KR101000682B1

KR101000682B1 - 이동통신시스템에서의 ｒｒｃ연결 설정방법

Info

Publication number: KR101000682B1
Application number: KR1020040063691A
Authority: KR
Inventors: 천성덕; 이영대
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-08-13
Filing date: 2004-08-13
Publication date: 2010-12-10
Also published as: US20110044274A1; KR20060014928A; CN101010893B; US8014347B2; CN101010893A; UA85744C2; US7864726B2; US20060034204A1; ZA200609772B

Abstract

본 발명은 멀티미디어 방송/멀티캐스트 서비스(Multimedia Broadcast/Multicast Service: MBMS)를 위한 집계 과정을 수행하기 위해 이동 단말과 UTRAN사이에 수행하는 RRC연결방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이동통신시스템에서의 RRC연결 설정방법에서, 이동 단말이 제1셀에서 무선연결을 요청하는 메시지를 무선접속망으로 전송한 후 무선 연결 설정 과정을 완료하기 전에 제2셀로 이동하면, 이동 단말은 제2셀에서 무선접속망이 전송하는 제어정보에 따라 무선연결 구성의 필요성을 다시 판단하여, 무선연결을 요청하는 메시지를 전송하거나 무선연결을 중지한다.

RRC연결, 집계과정, MBMS서비스

Description

이동통신시스템에서의 ＲＲＣ연결 설정방법{RRC CONNECTION CONFIGURATION METHOD IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 종래 및 본 발명에 적용되는 UMTS의 망구조를 나타낸 도면.

도 2는 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 UTRAN사이의 무선인터페이스 프로토콜의 구조.

도 3은 종래 단말과 UTRAN간의 RRC 연결과정을 나타낸 도면.

도 4는 종래 UTRAN에 의한 RRC연결 거절과정을 나타낸 도면.

도 5는 종래의 기술에 따른 셀 재선택 상황에서의 단말의 RRC연결 설정과정을 나타낸 도면.

도 6은 본 발명에 따른 셀 재선택 상황에서의 RRC연결 설정과정을 나타낸 도면.

본 발명은 이동통신 시스템에서 단말이 시스템과 RRC 연결 설정 과정을 수행하는 방법에 관한 것으로, 특히 단말이 RRC 연결 설정 과정을 수행하는 도중 다른 셀로 옮기는 경우 효과적으로 RRC 연결 요청을 수행하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래 및 본 발명에 적용되는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조를 나타낸 도면이다. UMTS시스템은 크게 단말(User Equipment: UE)과 UTMS무선접속망(UMTS Terrestrial Radio Access Network: UTRAN) 및 핵심망 (Core Network: CN)으로 구성된다. UTRAN은 한 개 이상의 무선망부시스템(Radio Network Sub-systems: RNS)으로 구성되고, 각 RNS는 하나의 무선망제어기(Radio Network Controller: RNC)와 이 RNC에 의해서 관리되는 하나 이상의 기지국(이하 Node B)으로 구성된다. 하나의 Node B에는 하나 이상의 셀(Cell)이 존재한다.

도 2는 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network)사이의 무선인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조이다. 도 2의 무선인터페이스 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)의 전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다. 그리고, 도 2의 프로토콜 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속 (Open System Interconnection; OSI)기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층) 및 L3(제3계층)로 구분될 수 있다.

상기 제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층으로 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control)계층과 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되며, 상기 전송채널을 통해 매체접속제어계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이에서는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다.

상기 제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control: MAC)는 논리채널 (Logical Channel)을 통하여 상위 계층인 무선링크제어(Radio Link Control) 계층으로 서비스를 제공한다. 제2계층의 무선링크제어(Radio Link Control: RLC계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원하며, 상위계층으로부터 내려온 RLC 서비스데이터단위 (Service Data Unit: SDU)의 분할 및 연결 (Segmentation and Concatenation) 기능을 수행할 수 있다.

상기 제3계층의 가장 하부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control: RRC)계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러 (Radio Bearer: RB)들의 설정 (Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미하고, 일반적으로 RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 필요한 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. 특정 단말의 RRC계층과 UTRAN의 RRC계층이 서로 RRC 메시지를 주고 받을 수 있도록 연결되어 있을 때 해당 단말은 RRC 연결상태에 있게 되며, 연결되어 있지 않을 때 해당 단말은 휴지상태에 있게 된다.

