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WO2015002456A1 - 근접 서비스를 위해 중계기를 선택 또는 재선택하는 방법 - Google Patents

근접 서비스를 위해 중계기를 선택 또는 재선택하는 방법 Download PDF

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Publication number
WO2015002456A1
WO2015002456A1 PCT/KR2014/005903 KR2014005903W WO2015002456A1 WO 2015002456 A1 WO2015002456 A1 WO 2015002456A1 KR 2014005903 W KR2014005903 W KR 2014005903W WO 2015002456 A1 WO2015002456 A1 WO 2015002456A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
relay
service
information
repeater
ues
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/005903
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김현숙
이기동
김재현
김태훈
김태현
김래영
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US14/903,020 priority Critical patent/US10225844B2/en
Publication of WO2015002456A1 publication Critical patent/WO2015002456A1/ko

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    • H04W84/047—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using dedicated repeater stations
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    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/04—Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user

Definitions

  • the present invention relates to near field communication.
  • the 3GPP which enacts the technical specifications of the mobile communication system, has been trying to optimize and improve the performance of 3GPP technologies since late 2004 in order to respond to various forums and new technologies related to 4G mobile communication. Started research on Term Evolution / System Architecture Evolution technology.
  • 3GPP SAE centered on 3GPP SA WG2
  • 3GPP SA WG2 is a study on network technology aimed at determining network structure and supporting mobility between heterogeneous networks in parallel with LTE work of 3GPP TSG RAN.
  • Recent important standardization issues of 3GPP Is one of. This is a work to develop a 3GPP system into a system supporting various radio access technologies based on IP, and has been aimed at an optimized packet-based system that minimizes transmission delay with improved data transmission capability.
  • the Evolved Packet System (EPS) high-level reference model defined by 3GPP SA WG2 includes non-roaming cases and roaming cases in various scenarios. See TS 23.401 and TS 23.402.
  • the network structure diagram of FIG. 1 is a simple reconfiguration.
  • 1 is a structural diagram of an evolved mobile communication network.
  • an Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) is connected to an Evolved Packet Core (EPC).
  • E-UTRAN is a radio access network defined after 3GPP Release-8 and is also called a fourth generation, that is, an LTE network. Therefore, the pre-LTE, ie third generation, radio access network is UTRAN.
  • the E-UTRAN includes a base station (or eNodeB) 20 that provides a control plane and a user plane to a user equipment (UE).
  • the base stations (or eNodeBs) 20 may be connected to each other via an X2 interface.
  • Layers of the Radio Interface Protocol between the UE and the base station (or eNodeB) 20 are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is well known in communication systems.
  • L1 first layer
  • L2 second layer
  • L3 third layer
  • a RRC Radio Resource Control
  • a RRC layer which provides a transfer service, located in the third layer, controls radio resources between the UE and the network.
  • the RRC layer exchanges RRC messages between the UE and the base station.
  • an EPC may correspond to some of them, and may include a Mobility Management Entity (MME) 51, a Serving Gateway (S-GW) 52, and a PDN GW (Packet Data Network). Gateway 53, and home subscriber server 54 (HSS).
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving Gateway
  • PDN GW Packet Data Network
  • the base station (or eNodeB) 20 is connected to the Mobility Management Entity (MME) 51 of the EPC through an S1 interface, and is connected to a Serving Gateway (S-GW) 52 through S1-U.
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving Gateway
  • the S-GW 52 operates as a boundary point between the radio access network (RAN) and the core network, and is an element that functions to maintain a data path between the eNodeB 20 and the PDN GW 53.
  • the S-GW 52 serves as a local mobility anchor point.
  • packets may be routed through the S-GW 52 for mobility within the E-UTRAN.
  • the S-GW 52 may be connected to other 3GPP networks (RANs defined before 3GPP Release-8, for example, UTRAN or GERAN (GSM (Global System for Mobile Communication) / EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access). It can also serve as an anchor point for mobility with a network).
  • PDN GW (or P-GW) 53 corresponds to the termination point of the data interface towards the packet data network.
  • the PDN GW 53 may support policy enforcement features, packet filtering, charging support, and the like.
  • mobility management between 3GPP networks and non-3GPP networks for example, untrusted networks such as Interworking Wireless Local Area Networks (I-WLANs), code-division multiple access (CDMA) networks, or trusted networks such as WiMax) Can serve as an anchor point for.
  • untrusted networks such as Interworking Wireless Local Area Networks (I-WLANs), code-division multiple access (CDMA) networks, or trusted networks such as WiMax
  • I-WLANs Interworking Wireless Local Area Networks
  • CDMA code-division multiple access
  • WiMax trusted networks
  • FIG. 1 shows that the S-GW 52 and the PDN GW 53 are configured as separate gateways, two gateways may be implemented according to a single gateway configuration option. have.
  • the MME 51 is an element that performs signaling and control functions to support access to the network connection of the UE, allocation of network resources, tracking, paging, roaming and handover, and the like. .
  • the MME 51 controls control plane functions related to subscriber and session management.
  • the MME 51 manages a number of eNodeBs 22 and performs signaling for the selection of a conventional gateway for handover to other 2G / 3G networks.
  • the MME 51 performs security procedures, terminal-to-network session handling, idle terminal location management, and the like.
  • Wi-Fi Wi-Fi
  • the P-GW 53 and the HSS 54 are connected with an access authentication authorization (AAA) server 56.
  • the P-GW 53 and the AAA server 56 may be connected to an evolved packet data gateway 57 (e-PDG).
  • e-PDG evolved packet data gateway 57
  • the ePDG 57 serves as a secure node for untrusted non-3GPP networks (eg, WLAN or Wi-Fi, etc.).
  • the ePDG 57 may be connected to a WLAN access gateway 58.
  • WAG 58 may play the role of P-GW in a Wi-Fi system.
  • a terminal having IP capability is provided by an operator (ie, an operator) via various elements in the EPC, based on 3GPP access as well as non-3GPP access.
  • an IP service network eg, IMS
  • FIG. 1 illustrates various reference points (eg, S1-U, S1-MME, etc.).
  • a conceptual link defining two functions existing in different functional entities of E-UTRAN and EPC is defined as a reference point.
  • Table 1 below summarizes the reference points shown in FIG. 1.
  • This reference point can be used in PLMN-to-PLMN-to-for example (for PLMN-to-PLMN handover).
  • This reference point can be used intra-PLMN or inter-PLMN (eg in the case of Inter-PLMN HO).)
  • S4 Reference point between SGW and SGSN that provides relevant control and mobility support between the GPRS core and SGW's 3GPP anchor functionality. It provides related control and mobility support between GPRS Core and the 3GPP Anchor function of Serving GW.In addition, if Direct Tunnel is not established, it provides the user plane tunneling .
  • S5 Reference point providing user plane tunneling and tunnel management between the SGW and PDN GW. It provides user plane tunnelling and tunnel management between Serving GW and PDN GW.
  • the PDN may be an operator external public or private PDN or, for example, an in-operator PDN for the provision of IMS services. It is the reference point between the PDN GW and the packet data network.
  • Packet data network may be an operator external public or private packet data network or an intra operator packet data network, eg for provision of IMS services.This reference point corresponds to Gi for 3GPP accesses.
  • Figure 2 is an exemplary view showing the functions of the main nodes of the E-UTRAN and the general EPC in general.
  • the eNodeB 20 is responsible for routing to the gateway, scheduling and sending paging messages, scheduling and sending broadcaster channels (BCHs), and uplink and downlink resources while the RRC connection is active. Function for dynamic allocation, configuration and provision for measurement of the eNodeB 20, radio bearer control, radio admission control, and connection mobility control. Within the EPC, paging can occur, LTE_IDLE state management, user planes can perform encryption, EPS bearer control, NAS signaling encryption and integrity protection.
  • BCHs broadcaster channels
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a structure of a radio interface protocol in a control plane between a UE and an eNodeB
  • FIG. 4 is a structure of a radio interface protocol in a user plane between a terminal and a base station. Another example is shown.
  • the radio interface protocol is based on the 3GPP radio access network standard.
  • the air interface protocol is composed of a physical layer, a data link layer, and a network layer horizontally, and a user plane and control for data information transmission vertically. It is divided into a control plane for signal transmission.
  • the protocol layers are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is well known in communication systems, and includes L1 (first layer), L2 (second layer), and L3 (third layer). ) Can be separated.
  • OSI Open System Interconnection
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control layer on the upper side through a transport channel, and data between the medium access control layer and the physical layer is transmitted through the transport channel.
  • data is transferred between different physical layers, that is, between physical layers of a transmitting side and a receiving side through a physical channel.
  • the physical channel is composed of several subframes on the time axis and several sub-carriers on the frequency axis.
  • one subframe includes a plurality of symbols and a plurality of subcarriers on the time axis.
  • One subframe consists of a plurality of resource blocks, and one resource block consists of a plurality of symbols and a plurality of subcarriers.
  • the transmission time interval (TTI) which is a unit time for transmitting data, is 1 ms corresponding to one subframe.
  • the physical channels existing in the physical layer of the transmitting side and the receiving side are physical downlink shared channel (PDSCH), physical uplink shared channel (PUSCH) and physical downlink control channel (PDCCH), which are control channels, It may be divided into a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH), and a Physical Uplink Control Channel (PUCCH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of a subframe carries a control format indicator (CFI) regarding the number of OFDM symbols (that is, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • CFI control format indicator
  • the wireless device first receives the CFI on the PCFICH and then monitors the PDCCH.
  • the PCFICH does not use blind decoding and is transmitted on a fixed PCFICH resource of a subframe.
  • the PHICH carries a positive-acknowledgement (ACK) / negative-acknowledgement (NACK) signal for a UL hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • ACK positive-acknowledgement
  • NACK negative-acknowledgement
  • HARQ UL hybrid automatic repeat request
  • the Physical Broadcast Channel (PBCH) is transmitted in the preceding four OFDM symbols of the second slot of the first subframe of the radio frame.
  • the PBCH carries system information necessary for the wireless device to communicate with the base station, and the system information transmitted through the PBCH is called a master information block (MIB).
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • the PDCCH includes resource allocation and transmission format of downlink-shared channel (DL-SCH), resource allocation information of uplink shared channel (UL-SCH), paging information on PCH, system information on DL-SCH, and random access transmitted on PDSCH. Resource allocation of higher layer control messages such as responses, sets of transmit power control commands for individual UEs in any UE group, activation of voice over internet protocol (VoIP), and the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or several consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCEs control channel elements
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the PDCCH are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • DCI downlink control information
  • PDSCH also called DL grant
  • PUSCH resource allocation also called UL grant
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • the Medium Access Control (MAC) layer is responsible for mapping various logical channels to various transport channels, and also for multiplexing logical channel multiplexing to map multiple logical channels to one transport channel. Play a role.
  • the MAC layer is connected to the RLC layer, which is the upper layer, by a logical channel.
  • the logical channel includes a control channel for transmitting information of a control plane according to the type of information to be transmitted. It is divided into a traffic channel that transmits user plane information.
  • the Radio Link Control (RLC) layer of the second layer adjusts the data size so that the lower layer is suitable for transmitting data to the radio section by segmenting and concatenating data received from the upper layer. It plays a role.
  • RLC Radio Link Control
  • TM Transparent Mode
  • UM Un-acknowledged Mode
  • AM Acknowledged Mode, Response mode
  • the AM RLC performs a retransmission function through an automatic repeat and request (ARQ) function for reliable data transmission.
  • ARQ automatic repeat and request
  • the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer of the second layer is an IP containing relatively large and unnecessary control information for efficient transmission in a wireless bandwidth where bandwidth is small when transmitting an IP packet such as IPv4 or IPv6. Performs Header Compression which reduces the packet header size. This transmits only the necessary information in the header portion of the data, thereby increasing the transmission efficiency of the radio section.
  • the PDCP layer also performs a security function, which is composed of encryption (Ciphering) to prevent third-party data interception and integrity protection (Integrity protection) to prevent third-party data manipulation.
  • the radio resource control layer (hereinafter RRC) layer located at the top of the third layer is defined only in the control plane, and the configuration and resetting of radio bearers (abbreviated as RBs) are performed. It is responsible for the control of logical channels, transport channels and physical channels in relation to configuration and release.
  • RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the E-UTRAN.
  • RRC connection When there is an RRC connection (RRC connection) between the RRC of the terminal and the RRC layer of the wireless network, the terminal is in the RRC connected mode (Connected Mode), otherwise it is in the RRC idle mode (Idle Mode).
  • RRC connection RRC connection
  • the RRC state refers to whether or not the RRC of the UE is in a logical connection with the RRC of the E-UTRAN. If the RRC state is connected, the RRC_CONNECTED state is called, and the RRC_IDLE state is not connected. Since the UE in the RRC_CONNECTED state has an RRC connection, the E-UTRAN can grasp the existence of the UE in units of cells, and thus can effectively control the UE. On the other hand, the UE in the RRC_IDLE state cannot identify the existence of the UE by the E-UTRAN, and the core network manages the unit in a larger tracking area (TA) unit than the cell.
  • TA tracking area
  • each TA is identified by a tracking area identity (TAI).
  • TAI tracking area identity
  • the terminal may configure a TAI through a tracking area code (TAC), which is information broadcast in a cell.
  • TAC tracking area code
  • the terminal When the user first turns on the power of the terminal, the terminal first searches for an appropriate cell, then establishes an RRC connection in the cell, and registers the terminal's information in the core network. Thereafter, the terminal stays in the RRC_IDLE state. The terminal staying in the RRC_IDLE state (re) selects a cell as needed and looks at system information or paging information. This is called camping on the cell.
  • the UE staying in the RRC_IDLE state makes an RRC connection with the RRC of the E-UTRAN through an RRC connection procedure and transitions to the RRC_CONNECTED state.
  • RRC_CONNECTED There are several cases in which the UE in RRC_IDLE state needs to establish an RRC connection. For example, when an uplink data transmission is necessary due to a user's call attempt, or when a paging message is received from E-UTRAN, Send a response message.
  • a non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • NAS non-access stratum
  • ESM Evolved Session Management
  • the default bearer resource is characterized in that it is allocated from the network when it is connected to the network when it first accesses a specific Packet Data Network (PDN).
  • PDN Packet Data Network
  • the network allocates an IP address usable by the terminal so that the terminal can use the data service, and also allocates QoS of the default bearer.
  • LTE supports two types of bearer having a guaranteed bit rate (GBR) QoS characteristic that guarantees a specific bandwidth for data transmission and reception, and a non-GBR bearer having a best effort QoS characteristic without guaranteeing bandwidth.
  • GBR guaranteed bit rate
  • Non-GBR bearer is assigned.
  • the bearer allocated to the terminal in the network is called an evolved packet service (EPS) bearer, and when the EPS bearer is allocated, the network allocates one ID. This is called EPS Bearer ID.
  • EPS bearer ID This is called EPS Bearer ID.
  • MLR maximum bit rate
  • GRR guaranteed bit rate
  • AMBR aggregated maximum bit rate
  • 5 is a flowchart illustrating a random access procedure in 3GPP LTE.
  • the random access procedure is used for the UE 10 to obtain UL synchronization or to allocate UL radio resources to the base station, that is, the eNodeB 20.
  • the UE 10 receives a root index and a physical random access channel (PRACH) configuration index from the eNodeB 20.
  • PRACH physical random access channel
  • Each cell has 64 candidate random access preambles defined by a Zadoff-Chu (ZC) sequence, and the root index is a logical index for the UE to generate 64 candidate random access preambles.
  • ZC Zadoff-Chu
  • the PRACH configuration index indicates a specific subframe and a preamble format capable of transmitting the random access preamble.
  • UE 10 transmits a randomly selected random access preamble to eNodeB 20.
  • the UE 10 selects one of the 64 candidate random access preambles. Then, the corresponding subframe is selected by the PRACH configuration index.
