WO2018182286A1 - 무선 통신 시스템에서 경로 재선택을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 경로 재선택을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2018182286A1
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홍종우
김태훈
이재욱
김상원
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엘지전자(주)
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for performing path reselection and an apparatus supporting the same.
  • Mobile communication systems have been developed to provide voice services while ensuring user activity.
  • the mobile communication system has expanded not only voice but also data service, and the explosive increase in traffic causes shortage of resources and users require faster services. Therefore, a more advanced mobile communication system is required. .
  • An object of the present specification is to provide a method for reselecting a path for performing an RLF recovery procedure when an RLF occurs in a UE-to-UMTS (Uu) link.
  • a method for performing a Radio Link Failure (RLF) recovery procedure in a wireless communication system the method performed by a first user equipment (UE), the first UE is Uu (UE-to Determining a path for performing the RLF recovery procedure when connected to a base station via a UMTS link, connected to a second UE via a sidelink, and an RLF is detected on the Uu link; And performing an RRC connection re-establishment procedure to recover the RLF through the determined path, wherein the path for performing the RLF recovery procedure is a data characteristic of the first UE. ) Is determined based on a factor related to the; and the determined path is the Uu link or the sidelink.
  • RLF Radio Link Failure
  • a factor related to a data characteristic of the first UE is QCI (Qos Class Identifier), packet delay budget, or priority.
  • the method may further include receiving, from the base station, a threshold for a factor related to a data characteristic of the first UE, from the base station, the path for performing the RLF recovery procedure. Is determined by comparing a factor related to the data characteristic of the first UE with the received threshold.
  • the RRC connection reestablishment procedure may include: transmitting a request message for requesting an RRC connection reestablishment to the second UE; And receiving a response message to the request message from the second UE.
  • the first UE is a remote UE
  • the second UE is a relay UE
  • the present specification is a method for reselecting a relaying (relaying) path in a wireless communication system, the method performed by a first node (node), the first node is a Uu (UE-to-UMTS) link Connecting to a second node through a second node, and transmitting and receiving data with one or more nodes through the Uu link; Reselecting a relaying path when a radio link failure (RLF) is detected in the Uu link or a specific condition is satisfied; And transmitting / receiving data with the at least one node through the reselected relaying path, wherein the specific condition is whether a node supports a 5G Qos Indicator (5QI) level and whether a node supports a specific service type. Or a congestion level or beam state of a hop.
  • 5QI 5G Qos Indicator
  • the method may further include exchanging assistance information with the at least one node.
  • the assistance information may be exchanged periodically or in an event triggered manner.
  • the relaying path may be reselected according to the specific condition.
  • the specific service type may be enhanced multimedia broadband (eMBB), ultra reliable low latency communication (URLLC), or massive IoT (MIoT).
  • eMBB enhanced multimedia broadband
  • URLLC ultra reliable low latency communication
  • MIoT massive IoT
  • the first node is a relay node
  • the second node is a donor node
  • the second node is connected to a 5G core network.
  • the present disclosure provides a first user equipment (UE) for performing a radio link failure (RLF) recovery procedure in a wireless communication system, comprising: an RF module for transmitting and receiving a radio signal; And a processor that is functionally connected to the RF module, wherein the first UE is connected with a base station through a UE-to-UMTS link, and is connected with a second UE through a sidelink.
  • the processor is configured to determine a path for performing the RLF recovery procedure when an RLF is detected on the Uu link; And perform an RRC connection re-establishment procedure to recover the RLF through the determined path, wherein the path for performing the RLF recovery procedure is based on a data characteristic of the first UE. It is determined based on an associated factor, characterized in that the determined path is the Uu link or the sidelink.
  • E-UTRAN evolved universal terrestrial radio access network
  • FIG. 2 illustrates the structure of an E-UTRAN and an EPC in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 3 shows a structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 is a diagram exemplarily illustrating a structure of a physical channel in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a contention based random access procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 6 shows an example of a procedure for transmitting and receiving sidelink UE information.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a method for informing a base station of a sidelink RAT type proposed in the present specification.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a path reselection procedure when an RLF occurs in the NB-IoT network proposed herein.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a method for reselecting a path by a terminal proposed in the present specification.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an IAB topology structure.
  • FIG 11 illustrates an example of in-band and out-band IABs.
  • FIG. 12 illustrates an example of a situation in which path reselection is required in an NR network.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an NR network proposed in the present specification.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating still another example of a method for reselecting a path by a terminal proposed in the present specification.
  • FIG. 15 illustrates a block diagram of a wireless communication device to which the methods proposed herein can be applied.
  • 16 is a block diagram illustrating a communication device according to one embodiment of the present invention.
  • 17 is a diagram illustrating an example of an RF module of a wireless communication device to which the method proposed in the present specification can be applied.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating still another example of an RF module of a wireless communication device to which a method proposed in this specification can be applied.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is obvious that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • the term 'base station (BS)' refers to a fixed station, a Node B, an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point (AP), and a general NB (gNB).
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • AP access point
  • gNB general NB
  • a 'terminal' may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and an AMS ( Advanced Mobile Station (WT), Wireless Terminal (WT), Machine-Type Communication (MTC) Device, Machine-to-Machine (M2M) Device, Device-to-Device (D2D) Device, etc.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AMS Advanced Mobile Station
  • WT Wireless Terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • a transmitter may be part of a base station, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal and a receiver may be part of a base station.
  • 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
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is a part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of IEEE 802, 3GPP, and 3GPP2, which are wireless access systems. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • E-UTRAN evolved universal terrestrial radio access network
  • the E-UTRAN system is an evolution from the existing UTRAN system and may be, for example, a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • Communication networks are widely deployed to provide various communication services, such as voice (eg, Voice over Internet Protocol (VoIP)) over IMS and packet data.
  • voice eg, Voice over Internet Protocol (VoIP)
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • an E-UMTS network includes an E-UTRAN, an EPC, and one or more UEs.
  • the E-UTRAN consists of eNBs providing a control plane and a user plane protocol to the UE, and the eNBs are connected through an X2 interface.
  • X2 user plane interface (X2-U) is defined between eNBs.
  • the X2-U interface provides non guaranteed delivery of user plane packet data units (PDUs).
  • An X2 control plane interface (X2-CP) is defined between two neighboring eNBs.
  • X2-CP performs functions such as context transfer between eNBs, control of user plane tunnel between source eNB and target eNB, delivery of handover related messages, and uplink load management.
  • the eNB is connected to the terminal through a wireless interface and is connected to an evolved packet core (EPC) through the S1 interface.
  • EPC evolved packet core
  • the S1 user plane interface (S1-U) is defined between the eNB and the serving gateway (S-GW).
  • the S1 control plane interface (S1-MME) is defined between the eNB and the mobility management entity (MME).
  • the S1 interface performs an evolved packet system (EPS) bearer service management function, a non-access stratum (NAS) signaling transport function, network sharing, and MME load balancing function.
  • EPS evolved packet system
  • NAS non-access stratum
  • the S1 interface supports a many-to-many-relation between eNB and MME / S-GW.
  • MME provides NAS signaling security, access stratum (AS) security control, inter-CN inter-CN signaling to support mobility between 3GPP access networks, and performing and controlling paging retransmission.
  • EWS Earthquake and Tsunami Warning System
  • CMAS Commercial Mobile Alert System
  • FIG. 2 illustrates the structure of an E-UTRAN and an EPC in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • an eNB may select a gateway (eg, MME), route to the gateway during radio resource control (RRC) activation, scheduling of a broadcast channel (BCH), and the like. Dynamic resource allocation to the UE in transmission, uplink and downlink, and may perform the function of mobility control connection in the LTE_ACTIVE state.
  • the gateway provides paging initiation, LTE_IDLE state management, user plane ciphering, System Architecture Evolution (SAE) bearer control, and NAS signaling encryption. It can perform the functions of ciphering and integrity protection.
  • SAE System Architecture Evolution
  • FIG. 3 shows a structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 3 (a) shows a radio protocol structure for a control plane
  • FIG. 3 (b) shows a radio protocol structure for a user plane.
  • the layers of the air interface protocol between the terminal and the E-UTRAN are based on the lower three layers of the well-known open system interconnection (OSI) standard model known in the art of communication systems. It may be divided into a first layer L1, a second layer L2, and a third layer L3.
  • the air interface protocol between the UE and the E-UTRAN consists of a physical layer, a data link layer, and a network layer horizontally, and vertically stacks a protocol stack for transmitting data information. (protocol stack) It is divided into a user plane and a control plane, which is a protocol stack for transmitting control signals.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by the terminal and the 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.
  • an application layer for example, voice data or Internet packet data
  • a physical layer which is a first layer (L1), provides an information transfer service to a higher layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control (MAC) layer located at a higher level through a transport channel, and data is transmitted between the MAC layer and the physical layer through the transport channel.
  • Transport channels are classified according to how and with what characteristics data is transmitted over the air interface.
  • data is transmitted between different physical layers through a physical channel between a physical layer of a transmitter and a physical layer of a receiver.
  • the physical layer is modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme and utilizes time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • a physical downlink control channel is a resource allocation of a paging channel (PCH) and a downlink shared channel (DL-SCH) and uplink shared channel (UL-SCH) to the UE. : informs hybrid automatic repeat request (HARQ) information associated with an uplink shared channel (HARQ).
  • the PDCCH may carry an UL grant that informs the UE of resource allocation of uplink transmission.
  • the physical control format indicator channel (PCFICH) informs the UE of the number of OFDM symbols used for PDCCHs and is transmitted every subframe.
  • a physical HARQ indicator channel (PHICH) carries a HARQ acknowledgment (ACK) / non-acknowledge (NACK) signal in response to uplink transmission.
  • the physical uplink control channel (PUCCH) carries uplink control information such as HARQ ACK / NACK, downlink request and channel quality indicator (CQI) for downlink transmission.
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) carries a UL-SCH.
  • the 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 MAC layer multiplexes / demultiplexes into a transport block provided as a physical channel on a transport channel of a MAC service data unit (SDU) belonging to the logical channel and mapping between the logical channel and the transport channel.
  • SDU MAC service data unit
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission. Functions of the RLC layer include concatenation, segmentation, and reassembly of RLC SDUs.
  • the RLC layer In order to guarantee the various quality of service (QoS) required by the radio bearer (RB), the RLC layer has a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM) and an acknowledgment mode (AM). There are three modes of operation: acknowledge mode.
  • AM RLC provides error correction through an automatic repeat request (ARQ). Meanwhile, when the MAC layer performs an RLC function, the RLC layer may be included as a functional block of the MAC layer.
  • the packet data convergence protocol (PDCP) layer of the second layer (L2) performs user data transmission, header compression, and ciphering functions in the user plane.
  • Header compression is relatively large and large in order to allow efficient transmission of Internet protocol (IP) packets, such as IPv4 (internet protocol version 4) or IPv6 (internet protocol version 6), over a small bandwidth wireless interface. It means the function to reduce the IP packet header size that contains unnecessary control information.
  • IP Internet protocol
  • IPv4 Internet protocol version 4
  • IPv6 Internet protocol version 6
  • a radio resource control (RRC) layer located at the lowest part of the third layer L3 is defined only in the control plane.
  • the RRC layer serves to control radio resources between the terminal and the network.
  • the UE and the network exchange RRC messages with each other through the RRC layer.
  • the RRC layer controls the logical channel, transport channel and physical channel with respect to configuration, re-configuration and release of radio bearers.
  • the radio bearer means a logical path provided by the second layer (L2) for data transmission between the terminal and the network.
  • Establishing a radio bearer means defining characteristics of a radio protocol layer and a channel to provide a specific service, and setting each specific parameter and operation method.
  • the radio bearer may be further divided into two signaling radio bearers (SRBs) and data radio bearers (DRBs).
  • SRB is used as a path for transmitting RRC messages in the control plane
  • DRB is used as a path for transmitting user data in the user plane.
  • a non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • NAS non-access stratum
  • One cell constituting the base station is set to one of the bandwidth, such as 1.25, 2.5, 5, 10, 20Mhz to provide a downlink or uplink transmission service to multiple terminals.
  • Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • a downlink transport channel for transmitting data from a network to a terminal includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a PCH for transmitting a paging message, and a DL-SCH for transmitting user traffic or control messages.
  • BCH broadcast channel
  • PCH for transmitting a paging message
  • DL-SCH for transmitting user traffic or control messages.
  • Traffic or control messages of the downlink multicast or broadcast service may be transmitted through the DL-SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • an uplink transport channel for transmitting data from a terminal to a network includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message, and an UL-SCH (uplink shared) for transmitting user traffic or a control message. channel).
  • RACH random access channel
  • UL-SCH uplink shared
  • the logical channel is on top of the transport channel and is mapped to the transport channel.
  • the logical channel may be divided into a control channel for transmitting control region information and a traffic channel for delivering user region information.
  • the control channel includes a broadcast control channel (BCCH), a paging control channel (PCCH), a common control channel (CCCH), a dedicated control channel (DCCH), multicast And a control channel (MCCH: multicast control channel).
  • Traffic channels include a dedicated traffic channel (DTCH) and a multicast traffic channel (MTCH).
  • PCCH is a downlink channel that carries paging information and is used when the network does not know the cell to which the UE belongs.
  • CCCH is used by a UE that does not have an RRC connection with the network.
  • the DCCH is a point-to-point bi-directional channel used by a terminal having an RRC connection for transferring dedicated control information between the UE and the network.
  • DTCH is a point-to-point channel dedicated to one terminal for transmitting user information that may exist in uplink and downlink.
  • MTCH is a point-to-multipoint downlink channel for carrying traffic data from the network to the UE.
  • the DCCH may be mapped to the UL-SCH
  • the DTCH may be mapped to the UL-SCH
  • the CCCH may be mapped to the UL-SCH.
  • the BCCH may be mapped with the BCH or DL-SCH
  • the PCCH may be mapped with the PCH
  • the DCCH may be mapped with the DL-SCH.
  • the DTCH may be mapped with the DL-SCH
  • the MCCH may be mapped with the MCH
  • the MTCH may be mapped with the MCH.
  • FIG. 4 is a diagram exemplarily illustrating a structure of a physical channel in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a physical channel transmits signaling and data through a radio resource including one or more subcarriers in a frequency domain and one or more symbols in a time domain.
  • One subframe having a length of 1.0 ms is composed of a plurality of symbols.
  • the specific symbol (s) of the subframe eg, the first symbol of the subframe
  • the PDCCH carries information about dynamically allocated resources (eg, a resource block, a modulation and coding scheme (MCS), etc.).
  • MCS modulation and coding scheme
  • the UE performs an RRC connection re-establishment procedure. Cases are performed.
  • a contention-based random access procedure in which the UE randomly selects and uses one preamble within a specific set And a non-contention based random access procedure using a random access preamble allocated by a base station only to a specific terminal.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a contention based random access procedure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • the UE randomly selects one random access preamble (RACH preamble) from a set of random access preambles indicated through system information or a handover command, and A physical RACH (PRACH) resource capable of transmitting a random access preamble is selected and transmitted.
  • RACH preamble random access preamble
  • PRACH physical RACH
  • the base station receiving the random access preamble from the terminal decodes the preamble and obtains an RA-RNTI.
