LTE Direct에 대해서 설명한 내용입니다. D2D, V2X, C-V2X에 대한 내용을 간략히 Overview합니다.

1. 1. D2D
2. V2X, C-V2X
3. LTE direct
LTE Direct (with C-V2X overview)
Content
박재용
jaeyong1@naver.com
YONGSLAB.com

2. YongsLab.com
D2D
(Device to Device)

3. YongsLab.com
D2D Communication
D2D(Device To Device) Communication
 Sidelink를 통하여 단말과 단말이 직접 통신
 Public Safety / 기타 상업적 목적으로 구분 하여 사용
D2D 통신 절차
① D2D단말 탐색
② 링크 생성
③ 데이터 전송
D2D 통신 구분
 License Band
• ProSe (Proximity Service)
• FlashLinQ
 Unlicense Band
• WiFi Direct
• PAC (Peer Aware Communication)
 PC5 interface : broadcast 방식으로 디자인된 D2D 전송방식
 Wifi direct : 무선 액세스 포인트가 없어도 장치들이 쉽게 연결할 수 있도록 하는 와이파이 표준. 소프트AP라는 소프트웨어 액세스 포인트를 임베드하여 구현
 Peer Aware Communication : 대상 인식 통신. IEEE802.15 PAC
UE
ProSe APP
LTE-Uu
E-UTRAN
UE
ProSe APP
EPC
S1
ProSe APP
Server
SGi
ProSe Function
PC4
PC2
PC5 LTE-Uu
PC3
PC1
PC6
D2D 통신 절차
단말1
단말2
기지국 코어네트워크

4. YongsLab.com
ProSe direct communication scenarios without a relay
PLMN A
1A
PLMN A PLMN A
1B
UE2UE1
PLMN A
1C 1D
PLMN A PLMN B
1F
UE1
PLMN A
UE1 UE2
UE1
UE2
UE1
UE2
UE2
PLMN B
PLMN A PLMN B
1E
UE1
PLMN A
UE2
PLMN B
PLMN A PLMN B
1G
UE1
PLMN A
UE2
PLMN B
UE-relay variants
UE1 UE-R
UE2
UE1
UE-R
UE2
A: UE-to-Network or
UE-to-UE relay
B: UE-to-UE relay
네트워크에 독립적인 직접통신 방식
- Pre-Authorized된 ProSe 사용하여 공공 안전 UE에만 사용.
- UE들이 E-UTRAN에 의해 서비스되는지 여부에 관계없이
- ProSe direct 통신을 1:1 또는 1:N
네트워크 인증된 직접통신 방식
- ProSe direct 통신을 1:1
- 양쪽 UE가 "E-UTRAN에 의해 서비스되는 경우";
- 공공 안전 UE의 경우, 하나의 UE 만 E-UTRAN에 의해 서비스 될 때도 가능
ProSe direct communication scenarios
릴레이UE를 통한 통신방식
- 공공안전 UE를 위한 릴레이.
- UE to NW릴레이 또는 UE to UE 릴레이.
- 그림의 실선 : UE1와 UE2간 연결, UE-R(릴레이)가 중계
- 그림A: 커버리지안의 UE1을 위해 UE-R이 커버리지를 벗어난
UE2와 네트워크를 통한 중계(점선:네트워크연결)
- 그림B: 네트워크 개입없이 UE-R이 직접중계
3GPP TR 23.703 V12.0.0

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C-V2X

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1. V2X
1 / 1
 V2X 기술의 정의
 차량이 유・무선망을 통해 다른 차량 및 도로 등 인프라가 구축된 사물과 정보를 교환하는 것 또는 그 기술을 뜻함
 V2V(Vehicle to Vehicle), V2I(Vehicle to Infrastructure), V2N(Vehicle to Nomadic Device), V2P(Vehicle to Pedestrian) 등을
총칭함

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1. V2X
1 / 1
 V2X 기술의 강점
 자율주행차의 핵심 센서인 레이더, 라이다*, 카메라 시스템 등의 발전으로 자율 주행의 현실화에 한 발짝 더 가까워지고 있지
만, 센서들은 시야를 벗어나지 않은 영역 내에서만 활용할 수 있다는 제약 조건이 있음
 V2X 기술은 센서의 제약 조건을 보완 가능하며, 시야 제약조건에 구애 받지 않는 360° 인식 능력을 제공함. 즉, 시야 확보가 어
려운 교차로나 기상 악화 상황에서도 더 멀리 볼 수 있도록 보완해 줌
*라이다(LiDAR, Light Detection And Ranging) : 레이저를 발사하여 산란되거나 반사되는 레이저가 돌아오는 시간과 강도, 주파수의 변화, 편광 상태의 변화 등
으로부터 측정 대상물의 거리와 농도, 속도,형상 등 물리적 성질을 측정하는 기법 및 그 장치