  • UE 10 transmits the selected random access preamble in the selected subframe.
  • the eNodeB 20 Upon receiving the random access preamble, the eNodeB 20 sends a random access response (RAR) to the UE 10.
  • RAR random access response
  • the random access response is detected in two steps. First, the UE 10 detects a PDCCH masked with a random access-RNTI (RA-RNTI). The UE 10 receives a random access response in a medium access control (MAC) protocol data unit (PDU) on the PDSCH indicated by the detected PDCCH.
  • MAC medium access control
  • 6A is an exemplary view showing a general communication.
  • UE # 1 10-1 is in coverage of eNodeB # 1 20-1
  • UE # 2 10-2 is in coverage of eNodeB # 2 20-2. do.
  • Communication between the UE # 1 10-1 and the UE # 2 10-2 may be performed via a core network, such as the S-GW 52 / P-GW 53.
  • the communication path via the core network may be referred to as an infrastructure data path.
  • communication through such an infrastructure data path will be referred to as infrastructure communication.
  • 6B illustrates the concept of proximity communication expected to be introduced in next generation communication systems.
  • SNS social network services
  • a method of allowing direct communication between the UE # 5 (10-5) and the UE # 6 (10-6) without involvement of an eNodeB 20 has been discussed.
  • the base station (eNodeB) 20 it is possible to communicate directly between the UE # 1 (10) and the UE # 4 (10-4).
  • the UE # 1 10-1 may serve as a relay for the UE # 2 10-2 and the UE # 3 10-3 that are far from the cell center.
  • UE # 4 10-4 may serve as a relay for UE # 5 10-5 and UE # 6 10-6 that are far from the cell center.
  • one disclosure of the present specification provides a method of selecting or reselecting a repeater for proximity service.
  • the method includes receiving, by a user equipment (UE) to be relayed, a synchronization signal from a plurality of other UEs capable of operating as relays;
  • the UE may include receiving an announcement message from a plurality of other UEs capable of operating as the relay.
  • the announcement message from each other UE may include relay type information, access point name (APN) information, and service / group information on whether UE-to-network relay is supported.
  • APN access point name
  • the method includes: generating, by the UE, a candidate relay list based on relay type information, APN information, and service information in an announce message received from the plurality of other UEs;
  • the UE may further include selecting or reselecting one of the other UEs in the candidate relay list in the group in consideration of the relay type and the APN required for its service.
  • the reason why the APN is considered is that, if the UE selects another UE using the same APN as the APN for its service as a relay, a new public data network (PDN) connection process for the APN for the own service. This may be so as not to be performed.
  • PDN public data network
  • the method may further comprise measuring RSRP and RSRQ based on a synchronization signal received from the plurality of other UEs.
  • the RSRP and RSRQ may be further considered.
  • the update period of the candidate repeater list and the size of the candidate repeater list may be determined according to whether the UE is a talker or a listener in a group communication service.
  • the size of the candidate relay list may be represented by the number of other UEs included in the candidate relay list.
  • the synchronization signal may include a cell ID of a base station and ID information of a UE that can operate as the relay.
  • the UE may include a receiving unit for receiving a synchronization signal and an announce message, respectively, from each of a plurality of other UEs which may operate as a relay.
  • the announcement message from each other UE may include relay type information, access point name (APN) information, and service / group information on whether UE-to-network relay is supported.
  • the UE generates a candidate relay list based on the relay type information, the APN information, and the service information in the announce message received from the plurality of other UEs, and considers the relay type and the APN necessary for its service.
  • a control unit for selecting or reselecting one of the other UEs in the candidate relay list.
  • 1 is a structural diagram of an evolved mobile communication network.
  • Figure 2 is an exemplary view showing the architecture of a general E-UTRAN and a general EPC.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a structure of a radio interface protocol in a control plane between a UE and an eNodeB.
  • FIG. 4 is another exemplary diagram illustrating a structure of a radio interface protocol in a user plane between a terminal and a base station.
  • 5 is a flowchart illustrating a random access procedure in 3GPP LTE.
  • 6A is an exemplary view showing a general communication.
  • 6B illustrates the concept of proximity communication expected to be introduced in next generation communication systems.
  • FIG. 7A is an exemplary diagram illustrating an example of proximity communication
  • FIG. 7B is an exemplary diagram illustrating another example of proximity communication.
  • FIG. 8 illustrates an architecture for a group communication service as an example of a proximity service.
  • FIG. 9 is an exemplary flow diagram schematically illustrating the procedure of a mechanism presented in accordance with the first disclosure herein.
  • FIG. 10 is an exemplary view illustrating a ProSe relay UE registration procedure according to the first disclosure shown in FIG. 9 in detail.
  • FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating in detail a procedure for selecting a ProSe relay UE according to the first disclosure shown in FIG. 9.
  • FIG. 12 is an exemplary view illustrating a ProSe repeater UE reselection procedure according to the first disclosure shown in FIG. 9 in detail.
  • FIG. 14 is an exemplary flow diagram schematically illustrating a procedure of a mechanism presented according to the second disclosure of the present specification.
  • FIG. 15 is an exemplary view illustrating a candidate relay list update procedure and a ProSe relay UE reselection procedure according to the second disclosure shown in FIG. 14 in detail.
  • 16 is a flowchart illustrating a candidate relay list update procedure according to the second disclosure in more detail.
  • 17 also shows an example of an update cycle of a candidate repeater list.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of a UE 100 according to the present disclosure.
  • the present invention is described based on the Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) and the Evolved Packet Core (EPC), the present invention is not limited to such a communication system, but also to all communication systems and methods to which the technical spirit of the present invention can be applied. Can be applied.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunication System
  • EPC Evolved Packet Core
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • a user equipment UE
  • the illustrated UE may be referred to in terms of terminal, mobile equipment (ME), and the like.
  • the UE may be a portable device such as a laptop, a mobile phone, a PDA, a smart phone, a multimedia device, or a non-portable device such as a PC or a vehicle-mounted device.
  • GSM EDGE Radio Access Network An acronym for GSM EDGE Radio Access Network, and refers to a wireless access section connecting a core network and a terminal by GSM / EDGE.
  • UTRAN Abbreviation for Universal Terrestrial Radio Access Network, and refers to a wireless access section connecting a terminal and a core network of 3G mobile communication.
  • E-UTRAN Abbreviation for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, and refers to a 4G mobile communication, that is, a wireless access section connecting a terminal to a LTE core network.
  • UMTS stands for Universal Mobile Telecommunication System and means a core network of 3G mobile communication.
  • UE / MS means User Equipment / Mobile Station, terminal equipment.
  • EPS stands for Evolved Packet System and means a core network supporting a Long Term Evolution (LTE) network.
  • LTE Long Term Evolution
  • UMTS evolved network
  • PDN Public Data Network
  • PDN connection connection from the terminal to the PDN, that is, association (connection) between the terminal represented by the IP address and the PDN represented by the APN
  • PDN-GW Packet Data Network Gateway
  • Network node of EPS network that performs UE IP address allocation, Packet screening & filtering, Charging data collection
  • Serving GW Network node of EPS network performing Mobility anchor, Packet routing, Idle mode packet buffering, Triggering MME to page UE
  • APN Access Point Name: A name of an access point managed in a network, which is provided to a UE. That is, a string that refers to or distinguishes a PDN. In order to connect to the requested service or network (PDN), the P-GW goes through the name. A predefined name (string) in the network so that the P-GW can be found.
  • NodeB A base station of a UMTS network, which is installed outdoors, and a cell coverage scale corresponds to a macro cell.
  • eNodeB Base station of an evolved packet system (EPS), which is installed outdoors, and a cell coverage scale corresponds to a macro cell.
  • EPS evolved packet system
  • NodeB A term referring to NodeB and eNodeB.
  • MME Mobility Management Entity
  • a session is a channel for data transmission.
  • the unit may be a PDN, a bearer, or an IP flow unit.
  • the difference in each unit can be divided into the entire target network unit (APN or PDN unit), the QoS classification unit (Bearer unit), and the destination IP address unit as defined in 3GPP.
  • PDN connection (connection) A connection from the terminal to the PDN, that is, the association (connection) between the terminal represented by the IP address and the PDN represented by APN.
  • UE Context Context information of UE used to manage UE in the network, ie Context Information composed of UE id, mobility (current location, etc.), session attributes (QoS, priority, etc.)
  • NAS Non-Access-Stratum: Upper stratum of the control plane (control plane) between the UE and the MME. Support mobility management, session management, IP address maintenance between UE and network
  • RAT Abbreviation for Radio Access Technology, which means GERAN, UTRAN, E-UTRAN and the like.
  • Proximity Service refers to the discovery (Discovery) and direct communication between the physically close UEs.
  • the proximity service is a concept including communication between UEs through a base station, and further includes communication between UEs through a third UE.
  • data of the user plane is exchanged through a direct data path without passing through a 3GPP core network (eg, EPC).
  • EPC 3GPP core network
  • Proximity A UE is located in proximity to another UE means when a predetermined proximity condition is met. Proximity conditions for detection may differ from proximity conditions for communication.
  • Range Class refers to a rough range of distances for use in ProSe detection, eg, geographical distance ranges, distance ranges as communication conditions.
  • ProSe-enabled UE means a UE that supports ProSe detection, ProSe communication and / or ProSe-supported WLAN direct communication.
  • ProSe-enabled UEs are also referred to herein simply as UEs.
  • Announcing UE A UE that informs information that may be used by nearby UEs with the right to make a detection.
  • Monitoring UE A UE that receives information of interest from other nearby UEs.
  • ProSe-enabled Network means a network that supports ProSe detection, ProSe communication and / or ProSe-supported WLAN direct communication.
  • ProSe-enabled networks are also referred to herein simply as networks.
  • ProSe Discovery When a ProSe-enabled UE is located in close proximity, it refers to a process of detecting.
  • ProSe Communication When ProSe-enabled UEs are located in close proximity, this means that communication is performed between UEs using an E-UTRAN communication path.
  • the communication path may for example be established directly between the UEs or via a local (or nearby) eNodeB.
  • ProSe Group Communication When two or more ProSe-capable UEs are in close proximity, this means performing one-to-many group communication using a common communication path established between ProSe-capable UEs.
  • ProSe E-UTRA communication means ProSe communication using E-UTRA communication path.
  • ProSe-enabled WLAN direct communication means ProSe communication using WLAN direct communication path.
  • ProSe communication path Means a communication path that supports ProSe communication.
  • the path of ProSe E-UTRA communication can be established directly between ProSe capable UEs using E-UTRA or eNodeB.
  • the path of ProSe-supported WLAN direct communication can be established directly between WLANs between ProSe capable UEs.
  • EPC Path means the communication path of the user plane via EPC.
  • ProSe Repeater A UE capable of operating as a repeater for ProSe, which can be of two types as follows.
  • ProSe UE-to-Network Relay Means to serve as a communication relay between the ProSe-enabled network and ProSe-enabled UE.
  • ProSe UE-to-UE Relay means that it serves as a communication relay between ProSe-enabled UEs.
  • FIG. 7A is an exemplary diagram illustrating an example of proximity communication
  • FIG. 7B is an exemplary diagram illustrating another example of proximity communication.
  • FIG. 7A there is a situation where UE # 1 100-1 and UE # 2 100-2 are camping on different eNodeBs while performing proximity communication through a direct communication path. Is shown.
  • FIG. 7B while UE # 1 100-1 and UE # 2 100-2 are camping on one eNodeB 200, a proximity communication is performed through a direct communication path. The situation is shown.
  • the UE # 1 100-1 and the UE # 2 100-2 may perform proximity communication through a direct communication path not passing through the eNodeB and the core network operated by the operator.
  • direct communication path may be variously referred to as a data path for proximity service, a data path based on proximity service, or a near service communication path.
  • the communication through the direct communication path may be variously referred to as direct communication or proximity service communication or proximity service based communication.
  • FIG. 8 illustrates an architecture for a group communication service as an example of a proximity service.
  • UE # 1 (100-1), UE # 2 (100-2), UE # 3 (100-3), UE # 4 (100-3), and UE # 5 (100-5) shown in FIG. It is subscribed to the group communication service provided by the application server, and all belong to the same group.
  • the group can be managed by the dispatcher shown.
  • An example of the group communication service may be a service such as push-to-talk (PTT).
  • PTT push-to-talk
  • one UE may be a speaking party to transmit media (eg, voice, etc.), and a plurality of other UEs may receive media of the speaker UE. have. At this time, several UEs may be simultaneously speaking to transmit media.
  • UE # 1 100-1 performs detection in the group
  • UE # 2 100-2 and UE # 3 100-3 are within the detection range of UE # 1 100-1.
  • UE # 4 100-3 belongs, but UE # 5 100-5 is outside the detection range.
  • the UE # 4 100-4 may operate as a repeater.
  • the UE # 5 100-5 receives a group communication service through the UE # 4 100-4 without passing through the network. This is the case when UE # 5 100-5 is out of E-UTRAN coverage or in E-UTRAN coverage that does not support group communication, in which case UE # 5 100-5 is UE # 4 ( Group communication service can be received through relaying by 100-4).
  • E-UTRAN coverage supporting group communication will be referred to as group communication service range.
  • the UE # 4 (100-4) or the UE # 5 (100-5) moves, or the channel situation is changed, the connection between the UE # 5 (100-5) and the UE # 4 (100-3) If it is disconnected, the UE # 5 (100-5) should select another UE that can operate as a relay (specifically, a relay between the ProSe UE and the network).
  • the disclosures herein propose mechanisms relating to a ProSe relay for enabling detection for proximity service (Efficient Service) in a mobile communication system such as 3GPP EPS (Evolved Packet System).
  • 3GPP EPS Evolved Packet System
  • the content of the UE provided with the service related to ProSe Public Safety mentioned in some embodiments of the present specification is just one example, and may be applied to the UE not provided with the service related to public safety. have.
  • the following description is related to the provision of an announce procedure by a UE capable of operating as a ProSe repeater, which is supported by US provisional application 61 / 843,059, and the UE wishing to be relayed receives a join request. And re-selection of the repeater is supported by US provisional application 61 / 843,857.
  • the ProSe-enabled UE may receive configuration information for the application-specific, group-specific repeater type, and repeater reselection period from the ProSe server.
  • ProSe-enabled UE is based on various information such as configuration information on relay type and relay type included in Announce, specific service / group information, and specific PDN connection information (APN information). Select a UE that can act as a relay
  • the ProSe-enabled UE evaluates candidates that may be future relays continuously / periodically based on the relay reselection period and stores them in the candidate relay list.
  • the ProSe-enabled UE immediately reselects the appropriate one from the candidate relay list when the connection with the repeater is disconnected or the channel condition worsens.
  • the UE moves geographically, repeater reselection is performed in a candidate repeater list to connect with another repeater having a better channel.
  • a UE capable of operating as the relay does not distinguish between a UE requesting a service related to public safety and a UE requesting a service not related to public safety, and merely a network. It can act as a repeater depending on your permission.
  • a UE capable of acting as a repeater may receive a configuration for a repeater type from a network node, such as a ProSe server.
  • the PreSe-enabled UE may provide information for enabling the ProSe relay to make the necessary decision.
  • the information may be conveyed when the PreSe-enabled UE attempts to connect to the ProSe repeater.
  • the following shows an example of the information.
  • Establishment cause when the PreSe-enabled UE attempts to connect to the ProSe relay, whether the reason is for a service related to public safety or for a service not related to public safety Indicating information
  • Priority level information indicating which priority should be processed
  • information that an UE announces as a ProSe relay may include the following information. For example, there may be a maximum data rate supported, location information, information on the number of UEs currently being relayed, load information, and the like.
