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WO2015137631A1 - 근접 서비스 수행 방법 및 사용자 장치 - Google Patents

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WO2015137631A1
WO2015137631A1 PCT/KR2015/001404 KR2015001404W WO2015137631A1 WO 2015137631 A1 WO2015137631 A1 WO 2015137631A1 KR 2015001404 W KR2015001404 W KR 2015001404W WO 2015137631 A1 WO2015137631 A1 WO 2015137631A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
user device
service
path
prose
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2015/001404
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김래영
류진숙
김현숙
김재현
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
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 LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Priority to US15/118,528 priority Critical patent/US9877349B2/en
Priority to CN201580013339.8A priority patent/CN106134281B/zh
Publication of WO2015137631A1 publication Critical patent/WO2015137631A1/ko
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/14—Direct-mode setup
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H04W76/23—Manipulation of direct-mode connections
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems

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
  • 5a 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
  • RRC radio resource control
  • an RRC state is shown depending on whether RRC is connected.
  • the RRC state refers to whether or not an entity of the RRC layer of the UE 10 is in a logical connection with an entity of the RRC layer of the eNodeB 20. If the RRC state is connected, the RRC state is connected. A state that is not connected is called an RRC idle state.
  • the E-UTRAN may determine the existence of the corresponding UE in units of cells, and thus may effectively control the UE 10.
  • the UE 10 in the idle state cannot be understood by the eNodeB 20, and is managed by a core network in units of a tracking area, which is a larger area than a cell.
  • the tracking area is a collection unit of cells. That is, the idle state UE (10) is identified only in the presence of a large area unit, in order to receive the normal mobile communication services such as voice or data, the terminal must transition to the connected state (connected state).
  • the UE 10 When the user first powers up the UE 10, the UE 10 first searches for a suitable cell and then remains in an idle state in that cell. When the UE 10 staying in the idle state needs to establish an RRC connection, the UE 10 establishes an RRC connection with the RRC layer of the eNodeB 20 through an RRC connection procedure and performs an RRC connection state ( connected state).
  • the UE in the idle state needs to establish an RRC connection. For example, a user's call attempt or an uplink data transmission is necessary, or a paging message is received from EUTRAN. In this case, the response message may be transmitted.
  • the RRC connection process is largely a process in which the UE 10 sends an RRC connection request message to the eNodeB 20, and the eNodeB 20 transmits an RRC connection setup message to the UE 10. And a process in which the UE 10 sends an RRC connection setup complete message to the eNodeB 20. This process will be described in more detail with reference to FIG. 4B.
  • the UE 10 When the UE 10 in idle state attempts to establish an RRC connection due to a call attempt, a data transmission attempt, or a response to the paging of the eNodeB 20, the UE 10 first performs an RRC connection. A RRC connection request message is transmitted to the eNodeB 20.
  • the eNB 10 When the RRC connection request message is received from the UE 10, the eNB 10 accepts the RRC connection request of the UE 10 when the radio resources are sufficient, and establishes an RRC connection that is a response message (RRC connection). setup) message is transmitted to the UE 10.
  • RRC connection a response message
  • the UE 10 When the UE 10 receives the RRC connection setup message, the UE 10 transmits an RRC connection setup complete message to the eNodeB 20. When the UE 10 successfully transmits an RRC connection establishment message, the UE 10 establishes an RRC connection with the eNodeB 20 and transitions to the RRC connected mode.
  • the UE 100 when the UE 100 requests an RRC connection for the purpose of data transmission in the user plane, if the network, for example, the base station (ie, the eNodeB) is congested, it may refuse it.
  • the base station ie, the eNodeB
  • 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
  • UE # 1 10-1 In order to reflect the above-described requirements, as shown in FIG. 6B, between UE # 1 10-1, UE # 2 10-2, UE # 3 10-3 or between UE # 4 10-. 4), 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 UE # 1 10-1 and the UE # 4 10-4 can directly communicate with the help of the base station (eNodeB) 20.
  • 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.
  • the UE # 4 10-4 may serve as a relay for the UE # 5 10-5 and the UE # 6 10-6 that are far from the cell center.
  • the UE # 1 10-1 and the UE # 7 10-7 directly communicate with each other and gradually move away from each other, the UE # 1 10-1 and the UE # 7 10-7 must change to an intrastructure path in order to continue communication.
  • a procedure for this has not been proposed in the past, a problem arises in that communication is disconnected.
  • the UE # 1 10-1 and the UE # 7 10-7 are in an RRC idle state with the base station, so that the UE # 1 10-1 and the UE # 7 10-7 are in an RRC connected state in order to change to an intrastructure path. Should be.
  • the base station is congested, the RRC connection request message from the UE # 1 (10-1) and the UE # 7 (10-7) can be rejected, thereby causing a problem in that the service is disconnected. .
  • the method may include a non-access stratum (NAS) layer in which an access stratum (AS) layer of the user device communicates information with the other user device while the user device communicates with another user device through a direct communication path.
  • NAS non-access stratum
  • AS access stratum
  • the method may include transmitting a path change request message to a server in charge of a proximity service.
  • RRC radio resource control
  • An RRC connection request message having a connection request type indicating a service duration according to the change of the communication path may be preferentially processed by the base station over an RRC connection request message of any user device.
  • the upper layer may be a ProSe layer.
  • the method may further include determining, by the ProSe layer, whether to continue the service through the change of the communication path.
  • the information about the communication state with the other user device which the AS layer transmits to the upper layer through the NAS layer includes information about the strength of a signal received through the direct communication path from the other user device, and the other user. It may include one or more of information indicating that a direct communication path with the device is unavailable.
  • the method may further include receiving a response message for the redirection request message from the server in charge of the proximity service.
  • the response message may include information necessary for changing a path.
  • the method may further include receiving traffic from the other user device from a proximity service media gateway in the EPC when the direct communication path with the other user device completes the change to an Evolved Packet Core (EPC) path.
  • EPC Evolved Packet Core
  • the user device includes a transceiver; It may include a processor for controlling the transceiver.
  • the processor may include an access stratum (AS) layer that transmits information on a communication state with another user device while performing communication with another user device through a direct communication path; Receiving information on the communication status with the other user device from the AS layer, and transmits to the upper layer, and when receiving a notification of the change of the communication path from the upper layer, the service continuity according to the change of the communication path It may include a NAS layer instructing the AS layer to perform a Radio Resource Control (RRC) connection procedure as a call type indicating a risk.
  • RRC Radio Resource Control
  • the AS layer transmits an RRC connection request message including a connection request type (establishment cause) indicating that service of the proximity service is performed to a base station so that the RRC connection is completed and thus a higher layer is routed. Enables sending change request messages to the server responsible for proximity services.
  • a connection request type acknowledgement cause
  • 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.
  • 5a is a flowchart illustrating a random access procedure in 3GPP LTE.
  • RRC radio resource control
  • 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. 8A is a block diagram illustrating an architecture for proximity service
  • FIG. 8B is a block diagram showing details of a Prose function shown in FIG. 8.
  • FIG. 9A illustrates an example in which direct communication for proximity service is triggered
  • FIG. 9B illustrates a process of setting up direct communication for proximity service.
  • FIG. 10 shows an example in which a change from the ProSe direct communication path to the EPC path is triggered.
  • FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating an internal operation of a UE for changing from a direct communication path to an EPC path according to one disclosure of the present specification.
  • FIG. 12 is a signal flow diagram illustrating an example method in accordance with one disclosure herein.
  • FIG. 13 is an exemplary flow diagram illustrating the method shown in FIG. 12 in more detail.
  • FIG. 14 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.
  • the proximity service there may be a service related to safety. For example, if a user of the UE is in an emergency situation but is located outside the coverage of the base station, the user may transmit a rescue signal indicating that the user is in an emergency situation to another UE through the proximity service. Or, if the user of the UE is dispatched for emergency rescue, but located outside the coverage of the base station, the user may transmit the rescue signal to the other UE through the proximity service to notify other emergency responders or request a rescue. have.
  • An example of another proximity service may be a social network service (SNS). Since the SNS causes data transmission very frequently, the SNS can increase the load of the base station. Thus, by performing proximity service directly between UEs without intervention of the base station, it is possible to reduce the load of the base station.
  • SNS social network service
  • a group communication service may be utilized.
  • an example of the group communication service may include 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.
  • FIG. 8A is a block diagram illustrating an architecture for proximity service
  • FIG. 8B is a block diagram showing details of a Prose function shown in FIG. 8.
  • ProSe applications exist in UE-A and UE-B, respectively.
  • the ProSe application communicates with the ProSe function via a PC3 interface.
  • ProSe function unit ProSe As a new one defined for the Prose function unit ProSe shown in FIG. 8A, it can be divided into three sub-function units as shown in FIG. 8B. The role of each sub-function is as follows.
  • the DPF (Direct Provisioning Function) plays a role of providing the UE with necessary parameters so that the UE can use ProSe Direct Discovery and ProSe Direct Communication.
  • the parameter allows the UE to use ProSe within a particular PLMN.
  • parameters for direct communication used for public safety DPF may be provided to the UE.
  • the Direct Discovery Name Management function assigns and processes the ProSe application ID and Prose application code for open Prose direct detection. Accordingly, the direct detection name management function may use ProSe related subscriber information stored in the HSS to process each detection request. In addition, the direct detection name management function provides security information necessary for the UE to protect detection messages transmitted over the air.
  • the EPC-level detection ProSe function has PC2, which is an interface to the application server, PC4a, which is an interface to the HSS, and PC3, which is an interface to the UE.
  • the EPC-level detection ProSe function unit performs the following roles.
  • FIG. 9A illustrates an example in which direct communication for proximity service is triggered
  • FIG. 9B illustrates a process of setting up direct communication for proximity service.
  • one UE eg, UE # 1 100-1
  • may send a direct communication request message to another UE eg, UE # 2 100-2.
  • the UE # 1 100-1 needs to know the second layer ID of the UE # 2 100-2 in order to transmit the direct communication request message.
  • This two-layer ID may be obtained during the detection procedure.
  • the two-layer ID may be obtained during the one-to-many communication process that was previously performed with the UE # 2 100-2.
  • the UE # 2 100-2 initiates a mutual authentication procedure.
  • a secure two-layer link is created on the PC5 interface.
  • Such direct communication between the UE # 1 100-1 and the UE # 2 100-2 is based on an IP address.
  • the IP address used for the direct communication is assigned by one of the two UEs.
  • communication is not based on IP address information obtained from the P-GW, but based on an IP address arbitrarily newly assigned by any one UE.
