를 통한 사용자 평면 통신 경로.
- ProSe 디스커버리: E-UTRA를 사용하여, 근접한 ProSe-가능화된 UE를 식별/확인하는 과정을 의미한다.
- ProSe 그룹 통신: 근접한 둘 이상의 ProSe-가능화된 UE들 사이에서, 공통 통신 경로를 사용하는 일 대 다 ProSe 통신을 말한다.
- ProSe UE-to-네트워크(UE-to-Network) 릴레이: ProSe-가능화된 공공 안전 UE가 E-UTRA를 사용하여 ProSe-가능화된 네트워크와 ProSe-가능화된 공공 안전 UE 사이에서 통신 릴레이로 동작하는 한 형태를 말한다. 본 발명에서는 ProSe UE-to-네트워크 릴레이를 UE-to-네트워크 릴레이 또는 UE-네트워크 릴레이 또는 ProSe UE-네트워크 릴레이 또는 UE-to-네트워크 릴레이 UE 등으로 지칭할 수도 있다.
- 리모트 UE(remote UE): E-UTRAN에 의해 서비스되지 않고, ProSe UE-to-네트워크 릴레이를 통해 EPC 네트워크에 연결되는, 즉, PDN으로 통신하는 ProSe-가능화된 UE를 의미한다.
- ProSe UE-to-UE 릴레이: ProSe-가능화된 UE가 2개의 다른 ProSe-가능화된 UE들 간 ProSe 통신 릴레이로서 동작하는 릴레이의 형태를 말한다. 특히, 본 발명에서는 ProSe UE-to-UE 릴레이를 UE-to-UE 릴레이 또는 UE-UE 릴레이 또는 ProSe UE-UE 릴레이 또는 UE-to-UE 릴레이 UE 등으로 지칭할 수도 있다.
- ProSe-가능화된 네트워크: ProSe 디스커버리, ProSe 통신 및/또는 ProSe-보조 WLAN 직접 통신을 지원하는 네트워크. 이하에서는 ProSe-가능화된 네트워크를 간단히 네트워크라고 지칭할 수 있다. 본 발명에서는 ProSe-enabled Network 를 간단히 네트워크라고 지칭하기로 한다.
모델 A: "I am here"라고 선언하는(announce)하나의 UE를 수반한다(involve). 이 모델은 Prose 직접 디스커버리에 참여하는 ProSe-가능화된 UE들을 위한 2가지 역할을 정의한다.
> 선언하는(announcing) UE: 발견하는 것이 허가(permission)되는 근접에 있는 UE들에 의해 사용될 수 있는 특정 정보를 선언하는 UE.
> 모니터링 UE: 선언하는 UE들의 근접(proximity)에서 특정 관심 있는 정보를 모니터링하는 UE.
모델 B: "who is there" 및/또는 "are you there"라고 묻는 하나의 UE를 수반한다. Prose 직접 디스커버리에 참여하는 ProSe-가능화된 UE들을 위한 2가지 역할을 정의한다.
> 발견자(discoverer) UE: 발견하고자 하는 것이 무엇인가에 관한 특정 정보를 담은(contain) 요청을 전송하는 UE.
> 피발견(discoveree) UE: 상기 요청 메시지를 수신한 UE는 상기 발견자의 요청에 관계된 몇몇 정보로 응답할 수 있다.
- 근접(proximity): 디스커버리 및 통신에서 각각 정의되는 근접 판정 기준을 만족하는 것.
- 사용자 서비스 설명(user service description, USD): USD(3GPP TS 26.346 참조)에서, 어플리케이션/서비스 계층은 각 서비스를 위해 TMGI(Temporary Mobile Group Identity), 세션 시작 및 끝 시간, MBSM 서비스 영역(3GPP TS 23.247 내 정의 참조)에 속하는 주파수들 및 MBMS 서비스 영역 식별자들(MBMS SAI들, 3GPP TS 23.300의 섹션 15.3 내 정의 참조)을 제공한다.
도 1은 E-UTRAN(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network) 망구조를 도시하는 블록도이다. E-UMTS는 LTE 시스템으로서 호칭될 수도 있다. 통신망은 IMS 및 패킷 데이터를 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 다양한 서비스를 제공하기 위하여 널리 배치된다.
도 1에 도시된 바와 같이, E-UMTS 망은 E-UTRAN(evolved UMTS terrestrial radio access network), EPC(Evolved Packet Core), 및 하나 이상의 단말들을 포함한다. E-UTRAN은 하나의 셀에 위치될 수도 있는 하나 이상의 eNB(evolved NodeB, 20) 및 복수의 단말들(10)을 포함할 수도 있다. 하나 이상의 E-UTRAN MME(Mobility Management Entity)/SAE(System Architecture Evolution) 게이트웨이(30)는 네트워크의 종단에 위치되고 외부 네트워크로 연결될 수도 있다.
본 명세서에서, "하향링크(downlink)"는 eNB(20)로부터 단말(10)로의 통신을 지칭하며, "상향링크(uplink)"는 단말(10)로부터 eNB(20)로의 통신을 지칭한다. 단말(10)은 사용자에 의하여 운반되는 통신 장비를 지칭하며, 또한, 이동국(Mobile Station, MS), 사용자 단말(User Terminal, UT), 가입자 스테이션(Subscriber Station, SS) 또는 무선 디바이스로서 지칭될 수도 있다.
도 2는 일반적인 E-UTRAN과 EPC의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, eNB(20)는 사용자 플레인(User Plane) 및 제어 플레인(Control Plane)의 엔드 포인트(end point)를 UE(10)에게 제공한다. MME/SAE 게이트웨이(30)는 세션 및 이동성 관리 기능의 엔드 포인트를 UE(10)에게 제공한다. eNB(20) 및 MME/SAE 게이트웨이(30)는 S1 인터페이스를 통하여 연결될 수 있다.
eNB(20)는 일반적으로 UE(10)와 통신하는 고정국이고 기지국(BS) 또는 액세스포인트라 칭하여지기도 한다. 하나의 eNB(20)가 셀 마다 배치될 수 있다. 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽을 송신하기 위한 인터페이스가 eNB(20) 사이에 사용될 수 있다.
MME는 eNB(20)에 대한 NAS 시그널링, NAS 시그널링 보안, AS 보안 제어, 3GPP 접속 네트워크간의 이동성을 위한 인터 CN 노드 시그널링, (페이징 재전송의 제어 및 실행을 포함하는) 유휴 모드 UE 접근성(Reachability), (유휴 및 활성 모드의 UE를 위한) 트랙킹 영역 리스트 관리, PDN GW 및 서빙 GW 선택, MME 변화가 수반되는 핸드오버를 위한 MME 선택, 2G 또는 3G 3GPP 접속 네트워크로의 핸드오버를 위한 SGSN 선택, 로밍, 인증, 전용 베어러 설정을 포함하는 베어러 관리, PWS (ETWS 및 CMAS를 포함) 메시지 전송을 위한 지원을 포함하는 다양한 기능을 수행한다. SAE 게이트웨이 호스트는 퍼-유저(Per-user) 기반 패킷 필터링 (예, K 패킷 검사를 사용), 적법한 인터셉션(Lawful Interception), UE IP 주소 할당, 하향링크에서 전송 포트 레벨 패킷 마팅, UL 및 DL 서비스 레벨 과금, 게이팅 및 레이트 강화, APN-AMBR에 기초한 DL 레이트 강화를 포함하는 다양한 기능을 제공한다. MME/SAE 게이트웨이(30)는 명확성을 위하여 본 명세서에서 단순히 "게이트웨이"라 칭한다. 그러나, MME/SAE 게이트웨이(30)는 MME 및 SAE 게이트웨이 양자를 모두 포함하는 것이다.
복수의 노드가 eNB(20)와 게이트웨이(30) 사이에서 S1 인터페이스를 통하여 연결될 수 있다. eNB(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 상호 접속될 수 있고 이웃 eNB들은 X2 인터페이스를 가지는 메쉬 네트워크 구조를 가질 수 있다.
도시된 바와 같이, eNB(20)는 게이트웨이(30)에 대한 선택, 무선 자원 제어(RRC) 활성화 동안 게이트웨이를 향한 라우팅, 페이징 메시지의 스케줄링 및 송신, 브로드캐스트 채널(BCCH) 정보의 스케줄링 및 송신, 상향링크 및 하향링크 모두에서 UE(10)들을 위한 동적 자원 할당, eNB 측정의 구성 및 준비, 무선 베어러 제어, 무선 승인 제어(RAC), 및 LTE_ACTIVE 상태에서 연결 이동성 제어와 같은 기능들을 수행할 수 있다. EPC에서, 게이트웨이(30)는 페이징 발신, LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 플레인 암호화, 시스템구조에볼루션(SAE) 베어러 제어, 및 비-접속 계층(NAS) 시그널링의 암호화 및 무결성 보호와 같은 기능들을 수행할 수 있다.
EPC는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME), 서빙-게이트웨이(serving-gateway, S-GW), 및 패킷 데이터 네트워크-게이트웨이(Packet Data Network-Gateway, PDN-GW)를 포함한다. MME는 주로 단말들의 이동성을 관리하는 목적으로 이용되는 연결 및 가용성에 대한 정보를 갖는다. S-GW는 E-TRAN을 종단 점으로서 갖는 게이트웨이이고, PDN-GW는 패킷 데이터 네트워크(PDN)를 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
도 3은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다.
eNB의 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15 및 20 MHz와 같은 대역들 중 하나에서 동작하도록 설정될 수 있으며, 대역에서 하향링크 또는 상향링크 전송 서비스를 제공하도록 설정될 수 있다. 상이한 셀들은 상이한 대역들을 제공하도록 설정될 수도 있다.
E-UTRAN으로부터 단말로의 송신을 위한 하향링크 전송 채널(Downlink Transport Channel)은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지들을 전송하는 PCH(Paging Channel), 및 사용자 트래픽 또는 제어 메시지들을 전송하기 위한 하향링크 공유 채널(Shared Channel, SCH)을 포함한다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향링크 SCH를 통하여 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다.
단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 4는 E-UMTS 시스템에서 사용하는 물리채널 구조의 일 예를 도시한 것이다. 물리채널은 시간축상에 있는 여러 개의 서브프레임과 주파수축상에 있는 여러 개의 서브캐리어(Sub-carrier)로 구성된다. 여기서, 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 축 상에 복수의 심볼(Symbol)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼들과 복수의 서브캐리어들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 심볼들(예를 들어, 첫 번째 심볼)의 특정 서브캐리어들을 이용할 수 있다. 도 4에 L1/L2 제어정보 전송 영역(해칭 부분)과 데이터 전송 영역(해칭하지 않은 부분)을 도시하였다. 현재 논의가 진행 중인 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템에서는 10 ms의 무선 프레임(radio frame)을 사용하고 하나의 무선 프레임은 10 개의 서브 프레임(subframe)으로 구성된다. 또한, 하나의 서브 프레임은 두 개의 연속되는 슬롯들로 구성된다. 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms이다. 또한, 하나의 서브 프레임은 다수의 OFDM 심볼들로 구성되며, 다수의 OFDM 심볼들 중 일부 심볼(예를 들어, 첫 번째 심볼)은 L1/L2 제어정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 데이터 전송을 위한 시간 단위인 전송 시간 간격(Transmission Time Interval, TTI)은 1ms이다.
기지국과 단말은 일반적으로 특정 제어 신호 또는 특정 서비스 데이터를 제외하고는 전송 채널인 DL-SCH를 이용하는 PDSCH를 통하여 데이터를 송신/수신한다. PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야 하는 지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다.
예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 5는 3GPP LTE에서 임의 접속 과정을 나타낸 흐름도이다.
임의 접속 과정은 UE가 기지국과 UL 동기를 얻거나 UL 무선자원을 할당 받기 위해 수행된다.
UE는 루트 인덱스(root index)와 PRACH(Physical Random Access Channel) 설정 인덱스(configuration index)를 eNB로부터 수신한다. 각 셀마다 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스에 의해 정의되는 64개의 후보(candidate) 임의 접속(random access, RA) 프리앰블이 있으며, 루트 인덱스는 UE가 64개의 후보 임의 접속 프리앰블을 생성하기 위한 논리적 인덱스이다.