  • the ProSe repeater may reject the connection attempt. For this purpose, the ProSe relay may transmit an RRC_ProSe_Relay_Connection_Reject message. Alternatively, the ProSe relay may release the connection, for example, may transmit an RRC_ProSe_Relay_Connection_Release message. In this case, the ProSe repeater may transmit information for informing the ProSe-enabled UE of the waiting time, for example, rWaitTime in the message.
  • a UE capable of acting as a ProSe Repeater performs a registration request to the network to operate as a ProSe Repeater.
  • the UE may inform the network of information on the supported relay type, for example, the type of the UE-to-network relay or the type of the UE-to-UE relay.
  • the UE may inform the network that the specific relay type is requested.
  • the network may grant the registration request in consideration of the subscriber information and the UE / network environment. In this case, the network may designate a relay type.
  • the network may designate the network and the network may designate an allowable relay type regardless of the request. If the UE does not request a specific repeater type but merely informs the network that it prefers a particular repeater type, the network may also inform the UE to the extent of solicitation rather than specifying a specific repeater type. Meanwhile, the network may also designate and transmit information on hops that the UE can relay to the UE.
  • the UE may receive configuration information related to the repeater from the network. Alternatively, the setting information related to the repeater may be received through a separate procedure or may be received in advance.
  • the configuration information may include information such as a repeater type and a reselection period.
  • the UE to be relayed may select a UE capable of acting as a relay based on a relay type and an announce information required by the UE to be relayed.
  • the UE selects a UE to act as a ProSe repeater according to its current environment. For the selection, the configuration information received from the network and the information included in the announcement message received from the UE capable of operating as a ProSe relay may be utilized.
  • the UE to be relayed may select a UE to operate as a relay, request to join a specific group for group communication in the process of receiving a service request and permission, or may be authorized from a network.
  • a UE to be relayed performs a procedure for establishing a connection with a selected relay UE.
  • various methods of ProSe detection and communication can be used.
  • the UE may perform a registration process to a network (eg, a ProSe server) via the repeater UE. Through the registration process, you can join a specific group and send information to the network through the current repeater.
  • a network eg, a ProSe server
  • iv) Procedure for Reselecting a UE to Act as a Relay The receiving UE always monitors and checks the connection status with the relay. If the connection is lost or the channel condition is deteriorated, the UE receiving the relay must select a UE to act as a relay again. If the synchronization procedure and the detection procedure for reselection are performed after the connection is disconnected, it takes too long, and thus the UE receiving the relay can manage the candidate repeater list for reselection periodically.
  • FIG. 9 is an exemplary flow diagram schematically illustrating the procedure of a mechanism presented in accordance with the first disclosure herein.
  • UEs that can operate as a relay for UE # 5 100-5 that is, UE # 1 100-1, UE # 2 100-2, UE
  • Each of # 3 (100-3) and UE # 4 (100-4) performs a registration procedure with ProSe server 700.
  • each UE may transmit information about a relay type supported by the UE.
  • the UE # 5 (100-5) to be relayed is configured based on information on a necessary relay type, information included in an announce message received from each UE that can operate as a relay, and the like. Is selected as the repeater.
  • the UE # 5 100-5 performs a repeater bearer establishment procedure with the selected UE # 4 100-4.
  • the UE # 5 100-5 performs a repeater reselection procedure.
  • the UE # 5 100-5 performs a repeater bearer establishment procedure.
  • FIG. 10 is an exemplary view illustrating a ProSe relay UE registration procedure according to the first disclosure shown in FIG. 9 in detail.
  • ProSe repeater UE registration procedure is a UE # 1 (100-1) that can operate as a ProSe repeater transmits a relay registration request message, for example, ProSe Relay Registration Request message to the ProSe server And transmitting, by the ProSe server, the authorization message, for example, an Authorization message, as the relay registration request is granted.
  • a relay registration request message for example, ProSe Relay Registration Request message
  • the authorization message for example, an Authorization message
  • the relay registration request message may be a relay type supported by the UE # 1, for example, a type of UE-to-Network relay or a type of UE-to-UE relay. It may include information about.
  • the authorization message may include information about a relay type that the ProSe server grants to the UE # 1.
  • FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating in detail a procedure for selecting a ProSe relay UE according to the first disclosure shown in FIG. 9.
  • the UE # 1 100-1 to be relayed receives configuration information for selecting a relay from a network, for example, the ProSe server 700.
  • the configuration information may include relay type information required for each application / group.
  • UE-to-network relay is shown as relay type information required by way of example.
  • the UE # 5 (100-5) to receive the relay may be a UE # 1 (100-1), a UE # 2 (100-2), a UE # 3 (100-3), a UE # 4 which may operate as a relay.
  • the announce message includes supporting relay type information.
  • the UE # 5 (100-5) to receive the relay has the best UE # channel among the relay types in the received announcement message that matches the relay type required by the application / group to be performed by the UE # 5 (100-5). 4 Select (100-4).
  • the UE # 5 (100-5) to receive the relay transmits a relay request message, for example, a ProSe Relay Request message, to the UE # 4 (100-4).
  • a relay request message for example, a ProSe Relay Request message
  • the UE # 4 100-4 performs a procedure for requesting permission from the network, for example, the ProSe server 700. Upon obtaining the permission, the UE # 4 100-4 transmits a relay accept message, for example, a ProSe Relay Accept message, to the UE # 5 100-5.
  • a relay accept message for example, a ProSe Relay Accept message
  • FIG. 12 is an exemplary view illustrating a ProSe repeater UE reselection procedure according to the first disclosure shown in FIG. 9 in detail.
  • the ProSe repeater UE reselection procedure shown in FIG. 12 may be performed periodically or when a specific event (existing disconnection due to geographical movement or channel condition deterioration) occurs.
  • the UE # 5 (100-5) is another UE that can act as a relay, that is, UE # 1 (100-1), UE
  • the announcement message is received from # 2 100-2 and UE # 3 100-3, respectively.
  • the announce message includes supporting relay type information.
  • the UE # 5 (100-5) to receive the relay has the best UE # channel among the relay types in the received announcement message that matches the relay type required by the application / group to be performed by the UE # 5 (100-5). 3 Select (100-3).
  • the UE # 5 (100-5) to receive the relay transmits a relay request message, for example, a ProSe Relay Request message, to the UE # 3 (100-3).
  • a relay request message for example, a ProSe Relay Request message
  • the UE # 3 100-3 performs a procedure for requesting permission from the network, for example, the ProSe server 700. Upon obtaining the permission, the UE # 3 100-3 transmits a relay accept message, for example, a ProSe Relay Accept message, to the UE # 5 100-5.
  • a relay accept message for example, a ProSe Relay Accept message
  • the functions of the ProSe server described with reference to FIGS. 9 to 12 so far may be performed by the MME and the HSS as network severity, or may be performed by other network nodes.
  • the UE # 5 100-5 may reselect another UE capable of operating as a relay.
  • the synchronization procedure and the detection procedure have to be performed again, which takes a considerable time. Specifically, this will be described with reference to FIG. 13.
  • each announce message may have a capability for a UE-to-UE relay or a capability for a UE-to-network relay. May include function information indicating whether
  • the UE having the function for the repeater between the UE and the network may be reselected based on the function information included in the announcement message.
  • each acknowledgment message can be obtained, reselection can be performed, so the time T until reselection is very long. You lose.
  • the UE # 5 (100-5) receiving the relay may periodically check whether the relay reselection is necessary based on the channel condition, the signal strength, and the like.
  • a case where the relayed UE performs reselection is as follows.
  • the relayed UE continuously updates and maintains a candidate relay list based on announce messages from other UEs capable of acting as repeaters, so that if the connection to the repeater is disconnected or the channel deteriorates quickly You can reselect the repeater.
  • FIG. 14 is an exemplary flow diagram schematically illustrating a procedure of a mechanism presented according to the second disclosure of the present specification.
  • the schematic procedure of the mechanism according to the second disclosure shown in FIG. 14 is quite similar to the schematic procedure shown in FIG. 9. The difference is that UE # 5 (100-5) generates a candidate relay list in the process of selecting UE # 4 (100-4) as a relay, and then UE # 5 (100-5) periodically updates the candidate relay list. By managing it, you can quickly reselect another repeater. Similar descriptions will not be repeated, and the descriptions of the method described with reference to FIGS. 9 to 12 will be used as they are, and a different ProSe relay UE reselection procedure will be described with reference to FIG. 15.
  • FIG. 15 is an exemplary view illustrating a candidate relay list update procedure and a ProSe relay UE reselection procedure according to the second disclosure shown in FIG. 14 in detail.
  • the UE # 5 100-5 periodically updates a candidate relay list generated in the process of selecting UE # 4 100-4 as a relay.
  • UE # 5 (100-5) is a UE # 1 (100-1), UE # 2 (100-2), UE # 3 (100-3), UE # 4 (100) that can operate as a relay -4) UEs receiving an announce message from each and supporting the relay type that matches the relay type required by the application / group to be performed by the relay type included in the announcement message, the candidate relay list Update within UEs included in the candidate relay list may be prioritized according to channel condition / signal strength.
  • the UE # 5 (100-5) periodically checks whether to perform the ProSe repeater UE reselection procedure according to channel conditions or signal strength.
  • the UE # 5 100-5 performs a ProSe repeater UE reselection procedure.
  • the UE # 5 100-5 appropriately reselects a UE that can operate as a relay in the candidate relay list.
  • UE # 3 100-3 is exemplarily reselected. Then, the UE # 5 100-5 transmits a relay request message, for example, a ProSe Relay Request message, to the UE # 3 100-3.
  • a relay request message for example, a ProSe Relay Request message
  • the UE # 3 100-3 performs a procedure for requesting permission from the network, for example, the ProSe server 700. Upon obtaining the permission, the UE # 3 100-3 transmits a relay accept message, for example, a ProSe Relay Accept message, to the UE # 5 100-5.
  • a relay accept message for example, a ProSe Relay Accept message
  • the candidate repeater list may be generated / managed / maintained in a user unit / UE unit / group unit / application unit.
  • UEs included in the candidate relay list may be prioritized based on the strength or proximity of the signal.
  • the UEs included in the candidate relay list may be managed in group units (eg, selection preference upper / medium / lower or level 1/2/3 of signal strength), which may be criteria for selection.
  • group units eg, selection preference upper / medium / lower or level 1/2/3 of signal strength
  • the priority not only the channel state but also various information based on various physical elements and logical information may be used. It is also possible to determine not only one criterion but also a criterion of a combination of elements.
  • 16 is a flowchart illustrating a candidate relay list update procedure according to the second disclosure in more detail.
  • each of UE # 1 (100-1), UE # 2 (100-2), UE # 3 (100-3), and UE # 4 (100-4), which can operate as a repeater, is received from the eNodeB 200.
  • a synchronization signal (or discovery signal) for ProSe is generated and broadcast according to the synchronization signal of.
  • the synchronization signal transmitted from each of UE # 1 (100-1), UE # 2 (100-2), UE # 3 (100-3), and UE # 4 (100-4), which can operate as the repeater, is It may include a cell ID of the eNodeB 200 and an ID of each UE.
  • the UE # 5 100-5 receives each synchronization signal (or discovery signal), synchronizes frequency / time with each UE, and then receives an announce message from each UE.
  • each synchronization signal or discovery signal
  • the candidate repeater list includes not only repeater type information, candidate repeater identifier (ID), IP address, specific PDN connectable information (APN information), specific service / group information included in the announcement message, but also a synchronization signal (or Time / frequency synchronization information obtained by a discovery signal).
  • the candidate repeater list may also include information on signal strength, RSRP (Reference Signal Received Power), RSRQ (Reference Signal Received Quality), etc. calculated based on a synchronization signal or an announcement message received from each UE. have.
  • the synchronization signals of the UEs since the synchronization signals of the UEs are generated according to the synchronization signal from the eNodeB 200, the synchronization signals of the UEs may be expressed as a time / frequency offset compared to the synchronization signal from the eNodeB 200. Can be. Accordingly, the synchronization information with the UEs included in the candidate relay list may be expressed as an offset relative to the synchronization signal of the eNodeB. Therefore, when trying to select or reselect one included in the candidate relay list, the cell ID and offset of the eNodeB may be considered.
  • the UE # 5 (100-5) can provide a service to be performed when reselection is required, use an APN consistent with the APN for its service, and have excellent signal strength / RSRP / RSRQ.
  • a UE capable of operating as a relay type required for its service may be selected.
  • the reason why the APN is considered is that if the UE # 5 (100-5) selects and accesses a UE using an APN different from the APN for its service as a relay, for the APN for the own service This is because a new PDN connection process must be performed, which delays service and increases complexity.
  • the UE # 5 (100-5) selects and accesses a UE that uses the same APN as the APN for its service as a relay, the UE # 5 100-5 can immediately use the service without a new PDN connection process.
  • the candidate relay list may be updated based on a reception period of a synchronization signal or an announcement message from each UE. If the reception period of the announcement message is shorter than the synchronization signal, it may be effective to update the repeater candidate repeater list in accordance with the reception period of the announcement message or longer than the reception period of the announcement message. .
  • an update cycle of the candidate repeater list will be described in more detail with reference to FIG. 17.
  • 17 also shows an example of an update cycle of a candidate repeater list.
  • UE # 2 100-2, UE # 3 100-3, and UE # 4 100-4 are respectively transmitting synchronization signals.
  • the period in which the UE # 5 100-5, which has been relayed by the UE # 4 100-4 operating as a relay, updates the candidate relay list is displayed in shaded form.
  • the update period shown in FIG. 17 is longer than the synchronization signal transmission period of the UE # 2 100-2, the UE # 3 100-3, and the UE # 4 100-4.
  • the candidate repeater list of the UE # 5 (100-5) includes identifiers of the UE # 2 (100-2), the UE # 3 (100-3), the UE # 4 (100-4), and the synchronization information. It may be.
  • the UE # 5 (100-5) replaces one of the UE # 2 (100-2) and the UE # 3 (100-3) in the candidate relay list with the relay instead of the UE # 4 (100-4).
  • selecting UE # 3 100-3 having a synchronization signal period that matches the synchronization signal period of UE # 4 100-4 may simplify the complexity.
  • the UE # 5 100-5 is a talker in the group communication and thus data to be transmitted.
  • T1 remains until the synchronization signal is received from the UE # 3 100-3
  • T2 is shorter than T1 until the synchronization signal is received from the UE # 2 100-2.
  • the UE # 2 (100-3) is compared with the UE # 3 (100-3). Reselecting 100-2) may be more effective.
  • the UE # 5 100-5 has no data to transmit at the illustrated reselection time point, for example, the UE # 5 100-5 is a listener in the group communication, so the data to be transmitted is If not, selecting the UE # 3 100-3 having a synchronization signal period that matches the synchronization signal period of the UE # 4 100-4 as described above can simplify the complexity.
  • the UE # 5 100-5 and the UE # 2 100-2 and the UE instead of the UE # 4 100-4 may be reselected to transmit a sync signal at a frequency most similar to a frequency of the sync signal of the UE # 4 100-4.
  • the number of candidate repeater UEs included in the candidate repeater list may be kept elastic. For example, if the strength of the signal received from the UE # 5 (100-5) from the UE # 4 (100-4) is large and the state of the channel is good, the UE # 5 (100-5) is the candidate. The number of candidate repeater UEs included in the repeater list may be reduced, or the update period of the candidate repeater list may be increased. This is to alleviate the burden of maintaining a candidate repeater list. Meanwhile, the number of candidate repeater UEs included in the candidate repeater list may be flexibly operated depending on whether the UE # 5 (100-5) is a talker or a listener in group communication.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of a UE 100 according to the present disclosure.
  • the UE 100 includes a storage means 101, a controller 102, and a transceiver 103.
  • the storage means 101 stores the above-described method.
  • the controller 102 controls the storage means 101 and the transceiver unit 103. Specifically, the controller 102 executes the methods stored in the storage means 101, respectively. The controller 102 transmits the above-described signals through the transceiver 103.