  • the reason for this is that the IP communication network through the EPC path (i.e., the IP communication network between the UE and the P-GW) and the IP communication network through the ProSe path (i.e., the IP communication network between the UE and another UE are directly IP routing). This is because they are different IP networks from the routing point of view.
  • the IP address used by UE # 1 100-1 to communicate through the EPC path is IP-Ae
  • the IP address used to communicate through the ProSe path is IP-Ap
  • UE B uses the EPC path.
  • the IP address used to communicate via IP-Be is IP-Bp
  • the IP address used to communicate via ProSe path is IP-Bp
  • the source IP address and the destination IP address are as follows. Must be set
  • source IP address IP-Be
  • destination IP address IP-Ae
  • FIG. 10 shows an example in which a change from the ProSe direct communication path to the EPC path is triggered.
  • IP address information used by UE # 1 100-1 and UE # 2 100-2 to communicate through an EPC path is typically obtained from a network, that is, a P-GW when a PDN connection is created.
  • UE # 1 (100-1) and UE # 2 (100-2) exchange traffic over the ProSe path and then need to exchange traffic over the EPC path as they move away from each other, the address of the IP packet must be i) or ii). If the IP address used by the UE is changed, the traffic exchanged during the change process is lost until the application in the UE is aware of the IP address change. Can be. In other words, the traffic exchanged before the IP session for that application is rebuilt can be lost, which degrades the user experience.
  • the UE # 1 100-1 and the UE # 2 100-2 in order for the UE # 1 100-1 and the UE # 2 100-2 to communicate through the EPC path, the UE # 1 100-1 and the UE # 2 100-2 must first switch from the RRC idle state to the RRC connected state.
  • each UE performs a service request procedure to request service continuity to the network (that is, request to switch ProSe path to EPC path).
  • each UE transmits a service request message and also an RRC connection request message.
  • the table below shows the fields in the RRC connection request message.
  • mo-Data is set to a value of a Establishment Cause field.
  • the service request procedure for the UE # 1 100-1 and the UE # 2 100-2 to request ProSe service continuity to the network (that is, request to switch the ProSe path to the EPC path).
  • the value of the Establishment Cause field is set to mo-Data.
  • the eNodeB cannot distinguish whether the UE # 1 100-1 or the UE # 2 100-2 has made an RRC connection request for general data transmission or an RRC connection request for ProSe service continuity. .
  • the eNodeB in network congestion, the eNodeB generally processes RRC connection request messages with Establishment Cause set to emergency, highPriorityAccess, mt-Access, and mo-Signalling more preferentially than RRC connection request messages with Establishment Cause set to mo-Data.
  • the RRC connection request message in which the Establishment Cause is set to mo-Data may be rejected. Therefore, the ProSe service of the UE # 1 100-1 or the UE # 2 100-2 may be suspended without being continued.
  • the present disclosure proposes a mechanism for efficiently providing service continuity for a proximity service in a mobile communication system such as a 3GPP EPS (Evolved Packet System).
  • ProSe service persistence providing mechanism proposed in the present invention may be implemented by a combination of one or more of the following operations.
  • a UE communicating directly through the ProSe communication path sends a route change request message (or service continuation request message) to the EPC path.
  • the route change request message (or service continuation request message) may include one or more of the following information.
  • Identification information of the counterpart UE in direct communication with the UE sending the request message i.e., identification information of the state UE of the direct communication which is the target of a path change (or service continuity).
  • Identification information (eg, reference ID, etc.) of direct communication that is the target of the path change (or service continuity)
  • Information on the media included in the traffic targeted for the path change (e.g., type of media, characteristics of the media, QoS information required for the media, etc.);
  • IP address information used for direct communication
  • the UE requesting the redirection is a receiving UE, a transmitting UE, or both.
  • the UE may include various information required for a path change (or service continuity) request.
  • the UE requesting the path change is in an RRC idle state, in order to transmit the request message, the UE needs to switch to an RRC connected state and performs a service request procedure.
  • the newly defined NAS procedure may be performed instead of the service request procedure to switch to the RRC connected state for the path change request.
  • the UE sets a Establishment Cause value in an RRC connection request message transmitted to the eNodeB during a service request procedure to one of the following values instead of mo-Data.
  • a newly defined Establishment Cause value for example, proseServiceCont for ProSe service continuation request
  • the service request procedure is intended to send signaling for making a ProSe service continuity request to the ProSe Function, and to include this value in consideration of MO signaling.
  • mt-Access This is a value included by the UE that only receives traffic unilaterally, especially in direct communication.
  • the eNodeB preferentially processes an RRC connection request message of another UE whose establishment cause is set to mo-Data even in a network congestion situation. By doing so, the RRC connection request message for service continuity is not rejected.
  • the RRC Establishment Cause value set as described above may be provided to the AS layer by the NAS layer, or may be determined by the AS layer itself.
  • the UE performing ProSe communication may transmit the path change request (or service continuation request) to the ProSe function based on various reasons. Examples of such reasons include detecting that direct communication with a counterpart UE performing direct communication is no longer possible, detecting that packet loss in the direct communication is above a certain level, or that the QoS of the direct communication is below a certain level. Detection and so on. It may also be determined that one of the UEs performing direct communication prior to initiating the direct communication (or upon establishing the direct communication) sends the route change (or service continuity) request to the ProSe function. This may be determined by agreement between the UEs and may be specified in the network.
  • FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating an internal operation of a UE for changing from a direct communication path to an EPC path according to one disclosure of the present specification.
  • an AS layer of a UE provides information on signal strength with a state UE of direct communication to a higher layer.
  • Such signal strength information may be provided periodically, or may be provided if certain thresholds are not met (ie, direct communication is no longer considered impossible).
  • the information provided may include information indicating that direct communication is impossible, in addition to information on signal strength.
  • only information indicating that direct communication is not possible may be conveyed.
  • the information may be provided by the AS layer to the NAS layer according to the implementation in the UE, and the NAS layer may be provided to the ProSe layer again, or the AS layer may be directly provided to the ProSe layer.
  • the ProSe layer of the UE determines that a path change (or service continuity) from the direct communication path to the EPC path is needed based on one or more pieces of information below.
  • the ProSe layer of the UE informs the NAS layer that a path change (or service continuity) from the direct communication path to the EPC path is required.
  • the NAS layer of the UE checks whether the current state is an EMM idle state, and if the EMM is idle state, determines that the service request procedure is performed to continue service.
  • the NAS layer of the UE requests to perform the RRC connection request procedure for the service request to the AS layer.
  • the NAS layer of the UE provides information indicating that the ProSe service is about to the AS layer. This may be provided by reflecting it in, for example, a call type.
  • the AS layer of the UE sends an RRC connection request message to the eNodeB based on the request received from the NAS layer.
  • the AS layer sets a value for indicating that it is an RRC connection request for ProSe service continuous operation, for example, proseServiceCont, in a Establishment Cause field in the RRC connection request message.
  • the UE transmits a route change request (or service continuity request) to the ProSe function unit (or ProSe server).
  • another network node for example, a network node managing mobility such as an MME or SGSN , A network node that maintains subscriber information such as HSS, a server developed to provide group communication such as GCSE AS (Authentication Authorization Accounting) server or AAA proxy involved in authentication, AAA proxy, ANDSF
  • the route change request (or service continuation request) may be transmitted to an Access Network Discovery and Selection Function (Entity) entity, a gateway node such as a P-GW, or an eNodeB.
  • the other network node may forward the request to the ProSe function unit in charge of the UE.
  • Path change (or service continuity) operation of ProSe Function Resource allocation for communication to EPC path and information required for path change (or service continuity) to UE
  • the ProSe function when the ProSe function receives a path change request (or service continuity request) from the UE, the ProSe function sends a resource for direct communication that is a target of the path change (or service continuity) to a media gateway (or media server) managed by the UE.
  • the media gateway may be integrated with the ProSe function unit or may be in a separate form. In the present invention, the media gateway will be referred to as ProSe ity-based Services Media GateWay (MGW).
  • the allocating resource is IP address information and port number that UEs need to communicate with each other via the EPC path.
  • IP addresses and port numbers may be assigned to each media, or only port numbers may be allocated while allocating the same IP address to all media. Alternatively, you can assign the same port number for all media, but different IP addresses. In the above, only the IP address and port number are described as the allocated resources, but other resources necessary for communication may be allocated. In addition, the port number may not be provided. In this case, the UE may use the existing port number as it is.
  • the ProSe function performs (1) or (2) below.
  • the ProSe function finds the ProSe function (which may already be stored, may be found through another network node, or may be found through an application server). May be transmitted to the UE through the ProSe function. This applies throughout the present invention.
  • the ProSe function unit transmits the information to the UE performing the transmission before the UE performing the reception, based on the information obtained as described above (eg, a path change or service continuation is requested). This is to minimize the possibility that traffic may be lost by providing the UE performing the transmission with information necessary for changing the path to the EPC path first. If all UEs perform both transmission and reception, the order of sending the information may be determined by the internal policy of the ProSe function. For example, first sending the route change (or service continuity) request to the sending UE.
  • the UE to which the information is sent may be determined by an internal policy of the ProSe function unit. For example, sending the route change (or service continuity) request to the sending UE.
  • the UE performing the transmission is first provided with information necessary for changing the path to the EPC path so that the UE performing the transmission changes the path before the UE performing the reception.
  • the UE that performs the reception may change the path after the UE which performs the transmission normally receives all the traffic transmitted before the path change.
  • the UE performing the transmission transmits the traffic to the ProSe MGW after the path change, and the ProSe MGW buffers the traffic until the UE performing the reception completes the path change, so that the traffic is lost. To prevent them.
  • the ProSe function transmits the aforementioned information when the path change request (or service continuation request) is received from the UE.
  • the ProSe function part changes the path from the ProSe communication path to the EPC path (or service continuity). May be determined by itself to perform (1) or (2) (in this case (2) is to transmit to one of the UEs participating in the direct communication). Or when the UE intends to perform ProSe communication or when the UE knows to initiate ProSe communication, the ProSe function may perform (1) or (2) to provide the information to the UE ( 2) is transmitting to one of the UEs participating in the direct communication).
  • Path change (or service continuity) operation of the ProSe function Request for QoS / bearer resources required for communication to the EPC path
  • the ProSe function may, if necessary, provide a message for requesting a QoS / bearer required to deliver media traffic of a UE performing transmission in an EPC path and / or a message for providing session related information switched to the EPC path. Can be sent by PCRF. This requires an interface between the ProSe function and the PCRF.
  • the PCRF may perform bearer modification and / or dedicated bearer activation and / or PDN connection generation through communication with the P-GW.
  • the UE which has obtained the aforementioned information, performs a path change (or service continuity) operation based on the information.
  • the rerouting (or service continuity) operation includes one or more of the following.