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2. C-V2X
1 / 1
 C-V2X 기술
 이동통신(3GPP 릴리즈 14) 기술 기반의 V2X 통신기술을 칭함
 자동차에서 폭넓게 사용될 C-V2X기술은 두 종류의 전송모드를 가짐
 첫 번째 전송모드는 차량과 보행자, 도로인프라가 직접적인 통신 가능. LTE 다이렉트(Direct) 기술을 기반으로, 고속으
로 주행하는 차량끼리 통신하거나, 복잡한 교통상황이나 심지어는 모바일 네트워크 커버리지 밖에서도 실시간으로 자
동차끼리 정보를 교환할 수 있는 혁신적인 기술
 두 번째 전송모드는 기존에 폭넓은 구축된 LTE 네트워크를 활용하는 것으로, 수킬로미터 전방의 사고 소식을 전달받거
나, 주차공간 알림 등을 받음
 C-V2X 기술은 DSRC보다 약 2배정도 넓은 범위를 커버할 수 있고 반응시간도 약 3배까지 차이가 나기 때문에 사고를 피할 수
있는 시간을 벌 수 있음
 이러한 전송모드를 가능하게 하기 위해, 차량용 통신에 적합하도록 LTE 브로드캐스트 기술의 최적화가 진행되고 있음
오늘의 주제

9. YongsLab.com
[참고자료]
1 / 1
 V2X 기술
 와이파이 기반의 IEEE802.11p(WAVE, Wireless Access in Vehicle Environments) 기술은 이미 통신 지연에 민감한 V2X 통신의 기반 기
술로 사용 중임
 WAVE는 노변, 차량 간 통신 등을 통하여 공공의 안전 및 개인 통신을 지원하는 중·단거리 무선 데이터 통신, WLAN기술기반
 미국 고속도로 교통안전 위원회(NHTSA)는 차량간 통신 기술(V2V) 탑재를 의무화 함.(2017. 2)
DSRC: Dedicated Short Range Communication의 약칭, 단거리 전용통신방식으로 지능형 교통체계에서 활용하는 방
식임
- 노변장치라고 불리는 도로변에 위치한 소형 기지국과 차량 내에 탑재된 차량 탑재장치간의 단거리 전용통신
- 5.8GHz 주파수 대역을 이용하여 노변장치(RSE:Road Side Equipment)와 차량 탑재 장치(OBE: on-Board
Equipment)사이에 무선통신하는 방법, (100m 1Mbps)
- 노변장치에 연결된 안테나에 의해서 형성되는 통신가능 영역 내를 OBE 장치가 있는 차량이 통과할 경우 통신이
가능한 방식

10. YongsLab.com
V2X (Vehicle To Everything) Communication
 차량이 유무선 망을 통해 다른 차량 및 도로 등 인프라가 구축된 사물과 정보를 교환하는 기술
 V2V : Vehicle to Vehicle
 V2P : Vehicle to Pedestrian
 V2I : Vehicle to Infrastructure (3D live map updates)
 V2N : Vehicle to network
C-V2X (Cellular–V2X)
 3GPP 기술 기반의 V2X 통신기술 (Rel14 ~)
 새로운 플랫폼에 대한 LTE Platform의 확장
 Rel12, 13의 ProSe인 D2D Communication 기반
 ProSe(Proximity Service)
 D2D(Device To Device ) Communication
What is the C-V2X ?
3GPP work plan

11. YongsLab.com
Introducing Cellular V2X (영상)
https://www.qualcomm.com/videos/cellular-v2x-overview
Introducing Cellular V2X.mp4

12. https://www.qualcomm.com/documents/path-5g-cellular-vehicle-everything-c-v2x

13. YongsLab.com
지속적으로 V2X 기술은 발전 중
Backward compatibility(역 호환성)을 유지하면서 5G로 발전
https://www.qualcomm.com/documents/path-5g-cellular-vehicle-everything-c-v2x
802.11p 또는 3GPP R14 C-V2X 부터 기본적인 Safety 로 시작하여..
R14/15에서 Range와 Reliability 를 개선
R16에서 t-put, reliability latency등을 개선해 나가고 있음