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Abstract

본 명세서의 일 개시는 근접 서비스를 위해 중계기를 선택 또는 재선택하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 중계를 받아야 할 UE(User Equipment)가, 중계기로 동작할 수 있는 다수의 다른 UE로부터 동기 신호를 수신하는 단계와; 상기 UE가, 상기 중계기로 동작할 수 있는 다수의 다른 UE로부터 어나운스 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 각 다른 UE로부터의 어나운스 메시지는 UE-대-네트워크 중계를 지원하는지에 대한 중계기 타입 정보, PDN(Packet Data Network)/APN(Access Point Name) 정보, 서비스/그룹 정보를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 UE가, 상기 다수의 다른 UE로부터 수신한 어나운스 메시지 내의 중계기 타입 정보, PDN/APN 정보, 서비스/그룹 정보에 기초하여, 후보 중계기 리스트를 생성하는 단계와; 상기 UE가 자신의 서비스를 위해 필요한 중계기 타입 및 PDN/APN, 서비스/그룹 정보를 고려하여, 그룹 상기 후보 중계기 리스트 내의 다른 UE들 중에서 하나를 선택 또는 재선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.

Description

근접 서비스를 위해 중계기를 선택 또는 재선택하는 방법
본 발명은 근접 통신에 관한 것이다.
이동통신 시스템의 기술 규격을 제정하는 3GPP에서는 4세대 이동통신과 관련된 여러 포럼들 및 새로운 기술에 대응하기 위하여, 2004년 말경부터 3GPP 기술들의 성능을 최적화 시키고 향상시키려는 노력의 일환으로 LTE/SAE (Long Term Evolution/System Architecture Evolution) 기술에 대한 연구를 시작하였다.
3GPP SA WG2을 중심으로 진행된 SAE는 3GPP TSG RAN의 LTE 작업과 병행하여 네트워크의 구조를 결정하고 이 기종 망간의 이동성을 지원하는 것을 목적으로 하는 망 기술에 관한 연구이며, 최근 3GPP의 중요한 표준화 이슈들 중 하나이다. 이는 3GPP 시스템을 IP 기반으로 하여 다양한 무선 접속 기술들을 지원하는 시스템으로 발전 시키기 위한 작업으로, 보다 향상된 데이터 전송 능력으로 전송 지연을 최소화 하는, 최적화된 패킷 기반 시스템을 목표로 작업이 진행되어 왔다.
3GPP SA WG2에서 정의한 EPS (Evolved Packet System) 상위 수준 참조 모델(reference model)은 비로밍 케이스(non-roaming case) 및 다양한 시나리오의 로밍 케이스(roaming case)를 포함하고 있으며, 상세 내용은 3GPP 표준문서 TS 23.401과 TS 23.402에서 참조할 수 있다. 도 1의 네트워크 구조도는 이를 간략하게 재구성 한 것이다.
도 1은 진화된 이동 통신 네트워크의 구조도이다.
도시된 바와 같이, EPC(Evolved Packet Core)에 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)가 연결되어 있다. 상기 E-UTRAN은 3GPP 릴리즈-8 이후에서 정의되는 무선 액세스 네트워크로서 4세대, 즉 LTE 네트워크라고 불리기도 한다. 그러므로, LTE 이전, 즉 3세대 무선 액세스 네트워크는 UTRAN이다.
상기 E-UTRAN은 UE(User Equipment)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(또는 eNodeB)(20)을 포함한다. 기지국(또는 eNodeB)(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다.
상기 UE와 기지국(또는 eNodeB)(20) 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 UE와 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 UE와 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
한편, EPC는 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 1에서는 그 중에서 일부에 해당하는, MME(Mobility Management Entity)(51), S-GW(Serving Gateway)(52), PDN GW(Packet Data Network Gateway)(53), 홈 가입자 서버(HSS; home subscriber server, 54)를 도시한다.
상기 기지국(또는 eNodeB)(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC의 MME(Mobility Management Entity)(51)과 연결되고, 그리고 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)(52)와 연결된다.
S-GW(52)는 무선 접속 네트워크(RAN)와 코어 네트워크 사이의 경계점으로서 동작하고, eNodeB(20)와 PDN GW(53) 사이의 데이터 경로를 유지하는 기능을 하는 요소이다. 또한, UE(User Equipment)가 eNodeB(20)에 의해서 서빙(serving)되는 영역에 걸쳐 이동하는 경우, S-GW(52)는 로컬 이동성 앵커 포인트(anchor point)의 역할을 한다. 즉, E-UTRAN 내에서의 이동성을 위해서 S-GW(52)를 통해서 패킷들이 라우팅될 수 있다. 또한, S-GW(52)는 다른 3GPP 네트워크(3GPP 릴리즈-8 전에 정의되는 RAN, 예를 들어, UTRAN 또는 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network)와의 이동성을 위한 앵커 포인트로서 기능할 수도 있다.
PDN GW(또는 P-GW) (53)는 패킷 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종료점(termination point)에 해당한다. PDN GW(53)는 정책 집행 특징(policy enforcement features), 패킷 필터링(packet filtering), 과금 지원(charging support) 등을 지원할 수 있다. 또한, 3GPP 네트워크와 비-3GPP 네트워크 (예를 들어, I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)과 같은 신뢰되지 않는 네트워크, CDMA(Code Division Multiple Access) 네트워크나 WiMax와 같은 신뢰되는 네트워크)와의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트 역할을 할 수 있다.
도 1의 네트워크 구조의 예시에서는 S-GW(52)와 PDN GW(53)가 별도의 게이트웨이로 구성되는 것을 나타내지만, 두 개의 게이트웨이가 단일 게이트웨이 구성 옵션(Single Gateway Configuration Option)에 따라 구현될 수도 있다.
MME(51)는, UE의 네트워크 연결에 대한 액세스, 네트워크 자원의 할당, 트래킹(tracking), 페이징(paging), 로밍(roaming) 및 핸드오버 등을 지원하기 위한 시그널링 및 제어 기능들을 수행하는 요소이다. MME(51)는 가입자 및 세션 관리에 관련된 제어 평면(control plane) 기능들을 제어한다. MME(51)는 수많은 eNodeB(22)들을 관리하고, 다른 2G/3G 네트워크에 대한 핸드오버를 위한 종래의 게이트웨이의 선택을 위한 시그널링을 수행한다. 또한, MME(51)는 보안 과정(Security Procedures), 단말-대-네트워크 세션 핸들링(Terminal-to-network Session Handling), 유휴 단말 위치결정 관리(Idle Terminal Location Management) 등의 기능을 수행한다.
한편, 최근 고속 데이터 트래픽은 매우 급격하게 증가하고 있다. 이러한 트래픽의 증가를 대처하기 위해서는, UE의 트래픽을 WLAN(Wi-Fi)으로 우회(offloading)시키기 위한 기술들이 소개되고 있다.
P-GW(53) 및 HSS(54)는 AAA(access authentication authorization) 서버(56)와 연결된다. P-GW(53) 및 AAA 서버(56)는 e-PDG(evolved packet data gateway, 57)와 연결될 수 있다. 상기 ePDG(57)는 신뢰되지 않는 비-3GPP 네트워크(예를 들어, WLAN 또는 Wi-Fi 등)에 대한 보안 노드로서의 역할을 한다. 상기 ePDG(57)는 WAG(WLAN access gateway, 58)와 연결될 수 있다. WAG(58)는 Wi-Fi 시스템에서 P-GW의 역할을 담당할 수 있다.
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, IP 능력을 가지는 단말(또는 UE)은, 3GPP 액세스는 물론 비-3GPP 액세스 기반으로도 EPC 내의 다양한 요소들을 경유하여 사업자(즉, 오퍼레이터(operator))가 제공하는 IP 서비스 네트워크(예를 들어, IMS)에 액세스할 수 있다.
또한, 도 1에서는 다양한 레퍼런스 포인트들(예를 들어, S1-U, S1-MME 등)을 도시한다. 3GPP 시스템에서는 E-UTRAN 및 EPC의 상이한 기능 개체(functional entity)들에 존재하는 2 개의 기능을 연결하는 개념적인 링크를 레퍼런스 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음의 표 1은 도 1에 도시된 레퍼런스 포인트를 정리한 것이다. 표 1의 예시들 외에도 네트워크 구조에 따라 다양한 레퍼런스 포인트들이 존재할 수 있다.
표 1
레퍼런스 포인트 설명
S1-MME E-UTRAN와 MME 간의 제어 평면 프로토콜에 대한 레퍼런스 포인트(Reference point for the control plane protocol between E-UTRAN and MME)
S1-U 핸드오버 동안 eNB 간 경로 스위칭 및 베어러 당 사용자 평면 터널링에 대한 E-UTRAN와 SGW 간의 레퍼런스 포인트(Reference point between E-UTRAN and Serving GW for the per bearer user plane tunnelling and inter eNodeB path switching during handover)
S3 유휴(Idle) 및/또는 활성화 상태에서 3GPP 액세스 네트워크 간 이동성에 대한 사용자 및 베어러 정보 교환을 제공하는 MME와 SGSN(Serving General packet radio Service Support Node) 간의 레퍼런스 포인트. 이 레퍼런스 포인트는 PLMN-내 또는 PLMN-간(예를 들어, PLMN-간 핸드오버의 경우)에 사용될 수 있음) (It enables user and bearer information exchange for inter 3GPP access network mobility in Idle and/or active state. This reference point can be used intra-PLMN or inter-PLMN (e.g. in the case of Inter-PLMN HO).)
S4 GPRS 코어와 SGW의 3GPP 앵커 기능 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 제공하는 SGW와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 또한, 직접 터널이 수립되지 않으면, 사용자 평면 터널링을 제공함(It provides related control and mobility support between GPRS Core and the 3GPP Anchor function of Serving GW. In addition, if Direct Tunnel is not established, it provides the user plane tunnelling.)
S5 SGW와 PDN GW 간의 사용자 평면 터널링 및 터널 관리를 제공하는 레퍼런스 포인트. UE 이동성으로 인해, 그리고 요구되는 PDN 연결성을 위해서 SGW가 함께 위치하지 않은 PDN GW로의 연결이 필요한 경우, SGW 재배치를 위해서 사용됨(It provides user plane tunnelling and tunnel management between Serving GW and PDN GW. It is used for Serving GW relocation due to UE mobility and if the Serving GW needs to connect to a non-collocated PDN GW for the required PDN connectivity.)
S11 MME와 SGW 간의 레퍼런스 포인트
SGi PDN GW와 PDN 간의 레퍼런스 포인트. PDN은, 오퍼레이터 외부 공용 또는 사설 PDN이거나 예를 들어, IMS 서비스의 제공을 위한 오퍼레이터-내 PDN일 수 있음. 이 레퍼런스 포인트는 3GPP 액세스의 Gi에 해당함(It is the reference point between the PDN GW and the packet data network. Packet data network may be an operator external public or private packet data network or an intra operator packet data network, e.g. for provision of IMS services. This reference point corresponds to Gi for 3GPP accesses.)
도 2는 일반적으로 E-UTRAN과 일반적인 EPC의 주요 노드의 기능을 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, eNodeB(20)는 RRC 연결이 활성화되어 있는 동안 게이트웨이로의 라우팅, 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송, 브로드캐스터 채널(BCH)의 스케줄링 및 전송, 상향링크 및 하향 링크에서의 자원을 UE에게 동적 할당, eNodeB(20)의 측정을 위한 설정 및 제공, 무선 베어러 제어, 무선 허가 제어(radio admission control), 그리고 연결 이동성 제어 등을 위한 기능을 수행할 수 있다. EPC 내에서는 페이징 발생, LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 평면이 암호화, EPS 베어러 제어, NAS 시그널링의 암호화 및 무결성 보호 기능을 수행할 수 있다.
도 3는 UE과 eNodeB 사이의 제어 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 예시도이고, 도 4는 단말과 기지국 사이에 사용자 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 다른 예시도이다.
상기 무선인터페이스 프로토콜은 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한다. 상기 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크계층(Data Link Layer) 및 네트워크계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling)전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다.
상기 프로토콜 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.
이하에서, 상기 도 3에 도시된 제어 평면의 무선프로토콜과 도 4에 도시된 사용자 평면에서의 무선 프로토콜의 각 계층을 설명한다.
제1 계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 상기 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송 채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 상기 전송 채널을 통해 매체접속제어계층과 물리계층 사이의 데이터가 전달된다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 전달된다.
물리채널(Physical Channel)은 시간축 상에 있는 여러 개의 서브프레임과 주파수축상에 있는 여러 개의 서브 캐리어(Sub-carrier)로 구성된다. 여기서, 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 축 상에 복수의 심볼 (Symbol)들과 복수의 서브 캐리어들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼(Symbol)들과 복수의 서브캐리어들로 구성된다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 1개의 서브프레임에 해당하는 1ms이다.
상기 송신측과 수신측의 물리계층에 존재하는 물리 채널들은 3GPP LTE에 따르면, 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 무선기기는 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다.
PDCCH와 달리, PCFICH는 블라인드 디코딩을 사용하지 않고, 서브프레임의 고정된 PCFICH 자원을 통해 전송된다.
PHICH는 UL HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 무선기기에 의해 전송되는 PUSCH 상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
PBCH(Physical Broadcast Channel)은 무선 프레임의 첫번째 서브프레임의 두번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. PBCH는 무선기기가 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(master information block)라 한다. 이와 비교하여, PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 전송되는 시스템 정보를 SIB(system information block)라 한다.
PDCCH는 DL-SCH(downlink-shared channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(uplink shared channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(voice over internet protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 UE 그룹내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.
제2계층에는 여러 가지 계층이 존재한다. 먼저 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 다양한 논리채널 (Logical Channel)을 다양한 전송채널에 매핑시키는 역할을 하며, 또한 여러 논리채널을 하나의 전송채널에 매핑시키는 논리채널 다중화 (Multiplexing)의 역할을 수행한다. MAC 계층은 상위계층인 RLC 계층과는 논리채널 (Logical Channel)로 연결되어 있으며, 논리채널은 크게 전송되는 정보의 종류에 따라 제어평면 (Control Plane)의 정보를 전송하는 제어채널 (Control Channel)과 사용자평면 (User Plane)의 정보를 전송하는 트래픽채널 (Traffic Channel)로 나뉜다.
제2계층의 무선링크제어 (Radio Link Control; RLC) 계층은 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할 (Segmentation) 및 연결 (Concatenation)하여 하위계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할을 수행한다. 또한, 각각의 무선베어러 (Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS를 보장할 수 있도록 하기 위해 TM (Transparent Mode, 투명모드), UM (Un-acknowledged Mode, 무응답모드), 및 AM (Acknowledged Mode, 응답모드)의 세가지 동작 모드를 제공하고 있다. 특히, AM RLC는 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 자동 반복 및 요청 (Automatic Repeat and Request; ARQ) 기능을 통한 재전송 기능을 수행하고 있다.
제2계층의 패킷데이터수렴 (Packet Data Convergence Protocol; PDCP) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더압축 (Header Compression) 기능을 수행한다. 이는 데이터의 헤더(Header) 부분에서 반드시 필요한 정보만을 전송하도록 하여, 무선 구간의 전송효율을 증가시키는 역할을 한다. 또한, LTE 시스템에서는 PDCP 계층이 보안 (Security) 기능도 수행하는데, 이는 제 3자의 데이터 감청을 방지하는 암호화 (Ciphering)와 제 3자의 데이터 조작을 방지하는 무결성 보호 (Integrity protection)로 구성된다.
제3 계층의 가장 상부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함) 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선 운반자(Radio Bearer; RB라 약칭함)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 E-UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다.
상기 단말의 RRC와 무선망의 RRC계층 사이에 RRC 연결(RRC connection)이 있을 경우, 단말은 RRC연결상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC휴지상태(Idle Mode)에 있게 된다.