임의 접속 프리앰블의 전송은 각 셀마다 특정 시간 및 주파수 자원에 한정된다. PRACH 설정 인덱스는 임의 접속 프리앰블의 전송이 가능한 특정 서브프레임과 프리앰블 포맷을 지시한다.
임의 접속 과정, 특히, 경쟁-기반 임의 접속 과정은 도 5에 나타난 바와 같이 3 단계의 과정을 포함한다. 한편, 도 5의 단계 1, 2, 3에서 전송되는 메시지는 각각 msg1, msg2, msg4로 지칭되기도 한다.
1. UE는 임의로 선택된 임의접속 프리앰블을 eNB로 전송한다. UE는 64개의 후보 임의 접속 프리앰블 중 하나를 선택한다. 그리고, PRACH 설정 인덱스에 의해 해당되는 서브프레임을 선택한다. UE는 은 선택된 임의 접속 프리앰블을 선택된 서브프레임에서 전송한다.
2. 상기 임의 접속 프리앰블을 수신한 eNB는 임의 접속 응답(random access response, RAR)을 UE로 보낸다. 임의 접속 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 임의 접속 응답을 수신한다. RAR은 UL 동기화를 위한 타이밍 오프셋 정보를 나타내는 타이밍 어드밴스(timing advance, TA) 정보, UL 자원 할당 정보(UL 그랜트 정보), 임시 UE 식별자(예, temporary cell-RNTI, TC-RNTI) 등을 포함한다.
3. UE는 RAR 내의 자원 할당 정보(즉, 스케줄링 정보) 및 TA 값에 따라 UL 전송을 수행할 수 있다. RAR에 대응하는 UL 전송에는 HARQ가 적용된다. 따라서, UE는 UL 전송을 수행한 후, 상기 UL 전송에 대응하는 수신 응답 정보(예, PHICH)를 수신할 수 있다.
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 eNB의 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 휴지 상태(idle state)라고 부른다.
상기 연결 상태(Connected state)의 UE는 RRC 연결(connection)이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 UE의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 UE를 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 휴지 모드(idle state)의 UE는 eNB가 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트래킹 지역(Tracking Area) 단위로 코어 네트워크가 관리한다. 상기 트래킹 지역(Tracking Area)은 셀들의 집합단위이다. 즉, 휴지 모드(idle state) UE는 큰 지역 단위로 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 UE는 연결 상태(connected state)로 천이해야 한다.
사용자가 UE의 전원을 맨 처음 켰을 때, 상기 UE는 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 휴지 모드(idle state)에 머무른다. 상기 휴지 모드(idle state)에 머물러 있던 UE는 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 eNB의 RRC 계층과 RRC 연결을 맺고 RRC 연결 상태(connected state)로 천이한다.
상기 휴지 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 E-UTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
휴지 모드(idle state)의 UE가 상기 eNB와 RRC 연결을 맺기 위해서는 상기한 바와 같이 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 진행해야 한다. RRC 연결 과정은 크게, UE가 eNB로 RRC 연결 요청 (RRC connection request) 메시지 전송하는 과정, eNB가 UE로 RRC 연결 설정 (RRC connection setup) 메시지를 전송하는 과정, 그리고 UE가 eNB로 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. 휴지 모드(Idle state)의 UE는 통화 시도, 데이터 전송 시도, 또는 eNB의 페이징에 대한 응답 등의 이유로 RRC 연결을 맺고자 할 경우, 먼저 상기 UE는 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 eNB로 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 eNB로 RRC 연결 설정 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송한다.
상기 UE가 RRC 연결 설정 메시지를 성공적으로 전송하면, 비로소 상기 UE는 eNB과 RRC 연결을 맺게 되고 RRC 연결 모드로 천이한다.
ProSe 서비스는 물리적으로 근접한 장치 사이의 디스커버리 및 상호 직접적인 통신 또는 기지국을 통한 통신 또는 제3의 장치를 통한 통신이 가능한 서비스를 의미한다.
도 7은 EPS에서 두 UE가 통신하는 기본적인 경로(즉, 디폴트 데이터 경로)를 도시하고 있다. 이러한 기본적인 경로는 사업자가 운영하는 eNB 및 코어 네트워크(예, EPC)을 거친다. 본 발명에서는 이러한 경로를 기간 데이터 경로(infrastructure data path) 또는 EPC 경로라고 부르기로 한다. 또한, 이러한 기간 데이터 경로를 통한 통신을 기간 통신이라고 부르기로 한다.
도 8는 ProSe에 기반한 두 UE 간의 직접 모드 통신 경로(direct mode data path)를 보여준다. 이러한 직접 모드 통신 경로는 사업자가 운영하는 eNB 및 코어 네트워크(예, EPC)을 거치지 않는다. 도 9(a)는 UE-1과 UE-2가 각각 다른 eNB에 캠프 온 (camp-on) 하고 있으면서 직접 모드 통신 경로를 통해 데이터를 주고 받는 경우를, 도 9(b)는 동일한 eNB에 캠프 온 하고 있는 두 UE가 직접 모드 통신 경로를 통해 데이터를 주고 받는 경우를 도시하고 있다.
도 9은 ProSe에 기반한 두 UE 간의 eNB를 거치는 통신 경로로서, 국지적-라우트(locally-routed) 데이터 경로를 보여준다. 이러한 eNB를 거치는 통신 경로는 사업자가 운영하는 코어 네트워크(예, EPC)를 거치지 않는다.
본 발명에서 도 8과 도 9에서 설명한 통신 경로를 직접 데이터 경로 또는 근접 서비스를 위한 데이터 경로 또는 근접 서비스 기반 데이터 경로 또는 근접 서비스 통신 경로라고 부른다. 또한, 이러한 직접 데이터 통신을 직접 통신 또는 근접 서비스 통신 또는 근접 서비스 기반 통신이라고 부르기로 한다.
도 10은 비-로밍 참조 아키텍쳐(non-roaming reference architecture)를 예시한 것이다. 도 10과 같은 구조에서, EPC는 두 UE의 근접(proximity) 여부를 결정하여 이를 UE에게 알려주는 EPC-레벨 ProSe 디스커버리 과정을 수행할 수 있다. 이러한 EPC-레벨 ProSe 디스커버리를 위해 두 UE의 근접 여부를 결정하고 이를 UE에게 알려주는 역할을 수행하도록 하는 것이 ProSe 기능(function)이다.
ProSe 기능은 ProSe 연관된 가입자(subscriber) 데이터 및/또는 HSS로부터의 ProSe 연관된 가입자 데이터를 검색(retrieval)하여 저장하고, EPC-레벨 ProSe 디스커버리 및 EPC 보조 WLAN 직접 디스커버리, 통신을 위한 인증 및 구성을 수행할 수 있다. 또한, EPC-레벨 디스커버리를 가능하게 하는 위치 서비스 클라이언트로 동작할 수 있으며, UE에게 WLAN 직접 디스커버리 및 통신을 보조하는 정보를 제공할 수 있다. EPC ProSe 사용자 ID들 및 어플리케이션 계층 사용자 ID(Application Layer User ID)를 핸들링하고, 애플리케이션 등록 식별자(identifier) 매핑을 위한 제3자(third party) 애플리케이션 서버와의 신호를 교환한다. 근접 요청의 전송, 근접 경고(alerts) 및 위치 보고를 위해, 다른 PLMN들의 ProSe 기능과의 신호를 교환한다. 이외에도 ProSe 기능은 UE가 ProSe 디스커버리 및 ProSe 통신에 필요로 하는 다양한 파라미터를 제공(provision)한다. ProSe 기능에 대한 자세한 사항은 3GPP TS 23.303를 참조한다.
도 11은 ProSe UE-to-네트워크 릴레이를 통한 통신을 예시한 것이다. 리모트 UE가 UE-to-네트워크 릴레이를 통해 EPC로의 연결성을 제공 받음으로써 어플리케이션 서버(application server, AS)와 통신하거나, 그룹 통신에 참여할 수 있다. 이를 통해서, 네트워크 커버리지 밖에 있는(예, E-UTRAN에 의해 서비스되지 않는 UE(예, 도 11의 리모트 UE)는 ProSe UE-네트워크 릴레이를 통해 네트워크로의 연결 서비스를 받을 수 있다. 이와 더불어, 네트워크 커버리지 안에 있는 UE도, 이렇게 ProseUE-to-네트워크 릴레이를 사용할 경우, 먼 곳에 있는 eNB보다는 가까이에 있는 릴레이에 도달할 정도의 전력만 사용하여 통신할 수 있으므로, 배터리 절약을 이룰 수 있다.
도 12는 E-UTRAN에 의해 서빙되지 않는 리모트 UE가 UE-to-네트워크 릴레이를 통한 직접 통신을 수행하는 과정을 예시한 것이다. ProSe UE-to-네트워크 릴레이로 동작 가능한 UE는 네트워크에 접속하여 리모트 UE에 릴레이 트래픽을 제공하기 위해 PDN 연결을 생성할 수 있다. UE-to-네트워크 릴레이를 지원하는 PDN 연결은 리모트 UE로의 릴레이 트래픽을 지원하기 위한 용도로만 사용된다.
먼저, 릴레이 UE는 E-UTRAN 에 초기 접속을 통해 PDN 연결을 생성하며(S1310), IPv6의 경우 릴레이 UE는 프리픽스 위임 기능(prefix delegation function)을 통해서 IPv6 프리픽스(prefix)를 획득한다. 이어서, 릴레이 UE는 모델 A 또는 모델 B에 따른 UE와의 디스커버리 과정을 리모트 UE와 수행한다(S1320). 리모트 UE는 디스커버리 과정에 의해 발견된 릴레이 UE를 선택하고 일대일(one-to-one) 직접 연결을 수립(establish)한다(S1330). 릴레이 UE ID에 따른 PDN 연결이 없거나 릴레이 동작을 위한 추가적인 PDN 연결이 필요한 경우, 릴레이 UE는 새로운 PDN 연결 과정을 개시한다(S1340).
이어서, IPv6 프리픽스 또는 IPv4 주소가 리모트 UE에 할당되며(S1350), 이에 따라 상향링크/하향링크 릴레이 동작이 시작된다. IPv6 프리픽스가 할당되는 경우, 리모트 UE로부터의 릴레이 UE로의 라우터 요청(router solicitation) 시그널링과 릴레이 UE로부터 리모트 UE로의 라우터 광고(router advertisement) 시그널링으로 구성되는 IPv6 무국적 주소 자동-설정(stateless address auto-configuration) 과정이 수행된다. IPv4 주소가 할당되는 경우, DHCPv4 디스커버리 시그널링(리모트 UE로부터 릴레이 UE에게), DHCPv4 제안(offer) 시그널링(릴레이 UE로부터 리모트 UE에게), DHCPv4 요청(request) 시그널링(리모트 UE로부터 릴레이 UE에게), DHCPv4 ACK 시그널링(릴레이 UE로부터 리모트 UE에게)으로 구성되는 DHCPv4를 이용한 IPv4 주소 할당(IPv4 address allocation using DHCPv4) 과정이 수행된다.
이어서, 릴레이 UE는 리모트 UE가 자신에게 연결되었음을 MME에 알리는 리모트 UE 보고 과정을 수행한다(S1360). MME는 SGW 및 PGW에 대하여 리모트 UE 보고 알림 과정을 수행함으로써 새로운 리모트 UE가 연결되었음을 알린다(S1370). 이어서, 리모트 UE는 네트워크와 릴레이 UE를 통해서 통신을 수행한다(S1380). 상술한 직접 연결의 생성 과정의 구체적인 내용은 3GPP TS 23.303을 참조한다.