  • the UE re-establishes a counterpart UE (ie, the IP address of the counterpart UE) and an existing IP connection based on the IP address included in the received information.
  • the UE uses the port number when the port information is included in the received information.
  • the UE transmits a path change request (or service continuation request) to another network node other than the ProSe function unit, and the other network node forwards to the path change request ProSe function unit, the path change (or service continuity).
  • the information necessary for may be delivered to the UE via another network node in the ProSe function unit.
  • the UE performs one or more of the above a to f.
  • UE # 1 100-1 and UE # 2 100-2 transmit and receive traffic through a ProSe direct communication path and then change the path
  • UE # 1 100-1 ⁇ --- > ProSe MGW ⁇ ---> Communication is performed through an EPC path such as UE # 2 100-2.
  • the eNodeB, S-GW, and P-GW are included in the communication path between the UE # 1 100-1, the ProSe MGW, and the UE # 2 100-2.
  • FIG. 12 is a signal flow diagram illustrating an example method in accordance with one disclosure herein.
  • UE # 1 100-1 and UE # 2 100-2 communicate with each other via ProSe direct communication path.
  • UE # 1 100-1 is a transmitting UE
  • UE # 2 100-2 is a receiving UE.
  • the UE # 2 100-2 determines that a path change, that is, a change from the ProSe direct communication path to the EPC path, is required, and the ProSe function unit 610 sends a path change request (or service continuity request) message. send. See section I. for more information.
  • the ProSe function unit 610 Upon receiving the path change request (or service continuity request) message, the ProSe function unit 610 allocates resources for communication to the EPC path with the ProSe MGW 620. For more information, see II. See section
  • the ProSe function unit 610 On the basis of the received information, if the ProSe function unit 610 recognizes that the UE # 1 100-1 is a transmitting UE, it first changes the path to the UE # 1 100-1 (or Information required for service continuity). Please refer to II. See section
  • the UE # 1 100-1 Based on the information needed for the path change (or service continuity) received from the ProSe function unit 610, the UE # 1 100-1 reconfigures the IP session for communication to the EPC path. IV. See section
  • the UE # 1 100-1 starts to transmit traffic to be transmitted to the UE # 2 100-2 through the EPC path.
  • the ProSe function unit 610 transmits information necessary for a path change (or service continuity) to the UE # 2 100-2. Please refer to II. See section
  • the UE # 2 100-2 Upon receiving the information required for the path change (or service continuity) from the ProSe function unit 610, the UE # 2 100-2 reconfigures the IP session based on the received information. IV. See section
  • the traffic transmitted by the UE # 1 100-1 is delivered to the UE # 2 100-2.
  • Step 7) above may be performed after step 4).
  • FIG. 13 is an exemplary flow diagram illustrating the method shown in FIG. 12 in more detail.
  • Both UE # 1 100-1 and UE # 2 100-2 are performing direct communication through a ProSe path in an RRC idle state.
  • UE # 1 100-1 is a transmitting UE
  • UE # 2 100-2 is a receiving UE.
  • UE # 2 100-2 determines that a path change, that is, a change from the ProSe direct communication path to the EPC path is required. At this time, the UE # 2 (100-2) is in the RRC idle state, in order to transmit a path change request (or service continuity request) message to the ProSe function unit, the UE # 2 (100-2) needs to switch to the RRC connection state, and performs the service request procedure. . That is, the UE # 2 100-2 transmits an RRC connection request message to the eNodeB 200. At this time, the UE # 2 100-2 sets the establishment cause value in the RRC connection request message to, for example, proseServiceCont as described in the above section I.
  • the eNodeB 200 is in a congestion state that cannot accept all RRC connection request messages. However, the eNodeB 200 determines that the establishment cause value included in the RRC connection request message received from the UE # 2 100-2 is a proseServiceCont, and thus allows the UE # 2 100-2. Send an RRC Connection Setup message.
  • the UE # 2 100-2 transmits an RRC Connection Setup Complete message including the service request message of the NAS layer to the eNodeB 200. As a result, the UE # 2 100-2 is in an RRC connected state.
  • MME and S-GW / P-GW is involved in the service request procedure, it is omitted in this figure for the sake of simplicity.
  • the UE # 2 100-2 transmits a path change request (or service continuation request) message to the ProSe function unit 610. See Section I. for details.
  • the ProSe function unit 610 receiving the request message performs the task of allocating the resources necessary for communication to the EPC path with the ProSe MGW 620. Please refer to II. See section
  • the UE # 1 100-1 is in the RRC idle state, in order to transmit the message sent by the ProSe function unit 610 to the UE # 1 100-1, first, the UE # The paging signal should be sent to 1 (100-1). This paging procedure is omitted in this figure.
  • the 5.3.4.3 Network Triggered Service Request section of 3GPP TS 23.401 shall apply.
  • mt-Access is set to the Establishment Cause value in the RRC connection request message
  • UE # 1 (100-1) Since UE performs direct communication and receives a pacing signal, the UE # 1 100-1 may set proseServiceCont as an Establishment Cause value in an RRC connection request message.
  • the UE # 1 100-1 Upon receiving the information required for the path change (or service continuity) from the ProSe function unit 610, the UE # 1 100-1 receives an IP based on the received information for communication to the EPC path. Rebuild the session. For more information, see IV. See section
  • the UE # 1 100-1 now transmits traffic transmitted to the UE # 2 100-2 through the EPC path.
  • the ProSe function unit 610 transmits information required for path change (or service continuity) to UE # 2 100-2. Please refer to II. See section
  • the UE # 2 100-2 Upon receiving the information necessary for the path change (or service continuity) from the ProSe function unit 610, the UE # 2 100-2 reconfigures the IP session based on the received information. IV. See section
  • the traffic transmitted by the UE # 1 100-1 is transmitted to the UE # 2 100-2.
  • Step 10) above may be performed after step 7).
  • the ProSe function unit (or ProSe server) referred to so far may be referred to as a ProSe SC function unit (or ProSe SC server) for ProSe service persistence (SC).
  • the ProSe SC function unit may exist separately from the existing ProSe function unit.
  • the UE may exchange a message with the ProSe function unit and deliver the ProSe function unit to the ProSe SC function unit.
  • the ProSe MGW is operated by the ProSe SC function. This can be applied throughout the present invention.
  • the direct communication may also be interpreted as a session related to direct communication, an IP connection (s), a PDN connection, a bearer (s), and an IP flow (s).
  • the present invention is not limited to the LTE / EPC network, but can be applied to all UMTS / EPS mobile communication systems including both 3GPP access networks (eg, UTRAN / GERAN / E-UTRAN) and non-3GPP access networks (eg, WLAN, etc.). have. In addition, it can be applied in all other wireless mobile communication system environments in the environment where control of the network is applied.
  • 3GPP access networks eg, UTRAN / GERAN / E-UTRAN
  • non-3GPP access networks eg, WLAN, etc.
  • FIG. 14 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 통신 기반의 근접 서비스를 사용자 장치가 수행하는 수행 방법을 제공한다. 상기 방법은 사용자 장치가 직접 통신 경로를 통해 다른 사용자 장치와 통신 수행 중에, 상기 사용자 장치의 AS(Access Stratum) 계층이 상기 다른 사용자 장치와의 통신 상태에 대한 정보를 NAS(Non-Access Stratum) 계층을 통해 상위 계층으로 전달하는 단계와; 상기 NAS 계층이, 상기 상위 계층으로부터 통신 경로의 변경에 대한 통지를 수신하는 단계와; 상기 NAS 계층이, 상기 통신 경로의 변경에 따른 서비스 지속을 위함을 나타내는 요청 타입(call type)으로 RRC(Radio Resource Control) 연결 절차를 수행하라고 AS 계층에 지시하는 단계와; 상기 AS 계층이, 상기 근접 서비스의 서비스 지속을 위함을 나타내는 연결 요청 타입(establishment cause)을 포함하는 RRC 연결 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

근접 서비스 수행 방법 및 사용자 장치
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 5a는 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 5b는 무선자원제어(RRC) 계층에서의 연결 과정을 나타낸다.
도 5b에 도시된 바와 같이 RRC 연결 여부에 따라 RRC 상태가 나타나 있다. 상기 RRC 상태란 UE(10)의 RRC 계층의 엔티티(entity)가 eNodeB(20)의 RRC 계층의 엔티티와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태(connected state)라고 하고, 연결되어 있지 않은 상태를 RRC 유휴 상태(idle state)라고 부른다.
상기 연결 상태(Connected state)의 UE(10)은 RRC 연결(connection)이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 UE(10)을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 유휴 상태(idle state)의 UE(10)은 eNodeB(20)이 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트래킹 지역(Tracking Area) 단위로 핵심망(Core Network)이 관리한다. 상기 트래킹 지역(Tracking Area)은 셀들의 집합단위이다. 즉, 유휴 상태(idle state) UE(10)은 큰 지역 단위로 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 단말은 연결 상태(connected state)로 천이해야 한다.
사용자가 UE(10)의 전원을 맨 처음 켰을 때, 상기 UE(10)은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 유휴 상태(idle state)에 머무른다. 상기 유휴 상태(idle state)에 머물러 있던 UE(10)은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정 (RRC connection procedure)을 통해 eNodeB(20)의 RRC 계층과 RRC 연결을 맺고 RRC 연결 상태(connected state)로 천이한다.
상기 유휴 상태(Idle state)에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 또는 상향 데이터 전송 등이 필요하다거나, 아니면 EUTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
유휴 상태(idle state)의 UE(10)이 상기 eNodeB(20)와 RRC 연결을 맺기 위해서는 상기한 바와 같이 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 진행해야 한다. RRC 연결 과정은 크게, UE(10)이 eNodeB(20)으로 RRC 연결 요청 (RRC connection request) 메시지 전송하는 과정, eNodeB(20)가 UE(10)로 RRC 연결 설정 (RRC connection setup) 메시지를 전송하는 과정, 그리고 UE(10)이 eNodeB(20)으로 RRC 연결 설정 완료 (RRC connection setup complete) 메시지를 전송하는 과정을 포함한다. 이와 같은 과정에 대해서 도 4b를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
1) 유휴 상태(Idle state)의 UE(10)은 통화 시도, 데이터 전송 시도, 또는 eNodeB(20)의 페이징에 대한 응답 등의 이유로 RRC 연결을 맺고자 할 경우, 먼저 상기 UE(10)은 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 eNodeB(20)으로 전송한다.
2) 상기 UE(10)로부터 RRC 연결 요청 메시지를 수신하면, 상기 eNB(10) 는 무선 자원이 충분한 경우에는 상기 UE(10)의 RRC 연결 요청을 수락하고, 응답 메시지인 RRC 연결 설정(RRC connection setup) 메시지를 상기 UE(10)로 전송한다.