이하 단말의 RRC 상태 (RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 설명한다. RRC 상태란 단말의 RRC가 E-UTRAN의 RRC와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC_CONNECTED 상태(state), 연결되어 있지 않은 경우는 RRC_IDLE 상태라고 부른다. RRC_CONNECTED 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC_IDLE 상태의 단말은 E-UTRAN이 단말의 존재를 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 TA(Tracking Area) 단위로 핵심망이 관리한다. 즉, RRC_IDLE 상태의 단말은 셀에 비하여 큰 지역 단위로 해당 단말의 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 해당 단말이 RRC_CONNECTED 상태로 천이하여야 한다. 각 TA는 TAI(Tracking area identity)를 통해 구분된다. 단말은 셀에서 방송(broadcasting)되는 정보인 TAC(Tracking area code)를 통해 TAI를 구성할 수 있다.
사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 연결을 맺고, 핵심망에 단말의 정보를 등록한다. 이 후, 단말은 RRC_IDLE 상태에 머무른다. RRC_IDLE 상태에 머무르는 단말은 필요에 따라서 셀을 (재)선택하고, 시스템 정보(System information)나 페이징 정보를 살펴본다. 이를 셀에 캠프 온(Camp on) 한다고 한다. RRC_IDLE 상태에 머물러 있던 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정 (RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN의 RRC와 RRC 연결을 맺고 RRC_CONNECTED 상태로 천이한다. RRC_IDLE 상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
상기 RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management)등의 기능을 수행한다.
아래는 도 3에 도시된 NAS 계층에 대하여 상세히 설명한다.
NAS 계층에 속하는 ESM (Evolved Session Management)은 Default Bearer 관리, Dedicated Bearer관리와 같은 기능을 수행하여, 단말이 망으로부터 PS서비스를 이용하기 위한 제어를 담당한다. Default Bearer 자원은 특정 Packet Data Network(PDN)에 최초 접속 할 시에 망에 접속될 때 망으로부터 할당 받는다는 특징을 가진다. 이때, 네트워크는 단말이 데이터 서비스를 사용할 수 있도록 단말이 사용 가능한 IP 주소를 할당하며, 또한 default bearer의 QoS를 할당해준다. LTE에서는 크게 데이터 송수신을 위한 특정 대역폭을 보장해주는 GBR(Guaranteed bit rate) QoS 특성을 가지는 bearer와 대역폭의 보장 없이 Best effort QoS 특성을 가지는 Non-GBR bearer의 두 종류를 지원한다. Default bearer의 경우 Non-GBR bearer를 할당 받는다. Dedicated bearer의 경우에는 GBR또는 Non-GBR의 QoS특성을 가지는 bearer를 할당 받을 수 있다.
네트워크에서 단말에게 할당한 bearer를 EPS(evolved packet service) bearer라고 부르며, EPS bearer를 할당 할 때 네트워크는 하나의 ID를 할당하게 된다. 이를 EPS Bearer ID라고 부른다. 하나의 EPS bearer는 MBR(maximum bit rate) 와 GBR(guaranteed bit rate) 또는 AMBR (Aggregated maximum bit rate) 의 QoS 특성을 가진다.
도 5는 3GPP LTE에서 랜덤 액세스 과정을 나타낸 흐름도이다.
랜덤 액세스 과정은 UE(10)가 기지국, 즉 eNodeB(20)과 UL 동기를 얻거나 UL 무선자원을 할당받기 위해 사용된다.
UE(10)는 루트 인덱스(root index)와 PRACH(physical random access channel) 설정 인덱스(configuration index)를 eNodeB(20)로부터 수신한다. 각 셀마다 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스에 의해 정의되는 64개의 후보(candidate) 랜덤 액세스 프리앰블이 있으며, 루트 인덱스는 단말이 64개의 후보 랜덤 액세스 프리앰블을 생성하기 위한 논리적 인덱스이다.
랜덤 액세스 프리앰블의 전송은 각 셀마다 특정 시간 및 주파수 자원에 한정된다. PRACH 설정 인덱스는 랜덤 액세스 프리앰블의 전송이 가능한 특정 서브프레임과 프리앰블 포맷을 지시한다.
UE(10)은 임의로 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 eNodeB(20)로 전송한다. UE(10)은 64개의 후보 랜덤 액세스 프리앰블 중 하나를 선택한다. 그리고, PRACH 설정 인덱스에 의해 해당되는 서브프레임을 선택한다. UE(10)은 은 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 선택된 서브프레임에서 전송한다.
상기 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 eNodeB(20)은 랜덤 액세스 응답(random access response, RAR)을 UE(10)로 보낸다. 랜덤 액세스 응답은 2단계로 검출된다. 먼저 UE(10)은 RA-RNTI(random access-RNTI)로 마스킹된 PDCCH를 검출한다. UE(10)은 검출된 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 MAC(Medium Access Control) PDU(Protocol Data Unit) 내의 랜덤 액세스 응답을 수신한다.
도 6a는 통상적인 통신을 나타낸 예시도이다.
도 6a을 참조하면, UE#1(10-1)는 eNodeB#1(20-1)의 커버리지 내에 존재하고, UE#2(10-2)는 eNodeB#2(20-2)의 커버리지 내에 존재한다. UE#1(10-1)와 UE#2(10-2) 간의 통신은 코어 네트워크, 예컨대 S-GW(52)/P-GW(53)을 경유하여 수행될 수 있다. 이와 같이 코어 네트워크를 경유하는 통신 경로를 인프라스트럭처 데이터 경로(infrastructure data path)라고 부를 수 있다. 또한, 이러한 인프라스트럭처 데이터 경로를 통한 통신을 인프라스트럭처 통신(infrastructure communication)이라고 부르기로 한다.
도 6b는 차세대 통신 시스템에서 도입될 것으로 기대되는 근접 통신의 개념을 나타낸다.
SNS(Social Network Service)에 대한 사용자 요구사항의 증가로 인해 물리적으로 가까운 거리의 UE들 사이의 탐지(discovery)에 대한 요구 및 특별한 애플리케이션/서비스, 즉 근접-기반 애플리케이션/서비스에 대한 요구가 등장하면서, UE간의 근접 통신에 대한 요구는 더욱더 증대되고 있다.
전술한 요구 사항을 반영하기 위해서 도 16b에 도시된 바와 같이, UE#1(10-1), UE#2(10-2), UE#3(10-3) 간에 또는 UE#4(10-4), UE#5(10-5), UE#6(10-6) 간에 기지국(eNodeB)(20)의 개입없이 직접적으로 통신을 할 수 있도록 하는 방안이 논의 되고 있다. 물론, 기지국(eNodeB)(20)의 도움 하에 UE#1(10)와 UE#4(10-4) 간에 직접적으로 통신을 할 수 있다. 한편, UE#1(10-1)는 셀 중심에서 멀리떨어져 있는 UE#2(10-2), UE#3(10-3)를 위해 중계기로서의 역활을 수행할 수도 있다. 마찬가지로, UE#4(10-4)는 셀 중심에서 멀리떨어져 있는 UE#5(10-5), UE#6(10-6)를 위해 중계기로서의 역활을 수행할 수도 있다.
이상과 같이 차기 시스템에서는 UE간의 근접 통신이 도입될 것으로 논의되고 있다.
그런데, 중계기로서의 역할을 수행하는 UE#1(10-1)와의 연결이 단절된 된 경우, 다른 UE를 재선택하여, 단절된 연결을 복구시킬 수 있도록 하는 절차가 종래에 제시되지 않아, 그룹 통신이 중단되는 문제가 발생하였다.
따라서, 본 명세서의 일 개시는 전술한 문제점을 해결할 수 있는 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 근접 서비스를 위해 중계기를 선택 또는 재선택하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 중계를 받아야 할 UE(User Equipment)가, 중계기로 동작할 수 있는 다수의 다른 UE로부터 동기 신호를 수신하는 단계와; 상기 UE가, 상기 중계기로 동작할 수 있는 다수의 다른 UE로부터 어나운스 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 각 다른 UE로부터의 어나운스 메시지는 UE-대-네트워크 중계를 지원하는지에 대한 중계기 타입 정보, APN(Access Point Name) 정보, 서비스/그룹 정보를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 UE가, 상기 다수의 다른 UE로부터 수신한 어나운스 메시지 내의 중계기 타입 정보, APN 정보, 서비스 정보에 기초하여, 후보 중계기 리스트를 생성하는 단계와; 상기 UE가 자신의 서비스를 위해 필요한 중계기 타입 및 APN을 고려하여, 그룹 상기 후보 중계기 리스트 내의 다른 UE들 중에서 하나를 선택 또는 재선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 APN이 고려되는 이유는, 만약 상기 UE가 자신의 서비스를 위한 APN과 동일한 APN을 사용하는 다른 UE를 중계기로서 선택함으로써, 상기 자신의 서비스를 위한 APN을 위해 새로운 PDN(Public Data Network) 연결 과정이 수행되지 않을 수 있도록 하기 위한 것일 수 있다.
상기 방법은 상기 다수의 다른 UE로부터 수신되는 동기 신호에 기초하여 RSRP 및 RSRQ를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 다른 UE들 중에서 하나를 선택 또는 재선택하는 단계에서는, 상기 RSRP 및 RSRQ가 추가적으로 고려될 수 있다.
상기 UE가 그룹 통신 서비스에서 화자(Talker)인지 혹은 청중(Listener)인지에 따라 상기 후보 중계기 리스트의 갱신 주기와 상기 후보 중계기 리스트의 크기가 결정될 수 있다.
상기 후보 중계기 리스트의 크기는: 상기 후보 중계기 리스트 내에 포함되는 다른 UE들의 개수로 표현될 수 있다.
상기 동기 신호는 기지국의 셀 ID와 상기 중계기로 동작할 수 있는 UE의 ID 정보를 포함할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 근접 서비스를 위해 중계기를 선택 또는 재선택하는 UE(User Equipment)을 또한 제공한다. 상기 UE는 중계기로 동작할 수 있는 다수의 다른 UE들 각각으로부터 동기 신호와 어나운스 메시지를 각기 수신하는 수신부를 포함할 수 있다. 여기서 각 다른 UE로부터의 어나운스 메시지는 UE-대-네트워크 중계를 지원하는지에 대한 중계기 타입 정보, APN(Access Point Name) 정보, 서비스/그룹 정보를 포함할 수 있다. 상기 UE는 상기 다수의 다른 UE들로부터 수신한 어나운스 메시지 내의 중계기 타입 정보, APN 정보, 서비스 정보에 기초하여, 후보 중계기 리스트를 생성하고, 자신의 서비스를 위해 필요한 중계기 타입 및 APN을 고려하여, 그룹 상기 후보 중계기 리스트 내의 다른 UE들 중에서 하나를 선택 또는 재선택하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 명세서의 개시에 의하면, 전술한 종래 기술의 문제점이 해결된다.
도 1은 진화된 이동 통신 네트워크의 구조도이다.
도 2는 일반적으로 E-UTRAN과 일반적인 EPC의 아키텍처를 나타낸 예시도이다.
도 3는 UE과 eNodeB 사이의 제어 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 4는 단말과 기지국 사이에 사용자 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 다른 예시도이다.
도 5는 3GPP LTE에서 랜덤 액세스 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6a는 통상적인 통신을 나타낸 예시도이다.
도 6b는 차세대 통신 시스템에서 도입될 것으로 기대되는 근접 통신의 개념을 나타낸다.
도 7a는 근접 통신의 일 예를 나타낸 예시도이고, 도 7b는 근접 통신의 다른 예를 나타낸 예시도이다.
도 8은 근접 서비스의 일 예로서 그룹 통신 서비스를 위한 아키텍처를 나타낸다.
도 9는 본 명세서의 제1 개시에 따라 제시되는 메커니즘의 절차를 개략적으로 나타낸 예시적 흐름도이다.
도 10은 도 9에 나타난 제1 개시에 따른 ProSe 중계기 UE 등록 절차를 구체적으로 나타낸 예시도이다.
도 11은 도 9에 나타난 제1 개시에 따른 ProSe 중계기 UE 선택 절차를 구체적으로 나타낸 예시도이다.
도 12은 도 9에 나타난 제1 개시에 따른 ProSe 중계기 UE 재선택 절차를 구체적으로 나타낸 예시도이다.
도 13은 본 명세서의 제1 개시에 따라 중계기를 재선택하기 위해 필요한 절차를 수행하는데 소요되는 시간을 예시적으로 나타낸다.
도 14는 본 명세서의 제2 개시에 따라 제시되는 메커니즘의 절차를 개략적으로 나타낸 예시적 흐름도이다.
도 15은 도 14에 나타난 제2 개시에 따른 후보 중계기 리스트 갱신 절차 및ProSe 중계기 UE 재선택 절차를 구체적으로 나타낸 예시도이다.
도 16은 제2 개시에 따른 후보 중계기 리스트 갱신 절차를 보다 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 17은 후보 중계기 리스트의 갱신 주기를 예시적으로 나타낸 예시도 나타낸다.
도 18은 본 명세서의 개시에 의한 UE(100)의 구성 블록도이다.
본 발명은 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 및 EPC(Evolved Packet Core)를 기준으로 설명되나, 본 발명은 이러한 통신 시스템에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 통신 시스템 및 방법에도 적용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
첨부된 도면에서는 예시적으로 UE(User Equipment)가 도시되어 있으나, 도시된 상기 UE는 단말(Terminal), ME(Mobile Equipment), 등의 용어로 언급될 수 도 있다. 또한, 상기 UE는 노트북, 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 멀티미디어 기기등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있거나, PC, 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수 있다.
용어의 정의
이하 도면을 참조하여 설명하기 앞서, 본 발명의 이해를 돕고자, 본 명세서에서 사용되는 용어를 간략하게 정의하기로 한다.
GERAN: GSM EDGE Radio Access Network의 약자로서, GSM/EDGE에 의한 코어 네트워크와 단말을 연결하는 무선 접속 구간을 말한다.
UTRAN: Universal Terrestrial Radio Access Network의 약자로서, 3세대 이동통신의 코어 네트워크와 단말을 연결하는 무선 접속 구간을 말한다.
E-UTRAN: Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network의 약자로서, 4세대 이동통신, 즉 LTE의 코어 네트워크와 단말을 연결하는 무선 접속 구간을 말한다.
UMTS: Universal Mobile Telecommunication System의 약자로서 3세대 이동통신의 코어 네트워크를 의미한다.
UE/MS : User Equipment/Mobile Station, 단말 장치를 의미 함.
EPS: Evolved Packet System의 약자로서, LTE(Long Term Evolution) 네트워크를 지원하는 코어 네트워크를 의미한다. UMTS가 진화된 형태의 네트워크
PDN (Public Data Network): 서비스를 제공하는 서버가 위치한 독립적인망
PDN connection: 단말에서 PDN으로의 연결, 즉, ip 주소로 표현되는 단말과 APN으로 표현되는 PDN과의 연관(연결)
PDN-GW (Packet Data Network Gateway) : UE IP address allocation, Packet screening & filtering, Charging data collection 기능을 수행하는 EPS망의 네트워크 노드
Serving GW(Serving Gateway) : 이동성 담당(Mobility anchor), 패킷 라우팅(Packet routing), 유휴 모드 패킷 버퍼링(Idle mode packet buffering), Triggering MME to page UE 기능을 수행하는 EPS망의 네트워크 노드
APN (Access Point Name): 네트워크에서 관리하는 접속 포인트의 이름으로서 UE에게 제공된다. 즉, PDN을 지칭하거나 구분하는 문자열. 요청한 서비스나 망(PDN)에 접속하기 위해서는 해당 P-GW를 거치게 되는데, 이 P-GW를 찾을 수 있도록 망 내에서 미리 정의한 이름(문자열) (예) internet.mnc012.mcc345.gprs
NodeB: UMTS 네트워크의 기지국으로 옥외에 설치되며, 셀 커버리지 규모는 매크로 셀에 해당한다.
eNodeB: EPS(Evolved Packet System) 의 기지국으로 옥외에 설치되며, 셀 커버리지 규모는 매크로 셀에 해당한다.