  • the RA-RNTI associated with the PRACH in which the random access preamble is transmitted is determined according to the time-frequency resource of the random access preamble transmitted by the corresponding UE.
  • the base station transmits a random access response addressed to the RA-RNTI obtained through the preamble on the first message to the terminal.
  • the random access response includes a random access preamble index / identifier (UL preamble index / identifier), an UL grant indicating an uplink radio resource, a Temporary Cell RNTI (TC-RNTI), and a time synchronization value (TC-RNTI).
  • TAC time alignment commands
  • the TAC is information indicating a time synchronization value that the base station sends to the terminal to maintain uplink time alignment.
  • the terminal updates the uplink transmission timing by using the time synchronization value. When the terminal updates the time synchronization, a time alignment timer is started or restarted.
  • the UL grant includes an uplink resource allocation and a transmit power command (TPC) used for transmission of a scheduling message (third message), which will be described later. TPC is used to determine the transmit power for the scheduled PUSCH.
  • TPC transmit power command
  • the base station After the UE transmits the random access preamble, the base station attempts to receive its random access response within the random access response window indicated by the system information or the handover command, and PRACH
  • the PDCCH masked by the RA-RNTI corresponding to the PDCCH is detected, and the PDSCH indicated by the detected PDCCH is received.
  • the random access response information may be transmitted in the form of a MAC packet data unit (MAC PDU), and the MAC PDU may be transmitted through a PDSCH.
  • MAC PDU MAC packet data unit
  • the monitoring stops the random access response.
  • the random access response message is not received until the random access response window ends, or if a valid random access response having the same random access preamble identifier as the random access preamble transmitted to the base station is not received, the random access response is received. Is considered to have failed, and then the UE may perform preamble retransmission.
  • the terminal When the terminal receives a valid random access response to the terminal, it processes each of the information included in the random access response. That is, the terminal applies the TAC, and stores the TC-RNTI. In addition, by using the UL grant, data stored in the buffer of the terminal or newly generated data is transmitted to the base station.
  • an RRC connection request generated in the RRC layer and delivered through the CCCH may be included in the third message and transmitted.
  • the RRC connection reestablishment request delivered through the RRC connection reestablishment request may be included in the third message and transmitted. It may also include a NAS connection request message.
  • the third message should include the identifier of the terminal.
  • the first method if the UE has a valid cell identifier (C-RNTI) allocated in the corresponding cell before the random access procedure, the UE transmits its cell identifier through an uplink transmission signal corresponding to the UL grant. do.
  • the UE may include its own unique identifier (eg, SAE temporary mobile subscriber identity (S-TMSI) or random number). send.
  • S-TMSI temporary mobile subscriber identity
  • the unique identifier is longer than the C-RNTI.
  • the UE If the UE transmits data corresponding to the UL grant, it starts a timer for contention resolution (contention resolution timer).
  • the base station When the base station receives the C-RNTI of the terminal through the third message from the terminal, the base station transmits a fourth message to the terminal using the received C-RNTI.
  • the unique identifier ie, S-TMSI or random number
  • the fourth message is transmitted using the TC-RNTI allocated to the terminal in the random access response.
  • the fourth message may include an RRC connection setup message.
  • the terminal After transmitting the data including its identifier through the UL grant included in the random access response, the terminal waits for an instruction of the base station to resolve the collision. That is, it attempts to receive a PDCCH to receive a specific message.
  • the third message transmitted in response to the UL grant is its C-RNTI
  • the identifier is a unique identifier (that is, In the case of S-TMSI or a random number, it attempts to receive the PDCCH using the TC-RNTI included in the random access response.
  • the terminal determines that the random access procedure has been normally performed, and terminates the random access procedure.
  • the terminal determines that the random access procedure has been normally performed, and terminates the random access procedure.
  • the terminal determines that the random access procedure is normally performed, and terminates the random access procedure.
  • the terminal acquires the C-RNTI through the fourth message, and then the terminal and the network transmit and receive a terminal-specific message using the C-RNTI.
  • the operation in the non-competition-based random access procedure ends the random access procedure by only transmitting the first message and transmitting the second message.
  • the terminal before the terminal transmits the random access preamble to the base station as the first message, the terminal is allocated a random access preamble from the base station, and transmits the allocated random access preamble to the base station as a first message, and sends a random access response from the base station.
  • the random access procedure is terminated by receiving.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an RRC connection reestablishment procedure to which the present invention can be applied.
  • the UE stops using all radio bearers which have been set except SRB 0 (Signaling Radio Bearer # 0), and initializes various sub-layers of an AS (Access Stratum). (S610).
  • each sublayer and physical layer are set to a default configuration.
  • the UE maintains an RRC connection state.
  • the UE performs a cell selection procedure for performing an RRC connection reestablishment procedure (S620).
  • the cell selection procedure of the RRC connection reestablishment procedure may be performed in the same manner as the cell selection procedure performed by the UE in the RRC idle state, although the UE maintains the RRC connection state.
  • the terminal After performing the cell selection procedure, the terminal checks system information of the corresponding cell to determine whether the corresponding cell is a suitable cell (S630). If it is determined that the selected cell is an appropriate E-UTRAN cell, the UE transmits an RRC connection reestablishment request message to the cell (S640).
  • the RRC connection re-establishment procedure is stopped, the terminal is in the RRC idle state Enter (S650).
  • the terminal may be implemented to complete the confirmation of the appropriateness of the cell within a limited time through the cell selection procedure and receiving system information of the selected cell.
  • the terminal may run a timer as the RRC connection reestablishment procedure is initiated.
  • the timer may be stopped when it is determined that the terminal has selected a suitable cell. If the timer expires, the UE may consider that the RRC connection reestablishment procedure has failed and may enter the RRC idle state.
  • This timer is referred to hereinafter as a radio link failure timer.
  • a timer named T311 may be used as a radio link failure timer.
  • the terminal may obtain the setting value of this timer from the system information of the serving cell.
  • the cell When the RRC connection reestablishment request message is received from the terminal and the request is accepted, the cell transmits an RRC connection reestablishment message to the terminal.
  • the UE Upon receiving the RRC connection reestablishment message from the cell, the UE reconfigures the PDCP sublayer and the RLC sublayer for SRB1. In addition, it recalculates various key values related to security setting and reconfigures the PDCP sublayer responsible for security with newly calculated security key values.
  • SRB 1 between the UE and the cell is opened and an RRC control message can be exchanged.
  • the UE completes the resumption of SRB1 and transmits an RRC connection reestablishment complete message indicating that the RRC connection reestablishment procedure is completed to the cell (S660).
  • the cell transmits an RRC connection reestablishment reject message to the terminal.
  • the cell and the terminal perform the RRC connection reestablishment procedure.
  • the UE recovers the state before performing the RRC connection reestablishment procedure and guarantees the continuity of the service to the maximum.
  • FIG. 7 shows an example of a procedure for transmitting and receiving sidelink UE information.
  • the purpose of this procedure is to inform the E-UTRAN that the UE is no longer interested in or no longer interested in receiving sidelink communications or discovery, and informs the sidelink communications or discovery notifications or the V2X sidelink communications or sidelink discovery gaps ( receiving V2X sidelink communications as well as requesting allocation or release of transmission resources for gaps and reporting parameters related to sidelink discovery from inter-frequency / system information of the PLMN cell will be.
  • a UE capable of sidelink communication configured by a higher layer to receive sidelink communication is:
  • commRxPool contains one or more entries containing rxParametersNCell, the UE will only monitor these entries if an associated Primary Synchronization Signal (PSS) / Secondary Synchronization Signal (SSS) or SideSS Synchronization Signal (SLSS) ID is detected. can do. When monitoring this pool, the UE applies the timing of the relevant PSS / SSS or SLSS.
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • SLSS SideSS Synchronization Signal
  • the UE configures a lower layer to monitor sidelink control information and corresponding data using a preconfigured resource pool.
  • the UE may monitor whether or not the UE does not have the selected SyncRef UE based on the timing of the selected SyncRef UE or based on its timing.
  • a UE Configured with a higher layer to transmit non-relay related sidelink communication, a UE capable of sidelink communication with related data to be transmitted, or configured by a higher layer to transmit relay related sidelink communication and relay related sidelink communication A UE that satisfies the conditions for
  • the conditions of relay related sidelink communication are as follows.
  • the transmission is related to sidelink relay communication;
  • the UE is capable of sidelink relay or sidelink remote operation:
  • the UE is in RRC_IDLE; If the UE has a selected sidelink relay UE: Configure the lower layer to transmit sidelink control information and corresponding data using specific resources only if the following conditions are met:
  • CommTxAllowRelayCommon is included in SystemInformationBlockType18 when the UE configures a lower layer using the resource pool (eg commTxPoolNormalCommon, commTxPoolNormalCommonExt or commTxPoolExceptional) included in SystemInformationBlockType18.
  • resource pool eg commTxPoolNormalCommon, commTxPoolNormalCommonExt or commTxPoolExceptional
  • the lower layer is configured to transmit sidelink control information and corresponding data using a specific resource only when the following conditions are met.
  • the UE configures a lower layer with resources provided by dedicated signaling (ie commTxResources);
  • the UE is configured with commTxAllowRelayDedicated set to 'true'.
  • the technique for relay operation may be performed through various links (ie, UE-to-UMTS) and PC5 (Prose Communication 5, Proximity Communication 5).
  • the relay operation may be applied to various networks (ie, NB-IoT (Narrow Band-Internet of Things) or NR (New Radio Access)).
  • networks ie, NB-IoT (Narrow Band-Internet of Things) or NR (New Radio Access)
  • a remote UE may be connected (or connected) with a relay UE and may be connected with a network (or eNB).
  • the eNB should store both the UE context (eg, RRC) of the relay UE and the remote UE.
  • the UE context eg, RRC
  • the remote UE may establish data either by establishing a direct connection (ie, a Uu interface with an eNB) or an indirect connection (ie, a PC5 interface with a relay UE).
  • a direct connection ie, a Uu interface with an eNB
  • an indirect connection ie, a PC5 interface with a relay UE
  • the Remote UE can support two connections (Uu, PC5), and also supports route (or path) (re) selection between each connection, so if a sudden radio link failure (RLF) is detected In this case, proper path reselection is necessary.
  • RLF radio link failure
  • NR network nodes eg, Integrated Access and Backhaul (IAB) nodes
  • IAB Integrated Access and Backhaul
  • This path (re) selection method is necessary to support service continuity, and RLF occurs between NR nodes.
  • the legacy path reselection procedure is considered only as a path reselection condition based on RSRP (Reference Signal Received Power), it does not cover various unexpected RLF occurrences.
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • various data characteristics of the remote UE and the NR node eg, 5G QoS Indicator (QoI), QoS Class Identifier (QCI) level, delay tolerance, beam state, etc.
  • QoI 5G QoS Indicator
  • QCI QoS Class Identifier
  • the first embodiment relates to a path reselection method in an NB-IoT network.
  • the remote UE has an RRC connection with the eNB.
  • the remote UE and the relay UE may be represented as an NB-IoT UE or an NB-IoT device, and may be represented as a first NB-IoT device and a second NB-IoT device, respectively.
  • a remote UE and a relay UE.
  • the Uu link (remote UE-eNB link) condition may be severely degraded due to the limited RF capacity of the remote UE in the enhanced coverage area.
  • the first embodiment shows a path reselection method by the remote UE when an abrupt RLF occurs on the Uu link between the remote UE and the eNB.
  • the remote UE when the remote UE detects the RLF in the Uu link (or Uu interface), the remote UE initiates a (connection) re-establishment procedure to recover the RLF.
  • the remote UE considers whether a re-establishment procedure can be performed by sidelink.
  • the recovery procedure is performed via sidelink to reduce energy consumption.
  • the recovery procedure is performed over the established Uu link.
  • the remote UE may initiate the establishment of the PC5 connection only when necessary (ie, during the re-establishment procedure) without maintaining the PC5 connection to reduce energy consumption.
  • the path reselection method in the NB-IoT network may be performed by two methods (method 1 and method 2).
  • the path reselection method by the remote UE is performed by various factors such as QCI, delay, energy, and the like.
  • the path reselection method according to Method 1 is performed by the following steps, and each step will be described in detail.
  • the remote UE establishes an RRC connection with the eNB, and receives a transmission and / or reception resource configuration from the eNB through dedicated signaling with the eNB (first step).
  • 'A and / or B' may be interpreted as having the same meaning as 'comprising at least one of A or B'.
  • the criteria of the path reselection threshold for various factors (Uu or PC5) is set at the eNB (step 2).
  • the remote UE initiates downlink / uplink transmission through the Uu connection (step 3).
  • the RLF is generated in the Uu link, and the RLF is detected by the remote UE (step 4).
  • step 5 After the data is determined to be transmitted via PC5, assume that the remote UE begins to establish a PC5 connection (step 5).
  • the remote UE performs path reselection for initiating re-establishment to recover the RLF (step 6).
  • the remote UE considers the following (step 7).
  • the remote UE determines whether to perform the RLF recovery process through the sidelink or the Uu link according to the following conditions.
  • the remote UE selects a sidelink to perform the RLF recovery process in the following cases (step 7-1).
  • the lowest QCI level of established bearers is higher than the threshold QCI
  • Delay budget e.g. PDB (Packet Delay Budget)
  • PDB Packet Delay Budget
  • the highest bearer priority or logical channel priority of the established bearers is lower than the threshold priority.
  • the highest PPPP (Prose-Per-Packet Priority) of established bearers is higher than the PPPP threshold
  • the remote UE selects the Uu link to perform the RLF recovery process in the following cases (step 7-2).
  • the lowest QCI level of established bearers is lower than or equal to the threshold QCI
  • Delay budget e.g., packet delay budget (PDB)
  • PDB packet delay budget
  • the highest bearer priority or logical channel priority of the established bearers is higher than or equal to the threshold priority.
  • the highest PPPP of established bearers is lower than or equal to the PPPP threshold
  • the battery level of the remote UE is higher than or equal to a threshold
  • the remote UE selects the Uu link by satisfying the conditions mentioned in step 7-2, the existing RRC connection re-establish procedure is performed.
  • the remote UE selects the sidelink by satisfying the conditions mentioned in step 7-1, the remote UE transmits a re-establishment request message to the network through the relay UE.
  • the network then sends a response message to the remote UE via the relay UE.
  • step 8 If the RLF is recovered in step 7-1, step 8 to be described later is performed. If the RLF is recovered in step 7-2, step 10 to be described later is performed.
  • the threshold value may be provided or preset through broadcast signaling or dedicated signaling.
  • the remote UE selects the Uu link.
  • the remote UE selects the Uu link. Then, ten steps are performed.
  • the remote UE may decide to perform path reselection via sidelink.
  • the remote UE establishes a PC5 connection with the detected relay UE. Then, nine steps are performed.
  • the remote UE may transmit / receive data that may be relayed by the relay UE (eg, in the case of a PC5 link) (step 9).
  • the remote UE performs a re-establishment procedure with the network (step 10).
  • the remote UE can then send / receive data with the eNB (to / from).
  • Method 2 relates to a method in which a path reselection method is performed by RSRP, and is specifically performed by the following steps.