3) 상기 UE(10)이 상기 RRC 연결 설정 메시지를 수신하면, 상기 eNodeB(20)로 RRC 연결 설정 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송한다. 상기 UE(10)이 RRC 연결 설정 메시지를 성공적으로 전송하면, 비로소 상기 UE(10)은 eNodeB(20)과 RRC 연결을 맺게 되고 RRC 연결 모드로 천이한다.
한편, UE(100)가 사용자 평면의 데이터 전송을 목적으로 RRC 연결 요청을 하는 경우, 상기 네트워크, 예컨대 기지국(즉, eNodeB)가 혼잡 상태라면, 이를 거절할 수 있다.
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 6b에 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(10-1)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 역할을 수행할 수도 있다. 마찬가지로, UE#4(10-4)는 셀 중심에서 멀리떨어져 있는 UE#5(10-5), UE#6(10-6)를 위해 중계기로서의 역할을 수행할 수도 있다.
한편, UE#1(10-1)와 UE#7(10-7)가 직접 통신을 수행하다가 서로 점차 멀어지는 경우, 통신을 지속하기 위해 인트라스터럭처 경로로 변경해야 한다. 그러나, 이에 대한 절차가 기존에 제시되지 않아, 통신이 단절되는 문제가 발생하였다. 더구나, 직접 통신을 수행할 때에는 UE#1(10-1)와 UE#7(10-7)은 기지국과는 RRC 유휴 상태에 있게 되므로, 인트라스터럭처 경로로 변경하기 위해서는 RRC 연결 상태로 전환해야 한다. 그런데, 이때 기지국이 혼잡 상태라면, 상기 UE#1(10-1)와 UE#7(10-7)로부터의 RRC 연결 요청 메시지를 거절할 수 있고, 그로 인해 서비스가 단절되는 문제가 발생할 수 있다.
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 통신 기반의 근접 서비스를 사용자 장치가 수행하는 수행 방법을 제공한다. 상기 방법은 사용자 장치가 직접 통신 경로를 통해 다른 사용자 장치와 통신 수행 중에, 상기 사용자 장치의 AS(Access Stratum) 계층이 상기 다른 사용자 장치와의 통신 상태에 대한 정보를 NAS(Non-Access Stratum) 계층을 통해 상위 계층으로 전달하는 단계와; 상기 NAS 계층이, 상기 상위 계층으로부터 통신 경로의 변경에 대한 통지를 수신하는 단계와; 상기 NAS 계층이, 상기 통신 경로의 변경에 따른 서비스 지속을 위함을 나타내는 요청 타입(call type)으로 RRC(Radio Resource Control) 연결 절차를 수행하라고 AS 계층에 지시하는 단계와; 상기 AS 계층이, 상기 근접 서비스의 서비스 지속을 위함을 나타내는 연결 요청 타입(establishment cause) 을 포함하는 RRC 연결 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계와; 상기 RRC 연결이 설정 완료되면, 경로 변경 요청 메시지를 근접 서비스를 담당하는 서버로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 통신 경로의 변경에 따른 서비스 지속을 위함을 나타내는 연결 요청 타입(establishment cause)을 갖는 RRC 연결 요청 메시지는 임의 사용자 장치의 RRC 연결 요청 메시지에 비해 상기 기지국에 의해서 우선적으로 처리될 수 있다.
상기 상위 계층은 ProSe 계층일 수 있다. 이 경우, 상기 방법은 상기 ProSe 계층이, 통신 경로의 변경을 통한 서비스 지속 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 AS 계층이 상기 NAS 계층을 통해 상기 상위 계층으로 전달하는 상기 다른 사용자 장치와의 통신 상태에 대한 정보는 상기 다른 사용자 장치로부터 직접 통신 경로를 통해 수신되는 신호의 강도에 대한 정보와, 상기 다른 사용자 장치와의 직접 통신 경로가 이용불가능함을 나타내는 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 근접 서비스를 담당하는 서버로부터 상기 경로 변경 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 응답 메시지는 경로 변경에 필요한 정보를 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 다른 사용자 장치와의 직접 통신 경로가 EPC(Evolved Packet Core) 경로로 변경 완료되면, 상기 다른 사용자 장치로부터의 트래픽을 EPC 내의 근접 서비스 미디어 게이트웨이로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 근접 통신 기반의 근접 서비스를 수행하는 사용자 장치를 또한 제공한다. 상기 사용자 장치는 송수신부와; 상기 송수신부를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서 상기 프로세서는 직접 통신 경로를 통해 다른 사용자 장치와 통신 수행 중에, 상기 다른 사용자 장치와의 통신 상태에 대한 정보를 전달하는 AS(Access Stratum) 계층과; 상기 AS 계층으로부터 상기 다른 사용자 장치와의 통신 상태에 대한 정보를 수신하면, 상위 계층으로 전달하고, 상기 상위 계층으로부터 통신 경로의 변경에 대한 통지를 수신하면, 상기 통신 경로의 변경에 따른 서비스 지속을 위함을 나타내는 요청 타입(call type)으로 RRC(Radio Resource Control) 연결 절차를 수행하라고 상기 AS 계층에 지시하는 NAS 계층을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 AS 계층은 상기 근접 서비스의 서비스 지속을 위함을 나타내는 연결 요청 타입(establishment cause)을 포함하는 RRC 연결 요청 메시지를 기지국으로 전송함으로써 상기 RRC 연결이 설정 완료되도록 하고, 그에 따라 상위 계층이 경로 변경 요청 메시지를 근접 서비스를 담당하는 서버로 전송할 수 있게 한다.
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 5a는 3GPP LTE에서 랜덤 액세스 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5b는 무선자원제어(RRC) 계층에서의 연결 과정을 나타낸다.
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 8a은 근접 서비스를 위한 아키텍처를 나타낸 블록도이고, 도 8b는 도 8에 도시된 Prose 기능부를 세부적으로 나타낸 블록도이다.
도 9a는 근접 서비스를 위한 직접 통신이 트리거링 되는 예를 나태내고, 도 9b는 근접 서비스를 위해 직접 통신을 설정하는 과정을 나타낸다.
도 10은 ProSe 직접 통신 경로에서 EPC 경로로의 변경이 트리거링 되는 예를 나타낸다.
도 11은 본 명세서의 일 개시에 따라 직접 통신 경로에서 EPC 경로로 변경하기 위한 UE의 내부 동작을 나타낸 예시도이다.
도 12은 본 명세서의 일 개시에 따른 일 예시적 방법을 나타낸 신호 흐름도이다.
도 13은 도 12에 도시된 방법을 보다 상세하게 나타낸 예시적 흐름도이다.
도 14은 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.
한편, 근접 서비스의 일 예로서, 안전(safety)과 관련된 서비스가 있을 수 있다. 예를 들어, UE의 사용자가 응급 상황에 처하였으나, 기지국의 커버리지 밖에 위치한 경우, 상기 사용자는 자신이 응급 상황에 처해 있음을 알리는 구조 신호를 근접 서비스를 통해 다른 UE에게 전달할 수 있다. 또는 UE의 사용자가 응급 구조를 위해 파견되었으나, 기지국의 커버리지 밖에 위치한 경우, 상기 사용자는 다른 응급 구조 대원들에게 응급 상황을 알리거나 구조 요청을 하기 위해 구조 신호를 근접 서비스를 통해 다른 UE에게 전달할 수 있다.
다른 근접 서비스의 일 예로는 SNS(social network service)일 수 있다. 상기 SNS는 데이터의 전송을 매우 빈번하게 일으키므로, 기지국의 부하를 가중시킬 수 있다. 따라서, 기지국의 개입없이 UE간에 직접 근접 서비스를 수행함으로써, 기지국의 부하를 경감시킬 수 있다.
또 다른, 근접 서비스의 일 예로서 그룹 통신 서비스가 활용될 수 있다. 혹은 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.
도 8a은 근접 서비스를 위한 아키텍처를 나타낸 블록도이고, 도 8b는 도 8에 도시된 Prose 기능부를 세부적으로 나타낸 블록도이다.
도 8a를 참조하면, UE-A 및 UE-B에는 각기 ProSe 애플리케이션이 존재한다. 상기 ProSe 애플리케이션은 PC3 인터페이스를 통해 ProSe 기능부와 통신한다.
도 8a에 도시된 Prose 기능부 ProSe를 위해 정의된 새로운 것으로, 도 8b에 나타난 바와 같이, 3개의 하위 기능부들로 나눌 수 있다. 각 하위 기능부의 역할은 다음과 같다.
먼저, DPF(Direct Provisioning Function)는 UE가 Prose 직접 탐지(ProSe Direct Discovery) 및 ProSe 직접 통신(Prose Direct Communication)을 사용할 수 있도록 UE에게 필요한 파라미터를 제공하는 역할을 수행한다. 상기 파라미터는 상기 UE가 특정한 PLMN 내에서 ProSe를 사용할 수 있도록 한다. 상기 UE가 E-UTRAN에 의한 서비스를 받을 없는 상황에서는, 공공 안전(public safety) DPF를 위해 사용되는 직접 통신을 위한 파라미터가 상기 UE에게 제공될 수 있다.
다음으로, 직접 탐지 명칭 관리(Direct Discovery Name Management) 기능부는 개방 Prose 직접 탐지를 위해 ProSe 애플리케이션 ID와 Prose 애플리케이션 코드를 할당하고 처리하는 역할을 수행한다. 따라서, 상기 직접 탐지 명칭 관리 기능부는 각 탐지 요청을 처리하기 위해 HSS에 저장되어 있는 ProSe 관련 가입자 정보를 사용할 수 있다. 또한, 상기 직접 탐지 명칭 관리 기능부는 무선 상으로 전송되는 탐지 메시지들을 보호하기 위해 UE에게 필요한 보안 정보를 제공한다.
EPC-level 탐지 ProSe 기능부는 애플리케이션 서버에 대한 인터페이스인 PC2, HSS에 대한 인터페이스인 PC4a, UE에 대한 인터페이스인 PC3를 갖는다. 상기 EPC-level 탐지 ProSe 기능부는 다음의 역할을 수행한다.