최근 수년간 스마트폰의 발전과 빠른 시장 침투로 인해 모바일 통신 네트워크에서 엄청난 양의 모바일 데이터 트래픽이 발생했으며 기존의 피어 투 피어 통신에서 애플리케이션들이 서버들과 자율적으로 신호를 교환하는 통신에 이르기까지 통신 트래픽 유형이 크게 변경되었다. 고속, 고용량 이동 통신 시스템에서 트래픽 혼잡 제어는 여러 상황에서 서비스 안정성을 유지하는 데 중요하다. 또한, 대지진과 같은 주요 재해 발생시 모바일 데이터 트래픽은 예기치 않은 수준으로 증가할 수 있으며 네트워크가 오작동을 일으킬 수 있다. 따라서, 이동 통신 시스템은 예상치 못한 높은 트래픽이 발생하기 전에 이를 방지하기 위한 메커니즘이 필요하다. 비상 전화 및/또는 재난 게시판에 대한 성공적인 통신을 보장하기 위해 교통 혼잡 제어 메커니즘은 중요/우선 순위가 높은 전화 및 비상 전화를 위한 네트워크 자원이 가능한 많은 사용자들에게 이용 가능하도록 보장하기 위해 중요하지 않은/우선순위가 낮은 전화를 줄여야 한다. 3GPP는 네트워크에 대한 모바일 통신 접속을 제어하기 위해 일련의 트래픽 혼잡(congestion) 메커니즘을 표준화해 왔다. 3G (UMTS) 규격의 일부로 표준화되고 LTE에서 널리 사용되는 하나의 접속 제어 메커니즘은, UE에 저장된 우선 순위 식별자 데이터를 사용하는 제어 기술인, "Access Class (AC)" 제어라고 부른다.
이하, 접속 제어 메커니즘의 하나인 데이터 통신을 위한 어플리케이션 특정 혼잡 제어(application specific congestion control for data communication, ACDC)를 설명한다.
ACDC는 사업자(operator)에 의한 접속 제어 메커니즘으로, UE에서 사업자가 인지하는 어플리케이션에 의한 새로운 접속 시도를 허락(allow)하거나 방지(prevent)하도록 동작한다. 네트워크는 ACDC를 통해서 접속 네트워크 및/또는 코어 네트워크의 과부하를 방지하거나 줄일 수 있다. ACDC 카테고리는 제한될 확률의 순서에 따라 순위가 매겨진다. 사업자는 최소한의 제한만이 요구되는 어플리케이션을 가장 높은 순위의 ACDC 카테고리로 할당한다. 이를 통해, 해당 어플리케이션의 접속 시도에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 사업자가 로밍 UE에 대해서도 ACDC를 적용하도록 결정하는 경우, 상술한 ACDC 카테고리 구성 방식이 로밍 UE에 대해서도 같은 원리로 적용될 수 있다. 한편, UE에는 ACDC 카테고리에 할당되지 않은 수 많은 어플리케이션들이 존재한다. UE는 이러한 어플리케이션들을 가장 낮은 순위의 ACDC 카테고리에 해당하는 것으로 취급한다. 만약 사업자가 이와 같이 카테고리화되지 않은(uncategorized) 어플리케이션들을 구분할 필요가 있는 경우, 사업자는 해당 어플리케이션들을 가장 낮은 순위의 ACDC 카테고리에 할당하지 않아야 한다.
ACDC와 관련된 요구사항(requirement)들에 대해 설명한다. ACDC 는 UTRAN과 E-UTRAN에 모두 적용되며, ACDC는 접속 클래스(access class)들 11 내지 15 중 하나 이상의 멤버가 아닌 UE에 대해서도 적용된다. 홈 네트워크는 적어도 4개의 ACDC 카테고리를 UE에 설정할 수 있어야 하며, 각각의 ACDC 카테고리는 사업자가 인지하는 어플리케이션에 관련된다. ACDC 카테고리는 제한될 확률의 순서에 따라 순위가 매겨진다. UE에 ACDC 카테고리를 제공하는 것은 HPLMN 사업자의 책임이다. 서빙 네트워크는 RAN의 하나 이상의 영역 내에서 각각의 ACDC 카테고리 마다 제어 정보(예를 들어, 바링 확률(barring rate))를 브로드캐스트할 수 있어야 하며, 로밍 UE가 ACDC 컨트롤의 대상이 되는지도 브로드캐스트할 수 있어야 한다. UE는, 브로드캐스트되는 제어 정보와 UE 내의 ACDC 카테고리 설정에 따라서, 특정 어플리케이션의 접속 시도를 허용(allow)할 것인지 말 것인지 제어할 수 있다. 서빙 네트워크는 ACDC를 다른 형태의 접속 제어 메커니즘과 동시에 지시할 수 있어야 한다. 예를 들어, ACDC와 ACB 제어 메커니즘이 모두 지시되는 경우, ACDC가 ACB(Access Class Barring)에 우선하여 적용된다. 다수의 코어 네트워크가 동일한 접속 네트워크를 공유하는 경우에 있어서, 접속 네트워크는 ACDC를 서로 다른 코어 네트워크 각각에 적용할 수 있어야 한다. 공유된 RAN에서 혼잡도를 경감시키기 위해, 바링 확률은 모든 사업자에 대해 동일하게 설정되어야 한다.
상술한 ACDC 메커니즘은 UE가 RRC 연결의 수립을 시도하는 경우에 적용되며, 만일 UE가 이미 RRC 연결 모드에 있는 경우 ACDC 메커니즘은 적용되지 않는다. 즉, UE가 RRC 유휴 모드에 있고 전송할 데이터를 갖는 경우, UE는 데이터를 생성한 어플리케이션이 RRC 연결의 수립으로부터 차단되는지(barred) 확인한다. 그러나, UE가 어떠한 이유로든 RRC 연결 모드로 천이한 후에는, UE는 특정 어플리케이션으로부터의 데이터가 차단되는지 않는지 확인하지 않는다. RRC 유휴 모드에 있는 UE와 네트워크 간에는 데이터 경로가 존재하지 않는다. 따라서, 어플리케이션으로부터 데이터가 수신되면, UE는 RRC 연결을 수립할지 말지를 쉽게 결정할 수 있다. 반면에, RRC 연결 모드에 있는 UE와 네트워크 간에는 하나 이상의 데이터 경로가 존재한다. 따라서, RRC 연결 수립의 제어를 이용하는 종류의 차단 메커니즘(barring mechanism)이 동작하지 않게 된다. 예를 들어, 셀 내에서 동영상의 다운로드가 차단된 경우를 가정한다. 유휴 모드의 UE의 경우, UE가 동영상을 다운로드하기 원하더라도 그러한 동작은 차단된다. 반면에, UE가 음성 통화를 위하여 네트워크와 연결을 수립하고 RRC 연결 모드로 천이한 뒤에는 동영상의 다운로드를 시작할 수 있다. 이러한 상황은 원하는 시나리오에 따라 차단(barring)이 이루어지지 않는 경우이며, 문제가 될 수 있다.
WiFi 같은 무선 통신 방식과는 달리, 통신 사업자가 직접 설치하여 관리하는 셀룰러 네트워크 통신 서비스에서, 각 통신 사업자는 여러 UE에게 어느 기준 이상의 품질의 통신 서비스를 사용자에게 제공하고자 한다. 특히, 무선 통신에서 사용되는 무선 자원의 양은 각 사업자에게 할당된 통신 주파수의 폭, 설치된 기지국의 수에 따라 가변하고, 또한 각 사업자가 제공하는 통신 서비스의 품질은 추가적으로 가입자 수 등의 많은 변수에 영향을 받게 된다.
특히, 통신 서비스에서 가장 기본적이라 할 수 있는 음성 통화 서비스를, 예를 들면, 한 기지국에서 제공하는 데이터 속도가 X mbps이고, 한 사용자당 하나의 통화당 Y mbps의 데이터 속도를 요구한다고 가정하면, 한 기지국에서 지원할 수 있는 최대 동시 통화량은 X/Y로 계산될 수 있다. 따라서, 한 셀에서 현재 X/Y만큼의 통화가 동시 진행 중이라고 한다면, 다른 사용자의 새로운 통화는 제대로 이루어질 수 없다고 할 수 있다.
또 다른 경우, 인터넷 브라우징이나 채팅 서비스를 생각해보면, 한 셀에서 상기 서비스를 동시에 사용하는 사용자의 수가 K 이고, 한 셀에서 동시에 제공할 수 있는 최대 속도가 M이라고 한다면, 각 사용자당 평균 M/K mbps의 속도로 통신 서비스를 제공받을 것이라고 계산할 수 있다. 그런데, 각 사용자의 성격에 따라서 좀 더 우선적인 처리가 필요한 경우가 있다. 예를 들어, 어떤 UE A는 일반적인 사용자의 UE이고, UE B는 특수한 사용자 예를 들어 경찰의 UE라면, UE B가 생성하는 통화/인터넷 데이터는 UE A보다 더 중요하므로, UE A에게 UE B가 동시에 통화를 시작한다면 UE B에 우선 통화를 설정하여야 하고, 만약 동시에 데이터가 발생한다면, UE B에게 좀더 높은 데이터 속도를 제공하는 게 바람직할 것이다. 이런 동작을 지원하기 위해서, 셀룰러 통신 시스템에서는 UE가 네트워크에 접속하기 전에 어떤 UE가 접속할 수 있는지 혹은 어떤 파라미터를 접속 시도 때 사용해야 하는지 알려준다.
그런데, 현재 어떤 UE(이하 리모트 UE)가 다른 UE(이하 릴레이 UE)를 통해서 네트워크에 접속하는 경우, 상기 리모트 UE의 트래픽을 제어하지 못한다면 네트워크는 상기와 같은 (UE별 접속 제어/관리) 동작을 수행할 수 없다. 예를 들어, 스마트폰에서 테더링 서비스를 제공하고 있는 경우를 가정해 보면, 상기 스마트폰은 LTE같은 통신 시스템을 통해서 셀룰러 시스템에 접속하여, IP 연결을 수행하고 있고, 그리고 상기 스마트폰에서 핫 스팟 기능을 이용하여 스마트와치에 테더링 서비스를 제공하는 경우, 상기 스마트와치는 WiFi 같은 통신 기술을 사용하여 상기 스마트폰으로 접속하게 된다. 이 경우, eNB 또는 EPC 같은 네트워크는 상기 스마트와치로 인한 접속을 제어할 수 없다. 이에, 상기 스마트와치에서 중요한 긴급 호(call)가 발생하거나, 혹은 상기 스마트와치가 낮은 우선순위(low priority)의 데이터 예를 들어 "keep alive" 같은 메시지를 생성하더라도, 네트워크는 상기 두 시나리오를 구분할 수 없다. 또한, 다른 스마트폰과 상기 스마트폰 사이에서 생성된 다양한 데이터들 간의 우선순위를 고려해서, 각각의 상황에 맞는 QoS(Quality of Service)를 제공하지 못하는 문제점이 발생한다.
따라서 본 발명은, 리모트 UE가, 릴레이 UE을 통해서 PDN 연결(connection) 같은 네트워크 서비스를 제공 받는 경우, 상기 리모트 UE 및 릴레이 UE의 네트워크 접속(access)을 효과적으로 제어하여, 각각의 UE에게 적절한 무선 통신 서비스를 제공하기 위한 방법을 제안하고자 한다.
본격적인 접속 제어 방법을 설명하기에 앞서, 본 발명의 실시 예에 따라, Prose 혹은 D2D 서비스를 이용하여 리모트 UE가 기지국에 데이터를 전송하는 방법을 도 13을 통해 설명하도록 한다.
도 13을 참조하면, 리모트 UE는 2가지 경로로 데이터를 기지국(eNB)에 전달할 수 있다. 하나는 원격 단말이 기지국으로 직접 데이터를 전송하는 경로인 직접 경로(Direct Path)이고, 다른 하나는 원격 단말이 릴레이 단말(Relay UE)를 통해 기지국으로 데이터를 전달하는 간접 경로(Indirect Path)이다.
즉, 원격 단말이 직접 경로를 이용하는 경우, Uu 인터페이스를 통해 기지국에 데이터를 전송한다. 또한, 원격 단말이 간접 경로를 이용하는 경우, 원격 단말은 자신이 기지국에 전송하고자 하는 데이터를 ProSe 서비스를 통해, 다시 말하면, PC5 인터페이스를 통해 릴레이 단말에 전송하고, 상기 데이터를 수신한 릴레이 단말이 Uu 인터페이스를 통해 기지국에 상기 데이터를 전송한다. 즉, 간접 경로는 UE-to-네트워크 릴레이를 통해 데이터를 원격 단말에서 기지국으로 전송하는 것이다.