상기 RRC연결 과정의 시작은 단말의 RRC의 상위단이 명령한다. 즉 단말의 RRC는 임의적으로 RRC연결 과정을 시작할 수는 없으며, 항상 상위단이 지시를 할 경우에만 수행한다. 그리고, 상기 RRC의 상위단은 RRC연결이 무엇을 위해서 이루어진다는 것을 알려주기 위해 RRC에게 설정 이유값(establishment cause) 값을 알려준다.

이하 단말의 RRC 상태(RRC state)와 RRC 연결 방법에 대하여 상술한다.

RRC 상태란 단말의 RRC가 UTRAN의 RRC와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 나타내며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결상태(connected state), 연결되어 있지 않은 경우는 RRC 휴지상태(idle state)라고 부른다. 연결상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악(집계)할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 휴지상태의 단말은 UTRAN이 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 Location Area 또는 Routing Area 단위로 핵심망이 관리한다. 즉, 휴지상태 단말은 큰 지역 단위로 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 연결상태로 이동해야 한다.

사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 휴지상태에 머무른다. 휴지상태에 머물러 있던 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 UTRAN의 RRC와 RRC 연결을 맺음으로써 RRC 연결상태로 천이한다. 휴지상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하거나, UTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송등을 들 수 있다.

휴지상태의 단말이 UTRAN과 RRC 연결을 맺기 위해서는 상기한 바와 같이 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 진행해야 한다. RRC 연결 과정은 크게 단말이 UTRAN으로 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지 전송하고, 이에 응답하여 UTRAN이 단말로 RRC 연결 설정(RRC connection setup) 메시지를 전송하며, 다시 단말이 UTRAN으로 RRC 연결 설정 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송하는 세 단계로 이루어진다.

도 3에는 종래의 일반적인 RRC 연결과정이 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와같이, 휴지상태의 단말은 통화 시도 또는 UTRAN의 페이징에 대한 응답 등의 이유로 RRC 연결을 맺고자 할 경우, 먼저 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 UTRAN으로 전송한다(S10,S11). 상기 RRC 연결 요청 메시지에는 단말의 초기단말식별자(Initial UE identity)와 RRC 연결이유 (Establishment cause)등이 포함되며, 상기 초기단말식별자는 전세계 어느 지역에서도 해당 단말을 식별할 수 있는 단말 고유의 식별자를 의미한다. 상기 RRC 연결 이유는 여러 가지가 있는데, 예를들면 통화 시도라던가 페이징에 대한 응답등의 이유가 있다. 단말은 RRC 연결 요청 메시지를 전송함과 동시에 타이머를 구동하고, 타이머가 만료될 때까지 UTRAN으로부터 RRC 연결 설정(RRC connection setup) 메시지 또는 RRC 연결 거절(RRC connection reject) 메시지를 수신하지 못하면, RRC 연결 요청 메시지를 재전송한다. 상기 RRC 연결 요청 메시지의 최대 전송 회수는 특정 값으로 제한되어 있다.

단말로부터 RRC 연결 요청 메시지를 수신한 UTRAN은 무선 자원이 충분한 경우에는 단말의 RRC 연결 요청을 수락한 후 단말로 응답 메시지인 RRC 연결 설정(RRC connection setup) 메시지를 전송한다(S12). 상기 RRC 연결 설정 메시지에는 초기단말식별자, 무선망임시식별자(Radio Network Temporary Identity: RNTI) 및 무선 베어러 설정 정보등이 포함된다. 상기 무선망임시식별자는 UTRAN이 연결상태 단말을 식별하기 위해 할당하는 단말 식별자로서, RRC 연결이 존재하는 경우에만 사용되며, 또한 UTRAN 내에서만 사용된다.

따라서, RRC 연결이 설정된 이후에 단말은 UTRAN과 초기단말식별자 대신에 무선망임시식별자를 사용하여 통신한다. 즉, 상기 초기단말식별자는 단말의 고유 식별자이기 때문에 빈번하게 사용할 경우에는 유출될 염려가 있어, 단말은 보안상의 이유로 초기단말식별자를 RRC 연결과정에서만 잠시 사용하고 이후에는 무선망임시식별자를 사용한다.