14. YongsLab.com
자율 주행을 위해 5G 방향으로 C-V2X 진화
https://www.qualcomm.com/documents/path-5g-cellular-vehicle-everything-c-v2x

15. YongsLab.com
C-V2X는 안전한 자율 주행을 위한 중요한 구성 요소
https://www.qualcomm.com/documents/path-5g-cellular-vehicle-everything-c-v2x
실제 주변환경에 따른 Intent와 Sensor Data 전달
- 시야(가시거리) 밖 센싱 : 360도 시야제공, 밤/ 나쁜날씨 상황에서도..
- Intent(의도) 전달 : 센서데이터, intent(의도), 경로계획을 공유
- 상황인식 : 안전경고 전달

16. YongsLab.com
C-V2X Release 14, 범위 및 신뢰성 향상
C-V2X는 여러 이점을 제공
향상된 범위 및 신뢰성 DSRC / C-ITS 상위 계층 재사용
고밀도 지원 고속 지원
자체 관리로 비용 및 복잡성 감소 셀룰러 생태계의 활용
텔레매틱스 플랫폼과의 시너지 효과 5G에 대한 강력한 진화 경로

17. YongsLab.com
C-V2X는 두 개의 보완적인 전송 모드를 정의
네트워크를 거치는 통신
Uu 인터페이스(기존의 LTE 면허대역)을 사용.
V2X간 직접통신을 위해 PC5 인터페이스를 사용.
셀룰러네트워크와 독립적..
- ITS : Intelligent transportation system
- R14에서 C-V2X를 위해 ITS밴드인 5.9GHz 대역이 추가됨
직접 통신
예) 2km전방에 사고 예) 위치,속도

18. YongsLab.com
Latency가 허용되는 네트워크 통신 use case들
텔레매틱스, 인포테인먼트 및 정보 안전 사용 사례에 적합
주차 및 충전 확인
클라우드 기반 센서 공유
교통흐름 제어 / 정체 경고
도로 위험 경고 1km 전방
고장으로 멈춰있는 차

19. YongsLab.com
능동적으로 안전을 위한 직접 통신 use case들
향상된 범위, 안정성 및 NLOS 성능으로 낮은 대기 시간의 통신 (NLOS : Non-line-of-sight, 시야 밖)
멈춰있는 차
앞지르기 금지 사각지대커브길 경고
뒷차량에 도로작업 경고보냄
좌회전시 지원(LTA)
(직진차에 경고)
사각지대가 있는 교차로에서
취약한도로사용자(VRU) 접근 경고
블라인드 교차로에서
교차로 이동 보조 (IMA)

20. YongsLab.com
Use case의 실제 퀄컴 시연 동영상
https://www.qualcomm.com/videos/cellular-v2x-demo-video
Qualcomm Accelerating C-V2X toward 5G for autonomous driving.mp4

21. YongsLab.com
LTE Direct

22. YongsLab.com
 D2D
 별도의 중계기나 AP와 같은 장치없이 기기와 기기가 직접 통신하는 기술
 이미 블루투스, NFC, Wifi Direct 등이 이미 상용화 되어있음
LTE direct와 유사기술 비교
 NFC
 10cm 거리안에서 통신이 이루어지는 근접성이 특징
 암호화 기술 적용으로 보안성이 뛰어남.
 다른 D2D 방식에 비해 상대적으로 빠른 인식이 강점
 기기내부에 삽입된 코일안테나이 자기장을 이용하여 13.56Mhz 주파수만 사용
 모바일결제, 교통카드, 전자티켓등에 활용
http://donghun.kr/1375
 블루투스
 모바일 액세서리 연결에 많이 사용
 2400 ~ 2483.5Mhz 주파수 활용, 현재 4.0버젼까지 발전
 이론상 전송속도 최대 24Mbps, 최대전송거리 100m 이지만 실제는 이에 미치지 못함
 1994년 에릭슨이 처음시도, 처음에는 속도나 통신거리가 빈약해서 각광받지 못했으나 최근 모바일이나 PC주변기기연결에
많이 사용.
 전송속도 부족문제가 여전히 남아있음
 Wifi Direct
 2010년 상용화한 기술. 와이파이 주파수 대역을 그대로 사용하여 기기간 통신
 와이파이 AP없이도 자기 스스로가 AP기능을 수행하여 다른기기와 통신
 와이파이를 지원하는 기기라면 특별한 물리적인 작업없이 SW펌웨어를 통해 통신이 가능.
 한쪽만 와이파이 다이렉트를 지원해도 D2D가능
 2400 ~ 2483.5Mhz 주파수 활용, 현재 4.0버젼까지 발전
 와이파이가 제공하는 전송속도나 전송거리를 그대로 가져오기 때문에 상당히 많이 사용할것같았으나 시장에선 많이 사용안함