(e)NodeB: NodeB와 eNodeB를 지칭하는 용어이다.
MME: Mobility Management Entity의 약자로서, UE에 대한 세션과 이동성을 제공하기 위해 EPS 내에서 각 엔티티를 제어하는 역할을 한다.
세션(Session): 세션은 데이터 전송을 위한 통로로써 그 단위는 PDN, Bearer, IP flow 단위 등이 될 수 있다. 각 단위의 차이는 3GPP에서 정의한 것처럼 대상 네트워크 전체 단위(APN 또는 PDN 단위), 그 내에서 QoS로 구분하는 단위(Bearer 단위), 목적지 IP 주소 단위로 구분할 수 있다.
PDN 연결(connection) : 단말에서 PDN으로의 연결, 즉, ip 주소로 표현되는 단말과 APN으로 표현되는 PDN과의 연관(연결)을 나타낸다. 이는 세션이 형성될 수 있도록 코어 네트워크 내의 엔티티간 연결(단말-PDN GW)을 의미한다.
UE Context : 네크워크에서 UE를 관리하기 위해 사용되는 UE의 상황 정보, 즉, UE id, 이동성(현재 위치 등), 세션의 속성(QoS, 우선순위 등)으로 구성된 상황 정보
NAS(Non-Access-Stratum) : UE와 MME간의 제어 플레인(control plane)의 상위 stratum. UE와 네트워크간의 이동성 관리(Mobility management)와 세션 관리 (Session management), IP 주소 관리 (IP address maintenance) 등을 지원
RAT: Radio Access Technology의 약자로서, GERAN, UTRAN, E-UTRAN 등을 의미한다.
근접 서비스(Proximity Service, ProSe Service 또는 Proximity based Service): 물리적으로 근접한 UE들 사이의 탐지(Discovery) 및 상호 직접적인 통신을 일컫는다. 그러나, 근접 서비스는 기지국을 통한 UE들간의 통신도 포함하는 개념이며, 나아가 제3의 UE를 통한 UE들 간의 통신도 포함하는 개념이다. 이때 사용자 평면의 데이터는 3GPP 핵심 네트워크(예, EPC)를 거치지 않고 직접적인 데이터 경로(direct data path)를 통해 교환된다.
근접(Proximity): UE가 다른 UE와 근접하게 위치한다라는 것은 미리 정해진 근접 조건이 충족할 때를 의미한다. 탐지를 위한 근접 조건과 통신을 위한 근접 조건은 다를 수 있다.
레인지 클래스(Range Class): ProSe 탐지를 위한 용도로서의 개략적인 거리 범위, 예를 들어, 지리적인 거리 범위, 통신 조건으로서의 거리 범위를 의미함.
ProSe-가능한 UE(ProSe-enabled UE): ProSe 탐지, ProSe 통신 및/또는 ProSe-지원 WLAN 직접 통신을 지원하는 UE를 의미한다. 본 명세서에서는 ProSe-가능한 UE를 간단히 UE라고 지칭하기도 한다.
어나운싱 UE(Announcing UE): 탐지를 할 권한을 가진 근접한 UE들에 의해 사용될 수 있는 정보를 알리는 UE이다.
관찰자 UE(Monitoring UE): 관심 가질만한 정보를 근접한 다른 UE들로부터 수신하는 UE이다.
ProSe-가능한 네트워크(ProSe-enabled Network): ProSe 탐지, ProSe 통신 및/또는 ProSe-지원 WLAN 직접 통신을 지원하는 네트워크를 의미한다. 본 명세서에서는 ProSe-가능한 네트워크를 간단히 네트워크라고 지칭하기도 한다.
ProSe 탐지(Discovery): ProSe-가능한 UE가 근접하게 위치한 경우, 탐지하는 과정을 말한다.
개방형 ProSe 탐지(Open ProSe Discovery): ProSe-가능한 UE를 탐지할 때, 직접적인 권한(permission)이 없더라도 가능한 것을 의미한다.
제한된 ProSe 탐지(Restricted ProSe Discovery): ProSe-가능한 UE를 탐지할 때, 직접적인 권한(permission)이 있어야만 가능한 것을 의미한다.
ProSe 통신(Communication): ProSe-가능한 UE가 근접하게 위치한 경우, E-UTRAN 통신 경로를 이용하여 UE들 간의 통신을 수행하는 것을 의미한다. 통신 경로는 예를 들어 UE들 간에 직접적으로 수립될 수도 있고 혹은 로컬(또는 인근) eNodeB를 경유하여 수립될 수도 있다.
ProSe 그룹 통신(Group Communication): 2개 이상의 ProSe-가능한 UE들이 근접하게 위치할 때, ProSe-가능한 UE들 간에 수립된 공통 통신 경로를 이용하여 일대다 그룹 통신을 수행하는 것을 의미한다.
ProSe E-UTRA 통신: E-UTRA 통신 경로를 사용하는 ProSe 통신을 의미한다.
ProSe-지원 WLAN 직접 통신: WLAN 직접 통신 경로를 사용하는 ProSe 통신을 의미한다.
ProSe 통신 경로: ProSe 통신을 지원하는 통신 경로를 의미한다. ProSe E-UTRA 통신의 경로는 E-UTRA 또는 eNodeB를 이용하여 ProSe 가능한 UE들끼리 직접적으로 수립될 수 있다. ProSe-지원 WLAN 직접 통신의 경로는 ProSe 가능한 UE들끼리 WLAN을 통해 직접적으로 수립될 수 있다.
EPC 경로(또는 인프라스트럭처 데이터 경로): EPC를 경유한 사용자 평면의 통신 경로를 의미한다.
ProSe 중계기: ProSe를 위해 중계기로 동작할 수 있는 UE로서, 아래와 같이 2가지 타입이 있을 수 있다.
ProSe UE 대 네트워크 간의 중계기(ProSe UE-to-Network Relay): ProSe-가능한 네트워크와 ProSe-가능한 UE 간에 통신 중계기로 역할 하는 것을 의미한다.
ProSe UE 대 UE간의 중계기(ProSe UE-to-UE Relay): ProSe-가능한 UE들 간에 통신 중계기로 역할 하는 것을 의미한다.
한편, 이하에서는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 7a는 근접 통신의 일 예를 나타낸 예시도이고, 도 7b는 근접 통신의 다른 예를 나타낸 예시도이다.
도 7a를 참조하면, UE#1(100-1)과 UE#2(100-2)가 각각 다른 eNodeB에 캠프 온(camp-on) 하고 있으면서, 직접 통신 경로를 통해 근접 통신을 수행하는 상황이 나타나 있다. 그리고, 도 7b를 참조하면, UE#1(100-1)과 UE#2(100-2)가 하나의 eNodeB(200)에 캠프 온(camp-on) 하고 있으면서, 직접 통신 경로를 통해 근접 통신을 수행하는 상황이 나타나 있다.
이와 같이, UE#1(100-1)과 UE#2(100-2)는 사업자가 운영하는 eNodeB 및 코어 네트워크를 통한 경로를 거치지 않는 직접 통신 경로를 통해, 근접 통신을 수행할 수 있다.
상기 직접 통신 경로라는 용어는 근접 서비스를 위한 데이터 경로 또는 근접 서비스 기반의 데이터 경로 또는 근섭 서비스 통신 경로와 같이 다양하게 불릴 수 있다. 또한, 상기 직접 통신 경로를 통한 통신은 직접 통신 또는 근접 서비스 통신 또는 근접 서비스 기반 통신과 같이 다양하게 불릴 수 있다.
도 8은 근접 서비스의 일 예로서 그룹 통신 서비스를 위한 아키텍처를 나타낸다.
도 8에 도시된 UE#1(100-1), UE#2(100-2), UE#3(100-3), UE#4(100-3), UE#5(100-5)는 애플리케이션 서버에 의해서 제공되는 그룹 통신 서비스에 가입되어 있고, 모두 동일한 그룹에 속해 있다. 상기 그룹은 도시된 관제기(dispatcher)에 의해 관리될 수 있다.
상기 그룹 통신 서비스의 일 예로는 PTT(Push-To-Talk)와 같은 서비스를 들 수 있다. 상기 PTT 서비스를 일 예로 들어 설명하면, 그룹 통신에서 하나의 UE가 발언자(talking party)가 되어 미디어(예컨대, 음성 등)를 전송할 수 있고, 다른 다수의 UE는 상기 발언자 UE의 미디어를 수신할 수 있다. 이때, 여러 UE들이 동시에 발언자가 되어 미디어를 송신할 수는 없다.
상기 그룹 내에서 UE#1(100-1)가 탐지를 수행한다고 가정할 때, UE#1(100-1)의 탐지 범위 내에는 UE#2(100-2), UE#3(100-3), UE#4(100-3)가 속해 있으나, UE#5(100-5)는 탐지 범위 밖에 있다. 이러한 UE#5(100-5)를 위해 UE#4(100-4)는 중계기로서 동작할 수 있다.
즉, 도 8에서 UE#5(100-5)는 네트워크를 통하지 않고 UE#4(100-4)를 통해 그룹 통신 서비스를 받는 것을 도시하고 있다. 이는 UE#5(100-5)가 E-UTRAN 커버리지 밖에 있거나 아니면, 그룹 통신을 지원하지 않는 E-UTRAN 커버리지 내에 있는 경우에 해당하며, 이러한 경우 UE#5(100-5)는 UE#4(100-4)에 의한 중계를 통해 그룹 통신 서비스를 받을 수 있다. 본 명세서에서는 그룹 통신을 지원하는 E-UTRAN 커버리지를 그룹 통신 서비스 범위라고 지칭하기로 한다.
그런데, 상기 UE#4(100-4) 또는 UE#5(100-5) 이동하거나, 채널 상황이 바귀어, 상기 UE#5(100-5)와 상기 UE#4(100-3) 간의 연결이 끊어져버리는 경우, 상기 UE#5(100-5)는 중계기(구체적으로, ProSe UE와 네트워크 간의 중계기)로 동작할 수 있는 다른 UE를 선택해야 한다.
그런데, 상기 중계기로 동작하는 UE#4(100-4)와의 연결이 단절된 경우, 다른 UE를 재선택하여, 단절된 연결을 복구시킬 수 있도록 하는 절차가 종래에 제시되지 않아, 그룹 통신이 중단되는 문제가 발생하였다. 또한, 종래에는 재선택의 시점 및 재선택의 조건에 관한 사항도 제시되지 않았다.
따라서, 본 명세서의 개시들은 전술한 문제점을 해결하기 위한 방안들을 제시한다.
<본 명세서의 개시들에 대한 간략한 설명>
본 명세서의 개시들은 3GPP EPS(Evolved Packet System)와 같은 이동통신 시스템에서 근접 서비스(Proximity Service)를 위한 탐지가 효율적으로 수행될 수 있도록 하기 위한 ProSe 중계기에 관한 메커니즘들을 제안한다.
이하, 본 명세서의 일부 실시예 등에서 언급하고 있는 ProSe 공공 안전(Public Safety)과 관련된 서비스를 제공받는 UE에 대한 내용은 하나의 예에 불과하고, 공공 안전과 관련된 서비스를 제공 받지 않는 UE에도 적용될 수 있다.
이하 설명되는 내용 중에서 ProSe 중계기로 동작할 수 있는 UE가 어나운스(announce) 절차를 수행하는 것과 관련된 내용은 미국 가출원 61/843,059에 의해서 지지되며, 중계되기를 희망하는 UE가 참가(join) 요청을 하고, 중계기를 재선택하는 동작에 관한 내용은 미국 가출원 61/843,857에 의해서 지지된다.
먼저, 본 명세서의 제1 개시에 따르면 아래 i~iii 내용이 설명된다.
i) ProSe-가능한 UE는 ProSe 서버로부터 애플리케이션 별, 그룹 별 선호하는 중계기 타입, 중계기 재선택 주기에 대한 설정 정보를 수신할 수 있다.
ii) ProSe-가능한 UE는 중계기 타입에 대한 설정 정보 및 어나운스(Announce) 에 포함되어 있는 중계기 타입, 특정 서비스/그룹 정보, 특정 PDN 연결 가능 정보(APN 정보) 등 여러 가지 정보들을 기반으로 ProSe 중계기로 동작할 수 있는 UE를 선택한다
iii) ProSe-가능한 UE는 중계기 재선택 주기에 기반하여 지속적으로/주기적으로 향후 중계기가 될 수 있는 후보들을 평가하여, 후보 중계기 리스트에 저장해둔다.
나아가, 본 명세서의 제2 개시에 따르면 아래 iv 내용이 추가적으로 설명된다.
iv) ProSe-가능한 UE는 중계기와의 연결이 단절되거나 채널 상황이 악화된 경우, 바로 후보 중계기 리스트에서 적절한 하나를 재선택 한다. 혹은, 상기 UE가 지리적으로 이동하는 경우 더 좋은 채널을 갖는 다른 중계기와 연결하기 위해 후보 중계기 리스트에서 중계기 재선택을 수행한다
한편, 본 명세서의 제1 개시 및 제2 개시에 따르면 상기 중계기로 동작할 수 있는 UE는 공공 안전과 관련된 서비스를 요청하는 UE와 공공 안전과 관련없는 서비스를 요청하는 UE를 구분하지 않고, 단지 네트워크 허가에 따라서 중계기로 동작할 수 있다. 이를 위해, 상기 중계기로 동작할 수 있는 UE는 네트워크 노드, 예컨대 ProSe 서버로부터 중계기 타입에 대한 설정을 수신할 수 있다.
다른 한편, 본 명세서의 제1 개시 및 제2 개시에 따르면 PreSe-가능한 UE는 ProSe 중계기에게 필요한 판단을 할 수 있게 하는 정보를 제공할 수 있다. 상기 정보는 상기 PreSe-가능한 UE가 상기 ProSe 중계기에게 접속 시도를 할 때 전달될 수 있다. 아래는 정보의 예를 나타낸다.
- 수립 원인(establishment cause): 상기 PreSe-가능한 UE가 상기 ProSe 중계기에게 접속 시도를 할 때, 그 이유가 공공 안전과 관련된 서비스를 위한 것인 것 아니면, 공공 안전과 관련되지 않은 서비스를 위한 것인지를 나타내는 정보
- 우선순위 레벨: 어느 우선순위로 처리되어야 하는지를 나타내는 정보
- 연결의 시급성에 대한 정보, 이는 초, 밀리 초 단위로 표현될 수 있다.
한편, 본 명세서의 제1 개시 및 제2 개시에 따르면 ProSe 중계기로 역할을 수행할 수 있는 UE가 어나운스(Announce)할 정보는 다음과 같은 것들이 있을 수 있다. 예컨대, 지원되는 최대 데이터 전송율, 위치 정보, 현재 중계하고 있는 UE의 개수에 대한 정보, 부하 정보 등이 있을 수 있다. 한편, ProSe 중계기는 상기 연결 시도를 거절할 수 있는데, 이를 위해 예컨대 RRC_ProSe_Relay_Connection_Reject 메시지를 전송할 수 있다. 혹은 ProSe 중계기는 연결을 해제할 수 있는데, 이를 위해 예컨대 RRC_ProSe_Relay_Connection_Release 메시지를 전송할 수 있다. 이때, ProSe 중계기는 ProSe-가능한 UE에게 대기 시간을 알리기 위한 정보, 예컨대 rWaitTime를 상기 메시지에 넣어서 전송할 수 있다.