RRC 연결 설정 메시지를 수신한 단말은 먼저 해당 메시지에 포함되어 있는 초기단말식별자와 자신의 식별자를 비교하여, 수신한 메시지가 자신에게 전송된 메시지인지 확인한다. 확인 결과 자신에게 전송된 메시지인 경우, 단말은 UTRAN이 할당한 무선망임시식별자를 저장하고, 이를 이용하여 UTRAN으로 RRC 연결 설정 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송한다(S13). 이때, RRC 연결 설정 완료 메시지에는 단말의 성능 정보 등이 포함된다. 단말이 RRC 연결 설정 메시지를 성공적으로 전송하면, 비로소 단말은 UTRAN과 RRC 연결을 설정하고 RRC 연결상태로 천이한다(S14,S15).

도 3에 도시된 RRC 연결과정은 UTRAN이 단말의 RRC 연결 요청을 수락한 경우에 진행되는 과정이지만, UTRAN은 예를들어 무선 자원이 충분하지 않은 경우 단말의 RRC 연결 요청을 거절할 수도 있다.

도 4는 UTRAN에 의한 종래의 RRC연결 거절과정을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 먼저 휴지상태의 단말은 UTRAN으로 RRC 연결 요청 메시지를 전송하고(S20,S21), RRC 연결 요청 메시지를 수신한 UTRAN은 RRC 연결을 거절할 필요가 있을 경우 단말로 RRC 연결 거절 메시지를 전송한다(S22). 이 경우, 상기 UTRAN은 RRC 연결 거절 메시지에 초기단말식별자와 거절이유를 포함시켜, 단말로 하여금 어떤 이유로 RRC 연결요청이 거절되었는지 알 수 있도록 한다. RRC 연결 거절 메시지를 수신한 단말은 초기단말식별자를 통해 자신의 메시지임을 확인한 후 RRC 연결 시도를 중단한다. 만약, RRC 연결 거절 메시지에 포함된 초기단말식별자가 자신의 초기단말식별자와 다를 경우, 단말은 수신한 메시지를 폐기하고, 계속하여 RRC 연결 설정 메시지 또는 RRC 연결 거절 메시지를 수신 대기한다.

그런데, 이동통신 시스템에서 단말은 한 곳에서 계속 머무르는 것이 아니라 계속 다른 곳으로 움직일 수 있기 때문에 UTRAN이 집계과정을 수행할 때 단말의 이동성에 대한 고려가 필요하다. 단말의 이동이 고려되어야 할 경우는 크게 두 가지가 있는데, 첫 번째는 단말이 RRC 연결 요청 메시지를 보내고 UTRAN으로부터의 응답을 받기 전에 다른 셀로 이동하는 경우이고, 두 번째는 단말이 UTRAN으로부터 RRC 연결 설정 메시지를 받고 나서, RRC 연결 설정 완료 메시지를 보내기 전에 다른 셀로 이동하는 경우이다.

첫 번째 경우, UTRAN은 단말에게 응답 메시지를 전송할 수도 있지만 해당 응답 메시지는 단말이 RRC연결 요청 메시지를 전송했던 셀에서만 전송된다. 따라서, 단말이 다른 셀로 옮겨간 후에는 단말은 UTRAN으로부터의 어떤 응답도 받을 수 없게 된다. 즉 새로운 셀에서는 단말이 아무런 동작을 취하지 않으면 RRC연결을 설정할 수 없다. 따라서, 단말은 RRC 연결 설정 메시지를 받기 전에 다른 셀로 이동한 경우 새로이 RRC 연결 요청 메시지를 구성하여 UTRAN으로 전송해야 한다.