그러면 이제, 본 발명의 실시 예에 따라, 리모트 UE에서 생성된 데이터 전송을 위한 접속 제어 방법에 대해 설명하도록 한다.
<실시 예 1>
* 리모트 UE에 의한 접속 제어
리모트 UE는 상향링크로 전송해야 하는 데이터가 생성된 경우, 상기 데이터를 릴레이 UE에게 전달하기 전에, 자신이 상기 데이터를 릴레이 UE에게 전송해도 되는지 또는 상기 릴레이 UE에게 데이터 릴레이를 요청해도 되는지 우선 검사하고, 허용되었을 경우에만 상기 리모트 UE는 릴레이 UE에게 데이터 전송을 요청할 수 있다.
상향링크로 전송할 데이터가 발생하면, 상기 리모트 UE은 자신이 캠핑 온한 셀에서 브로드캐스팅하는 시스템 정보 블록(system information block, SIB)에 의해 제공하는 접속 제어 정보에 따라서, 상기 데이터의 전달을 릴레이 UE에게 요청할 지 혹은 상기 데이터를 릴레이 UE에게 전송할 지 결정한다.
SIB에 의해 제공되는 접속 제어 정보는 다음을 포함할 수 있다:
- 어떤 어플리케이션의 데이터의 전송이 허가되었는지 금지되었는지에 대한 정보;
- 어떤 어플리케이션 카테고리의 데이터의 전송이 허가되었는지 금지되었는지에 대한 정보;
- 어떤 서비스의 데이터의 전송이 허가되었는지 금지되었는지에 대한 정보;
- 어떤 IMS 서비스, 예를 들어 MMTEL, MMVoice 서비스의 데이터의 전송이 허가되었는지 금지되었는지에 대한 정보;
- 어떤 접속 클래스(Access Class, AC)에 속한 UE의 데이터의 전송이 허가되었는지 금지되었는지에 대한 정보;
- 서비스 특정 접속 제어(Service Specific Access Control, SSAC) 정보;
- 페이징 우선순위 접속 제어(Paging Priority Access Control, PPAC) 정보;
- 접속 클래스 바링(Access Class Barring, ACB) 정보;
- 어플리케이션 특정 혼잡 제어(Application Specific Congestion Control, ACDC) 정보;
- 상기와 비슷한 목적을 가진 접속 제어 정보;
- 상기의 제어 정보와 함께 전달되는 기타 정보(예, 바링 시간(barring time), 바링 인자(barring factor) 등); 및/또는
- 낮은 우선순위 UE에 대한 접속 정보.
SIB를 통해서 접속 제어 정보를 수신한 리모트 UE는, 상기 접속 제어 정보에 따라서, 상기 생성된 데이터의 전송이 허가되었는지 혹은 금지되었는지 판단하고, 만약 허용이 되었다면, 릴레이 UE에게 상기 데이터의 전달을 요청하거나, 혹은 상기 데이터를 릴레이 UE에게 전송한다.
예를 들어, ACB 정보가 SIB를 통해서 전송되는 경우, 리모트 UE는 자신의 AC를 이용하여 ACB에 따른 과정대로, 자신의 접속 허가 여부를 판단할 수 있다. 또 다른 예로, ACDC가 SIB를 통해서 전송되는 경우, 리모트 UE는 생성된 데이터가 어떤 어플리케이션 또는 어플리케이션 카테고리에 해당되는지 판단하고, 그에 따른 ACDC 제어 정보를 이용하여, 자신의 접속 허가 여부를 판단할 수 있다.
접속 허가가 되지 않은 경우, 상기 리모트 UE는 각각의 과정(예를 들어 ACB 또는 ACDC 등에서 지정하는 방식)에 따라 일정 시간 후에 다시 접속 허가 여부 검사를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이 리모트 UE 중심의 접속 제어를 수행할 경우, 리모트 UE가 접속 제어를 검사(check)했는데, 이를 중계하는 릴레이 UE가 한 번 더 접속 제어를 검사하는 것을 방지 하기 위해, 리모트 UE가 릴레이 UE에게 데이터의 전달을 요청하거나 상기 데이터를 전송하는 경우, 리모트 UE는 상기 데이터와 함께, 다음의 정보를 추가적으로 전달할 수 있다:
- 예를 들어, 자신(리모트 UE)이, SIB 등을 통해서 전송되는 접속 제어 정보에 따라서 접속 허가 여부를 점검했는지에 대한 여부; 및/또는
- 그 결과에 대한 정보.
리모트 UE가 직접 접속 허가 여부를 검사하고, 그 결과에 따라서 접속이 허가 된 경우에만 릴레이 UE에게 데이터를 전달하는 경우, 릴레이 UE는 상기 리모트 UE로부터 데이터의 전달을 요청 수신하거나, 혹은 네트워크로 전달이 필요한 데이터를 수신한 경우, 상기 데이터에 대해서는 접속 허가 여부 등을 검사하지 않고, 바로 네트워크로 전달한다. 즉, 리모트 UE가 접속 제어 검사를 한 경우, 릴레이 UE는 따로 접속 제어 검사를 하지 않을 수 있다. 예를 들어, 리모트 UE가 접속 제어 검사를 하고 상기 리모트 UE의 접속 시도가 허용되는 경우, 릴레이 UE는 따로 접속 제어 검사를 하지 않고 네트워크로 연결 요청을 보낼 수 있다.
본 발명에서 릴레이 UE는, 리모트 UE가 자신이 직접 접속 허가 여부를 검사했고, 또한 접속이 허가되었음을 알려올 때만, 접속 제어 검사를 수행하지 않고 바로 리모트 UE로부터의 데이터를 네트워크에 전달하는 것으로 한정될 수 있다. 즉, 리모트 UE가 자신이 직접 접속 허가 여부를 검사했고, 또한 접속이 허가되었음을 알려올 때만, 릴레이 UE는 리모트 UE의 데이터에 대해서 접속 허가 여부 검사를 생략할 수 있다.
* 릴레이 UE에 의한 접속 제어
리모트 UE가 직접 접속 허가 여부를 검사하지 않았거나, 혹은 그에 대한 정보가 없을 경우에는 릴레이 UE는 자신이 직접 상기 리모트 UE로부터 전달받은 데이터에 대해서, 접속 허가 여부에 대한 검사, 즉, 접속 제어 검사를 수행한다. 상기 접속 제어 검사의 결과에 따라서 상기 릴레이 UE는 상기 리모트 UE의 데이터에 대한 네트워크로의 전송을 제어한다.
이를 위하여, 리모트 UE가 릴레이 UE에게 데이터를 전송하는 경우, 상기 전송하는 데이터에 대한 어플리케이션, 상기 어플리케이션의 카테고리, IMS (IP Multimedia Subsystem) 망 사용 여부, 상기 데이터가 MMTEL (Multimedia Telephony)/MMVoice (Multimedia Voice) 관련 데이터인지 여부 및 리모트 UE의 AC (Access Class) 등에 관한 정보를 제공할 수 있다.
리모트 UE로부터 상기 정보들을 수신한 릴레이 UE는 수신한 정보에 따라서, 셀(cell)로의 엑세스 허가 여부를 검사하고, 검사 결과, 엑세스가 허용되었을 경우, RRC 연결 과정을 수행한다. 즉, 릴레이 UE는 자신의 AC가 아니라, 리모트 UE로부터 전달받은 AC 정보를 이용하여 접속 허가 여부를 결정하는 것이다.
하지만 만약에, 릴레이 UE가 리모트 UE로부터 데이터를 네트워크로 전달해달라는 요청을 받았을 때, 이미 릴레이 UE가 기지국과 RRC 연결과정을 수행하여, 기지국의 RRC 계층과 RRC 연결을 맺고 RRC 연결 상태(connected state)로 천이한 경우, 엑세스 허가 여부 검사 과정을 생략할 수 있다. 즉, 릴레이 UE는 리모트 UE로부터 수신한 데이터를 검사 과정 없이, 즉시, 네트워크로 전달할 수 있다.
한편, 다른 실시 예로서, 리모트 UE가 생성한 데이터를 릴레이 UE를 통해서 네트워크로 전송하여는 경우, 네트워크가 접속 허가 여부에 대한 검사를 리모트 UE 또는 릴레이 UE 중 어느 UE가 수행할지에 대해 설정하고, 이에 대한 정보를 전달할 수 있다. 따라서, 네트워크가 접속 허가 여부에 대한 검사를 수행하는 주체를 정함으로써, 어떤 UE가 어떤 역할을 수행할 것인지를 자연스럽게 정의할 수 있다.
이 때, 상기 리모트 UE와 릴레이 UE 사이에는 PC5 인터페이스를 사용할 수 있다. 즉, Prose 또는 D2D 통신에서 지정하는 방식으로 데이터 송수신을 수행한다. 또한, 리모트 UE와 릴레이 UE 사이에는 802.11에서 지정하는 방식, 즉, WiFi 또는 WLAN에서 지정하는 무선 통신 방식으로 데이터 송수신을 수행한다.
한편, 만약 상술한 과정에서, 리모트 UE가 셀 (cell)로의 접속 또는 셀 (cell)에서 전송하는 SIB 정보의 수신과 릴레이 UE와의 통신을 동시에 수행할 수 없는 경우, 리모트 UE는 SIB 정보의 수신과 릴레이 UE와의 통신을 동시에 수행할 수 없음을 릴레이 UE에게 전달할 수 있다.
이러한 경우, 릴레이 UE는 자신이 셀에서 수신한 접속 제어 정보를 리모트 UE에게 전달할 수 있으며, 상기 접속 제어 정보를 수신한 리모트 UE는 수신한 접속 제어 정보에 따라서 상술한 바와 같이 동작할 수 있다.
한편, 리모트 UE가 셀의 커버리지 밖에 위치하는지, 셀의 커버리지 내에 위치하는지 여부에 관계 없이, 릴레이 UE가 리모트 UE의 통신 범위 내에 있다면, 리모트 UE가 릴레이 UE를 통해서, 3GPP 네트워크에 접속하여 서비스를 제공받을 수 있어야 한다. 따라서, 리모트 UE가 직접 기지국으로부터 SIB를 수신하여, 접속 여부를 결정하는 방법 이외에도, 리모트 UE가 직접적으로 기지국으로부터 SIB를 수신하지 않고도 네트워크로의 접속을 제어할 수 있어야 한다.
이를 위하여, 본 발명은 리모트 UE의 네트워크 접속을 제어하기 위해서, 릴레이 UE가 리모트 UE에게 ACB, ACDC, SSAC 및 EAB(Extended Access Barring) 등과 같은 접속 제어와 관련된 정보를 전달할 수 있다. 특히, 셀 노드 (cell load)에 따라, 기지국이 각 셀에서 전송하는 접속 제어 정보가 동적으로 변경될 수 있으므로, 릴레이 UE는 셀에서 접속 제어 관련 정보가 갱신될 때마다, 이를 수신하여 리모트 UE에게 전달할 수 있다.
도 14를 참조하여, 이에 대해 구체적으로 살펴보면, 리모트 UE가 릴레이 UE에게 접속 제어 관련 정보를 전송해줄 것을 요청한다(S1401). 그러면, 릴레이 UE는 기지국을 통해 접속 제어 정보를 수신하고(S1403), 상기 수신된 접속 제어 정보를 리모트 UE에게 전달한다(S1405). 이후, 기지국이 접속 제어 정보를 갱신하여(S1407), 갱신된 접속 제어 정보를 릴레이 UE에게 전송하면(S1409), 릴레이 UE는 상기 갱신된 접속 제어 정보를 리모트 UE에게 전달한다(S1411).