23. YongsLab.com
LTE Direct 요약
https://www.qualcomm.com/invention/research/projects/lte-direct
Device-to-Device discovery technology.
LTE Direct is a device-to-device technology that allows for the discovery of thousands of
devices and their services in the proximity of ~500m.
The discovery occurs autonomously which helps to protect the users’ privacy and occurs in
a way that has little impact on the device battery life, unlike other Proximity solutions such
as OTT based that use GPS, or BT-LE and WiFi Direct.
Qualcomm Research, along with other 3GPP participants are leading the standardization of
this feature in R-12.
[번역]
LTE Direct는 500m 부근에서 수천 개의 장치 및 서비스를 검색 할 수있는
Device-to-Device 기술입니다.
이 검색(discovery)은 사용자의 개인 정보를 보호하고 GPS 나 BT-LE 및 WiFi
Direct를 사용하는 OTT와 같은 다른 Proximity 솔루션과 달리 장치 배터리 수
명에 거의 영향을 미치지 않는 방법으로 발생합니다.
Qualcomm Research는 다른 3GPP 참가자와 함께 R-12에서 표준화를 주도
하고 있습니다.

24. YongsLab.com
LTE Direct 영상
Proximate Discovery- LTE Direct.mp4

25. YongsLab.com
LTE Direct는 상시 근접발견 서비스를 통해 Digital 6thSense 제공
https://www.qualcomm.com/invention/technologies/lte/direct
1. 가까운곳에 있는 친구, 서비스를 항상-켜져있는 장치로 발견
기존 LTE Advanced 서비스 및 네트워크와 효율적으로 통합 된 근접 발견 서비스
2. 위치 기반 및 근접 신호 솔루션의 확장
~ 500 미터에 근접한 1000 가지 장치 / 서비스를 검색하는데, 프라이버시에 민감하고 배터리 효율적
3. 3GPP R12에서 표준화 된 LTE 직접 생태계 구현 진행 중

26. YongsLab.com
근접 서비스 : 항상켜져있는 근거리 인식
근처에있는 가게에 당신이
원했던 100 달러 미만으로
시계가 있습니다.
당신의 친구 알렉스가 근처
에 있습니다.

27. YongsLab.com
항상 켜져있는 근접발견이 가지는 과제들
지속적으로 위치를 추적하는 기술은 막고
Always-on 서비스를 제공하려면 계속해서 근접발견 동작을 해야함
Use case를 확장하려면, 장거리 및 고성능이 요구됨
독점적플랫폼형태인 모바일앱은 창고로..

28. YongsLab.com
근접발견 서비스 범위확장
+ 무제한 범위
+ 인스톨하는 프로그램 기반
- 위치추적으로 인한 개인정보보호
- 주기적으로 네트워크 ping으로 배터리 감소
- 독점 플랫폼
+ 장점
- 단점
최근에는 사용자의 위치 또는 근접한 주변 비컨을 추적하는 기술을 활용합니다.
+ 개인 정보 민감성
+ 저전력 소비
+ 실내 지원
- 제한된 범위 -10 미터
- 확장되지 않은 제한된 용량
- 독점 플랫폼
*독점플랫폼 : 정확한 의미를 설명해 놓은자료는 없지만, 획득한 위치정보를 다른어플과 공유하지 않는다는 의미로 보임..

29. YongsLab.com
많은 사용자가 사용하기 위한 근접 서비스 Scaling up
배터리 수명 저하, 개인 정보 보호 및 모바
일 앱 사일로로 인해 채택이 어려움
블루투스 범위 및 용량, 모바일 앱 사일로
지속으로 인해 제한된 사용 사례에서 견인
력 확보
Discovery를 사용하는 많은 use case를 위한 방안
집중화된 Geo fencing
D2D 발견
분산된 Geo fencing