두 번째 경우, 단말은 UTRAN으로부터 RRC 연결 설정 메시지를 전송받았지만 , 이를 이용하여 송수신환경을 구성한 다음 UTRAN으로 연결설정 완료를 통보하지는 않은 경우이다. 이 경우, UTRAN은 단말로부터 자신의 RRC연결 설정에 대한 명령에 대한 응답을 받지 못하였으므로, UTRAN에는 상기 단말에 대한 정보와 환경구성이 완료되어 있지 않다. 또한 UTRAN은 상기 단말이 첫 번째 셀에 계속 머무르고 있을 것이라고 생각하게 되고 첫번째 셀에서만 상기 단말에 대한 무선자원을 관리하게 된다. 따라서 단말이 새로이 이동해간 셀에서 아무런 동작을 취하지 않으면 RRC연결을 가질 수 없다. 따라서 이 경우에도 첫 번째 경우처럼, 단말은 새로이 RRC 연결 요청 메시지를 구성하여 UTRAN으로 전달해야 한다.

도 5에는 셀 재선택 상황에서의 단말의 RRC연결 설정과정을 보여주고 있다.

휴지상태의 단말은 RRC 연결을 맺고자 할 경우, 먼저 RRC 연결 요청 메시지를 UTRAN으로 전송한다(S30).

단말은 UTRAN으로부터 RRC연결 설정 메시지의 수신을 기다리는 도중에 셀의 재선택이 발생되었는지 체크한다(S31.S32)). 만약 셀의 재선택이 발생하면, 단말은 V300값이 N300값보다 작은지를 비교하여(S45), 상기 V300이 N300값보다 작거나 같으면 다시 RRC연결 요청 메시지를 UTRAN으로 전송한 다음 단계(S31) 이후의 동작을 수행하고, N300보다 V300값이 큰 경우에는 RRC연결설정과정을 종료한다. 이때, 단말은 V300값을 1만큼 증가 시킨 후 T300을 재가동한다.

반면 UTRAN으로부터 RRC연결 설정 메시지가 수신되면, 단말은 해당 메시지에 포함된 내용대로 무선환경 구성을 시작하고 T300을 정지한다. 일단 무선환경 구성이 완료되면 단말은 RRC연결 설정 완료 메시지를 전송하고 과정을 종료한다. 그런데, 상기 RRC연결 설정 완료 메시지가 UTRAN으로 전송되기 전에 셀 재선택이 발생하면(S35,S36), 단말은 V300값이 N300값보다 작은지를 비교한다(S34).

비교결과, V300이 N300값보다 작거나 같으면 다시 RRC연결 요청 메시지를 UTRAN으로 전송한 후 단계(S31) 이후의 동작을 수행하고, N300보다 V300값이 큰 경우에는 RRC연결설정과정을 종료한다.

여기서, V300은 단말이 현재의 RRC연결설정과정에서 RRC연결요청메시지를 몇 번 전송했는지를 관리하기 위한 값이다. 상기 단말은 V300과 N300을 비교하여, N300회 이상 RRC연결요청메시지를 보내지 않도록 관리한다. 또한, T300은 UTRAN이 단말에게 응답을 전송할 수 없는 상황에서, 단말이 UTRAN으로부터 무한정 응답을 기다림으로써 발생하는 문제점을 막기 위해 사용하는 타이머로써, T300이 만료될 때까지 단말이 UTRAN으로부터 응답을 받지 못할 경우, RRC연결설정과정을 중지하게 하거나, 새로이 RRC연결 설정 요구 메시지를 전송하도록 제어하는 역할을 한다.

이하, 멀티미디어 방송/멀티캐스트 서비스(Multimedia Broadcast/Multicast Service: MBMS)에 대해 상술한다.

MBMS는 하향 전용의 MBMS 베어러 서비스를 이용하여 복수의 단말에게 스트리밍(Streaming) 또는 후선(Background) 서비스를 제공하는 서비스를 말한다. 하나의 MBMS 서비스는 하나이상의 세션(Session)으로 구성되며, MBMS 데이터는 세션이 진행중인(ongoing) 동안에만 MBMS 베어러 서비스를 통해 복수의 단말에게 전송된다.