한편, 상술한 방법 외에, 리모트 UE의 네트워크 접속을 제어하기 위한 또 다른 방법으로, 리모트 UE는 네트워크로 전송할 데이터가 생성되었고, 릴레이 UE와의 연결 컨텍스트(connection context)를 가지고 있을 경우에, 릴레이 UE에게 최신의 접속 제어 관련 정보를 전송해 줄 것을 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 릴레이 UE는 자신이 기지국으로부터 SIB를 통해 수신한 가장 최근 버전의 접속 제어 정보를 리모트 UE에게 전달할 수 있다. 다시 말해, 릴레이 UE는 리모트 UE로부터 접속 제어 관련 정보를 요청 받으면, 기지국으로부터 SIB를 통해 새로이 접속 제어 정보를 수신하고, 이를 리모트 UE에게 전달할 수 있다.
그런데, 리모트 UE와 릴레이 UE가 서로 연결(Connection)되어 있을 경우, 리모트 UE는 데이터 전송 경로(data transport path) 또는 EPS(Evolved Packet System) 베어러가 활성화되어 있다고 인지할 수 있다. 그러므로, 리모트 UE는 자신이 RRC 연결 과정을 수행할 필요가 없고, 접속 제어 또한 필요없다고 판단할 수 있다. 이런 경우, 기지국 관점에서는 리모트 UE에 대한 접속 제어를 수행할 수 없게 된다. 따라서, 같은 우선순위를 가진 두 데이터일지라도, 리모트 UE가 릴레이 UE를 통해서 전송하면 데이터의 전송이 허가되나, 릴레이 UE를 거치지 않고 직접 기지국과 접속하여 데이터를 전송하는 경우에는 접속 제어가 수행되어, 네트워크로의 접속이 차단되고, 데이터 전송이 차단될 수 있다. 이는 단말이 데이터를 전송하는 경로에 따라, 데이터 전송의 차별을 가져오는 문제점을 가져온다.
따라서, 리모트 UE가 릴레이 UE에 연결되어, 리모트 UE가 언제든지 릴레이 UE로 데이터를 전송할 수 있는 상태인 경우, 릴레이 UE가 리모트 UE로부터 수신한 데이터를 기지국에 전달하는 과정에서 접속 제어를 수행하도록 한다. 이를 통해, 비슷한 우선 순위를 가진 데이터에 대해서는, 어떤 단말이 어떤 경로를 통해서 전송하더라도, 유사한 데이터 처리 과정이 적용될 수 있을 것이다.
구체적으로는, 리모트 UE는 릴레이 UE에게 데이터를 전송하는 경우, 전송하는 데이터와 함께 데이터의 접속 제어 지원(Access Control Assistance; ACA)에 대한 정보를 같이 전송할 수 있다. 상기 ACA 정보에는 다음의 정보를 포함할 수 있다.
- 리모트 UE가 전송한 데이터의 우선순위 정보 또는 PPPP(ProSe Per-Packet Priority)에 관련된 정보.
- 리모트 UE의 AC 정보.
- 리모트 UE가 낮은 우선순위에 해당하는지에 관한 정보.
- 리모트 UE가 전송한 데이터가 VoLTE 또는 IMS Call에 관련된 것인지에 대한 정보.
- 리모트 UE가 전송한 데이터가 시그널링 (signaling) 정보인지, 아니면 MO(Mobile Originated) 데이터 인지에 대한 정보.
- ACDC의 어플리케이션 ID 또는 ACDC 카테고리 등과 같이, 리모트 UE가 전송한 데이터와 관련된 어플리케이션에 대한 정보.
릴레이 UE는 리모트 UE로부터 전달받은 데이터로 인해, 기지국 또는 네트워크로의 추적인 데이터 전송이 발생하는 경우, 상술한 ACA 정보에 기반하여, 기지국이 전송하는 접속 제어 정보와 비교한 후, 리모트 UE로부터 수신한 데이터의 전송 여부를 결정한다.
또 다른 방법으로는, 릴레이 UE가 RRC 연결 요청을 기지국으로 전송하는 과정에서, 접속 금지 여부를 검사할 수도 있다. 예를 들면, 릴레이 UE는 기지국으로부터 PPPP=1의 데이터의 접속이 금지되었다는 정보를 수신한다. 그리고 이후, 리모트 UE가 PPPP=1이라는 정보와 함께 특정 데이터를 릴레이 UE에게 전달하면, 릴레이 UE는 특정 데이터에 대한 기지국으로의 접속이 금지된 것으로 판단하고, RRC 연결 획득 과정을 수행하지 않는다. 그리고, PPPP=1의 데이터에 대한 접속 금지가 해제될 때까지 대기하거나, 특정 타이머를 동작시키고, 상기 특정 타이머가 만료될 때까지 대기한다.
만약, 리모트 UE가 PPPP=3이라는 정보와 함께 특정 데이터를 릴레이 UE로 전달한다면, 릴레이 UE는 상기 특정 데이터에 대한 기지국으로의 접속이 금지되지 않은 것으로 판단하고, RRC 연결 획득 과정을 수행한다. 이후, 네트워크와의 연결이 완료되면, 특정 데이터를 기지국으로 전달한다.
한편, 상술한 리모트 UE의 동작은 AC와 같이, 위에서 언급한 정보와 다른 종류의 접속 제어 정보를 이용하여 수행될 수도 있다.
또 다른 한편으로, 기지국은 리모트 UE에서 전송한 정보로 인한 릴레이 UE의 접속을 제어하기 위해서, 리모트 UE에게만 적용되는 별도의 접속 제어 정보를 SIB를 통해서 전송할 수 있다.
즉, 리모트 UE와 릴레이 UE의 구분 없이 적용되는 접속 제어 정보로 인하여 발생하는 문제점을 막기 위해서 리모트 UE 에게만 해당되는 접속 제어 정보를 릴레이 UE에게 전송하는 것이다. 예를 들어, 리모트 UE가 주로 웨어러블(wearable) 장치라면, 이러한 웨어러블 장치는 저전력이고, 간헐적으로 전송되는 어플리케이션 데이터를 주로 전송하나, 이런 웨어러블 장치로 사용되는 리모트 UE의 수가 일반 스마트폰 같은 릴레이 UE에 비해 그 수가 압도적으로 많을 수 있다. 이러한 경우, 기지국이 리모트 UE와 릴레이 UE를 구분하지 못하게 되면, 리모트 UE가 많아질 경우, 불필요하게 릴레이 UE도 똑같이 접속이 제한될 수 있다. 그런데, 음성통화는 주로 릴레이 UE로 사용하는 스마트 폰만이 담당하는 점을 고려하면, 아무리 셀에 UE가 많더라도, 리모트 UE로 사용되는 웨어러블 장치보다 릴레이 UE로 사용되는 스마트 폰에 좀 더 많은 접속이 보장되어야 한다.
따라서, 리모트 UE에게만 추가적으로 적용되는 접속 제어 파라미터를 SIB를 통해서 릴레이 UE에 전달하고, 이 정보를 릴레이 UE는 리모트 UE에 추가적으로 전달하거나, 리모트 UE가 직접 기지국으로부터 SIB를 수신하여, 릴레이 UE가 리모트 UE로 전달받은 데이터를 기지국에 전달할 때, 추가적인 접속 제어에 활용할 수 있다.
도 15를 통해, 상술한 접속 제어 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
우선, 리모트 UE와 릴레이 UE가 서로 릴레이 연결을 수립한다(S1501). 그 후, 리모트 UE에서 데이터가 생성되면(S1503), 리모트 UE는 생성된 데이터를 릴레이 UE에 전달하고, 이와 함께 생성된 데이터의 접속 제어 관련 정보를 함께 전달한다. 예를 들어, 상기 생성된 데이터의 우선순위는 낮은 우선순위일 수 있다(S1505).
릴레이 UE는 리모트 UE로부터 전달받은 데이터에 대한 접속 제어 검사를 수행한다. 예를 들어, 기지국은 리모트 UE용 접속 제어 정보를 전송하고, 릴레이 UE는 이를 수신한다(S1507). 수신된 리모트 UE용 접속 제어 정보에서, 낮은 우선순위의 데이터 전송을 금지하고 있는 경우, 릴레이 UE는 리모트 UE로부터 전달받은 데이터를 기지국으로 전송하지 않는다(S1509). 이 과정에서 릴레이 UE는 리모트 UE가 전송이 금지된 데이터를 추가로 전송하는 것을 방지하기 위하여, 접속 제어 관련된 정보를 리모트 UE에게 전달한다. 예를 들어, 낮은 우선순위에 해당하는 데이터의 전송을 중지 또는 보류할 것을 리모트 UE에 명령한다(S1511).
이후, 기지국은 리모트 UE에 대한 새로운 접속 제어 정보를 전송한다(S1513). 이때, 릴레이 UE가 새로운 접속 제어 정보를 통해 낮은 우선순위의 데이터 전송도 허가 되었음을 확인한다면, S1505단계에서 수신된 데이터를 기지국을 전송한다(S1517). 또한, S1511단계에서 리모트 UE에 접속 제어에 관련된 정보를 전송하였다면, S1513단계에서 수신한 새로운 접속 제어 정보를 리모트 UE에 전달한다. 즉, S1511 단계에서 중지 혹은 보류 명령을 리모트 UE에 전달하였다면, 리모트 UE에게 데이터 전송 재개 명령을 전송한다(S1519).
상술한 도 15와 관련된 설명은, 리모트 UE가 셀의 SIB를 읽지 않는 경우를 가정하였으나, 접속 제어를 위한 SIB는 항상 리모트 UE가 직접 셀로부터 읽도록 설정될 수도 있다. 이 경우, 기지국이 릴레이 UE를 통해서 SIB에 포함된 접속 제어 정보를 리모트 UE에 전달하는 과정이 생략될 수 있다.
그런데 상술한 도 15와 관련된 설명에서, 기지국이 새로운 접속 제어 정보를 언제 전송할지 릴레이 UE입장에서는 알 수 없다. 따라서, 상기 S1507~S1513 단계를 수행하는 시간이 매우 길다면, 리모트 UE에서 릴레이 UE에 전달된 데이터가 불필요하게 길게 저장되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 필요이상으로 오랫동안 저장된 데이터가 S1517단계를 통해 기지국으로 전송된다면, 어플리케이션에서 삭제될 데이터가 전송되는 것이 되므로, 불필요하게 무선 자원을 낭비하는 결과를 가져올 수 있다.
이러한 무선 자원의 낭비를 방지하기 위해서, 기지국은 릴레이 UE에게 각각의 데이터 특성에 따라, 릴레이 UE가 리모트 UE로부터 수신한 데이터를 얼마 동안 저장할 것인지에 대한 저장 시간 정보를 전송한다. 릴레이 UE가 상기 저장 시간 정보를 수신한 릴레이 UE가 리모트 UE로부터 데이터를 수신하면, 상기 저장 시간 정보에 대응한 타이머를 동작시키고, 타이머가 만료될 때까지 수신한 데이터를 기지국에 전송할 수 없는 경우, 수신한 데이터를 삭제한다. 이 때, 저장 시간 정보에 대응한 타이머에 해당하는 값은 논리 채널(logical channel), 우선순위 등에 따라 정해질 수 있고, 상기 타이머에 해당하는 값은 기지국 또는 리모트 UE가 릴레이 UE에 전달할 수 있다.
한편, 상술한 도 15에 관련한 설명에서는, 우선순위에 따라서 접속 및 플로우를 제어하는 것을 예시로 설명하였으나, 우선순위 대신 논리 채널, IP 주소 등 다른 정보를 이용할 수도 있다. 예를 들어, 네트워크는 릴레이 UE에게 리모트 UE에 해당하는 모든 데이터를 특정 논리 채널을 통해서 전송하도록 명령할 수 있다. 이 경우, 네트워크는 상기 특정 논리 채널을 통한 데이터 송수신을 일시 중지 또는 재개하는 명령을 릴레이 UE에게 전송하여, 접속 제어를 수행할 수 있다.