30. YongsLab.com
우수한 확장성과 가용량을 가짐
LTE Direct는 다른 D2D 기술보다 광범위한 사용 사례를 가능하게 합니다.

31. YongsLab.com
배터리 효율성과 프라이버시에 민감하며 항상 동작하는 인식
LTE Direct는 위치 기반 솔루션보다 향상된 사용자 경험을 제공합니다.
장치는 신원을 밝히거나 위치 추적을 허
용 할 필요가 없으므로 개인 정보 보호
장벽을 최소화 할 수 있습니다.
관련성이 있다는 결정을 디바이스 레벨에
서 할 수 있으므로, 비효유적으로 네트워
크 핑을 제거할 수 있습니다. (네트워크
ping이 없다는말이.. 네트워크서버로 쿼
리안하고 단말스스로 결정할 수 있다는 뜻
인듯)
사용자 또는 앱 개입없이 관련있는 정보를
지속적으로 근접발견을 실행

32. YongsLab.com
LTE Direct는 상호 운용 가능한 검색 기능을 제공합니다.
모바일 앱 개발자를위한 근접발견의 범위와 가치를 대폭 확대
앱, 기기, 통신사업자를 통한 발견
을 위한 범용 프레임 워크

33. YongsLab.com
우리는 근접 서비스를위한 모든 기술을 최대한 활용해야합니다.
무제한 범위의 위치 추적을 통해
검색 결과의 관련성 강화
사용자가 시작한 검색 정밀한 위치 인식 및 Geo fencing
관련성이 높으면서 근접(~50m)하
고, 시기적절하고, 개인화된 컨텐
츠로 소비자를 끌어들임
~ 500m 부근에서 1000개의 장치 또
는 서비스의 발견, 개인 정보 보호 및
배터리 효율적

34. YongsLab.com
LTE Direct
How to work?
LTE Direct는 규모와 범위에서 개인 정보에 민감하며 배터리 효율
적인 검색(발견) 기능을 제공합니다.

35. YongsLab.com
LTE Direct : 쇼핑 센터에서의 하루 .. 동작 예시

36. YongsLab.com
LTE Direct는 D2D 근접발견 기술입니다

37. YongsLab.com
모든 장치는 "표현(Expression)"을 통해 원하는것와 서비스를 Broadcast 할 수 있습니다.
= 내가 받길 원하는것을 알릴수도 있고, 내가 줄수있는것(서비스)를 알릴수도 있음
소셜매칭을 통해 리사는 :
"나는 쇼핑을 좋아한다!"
커피숍은 Food finder를 통해 :
"오늘 오후 라이브 뮤직"
Deal finder를 통해 스무디 쇼핑몰 :
"보통 주문 대비 10 % 할인"
Ticket finder를 통한 롭은:
"오늘 경기 티켓"
친구 찾기를 통한 제이미:
"근처 친구 찾기"

38. YongsLab.com
서비스는 “표현 (Expression)" 에 효율적으로 매핑됩니다.
• 응용 프로그램에 상관없음
• 모든 인접 장치가 Expression을 해독 할 수 있습니다.
• 광고, 로컬 “Finder” 응용 프로그램 등에 적합합니다.
• 특정 응용 프로그램을 위한
• "키"가있는 인접 장치 만 Expression을 해독 할 수 있습니다
• 개인 식별에 적합합니다.
모바일 앱은 중앙에
서 관리되는 계층
적 매핑을 활용
참고 : Private Expression 매핑은 개인 키 기반 단방향 해쉬 펑션을 사용

39. YongsLab.com
관련성은 사용자 / 앱 개입없이 수동적으로 확인됩니다.
Optional 메타데이터
발견 후 추가 정보 (예 :
주소)

40. YongsLab.com
기존 LTE 또는 Wi-Fi / Wi-Fi Direct를 통한 통신
우리 근처에 있는데,
만나서 커피한잔 어때?

41. YongsLab.com
LTE Direct는 LTE 스펙트럼을 효율적으로 사용하여 검색합니다.
LTE 인프라 활용
LTE 면허대역 활용
타이밍, 리소스 할당 (LTE Direct로),
사용자 인증
LTE FDD 시스템의 업 링크 리소스 또는
LTE TDD 시스템의 dedicated frame캐파에 미미한 영향
1% 미만의 업링크 리소스 활용.