UTRAN은 무선 베어러를 사용하여 MBMS 베어러 서비스를 단말에게 제공하며, 상기 UTRAN이 사용하는 무선베어러의 종류(Type)로는 점대점(Point-to-point) 무선베어러와 점대다(Point-to-multipoint) 무선 베어러가 있다. 여기서, 점대점 무선베어러는 양방향 무선 베어러(bi-directional RB)로서, 논리채널 DTCH (Dedicated Traffic Channel)와 전송채널 DCH(Dedicated Channel), 물리채널 DPCH (Dedicated Physical Channel) 또는 물리채널 SCCPCH(Secondary Common Control Physical Channel)로 구성된다. 또한, 점대다 무선베어러는 단방향 하향 무선베어러(uni-directional downlink RB)로서, 논리채널 MTCH(MBMS Traffic Channel)와 전송채널 FACH(Forward Access Channel) 및 물리채널 SCCPCH로 구성된다. 상기 논리채널 MTCH는 하나의 셀에 제공되는 하나의 MBMS 서비스마다 설정(configuration)되고, 특정 MBMS서비스의 사용자평면 데이터를 복수의 단말에게 전송하기 위해 사용되는 채널이다.

UTRAN은 멀티캐스트 서비스 통지(Notification) 과정을 이용하여, 특정 셀 내에서 특정 멀티캐스트 서비스를 수신하고자 하는 단말의 수를 파악하는 집계 (Counting) 기능을 수행한다. 상기 집계 기능은 특정 멀티캐스트 서비스를 제공하 는 무선 베어러를 점대다(Point-to-multipoint)로 설정할 것인지 점대점 (Point-to-point)으로 설정할 것인지를 결정하는데 사용되는 기능인데, UTRAN은 해당 셀에 존재하는 단말의 수가 문턱값보다 적을 경우 점대점 무선 베어러를 설정하고, 해당 셀에 존재하는 단말의 수가 문턱값보다 많을 경우에는 점대다 무선 베어러를 설정하게 된다.

특정 서비스에 대해 점대점 무선 베어러가 설정될 경우, 그 서비스를 수신하고자 하는 단말은 모두 RRC 연결 상태에 있게 된다. 하지만, 특정 서비스에 대해 점대다 무선 베어러가 설정될 경우, 그 서비스를 수신하고자 하는 단말 모두가 RRC 연결상태에 있을 필요는 없으며, RRC 휴지상태의 단말도 상기 점대다 무선 베어러를 통해 멀티캐스트 서비스를 수신할 수 있다.

멀티캐스트 서비스에서 UTRAN은 점대다 무선 베어러를 설정할 것인지 혹은 점대점 무선 베어러를 설정할 것인지 결정하기 위해 집계 기능을 사용한다. 이러한 집계 기능을 통한 무선 베어러 타입의 선택은 무선 자원을 효율적으로 사용하기 위해 필수적이며, 멀티캐스트 서비스 시작전이나 서비스중에 주기적으로 일어난다. UTRAN의 단말 수 집계를 위해 휴지상태에 있는 단말은 서비스 통지(Notification)를 받으면 곧바로 UTRAN에게 RRC 연결 설정 과정을 수행한다. UTRAN은 서비스 통지 이후 SGSN(Serving GPRS Support Node)으로부터 RRC연결을 가지고 있는 단말에 대한 정보를 수신하고, 이를 통해 셀 내에 특정 멀티캐스트 서비스를 수신하고자 하는 단말의 수를 집계하여 멀티캐스트 서비스의 무선 베어러 타입을 결정한다.

일단 무선 베어러 타입이 결정되면 UTRAN은 무선 자원 상태에 따라 일정 개 수의 단말들에게는 RRC 연결상태(connected state)에서 해당 서비스를 수신하도록 하고, 그 외의 단말들에게는 RRC 휴지상태에서 해당 서비스를 수신하도록 제어한다.

상술한 바와같이 UTRAN은 특정 MBMS서비스를 위한 무선 베어러를 결정하기 위하여 집계과정을 수행한다. 이런 집계과정에서 단말은 UTRAN으로 RRC연결요청 메시지를 보내어 RRC연결을 설정하고, 자신이 상기 특정 MBMS서비스를 제공 받고 싶어하는 단말임을 알림으로써, UTRAN이 특정 MBMS서비스를 위한 무선 베어러를 결정하는데 필요한 정보를 주게 된다.