한편, 일반적으로, 리모트 UE는 대부분 웨어러블 장치로써 이용되고, 릴레이 UE는 대부분 스마트폰과 같은 장치로써 이용될 것이다. 이 경우, 리모트 UE와 릴레이 UE의 사용자는 동일하며, 항상 근거리에 위치할 가능성이 높다. 따라서, 리모트 UE와 릴레이 UE는 미리 설정된 조건에 따라서 근거리에 위치할 때, 페어링(pairing)을 수행할 것이다. 이때, 미리 설정된 조건은 리모트 UE와 릴레이 UE의 사용자가 동일한 경우이거나 릴레이 UE에 연결되도록 허락된 리모트 UE일 수 있다.
즉, 이는, 릴레이 UE가 기지국과 연결된 상태에서, 리모트 UE와 릴레이 UE가 페어링됨을 의미할 수 있다. 이러한 경우, 리모트 UE에서 데이터가 생성될 때마다, 릴레이 UE와 기지국 간에 설정된 연결을 통해서, 즉시 데이터가 리모트 UE에서 릴레이 UE를 거쳐 기지국으로 전달되어 E2E 지연(End-to-End latency)가 줄어드는 효과가 생긴다.
하지만, 미리 리모트 UE와 릴레이 UE가 상호간에 연결을 맺는 방법은, 기지국이 지속적으로 릴레이 UE로부터 측정 보고를 수신하여, 셀과 릴레이 UE와의 연결 상태를 최상으로 유지해야 하므로, 기지국의 부담이 크고, 릴레이 UE가 주변의 셀을 지속적으로 측정해야 하므로, 릴레이 UE의 전력 소모도 상승하는 부작용이 발생할 수 있다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명은 릴레이 UE와 리모트 UE 사이에 페어링이 발생하는 경우, 즉, 특정 릴레이 UE가 지원(support)하는 리모트 UE가 하나 이상 있을 경우, 릴레이 UE가 리모트 UE로부터 데이터 전송 요청을 수신하면, 전송 요청된 데이터를 네트워크로 전달하기 위해서, RRC 연결 획득 과정을 수행한다. 구체적으로, 릴레이 UE는 자신의 어플리케이션에서 발생한 데이터와 리모트 UE의 어플리케이션에서 발생한 데이터를 구분하기 위하여, 만약, 리모트 UE의 데이터를 전송하기 위한 RRC 연결 획득을 시작한 경우, RRC 연결 획득 이유 (RRC Connection establishment cause)로 '리모트 UE 억세스'라고 지정하거나, 또는, 리모트 UE 억세스를 위한 RRC 연결 요청이라는 필드 또는 이와 동등한 의미를 지닌 필드 등의 추가적인 필드를 설정하여 RRC 연결 요청 메시지에 포함한 후, 기지국으로 전송한다. 이 때, RRC 연결 요청 메시지를 수신한 기지국은 RRC 연결 요청 메시지에 포함된 정보를 기반으로 릴레이 UE에게 RRC 연결을 수행할 것 인지, 아니면 거부할 것인지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 셀의 무선 자원이 부족하여, 우선적으로 직접 연결 단말들에게만 RRC 연결을 허가하기로 기지국이 결정한 경우, 기지국은 수신된 RRC 연결 요청에서 리모트 UE를 위한 연결이 아닌 것만 우선적으로 처리할 수 있다.
하지만, 만약, 이미 연결된 RRC 연결이 존재한다면, RRC 연결 획득 과정을 수행할 필요가 없을 수도 있다.
<실시 예 2>
본 발명에 따른 실시예 2는, 리모트 UE와 릴레이 UE 사이에서 데이터가 중계되어 기지국으로 전달될 때, 릴레이 UE의 캐퍼시티를 고려하여, 리모트 UE와 릴레이 UE 사이의 데이터 흐름을 제어하고자 한다.
예를 들어, 릴레이 UE 역할을 하는 스마트폰에서 비디오 업로드 등으로 인해, 다량의 데이터가 생성되고, 상기 릴레이 UE와 연결된 리모트 UE에서도 다량의 데이터가 생성되는 경우, 리모트 UE가 일방적으로 데이터를 전송하면, 리모트 UE가 일방적으로 전송하는 데이터로 인하여, 릴레이 UE에서 버퍼 오버플로우(buffer overflow) 또는 메모리 부족현상이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은 이를 방지하기 위해서, 릴레이 UE가 자신의 버퍼에 쌓여 있는 데이터의 양에 대한 정보 또는 리모트 UE가 어떤 종류의 데이터를 릴레이 UE에게 전송 요청할 수 있는지에 대한 정보를 포함하는 버퍼 제어 정보를 전송할 것을 제안한다.
구체적으로, 버퍼 제어 정보에는 다음과 같은 정보가 포함될 수 있다.
- 전송이 허가되는 어플리케이션 또는 어플리케이션 카테고리에 속한 데이터 또는 전송이 금지되는 어플리케이션 또는 어플리케이션 카테고리에 속한 데이터에 대한 정보
- 릴레이 UE에게 데이터를 전송하거나 전달 요청할 수 있는 리모트 UE가 속한 AC에 대한 정보
- 데이터 전송이 허가되거나 금지되는 MMTel/MMVideo 또는 IMS 서비스 각각에 대한 정보
- 데이터 전송이 허가되거나 금지되는 우선순위에 대한 정보
- 버퍼 제어 정보에 따라 데이터 전송이 허가된 경우, 신규로 전송 가능한 데이터의 양
만약, 리모트 UE가 릴레이 UE로부터 버퍼제어 정보를 수신하면, 버퍼제어 정보가 지시한 바에 따라, 릴레이 UE로의 데이터 전달 요청 또는 릴레이 UE로의 데이터 전송을 수행한다. 예를 들어, 릴레이 UE가 리모트 UE에게 제1, 2 어플리케이션 카테고리에 해당하는 데이터만 전송이 허용됨을 지시하는 버퍼제어정보를 전송한 경우, 리모트 UE는 생성된 데이터가 제1 어플리케이션 카테고리에 속하면, 해당 데이터를 릴레이 UE에게 전송하고, 생성된 데이터가 제3 어플리케이션 카테고리에 속하면, 해당 데이터를 릴레이 UE에게 전송하지 않는다.
<실시 예 3>
본 발명에 따른 실시예 3에서는, 리모트 UE가 릴레이 UE를 통해 네트워크에 접속된 경우, 리모트 UE가 전송할 수 있는 데이터에 대한 정보를 네트워크가 리모트 UE에게 전송할 수 있다.
구체적으로, 코어 네트워크는 특정 리모트 UE가 릴레이 UE를 통해 코어 네트워크에 접속한 경우, 리모트 UE에게 NAS 메시지 또는 RRC 메시지 등을 통해, 릴레이 UE를 통해 전송 가능한 데이터의 종류에 대해 알려줄 수 있다. 이 경우, 리모트 UE는 네트워크로부터 전달받은 정보가 허가한 데이터에 대해서만 릴레이 UE를 통해 네트워크로 전송한다. 즉, 네트워크는 리모트 UE가 자신에게 전송해도 되는 트래픽에 대한 정보를 전송할 수 있는 것이다. 이때, 상기 네트워크가 리모트 UE에게 전송하는 정보는 IP 주소, 포트 넘버 등을 통해 전달될 수 있다.
한편으로, 네트워크는 릴레이 UE를 제어할 수도 있다. 즉, 리모트 UE는 아무런 검사 없이, 생성된 데이터를 릴레이 UE에게 전송하고, 릴레이 UE는 일정 기준에 따라서 자신이 추가적으로 네트워크에 전달할 데이터를 선택할 수 있다. 이때, 릴레이 UE가 데이터를 선택하는데 사용하는 일정 기준은 네트워크가 릴레이 UE에게 전달한 정보, 즉, 전송 가능한 리모트 UE의 트래픽에 관한 정보를 기반으로 결정될 수 있다. 그리고 이러한 정보는 IP 주소, 포트 넘버 등을 통해서 전달될 수 있다.
<실시 예 4>
3GPP의 릴리즈 12부터 지원한 ProSe 통신은 주로 경찰, 소방관 등 공공안전의 목적을 위한 통신이다. 따라서, 이들 공공안전을 위한 ProSe 통신을 지원하는 UE에게는 접속 제어가 적용되지 않았다. 이는, 미국의 FirstNet 처럼, 공공 목적의 통신을 위해서 특별하게 전용 주파수가 할당됨을 가정하였기 때문이다.
하지만, 웨어러블 디바이스가 민간 영역, 즉, 공공안전이 아닌 영역에서 많이 사용됨에 따라서, ProSe 통신이 일반 UE에서도 사용되게 되었고, ProSe 통신에 대한 접속을 제어하기 위한 방법이 제시되었다. 그런데, 만약, 공공 안전 UE도 동일하게 접속 제어 적용을 받는다면, 일반 UE의 접속으로 인하여, 공공 안전 UE의 네트워크 접속이 지연될 수 있다. 이러한 경우, 중요한 데이터의 전달이 지연되는 문제가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 기지국이 SIB를 통해 리모트 UE에 직접 전송하는 접속 제어 정보 또는 릴레이 UE가 기지국으로부터 수신하여 리모트 UE에 전송하는 접속 제어 정보에는 해당 접속 제어 정보가 공공 안전용 UE에 적용되는지 여부에 대한 정보가 추가적으로 포함될 수 있다. 따라서, 접속 제어 정보에 공공 안전용 UE는 접속 제어가 적용되지 않는다는 내용이 포함되어 있을 경우, 공공 안전용 UE는 언제든지 릴레이 UE로 자신의 데이터를 전달할 수 있다.
한편, 상술한 내용과는 다르게, 공공 안전용 리모트 UE가 릴레이 UE에게 자신이 공공 안전용 UE임을 알리고, 상기 리모트 UE가 공공 안전용 UE임을 인지한 릴레이 UE는 상기 공공 안전용 리모트 UE 로부터 수신한 모든 데이터를 추가적인 접속 제어 검사 없이 기지국으로 전송한다. 또 다른 예로, 릴레이 UE는 기지국으로부터 SIB를 통해 직접 리모트 UE와 관련된 접속 제어 정보를 수신하더라도, 리모트 UE가 공공 안전용 UE인 경우, 접속 제어 정보를 적용하지 않을 수 있다.
한편, 기지국이 능동적으로 접속 제어를 수행할 수 있도록, 기지국은 SIB를 통해, 공공 안전용 UE도 다른 일반 리모트 UE 와 마찬가지로 접속 제어를 수행해야 하는지 여부에 관한 정보를 알려줄 수 있다. 그러면, 리모트 UE와 공공 안전용 UE도 이에 따라서 동작할 수 있다.
<실시 예 5>
상술한 실시예1 내지 실시예4에서, 접속 제어 정보는 추가적으로 UE가 간접 모드(indirect mode)로 동작할 때, 즉, 리모트 UE 혹은 진화한 ProSe 리모트 UE (Evolved ProSe Remote UE)로 동작할 경우에 적용되는지 여부를 알려준다.
구체적으로, ACB관련 정보가 셀에서 UE에게 직간접적으로 전송되는 경우, ACB 정보는 ACB 정보가 간접 모드의 단말에게 적용되는지 여부, 즉, Originating, Terminating 등과 같은 각각의 접속 종류 별로, 진화한 ProSe 리모트 UE가 간접 모드에서 Mean Duration, Barring rate 등과 같은 파라미터를 적용하는지 여부 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 ACB 정보는 간접모드를 통한 접속의 경우 별도로 적용되는 Mean Duration 혹은 Barring rate 값을 포함할 수 있다. 그리고, SMS, MMTEL, MMVideo 별로 진화한 ProSe 리모트 UE가 간접모드에서 네트워크로 접속을 수행할 때, Mean duration, Barring rate 등과 같은 파라미터를 적용하는지 여부 등을 포함할 수 있다.
이와 유사하게, SSAC 파라미터가 셀에서 UE에게 직간접적으로 전송되는 경우, 진화한 ProSe 리모트 UE가 간접 모드에서 Mean Duration, Barring rate 등과 같은 파라미터를 MMTEL, MMVideo를 위한 접속 등에서 적용하는지 여부 등을 포함할 수 있다. 또한, CSFB (Circuit Switched FallBack) 파라미터가 셀에서 UE에게 직간접적으로 전송되는 경우, ProSe 리모트 UE가 간접 모드에서 Mean Duration, Barring rate 등과 같은 파라미터를 CSFB를 위한 접속 등에서 적용하는지 여부 등을 포함할 수 있다.