- HSS로부터 획득된 ProSe 관련 가입자 데이터를 저장함
- EPC-level ProSe 탐지 및 EPC-지원 WLAN 직접 탐지 및 통신을 위한 인증(Authorization) 및 설정을 수행함
- EPC-level ProSe 탐지 및 EPC-지원 WLAN 직접 탐지 및 통신을 사용하기로 허가된 애플리케이션들의 리스트를 저장함
- EPC-level ProSe 탐지를 위해 위치 서비스 클라이언트로 동작함
- WLAN 직접 탐지 및 통신을 지원하기 위한 정보를 UE에게 제공함
- EPC Prose 가입자 ID 및 애플리케이션 계층 사용자 ID를 처리함
- 보안 관련 기능을 수행함
- PC3 인터페이스를 통해 UE와 통신함
- PC2 인터페이스를 통해 제3 애플리케이션 서버와 통신함
- PC6 인터페이스를 통해 다른 PLMN 내에 있는 ProSe 기능부와 통신함
- HSS를 통해 UE 위치를 요청하기 위한 기능을 지원함
- 과금 관련 기능을 수행함
도 9a는 근접 서비스를 위한 직접 통신이 트리거링 되는 예를 나태내고, 도 9b는 근접 서비스를 위해 직접 통신을 설정하는 과정을 나타낸다.
도 9a를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE#1(100-1)과 UE#2(100-2)의 거리가 서로 가까워지는 경우, 근접 서비스를 위한 직접 통신이 트리거링될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 탐지 절차를 통해, UE#1(100-1)과 UE#2(100-2)의 거리가 서로 가까워지고 있음을 인식한다.
그러면, 어느 하나의 UE, 예컨대, UE#1(100-1)은 직접 통신 요청 메시지를 다른 UE, 예컨대, UE#2(100-2)에게 전송할 수 있다.
이때, 상기 UE#1(100-1)는 상기 직접 통신 요청 메시지를 전송하기 위해서는 상기 UE#2(100-2)의 2계층 ID를 알아야 한다. 이러한 2계층 ID는 상기 탐지 절차 동안에 획득된 것일 수 있다. 혹은 이러한 2계층 ID는 그 이전에 상기 UE#2(100-2)와 진행했던 일대다 통신 과정 중에 회득한 것일 수 있다.
그러면, 상기 UE#2(100-2)는 상호 인증 절차를 개시한다. 상기 인증 절차가 성공적으로 완료되면, PC5 인터페이스 상에서 안전한 2계층 링크가 생성된다.
한편, 이러한 UE#1(100-1)와 UE#2(100-2) 간의 직접 통신은 IP 주소에 기반한다. 상기 직접 통신에 사용되는 IP 주소는 상기 2개의 UE 중 어느 하나의 UE에 의해서 할당된다.
이와 같이, 직접 통신에서는 P-GW로부터 획득한 IP 주소 정보에 기반하여 통신하는 것이 아니라, 어느 하나의 UE가 임의적으로 새롭게 할당한 IP 주소에 기반하여 통신을 한다. 이러한 이유는, EPC 경로를 통한 IP 통신망(즉 UE와 P-GW 간의 IP 라우팅이 되는 IP 통신망)과 ProSe 경로를 통한 IP 통신망(즉, UE와 또 다른 UE 간의 직접적인 IP 라우팅이 되는 IP 통신망)이 라우팅 관점에서 서로 다른 IP 통신망이기 때문이다.
예컨대, UE#1(100-1)가 EPC 경로를 통해 통신하기 위해서 사용하는 IP 주소가 IP-Ae이고 ProSe 경로를 통해 통신하기 위해서 사용하는 IP 주소가 IP-Ap, 그리고 UE B가 EPC 경로를 통해 통신하기 위해서 사용하는 IP 주소가 IP-Be이고 ProSe 경로를 통해 통신하기 위해서 사용하는 IP 주소가 IP-Bp라고 할 때, 두 UE가 서로 통신하기 위해서는 다음과 같이 출발지 IP 주소 및 목적지 IP 주소를 설정해야 한다.
i) UE#1(100-1)가 UE#2(100-2)에게 ProSe 경로를 통해 트래픽을 전송하는 경우: 출발지 IP 주소=IP-Ap, 목적지 IP 주소=IP-Bp
ii) UE#2(100-2)가 UE#1(100-1)에게 ProSe 경로를 통해 트래픽을 전송하는 경우: 출발지 IP 주소=IP-Bp, 목적지 IP 주소=IP-Ap
iii) UE#1(100-1)가 UE#2(100-2)에게 EPC 경로를 통해 트래픽을 전송하는 경우: 출발지 IP 주소=IP-Ae, 목적지 IP 주소=IP-Be
iv) UE#2(100-2)가 UE#1(100-1)에게 EPC 경로를 통해 트래픽을 전송하는 경우: 출발지 IP 주소=IP-Be, 목적지 IP 주소=IP-Ae
도 10은 ProSe 직접 통신 경로에서 EPC 경로로의 변경이 트리거링 되는 예를 나타낸다.
도 10을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE#1(100-1)와 UE#2(100-2)가ProSe 직접 통신을 수행하다가 서로 거리가 멀어지게 되면, 더 이상 직접 통신하는 것이 불가능해지고, EPC 경로를 통해 통신을 해야 하는 상황에 도달한다.
UE#1(100-1)와 UE#2(100-2)가 EPC 경로를 통해 통신하기 위해서 사용하는 IP 주소 정보는 통상적으로 PDN 연결을 생성 시 네트워크, 즉 P-GW로부터 획득한다.
UE#1(100-1)와 UE#2(100-2)가 ProSe 경로를 통해 트래픽을 교환하다가 서로 멀어짐에 따라 EPC 경로를 통해 트래픽을 교환해야 한다면 IP 패킷의 주소는 앞선 i) 또는 ii)의 설정에서 상기 iii) 또는 iv)의 설정과 같이 변경되어야 하며 이와 같이 UE가 사용하는 IP 주소가 변경되는 경우, 변경 과정에서 교환되는 트래픽은 상기 UE 내의 애플리케이션이 상기 IP 주소 변경을 인지하기 전까지 손실될 수 있다. 즉, 해당 애플리케이션에 대한 IP 세션이 재형성되기 전에 교환되는 트래픽은 손실될 수 있으며 이는 사용자 경험을 저하시킨다. 특히, UE#1(100-1)와 UE#2(100-2)가 ProSe 경로를 통해 트래픽을 교환하다가, 갑자기 서로 멀어 지면 더 이상 IP 주소를 변경할 새가 없이 트래픽을 전송하게 되고, 그로 인해 트래픽이 소실되게 된다.
다른 한편, UE#1(100-1)와 UE#2(100-2)가 EPC 경로를 통해 통신을 하기 위해서는 먼저 RRC 유휴(idle) 상태에서 RRC 연결 상태로 전환해야 한다.
이를 위해, 각 UE는 네트워크로 서비스 지속(service continuity)을 요청(즉, ProSe 경로를 EPC 경로로 전환해줄 것을 요청)하기 위해, 서비스 요청 절차를 수행한다. 상기 서비스 요청 절차 중에 각 UE는 서비스 요청 메시지를 전송하고, 아울러 RRC 연결 요청 메시지도 전송한다. 아래의 표는 RRC 연결 요청 메시지 내의 필드를 나타낸다.
표 2
필드 설명
Establishment Cause RRC 연결 요청이 왜 필요한지를 나타내는 원인으로서, 상위계층에 의해서 제공됨.
randomValue 0부터 240까지의 범위 중 임의의 정수
UE-Identity UE identity included to facilitate contention resolution by lower layers.
일반적으로, UE가 전송할 데이터가 있어서 서비스 요청 절차를 수행하기eNodeB위해 RRC 연결 요청 메시지를 전송 하는 경우에는, Establishment Cause 필드의 값으로 mo-Data를 설정하게 된다.
그런데, UE#1(100-1)와 UE#2(100-2)가 네트워크로 ProSe 서비스 지속(service continuity)을 요청(즉, ProSe 경로를 EPC 경로로 전환해줄 것을 요청)하기 위해 서비스 요청 절차를 수행하는 일환으로 RRC 연결 요청 메시지를 전송하는 경우에도, Establishment Cause 필드의 값은 mo-Data로 설정되게 된다.
따라서, eNodeB로서는, UE#1(100-1) 또는 UE#2(100-2)가 일반적인 데이터 전송을 위해 RRC 연결 요청을 한 것인지 아니면 ProSe 서비스 지속을 위해 RRC 연결 요청을 한 것인지 구분할 수 없게 된다.
더구나, 망 혼잡 상태에서, eNodeB는 일반적으로 Establishment Cause가 mo-Data로 설정된 RRC 연결 요청 메시지에 비해 Establishment Cause가 emergency, highPriorityAccess, mt-Access, mo-Signalling로 설정된 RRC 연결 요청 메시지를 더 우선적으로 처리하고, Establishment Cause가 mo-Data로 설정된 RRC 연결 요청 메시지는 거절할 수 있다. 따라서, UE#1(100-1) 또는 UE#2(100-2)의 ProSe 서비스는 지속되지 않고 중단될 수 있다.
따라서, 본 명세서의 개시들은 전술한 문제점을 해결하기 위한 방안들을 제시한다.
<본 명세서의 개시들에 대한 간략한 설명>
본 명세서의 개시들은 전술한 문제점을 해결하고자, 3GPP EPS(Evolved Packet System)와 같은 이동통신 시스템에서 근접 서비스에 대한 서비스 지속성을 효율적으로 제공하는 메커니즘을 제안한다. 본 발명에서 제안하는 ProSe 서비스 지속성 제공 메커니즘은 다음 중 하나 이상의 동작의 조합으로 구현될 수 있다.
아래 설명에서는 ProSe 통신 중 E-UTRA를 이용하여 직접 통신을 수행하는 일대일 직접 통신 및 WLAN을 이용하여 직접 통신을 수행하는 EPC- 지원 WLAN 일대일 직접 통신을 위주로 설명하나, 본 발명은 일대다 직접 통신 에도 적용 가능하다.
I. ProSe 통신 경로를 통해 직접 통신을 수행하던 UE가 EPC 경로로의 경로 변경 요청 메시지(또는 서비스 지속 요청 메시지)를 전송
상기 경로 변경 요청 메시지(또는 서비스 지속 요청 메시지)는 다음 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
- 요청 메시지를 전송하는 UE의 식별 정보
- 요청 메시지를 전송하는 UE와 직접 통신을 수행하고 있는 상대 UE의 식별 정보, 즉 경로 변경(또는 서비스 지속)의 대상이 되는 직접 통신의 상태 UE의 식별 정보.