그런데, UTRAN은 특정 MBMS서비스를 위한 무선 베어러를 셀 단위로 결정한다. 따라서, UTRAN은 셀 단위로 집계 과정을 수행하게 되는데, 이것은 UTRAN이 특정 셀에 대하여 셀의 상황이나 특성, 서비스 제공가능 여부에 따라서 집계과정을 수행하지 않을 수도 있음을 의미하며, 또한 한 셀에서의 무선 베어러를 설정하는 경우에 다른 셀로부터의 정보는 필요하지 않음을 의미한다.

또한, 단말이 RRC연결요청 과정을 시작하게 되면, 상기 단말은 RRC 연결 설정을 완료하거나, RRC연결 거절 메시지를 받을 때까지 계속 RRC연결을 맺기 위하여 계속 UTRAN으로 RRC연결 요청 메시지를 전송한다. 예를들어, 다음 상황을 가정해 보자.

셀 A는 MBMS서비스 1의 서비스 영역이고, 셀 B는 MBMS서비스 1의 서비스 영역이 아니라고 가정한다. 여기서, 서비스 영역이라는 것은 해당 서비스가 제공될 수 있는 지역을 의미한다. 그리고, 추가적으로 단말은 셀 A에 머무르고 있다고 가 정한다.

따라서, MBMS서비스 1이 시작되면 셀 A는 집계과정을 수행한다. 상기 셀 A에 머무르고 있는 단말은 MBMS서비스 1을 제공 받고 싶어하기 때문에 집계과정에 응답하기 위해 RRC 연결 요청 메시지를 UTRAN으로 전송할 것이다. 여기서, 상기 단말은 UTRAN으로부터의 RRC연결요청에 대한 응답메시지를 수신 대기하는 도중에 셀 B로 이동한다고 가정해보자.

종래의 동작에 따르면 상기 단말은 셀 B에서 다시 RRC연결 요청 메시지를 구성하여 UTRAN으로 전송한다. 그런데, 셀 B는 MBMS서비스1의 서비스 영역이 아니기 때문에 단말은 셀 B에서는 해당 MBMS서비스를 제공 받을 수 없다.

그럼에도 불구하고, 단말은 MBMS서비스를 제공하지 않는 셀 B에서도 RRC연결을 맺기 위해 RRC연결 요청 메시지를 전송한다. 따라서, 불필요한 상기 RRC연결 요청 메시지의 전송에 의해 상향공통채널이 혼잡하게 되고, 또한 만약 RRC연결이 설정된다면 불필요하게 셀 B의 무선자원을 낭비하는 것일 뿐만 아니라 단말 자신도 필요이상으로 RRC연결을 유지해야 하므로 배터리를 낭비하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 단말이 하나 이상의 셀을 이동하는 경우에도 단말이 시스템과 효과적으로 RRC연결을 맺을 수 있는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 단말이 불필요하게 시스템으로 RRC연결을 요청하는 것을 막을 수 있는 RRC연결 설정방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 단말이 불필요하게 RRC연결을 맺어, UTRAN의 자원의 낭비하는 것을 막을 수 있는 RRC연결 설정 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 단말이 필요이상으로 RRC 연결을 맺어, 배터리를 낭비하는 문제점을 막을 수 있는 RRC연결 설정 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 이동단말이 시스템과 무선 연결을 구성하는 무선 이동통신 시스템에 있어서, 제1셀에서 무선연결을 요청하는 메시지를 시스템으로 전송한 후 무선 연결 설정 과정을 완료하기 전에 제2셀로 이동단말이 이동하는 경우, 이동단말은 상기 제2셀에서 시스템이 전송하는 제어정보에 따라 무선연결 구성의 필요성을 다시 판단한 후 무선연결을 수행한다.

바람직하게, 상기 이동단말은 제1셀에서 무선연결을 요청하는 메시지를 시스템으로 전송한 후 이에 대한 응답 메시지를 받기 전에 제2셀로 이동하면, 제2셀에서 상기 시스템의 제어정보에 따라 무선연결 요청과정의 진행여부를 결정한다.

바람직하게, 상기 이동단말은 제1셀에서 무선연결을 요청하는 메시지를 시스템으로 전송한 후 시스템의 무선연결 설정 메시지에 대한 응답으로 무선연결 설정 완료메시지를 전송하기 전에 제2셀로 이동하면, 제2셀에서 상기 시스템의 제어정보에 따라 무선연결 요청과정의 진행여부를 결정한다.