또한, EAB 관련 파라미터 또는 ACDC 관련 파라미터가 셀에서 UE에게 직간접적으로 전송되는 경우, ProSe 리모트 UE가 간접 모드에서 접속 수행 시, Mean Duration, Barring rate 등과 같은 파라미터를 적용하는지 여부 등을 포함할 수 있다.
또한, 접속 제어 정보에 의해서, 각각의 접속 제어 메커니즘에서 상술한 파라미터들을 적용해야 할 경우, 간접 모드에서 진화한 ProSe 리모트 UE는 해당 파라미터를 적용하고 그 결과 접속이 허용되었을 경우에만, 데이터를 릴레이 UE로 전송 동작 또는 RRC 연결 수립에 관련된 동작 등과 같은 접속 관련 동작을 시작한다.
한편, 릴레이 UE가 SIB를 통해 수신한 접속 제어 정보를 리모트 UE에게 전달한 경우, 릴레이 UE는 해당 접속 제어 정보가 간접 모드에 있는 리모트 UE가 접속을 수행하는 경우에도 적용됨을 지시하고 있는 경우에만 관련 접속 제어 정보를 리모트 UE에게 전달할 수 있다. 즉, 릴레이 UE는 셀에서 SIB등을 통해서 접속 제어 정보를 수신하고, 릴레이 UE에게 연결된 진화한 ProSe 리모트 UE가 있을 경우, 수신한 접속 제어 정보 중에서 리모트 UE에게도 적용된다고 표시된 정보만 해당 리모트 UE에 전달할 수 있다.
그런데, 하나의 셀에 수많은 UE가 존재하고, 또한 각각의 UE가 추가적인 리모트 UE와 접속하고 있는 경우, 모든 릴레이 UE가 접속 제어 정보 같은 SIB 정보를 리모트 UE에게 전달하는 것은 무선 자원의 수요를 가져오고, 특히, 동일한 정보가 반복되어 다른 리모트 UE에게 전달되어야 하므로, 시스템 자원의 비효율적인 사용을 가져온다. 이를 방지하기 위하여, 실제로 리모트 UE가 간접 모드에 있는 경우에만, 릴레이 UE가 리모트 UE에게 접속 제어 등의 SIB 정보를 전달하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 리모트 UE는 릴레이 UE와 접속되어 있는 경우, 리모트 UE는 자신이 직접 SIB등을 읽는지 또는 릴레이 UE가 SIB등의 정보를 전달해줘야 하는지 여부를 릴레이 UE에게 알려준다. 그러면, 릴레이 UE는 리모트 UE가 SIB를 읽지 않거나, 혹은 릴레이 UE가 SIB 등의 정보를 전달해줄 것을 요청하는 경우에만, SIB를 통해서 수신한 접속 제어 정보를 리모트 UE에게 전달한다.
상술한 실시예 5에 대한 구체적인 예시 방안은 후술하는 실시예 6을 통해 설명하도록 한다.
< 실시예 6>
이제, 실시예 5에 대한 구체적인 예시를 도 16 내지 도 18을 통해 설명하도록 한다. 도 16을 참조하면, UE는 릴레이 UE와 연결되어 간접 모드 상태라고 가정한다(S1601). 즉, UE는 리모트 UE 상태이다.
네트워크는 SIB를 통해서 릴레이 UE 들에게 접속 제어 정보를 전송한다(S1603). 이 때, 접속 제어 정보에는 EAB 관련 접속 제어 정보는 간접 모드에서도 적용되고, CSFB 관련 접속 제어 정보는 간접 모드에서는 적용되지 않음을 지시할 수 있다.
상기 접속 제어 정보를 수신한 릴레이 UE는 이를 다시 리모트 UE에 전송한다(S1605). 이후, 리모트 UE에서 데이터가 생성되는데, 이때 생성되는 데이터를 보이스 콜 관련 데이터라고 가정한다(S1607). 리모트 UE는 S1607 단계에서 생성된 데이터가 보이스 콜에 관련된 데이터임을 인지하고, 보이스 콜과 관련하여 접속 제어가 필요한지 확인한다. 즉, S1605 단계에서 수신한 접속 제어 정보를 확인하는데, 해당 접속 제어 정보는 CSFB 관련 접속 제어 정보가 간접모드에서는 적용되지 않음을 가리키므로, 접속 제어 검사를 생략하고 보이스 콜 연결을 위한 추가적인 동작들을 수행한다(S1609).
만약, 리모트 UE가 더 이상 릴레이 UE를 사용할 필요가 없다고 판단하여 릴레이 UE와의 연결을 해제하는 경우가 발생할 수 있다(S1611). 예를 들면, 리모트 UE가 기지국과 아주 가깝게 위치하거나, 릴레이 UE를 통해서 적절한 품질의 QoS를 보장받지 못하는 경우 등이 있을 수 있다.
S1611 단계의 결과로서, UE는 직접 모드 상태로 천이된다(S1613). 그후, UE에서 S1607 단계에서 생성된 데이터와 동일한 종류, 즉, 보이스 콜 관련 데이터가 생성되면(S1615), UE는 수신한 접속 제어 정보에 CSFB 관련 접속 제어 정보가 포함되어 있음을 확인하고, UE가 간접모드에 있지 않으므로, 해당 CSFB 관련 접속 제어 정보를 이용하여, 자신이 네트워크에 접속 할 수 있는지 여부에 대한 검사를 수행한다(S1617). 상기 검사 결과에 따라, 상기 데이터의 전송이 허용된 것으로 판단되면, 상기 데이터를 기지국으로 전송할 수 있다. 반대로, 검사 결과, 상기 데이터의 전송이 허용되지 않는 것으로 판단되면, 리모트 UE는 데이터를 기지국으로 전송하지 않는다.
이 때, 실시예 1에 기재되어 있는 것처럼, 리모트 UE는 상기 데이터에 따른 타이머를 작동하고, 일정 시간 간격 마다 상기 검사를 재수행할 수 있다. 그리고 상기 타이머가 완료될 때까지, 상기 데이터의 전송이 허용되지 않으면, 상기 데이터를 삭제할 수 있다.
도 16에 관한 설명은 UE가 자신이 직접 모드에 있는지 아니면 간접 모드에 있는지에 따라, 수신된 접속 제어 정보가 직접 모드에서만 적용되는지 아니면, 간접 모드에서도 적용되는지를 검사하여, UE가 접속 제어 검사 수행 여부를 결정하는 예를 보여주는 것이다. 보이스 콜의 경우, 보이스 콜의 셋업시간이 늘어날수록 소비자의 불만이 높다. 따라서, 보이스 콜의 경우에는 접속 제어의 수행을 최소화하는 것이 좋다. 만약, 간접 모드를 사용하는 UE의 데이터에 대해서, 리모트 UE도 접속 제어 검사를 수행하고, 릴레이 UE도 접속 제어 검사를 수행한다면, 그만큼 보이스 콜 셋업에 지연이 발생할 수 있다. 다라서, 이런 경우, 네트워크는 선택적으로 간접 모드 상태인 UE에 적용되는 접속 제어 파라미터와 적용되지 않는 접속 제어 파라미터에 대해 알려주는 것이 좋을 것이다.
이제, 도 17을 참조하면, 네크워크는 SIB를 통해서 릴레이 UE에게 접속 제어 정보를 전송한다(S1701). 이 때, 접속 제어 정보에는 EAB 관련 접속 제어 정보는 간접 모드에서도 적용되고, CSFB 관련 접속 제어 정보는 간접 모드에서는 적용되지 않음을 지시할 수 있다. 상기 접속 제어 정보를 수신한 릴레이 UE는 이를 다시 리모트 UE에 전송한다(S1703).
이후, 리모트 UE에서 데이터가 생성되는데, 이때 생성되는 데이터를 보이스 콜 관련 데이터라고 가정한다(S1705). 리모트 UE는 S1705 단계에서 생성된 데이터가 보이스 콜에 관련된 데이터임을 인지하고, 보이스 콜과 관련하여 접속 제어가 필요한지 확인한다. 즉, S1703 단계에서 수신한 접속 제어 정보를 확인하는데, 해당 접속 제어 정보는 CSFB 관련 접속 제어 정보가 간접모드에서는 적용되지 않음을 가리키므로, 접속 제어 검사를 생략하고 보이스 콜 연결을 위한 추가적인 동작들을 수행한다(S1707).
그 후, 리모트 UE에서 IoT 데이터가 생성되면(S1709), 리모트 UE는 생성된 IoT 데이터에 대해서, EAB 접속 제어가 적용돼야 하는지를 확인한다(S1711). 즉, 리모트 UE가 수신한 접속 제어 정보를 확인하여, EAB 접속 제어가 간접 모드에서 적용되는 것으로 확인되면, 리모트 UE는 접속 제어 검사를 수행한다. 그리고 상기 검사 결과에 따라, 상기 데이터의 전송이 허용된 것으로 판단되면, 상기 데이터를 기지국으로 전송할 수 있다. 반대로, 검사 결과, 상기 데이터의 전송이 허용되지 않는 것으로 판단되면, 리모트 UE는 데이터를 기지국으로 전송하지 않는다.
이 때, 실시예 1에 기재되어 있는 것처럼, 리모트 UE는 상기 데이터에 따른 타이머를 작동하고, 일정 시간 간격 마다 상기 검사를 재수행할 수 있다. 그리고 상기 타이머가 완료될 때까지, 상기 데이터의 전송이 허용되지 않으면, 상기 데이터를 삭제할 수 있다. 또한, 상기 검사를 재수행하는 경우 이용하는 접속 제어 정보는 S1703단계에서 수신한 접속 제어 정보일 수 있으나, 상기 S1703단계 이후 임의의 시점에서, 릴레이 UE로부터 갱신된 접속 제어 정보, 즉, 최신의 접속 제어 정보를 수신하여, 이를 기반으로 검사를 재수행할 수도 있다.
상술한 도 17에 대한 설명은, 간접 모드에 있는 리모트 UE에서 접속 제어 정보가 포함하는 접속 제어 종류 별로 간접 모드에서 적용되는지 여부에 대한 정보에 따라, 접속 제어 정보가 선택적으로 적용됨을 보여준다. 현재 IoT 서비스의 보급이 확대되고, 향후 스마트 폰 대비 10배이상 많은 수의 IoT 단말/서비스가 보급될 것으로 예측되고 있다. 또한, IoT 서비스의 경우, 음성이나 인터넷 브라우징 같은 서비스에 대비하여, 데이터량이 적고, 전달 지연에 둔감하다. 따라서, 무선 네트워크에서 시스템 자원이 부족할 경우, 사업자는 IoT UE/서비스에서는 되도록 접속 제어를 보다 많이 적용하여, 해당 UE/ 서비스에서 생성되는 접속 시도는 가능한 한 제한하고, 음성 서비스 같이 중요한 서비스는 가능한 한 접속을 허용하길 원할 수 있다. 유사하게, 네트워크 사업자는 UE가 간접 모드에 있더라도, 음성 서비스는 가능한 한 허용하고, IoT 관련 서비스는 접속을 더 엄격하게 제어하길 원할 수 있다. 이 경우, 각각의 접속 제어 정보 별로, 간접 모드에서의 적용 여부를 알려주는 것은 이러한 서비스 차별화에 도움이 될 수 있다.
한편, 도 17에서 설명한 실시예에 있어서, S1707, S1711 단계에서 수행되는 접속 제어 검사는 릴레이 UE에서 수행될 수도 있다. 즉, 리모트 UE는 생성된 데이터를 데이터 타입에 상관없이, 릴레이 UE에 전송한다. 그러면 릴레이 UE는 기지국으로부터 수신한 접속 제어 정보를 기반으로 상기 수신된 데이터의 접속 제어가 필요한지 확인하다. 예를 들어, 수신된 데이터가 보이스 콜에 관련된 데이터이고, 해당 접속 제어 정보가 CSFB 관련 접속 제어 정보가 간접모드에서는 적용되지 않음을 가리킨다면, 릴레이 UE는 접속 제어 검사를 생략할 수 있다.