- 상기 경로 변경(또는 서비스 지속)의 대상이 되는 직접 통신의 식별 정보(예, reference ID 등)
- 상기 경로 변경(또는 서비스 지속)의 대상이 되는 트랙픽 내에 포함된미디어에 대한 정보(예, 미디어의 종류, 미디어의 특성, 미디어를 위해 요구되는 QoS 정보 등)
- 직접 통신을 위해 사용했던 IP 주소 정보
- 상대 UE가 상기 직접 통신을 위해 사용했던 IP 주소 정보
- 직접 통신을 위해 사용했던 포트 번호 정보
- 상대 UE가 상기 직접 통신을 위해 사용했던 port number 정보
- 경로 변경 요청이 ProSe 통신 경로에서 EPC 경로로의 변경임을 나타내는 정보
- 상기 경로 변경 요청을 하는 UE가 수신 UE인지, 송신 UE인지, 둘다인지에 대한 정보
상기한 정보 외에도 UE는 경로 변경(또는 서비스 지속) 요청에 필요한 다양한 정보를 포함시킬 수 있다.
만약 상기 경로 변경을 요청하는 UE가 RRC 유휴(idle) 상태라면 상기 요청 메시지를 전송하기 위해, RRC 연결 상태로 전환해야 하며 이를 위해 서비스 요청 절차를 수행한다. 대안적으로, 경로 변경 요청을 위해 RRC 연결 상태로 전환하기 위해서 서비스 요청 절차 대신 새롭게 정의된 NAS 절차를 수행할 수도 있다.
한편, 본 명세서의 개시에 따르면, 상기 UE는 서비스 요청 절차 중에 상기 eNodeB로 전송하는 RRC 연결 요청 메시지 내의 Establishment Cause 값으로 mo-Data 대신 다음 중 하나의 값으로 설정한다.
- ProSe 서비스 지속 요청을 위해 새롭게 정의한 Establishment Cause 값(일례로, proseServiceCont)
- mo-Signalling: 상기 서비스 요청 절차는 ProSe 서비스 지속 요청을 하기 위한 시그널링을 ProSe Function으로 보내기 위함인 바, MO 시그널링으로 간주하여 이 값을 포함시키려는 것이다.
- mt-Access : 이는 특히 직접 통신에서 트래픽을 일방적으로 수신만하는 UE가 포함시키는 값이다.
이와 같이 본 명세서의 일 개시에 따라 제시되는 Establishment Cause가 포함된 RRC 연결 요청 메시지를 수신하게 되면, eNodeB는 망 혼잡 상황에서도 Establishment Cause가 mo-Data로 설정된 다른 UE의 RRC 연결 요청 메시지 보다 우선적으로 처리함으로써, 상기 서비스 지속을 위한 RRC 연결 요청 메시지가 거절되지 않도록 한다.
상기와 같이 설정되는 RRC Establishment Cause 값은 NAS 계층에 의해 AS계층으로 제공될 수도 있고, 혹은 AS 계층에서 자체적으로 결정할 수도 있다.
ProSe 통신을 수행하는 UE는 다양한 이유에 기반하여 상기 경로 변경 요청(또는 서비스 지속 요청)을 ProSe 기능부에게 전송할 수 있다. 그러한 이유의 예로는 직접 통신을 수행하는 상대 UE와의 직접 통신이 더 이상 가능하지 않음을 감지하거나, 직접 통신에서의 패킷 손실이 일정 수준 이상이 됨을 감지하거나, 직접 통신의 QoS가 일정 수준 이하가 됨을 감지 등이다. 또한, 직접 통신을 개시하기에 앞서 (또는 직접 통신을 형성 시) 직접 통신을 수행하는 UE 중 하나의 UE가 상기 경로 변경(또는 서비스 지속) 요청을 ProSe 기능부에게 전송하는 것으로 정해질 수 있다. 이는 UE들간의 협약으로 결정될 수도 있고, 네트워크에서 지정할 수도 있다.
한편, UE가 RRC 유휴(idle) 상태에서 직접 통신 경로를 통해 통신을 수행하다가 EPC 경로로 경로 변경 요청(또는 서비스 지속 요청)을 하는 경우, UE의 내부 동작에 대해서 도 11을 참고하여 이하 설명하기로 한다.
도 11은 본 명세서의 일 개시에 따라 직접 통신 경로에서 EPC 경로로 변경하기 위한 UE의 내부 동작을 나타낸 예시도이다.
1) 도 11을 참조하면, UE의 AS 계층은 상위 계층으로 직접 통신의 상태 UE와의 신호 강도에 대한 정보를 제공한다. 이와 같은 신호 강도 정보는 주기적으로 제공될 수도 있고, 어떤 임계 값을 만족하지 못하는 경우 (즉, 직접 통신이 더 이상 불가능한 것으로 간주된 경우)에 제공될 수도 있다. 후자의 경우 상기 제공되는 정보는 신호 강도에 대한 정보 외에도, 직접 통신이 불가능함을 알리는 정보를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 직접 통신이 불가능함을 알리는 정보만이 전달될 수도 있다. 상기 정보는 UE 내의 구현에 따라 AS 계층이 NAS 계층으로 제공하고 이를 NAS 계층이 다시 ProSe 계층으로 제공할 수도 있고, AS 계층이 바로 ProSe 계층으로 제공할 수도 있다.
2) 상기 UE의 ProSe 계층은 아래 하나 이상의 정보에 기반하여 직접 통신경로에서 EPC 경로로의 경로 변경(또는 서비스 지속)이 필요함을 결정한다.
- 하위 계층으로부터 제공받은 신호 강도 정보 및/또는 직접 통신이 불가능함을 알리는 정보
- 직접 통신과 연관된 패킷 손실 정보
- 직접 통신과 연관된 QoS 정보
3) 상기 결정에 따라, 상기 UE의 ProSe 계층은 NAS 계층으로 직접 통신경로에서 EPC 경로로의 경로 변경(또는 서비스 지속)이 필요함을 알린다.
4) 그러면, 상기 UE의 NAS 계층은 현재 상태가 EMM 유휴(idle) 상태인지 확인하고, EMM 유휴 상태라면, 서비스 지속을 위해서는 서비스 요청 절차를 수행하는 것으로 결정한다.
5) 이어서, 상기 UE의 NAS 계층은 AS 계층으로 서비스 요청을 위한 RRC 연결 요청 절차를 수행해 줄 것을 요청한다. 이때, 상기 UE의 NAS 계층은 ProSe 서비스 지속에 대한 것임을 알리는 정보를 AS 계층으로 제공한다. 이는 예를 들어, 요청 타입(Call type)에 반영하여 제공할 수 있다.
6) 그러면, 상기 UE의 AS 계층은 NAS 계층으로부터 받은 요청에 기반하여 RRC 연결 요청 메시지를 eNodeB로 전송한다. 이때, 상기 AS 계층은 ProSe 서비스 지속 동작을 위한 RRC Connection 요청임을 알리기 위한 값, 예컨대 proseServiceCont를 상기 RRC 연결 요청 메시지 내의 Establishment Cause 필드 내에 설정한다.
이상에서는 UE가 ProSe 기능부(또는 ProSe 서버)에게 경로 변경 요청(또는 서비스 지속 요청)을 전송하는 것으로 설명하였으나, 이와는 달리 다른 네트워크 노드, 예를 들어, MME나 SGSN과 같이 이동성을 관리하는 네트워크 노드, HSS와 같이 가입자 정보를 유지하는 네트워크 노드, GCSE AS(Group Communication Service Enabler Application Server)와 같이 그룹 통신을 제공하기 위해 개발된 서버, 인증 등에 관여하는 AAA(Authentication Authorization Accounting) 서버 또는 AAA 프록시, ANDSF(Access Network Discovery and Selection Function) 개체, P-GW와 같은 게이트웨이 노드, 또는 eNodeB로 상기 경로 변경 요청(또는 서비스 지속 요청)을 전송할 수도 있다. 이러한 경우, 상기 다른 네트워크 노드는 상기 UE를 담당하는 ProSe 기능부로 상기 요청을 전달할 수 있다.
II. ProSe Function의 경로 변경 (또는 서비스 지속) 동작: EPC path로의 통신에 필요한 자원 할당 및 UE에게 경로 변경 (또는 서비스 지속)에 필요한 정보 전송
한편, ProSe 기능부는 경로 변경 요청(또는 서비스 지속 요청)을 상기 UE로부터 수신하면 자신이 관리하는 미디어 게이트웨이(또는 미디어 서버)에 상기 경로 변경 (또는 서비스 지속)의 대상이 되는 직접 통신에 대한 자원을 할당한다. 상기 미디어 게이트웨이는 ProSe 기능부와 함께 통합되어 있을 수도 있고, 분리된 형태로 있을 수도 있다. 상기 미디어 게이트웨이를 본 발명에서는 ProSe MGW(Proximity-based Services Media GateWay)로 일컫기로 한다. 상기 할당하는 자원은 UE들이 EPC 경로를 통해 서로 통신하기 위해 필요로 하는 IP 주소 정보 및 포트 번호이다. 만약 상기 직접 통신의 대상이 되는 미디어가 다수개인 경우 각각에 대해 서로 다른 IP 주소 및 포트 번호의 세트가 할당될 수도 있고, 모든 미디어에 대해 동일한 IP 주소를 할당하면서 포트 번호만 다르게 할당할 수도 있다. 또는 모든 미디어에 대해 동일한 포트 번호를 할당하면서 IP 주소만 다르게 할당할 수도 있다. 이상에서는 상기 할당하는 자원으로 IP 주소 및 포트 번호만 기술하였으나 그 외에 통신에 필요한 다른 자원들도 할당할 수 있겠다. 또한, 포트 번호는 제공하지 않을 수도 있는데 이 경우 UE는 기존에 사용하던 포트 번호를 그대로 사용할 수 있다.
다른 한편, ProSe 기능부는 아래의 (1) 또는 (2)를 수행한다.
(1) 상기 경로 변경(또는 서비스 지속)의 대상이 되는 직접 통신에 참여하는 모든 UE들에게 다음 중 하나 이상의 정보를 전송한다.
i) 상기 할당된 IP 주소 및 포트 번호에 대한 정보
ii) 그 외의 할당된 자원 정보
iii) 통신에 필요한 기타 정보
만약 상기 UE들 중에서 다른 ProSe 기능부에 의해 서비스되고 있는 UE가 있다면 상기 ProSe 기능부는 그 ProSe 기능부를 알아낸 후 (이미 저장하고 있을 수도 있고, 다른 네트워크 노드를 통해 알아낼 수도 있고, 애플리케이션 서버를 통해서 알아낼 수도 있음), 그 ProSe 기능부를 통해서 상기의 정보를 UE에게 전달할 수 있다. 이는 본 발명 전반에 걸쳐 적용된다.