42. YongsLab.com
LTE Direct 리소스는 이동 통신 사업자에 의해 관리됩니다.
통신사업자가 ‘제이미@프렌
드파인더’의 리소스 위치를
가변적으로 바꿈예시
장치는 할당 된 LTE 서브 프레임 내에서
브로드캐스팅 또는 리스닝
최대 2816개까지 가능

43. YongsLab.com
모바일 운영자가 LTE Direct를 관리하고 수익을 창출합니다.
통신사가 자신의 주파수대역 일정부분(1%미만)을 나누어 주는것이 손해는 아니다는 뜻..
서비스 액세스
LTE 직접 근접 서비스 활용을 위해 모바일 앱 개발자에게 API 액
세스 수익 창출
모바일 광고
근접 광고주 기반의 소비자 알림에 대해 지불하는 상업 광고 주나
의 수익 창출
데이터 수집
LTE Direct Proximity Services를 통해 방송되고 필터링 된 소비
자의 이익에 관한 소비자 승인 익명의 데이터로 수익을 창출하십
시오.

44. YongsLab.com
규모를 달성하려면 이동 통신사 간의 검색이 필요합니다.
옵션 2
국가 / 지역의 모든 장치는 동일한 동의 스펙트럼 밴
드에서 LTE 직접 표현을 방송하고 청취합니다.
옵션1.
방송을 듣고 자신의 스펙트럼으로 표현 듣기
다른 운영자의 스펙트럼에서만 듣기

45. YongsLab.com
LTE Direct 생태계의 조성이 잘 진행되고 있음
릴리스 12의 기능으로 3GPP 표준화 여러 지역에 걸친 통신사 시험중 유스 케이스 개발에 종사하는 앱 개발자
• 시스템 아키텍처 및 RAN 사양 완성
• RF 성능 및 적합성이 완료 될 것으로 예상 됨
• 도이체 텔레콤 (독일) & KT (한국)
• 중국, 미국 및 일본에서 대규모 규모의 사용자 시험 계획
• 여러 인프라 공급 업체 및 장치 OEM이 지원하는 평가판
• 퀄컴Tech의 SDK 활용하여 개발
• 초기 개발자는 Facebook, Yahoo,
Control Group, R/GA, Sacramento
Kings, M-87, Compass 등을 포함

46. YongsLab.com
LTE Direct는 새로운 방식으로 연결하고 상호 작용할 수 있도록 진화하고 있습니다.
소비자 및 공공 안전 사용 사례를위한
D2D 플랫폼
확장 된 D2D 검색 및 D2D 통신 더 많은 사용 사례
1000sof 장치 / 서비스 발견 ~ 500m
신뢰할 수있는 일대 다 통신 (수신 범위 외)
Out of coverage 및 다중 반송파와 같은
더욱 유연한 발견
디바이스-네트워크 릴레이
차량대차량(V2V) 용으로 제안

47. YongsLab.com
LTE Direct는 상시 근접발견 서비스를 통해 Digital 6thSense 제공 (복습)
https://www.qualcomm.com/invention/technologies/lte/direct
1. 가까운곳에 있는 친구, 서비스를 항상-켜져있는 장치로 발견
기존 LTE Advanced 서비스 및 네트워크와 효율적으로 통합 된 근접 발견 서비스
2. 위치 기반 및 근접 신호 솔루션의 확장
~ 500 미터에 근접한 1000 가지 장치 / 서비스를 검색하는데, 프라이버시에 민감하고 배터리 효율적
3. 3GPP R12에서 표준화 된 LTE 직접 생태계 구현 진행 중

48. YongsLab.com
스펙으로 조금만 더 자세히 알기 (Ref. TS23.703)
UE
ProSe APP
LTE-Uu
E-UTRAN
UE
ProSe APP
EPC
S1
ProSe APP
Server
SGi
ProSe Function
PC4
PC2
PC5 LTE-Uu
PC3
PC1
PC6
단말1
단말2
기지국 코어네트워크
Reference Points/Interfaces
PC1 : ProSe 어플리케이션과 ProSe 앱서버간 Reference point
PC2 : ProSe App Server와 ProSe Function 사이의 Reference point
PC3 : UE와 ProSe Function 사이의 Reference point
ProSe system architecture
TS23.703 V.12