하지만, 만약, 리모트 UE로부터 수신한 데이터가 IoT 데이터이고, 접속 제어 정보가 EAB 접속 제어가 적용되는 것을 가리킨다면, 릴레이 UE는 상기 IoT 데이터에 대한 접속 제어 검사를 수행할 수 있다.
이러한 경우, S1703 단계가 생략될 수 있다. 즉, 앞서 설명한, 도 15와 관련된 실시예 1과 유사하게 동작할 수 있다.
한편, 간접 모드에 있는 UE가 직접적으로 셀에서 전송하는 SIB를 통해 접속 제어 정보를 수신하지 못하는 경우, 릴레이 UE는 상기 간접 모드의 UE에게 셀로부터 수신한 접속 제어 정보를 전달해야 한다. 그런데, 접속 제어 정보를 전달하기 위해서, 릴레이 UE는 무선 자원 및 배터리를 사용해야 하므로, 릴레이 UE가 리모트 UE에게 전송해야 할 접속 제어 정보가 많다는 것은 해당 기지국 내의 무선 자원 및 릴레이 UE의 배터리를 추가적으로 많이 사용해야 함을 의미한다. 이러한 무선 자원의 추가 사용은, 셀 전체의 전송 처리율을 떨어뜨리고, 릴레이 UE의 대기 가능 시간이 줄게 되는 악영향이 있다.
그런데 만약, 릴레이 UE가 기지국으로부터 수신한 접속 제어 정보를 리모트 UE로 전송할 때, 접속 제어 정보에 포함된 모든 정보를 리모트 UE에 전달해주는 것이 아니라, 리모트 UE에게 적용되는 정보만을 선택적으로 전달할 수 있다.
이를 도 18을 통해 상세하게 설명하면, 네트워크는 SIB를 통해서 릴레이 UE들에게 접속 제어 정보를 전송한다(S1801). 이 때, 접속 제어 정보에는 EAB 관련 접속 제어 정보는 간접 모드에서도 적용되고, CSFB 관련 접속 제어 정보는 간접 모드에서는 적용되지 않음을 지시할 수 있다. 그리고 릴레이 UE는 네트워크로부터 수신한 접속 제어 정보에 포함된 정보 중, 간접 모드 또는 리모트 UE에 적용되는 정보가 무엇인지를 판별하기 위해서, 접속 제어 정보에 포함된 각각의 정보 중에서 간접 모드에서 적용되는 접속 제어 방식에 관한 정보를 선별한다(S1803). 그 후, 릴레이 UE는 선별된 접속 제어 방식에 관한 접속 제어 정보만을 리모트 UE에 전송한다(S1805). 즉, 릴레이 UE는 간접 모드에서 적용되는 EAB 관련 접속 제어 정보만을 리모트 UE에게 전달하고, 간접 모드에서 적용되지 않는 CSFB 관련 접속 제어 정보는 리모트 UE에게 전달하지 않는다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 장치의 블록도이다.
도 19에 도시된 장치는 상술한 매커니즘을 수행하도록 적응된 사용자 장치(User Equipment, UE) 및/또는 eNB일 수 있으나, 동일한 작업을 수행하는 임의의 장치일 수 있다.
도 19에 도시된 바와 같이, 장치는 DSP(Digital Signal Processor)/마이크로프로세서(110) 및 RF(Radio Frequency) 모듈(송수신기; 135)을 포함할 수도 있다. DSP/마이크로프로세서(110)는 송수신기(135)에 전기적으로 연결되어 송수신기(135)를 제어한다. 장치는, 설계자의 선택에 따라서, 전력 관리 모듈(105), 베터리(155), 디스플레이(115), 키패드(120), SIM 카드(125), 메모리 디바이스(130), 스피커(145) 및 입력 디바이스(150)을 더 포함할 수도 있다.
특히, 도 19는 네트워크로부터 요청 메시지를 수신하도록 구성된 수신기(135) 및 네트워크로 타이밍 송/수신 타이밍 정보를 송신하도록 구성된 송신기(135)를 포함하는 단말을 나타낼 수도 있다. 이러한 수신기와 송신기는 송수신기(135)를 구성할 수 있다. 단말은 송수신기(수신기 및 송신기, 135)에 연결된 프로세서(110)를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따를 때, 도 19에 기재된 통신 장치는 리모트 UE 또는 릴레이 UE가 될 수 있다.
만약, 도 19의 통신 장치가 리모트 UE라면, 상기 마이크로프로세서(110)는 RF 모듈(135)을 제어하여, 릴레이 UE를 통해 접속 제어 정보를 수신한다. 이때, 상기 접속 제어 정보에는 EAB 관련 접속 제어 정보는 간접 모드에서도 적용되고, CSFB 관련 접속 제어 정보는 간접 모드에서는 적용되지 않음을 지시할 수 있다. 이후, 리모트 UE에서 생성된 데이터가 EAB 제어 방식이 적용되는 데이터이면, 접속 제어 검사를 수행하여, 데이터 전송을 차단하거나 데이터를 전송할 수 있다. 반대로, 리모트 UE에서 생성된 데이터가 CSFB 관련 제어 방식이 적용되는 데이터라면, 접속 제어 검사를 수행하지 않고, 즉, 접속 제어 검사 단계를 생략하고, 상기 데이터를 릴레이 UE에 전송할 수 있다. 또한, 실시예 1 내지 실시예 6의 과정이 마이크로프로세서(110)의 제어에 의해 수행될 수 있다.
이와 유사하게, 도 19의 통신 장치가 릴레이 UE라면, 상기 마이크로프로세서(110)는 RF(135)모듈을 제어하여, 상기 기지국으로부터 접속 제어 정보를 수신한다. 이때, 상기 접속 제어 정보는 EAB 관련 접속 제어 정보는 간접 모드에서도 적용되고, CSFB 관련 접속 제어 정보는 간접 모드에서는 적용되지 않음을 지시할 수 있다. 이후, 상기 리모트 UE로부터 상기 사용자 데이터를 수신하면, 상기 접속 제어 정보를 기반으로, 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되는 제 1 접속 제어 방식이 적용되는 데이터이면, 상기 사용자 데이터를 위한 접속 제어 검사를 수행하고, 상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되지 않는 제 2 접속 제어 방식이 적용되는 데이터이면, 상기 사용자 데이터를 위한 접속 제어 검사를 수행하지 않고, 상기 사용자 데이터를 상기 기지국으로 전송할 수 있다. 또한, 실시예 1 내지 실시예 6의 과정이 마이크로프로세서(110)의 제어에 의해 수행될 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 D2D 통신을 활용한 리모트 UE의 데이터 전송 제어 방법은 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서, 제 2 단말을 통해 네트워크로 사용자 데이터를 전송하는 제 1 단말의 접속 제어 방법에 있어서,
    상기 제2 단말을 통해 접속 제어 정보를 수신; 및
    상기 접속 제어 정보를 기반으로 상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터인지에 따라 상기 사용자 데이터의 접속 제어 검사 수행 여부를 결정하는 것을 포함하고,
    상기 접속 제어 정보는 간접 연결 모드에서 허용되는 혹은 허용되지 않는 접속 제어 방식에 대한 정보를 포함하는,
    접속 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단말이 상기 네트워크와 직접 연결 모드로 연결되어 있는 경우, 상기 사용자 데이터에 적용되는 접속 제어 방식에 관계없이, 상기 접속 제어 검사를 수행하는,
    접속 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되지 않는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터이면, 상기 사용자 데이터를 위한 접속 제어 검사를 수행하지 않고, 상기 사용자 데이터를 상기 제 2 단말로 전송하는,
    접속 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터이면, 상기 사용자 데이터를 위한 접속 제어 검사를 수행하고, 상기 사용자 데이터의 전송이 허용된 것으로 판단된 경우, 상기 사용자 데이터를 상기 제 2 단말로 전송하는 것을 더 포함하는,
    접속 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 접속 제어 검사에 의해, 상기 사용자 데이터의 전송이 허용되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 사용자 데이터에 대응하는 타이머를 작동하고, 일정 시간 간격마다 상기 접속 제어 검사를 재수행하여, 상기 타이머가 완료될 때까지 상기 사용자 데이터의 전송이 허용되지 않으면, 상기 사용자 데이터를 삭제하는,
    접속 제어 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서, 제 1 단말의 사용자 데이터를 네트워크로 전송하는 제 2 단말의 접속 제어 방법에 있어서,
    상기 네트워크로부터 접속 제어 정보를 수신;
    상기 제 1 단말로부터 상기 사용자 데이터를 수신;
    상기 접속 제어 정보를 기반으로, 상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터인지에 따라 상기 사용자 데이터의 접속 제어 검사 수행 여부를 결정하는 것을 포함하고,
    상기 접속 제어 정보는,
    간접 연결 모드에서 허용되는 혹은 허용되지 않는 접속 제어 방식에 대한 정보를 포함하는,
    접속 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되지 않는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터이면, 상기 사용자 데이터를 위한 접속 제어 검사를 수행하지 않고, 상기 사용자 데이터를 상기 제 2 단말로 전송하는,
    접속 제어 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터이면, 상기 사용자 데이터를 위한 접속 제어 검사를 수행하고, 상기 사용자 데이터의 전송이 허용된 것으로 판단된 경우, 상기 사용자 데이터를 상기 네트워크로 전송하는,
    접속 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 접속 제어 검사에 의해, 상기 사용자 데이터의 전송이 허용되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 사용자 데이터의 전송이 허용되지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 제 1 단말에 상기 사용자 데이터의 전송 보류를 요청하는,
    접속 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 네트워크로부터 갱신된 접속 제어 정보를 수신한 경우, 상기 갱신된 접속 제어 정보를 기반으로, 상기 사용자 데이터를 위한 접속 제어 검사를 수행하고, 상기 접속 제어 검사 수행에 의해, 상기 사용자 데이터를 네트워크로 전송하기로 결정한 경우, 상기 제 1 단말에 상기 사용자 데이터의 전송을 재개할 것을 요청하는,
    접속 제어 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 접속 제어 검사에 의해, 상기 사용자 데이터의 전송이 허용되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 사용자 데이터에 대응하는 타이머를 작동하고, 일정 시간 간격마다 상기 접속 제어 검사를 재수행하여, 상기 타이머가 완료될 때까지 상기 사용자 데이터의 전송이 허용되지 않으면, 상기 사용자 데이터를 삭제하는,
    접속 제어 방법.
  12. 무선 통신 시스템에서, 제 2 단말을 통해 네트워크로 사용자 데이터를 전송하는 제 1 단말에 있어서,
    무선 주파수(radio frequency; RF) 유닛; 및
    상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 RF 유닛을 제어하여, 상기 제 2 단말을 통해 접속 제어 정보를 수신하고, 상기 접속 제어 정보를 기반으로 상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터인지에 따라 상기 사용자 데이터의 접속 제어 검사 수행 여부를 결정하며,
    상기 접속 제어 정보는,
    간접 연결 모드에서 허용되는 혹은 허용되지 않는 접속 제어 방식에 대한 정보를 포함하는,
    단말.
  13. 무선 통신 시스템에서, 제 1 단말의 사용자 데이터를 네트워크로 전송하는 제 2 단말에 있어서,
    무선 주파수(radio frequency; RF) 유닛; 및
    상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 RF 유닛을 제어하여, 상기 네트워크로부터 접속 제어 정보를 수신하고, 상기 제 1 단말로부터 상기 사용자 데이터를 수신하며, 상기 접속 제어 정보를 기반으로, 상기 접속 제어 정보를 기반으로, 상기 사용자 데이터가 간접 연결 모드에서 허용되는 접속 제어 방식이 적용되는 데이터인지에 따라 상기 사용자 데이터의 접속 제어 검사 수행 여부를 결정하며,
    상기 접속 제어 정보는,
    간접 연결 모드에서 허용되는 혹은 허용되지 않는 접속 제어 방식에 대한 정보를 포함하는,
    단말.
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