  • the remote UE establishes an RRC connection with the eNB and receives a transmission and / or reception resource configuration from the eNB through dedicated signaling with the eNB (step 1).
  • the criteria of the path reselection threshold value (Uu or PC5) is set from the eNB (step 2).
  • the remote UE starts the downlink / uplink transmission with the eNB via the Uu connection (step 3).
  • an RLF occurs on the Uu link and the RLF is detected by the remote UE (step 4).
  • step 5 if data is determined to be transmitted via PC5, assume that the remote UE starts to establish a PC5 connection (step 5).
  • the remote UE After the remote UE detects the RLF, the remote UE performs path reselection to initiate a re-establishment procedure to recover the RLF (step 6).
  • the remote UE compares the received RSRP with the SD (sidelink) -RSRP (step 7).
  • Step 7 may be further specified by steps 7-1 to 7-4 below.
  • the remote UE selects a sidelink path. If not, the remote UE selects the Uu link (step 7-1).
  • the remote UE selects the Uu link. Otherwise, the remote UE selects the sidelink (step 7-2).
  • the UE selects sidelink. Otherwise, the remote UE selects the Uu link (step 7-3).
  • the sidelink quality eg SD-RSRP
  • the UE selects sidelink. Otherwise, the remote UE selects the Uu link (steps 7-4).
  • the remote UE selects the Uu link, the existing RRC connection re-establishment procedure is performed.
  • the remote UE If the remote UE selects the sidelink, the remote UE sends a re-establishment request message to the network through the relay UE.
  • the network then sends a response message to the remote UE via the relay UE.
  • the remote UE selects the Uu link.
  • the remote UE selects the Uu link. Then, ten steps to be described below are performed.
  • the remote UE may decide to perform path reselection via sidelink.
  • the remote UE establishes a PC5 connection with the detected relay UE. Then, nine steps to be described below are performed.
  • the remote UE transmits / receives data that can be relayed by the relay UE (eg in the case of a PC5 link).
  • the remote UE performs the re-establishment procedure with the network.
  • the remote UE then transmits / receives data with the eNB.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a path reselection procedure when an RLF occurs in the NB-IoT network proposed herein.
  • the remote UE determines a route (route or path) for recovering the RLF (S820).
  • a remote UE and a relay UE may be represented as an NB-IoT UE or an NB-IoT device.
  • step S820 when the remote UE determines the RLF recovery path to the Uu link, the remote UE performs an RRC connection reestablishment procedure with the eNB (S830).
  • step S820 when the remote UE determines the RLF recovery path to sidelink (or PC5), the remote UE performs a re-establishment procedure with the eNB (or network) through the relay UE (S840).
  • the remote UE transmits a re-establishment request message to the eNB (or network) through the relay UE.
  • the eNB performs the RLF recovery procedure by transmitting a response message to the remote UE through the relay UE.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of a method for reselecting a path by a terminal proposed in the present specification.
  • FIG. 9 illustrates a method of performing a radio link failure (RLF) recovery procedure by a first user equipment (UE) in a wireless communication system.
  • RLF radio link failure
  • the first UE is connected to the base station through a Uu (UE-to-UMTS) link and is connected to the second UE through a sidelink.
  • Uu UE-to-UMTS
  • the first UE may be a remote UE and the second UE may be a relay UE.
  • the first UE determines a path for performing the RLF recovery procedure (S910).
  • a path for performing the RLF recovery procedure may be determined based on a factor related to a data characteristic of the first UE.
  • a factor related to a data characteristic of the first UE may be a QOS Class Identifier (QCI), a packet delay budget, a priority, or the like.
  • QCI QOS Class Identifier
  • the first UE performs an RRC connection reestablishment procedure to recover the RLF through the determined path (S920).
  • the determined path may be the Uu link or the sidelink.
  • the first UE receives a threshold from the base station for a factor associated with a data characteristic of the first UE.
  • the first UE may determine the path by comparing the received threshold value with a factor related to a data characteristic of the first UE.
  • the first UE transmits a request message for requesting RRC connection reestablishment to the second UE to perform an RRC connection reestablishment procedure. 2 A response message to the request message is received from the UE.
  • IAB Integrated Access Backhaul
  • IAB is a technology that can be utilized in 5G or NR in that a new radio access (NR) cell can be flexibly and very densely arranged without the need for dense transport networks.
  • NR new radio access
  • Multi-hop backhaul provides wider coverage extension than single-hop.
  • multi-hop backhauling may enable back hauling around obstacles.
  • the number of hops may be set differently according to various factors (eg, distribution scenario, traffic load, frequency, etc.).
  • a plurality of relay nodes are connected between the NR core network and the UE.
  • NR core networks are connected to anchor nodes (eg donor nodes), and many relay nodes can be connected to anchor nodes.
  • anchor nodes eg donor nodes
  • relay nodes can be connected to anchor nodes.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an IAB topology structure.
  • FIG. 10A illustrates a single-hop backhaul structure
  • FIG. 10B illustrates a multi-hop backhaul structure.
  • a donor node corresponding to an anchor node is connected to the NG core, one or more IAB nodes (or relay nodes) are connected to the donor node, and one or more devices may be connected to the IAB node.
  • FIG 11 illustrates an example of in-band and out-band IABs.
  • the in-band IAB indicates that the access link and the backhaul link at least partially overlap in frequency, and the out-band IAB indicates that the access link and the backhaul link can operate independently.
  • in-band IAB including an access link and a backhaul link (TDM / FDM / SDM) receiving half-duplex at the IAB node may be supported.
  • TDM / FDM / SDM backhaul link
  • out-band IAB scenarios using the same RAN feature set designed for in-band IAB scenarios may also be supported.
  • the IAB can operate at both mmWave and sub-6 GHz (or below 6 GHz).
  • the second embodiment relates to a path reselection method in an NR network.
  • Path reestablishment or path reselection as used herein may be interpreted in the same sense.
  • FIG. 12 illustrates an example of a situation in which path reselection is required in an NR network.
  • a path between an IAB donor 1 and an IAB node may not be used as an RLF.
  • data can be exchanged between IAB donor 2 and IAB node through path reselection.
  • an NR network node eg, an Integrated Access Backhaul (IAB) relay node
  • IAB Integrated Access Backhaul
  • This path reselection method is necessary to support service continuity during RLF.
  • 5GI 5G QoS Indicator
  • each node acts as a UE and backhaul respectively, the specific congestion level of hops is different.
  • Path reselection can be performed in a distributed or centralized manner.
  • the assistance information may be transmitted in an event triggering manner, for example.
  • the specific node may be represented by a gNB, a base station, a network, a device, or the like.
  • relay node a specific node will be referred to as a relay node.
  • the second embodiment is performed by various factors such as 5QI, slice / service type (eMBB (enhanced mobile broadband), URLL (Ultra Reliable Low Latency Communication), MIoT), congestion (load) level, beam state, etc. .
  • 5QI slice / service type
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • URLL Ultra Reliable Low Latency Communication
  • MIoT Ultra Reliable Low Latency Communication
  • congestion (load) level beam state, etc.
  • the specific condition may be whether a 5GI (5G Qos Indicator) level is supported by the node, whether a specific service type is supported by the node, or a congestion level of hops.
  • 5GI 5G Qos Indicator
  • the specific service type may be Enhanced Multimedia Broadband (eMBB), Ultra Reliable Low Latency Communication (URLLC), or Massive IoT (MIoT).
  • eMBB Enhanced Multimedia Broadband
  • URLLC Ultra Reliable Low Latency Communication
  • MIoT Massive IoT
  • the first node transmits and receives data with the at least one node through the reselected relaying path (S1430).
  • the first node may exchange assistance information with the at least one node.
  • the assistance information may be exchanged periodically or in an event triggered manner.
  • 15 is a block diagram illustrating a wireless communication device according to one embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system includes a base station (or network) 1510 and a terminal 1520.
  • the base station 1510 includes a processor 1511, a memory 1512, and a communication module 1513.
  • the processor 1511 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 14. Layers of the wired / wireless interface protocol may be implemented by the processor 1511.
  • the memory 1512 is connected to the processor 1511 and stores various information for driving the processor 1511.
  • the communication module 1513 is connected to the processor 1511 and transmits and / or receives a wired / wireless signal.
  • the communication module 1513 may include an RF unit (radio frequency unit or RF module) for transmitting / receiving a radio signal.
  • RF unit radio frequency unit or RF module
  • the terminal 1520 includes a processor 1521, a memory 1522, and a communication module (or RF unit) 1523.
  • the processor 1521 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 14. Layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 1521.
  • the memory 1522 is connected to the processor 1521 and stores various information for driving the processor 1521.
  • the communication module 1523 is connected to the processor 1521 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the memories 1512 and 1522 may be inside or outside the processors 1511 and 1521 and may be connected to the processors 1511 and 1521 by various well-known means.
  • the base station 1510 and / or the terminal 1520 may have a single antenna or multiple antennas.
  • 16 is a block diagram illustrating a communication device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 illustrates the terminal of FIG. 15 in more detail.
  • a terminal may include a processor (or a digital signal processor (DSP) 1610, an RF module (or an RF unit) 1635, and a power management module 1605). ), Antenna 1640, battery 1655, display 1615, keypad 1620, memory 1630, SIM card Subscriber Identification Module card) 1625 (this configuration is optional), a speaker 1645 and a microphone 1650.
  • the terminal may also include a single antenna or multiple antennas. Can be.
  • the processor 1610 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 14.
  • the layer of the air interface protocol may be implemented by the processor 1610.
  • the memory 1630 is connected to the processor 1610 and stores information related to the operation of the processor 1610.
  • the memory 1630 may be inside or outside the processor 1610 and may be connected to the processor 1610 by various well-known means.
  • the processor 1610 receives the command information, processes the telephone number, and performs a proper function. Operational data may be extracted from the SIM card 1625 or the memory 1630. In addition, the processor 1610 may display command information or driving information on the display 1615 for the user's knowledge and convenience.
  • the RF module 1635 is coupled to the processor 1610 to transmit and / or receive an RF signal.
  • the processor 1610 passes command information to the RF module 1635 to transmit, for example, a radio signal constituting voice communication data to initiate communication.
  • the RF module 1635 is comprised of a receiver and a transmitter for receiving and transmitting a radio signal.
  • the antenna 1640 functions to transmit and receive wireless signals. Upon receiving the wireless signal, the RF module 1635 may communicate the signal and convert the signal to baseband for processing by the processor 1610. The processed signal may be converted into audible or readable information output through the speaker 1645.
  • 17 is a diagram illustrating an example of an RF module of a wireless communication device to which the method proposed in the present specification can be applied.
  • FIG. 17 illustrates an example of an RF module that may be implemented in a frequency division duplex (FDD) system.
  • FDD frequency division duplex
  • the processor described in FIGS. 15 and 16 processes the data to be transmitted and provides an analog output signal to the transmitter 1710.
  • the analog output signal is filtered by a low pass filter (LPF) 1711 to remove images caused by digital-to-analog conversion (ADC), and an upconverter ( Up-converted from baseband to RF by a Mixer, 1712, and amplified by a Variable Gain Amplifier (VGA) 1713, the amplified signal is filtered by a filter 1714, and a power amplifier Further amplified by Amplifier (PA) 1715, routed through duplexer (s) 1750 / antenna switch (s) 1760, and transmitted via antenna 1770.
  • LPF low pass filter
  • ADC analog-to-analog conversion
  • VGA Variable Gain Amplifier
  • antenna 1770 receives signals from the outside and provides the received signals, which are routed through antenna switch (s) 1760 / duplexers 1750 and receiver 1720. Is provided.
  • the received signals are amplified by a Low Noise Amplifier (LNA) 1723, filtered by a bandpass filter 1724, and from a RF by a down converter (Mixer 1725). Downconvert to baseband.
  • LNA Low Noise Amplifier
  • the down-converted signal is filtered by a low pass filter (LPF) 1726 and amplified by VGA 1727 to obtain an analog input signal, which is provided to the processor described in FIGS. 15 and 16.
  • LPF low pass filter
  • a local oscillator (LO) generator 1740 provides transmit and receive LO signals to the generate and up converter 1712 and down converter 1725, respectively.
  • LO local oscillator
  • Phase Locked Loop (PLL) 1730 also receives control information from the processor to generate transmit and receive LO signals at appropriate frequencies and provides control signals to LO generator 1740.
  • circuits shown in FIG. 17 may be arranged differently from the configuration shown in FIG. 17.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating still another example of an RF module of a wireless communication device to which a method proposed in this specification can be applied.
  • FIG. 18 illustrates an example of an RF module that may be implemented in a time division duplex (TDD) system.
  • TDD time division duplex
  • the transmitter 1810 and receiver 1820 of the RF module in the TDD system are identical to the structure of the transmitter and receiver of the RF module in the FDD system.
  • the RF module of the TDD system will be described only for the structure that differs from the RF module of the FDD system, and the description of the same structure will be described with reference to FIG. 17.
  • the signal amplified by the power amplifier (PA) 1815 of the transmitter is routed through a band select switch (1850), a band pass filter (BPF) 1860, and antenna switch (s) 1870. And is transmitted through the antenna 1880.
  • a band select switch (1850)
  • BPF band pass filter
  • s antenna switch
  • the antenna 1880 receives signals from the outside and provides the received signals, which signals antenna switch (s) 1870, band pass filter 1860 and band select switch 1850. Routed through, and provided to a receiver 1820.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), and FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the method of performing the path reselection has been described with reference to the example applied to the 3GPP LTE / LTE-A system and 5G, but can be applied to various wireless communication systems.

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

Abstract

본 명세서는 무선 통신 시스템에서 RLF(Radio Link Failure) 복구(recovery) 절차를 수행하기 위한 방법을 제공한다. 본 명세서에서, 제 1 UE(User Equipment)에 의해 수행되는 방법은, 상기 제 1 UE는 Uu(UE-to-UMTS) 링크를 통해 기지국과 연결되어 있고, 사이드링크(sidelink)를 통해 제 2 UE와 연결되고, 상기 Uu 링크에서 RLF가 검출된 경우, 상기 RLF 복구 절차를 수행하기 위한 경로를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 경로를 통해 상기 RLF를 복구하기 위하여 RRC 연결 재확립(re-establishment) 절차를 수행하는 단계를 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 경로 재선택을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 경로 재선택을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
본 명세서는 Uu(UE-to-UMTS) 링크에서 RLF가 발생한 경우, RLF 복구 절차를 수행하는 경로를 재선택하는 방법을 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 명세서는 서비스 타입의 지원 여부, 홉의 혼잡 레벨 등에 기초하여 릴레잉 경로를 재선택하는 방법을 제공함에 목적이 있다.