이때 ProSe 기능부는 앞서 설명한 바와 같이 획득한 정보(예컨대, 경로 변경 혹은 서비스 지속이 요청됨)에 기반하여, 수신을 수행하는 UE 보다 송신을 수행하는 UE에게 먼저 상기 정보를 전송한다. 이는 송신을 수행하는 UE에게 먼저 EPC 경로로의 경로 변경에 필요한 정보를 제공함으로써 트래픽이 손실될 수 있는 가능성을 최소화하기 위함이다. 만약 모든 UE가 송신과 수신을 모두 수행한다면 상기 정보를 보내는 순서는 ProSe 기능부의 내부 정책에 의해 결정될 수 있다. 가령, 상기 경로 변경 (또는 서비스 지속) 요청을 보낸 UE에게 먼저 전송하는 등.
(2) 상기 경로 변경 (또는 서비스 지속)의 대상이 되는 직접 통신에 참여하는 UE 중에 송신을 수행하는 UE에게 다음 중 하나 이상의 정보를 전송한다.
i) 상기 할당된 IP 주소 및 포트 번호에 대한 정보
ii) 그 외의 할당된 자원 정보
iii) 통신에 필요한 기타 정보
iv) 직접 통신을 수행하는 상대 UE에게 i) 내지 iii)의 정보들을 전송할 것을 알리는 정보
이는 송신을 수행하는 UE에게 먼저 EPC 경로로의 경로 변경에 필요한 정보를 제공함으로써 트래픽이 손실될 수 있는 가능성을 최소화하기 위함이다. 만약 모든 UE가 송신과 수신을 모두 수행한다면 상기 정보를 보내는 대상이 되는 UE는 ProSe 기능부의 내부 정책에 의해 결정될 수 있다. 가령, 상기 경로 변경 (또는 서비스 지속) 요청을 보낸 UE에게 전송하는 등.
설명한 바와 같이, 송신을 수행하는 UE에게 먼저 EPC 경로로의 경로 변경에 필요한 정보를 제공함으로써, 송신을 수행하는 UE가 수신을 수행하는 UE 보다 먼저 경로를 변경하게끔 한다. 이와 같이 경로 변경을 하게되면, 수신을 수행하는 UE는 송신을 수행하는 UE가 경로 변경 전에 전송한 트래픽을 다 정상적으로 수신 완료한 후에 경로 변경을 할 수 있게 된다. 한편, 송신을 수행하는 UE는 경로 변경 후에는 트래픽을 ProSe MGW로 전송하게 되고, 상기 ProSe MGW는 상기 트래픽을 상기 수신을 수행하는 UE가 경로 변경을 완료하기 전까지 버퍼링하고 있음으로서, 트래픽이 소실되는 것을 방지한다.
이상에서는 상기 ProSe 기능부가 언급한 정보를 상기 경로 변경 요청(또는 서비스 지속 요청)을 UE로부터 수신하면 전송하는 것으로 기술하였으나, 이와는 달리 ProSe 기능부가 ProSe 통신 경로에서 EPC 경로로의 경로 변경(또는 서비스 지속)를 스스로 결정하여 (1) 또는 (2)를 수행할 수도 있다 (이 때 (2)의 경우는 직접 통신에 참여하는 UE 중 하나의 UE에게 전송하는 것임). 또는 UE가 ProSe 통신을 수행하려 할 때 또는 UE가 ProSe 통신을 개시함을 인지하였을 때, ProSe 기능부가 상기 정보를 UE에게 제공하기 위해 (1) 또는 (2)를 수행할 수도 있다 (이 때 (2)의 경우는 직접 통신에 참여하는 UE 중 하나의 UE에게 전송하는 것임).
III. ProSe 기능부의 경로 변경 (또는 서비스 지속) 동작: EPC path로의 통신에 필요한 QoS/bearer 자원 요청
상기 ProSe 기능부는 필요 시, 송신을 수행하는 UE의 미디어 트래픽을 EPC 경로에서 전달하기 위해 필요로 하는 QoS/베어러를 요청하기 위한 메시지 그리고/또는 EPC 경로로 전환되는 세션 관련 정보를 제공하기 위한 메시지를 PCRF로 전송할 수 있다. 이를 위해서는 ProSe 기능부와 PCRF와의 인터페이스가 필요하다.
상기의 요청을 수신한 PCRF는 P-GW와의 통신을 통해 베어러 수정 및/또는 전용(dedicated) 베어러 활성 및/또는 PDN 연결 생성 동작을 수행할 수 있다.
IV. ProSe 기능부로부터 경로 변경 (또는 서비스 지속) 에 필요한 정보를 수신/획득한 UE의 동작
언급한 정보를 획득한 UE는 상기 정보에 기반하여 경로 변경(또는 서비스 지속) 동작을 수행한다. 상기 경로 변경(또는 서비스 지속) 동작은 다음 중 하나 이상의 동작을 포함한다.
a. 상기 UE는 상대 UE(즉, 상대 UE의 IP 주소)와 기존에 수립되어 있는 IP 연결을 상기 수신한 정보에 포함된 IP 주소에 기초하여, 재수립(re-establish)한다. 상기 UE는 상기 수신한 정보에 포트 번호가 포함되어 있는 경우, 상기 포트 번호를 사용한다.
b. 직접 통신에 사용되던 베어러/IP 연결/PDN 연결 /TFT(Traffic Flow Template)을 해제
c. 직접 통신에 사용되던 베어러/IP 연결/PDN 연결 /TFT 에 할당된 자원을 해제
d 직접 통신에 사용되던 베어러/IP 연결/PDN 연결 /TFT 관련 컨텍스트를 해제
e. 직접 통신에 사용되던 베어러/IP 연결/PDN 연결 /TFT을 비활성화
f. 직접 통신에 사용되던 IP 주소를 해제 또는 비활성화
g. 직접 통신의 상대 UE에게 ProSe 기능부로부터 수신한 경로 변경 (또는 서비스 지속) 에 필요한 정보를 전송.
한편, 상기 UE가 ProSe 기능부가 아닌 다른 네트워크 노드로 경로 변경 요청 (또는 서비스 지속 요청) 을 전송하고, 상기 다른 네트워크 노드가 상기 경로 변경 요청 ProSe 기능부로 전달한 경우, 상기의 경로 변경 (또는 서비스 지속) 에 필요한 정보는 상기 ProSe 기능부에서 다른 네트워크 노드를 거쳐 UE에게 전달될 수 있다.
V. 직접 통신의 상대 UE로부터 경로 변경(또는 서비스 지속)에 필요한 정보를 수신한 UE의 동작
상기 UE는 위의 a 내지 f 중 하나 이상의 동작을 수행한다.
일례로 UE#1(100-1)과 UE#2(100-2)가 ProSe 직접 통신 경로를 통해 트래픽을 송수신하고 있었다가 경로 변경을 하게 되면, UE#1(100-1) <---> ProSe MGW <---> UE#2(100-2) 와 같은 형태의 EPC 경로를 통해 통신을 수행하게 된다. 참고로, UE#1(100-1)와 ProSe MGW, 그리고 UE#2(100-2) 간의 통신 경로에는 물론 eNodeB, S-GW, P-GW가 포함된다.
한편, 지금까지 설명한 내용들을 정리하여 도면으로 나타내면 도 12 및 도 13과 같다.
도 12은 본 명세서의 일 개시에 따른 일 예시적 방법을 나타낸 신호 흐름도이다.
1) UE#1(100-1)과 UE#2(100-2)는 ProSe 직접 통신 경로를 통해 통신을 수행하고 있다. 여기서 UE#1(100-1)은 송신 UE이고 UE#2(100-2)는 수신 UE이다.
2) 상기 UE#2(100-2)는 경로 변경, 즉 ProSe 직접 통신 경로에서 EPC 경로로의 변경이 필요함을 결정하고, ProSe 기능부(610)에게 경로 변경 요청(또는 서비스 지속 요청) 메시지를 전송한다. 자세한 내용은 I. 절 참조
3) 상기 경로 변경 요청(또는 서비스 지속 요청) 메시지를 수신한 ProSe 기능부(610)는 EPC 경로로의 통신에 필요한 자원을 할당하는 작업을 ProSe MGW(620)와 수행한다. 자세한 내용은 II. 절 참조
4) 상기 수신한 정보에 기반하여, 상기 ProSe 기능부(610)이 상기 UE#1(100-1)가 송신 UE임을 인지하게 되면, 상기 UE#1(100-1)에게 먼저 경로 변경 (또는 서비스 지속)에 필요한 정보를 전송한다. 자세한 사항은 II. 절 참고
5) ProSe 기능부(610)로부터 수신한 경로 변경 (또는 서비스 지속)에 필요한 정보에 기초하여, UE#1(100-1)은 EPC 경로로의 통신을 위해 IP 세션을 재형성한다. 자세한 사항은 IV. 절 참고
6) 그에 따라 상기 UE#1(100-1)은 UE#2(100-2)로 전송할 트래픽을 EPC 경로를 통해 전송하기 시작한다.
7) 상기 ProSe 기능부(610)는 UE#2(100-2)에게 경로 변경(또는 서비스 지속) 에 필요한 정보를 전송한다. 자세한 사항은 II. 절 참고
8) 상기 ProSe 기능부(610)로부터 경로 변경(또는 서비스 지속)에 필요한 정보를 수신하게 되면, 상기 UE#2(100-2)는 상기 수신한 정보에 기반하여 IP 세션을 재형성한다. 자세한 사항은 IV. 절 참고
9) 상기 UE#1(100-1)이 송신한 트래픽이 UE#2(100-2)에게 전달된다.
위에서 단계 7)은 단계 4) 이후에 수행될 수도 있다.
도 13은 도 12에 도시된 방법을 보다 상세하게 나타낸 예시적 흐름도이다.
1) UE#1(100-1)과 UE#2(100-2)는 모두 RRC 유휴 상태에서 ProSe 경로를 통해 직접 통신을 수행하고 있다. 여기서 UE#1(100-1)은 송신 UE이고 UE#2(100-2)는 수신 UE이다.
2) UE#2(100-2)는 경로 변경, 즉 ProSe 직접 통신 경로에서 EPC 경로로의 변경이 필요함을 결정한다. 이때, UE#2(100-2)는 RRC 유휴 상태인 바, ProSe 기능부에게 경로 변경 요청(또는 서비스 지속 요청) 메시지를 전송하기 위해서는 RRC 연결 상태로 전환해야 하며, 이에 서비스 요청 절차를 수행한다. 즉, 상기 UE#2(100-2)는 eNodeB(200)로 RRC 연결 요청 메시지를 전송한다. 이때, 상기 UE#2(100-2)는 RRC 연결 요청 메시지 내의 Establishment Cause 값을 앞선 I. 절에서 기술한 바와 같이 예컨대, proseServiceCont로 설정한다.