이하, 본 명세서의 제1 개시 및 제2 개시에서 제안되는 제어 메커니즘을 간략하게 정리하면, 다음과 같은 동작들의 조합으로 요약된다.
i) ProSe 중계기로 동작할 수 있는 UE가 등록하는 절차: ProSe 중계기로 동작할 수 있는 UE는 ProSe 중계기로 동작하기 위해서 네트워크에 등록 요청을 수행한다. 이때, 상기 UE는 지원되는 중계기 타입, 예컨대 UE-대-네트워크 중계기의 타입 또는 UE-대-UE 중계기의 타입에 대한 정보를 상기 네트워크로 알릴 수 있다. 이때, 상기 UE가 특정 중계기 타입을 희망하는 경우, 상기 특정 중계기 타입을 요청한다고 상기 네트워크에 알릴 수 있다. 상기 네트워크는 해당 등록 요청을 가입자 정보 및 UE/네트워크 환경을 고려하여 허가할 수 있다. 이때, 상기 네트워크는 중계기 타입을 지정할 수 있다. 혹은 상기 UE가 특정 중계기 타입을 요청하지 않았더라도, 상기 네트워크가 지정할 수 있으며, 요청여부와 관계없이 허가 가능한 중계기 타입을 상기 네트워크가 지정할 수 있다. 상기 UE가 특정 중계기 타입을 요청한 것이 아니라, 단지 특정 중계기 타입을 선호한다고 상기 네트워크에 알릴 경우, 상기 네트워크도 역시 특정 중계기 타입을 지정하는 것이 아니라 권유하는 정도로 상기 UE에게 알릴 수 있다. 한편, 상기 네트워크는 상기 UE가 중계 가능한 홉(hop)에 대한 정보도 지정하여 상기 UE에게 전달할 수 있다. 상기 등록 과정 중에 상기 UE는 네트워크로부터 중계기와 관련된 설정 정보를 수신할 수 있다. 혹은 상기 중계기와 관련된 설정 정보는 별도의 절차를 통해 수신되거나, 사전에 미리 수신될 수 있다. 상기 설정 정보는 중계기 타입, 재선택 주기와 같은 정보를 포함할 수 있다.
ii) 중계받을 UE가 ProSe 중계기로 동작할 수 있는 UE를 선택하는 절차: 중계받을 UE는 자신이 필요한 중계기 타입, 어나운스 정보에 기초하여, 중계기로 동작할 수 있는 UE를 선택할 수 있다. UE는 현재 자신이 처한 환경에 따라 ProSe 중계기로 동작할 UE를 선택한다. 상기 선택을 위해, 네트워크로부터 받았던 설정 정보 및 ProSe 중계기로 동작할 수 있는 UE로부터 수신한 어나운스 메시지에 포함되어 있던 정보가 활용될 수 있다. 상기 중계받을 UE는 중계기로 동작할 UE를 선택한 후, 서비스 요청 및 허가를 받는 과정에서 그룹 통신을 위해 특정 그룹에 대한 참가를 요청할 수 있으며, 네트워크로부터 허가 받을 수도 있다.
iii) ProSe 중계기 베어러 수립 절차: 중계받을 UE는 선택된 중계기 UE와의 연결을 맺기 위한 절차를 수행한다. 이 과정에서는 ProSe 탐지 및 통신의 여러 방법들이 사용될 수 있다. 중계기 베어러가 수립된 이후, 상기 UE는 중계기 UE를 경유하여 네트워크(예컨대, ProSe 서버)에 등록 과정을 수행할 수 있다. 등록과정을 통해 현재 중계기를 통해 특정 그룹에 가입하고 서비스를 받고 싶다는 정보 등을 네트워크로 보낼 수 있다.
iv) 중계기로 동작할 UE를 재선택하는 절차: 중계를 받는 UE는 중계기와의 연결 상태를 항상 모니터링하고 체크한다. 만약 연결이 끊어졌거나, 채널 상태가 악화되는 경우, 상기 중계를 받는 UE는 중계기로 동작할 UE를 다시 선택해야 한다. 연결이 단절된 이후에 재선택을 위해 동기 절차 및 탐지 절차를 수행하게 되면, 너무나 긴 시간이 소요되므로, 상기 중계를 받는 UE는 주기적으로 재선택을 위한 후보 중계기 리스트를 관리할 수 있다.
이하에서는, 먼저 본 명세서의 제1 개시에 따른 메커니즘을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 9는 본 명세서의 제1 개시에 따라 제시되는 메커니즘의 절차를 개략적으로 나타낸 예시적 흐름도이다.
도 9를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE#5(100-5)를 위해 중계기로 동작할 수 있는 UE들, 즉 UE#1(100-1), UE#2(100-2), UE#3(100-3), UE#4(100-4) 각각은 ProSe 서버(700)에게 등록 절차를 수행한다. 이때, 각 UE는 자신이 지원하는 중계기 타입에 대한 정보를 전달할 수 있다.
중계받아야 할 UE#5(100-5)는 필요한 중계기 타입에 대한 정보, 중계기로 동작할 수 있는 각 UE로부터 수신한 어나운스 메시지 내에 포함된 정보 등에 기초하여 상기 UE#4(100-4)를 중계기로서 선택한다.
이어서, UE#5(100-5)는 상기 선택된 UE#4(100-4)와의 중계기 베어러 수립절차를 수행한다.
이후, 상기 UE#4(100-4)와의 연결이 단절되거나, 채널 상황이 악화되면, 상기 UE#5(100-5)는 중계기 재선택 절차를 수행한다.
상기 재선택 절차에서 UE#3(100-3)가 재선택되면, 상기 UE#5(100-5)는 중계기 베어러 수립절차를 수행한다.
도 10은 도 9에 나타난 제1 개시에 따른 ProSe 중계기 UE 등록 절차를 구체적으로 나타낸 예시도이다.
도 10을 참고하여 알 수 있는 바와 같이, ProSe 중계기 UE 등록 절차는 ProSe 중계기로 동작할 수 있는 UE#1(100-1)가 중계기 등록 요청 메시지, 예컨대 ProSe Relay Registration Request 메시지를 ProSe 서버로 전송하는 과정과, 상기 ProSe 서버가 상기 중계기 등록 요청을 허가함에 따라 허가 메시지, 예컨대 Authorization 메시지를 전송하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 중계기 등록 요청 메시지는 상기 UE#1가 지원하는 중계기 타입, 예컨대 UE-대-네트워크 중계기(UE-to-Network relay)의 타입 또는 UE-대-UE 중계기(UE-to-UE relay)의 타입에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 허가 메시지는 상기 ProSe 서버가 상기 UE#1에게 허가하는 중계기 타입에 대한 정보를 포함할 수 있다.
도 11은 도 9에 나타난 제1 개시에 따른 ProSe 중계기 UE 선택 절차를 구체적으로 나타낸 예시도이다.
도 11를 참고하여 알 수 있는 바와 같이, 중계를 받아야 할 UE#1(100-1)은 네트워크, 예컨대 ProSe 서버(700)으로부터 중계기 선택을 위한 설정 정보를 수신한다. 상기 설정 정보는 애플리케이션 별/그룹 별로 필요한 중계기 타입 정보를 포함할 수 있다. 도 12에서는 예시적으로 필요한 중계기 타입 정보으로서 UE-대-네트워크 중계기(UE-to-Network Relay)가 나타나 있다.
상기 중계를 받아야 할 UE#5(100-5)는 중계기로 동작할 수 있는 UE#1(100-1), UE#2(100-2), UE#3(100-3), UE#4(100-4) 각각으로부터 어나운스 메시지를 수신한다. 상기 어나운스 메시지는 지원하는 중계기 타입 정보를 포함한다.
상기 중계를 받아야 할 UE#5(100-5)는 상기 수신한 어나운스 메시지 내의 중계기 타입들 중에서 상기 자신이 수행할 애플리케이션/그룹에서 필요한 중계기 타입과 일치하는 UE들 중 채널이 가장 좋은 UE#4(100-4)를 선택한다.
그러면, 상기 중계를 받아야 할 UE#5(100-5)는 상기 UE#4(100-4)로 중계 요청 메시지, 예컨대 ProSe Relay Request 메시지를 전송한다.
상기 UE#4(100-4)는 상기 네트워크, 예컨대 ProSe 서버(700)에 허가를 구하는 절차를 수행한다. 허가를 구하면, 상기 UE#4(100-4)는 중계 수락 메시지, 예컨대 ProSe Relay Accept 메시지를 UE#5(100-5)로 전송한다.
도 12은 도 9에 나타난 제1 개시에 따른 ProSe 중계기 UE 재선택 절차를 구체적으로 나타낸 예시도이다.
도 12에 도시된 ProSe 중계기 UE 재선택 절차는 특정 이벤트(지리적 이동 에 의한 기존 연결 단절 혹은 채널 상태 악화)가 발생했을 때 혹은 주기적으로 수행될 수 있다.
먼저, 중계기로 동작하는 UE#4(100-4)와의 연결이 단절되면, UE#5(100-5)는 중계기로 동작할 수 있는 다른 UE들, 즉 UE#1(100-1), UE#2(100-2), UE#3(100-3) 각각으로부터 어나운스 메시지를 수신한다. 상기 어나운스 메시지는 지원하는 중계기 타입 정보를 포함한다.
상기 중계를 받아야 할 UE#5(100-5)는 상기 수신한 어나운스 메시지 내의 중계기 타입들 중에서 상기 자신이 수행할 애플리케이션/그룹에서 필요한 중계기 타입과 일치하는 UE들 중 채널이 가장 좋은 UE#3(100-3)를 선택한다.
그러면, 상기 중계를 받아야 할 UE#5(100-5)는 상기 UE#3(100-3)로 중계 요청 메시지, 예컨대 ProSe Relay Request 메시지를 전송한다.
상기 UE#3(100-3)는 상기 네트워크, 예컨대 ProSe 서버(700)에 허가를 구하는 절차를 수행한다. 허가를 구하면, 상기 UE#3(100-3)는 중계 수락 메시지, 예컨대 ProSe Relay Accept 메시지를 UE#5(100-5)로 전송한다.
지금까지 도 9 내지 도 12을 참조하여 설명한 ProSe 서버의 기능은 네트워크 노도로서 MME, HSS에 의해서 수행되거나, 다른 네트워크 노드에 의해서 수행될 수 있다.
또한 지금까지 도 9내지 도 12을 참조하여 설명한 내용들은 그룹 통신 서비스를 위한 것 뿐만 아니라, 일대일 통신 서비스 및 브로드캐스트 통신 서비스를 위해서도 적용될 수 있다.
지금까지 도 9 내지 도 12를 참조하여 설명한 제1 개시에 따르면 상기 UE#5(100-5)가 중계기로 동작할 수 있는 다른 UE를 재선택할 수 있다. 그런데 이와 같이 재선택을 하기 위해서는, 동기 절차 및 탐지 절차를 다시 수행해야 하는데, 이는 상당한 시간이 걸리는 문제점이 있다. 구체적으로는 도 13를 참조하여 설명하기로 한다.
도 13은 본 명세서의 제1 개시에 따라 중계기를 재선택하기 위해 필요한 절차를 수행하는데 소요되는 시간을 예시적으로 나타낸다.
도 13을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 UE#5(100-5)와 상기 UE#4(100-3) 간의 연결이 끊어져버리는 경우, 상기 UE#5(100-5)는 각 UE로부터 동기 신호를 수신하여, 시간/주파수 동기를 맞춘 다음, 어나운스(Announce) 메시지를 수신한다. 이때, 각 어나운스 메시지는 UE 대 UE 간의 중계기(UE-to-UE relay)를 위한 기능(capability)을 UE가 가졌는지 혹은 UE 대 네트워크 간의 중계기(UE-to-Network relay)를 위한 기능(capability)을 가졌는지를 나타내는 기능 정보를 포함할 수 있다.
모든 UE들로부터 어나운스 메시지를 수신하면, 상기 어나운스 메시지 내에 포함된 기능 정보에 기반하여, UE 대 네트워크 간의 중계기를 위한 기능을 가진 UE를 재선택할 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이, 연결이 단절되게 되면 다른 UE들과 각기 동기를 맞춘 후 각각의 어나운스 메시지를 획득한 이후에야, 재선택을 수행할 수 있으므로, 재선택까지 소요되는 시간 T는 매우 길어지게 된다.
따라서, 이러한 단점을 해결하기 위해서, 본 명세서의 제2 개시가 제시된다. 제2 개시에 따르면, 중계를 받는 UE#5(100-5)는 채널 상황, 신호 세기 등에 기초하여 중계기 재선택이 필요한지를 주기적으로 확인할 수 있다. 상기 중계받는 UE가 재선택을 수행하는 경우는 다음과 같다.
- 중계를 받는 UE#5(100-5)가 지리적으로 이동한 경우,
- 중계기와의 연결이 단절된 경우,
- 중계기와의 채널이 악화된 경우
상기 중계받는 UE는 중계기로 동작할 수 있는 다른 UE들로부터의 어나운스 메시지에 기초하여 후보 중계기 리스트를 지속적으로 갱신하고 유지함으로써, 상기 중계기와의 연결이 단절되거나 채널이 악화된 경우, 빠르게 다른 중계기를 재선택할 수 있다.
도 14는 본 명세서의 제2 개시에 따라 제시되는 메커니즘의 절차를 개략적으로 나타낸 예시적 흐름도이다.
도 14에 도시된 제2 개시에 따른 메커니즘의 개략적인 절차는 도 9에 도시된 개략적인 절차와 상당히 유사하다. 차이점은 UE#5(100-5)는 UE#4(100-4)를 중계기로서 선택하는 과정에서 후보 중계기 리스트를 생성하고, 이후 UE#5(100-5)는 후보 중계기 리스트를 주기적으로 갱신 관리함으로써, 빠르게 다른 중계기를 재선택할 수 있게 하는 점이다. 유사한 내용은 중복하여 설명하지 않고, 도 9내지 도 12를 참조하여 설명하였던 내용을 그대로 원용하기로 하고, 차별되는 ProSe 중계기 UE 재선택 절차에 대해서면 도 15를 참조하여 설명하기로 한다.
도 15은 도 14에 나타난 제2 개시에 따른 후보 중계기 리스트 갱신 절차 및ProSe 중계기 UE 재선택 절차를 구체적으로 나타낸 예시도이다.
도 15를 참조하면, UE#5(100-5)는 UE#4(100-4)를 중계기로서 선택하는 과정에서 생성된 후보 중계기 리스트를 주기적으로 갱신한다. 구체적으로, UE#5(100-5)는 중계기로 동작할 수 있는 UE#1(100-1), UE#2(100-2), UE#3(100-3), UE#4(100-4) 각각으로부터 어나운스 메시지를 수신하고, 어나운스 메시지 내에 포함된 중계기 타입들 중에서 상기 자신이 수행할 애플리케이션/그룹에서 필요한 중계기 타입과 일치하는 중계기 타입을 지원하는 UE들을 상기 후보 중계기 리스트 내에 갱신한다. 상기 후보 중계기 리스트내에 포함되는 UE들은 채널 상황/신호 세기에 따라 우선 순가 매겨져 있을 수 있다.
이후, 상기 UE#5(100-5)는 채널 상황 혹은 신호 세기에 따라 ProSe 중계기 UE 재선택 절차를 수행해야 하는지를 주기적으로 확인한다.
만약, 지리적 이동에 의한 기존 연결 단절 혹은 채널 상태 악화에 따른 기존 연결 단절 등의 특정 이벤트가 발생하는 경우, UE#5(100-5)는 ProSe 중계기 UE 재선택 절차를 수행한다.
즉, 상기 UE#5(100-5)는 상기 후보 중계기 리스트 내에서 중계기로 동작할 수 있는 UE를 적절히 재선택한다.
도 15에서는 예시적으로 UE#3(100-3)이 재선택되는 것으로 도시되었다. 그러면, 상기 UE#5(100-5)는 상기 UE#3(100-3)로 중계 요청 메시지, 예컨대 ProSe Relay Request 메시지를 전송한다.