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 명세서는 무선 통신 시스템에서 RLF(Radio Link Failure) 복구(recovery) 절차를 수행하기 위한 방법에 있어서, 제 1 UE(User Equipment)에 의해 수행되는 방법은, 상기 제 1 UE는 Uu(UE-to-UMTS) 링크를 통해 기지국과 연결되어 있고, 사이드링크(sidelink)를 통해 제 2 UE와 연결되고, 상기 Uu 링크에서 RLF가 검출된 경우, 상기 RLF 복구 절차를 수행하기 위한 경로를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 경로를 통해 상기 RLF를 복구하기 위하여 RRC 연결 재확립(re-establishment) 절차를 수행하는 단계를 포함하며, 상기 RLF 복구 절차를 수행하기 위한 경로는 상기 제 1 UE의 데이터 특성(data characteristic)과 관련된 요소(factor)에 기초하여 결정되고, 상기 결정된 경로는 상기 Uu 링크 또는 상기 사이드링크(sidelink)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 제 1 UE의 데이터 특성(data characteristic)과 관련된 요소(factor)는 QCI(Qos Class Identifier), 패킷 딜레이 버짓(packet delay budget) 또는 우선 순위(priority)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 제 1 UE의 데이터 특성(data characteristic)과 관련된 요소(factor)에 대한 임계값(threshold)을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 RLF 복구 절차를 수행하기 위한 경로는 상기 제 1 UE의 데이터 특성과 관련된 요소(factor)와 상기 수신된 임계값과의 비교를 통해 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 결정된 경로가 상기 사이드링크(sidelink)인 경우, 상기 RRC 연결 재확립 절차는, 상기 제 2 UE로 RRC 연결 재확립을 요청하기 위한 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 제 2 UE로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 제 1 UE는 remote UE이고, 상기 제 2 UE는 relay UE인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는 무선 통신 시스템에서 릴레잉(relaying) 경로를 재선택하는 방법에 있어서, 제 1 노드(node)에 의해 수행되는 방법은, 상기 제 1 노드는 Uu(UE-to-UMTS) 링크를 통해 제 2 노드와 연결되며, 상기 Uu 링크를 통해 하나 또는 그 이상의 노드들과 데이터를 송수신하는 단계; 상기 Uu 링크에서 RLF(Radio Link Failure)가 검출되거나 또는 특정 조건이 만족된 경우, 릴레잉(relaying) 경로를 재선택하는 단계; 및 상기 재선택된 릴레잉 경로를 통해 상기 적어도 하나의 노드와 데이터를 송수신하는 단계를 포함하되, 상기 특정 조건은 노드에서의 5QI(5G Qos Indicator) 레벨의 지원 여부, 노드에서 특정 서비스 타입의 지원 여부 또는 홉(hop)의 혼잡 레벨(congestion level) 또는 beam 상태인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 분산 방식(distributed manner)을 이용하여 상기 릴레잉 경로를 재선택하는 경우, 상기 적어도 하나의 노드와 어시스턴스(assistance) 정보를 교환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 어시스턴스(assistance) 정보는 주기적으로 또는 이벤트 트리거(event triggered) 방식으로 교환되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 Uu 링크에서 RLF가 검출되지 않은 경우, 상기 특정 조건에 따라 상기 릴레잉 경로를 재선택하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 특정 서비스 타입은 eMBB(enhanced Multimedia Broadband), URLLC(Ultra Reliable Low Latency Communication) 또는 MIoT(Massive IoT)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서에서 상기 제 1 노드는 relay node이며, 상기 제 2 노드는 donor node이며, 상기 제 2 노드는 5G 코어 네트워크(5 generation core network)에 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는 무선 통신 시스템에서 RLF(Radio Link Failure) 복구(recovery) 절차를 수행하기 위한 제 1 UE(User Equipment)에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF 모듈(radio frequency module); 및 상기 RF 모듈과 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고, 상기 제 1 UE는 Uu(UE-to-UMTS) 링크를 통해 기지국과 연결되어 있고, 사이드링크(sidelink)를 통해 제 2 UE와 연결되고, 상기 프로세서는, 상기 Uu 링크에서 RLF가 검출된 경우, 상기 RLF 복구 절차를 수행하기 위한 경로를 결정하고; 및 상기 결정된 경로를 통해 상기 RLF를 복구하기 위하여 RRC 연결 재확립(re-establishment) 절차를 수행하도록 설정되며, 상기 RLF 복구 절차를 수행하기 위한 경로는 상기 제 1 UE의 데이터 특성(data characteristic)과 관련된 요소(factor)에 기초하여 결정되고, 상기 결정된 경로는 상기 Uu 링크 또는 상기 사이드링크(sidelink)인 것을 특징으로 한다.
본 명세서는 RSRP 뿐만 아니라, 5G 등 차세대 통신 시스템에서 고려되는 서비스 플로우(service flow) 관련 파라미터를 적용하여 경로를 재선택함으로써, 5G 요구 사항에 맞는 데이터의 송수신을 구현할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 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 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 E-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)의 네트워크 구조의 일 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 E-UTRAN 및 EPC의 구조를 예시한다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol) 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 물리 채널의 구조를 간략히 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 사이드링크 UE 정보(sidelinkUEInformation)을 송수신하는 절차의 일례를 나타낸다.
도 7은 본 명세서에서 제안하는 사이드링크 RAT 타입을 기지국으로 알려주기 위한 방법의 일례를 나타낸 도이다.
도 8은 본 명세서에서 제안하는 NB-IoT 네트워크에서 RLF가 발생할 때, 경로 재선택 절차의 일례를 나타낸 도이다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는 단말에 의한 경로 재선택 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
도 10은 IAB 토폴로지 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 11은 인-밴드 및 아웃-밴드 IAB의 일례를 나타낸 도이다.
도 12는 NR 네트워크에서 path reselection이 필요한 상황의 일례를 나타낸 도이다.
도 13은 본 명세서에서 제안하는 NR 네트워크의 일례를 나타낸 도이다.
도 14는 본 명세서에서 제안하는 단말에 의한 경로 재선택 방법의 또 다른 일례를 나타낸 순서도이다.
도 15는 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 17은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 RF 모듈의 일례를 나타낸 도이다.
도 18은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 RF 모듈의 또 다른 일례를 나타낸 도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point), gNB(general NB) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시 예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 E-UTRAN(evolved universal terrestrial radio access network)의 네트워크 구조의 일 예를 나타낸다.
E-UTRAN 시스템은 기존 UTRAN 시스템에서 진화한 시스템으로, 예를 들어, 3GPP LTE/LTE-A 시스템일 수 있다. 통신 네트워크는 IMS 및 패킷 데이터를 통해 음성(voice)(예를 들어, VoIP(Voice over Internet Protocol))과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위하여 광범위하게 배치된다.
도 1을 참조하면, E-UMTS 네트워크는 E-UTRAN, EPC 및 하나 이상의 UE를 포함한다. E-UTRAN은 단말에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane) 프로토콜을 제공하는 eNB들로 구성되고, eNB들은 X2 인터페이스를 통해 연결된다.
X2 사용자 평면 인터페이스(X2-U)는 eNB들 사이에 정의된다. X2-U 인터페이스는 사용자 평면 PDU(packet data unit)의 보장되지 않은 전달(non guaranteed delivery)을 제공한다. X2 제어 평면 인터페이스(X2-CP)는 두 개의 이웃 eNB 사이에 정의된다. X2-CP는 eNB 간의 컨텍스트(context) 전달, 소스 eNB와 타겟 eNB 사이의 사용자 평면 터널의 제어, 핸드오버 관련 메시지의 전달, 상향링크 부하 관리 등의 기능을 수행한다.
eNB은 무선인터페이스를 통해 단말과 연결되고 S1 인터페이스를 통해 EPC(evolved packet core)에 연결된다.
S1 사용자 평면 인터페이스(S1-U)는 eNB와 서빙 게이트웨이(S-GW: serving gateway) 사이에 정의된다. S1 제어 평면 인터페이스(S1-MME)는 eNB와 이동성 관리 개체(MME: mobility management entity) 사이에 정의된다. S1 인터페이스는 EPS(evolved packet system) 베어러 서비스 관리 기능, NAS(non-access stratum) 시그널링 트랜스포트 기능, 네트워크 쉐어링, MME 부하 밸런싱 기능 등을 수행한다. S1 인터페이스는 eNB와 MME/S-GW 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.
MME는 NAS 시그널링 보안(security), AS(Access Stratum) 보안(security) 제어, 3GPP 액세스 네트워크 간 이동성을 지원하기 위한 CN(Core Network) 노드 간(Inter-CN) 시그널링, (페이징 재전송의 수행 및 제어 포함하여) 아이들(IDLE) 모드 UE 접근성(reachability), (아이들 및 액티브 모드 단말을 위한) 트래킹 영역 식별자(TAI: Tracking Area Identity) 관리, PDN GW 및 SGW 선택, MME가 변경되는 핸드오버를 위한 MME 선택, 2G 또는 3G 3GPP 액세스 네트워크로의 핸드오버를 위한 SGSN 선택, 로밍(roaming), 인증(authentication), 전용 베어러 확립(dedicated bearer establishment)를 포함하는 베어러 관리 기능, 공공 경고 시스템(PWS: Public Warning System)(지진 및 쓰나미 경고 시스템(ETWS: Earthquake and Tsunami Warning System) 및 상용 모바일 경고 시스템(CMAS: Commercial Mobile Alert System) 포함) 메시지 전송의 지원 등의 다양한 기능을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 E-UTRAN 및 EPC의 구조를 예시한다.
도 2를 참조하면, eNB는 게이트웨이(예를 들어, MME)의 선택, 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 활성(activation) 동안 게이트웨이로의 라우팅, 방송 채널(BCH: broadcast channel)의 스케줄링 및 전송, 상향링크 및 하향링크에서 UE로 동적 자원 할당, 그리고 LTE_ACTIVE 상태에서 이동성 제어 연결의 기능을 수행할 수 있다. 상술한 바와 같이, EPC 내에서 게이트웨이는 페이징 개시(origination), LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 평면(user plane)의 암호화(ciphering), 시스템 구조 진화(SAE: System Architecture Evolution) 베어러 제어, 그리고 NAS 시그널링의 암호화(ciphering) 및 무결성(integrity) 보호의 기능을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol) 구조를 나타낸다.
도 3(a)는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타내고, 도 3(b)는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 통신 시스템의 기술분야에 공지된 널리 알려진 개방형 시스템 간 상호접속(OSI: open system interconnection) 표준 모델의 하위 3 계층에 기초하여 제1 계층(L1), 제2 계층 (L2) 및 제3 계층 (L3)으로 분할될 수 있다. 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(physical layer), 데이터링크 계층(data link layer) 및 네트워크 계층(network layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터 정보 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack) 사용자 평면(user plane)과 제어신호(signaling) 전달을 위한 프로토콜 스택인 제어 평면(control plane)으로 구분된다.
제어평면은 단말과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자 평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다. 이하, 무선 프로토콜의 제어평면과 사용자평면의 각 계층을 설명한다.
제1 계층(L1)인 물리 계층(PHY: physical layer)은 물리 채널(physical channel)을 사용함으로써 상위 계층으로의 정보 송신 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리 계층은 상위 레벨에 위치한 매체 접속 제어(MAC: medium access control) 계층으로 전송 채널(transport channel)을 통하여 연결되고, 전송 채널을 통하여 MAC 계층과 물리 계층 사이에서 데이터가 전송된다. 전송 채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다. 그리고, 서로 다른 물리 계층 사이, 송신단의 물리 계층과 수신단의 물리 계층 간에는 물리 채널(physical channel)을 통해 데이터가 전송된다. 물리 계층은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다.
물리 계층에서 사용되는 몇몇 물리 제어 채널들이 있다. 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH: physical downlink control channel)는 단말에게 페이징 채널(PCH: paging channel)와 하향링크 공유 채널(DL-SCH: downlink shared channel)의 자원 할당 및 상향링크 공유 채널(UL-SCH: uplink shared channel)과 관련된 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 알려준다. 또한, PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 승인(UL grant)를 나를 수 있다. 물리 제어 포맷 지시자 채널(PCFICH: physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심볼의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. 물리 HARQ 지시자 채널(PHICH: physical HARQ indicator channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK(acknowledge)/NACK(non-acknowledge) 신호를 나른다. 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH: physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK, 스케줄링 요청 및 채널 품질 지시자(CQI: channel quality indicator) 등과 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH: physical uplink shared channel)은 UL-SCH을 나른다.
제2 계층(L2)의 MAC 계층은 논리 채널(logical channel)을 통하여 상위 계층인 무선 링크 제어(RLC: radio link control) 계층에게 서비스를 제공한다. 또한, MAC 계층은 논리 채널과 전송 채널 간의 맵핑 및 논리 채널에 속하는 MAC 서비스 데이터 유닛(SDU: service data unit)의 전송 채널 상에 물리 채널로 제공되는 전송 블록(transport block)으로의 다중화/역다중화 기능을 포함한다.
제2 계층(L2)의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)을 포함한다. 무선 베어러(RB: radio bearer)가 요구하는 다양한 QoS(quality of service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명 모드(TM: transparent mode), 비확인 모드(UM: unacknowledged mode) 및 확인 모드(AM: acknowledge mode)의 세 가지의 동작 모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다. 한편, MAC 계층이 RLC 기능을 수행하는 경우에 RLC 계층은 MAC 계층의 기능 블록으로 포함될 수 있다.
제2 계층(L2)의 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(PDCP: packet data convergence protocol) 계층은 사용자 평면에서 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering) 기능을 수행한다. 헤더 압축 기능은 작은 대역폭을 가지는 무선 인터페이스를 통하여 IPv4(internet protocol version 4) 또는 IPv6(internet protocol version 6)와 같은 인터넷 프로토콜(IP: internet protocol) 패킷을 효율적으로 전송되게 하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어 정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄이는 기능을 의미한다. 제어 평면에서의 PDCP 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)을 포함한다.
제3 계층(L3)의 최하위 부분에 위치한 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 계층은 제어 평면에만 정의된다. RRC 계층은 단말과 네트워크 간의 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 단말과 네트워크는 RRC 계층을 통해 RRC 메시지를 서로 교환한다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련하여 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널을 제어한다. 무선 베어러는 단말과 네트워크 사이의 데이터 전송을 위하여 제2 계층(L2)에 의하여 제공되는 논리적인 경로를 의미한다. 무선 베어러가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 것을 의미한다. 무선 베어러는 다시 시그널링 무선 베어러(SRB: signaling RB)와 데이터 무선 베어러(DRB: data RB) 두 가지로 나눠 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(non-access stratum) 계층은 세션 관리(session management)와 이동성 관리(mobility management) 등의 기능을 수행한다.
기지국을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널(downlink transport channel)은 시스템 정보를 전송하는 방송 채널(BCH: broadcast channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH, 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 DL-SCH 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 DL-SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 멀티캐스트 채널(MCH: multicast channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널(uplink transport channel)로는 초기 제어메시지를 전송하는 랜덤 액세스 채널(RACH: random access channel), 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 UL-SCH(uplink shared channel)가 있다.