3) 상기 eNodeB(200)는 모든 RRC 연결 요청 메시지를 허용해 줄 수 없는 혼잡 상태에 있다. 하지만, 상기 eNodeB(200)는 상기 UE#2(100-2)로부터 수신한 RRC 연결 요청 메시지에 포함된 Establishment Cause 값이 proseServiceCont 인 바, 이를 허용하기로 결정하고, 이에 UE#2(100-2)에게 RRC 연결 셋업(Connection Setup) 메시지를 전송한다.
4) 상기 UE#2(100-2)는 NAS 계층의 서비스 요청 메시지를 포함하는 RRC 연결 셋업 완료(Connection Setup Complete) 메시지를 eNodeB(200)에게 전송한다. 이로 인해 상기 UE#2(100-2)는 RRC 연결 상태가 된다. 한편, 서비스 요청 절차는 MME 및 S-GW/P-GW가 참여하나, 본 도면에서는 설명의 간략을 위해 생략되었다.
5) 상기 UE#2(100-2)는 ProSe 기능부(610)에게 경로 변경 요청(또는 서비스 지속 요청) 메시지를 전송한다. 자세한 사항은 I. 절 참고
6) 상기 요청 메시지를 수신한 ProSe 기능부(610)는 EPC 경로로의 통신에 필요한 자원을 할당하는 작업을 ProSe MGW(620)와 수행한다. 자세한 사항은 II. 절 참조
7) 상기 ProSe 기능부(610)가 상기 수신한 정보에 기초하여 상기 UE#1(100-1)가 송신 UE임을 인지하게 되면, 상기 UE#1(100-1)에게 먼저 경로 변경 (또는 서비스 지속)에 필요한 정보를 전송한다. 자세한 사항은 II. 절 참고.
한편, 이때까지도 UE#1(100-1)가 RRC 유휴 상태인 경우에는, 상기 ProSe 기능부(610)가 보낸 상기 메시지가 상기 UE#1(100-1)에게 전달되기 위해서는, 먼저 상기 UE#1(100-1)로 페이징 시그널이 전송되어야 한다. 이러한 페이징 절차는 본 도에서는 생략하며 자세한 사항은 3GPP TS 23.401의 5.3.4.3 Network Triggered Service Request 절을 준용하기로 한다. 통상적으로 페이징 시그널에 대한 응답으로 RRC 연결 요청 메시지를 전송하는 경우, 상기 RRC 연결 요청 메시지 내의 Establishment Cause 값으로 mt-Access를 설정하나, 본 명세서의 일 개시에 따르면, UE#1(100-1)가 직접 통신을 수행하고 있다가 페이싱 시그널을 수신하므로, 상기 UE#1(100-1)는 RRC 연결 요청 메시지 내의 Establishment Cause 값으로 proseServiceCont를 설정할 수도 있다.
8) 상기 ProSe 기능부(610)로부터 경로 변경 (또는 서비스 지속) 에 필요한 정보를 수신하게 되면, 상기 UE#1(100-1)은 EPC 경로로의 통신을 위해 상기 수신한 정보에 기반하여 IP 세션을 재형성한다. 자세한 사항은 앞선 IV. 절 참고
9) 이제 상기 UE#1(100-1)는 UE#2(100-2)에게 전송하는 트래픽을 EPC 경로를 통해 전송하게 된다.
10) 상기 ProSe 기능부(610)는 UE#2(100-2)에게 경로 변경(또는 서비스 지속) 에 필요한 정보를 전송한다. 자세한 사항은 II. 절 참고
11) 상기 ProSe 기능부(610)로부터 경로 변경 (또는 서비스 지속) 에 필요한 정보를 수신하면, 상기 UE#2(100-2)는 상기 수신한 정보에 기반하여 IP 세션을 재형성한다. 자세한 사항은 IV. 절 참고
12) 상기 UE#1(100-1)가 전송한 트래픽 UE#2(100-2)에게 전송된다.
위에서 단계 10)은 단계 7) 이후에 수행될 수도 있다.
지금까지 설명한 각 도면에 나타난 과정들은 항시 전부다 수행될 필요는 없으며, 상황에 따라서는 일부의 단계들만이 수행될 수도 있다.
한편, 지금까지 지칭한 ProSe 기능부(또는 ProSe 서버)는 ProSe 서비스 지속(SC)를 위한 ProSe SC 기능부(또는 ProSe SC 서버)로 불릴 수도 있다. 이러한 경우, 상기 ProSe SC 기능부는 기존의 ProSe 기능부와 별개로 존재할 수 있다. 다만, 이 경우에도, 상기 UE는 ProSe 기능부와 메시지를 주고 받고, 상기 ProSe 기능부가 ProSe SC 기능부에게 전달할 수 있다. 이 경우 ProSe MGW는 ProSe SC 기능부에 의해 운영된다. 이는 본 발명 전반에 걸쳐 적용될 수 있다.
상기의 직접 통신은 직접 통신과 관련된 세션, IP connection(s), PDN connection, bearer(s), IP flow(s) 등으로도 해석될 수 있다.
본 발명은 LTE/EPC망에 국한되지 않고 3GPP 접속망 (예, UTRAN/GERAN/E-UTRAN) 및 non-3GPP 접속망 (예, WLAN 등)을 모두 포함하는 UMTS/EPS 이동통신 시스템 전반에 적용 될 수 있다. 또한 그 외 네트워크의 제어가 적용되는 환경에서 기타 모든 무선 이동통신 시스템 환경에서 적용 될 수 있다.
지금까지 설명한 내용들은 하드웨어로 구현될 수 있다. 이에 대해서 도 14를 참조하여 설명하기로 한다.
도 14은 본 명세서의 개시에 의한 UE(100)의 구성 블록도이다.
도 14에 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 통신 기반의 근접 서비스를 사용자 장치가 수행하는 수행 방법으로서,
    사용자 장치가 직접 통신 경로를 통해 다른 사용자 장치와 통신 수행 중에, 상기 사용자 장치의 AS(Access Stratum) 계층이 상기 다른 사용자 장치와의 통신 상태에 대한 정보를 NAS(Non-Access Stratum) 계층을 통해 상위 계층으로 전달하는 단계와;
    상기 NAS 계층이, 상기 상위 계층으로부터 통신 경로의 변경에 대한 통지를 수신하는 단계와;
    상기 NAS 계층이, 상기 통신 경로의 변경에 따른 서비스 지속을 위함을 나타내는 요청 타입(call type)으로 RRC(Radio Resource Control) 연결 절차를 수행하라고 AS 계층에 지시하는 단계와;
    상기 AS 계층이, 상기 근접 서비스의 서비스 지속을 위함을 나타내는 연결 요청 타입(establishment cause)을 포함하는 RRC 연결 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 단계와;
    상기 RRC 연결이 설정 완료되면, 경로 변경 요청 메시지를 근접 서비스를 담당하는 서버로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 서비스 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신 경로의 변경에 따른 서비스 지속을 위함을 나타내는 연결 요청 타입(establishment cause)을 갖는 RRC 연결 요청 메시지는 임의 사용자 장치의 RRC 연결 요청 메시지에 비해 상기 기지국에 의해서 우선적으로 처리되는 것을 특징으로 하는 근접 서비스 수행 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상위 계층은 ProSe 계층이고,
    상기 방법은 상기 ProSe 계층이, 통신 경로의 변경을 통한 서비스 지속 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 서비스 수행 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 AS 계층이 상기 NAS 계층을 통해 상기 상위 계층으로 전달하는 상기 다른 사용자 장치와의 통신 상태에 대한 정보는
    상기 다른 사용자 장치로부터 직접 통신 경로를 통해 수신되는 신호의 강도에 대한 정보와, 상기 다른 사용자 장치와의 직접 통신 경로가 이용불가능함을 나타내는 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 서비스 수행 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 근접 서비스를 담당하는 서버로부터 상기 경로 변경 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 응답 메시지는 경로 변경에 필요한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 서비스 수행 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다른 사용자 장치와의 직접 통신 경로가 EPC(Evolved Packet Core) 경로로 변경 완료되면, 상기 다른 사용자 장치로부터의 트래픽을 EPC 내의 근접 서비스 미디어 게이트웨이로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근접 서비스 수행 방법.
  7. 근접 통신 기반의 근접 서비스를 수행하는 사용자 장치로서,
    송수신부와;
    상기 송수신부를 제어하는 프로세서로서, 상기 프로세서는
    직접 통신 경로를 통해 다른 사용자 장치와 통신 수행 중에, 상기 다른 사용자 장치와의 통신 상태에 대한 정보를 전달하는 AS(Access Stratum) 계층과;
    상기 AS 계층으로부터 상기 다른 사용자 장치와의 통신 상태에 대한 정보를 수신하면, 상위 계층으로 전달하고, 상기 상위 계층으로부터 통신 경로의 변경에 대한 통지를 수신하면, 상기 통신 경로의 변경에 따른 서비스 지속을 위함을 나타내는 요청 타입(call type)으로 RRC(Radio Resource Control) 연결 절차를 수행하라고 상기 AS 계층에 지시하는 NAS 계층을 포함하고,
    여기서, 상기 AS 계층은 상기 근접 서비스의 서비스 지속을 위함을 나타내는 연결 요청 타입(establishment cause)을 포함하는 RRC 연결 요청 메시지를 기지국으로 전송함으로써 상기 RRC 연결이 설정 완료되도록 하고, 그에 따라 상위 계층이 경로 변경 요청 메시지를 근접 서비스를 담당하는 서버로 전송할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 통신 경로의 변경에 따른 서비스 지속을 위함을 나타내는 연결 요청 타입(establishment cause)을 갖는 RRC 연결 요청 메시지는 임의 사용자 장치의 RRC 연결 요청 메시지에 비해 상기 기지국에 의해서 우선적으로 처리되는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 상위 계층은 ProSe 계층이고,
    상기 ProSe 계층은, 통신 경로의 변경을 통한 서비스 지속 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 AS 계층이 상기 NAS 계층을 통해 상기 상위 계층으로 전달하는 상기 다른 사용자 장치와의 통신 상태에 대한 정보는
    상기 다른 사용자 장치로부터 직접 통신 경로를 통해 수신되는 신호의 강도에 대한 정보와, 상기 다른 사용자 장치와의 직접 통신 경로가 이용불가능함을 나타내는 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 상위 계층은 상기 근접 서비스를 담당하는 서버로부터 상기 경로 변경 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하고,
    상기 응답 메시지는 경로 변경에 필요한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 다른 사용자 장치와의 직접 통신 경로가 EPC(Evolved Packet Core) 경로로 변경 완료되면, 상기 다른 사용자 장치로부터의 트래픽을 EPC 내의 근접 서비스 미디어 게이트웨이로부터 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
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