상기 UE#3(100-3)는 상기 네트워크, 예컨대 ProSe 서버(700)에 허가를 구하는 절차를 수행한다. 허가를 구하면, 상기 UE#3(100-3)는 중계 수락 메시지, 예컨대 ProSe Relay Accept 메시지를 UE#5(100-5)로 전송한다.
한편, 이하에서는 상기 후보 중계기 리스트를 생성/관리/유지하는 방안에 대해서 보다 상세하게 설명하기로 한다.
상기 후보 중계기 리스트 사용자 단위/UE 단위/그룹 단위/애플리케이션 단위 등으로 생성/관리/유지될 수 있다.
또한, 후보 중계기 리스트 내에 포함되는 UE들은 신호의 세기, 혹은 근접한 정도를 기준으로 우선순위가 매겨질 수 있다. 또는, 상기 후보 중계기 리스트 내에 포함되는 UE들은 선택의 기준이 될 수 있는 그룹 단위(선택 선호도 상/중/하 혹은 신호 강도의 레벨 1/2/3 등)로 관리될 수 있다. 상기 우선 순위를 결정하는 지표는 채널 상태 뿐만 아니라, 여러 가지 물리적 요소 및 논리적 정보를 바탕으로 한 여러 정보들이 이용될 수 있다. 또한 한가지 기준뿐만 아니라 여러 요소들이 조합된 형태의 기준으로 결정될 수도 있다.
도 16은 제2 개시에 따른 후보 중계기 리스트 갱신 절차를 보다 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
먼저, 중계기로 동작할 수 있는 UE#1(100-1), UE#2(100-2), UE#3(100-3), UE#4(100-4) 각각은 eNodeB(200)으로부터의 동기 신호에 따라서 ProSe를 위한 동기 신호(혹은 Discovery Signal)를 생성하여, 브로드캐스팅한다. 상기 중계기로 동작할 수 있는 UE#1(100-1), UE#2(100-2), UE#3(100-3), UE#4(100-4) 각각이 전송하는 동기 신호는 상기 eNodeB(200)의 셀 ID 및 각 UE의 ID를 포함할 수 있다.
그러면, 상기 UE#5(100-5)는 각 동기 신호(혹은 Discovery Signal)을 수신하여, 각 UE와의 주파수/시간 동기를 맞춘 후, 각 UE로부터의 어나운스 메시지를 수신한다.
그러면, 상기 UE#5(100-5)는 후보 중계기 리스트를 생성/갱신한다. 상기 후보 중계기 리스트는 상기 어나운스 메시지 내에 포함되어 있던 중계기 타입 정보, 후보 중계기 식별자(identifier), IP 주소, 특정 PDN 연결 가능 정보(APN 정보), 특정 서비스/그룹 정보뿐만 아니라, 동기 신호(혹은 Discovery Signal)에 의해 획득된 시간/주파수 동기 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 후보 중계기 리스트는 상기 각 UE로부터 수신된 동기 신호 혹은 어나운스 메시지에 기초하여 산출된 신호 세기, RSRP(Reference Signal Received Power), RSRQ(Reference Signal Received Quality) 등에 대한 정보도 포함할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 상기 eNodeB(200)로부터의 동기 신호에 따라 상기 UE들의 동기 신호가 생성된 것이므로, 상기 UE들의 동기 신호들은 상기 eNodeB(200)로부터의 동기 신호 대비 시간/주파수 오프셋으로 표현될 수 있다. 따라서, 상기 후보 중계기 리스트 내에 포함되는 상기 UE들과의 동기 정보는 eNodeB의 동기 신호에 대비한 오프셋으로 표현할 수 있다. 그러므로, 상기 후보 중계기 리스트 내에 포함된 하나를 선택 또는 재선택하려는 경우, eNodeB의 셀 ID와 오프셋이 고려될 수 있다.
따라서, 상기 UE#5(100-5)는 재선택이 필요할 경우, 수행하려는 서비스를 제공할 수 있고, 자신의 서비스를 위한 APN과 일치한 APN을 사용하고, 신호세기/RSRP/RSRQ가 우수하고, 자신의 서비스를 위해 필요한 중계기 타입으로 동작할 수 있는 UE를 상기 후보 중계기 리스트 내에서 선택할 수 있다. 여기서 APN이 고려되는 이유는, 만약 상기 UE#5(100-5)가 자신의 서비스를 위한 APN과 다른 APN을 사용하는 UE를 중계기로서 선택하여 접속하는 경우, 상기 자신의 서비스를 위한 APN을 위해 새로운 PDN 연결 과정이 수행되어야 하므로, 서비스가 지연되고 복잡도가 증가하기 때문이다. 그러나, 상기 UE#5(100-5)가 자신의 서비스를 위한 APN과 동일 APN을 사용하는 UE를 중계기로서 선택하여 접속하는 경우, 새로운 PDN 연결 과정 없이 바로 서비스를 이용할 수 있게 된다.
한편, 상기 후보 중계기 리스트는 각 UE로부터의 동기 신호 혹은 어나운스 메시지의 수신 주기를 기반으로 갱신될 수 있다. 만약, 동기 신호 대비 어나운스 메시지의 수신 주기가 짧은 경우, 상기 어나운스 메시지의 수신의 주기에 맞춰 혹은 어나운스 메시지의 수신 주기 보다는 길게 상기 중계기 후보 중계기 리스트를 갱신하는 것이 효과적일 수 있다. 이하에서는 도 17을 참조하여 후보 중계기 리스트의 갱신 주기에 대해서 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 17은 후보 중계기 리스트의 갱신 주기를 예시적으로 나타낸 예시도 나타낸다.
도 17에는 UE#2(100-2)와 UE#3(100-3), UE#4(100-4)는 각기 동기 신호를 전송하고 있는 것으로 도시되어 있다. 그리고, 중계기로 동작하는 UE#4(100-4)에 의해 중계되고 있던 UE#5(100-5)가 후보 중계기 리스트를 갱신하는 주기가 음영으로 표시되어 있다. 이와 같이 도 17에 나타난 갱신 주기는 UE#2(100-2)와 UE#3(100-3), UE#4(100-4)의 동기 신호 전송 주기 보다 길다.
상기 UE#5(100-5)는 상기 UE#4(100-4)에 의해 중계되고 되고 있으므로, UE#4(100-4)로부터의 동기 신호에 따라 동기가 맞춰져 있다. 그런데, 상기 UE#4(100-4)의 동기 신호 주기와 UE#3(100-3)의 동기 신호 주기는 서로 일치하지만, UE#2(100-2)의 동기 신호 주기는 다르다. 여기서, 상기 UE#5(100-5)의 후보 중계기 리스트에는 UE#2(100-2), UE#3(100-3) 그리고 UE#4(100-4)의 식별자와, 동기 정보가 포함되어 있을 수 있다.
상기 UE#5(100-5)가 상기 UE#4(100-4) 대신에 상기 후보 중계기 리스트에 있는 상기 UE#2(100-2)과 UE#3(100-3) 중에 하나를 중계기로 재선택하려는 경우, UE#4(100-4)의 동기 신호 주기와 일치하는 동기 신호 주기를 갖는 UE#3(100-3)을 선택하는 것이 복잡도를 간소화시킬 수 있다.
그러나, 만약 도시된 재선택 시점에, 상기 UE#5(100-5)가 전송할 데이터가 있을 경우, 예를 들어 상기 UE#5(100-5)가 상기 그룹 통신에서 화자(talker) 이여서 전송할 데이터가 있는 상태라고 가정해보자. 이러한 시점에서 보면, 상기 UE#3(100-3)으로부터 동기 신호가 수신될 때 까지는 T1 이라는 시간이 남았고, UE#2(100-2)으로부터 동기 신호가 수신될 때 까지는 상기 T1 보다 짧은 T2이라는 시간이 남았다. 따라서, 상기 UE#5(100-5)가 상기 그룹 통신에서 화자(talker)여서 전송할 데이터가 있는 상태이고 중계기 재선택이 필요한 경우, 상기 UE#3(100-3)에 비해 상기 UE#2(100-2)을 재선택하는 것이 더 효과적일 수 있다.
반면, 도시된 재선택 시점에, 상기 UE#5(100-5)가 전송할 데이터가 없는 경우, 예를 들어 상기 UE#5(100-5)가 상기 그룹 통신에서 청중(listener)이여서 전송할 데이터가 없다면, 앞서 설명한 바와 같이 UE#4(100-4)의 동기 신호 주기와 일치하는 동기 신호 주기를 갖는 UE#3(100-3)을 선택하는 것이 복잡도를 간소화시킬 수 있다.
다른 한편, 도 17을 참조하여서는 동기 신호의 수신 주기에 대해서만 설명하였으나, 상기 UE#5(100-5)가 상기 UE#4(100-4) 대신에 상기 UE#2(100-2)과 UE#3(100-3) 중에 하나를 중계기로서 재선택하려는 경우, 상기 UE#4(100-4)의 동기 신호의 주파수와 가장 유사한 주파수로 동기 신호를 전송하는 것을 재선택할 수 있다.
다른 한편, 상기 후보 중계기 리스트 내에 포함되는 후보 중계기 UE의 개수는 탄력적으로 유지될 수 있다. 예를 들어, 상기 UE#5(100-5)가 상기 UE#4(100-4)로부터 수신한 신호의 세기가 크고 채널의 상태가 좋다면, 상기 UE#5(100-5)는 상기 후보 중계기 리스트에 포함되는 후보 중계기 UE의 개수를 적게 한다던가, 상기 후보 중계기 리스트의 갱신 주기를 늘린다던가 할 수 있다. 이는 후보 중계기 리스트를 유지 관리하는 부담을 완화시키기 위한 것이다. 한편, 상기 후보 중계기 리스트 내에 포함되는 후보 중계기 UE의 개수는 상기 UE#5(100-5)가 그룹 통신에서 화자(talker)인지 청중인지에 따라서도 탄력적으로 운용될 수 있다.
지금까지 설명한 각 도면에 나타난 과정들은 항시 전부다 수행될 필요는 없으며, 상황에 따라서는 일부의 단계들만이 수행될 수도 있다.
지금까지 설명한 내용들은 하드웨어로 구현될 수 있다. 이에 대해서 도 12를 참조하여 설명하기로 한다.
도 18은 본 명세서의 개시에 의한 UE(100)의 구성 블록도이다.
도 18에 도시된 바와 같이 상기 UE(100)은 저장 수단(101)와 컨트롤러(102)와 송수신부(103)를 포함한다.
상기 저장 수단(101)은 전술한 방법을 저장한다.
상기 컨트롤러(102)는 상기 저장 수단(101) 및 상기 송수신부 (103)을 제어한다. 구체적으로 상기 컨트롤러(102)는 상기 저장 수단(101)에 저장된 상기 방법들을 각기 실행한다. 그리고 상기 컨트롤러(102)은 상기 송수신부(103)을 통해 상기 전술한 신호들을 전송한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

Claims (12)

  1. 근접 서비스를 위해 중계기를 선택 또는 재선택하는 방법으로서,
    중계를 받아야 할 UE(User Equipment)가, 중계기로 동작할 수 있는 다수의 다른 UE로부터 동기 신호를 수신하는 단계와;
    상기 UE가, 상기 중계기로 동작할 수 있는 다수의 다른 UE로부터 어나운스 메시지를 수신하는 단계와, 여기서 각 다른 UE로부터의 어나운스 메시지는 UE-대-네트워크 중계를 지원하는지에 대한 중계기 타입 정보, PDN(Packet Data Network)/APN(Access Point Name) 정보, 서비스/그룹 정보를 포함하고;
    상기 UE가, 상기 다수의 다른 UE로부터 수신한 어나운스 메시지 내의 중계기 타입 정보, PDN/APN 정보, 서비스/그룹 정보에 기초하여, 후보 중계기 리스트를 생성하는 단계와;
    상기 UE가 자신의 서비스를 위해 필요한 중계기 타입 및 PDN/APN, 서비스/그룹 정보를 고려하여, 그룹 상기 후보 중계기 리스트 내의 다른 UE들 중에서 하나를 선택 또는 재선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 서비스를 위해 중계기를 선택 또는 재선택하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 APN이 고려되는 이유는, 만약 상기 UE가 자신의 서비스를 위한 APN과 동일한 APN을 사용하는 다른 UE를 중계기로서 선택함으로써, 상기 자신의 서비스를 위한 APN을 위해 새로운 PDN(Public Data Network) 연결 과정이 수행되지 않을 수 있도록 하기 위함인 것을 특징으로 하는 근접 서비스를 위해 중계기를 선택 또는 재선택하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 다른 UE로부터 수신되는 동기 신호에 기초하여 RSRP 및 RSRQ를 측정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 다른 UE들 중에서 하나를 선택 또는 재선택하는 단계에서는, 상기 RSRP 및 RSRQ가 추가적으로 고려되는 것을 특징으로 하는 근접 서비스를 위해 중계기를 선택 또는 재선택하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 UE가 그룹 통신 서비스에서 화자(Talker)인지 혹은 청중(Listener)인지에 따라 상기 후보 중계기 리스트의 갱신 주기와 상기 후보 중계기 리스트의 크기가 결정되는 것을 특징으로 하는 근접 서비스를 위해 중계기를 선택 또는 재선택하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 후보 중계기 리스트의 크기는
    상기 후보 중계기 리스트 내에 포함되는 다른 UE들의 개수로 표현되는 것을 특징으로 하는 근접 서비스를 위해 중계기를 선택 또는 재선택하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 동기 신호는
    기지국의 셀 ID와 상기 중계기로 동작할 수 있는 UE의 ID 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 서비스를 위해 중계기를 선택 또는 재선택하는 방법.
  7. 근접 서비스를 위해 중계기를 선택 또는 재선택하는 UE(User Equipment)로서,
    중계기로 동작할 수 있는 다수의 다른 UE들 각각으로부터 동기 신호와 어나운스 메시지를 각기 수신하는 수신부와, 여기서 각 다른 UE로부터의 어나운스 메시지는 UE-대-네트워크 중계를 지원하는지에 대한 중계기 타입 정보, PDN/APN(Access Point Name) 정보, 서비스/그룹 정보를 포함하고;
    상기 다수의 다른 UE들로부터 수신한 어나운스 메시지 내의 중계기 타입 정보, PDN/APN 정보, 서비스/그룹 정보에 기초하여, 후보 중계기 리스트를 생성하고, 자신의 서비스를 위해 필요한 중계기 타입 및 PDN/APN을 고려하여, 그룹 상기 후보 중계기 리스트 내의 다른 UE들 중에서 하나를 선택 또는 재선택하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 UE.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 APN이 고려되는 이유는, 만약 상기 UE가 자신의 서비스를 위한 APN과 동일한 APN을 사용하는 다른 UE를 중계기로서 선택함으로써, 상기 자신의 서비스를 위한 APN을 위해 새로운 PDN(Public Data Network) 연결 과정이 수행되지 않을 수 있도록 하기 위함인 것을 특징으로 하는 UE.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 다수의 다른 UE로부터 수신되는 동기 신호에 기초하여 RSRP 및 RSRQ를 측정하고,
    상기 다른 UE들 중에서 하나를 선택 또는 재선택할 때에, 상기 RSRP 및 RSRQ를 추가적으로 고려하는 것을 특징으로 하는 UE.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 UE가 그룹 통신 서비스에서 화자(Talker)인지 혹은 청중(Listener)인지에 따라 상기 후보 중계기 리스트의 갱신 주기와 상기 후보 중계기 리스트의 크기가 결정되는 것을 특징으로 UE.
  11. 제7항에 있어서, 상기 후보 중계기 리스트의 크기는
    상기 후보 중계기 리스트 내에 포함되는 다른 UE들의 개수로 표현되는 것을 특징으로 하는 UE.
  12. 제7항에 있어서, 상기 동기 신호는
    기지국의 셀 ID와 상기 중계기로 동작할 수 있는 UE의 ID 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 UE.
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