논리 채널(logical channel)은 전송 채널의 상위에 있으며, 전송 채널에 맵핑된다. 논리 채널은 제어 영역 정보의 전달을 위한 제어 채널과 사용자 영역 정보의 전달을 위한 트래픽 채널로 구분될 수 있다. 제어 채널로는 방송 제어 채널(BCCH: broadcast control channel), 페이징 제어 채널(PCCH: paging control channel), 공통 제어 채널(CCCH: common control channel), 전용 제어 채널(DCCH: dedicated control channel), 멀티캐스트 제어 채널(MCCH: multicast control channel) 등이 있다. 트래픽 채널로는 전용 트래픽 채널(DTCH: dedicated traffic channel), 멀티캐스트 트래픽 채널(MTCH: multicast traffic channel) 등이 있다. PCCH는 페이징 정보를 전달하는 하향링크 채널이고, 네트워크가 UE가 속한 셀을 모를 때 사용된다. CCCH는 네트워크와의 RRC 연결을 가지지 않는 UE에 의해 사용된다. MCCH 네트워크로부터 UE로의 MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service) 제어 정보를 전달하기 위하여 사용되는 점-대-다점(point-to-multipoint) 하향링크 채널이다. DCCH는 UE와 네트워크 간에 전용 제어 정보를 전달하는 RRC 연결을 가지는 단말에 의해 사용되는 일-대-일(point-to-point) 양방향(bi-directional) 채널이다. DTCH는 상향링크 및 하향링크에서 존재할 수 있는 사용자 정보를 전달하기 위하여 하나의 단말에 전용되는 일-대-일(point-to-point) 채널이다. MTCH는 네트워크로부터 UE로의 트래픽 데이터를 전달하기 위하여 일-대-다(point-to-multipoint) 하향링크 채널이다.
논리 채널(logical channel)과 전송 채널(transport channel) 간 상향링크 연결의 경우, DCCH는 UL-SCH과 매핑될 수 있고, DTCH는 UL-SCH와 매핑될 수 있으며, CCCH는 UL-SCH와 매핑될 수 있다. 논리 채널(logical channel)과 전송 채널(transport channel) 간 하향링크 연결의 경우, BCCH는 BCH 또는 DL-SCH와 매핑될 수 있고, PCCH는 PCH와 매핑될 수 있으며, DCCH는 DL-SCH와 매핑될 수 있으며, DTCH는 DL-SCH와 매핑될 수 있으며, MCCH는 MCH와 매핑될 수 있으며, MTCH는 MCH와 매핑될 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 물리 채널의 구조를 간략히 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 물리 채널은 주파수 영역(frequency domain)에서 하나 이상의 서브캐리어와 시간 영역(time domain)에서 하나 이상의 심볼로 구성되는 무선 자원을 통해 시그널링 및 데이터를 전달한다.
1.0ms 길이를 가지는 하나의 서브프레임은 복수의 심볼로 구성된다. 서브프레임의 특정 심볼(들)(예를 들어, 서브프레임의 첫번째 심볼)은 PDCCH를 위해 사용될 수 있다. PDCCH는 동적으로 할당되는 자원에 대한 정보(예를 들어, 자원 블록(Resource Block), 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 등)를 나른다.
랜덤 액세스 절차(Random Access Procedure)
이하에서는 LTE/LTE-A 시스템에서 제공하는 랜덤 액세스 절차(random access procedure)에 대해 살펴본다.
랜덤 액세스 절차는 단말이 기지국과의 RRC 연결(RRC Connection)이 없어, RRC 아이들 상태에서 초기 접속 (initial access)을 수행하는 경우, RRC 연결 재-확립 절차(RRC connection re-establishment procedure)를 수행하는 경우 등에 수행된다.
LTE/LTE-A 시스템에서는 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble, RACH preamble)을 선택하는 과정에서, 특정한 집합 안에서 단말이 임의로 하나의 프리앰블을 선택하여 사용하는 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차(contention based random access procedure)과 기지국이 특정 단말에게만 할당해준 랜덤 액세스 프리앰블을 사용하는 비 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차(non-contention based random access procedure)을 모두 제공한다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 경쟁 기반 랜덤 액세스 절차를 설명하기 위한 도면이다.
(1) 제1 메시지(Msg 1, message 1)
먼저, 단말은 시스템 정보(system information) 또는 핸드오버 명령(handover command)을 통해 지시된 랜덤 액세스 프리앰블의 집합에서 임의로(randomly) 하나의 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble, RACH preamble)을 선택하고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH(physical RACH) 자원을 선택하여 전송한다.
단말로부터 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 기지국은 프리앰블을 디코딩하고, RA-RNTI를 획득한다. 랜덤 액세스 프리앰블이 전송된 PRACH와 관련된 RA-RNTI는 해당 단말이 전송한 랜덤 액세스 프리앰블의 시간-주파수 자원에 따라 결정된다.
(2) 제2 메시지(Msg 2, message 2)
기지국은 제1 메시지 상의 프리앰블을 통해서 획득한 RA-RNTI로 지시(address)되는 랜덤 액세스 응답(random access response)을 단말로 전송한다. 랜덤 액세스 응답에는 랜덤 액세스 프리앰블 구분자/식별자(RA preamble index/identifier), 상향링크 무선자원을 알려주는 상향링크 승인(UL grant), 임시 셀 식별자(TC-RNTI: Temporary Cell RNTI) 그리고 시간 동기 값(TAC: time alignment command)들이 포함될 수 있다. TAC는 기지국이 단말에게 상향링크 시간 정렬(time alignment)을 유지하기 위해 보내는 시간 동기 값을 지시하는 정보이다. 단말은 상기 시간 동기 값을 이용하여, 상향링크 전송 타이밍을 갱신한다. 단말이 시간 동기를 갱신하면, 시간 동기 타이머(time alignment timer)를 개시 또는 재시작한다. UL grant는 후술하는 스케줄링 메시지(제3 메시지)의 전송에 사용되는 상향링크 자원 할당 및 TPC(transmit power command)를 포함한다. TPC는 스케줄링된 PUSCH를 위한 전송 파워의 결정에 사용된다.
단말은 랜덤 액세스 프리앰블을 전송 후에, 기지국이 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 랜덤 액세스 응답 윈도우(random access response window) 내에서 자신의 랜덤 액세스 응답(random access response)의 수신을 시도하며, PRACH에 대응되는 RA-RNTI로 마스킹된 PDCCH를 검출하고, 검출된 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH를 수신하게 된다. 랜덤 액세스 응답 정보는 MAC PDU(MAC packet data unit)의 형식으로 전송될 수 있으며, 상기 MAC PDU는 PDSCH을 통해 전달될 수 있다.
단말은 기지국에 전송하였던 랜덤 액세스 프리앰블과 동일한 랜덤 액세스 프리앰블 구분자/식별자를 가지는 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면, 랜덤 액세스 응답의 모니터링을 중지한다. 반면, 랜덤 액세스 응답 윈도우가 종료될 때까지 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하지 못하거나, 기지국에 전송하였던 랜덤 액세스 프리앰블과 동일한 랜덤 액세스 프리앰블 구분자를 가지는 유효한 랜덤 액세스 응답을 수신하지 못한 경우 랜덤 액세스 응답의 수신은 실패하였다고 간주되고, 이후 단말은 프리앰블 재전송을 수행할 수 있다.
(3) 제3 메시지(Msg 3, message 3)
단말이 자신에게 유효한 랜덤 액세스 응답을 수신한 경우에는, 상기 랜덤 액세스 응답에 포함된 정보들을 각각 처리한다. 즉, 단말은 TAC을 적용시키고, TC-RNTI를 저장한다. 또한, UL grant를 이용하여, 단말의 버퍼에 저장된 데이터 또는 새롭게 생성된 데이터를 기지국으로 전송한다.
단말의 최초 접속의 경우, RRC 계층에서 생성되어 CCCH를 통해 전달된 RRC 연결 요청(RRC Connection Request)이 제3 메시지에 포함되어 전송될 수 있으며, RRC 연결 재확립 절차의 경우 RRC 계층에서 생성되어 CCCH를 통해 전달된 RRC 연결 재확립 요청(RRC Connection Re-establishment Request)이 제3 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 또한, NAS 접속 요청 메시지를 포함할 수도 있다.
제3 메시지는 단말의 식별자가 포함되어야 한다. 단말의 식별자를 포함시키는 방법으로는 두 가지 방법이 존재한다. 첫 번째 방법은 단말이 상기 랜덤 액세스 절차 이전에 이미 해당 셀에서 할당 받은 유효한 셀 식별자(C-RNTI)를 가지고 있었다면, 단말은 상기 UL grant에 대응하는 상향링크 전송 신호를 통해 자신의 셀 식별자를 전송한다. 반면에, 만약 랜덤 액세스 절차 이전에 유효한 셀 식별자를 할당 받지 못하였다면, 단말은 자신의 고유 식별자(예를 들면, S-TMSI(SAE temporary mobile subscriber identity) 또는 임의 값(random number))를 포함하여 전송한다. 일반적으로 상기의 고유 식별자는 C-RNTI보다 길다.
단말은 상기 UL grant에 대응하는 데이터를 전송하였다면, 충돌 해결을 위한 타이머(contention resolution timer)를 개시한다.
(4) 제4 메시지(Msg 4, message 4)
기지국은 단말로부터 제3 메시지를 통해 해당 단말의 C-RNTI를 수신한 경우 수신한 C-RNTI를 이용하여 단말에게 제4 메시지를 전송한다. 반면, 단말로부터 제3 메시지를 통해 상기 고유 식별자(즉, S-TMSI 또는 임의 값(random number))를 수신한 경우, 랜덤 액세스 응답에서 해당 단말에게 할당한 TC-RNTI를 이용하여 제4 메시지를 단말에게 전송한다. 일례로, 제4 메시지는 RRC 연결 설정 메시지(RRC Connection Setup)가 포함할 수 있다.
단말은 랜덤 액세스 응답에 포함된 UL grant를 통해 자신의 식별자를 포함한 데이터를 전송한 이후, 충돌 해결을 위해 기지국의 지시를 기다린다. 즉, 특정 메시지를 수신하기 위해 PDCCH의 수신을 시도한다. 상기 PDCCH를 수신하는 방법에 있어서도 두 가지 방법이 존재한다. 앞에서 언급한 바와 같이 상기 UL grant에 대응하여 전송된 제3 메시지가 자신의 식별자가 C-RNTI인 경우, 자신의 C-RNTI를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도하고, 상기 식별자가 고유 식별자(즉, S-TMSI 또는 임의 값(random number))인 경우에는, 랜덤 액세스 응답에 포함된 TC-RNTI를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도한다. 그 후, 전자의 경우, 만약 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 자신의 C-RNTI를 통해 PDCCH를 수신한 경우에, 단말은 정상적으로 랜덤 액세스 절차가 수행되었다고 판단하고, 랜덤 액세스 절차를 종료한다. 후자의 경우에는 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 TC-RNTI를 통해 PDCCH를 수신하였다면, 상기 PDCCH가 지시하는 PDSCH이 전달하는 데이터를 확인한다. 만약 상기 데이터의 내용에 자신의 고유 식별자가 포함되어 있다면, 단말은 정상적으로 랜덤 액세스 절차가 수행되었다고 판단하고, 랜덤 액세스 절차를 종료한다. 제4 메시지를 통해 단말은 C-RNTI를 획득하고, 이후 단말과 네트워크는 C-RNTI를 이용하여 단말 특정 메시지(dedicated message)를 송수신하게 된다.
한편, 비경쟁 기반 임의접속 과정에서의 동작은 도 5에 도시된 경쟁 기반 임의접속 과정과 달리 제1 메시지 전송 및 제2 메시지 전송만으로 임의접속 절차가 종료되게 된다. 다만, 제1 메시지로서 단말이 기지국에 임의접속 프리앰블을 전송하기 전에 단말은 기지국으로부터 임의접속 프리앰블을 할당받게 되며, 이 할당받은 임의접속 프리앰블을 기지국에 제1 메시지로서 전송하고, 기지국으로부터 임의접속 응답을 수신함으로써 임의접속 절차가 종료되게 된다.
RRC 연결 재확립(RRC connection re-establishment) 절차
이하에서는 RRC 연결 재확립(RRC connection re-establishment) 절차에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 RRC 연결 재확립 절차의 일 예를 나타낸 도이다.
도 6을 참조하면, 단말은 SRB 0(Signaling Radio Bearer #0)을 제외한 설정되어 있던 모든 무선 베어러(radio bearer) 사용을 중단하고, AS(Access Stratum)의 각종 부계층(sub-layer)을 초기화 시킨다(S610).
또한, 각 부계층 및 물리 계층을 기본 구성(default configuration)으로 설정한다. 이와 같은 과정중에 단말은 RRC 연결 상태를 유지한다.
단말은 RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 위한 셀 선택 절차를 수행한다(S620). RRC 연결 재확립 절차 중 셀 선택 절차는 단말이 RRC 연결 상태를 유지하고 있음에도 불구하고, 단말이 RRC 아이들 상태에서 수행하는 셀 선택 절차와 동일하게 수행될 수 있다.
단말은 셀 선택 절차를 수행한 후 해당 셀의 시스템 정보를 확인하여 해당 셀이 적합한 셀인지 여부를 판단한다(S630). 만약 선택된 셀이 적절한 E-UTRAN 셀이라고 판단된 경우, 단말은 해당 셀로 RRC 연결 재확립 요청 메시지(RRC connection reestablishment request message)를 전송한다(S640).
한편, RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 위한 셀 선택 절차를 통하여 선택된 셀이 E-UTRAN 이외의 다른 RAT을 사용하는 셀이라고 판단된 경우, RRC 연결 재확립 절차를 중단되고, 단말은 RRC 아이들 상태로 진입한다(enter)(S650).
단말은 셀 선택 절차 및 선택한 셀의 시스템 정보 수신을 통하여 셀의 적절성 확인은 제한된 시간 내에 마치도록 구현될 수 있다. 이를 위해 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 개시함에 따라 타이머를 구동(run)시킬 수 있다. 타이머는 단말이 적합한 셀을 선택하였다고 판단된 경우 중단될 수 있다. 타이머가 만료된 경우 단말은 RRC 연결 재확립 절차가 실패하였음을 간주하고 RRC 아이들 상태로 진입할 수 있다. 이 타이머를 이하에서 무선 링크 실패(radio link failure) 타이머라고 언급하도록 한다. LTE 스펙 TS 36.331에서는 T311이라는 이름의 타이머가 무선 링크 실패 타이머로 활용될 수 있다. 단말은 이 타이머의 설정 값을 서빙 셀의 시스템 정보로부터 획득할 수 있다.
단말로부터 RRC 연결 재확립 요청 메시지를 수신하고 요청을 수락한 경우, 셀은 단말에게 RRC 연결 재확립 메시지(RRC connection reestablishment message)를 전송한다.
셀로부터 RRC 연결 재확립 메시지를 수신한 단말은 SRB1에 대한 PDCP 부계층과 RLC 부계층을 재구성한다. 또한 보안 설정과 관련된 각종 키 값들을 다시 계산하고, 보안을 담당하는 PDCP 부계층을 새로 계산한 보안키 값들로 재구성한다.
이를 통해 단말과 셀간 SRB 1이 개방되고 RRC 제어 메시지를 주고 받을 수 있게 된다. 단말은 SRB1의 재개를 완료하고, 셀로 RRC 연결 재확립 절차가 완료되었다는 RRC 연결 재확립 완료 메시지(RRC connection reestablishment complete message)를 전송한다(S660).
반면, 단말로부터 RRC 연결 재확립 요청 메시지를 수신하고 요청을 수락하지 않은 경우, 셀은 단말에게 RRC 연결 재확립 거절 메시지(RRC connection reestablishment reject message)를 전송한다.