49. YongsLab.com
Proximity Service 이슈 요약 (23.703 Chap 5)
Key Issue #1: ProSe system architecture
Key Issue #2: Configuration for ProSe direct discovery
Key Issue #3: Configuration and Capability Handling for ProSe
Key Issue #4: ProSe direct communication one-to-one
Key Issue #5: Relay for Public Safety ProSe
Key Issue #6: Authorization for ProSe capability feature
Key Issue #7: ProSe direct discovery (common key issue in and out of E-UTRAN network coverage)
Key Issue #8: EPC-level ProSe discovery
Key Issue #9: EPC Support for WLAN Direct communications
Key Issue #10: ProSe Identities
Key Issue #11: Service Continuity aspects
Key Issue #12: ProSe one-to-many communications
Key Issue #13: Charging in ProSe
Key Issue #14: Establishment of a ProSe communication path via eNB
주요 이슈 # 1 : ProSe 시스템 아키텍처
주요 이슈 # 2 : ProSe 직접 검색 구성
주요 이슈 # 3 : ProSe의 설정 및 캐파 핸들링
주요 이슈 # 4 : ProSe와 직접적인 일대일 커뮤니케이션
주요 이슈 # 5 : 공공 안전 ProSe 릴레이 동작
주요 이슈 # 6 : ProSe 기능을 위한 인증
주요 이슈 # 7 : ProSe 직접 발견 (E-UTRAN 네트워크 범위 안팎에 공통적 인 핵심 이슈)
주요 이슈 # 8 : EPC 레벨 ProSe 발견
주요 이슈 # 9 : WLAN 직접 통신을위한 EPC 지원
주요 이슈 # 10 : ProSe ID
핵심 이슈 # 11 : 서비스 연속성 측면
주요 이슈 # 12 : ProSe 일대 다 통신
주요 이슈 # 13 : ProSe에서 과금
핵심 이슈 # 14 : eNB를 통한 ProSe 통신 경로 설정
스펙문서에는 여러 솔루션이 있고 솔루션별로 주요이슈를 해결하는 방법을 설명함
TS23.703 V.12