RRC 연결 재확립 절차가 성공적으로 수행되면, 셀과 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 수행한다. 이를 통하여 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 전의 상태를 회복하고, 서비스의 연속성을 최대한 보장한다.
사이드링크 통신 모니터링(sidelink communication monitoring)
도 7은 사이드링크 UE 정보(sidelinkUEInformation)을 송수신하는 절차의 일례를 나타낸다.
이 절차의 목적은 UE가 사이드링크 통신 또는 디스커버리 수신에 더 관심이 있거나 또는 더 이상 관심이 없다는 것을 E-UTRAN에 알리고, 사이드링크 통신 또는 디스커버리 알림 또는 V2X 사이드링크 통신 또는 사이드링크 디스커비리 갭(gap)을 위한 송신 자원의 할당 또는 해지(release)를 요청할 뿐만 아니라 V2X 사이드링크 통신을 수신하고 그리고, 인터-주파수(inter-frequency) / PLMN 셀의 시스템 정보로부터 사이드링크 디스커버리와 관련된 파라미터를 보고하는 것이다.
다음으로, Sidelink communication monitoring에 대해 살펴본다.
사이드링크 통신을 수신하기 위해 상위 계층에 의해 구성된 사이드링크 통신이 가능한 UE는:
1> 사이드링크 통신 동작 조건이 충족되면:
2> 사이드링크 통신에 사용되는 주파수 범위에 있는 경우:
3> 사이드링크 통신 수신을 위해 선택된 셀이 commRxPool을 포함한 SystemInformationBlockType18을 방송하면:
4> 사이드링크 제어 정보와 commRxPool에 의해 지시되는 자원 풀을 사용하는 대응하는 데이터를 모니터링하도록 하위 계층을 구성한다.
만약 commRxPool이 rxParametersNCell을 포함하는 하나 이상의 항목들(entries)을 포함하는 경우, 연관된 PSS(Primary Synchronization Signal) / SSS (Secondary Synchronization Signal) 또는 SLSS(Sidelink Synchronization Signal) ID가 감지되면 UE는 이러한 항목만 모니터링 할 수 있다. 이러한 풀을 모니터링할 때, UE는 관계된 PSS / SSS 또는 SLSS의 타이밍을 적용한다.
2> 그 밖에, 사이드링크 캐리어(즉, 사이드링크 통신에 사용되는 주파수)의 커버리지를 벗어나는 경우:
3> UE는 미리 구성된 리소스 풀을 사용하여 사이드링크 제어 정보 및 해당 데이터를 모니터링하도록 하위 계층을 구성한다.
여기서, UE는 선택된 SyncRef UE의 타이밍에 따라 또는 UE가 자신의 타이밍에 기초하여 선택된 SyncRef UE를 가지지 않는지 여부를 모니터링할 수 있다.
사이드링크 통신 전송(Sidelink communication transmission)
Non-relay 관련 사이드링크 통신을 송신하기 위해 상위 계층으로 구성되고, 송신될 관련 데이터를 갖는 사이드링크 통신이 가능한 UE, 또는 relay 관련 사이드링크 통신을 송신하도록 상위 계층에 의해 구성되고 relay 관련 사이드링크 통신에 대한 조건들을 만족하는 UE는:
1> 사이드링크 통신 동작에 대한 조건을 만족하면:
2> 사이드링크 통신에 사용되는 주파수 범위에 있는 경우:
3> UE가 RRC_CONNECTED 상태이고, 사이드링크 통신을 위해 PCell을 사용하는 경우:
4> UE가, 물리 계층 문제(physical layer problem) 또는 무선 링크 실패(radio link failure)가 검출된 현재의 PCell / PCell에 의해, scheduled commTxResources로 구성되어 있는 경우:
5> T310 또는 T311이 실행 중인 경우; 그리고, UE가 물리 계층 문제 또는 무선 링크 실패를 검출한 PCell이 commTxPoolExceptional을 포함하는 SystemInformationBlockType18을 브로드캐스트하면; 또는
5> T301이 실행 중이고 UE가 연결 재구성을 시작한 셀이 commTxPoolExceptional을 포함한 SystemInformationBlockType18을 브로드캐스트하면:
6> commTxPoolExceptional의 첫 번째 항목에서 표시된 자원 풀을 사용하여 사이드링크 제어 정보와 해당 데이터를 전송하도록 하위 계층을 구성한다.
5> 그 밖에:
6> 사이드링크 통신을 위한 전송 자원을 할당하기 위해 E-UTRAN을 요구하도록 하위 계층을 구성한다;
4> 그 밖에 UE가 commTxPoolNormalDedicated 또는 commTxPoolNormalDedicatedExt로 구성된 경우:
5> commTxPoolNormalDedicated 또는 commTxPoolNormalDedicatedExt의 항목에 priorityList가 포함된 경우:
6> commTxPoolNormalDedicated 또는 commTxPoolNormalDedicatedExt에 의해 지시되는 자원의 하나 이상의 풀을 사용하여 사이드 링크 제어 정보 및 대응하는 데이터를 전송하도록 하위 계층을 구성한다.즉, 이 필드의 모든 엔트리들을 하위 계층으로 지시한다.
5> 그 밖에:
6> commTxPoolNormalDedicated의 첫 번째 항목에 표시된 리소스 풀을 사용하여 사이드링크 제어 정보와 해당 데이터를 전송하도록 하위 계층을 구성한다.
3> 그 밖에(즉, RRC_IDLE의 사이드링크 통신 또는 RRC_CONNECTED의 PCell 이외의 셀):
4> 사이드링크 통신 전송을 위해 선택된 셀이 SystemInformationBlockType18을 브로드캐스트하는 경우:
5> SystemInformationBlockType18에 commTxPoolNormalCommon이 포함 된 경우:
6> commTxPoolNormalCommon 또는 commTxPoolNormalCommonExt의 항목에 priorityList가 포함된 경우:
7> commTxPoolNormalCommon 및/또는 commTxPoolNormalCommonExt에 의해 지시되는 하나 이상의 자원 풀을 사용하여 사이드링크 제어 정보 및 대응하는 데이터를 전송하도록 하위 계층을 구성한다. 즉, 이들 필드의 모든 엔트리들을 하위 계층으로 지시한다.
6> 그 밖에:
7> commTxPoolNormalCommon의 첫 번째 항목에 표시된 리소스 풀을 사용하여 사이드링크 제어 정보와 해당 데이터를 전송하도록 하위 계층을 구성한다.
5> 그 밖에 SystemInformationBlockType18에 commTxPoolExceptional이 포함된 경우:
6> UE가 연결 설정을 개시하는 순간부터 sl-CommConfig를 포함하는 RRCConnectionReconfiguration을 수신할 때까지 또는 RRCConnectionRelease 또는 RRCConnectionReject를 수신할 때까지;
7> commTxPoolExceptional의 첫 번째 항목에 표시된 리소스 풀을 사용하여 사이드링크 제어 정보와 해당 데이터를 전송하도록 하위 계층을 구성한다.
2> 그 밖에 (즉, 사이드링크 캐리어의 커버리지를 벗어난 경우):
3> SL-Preconfiguration의 preconfigComm 항목에 priorityList가 포함되어 있는 경우:
4> preconfigComm에 의해 지시되는 하나 또는 그 이상의 자원 풀들을 사용하여 사이드링크 제어 정보 및 해당 데이터를 전송하도록 하위 계층을 구성한다. 즉, 이 필드의 모든 entries을 하위 계층으로 그리고, 선택된 SyncRef UE의 타이밍에 따라 지시하거나 또는 UE가 선택된 SyncRef UE를 가지지 않는 경우 UE들 자신의 타이밍에 기초하여 지시한다;
3> 그 밖에:
4> 사전 구성된 리소스 풀을 사용하여 사이드링크 제어 정보와 해당 데이터를 전송하도록 하위 계층을 구성한다.
Relay 관련 사이드링크 통신의 조건은 다음과 같다.
1> 전송이 사이드링크 relay 통신에 관련된 경우; UE는 사이드링크 relay 또는 사이드링크 remote 동작이 가능하다:
2> UE가 RRC_IDLE에 있는 경우; UE가 선택된 사이드링크 relay UE를 갖는 경우: 아래 조건이 충족되는 경우에만, 특정 자원들을 사용하여 사이드링크 제어 정보 및 대응하는 데이터를 송신하도록 하위 계층을 구성한다:
3> 사이드링크 remote UE 임계 조건이 충족되면; UE가 SystemInformationBlockType18에 포함된 리소스 풀(예 : commTxPoolNormalCommon, commTxPoolNormalCommonExt 또는 commTxPoolExceptional)을 사용하여 하위 계층을 구성한 경우 commTxAllowRelayCommon은 SystemInformationBlockType18에 포함된다.
2> UE가 RRC_CONNECTED 상태에 있는 경우 : 아래 조건이 충족되는 경우에만 특정 자원을 사용하여 사이드링크 제어 정보 및 해당 데이터를 전송하도록 하위 계층을 구성한다.
3> 만약 UE가 전용 시그널링 (즉, commTxResources)에 의해 제공되는 리소스로 하위 계층을 구성하면; UE는 'true'로 설정된 commTxAllowRelayDedicated로 구성된다.
Relay 동작을 위한 기술은 다양한 링크(즉, Uu(UE-to-UMTS) 및 PC5(Prose Communication 5, Proximity Communication 5)를 통해 수행될 수 있다.
즉, Relay 동작은 다양한 네트워크(즉, NB-IoT(Narrow Band-Internet of Things) 또는 NR(New Radio Access))에 적용될 수 있다.
후술할 도 8과 같이, NB-IoT 네트워크에서, remote UE는 relay UE와 연결(또는 접속)될 수 있고, 네트워크(또는 eNB)와 연결될 수 있다.
L2 relay에 기초하여, eNB는 relay UE 및 remote UE의 UE context (예를 들어, RRC) 모두를 저장해야 한다.
따라서, remote UE는 직접 접속 (즉, eNB와의 Uu 인터페이스) 또는 간접 접속 (즉, relay UE와의 PC5 인터페이스) 중 어느 하나를 확립하여 데이터를 전송할 수 있다.
Remote UE는 두 연결(Uu, PC5)를 지원할 수 있고, 각 연결 간의 경로 (재)선택(route(또는 path) (re)selection)도 지원되기 때문에 갑작스러운 무선 링크 실패 (RLF)가 감지되는 경우, 적절한 경로 재선택이 필요하다.
각 remote UE의 경우, 제한된 RF chain capacity 때문에 특히, coverage 영역을 향상 시키는데 Uu 링크를 사용하는 데 문제가 있을 수 있다.
또한, NR 네트워크에서도 앞서 살핀 경로 재선택 문제가 발생할 수 있다.
NR 네트워크 노드 (예를 들어, IAB(Integrated Access and Backhaul) 노드)는 멀티-홉(multi-hop)을 형성하도록 연결될 수 있기 때문에, 적절한 경로가 선택되어야 한다. 이와 관련된 보다 구체적인 부분은 후술하기로 한다.
이러한 경로 (재)선택 방법은 서비스 연속성(service continuity)를 지원하기 위해 필요하며, RLF는 NR 노드들 사이에서 발생한다.
그러나, legacy 경로 재선택 절차는 RSRP(Reference Signal Received Power)에 기초한 경로 재선택 조건으로만 고려되므로, 예상치 못한 다양한 RLF 발생을 다루지는 못한다.
또한, legacy 경로 재선택 절차에서는, remote UE 및 NR node의 다양한 데이터 특성 (예를 들어, 5QI(5G QoS Indicator), QCI(QoS Class Identifier) 레벨, 지연 허용, beam 상태 등)이 경로 재선택을 수행하는데 고려되지 않는다.
이하에서, 본 명세서에서 제안하는 RLF 발생 시 device 또는 node가 경로를 재선택하는 방법에 대해 (1) NB-IoT 네트워크와, (2) NR 네트워크로 구분하여 살펴보기로 한다.
제 1 실시 예
제 1 실시 예는 NB-IoT 네트워크에서 경로 재선택 방법에 관한 것이다.
설명하기에 앞서, remote UE는 eNB와의 RRC connection을 가지고 있다고 가정한다.
또한, 제 1 실시 예에서, remote UE 및 relay UE는 NB-IoT UE 또는 NB-IoT device 등으로 표현될 수 있으며, 각각 제 1 NB-IoT device, 제 2 NB-IoT device로 표현될 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 remote UE 및 relay UE로 표현하기로 한다.
Uu 링크(remote UE와 eNB 간 link) 조건은 enhanced coverage 영역에서 remote UE의 제한된 RF capacity로 인해 심각하게 저하될 수 있다.
따라서, Uu 링크에서 갑작스러운 RLF(Radio Link Failure)가 발생될 수 있다.
즉, 제 1 실시 예는 갑작스러운(abrupt) RLF가 remote UE와 eNB 사이의 Uu 링크(link) 상에서 발생하는 경우, remote UE에 의한 경로 재선택 방법을 나타낸다.
구체적으로, remote UE가 Uu link(또는 Uu interface)에서 RLF를 검출하는 경우, remote UE는 RLF를 복구(recover)하기 위해 (연결) 재확립(re-establishment) 절차를 개시한다.
여기서, remote UE는 재확립(re-establishment) 절차가 sidelink에 의해 수행될 수 있는지 여부를 고려한다.
이는, remote UE의 데이터의 다양한 특성들(characteristics)에 기초하여 recovery 절차를 결정할 수 있다.
만약 remote UE의 데이터의 우선 순위(priority)가 낮으면(예: delay tolerant), recovery 절차는 에너지 소비를 줄이기 위해 sidelink를 통해 수행된다.
그렇지 않고, 데이터의 우선 순위가 높은 경우, recovery 절차는 확립된 Uu 링크를 통해 수행된다.
또한, remote UE는 에너지 소비를 줄이기 위해 PC5 연결을 유지하지 않고, 필요한 경우에만(즉, re-establishment 절차 시) PC5 연결의 확립을 개시할 수 있다.
제 1 실시 예 즉, NB-IoT 네트워크에서 경로 재선택 방법은 2가지 방법(방법 1 및 방법 2)에 의해 수행될 수 있다.
방법 1: 다양한 factor들에 의한 경로 재선택
방법 1은 remote UE에 의한 경로 재선택 방법이 QCI, delay, energy 등과 같은 다양한 factor들에 의해 수행되는 것이다.
방법 1에 의한 경로 재선택 방법은 아래와 같은 단계들에 의해 수행되며, 각 단계에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
먼저, remote UE는 eNB와의 RRC connection을 확립(establish)하고, eNB와의 전용 시그널링(dedicated signaling)을 통해 송신 및/또는 수신 자원 설정(configuration)을 eNB로부터 수신한다(제 1 단계).
본 명세서에서 표현되는 'A 및/또는 B'는 'A 또는 B 중 적어도 하나를 포함한다'와 동일한 의미로 해석될 수 있다.
이후, 다양한 factor들 (Uu 또는 PC5)에 대한 path reselection 임계값(threshold)의 기준은 eNB에서 설정된다(2 단계).
이후, remote UE는 Uu connection을 통해 다운링크/업링크 전송을 개시한다(3 단계).
이후, RLF가 Uu 링크에서 발생되고, RLF가 remote UE에 의해 검출된다(4 단계).
이후, 데이터가 PC5를 통해 전송될 것으로 결정된 후, remote UE는 PC5 연결을 확립하기 시작한다고 가정한다(5 단계).
이후, remote UE가 RLF를 검출한 후, remote UE는 RLF를 recover하기 위해 re-establishment를 개시하는 path reselection을 수행한다(6 단계).
이후, remote UE는 path를 reselection하기 위해, remote UE는 아래 사항들을 고려한다(7 단계).
즉, remote UE는 아래 조건들에 따라 sidelink 또는 Uu link를 통해 RLF recovery process를 수행할지 여부를 결정한다.
구체적으로, remote UE는 다음과 같은 경우들에 RLF recovery process를 수행하기 위해 sidelink를 선택한다(7-1 단계).
- 확립된 베어러들의 가장 낮은 QCI 레벨이 임계(threshold) QCI보다 더 높은 경우
- Delay budget (예: PDB(Packet Delay Budget))이 임계 delay보다 더 높은 경우
- 확립된 베어러들의 가장 높은 bearer priority 또는 논리 채널 우선 순위가 임계 우선 순위보다 더 낮은 경우
- 확립된 베어러들의 가장 높은 PPPP(Prose-Per-Packet Priority)가 PPPP 임계값보다 더 높은 경우
- remote UE의 배터리 잔량(remaining battery)가 임계값보다 더 낮은 경우
또한, remote UE는 다음과 같은 경우들에 RLF recovery 과정을 수행하기 위해 Uu 링크를 선택한다(7-2 단계).
- 확립된 베어러들의 가장 낮은 QCI 레벨이 임계 QCI보다 낮거나 또는 동일한 경우
- Delay budget (예를 들어, PDB(Packet Delay Budget))이 임계 delay보다 더 낮거나 또는 동일한 경우
- 확립된 베어러들의 가장 높은 베어러 우선 순위 또는 논리 채널 우선 순위가 임계 우선 순위보다 더 높거나 또는 동일한 경우
- 확립된 베어러들의 가장 높은 PPPP가 PPPP 임계값보다 더 낮거나 또는 동일한 경우
- 상기 remote UE의 배터리 잔량이 임계값보다 더 높거나 또는 동일한 경우
7-2 단계에서 언급한 조건을 만족하여 remote UE가 Uu 링크를 선택하면, 기존의 RRC connection re-establish 절차가 수행된다.
또는 7-1 단계에서 언급한 조건을 만족하여 remote UE가 sidelink를 선택하면, remote UE는 relay UE를 통해 네트워크로 re-establishment request message를 전송한다.
그리고 나서, network는 relay UE를 통해 remote UE로 response message를 전송한다.
RLF가 7-1 단계에서 복구된(recovered) 경우, 후술할 8 단계가 수행되며, RLF가 7-2 단계에서 복구된 경우, 후술할 10 단계가 수행된다.
상기에서, 임계값은 broadcast signaling 또는 dedicated signaling을 통해 제공되거나 또는 기 설정될 수 있다.
8 단계는 아래와 같다.
만약 relay UE가 근처에서 검출되지 않은 경우, remote UE는 path reselection을 수행할 수 없다. 따라서, remote UE는 Uu 링크를 선택한다.
또는, remote UE가 사용하는 서비스를 지원하는 링크된 relay UE가 없는 경우, remote UE는 Uu 링크를 선택한다. 그리고 나서, 10 단계가 수행된다.
만약 relay UE가 근처에서 검출되는 경우, remote UE는 sidelink를 통해 path reselection을 수행할 것을 결정할 수 있다.
따라서, remote UE는 검출된 relay UE와 PC5 연결을 확립한다. 그리고 나서, 9 단계가 수행된다.
이후, remote UE는 relay UE에 의해 relay될 수 있는 데이터를 송신 / 수신할 수 있다(예를 들어, PC5 링크의 경우)(9 단계).
이후, remote UE는 network와 re-establishment 절차를 수행한다(10 단계).
그리고 나서, remote UE는 eNB와(to/from) 데이터를 송/수신할 수 있다.
방법 2: RSRP(Reference Signal Received Power)에 의한 경로 재선택
방법 2는 경로 재선택 방법이 RSRP에 의해 수행되는 방법에 관한 것이며, 구체적으로 아래와 같은 단계들에 의해 수행된다.
먼저, remote UE는 eNB와의 RRC connection을 확립하고, eNB와의 전용 시그널링을 통해 송신 및/또는 수신 자원 configuration을 eNB로부터 수신한다(1 단계).
다음, 경로 재선택 임계값 (Uu 또는 PC5)의 기준은 eNB로부터 설정된다(2 단계).
다음, remote UE는 Uu 연결을 통해 다운링크 / 업링크 전송을 eNB와 시작한다(3 단계).
다음, RLF가 Uu 링크에서 발생하고, RLF가 remote UE에 의해 검출된다(4 단계).
다음, 데이터가 PC5를 통해 전송되기로 결정된 경우, remote UE는 PC5 연결에 대한 확립을 시작한다고 가정한다(5 단계).
다음, remote UE는 RLF를 검출한 이후, remote UE는 RLF를 복구하기 위해 re-establishment 절차를 개시하는 경로 재선택을 수행한다(6 단계).
다음, remote UE에 의한 경로 재선택 수행에 앞서서, remote UE는 수신된 RSRP와 SD(sidelink)-RSRP를 비교한다(7 단계).
7단계는 아래 7-1 단계 내지 7-4 단계에 의해 보다 구체화될 수 있다.
즉, 측정된 SD-RSRP가 RSRP 임계값보다 더 높은 경우, remote UE는 sidelink path를 선택한다. 그렇지 않은 경우, remote UE는 Uu 링크를 선택한다(7-1 단계).
만약 선택된 셀의 측정된 RSRP가 RSRP 임계값보다 높은 경우, remote UE는 Uu 링크를 선택한다. 그렇지 않으면, remote UE는 sidelink를 선택한다(7-2 단계).
만약 선택된 셀의 측정된 RSRP가 임계값보다 낮고, remote UE와 relay UE 사이의 sidelink quality(예를 들어, SD-RSRP)가 또 다른 임계값보다 더 높은 경우, UE는 sidelink를 선택한다. 그렇지 않으면, remote UE는 Uu 링크를 선택한다(7-3 단계).
만약 선택된 셀의 측정된 RSRP가 remote UE와 relay UE 사이의 측정된 sidelink quality보다 낮은 경우, UE는 sidelink를 선택한다. 그렇지 않으면, remote UE는 Uu 링크를 선택한다(7-4 단계).
만약 remote UE가 Uu 링크를 선택하는 경우, 기존 RRC connection re-establishment 절차가 수행된다.
만약 Remote UE가 sidelink를 선택하는 경우, remote UE는 relay UE를 통해 네트워크에 re-establishment request 메시지를 전송한다.
그리고 나서, 네트워크는 relay UE를 통해 remote UE로 response 메시지를 전송한다.
다음으로, 8 단계에 대해 살펴본다.
만약 relay UE가 근처에서 검출되지 않는 경우, remote UE는 경로 재선택을 수행할 수 없다. 따라서, remote UE는 Uu 링크를 선택한다.
또는, remote UE가 사용하는 서비스를 지원하는 링크된 relay UE가 존재하지 않는 경우, remote UE는 Uu 링크를 선택한다. 그리고 나서, 후술할 10 단계가 수행된다.
또는, 만약 relay UE가 근처에서 검출되는 경우, remote UE는 sidelink를 통해 경로 재선택을 수행할 것을 결정할 수 있다. 따라서, remote UE는 검출된 relay UE와 PC5 연결을 확립한다. 그리고 나서, 후술할 9 단계가 수행된다.
다음, 9 단계에 대해 살펴본다.
Remote UE는 relay UE에 의해 relay될 수 있는 데이터를 송신 / 수신 한다(예를 들어, PC5 링크의 경우).
다음, 10 단계에 대해 살펴본다.
Remote UE는 네트워크와 re-establishment 절차를 수행한다. 그리고 나서, remote UE는 eNB와 데이터를 송신/수신한다.
도 8은 본 명세서에서 제안하는 NB-IoT 네트워크에서 RLF가 발생할 때, 경로 재선택 절차의 일례를 나타낸 도이다.
먼저, eNB와 remote UE 간의 Uu 링크에서 RLF가 발생되는 경우(S810), remote UE는 RLF를 recovery하기 위한 경로(route 또는 path)를 결정한다(S820).
마찬가지로, remote UE 및 relay UE는 NB-IoT UE 또는 NB-IoT device 등으로 표현될 수 있다.
먼저, S820 단계에서, remote UE가 RLF recovery 경로를 Uu 링크로 결정한 경우, remote UE는 eNB와 RRC connection reestablishment 절차를 수행한다(S830).
또는, S820 단계에서, remote UE가 RLF recovery 경로를 sidelink (또는 PC5)로 결정한 경우, remote UE는 relay UE를 통해 eNB(또는 네트워크)와 re-establishment 절차를 수행한다(S840).
구체적으로, remote UE는 relay UE를 통해 eNB(또는 네트워크)로 re-establishment request message를 전송한다.
그리고 나서, eNB는 relay UE를 통해 remote UE로 response message를 전송함으로써, RLF recovery 절차를 수행한다.
도 9는 본 명세서에서 제안하는 단말에 의한 경로 재선택 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
즉, 도 9는 무선 통신 시스템에서 제 1 UE(User Equipment)에 의한 RLF(Radio Link Failure) 복구(recovery) 절차를 수행하는 방법을 나타낸다.
여기서, 제 1 UE는 Uu(UE-to-UMTS) 링크를 통해 기지국과 연결되어 있고, 사이드링크(sidelink)를 통해 제 2 UE와 연결되어 있다고 가정한다.
예를 들어, 제 1 UE는 remote UE일 수 있고, 제 2 UE는 relay UE일 수 있다.
먼저, 상기 제 1 UE는 상기 Uu 링크에서 RLF가 검출된 경우, 상기 RLF 복구 절차를 수행하기 위한 경로를 결정한다(S910).
여기서, 상기 RLF 복구 절차를 수행하기 위한 경로는 상기 제 1 UE의 데이터 특성(data characteristic)과 관련된 요소(factor)에 기초하여 결정될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 UE의 데이터 특성(data characteristic)과 관련된 요소(factor)는 QCI(Qos Class Identifier), 패킷 딜레이 버짓(packet delay budget), 우선 순위(priority) 등일 수 있다.
다음, 상기 제 1 UE는 상기 결정된 경로를 통해 상기 RLF를 복구하기 위하여 RRC 연결 재확립(re-establishment) 절차를 수행한다(S920).
여기서, 상기 결정된 경로는 상기 Uu 링크 또는 상기 사이드링크(sidelink)일 수 있다.
상기 경로를 결정하는 방법에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 제 1 UE는 상기 제 1 UE의 데이터 특성(data characteristic)과 관련된 요소(factor)에 대한 임계값(threshold)을 상기 기지국으로부터 수신한다.
그리고, 상기 제 1 UE는 상기 제 1 UE의 데이터 특성과 관련된 요소(factor)와 상기 수신된 임계값을 비교하여 상기 경로를 결정할 수 있다.
만약 상기 결정된 경로가 상기 사이드링크(sidelink)인 경우, 상기 제 1 UE는 RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 위해, 상기 제 2 UE로 RRC 연결 재확립을 요청하기 위한 요청 메시지를 전송하고, 상기 제 2 UE로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신한다.
IAB (Integrated Access Backhaul)
IAB는 전송 네트워크(transport network)를 고밀도화할 필요 없이 NR(New Radio Access) 셀을 유연하고 매우 밀집 배치 할 수 있다는 점에서 5G 또는 NR에서 활용될 수 있는 기술에 해당한다.
NR에서 IAB와 관련하여 단일-홉(single hop) 및 다중-홉(multi-hop) 연결에 대한 토폴로지 관리(topology management)가 논의되고 있다.
다중-홉 backhaul은 single-hop보다 더 넓은 coverage 확장을 제공한다.
또한, 다중-홉 백홀 (multi-hop backhauling)은 장애물 주변의 백 홀링을 가능하게 할 수 있다.
그리고, 홉의 개수는 여러 요소(예: 배포 시나리오, traffic load, 빈도 등)에 따라 다르게 설정될 수 있다.
이와 같은 토폴로지 구조에서, 다수의 relay node들은(예를 들어, anchor node, relay node)는 NR core network와 UE 사이에 연결된다.
계층적으로, NR core network는 anchor node (예: donor node)에 연결되며, 많은 relay node들은 anchor node에 연결될 수 있다.
도 10은 IAB 토폴로지 구조의 일례를 나타낸 도이다.
도 10a는 단일-홉 백홀(single-hop backhaul) 구조를 나타내며, 도 10b는 멀티-홉 백홀(multi-hop backhaul) 구조를 나타낸다.
도 10에서, anchor node에 해당하는 donor node는 NG core에 연결되어 있으며, donor node에는 하나 이상의 IAB node들(또는 relay node들)이 연결되어 있으며, IAB node에는 하나 이상의 device들이 연결될 수 있다.
도 11은 인-밴드 및 아웃-밴드 IAB의 일례를 나타낸 도이다.
인-밴드(in-band) IAB는 access link 및 backhaul link가 주파수 상에서 적어도 일부 overlap된 것을 나타내며, 아웃-밴드(out-band) IAB는 access link 및 backhaul link가 독립적으로 동작할 수 있는 것을 나타낸다.
또한, IAB node에서 Half-Duplex를 받는 access link 및 backhaul link (TDM / FDM / SDM)를 포함한 인-밴드 IAB가 지원될 수 있다.
그리고, 인-밴드(in-band) IAB 시나리오 대해 설계된 동일한 RAN 기능 세트를 사용하는 아웃-밴드(out-band) IAB 시나리오도 지원될 수 있다.
반-이중(half-duplex) 제약 조건을 수용하기 위해 access link와의 상호 작용 (예: IAB node가 carrier에서 동시에 전송 및 수신 할 수 없는 경우) 및 간섭 방지(또는 완화)가 요구되는 인-밴드 동작은 NR에서 중요하게 논의될 수 있다.
또한, IAB는 mmWave 및 sub-6GHz(또는 below 6GHz) 모두에서 동작할 수 있다.
제 2 실시 예
제 2 실시 예는 NR 네트워크에서 경로 재선택 방법에 관한 것이다.
앞서 살핀 내용을 기초로 이하에서는, NR network에서 본 명세서에서 제안하는 remote UE의 경로 재확립(path reestablishment) 절차를 수행하는 방법에 대해 살펴보기로 한다.
본 명세서에서 사용되는 경로 재확립 또는 경로 재선택은 동일한 의미로 해석될 수 있다.
NR 네트워크에서도 앞서 살핀, path reselection 문제가 발생할 수 있다.
도 12는 NR 네트워크에서 path reselection이 필요한 상황의 일례를 나타낸 도이다.
도 12를 참고하면, IAB donor 1과 IAB node간의 path가 RLF 등으로 이용될 수 없는 상황을 나타낸다. 이 경우, path reselection을 통해 data는 IAB donor 2와 IAB node 간에 교환될 수 있다.