50. YongsLab.com
ProSe 발견
Solution D1: LTE based solution for direct discovery (1/2)
UE
UE 3GPP EPS
Access
H-DPF
DPF-2
PC3
PC6aPC5
HPLMN
PLMN-2
PC3
ProSe Function
1. ProSe direct 서비스 인증 및 구성
기본컨셉 :
- 모든 PLMN에는 DPF 가 있음.
- UE는 PLMN의 DPF으로부터 인증받고 discovery 권한받음
UE DPF(H- PLMN) DPF(Local PLMN)
0. Configuration from HPLMN DPF
4. UE requests ProSe authorisation from DPF(Local PLMN)
3. UE constructs the DPF
FQDNs:
dpf.mnc< mnc_code>.mcc
< mnc_code>.pub.3gppnet
work.org
2. UE camps in VPLMN
and finds supported ProSe
PLMNs in the same MCC
1. UE stores
ProSe supported
PLMN list per
MCC
5. DPF (Local PLMN) obtains auth. Info from HPLMN
6. DPF provides ProSe authorisation for Local PLMN
2. 리소스 할당
- 직접통신, 발견에 사용되는 리소스는 다양한 배포 시나리오
있음
- 리소스정보는 eNB가 UE에게 SIB로 지시
DPF (Direct Services Provisioning Function)
요약 : HPLMN와 VPLMN에게 받은정보로, 로컬 DPF에 인증받고,
리소스정보를 받음.
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51. YongsLab.com
ProSe 발견
Solution D1: LTE based solution for direct discovery (2/2)
3. ProSe direct discovery
UE의 두 가지 역할
- UE Announcing : UE는 근접성이있는 UE로부터 발견 될 수있는 특정 정보를 알린다.
- Monitoring UE : 근접한 다른 UE들로부터 관심있는 특정 정보를 수신하는 UE.
Announce &
Monitor
PLMN-1
rPLMN
Announce &
Monitor Monitor
Only
Monitor
Only
PLMN-2
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52. YongsLab.com
ProSe 발견
Solution D2: Solution for direct discovery
5a. Get mapping
parameters
8. Get Expression Codes
& Start Discovery
9a. Received Expression
Code mapped to Application
ID adam@example.com
ProSe Server
4. Expression Code Request
Application-ID
MyID=”adam@example.com”
List<FriendIDs>
UE-A
(Adam)
Operator or3
rd
-party
Application Server
3GPP
Layers
ProSe-Enabled
Application
Application-ID
MyID=”adam@example.com”
List<FriendID>
3. Get Expression Codes
1. Regular Application-Layer Communication
2. Got friends list
5b. Map Application IDs to
Expression Codes, e.g.
“adam@example.com”
GTER543$#2FSJ67DFSF
6. Expression Code Response
My Expression Code=GTER543$#2FSJ67DFSF
List<FriendExpressionCode>
7a. Starts announcing the
expression code for “adam@example.com”
UE-B
(Friend of Adam)
7b. ProSe Announcement
GTER543$#2FSJ67DFSF(Note1)
6. Create a table mapping
Appication IDs to
Expression Codes
3GPP
Layers
ProSe-Enabled
Application
9b. Discovery Notification
“adam@example.com”
7. Start Discovery
6. Expression Codes Received
이 솔루션은 응용 프로그램 ID를 네트워크의
ProSe private expression code코드에 매핑하는
과정을 기술함
//솔루션 17개중 2개만 소개했음.
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53. YongsLab.com
ProSe 통신
Solution C1: ProSe communications in Group Owner mode
UE_3
(GO) Uu
UE_2
PC5
Network
UE_1
PC5
ProSe Group
그룹오너(GO)모드 에서 ProSe 통신 아키텍쳐
특징
- 2개 또는 다수 UE가 직접 통신이 이루어지기 전에, 동일한 ProSe 그룹의 멤버가 되어야 한다
- 기본적으로 ProSe 그룹은 IP 기반 응용 프로그램과 안전하게 통신 할 수있는 사설 IP 네트워크
- 그룹으로 묶는 절차를 “group formation”
ㄴ UE자율적 방식 , 네트워크 assistant 방식으로 구성가능
- 그룹의 UE중 Group Owner(GO)는 특수한 기능을 가짐
ㄴ 무선엑세스라우터와 유사
ㄴ 그룹ID를 브로드케스팅 (랜덤으로 UE가 생성)
ㄴ 새로운 UE멤버요청 승인/거절, IP address/prefix 를 할당, QoS도 지원.
- 그룹내 모든 트래픽은 GO를 통해서 전달
ㄴ 유니캐스트 또는 멀티캐스트 방식으로 전송
ProSe Groups
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54. YongsLab.com
ProSe 통신
Solution C3: Network independent LTE direct communication (one-to-one)
UE-1 UE-2
1. Discovery procedure
3. Direct Connection Request (Direct Connection id, security params.)
4. Security procedures
5. Direct Connection Accept (Direct Connection id, proposed default QoS, IP address 1)
6. Direct Connection Complete(Direct Connection id, default QoS, IP address 2)
7. Direct radio bearer established
2. Direct Alert/Resp.
// Communication 솔루션도 2개만 소개. 이런것들도 더 있음..
Solution C4: Network-authorized LTE direct communication (one-to-one) – 네트워크가 인증과정
Solution C6: LTE direct communication (one-to-many) – 일대 다 통신
발견 단계
발신 UE가 통신을 개시하기를
원하는 UE를 발견
직접 연결 단계
발신 UE가 직접 Alert
(Paging 절차와 유사)
여기에는 IP 주소, QoS 등과
같은 정보를 교환하기 위한
RRC 및 NAS signaling 동
작. 세션 키도 설정.
직접 통신 단계
발신 UE가 착신 UE와 직접 통
신 (IP를 통해)을 개시
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55. YongsLab.com
Application
IP
MAC
PHY
IP
MAC
PHY
Application
IP Router
MAC
PHY
PC5 PC5
UE ProSe Relay UE UE
- UE는 EUTRAN 커버리지 외부에 있는경우에도, 2 개의 UE들 사이에서 트래픽을 라우팅함으로써 중계 노드로서 동작.
- Control Plane 은 기본적으로 IP 라우팅.
- 그림에는 2 개의 UE를 표시하고 있지만, 많은 수의 UE가 릴레이와 연결될 수 있다.
- ProSe 중계 UE는 유니 캐스트 스트림의 라우팅을 수행하거나 그 ProSe 중계 UE에 의해 서비스되는 다른 UE로 멀티 캐
스트 스트림을 제공 할 수있다.
ProSe 릴레이
Solution R2: UE-UE Relay using IP Routing and Forwarding
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56. Reference
1. https://www.qualcomm.com/documents/path-5g-cellular-vehicle-everything-c-v2x
2. https://www.qualcomm.com/videos/cellular-v2x-demo-video
3. https://www.qualcomm.com/invention/research/projects/lte-direct
4. https://www.qualcomm.com/invention/technologies/lte/direct
5. http://www.3glteinfo.com/lte-direct/
6. http://donghun.kr/1375
7. LTE Direct workshop white paper
8. LTE Direct, The case for device-to-device proximate discovery
9. 3GPP TS 23.703 V12