NR 네트워크 노드(예: IAB (Integrated Access Backhaul) relay node)가 다수의 홉들(multiple hops)을 형성하면서 연결되어 있으므로, 적절한 path가 선택되어야 한다.
이러한 path reselection 방법은 RLF가 발생하는 동안 서비스 연속성(service continuity)를 지원하는 데 필요하다.
따라서, 다양한 factor들에 기초하여 적절한 path를 결정하고 재선택하는 방법이 필요하다.
본 명세서에서는 특정 data flow의 상세한 특성을 반영하고 매핑하기 때문에 QoS 파라미터에 적용되는 5QI(5G QoS Indicator)를 고려한다.
또한, 각 노드는 UE 및 백홀(backhaul)로서 각각 동작하기 때문에, 홉의 특정 혼잡 레벨은 상이하다.
Path reselection은 분산된 방법 또는 centralized 방법으로 수행될 수 있다.
분산된 방식이 적용될 때, 어시스턴스 정보(assistance information)dl 릴레이 노드들 간에 필요할 것이다.
여기서, 상기 어시스턴스 정보는 예를 들어, 주기적으로, 이벤트 트리거 방식으로 전송될 수 있다.
이하, NR network에서 특정 node(예: relay node)가 path selection을 수행하는 방법에 대해 구체적으로 살펴본다.
여기서, 특정 node는 gNB, base station, 네트워크, device 등으로 표현될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 특정 node를 relay node라고 표현하기로 한다.
제 2 실시 예는 5QI, slice/service type(eMBB(enhanced Mobile Broadband), URLLC(Ultra Reliable Low Latency Communication), MIoT), congestion (load) level, 빔(beam) 상태 등 다양한 factor들에 의해 수행된다.
여기서, 상기 특정 조건은 노드에서의 5QI(5G Qos Indicator) 레벨의 지원 여부, 노드에서 특정 서비스 타입의 지원 여부 또는 홉(hop)의 혼잡 레벨(congestion level)일 수 있다.
예를 들어, 상기 특정 서비스 타입은 eMBB(enhanced Multimedia Broadband), URLLC(Ultra Reliable Low Latency Communication) 또는 MIoT(Massive IoT)일 수 있다.
다음, 상기 제 1 노드는 상기 재선택된 릴레잉 경로를 통해 상기 적어도 하나의 노드와 데이터를 송수신한다(S1430).
만약 분산 방식(distributed manner)을 이용하여 상기 릴레잉 경로를 재선택하는 경우, 상기 제 1 노드는 상기 적어도 하나의 노드와 어시스턴스(assistance) 정보를 교환할 수 있다.
이 경우, 상기 어시스턴스(assistance) 정보는 주기적으로 또는 이벤트 트리거(event triggered) 방식으로 교환될 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 15를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(또는 네트워크)(1510)와 단말(1520)을 포함한다.
기지국(1510)는 프로세서(processor, 1511), 메모리(memory, 1512) 및 통신 모듈(communication module, 1513)을 포함한다.
프로세서(1511)는 앞서 도 1 내지 도 14에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 유/무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1511)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1512)는 프로세서(1511)와 연결되어, 프로세서(1511)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 통신 모듈(1513)은 프로세서(1511)와 연결되어, 유/무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
상기 통신 모듈(1513)은 무선 신호를 송/수신하기 위한 RF부(radio frequency unit or RF module)을 포함할 수 있다.
단말(1520)은 프로세서(1521), 메모리(1522) 및 통신 모듈(또는 RF부)(1523)을 포함한다. 프로세서(1521)는 앞서 도 1 내지 도 14에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1521)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1522)는 프로세서(1521)와 연결되어, 프로세서(1521)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 통신 모듈(1523)는 프로세서(1521)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(1512, 1522)는 프로세서(1511, 1521) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1511, 1521)와 연결될 수 있다.
또한, 기지국(1510) 및/또는 단말(1520)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
특히, 도 16에서는 앞서 도 15의 단말을 보다 상세히 예시하는 도면이다.
도 16을 참조하면, 단말은 프로세서(또는 디지털 신호 프로세서(DSP: digital signal processor)(1610), RF 모듈(RF module)(또는 RF 유닛)(1635), 파워 관리 모듈(power management module)(1605), 안테나(antenna)(1640), 배터리(battery)(1655), 디스플레이(display)(1615), 키패드(keypad)(1620), 메모리(memory)(1630), 심카드(SIM(Subscriber Identification Module) card)(1625)(이 구성은 선택적임), 스피커(speaker)(1645) 및 마이크로폰(microphone)(1650)을 포함하여 구성될 수 있다. 단말은 또한 단일의 안테나 또는 다중의 안테나를 포함할 수 있다.
프로세서(1610)는 앞서 도 1 내지 도 14에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 프로세서(1610)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(1630)는 프로세서(1610)와 연결되고, 프로세서(1610)의 동작과 관련된 정보를 저장한다. 메모리(1630)는 프로세서(1610) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1610)와 연결될 수 있다.
사용자는 예를 들어, 키패드(1620)의 버튼을 누르거나(혹은 터치하거나) 또는 마이크로폰(1650)를 이용한 음성 구동(voice activation)에 의해 전화 번호 등과 같은 명령 정보를 입력한다. 프로세서(1610)는 이러한 명령 정보를 수신하고, 전화 번호로 전화를 거는 등 적절한 기능을 수행하도록 처리한다. 구동 상의 데이터(operational data)는 심카드(1625) 또는 메모리(1630)로부터 추출할 수 있다. 또한, 프로세서(1610)는 사용자가 인지하고 또한 편의를 위해 명령 정보 또는 구동 정보를 디스플레이(1615) 상에 디스플레이할 수 있다.
RF 모듈(1635)는 프로세서(1610)에 연결되어, RF 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(1610)는 통신을 개시하기 위하여 예를 들어, 음성 통신 데이터를 구성하는 무선 신호를 전송하도록 명령 정보를 RF 모듈(1635)에 전달한다. RF 모듈(1635)은 무선 신호를 수신 및 송신하기 위하여 수신기(receiver) 및 전송기(transmitter)로 구성된다. 안테나(1640)는 무선 신호를 송신 및 수신하는 기능을 한다. 무선 신호를 수신할 때, RF 모듈(1635)은 프로세서(1610)에 의해 처리하기 위하여 신호를 전달하고 기저 대역으로 신호를 변환할 수 있다. 처리된 신호는 스피커(1645)를 통해 출력되는 가청 또는 가독 정보로 변환될 수 있다.
도 17은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 RF 모듈의 일례를 나타낸 도이다.
구체적으로, 도 17은 FDD(Frequency Division Duplex) 시스템에서 구현될 수 있는 RF 모듈의 일례를 나타낸다.
먼저, 전송 경로에서, 도 15 및 도 16에서 기술된 프로세서는 전송될 데이터를 프로세싱하여 아날로그 출력 신호를 송신기(1710)에 제공한다.
송신기(1710) 내에서, 아날로그 출력 신호는 디지털-대-아날로그 변환(ADC)에 의해 야기되는 이미지들을 제거하기 위해 저역 통과 필터(Low Pass Filter,LPF)(1711)에 의해 필터링되고, 상향 변환기(Mixer, 1712)에 의해 기저대역으로부터 RF로 상향 변환되고, 가변이득 증폭기(Variable Gain Amplifier,VGA)(1713)에 의해 증폭되며, 증폭된 신호는 필터(1714)에 의해 필터링되고, 전력 증폭기(Power Amplifier,PA)(1715)에 의해 추가로 증폭되며, 듀플렉서(들)(1750)/안테나 스위치(들)(1760)을 통해 라우팅되고, 안테나(1770)을 통해 전송된다.
또한, 수신 경로에서, 안테나(1770)은 외부로부터 신호들을 수신하여 수신된 신호들을 제공하며, 이 신호들은 안테나 스위치(들)(1760)/듀플렉서들 (1750)을 통해 라우팅되고, 수신기(1720)으로 제공된다.
수신기(1720)내에서, 수신된 신호들은 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)(1723)에 의해 증폭되며, 대역통과 필터(1724)에 의해 필터링되고, 하향 변환기(Mixer,1725)에 의해 RF로부터 기저대역으로 하향 변환된다.
상기 하향 변환된 신호는 저역 통과 필터(LPF,1726)에 의해 필터링되며, VGA(1727)에 의해 증폭되어 아날로그 입력 신호를 획득하고, 이는 도 15 및 도 16에서 기술된 프로세서에 제공된다.
또한, 로컬 오실레이터 (local oscillator, LO) 발생기(1740)는 전송 및 수신 LO 신호들을 발생 및 상향 변환기(1712) 및 하향 변환기(1725)에 각각 제공한다.
또한, 위상 고정 루프(Phase Locked Loop,PLL)(1730)은 적절한 주파수들에서 전송 및 수신 LO 신호들을 생성하기 위해 프로세서로부터 제어 정보를 수신하고, 제어 신호들을 LO 발생기(1740)에 제공한다.
또한, 도 17에 도시된 회로들은 도 17에 도시된 구성과 다르게 배열될 수도 있다.
도 18은 본 명세서에서 제안하는 방법이 적용될 수 있는 무선 통신 장치의 RF 모듈의 또 다른 일례를 나타낸 도이다.
구체적으로, 도 18은 TDD(Time Division Duplex) 시스템에서 구현될 수 있는 RF 모듈의 일례를 나타낸다.
TDD 시스템에서의 RF 모듈의 송신기(1810) 및 수신기(1820)은 FDD 시스템에서의 RF 모듈의 송신기 및 수신기의 구조와 동일하다.
이하, TDD 시스템의 RF 모듈은 FDD 시스템의 RF 모듈과 차이가 나는 구조에 대해서만 살펴보기로 하고, 동일한 구조에 대해서는 도 17의 설명을 참조하기로 한다.
송신기의 전력 증폭기(Power Amplifier,PA)(1815)에 의해 증폭된 신호는 밴드 선택 스위치(Band Select Switch,1850), 밴드 통과 필터(BPF,1860) 및 안테나 스위치(들)(1870)을 통해 라우팅되고, 안테나(1880)을 통해 전송된다.
또한, 수신 경로에서, 안테나(1880)은 외부로부터 신호들을 수신하여 수신된 신호들을 제공하며, 이 신호들은 안테나 스위치(들)(1870), 밴드 통과 필터(1860) 및 밴드 선택 스위치(1850)을 통해 라우팅되고, 수신기(1820)으로 제공된다.
이상에서 설명된 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 경로 재선택 수행 방법은 3GPP LTE/LTE-A 시스템, 5G에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (12)

  1. 무선 통신 시스템에서 RLF(Radio Link Failure) 복구(recovery) 절차를 수행하기 위한 방법에 있어서, 제 1 UE(User Equipment)에 의해 수행되는 방법은,
    상기 제 1 UE는 Uu(UE-to-UMTS) 링크를 통해 기지국과 연결되어 있고, 사이드링크(sidelink)를 통해 제 2 UE와 연결되고,
    상기 Uu 링크에서 RLF가 검출된 경우, 상기 RLF 복구 절차를 수행하기 위한 경로를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 경로를 통해 상기 RLF를 복구하기 위하여 RRC 연결 재확립(re-establishment) 절차를 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 RLF 복구 절차를 수행하기 위한 경로는 상기 제 1 UE의 데이터 특성(data characteristic)과 관련된 요소(factor)에 기초하여 결정되고,
    상기 결정된 경로는 상기 Uu 링크 또는 상기 사이드링크(sidelink)인 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 UE의 데이터 특성(data characteristic)과 관련된 요소(factor)는 QCI(Qos Class Identifier), 패킷 딜레이 버짓(packet delay budget) 또는 우선 순위(priority)인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 UE의 데이터 특성(data characteristic)과 관련된 요소(factor)에 대한 임계값(threshold)을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 RLF 복구 절차를 수행하기 위한 경로는 상기 제 1 UE의 데이터 특성과 관련된 요소(factor)와 상기 수신된 임계값과의 비교를 통해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 결정된 경로가 상기 사이드링크(sidelink)인 경우, 상기 RRC 연결 재확립 절차는,
    상기 제 2 UE로 RRC 연결 재확립을 요청하기 위한 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 제 2 UE로부터 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 UE는 remote UE이고, 상기 제 2 UE는 relay UE인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 릴레잉(relaying) 경로를 재선택하는 방법에 있어서, 제 1 노드(node)에 의해 수행되는 방법은,
    상기 제 1 노드는 Uu(UE-to-UMTS) 링크를 통해 제 2 노드와 연결되며,
    상기 Uu 링크를 통해 하나 또는 그 이상의 노드들과 데이터를 송수신하는 단계;
    상기 Uu 링크에서 RLF(Radio Link Failure)가 검출되거나 또는 특정 조건이 만족된 경우, 릴레잉(relaying) 경로를 재선택하는 단계; 및
    상기 재선택된 릴레잉 경로를 통해 적어도 하나의 노드와 데이터를 송수신하는 단계를 포함하되,
    상기 특정 조건은 노드에서의 5QI(5G Qos Indicator) 레벨의 지원 여부, 노드에서 특정 서비스 타입의 지원 여부, 홉(hop)의 혼잡 레벨(congestion level) 또는 빔(beam) 상태인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    분산 방식(distributed manner)을 이용하여 상기 릴레잉 경로를 재선택하는 경우, 상기 적어도 하나의 노드와 어시스턴스(assistance) 정보를 교환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 어시스턴스(assistance) 정보는 주기적으로 또는 이벤트 트리거(event triggered) 방식으로 교환되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 Uu 링크에서 RLF가 검출되지 않은 경우, 상기 특정 조건에 따라 상기 릴레잉 경로를 재선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 항에 있어서,
    상기 특정 서비스 타입은 eMBB(enhanced Multimedia Broadband), URLLC(Ultra Reliable Low Latency Communication) 또는 MIoT(Massive IoT)인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 노드는 relay node이며, 상기 제 2 노드는 donor node이며,
    상기 제 2 노드는 5G 코어 네트워크(5 generation core network)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 무선 통신 시스템에서 RLF(Radio Link Failure) 복구(recovery) 절차를 수행하기 위한 제 1 UE(User Equipment)에 있어서,
    무선 신호를 송수신하기 위한 RF 모듈(radio frequency module); 및
    상기 RF 모듈과 기능적으로 연결되어 있는 프로세서를 포함하고,
    상기 제 1 UE는 Uu(UE-to-UMTS) 링크를 통해 기지국과 연결되어 있고, 사이드링크(sidelink)를 통해 제 2 UE와 연결되고,
    상기 프로세서는,
    상기 Uu 링크에서 RLF가 검출된 경우, 상기 RLF 복구 절차를 수행하기 위한 경로를 결정하고; 및
    상기 결정된 경로를 통해 상기 RLF를 복구하기 위하여 RRC 연결 재확립(re-establishment) 절차를 수행하도록 설정되며,
    상기 RLF 복구 절차를 수행하기 위한 경로는 상기 제 1 UE의 데이터 특성(data characteristic)과 관련된 요소(factor)에 기초하여 결정되고,
    상기 결정된 경로는 상기 Uu 링크 또는 상기 사이드링크(sidelink)인 것을 특징으로 하는 UE.
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