바람직하게, 상기 제어정보는 MBMS 제어채널인 MCCH(MBMS Control Channel)를 통해서 전송되거나 시스템 정보를 알려주는 BCCH (Broadcast Control Channel)를 통해서 전송된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 이동단말이 시스템과 무선 연결을 구성하는 무선 이동통신 시스템에 있어서, 제1셀에서 무선연결을 요청하는 메시지를 시스템으로 전송한 후 무선 연결 설정 과정을 완료하기 전에 제2셀로 이동단말이 이동하는 경우, 이동단말은 진행중이던 무선연결 설정과정을 중단한다.

바람직하게, 상기 이동단말은 제1셀에서 무선연결을 요청하는 메시지를 시스템으로 전송한 후 이에 대한 응답 메시지를 받기 전에 제2셀로 이동하면, 진행중이던 무선연결 설정과정을 중단한다.

바람직하게, 상기 이동단말은 제1셀에서 무선연결을 요청하는 메시지를 시스템으로 전송한 후 시스템의 무선연결 설정 메시지에 대한 응답으로 무선연결 설정 완료메시지를 전송하기 전에 제2셀로 이동하면, 진행중이던 무선연결 설정과정을 중단한다.

바람직하게, 상기 이동단말은 무선자원제어 개체의 상위단이 무선연결 설정과정을 중지할 것을 지시하는 경우에만 진행중이던 무선연결 설정과정을 중단한다.

바람직하게, 상기 상위단은 해당 무선연결과정이 MBMS를 위한 무선연결 설정과정인지 아닌지를 알려줌으로써 단말이 새로운 셀로 이동한 후에 상황에 따라 무선연결 설정과정을 중지할 수 있는지의 여부를 지시한다.

바람직하게, 상기 상위단은 해당 무선연결과정이 MBMS를 위한 무선연결 설정과정인지 아닌지의 여부를 식별자를 통해 알려준다.

바람직하게, 상기 상위단은 해당 무선연결과정이 종래의 방식을 이용할 것인지 새로운 방식을 이용할 것인지를 알려주는 지시자를 RRC에게 알려준다.

본 발명은 이동통신 시스템에서 구현된다. 그러나, 본 발명은 다른 표준에 따라 동작하는 무선 통신 시스템에도 적용되어 질 수 있다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 자세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 단말이 하나 이상의 셀을 옮겨 다니는 경우에도 효율적으로 무선 시스템과 RRC연결을 설정할 수 있는방법을 제안한다. 이를 위해 본 발명에서, 단말이 RRC 연결 설정이 완료되기 전에 처음 위치한 셀에서 다른 셀로 이동하면, 해당 단말은 새로운 셀에서는 UTRAN에서 전송하는 제어정보에 따라 RRC연결을 요청하도록 한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 단말의 RRC연결 설정 동작 방법에서, 단말은 자신이 위치한 셀에서 RRC 연결 요청 메시지를 전송한 후 UTRAN으로부터 상기 RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 전송 받기 전에 다른 셀로 이동하면, 새로운 셀에서 UTRAN이 전송하는 정보에 따라 RRC연결 요청과정의 진행여부를 결정한 다음 RRC 연결 요청 메시지를 전송하거나 RRC 연결과정을 중지한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 단말의 RRC연결 설정 동작 방법에서, 단말은 RRC연결 요청 메시지에 대한 RRC 연결 설정 메시지를 UTRAN으로부터 전송 받은 후 UTRAN으로 RRC연결 설정 완료 메시지를 전송하기 전에 다른 셀로 이동하면, 새로운 셀에서 UTRAN이 전송하는 정보에 따라서 RRC연결 요청과정의 진행여부를 결정한 다음 RRC 연결 요청 메시지를 전송하거나 RRC 연결 과정을 중지한다.

바람직하게, 상기 UTRAN이 전송하는 정보는, 다른 셀에서 RRC연결 설정 과정 시작했고, 상기 RRC연결 과정을 완료하기 전에 현재 셀로 이동해 온 단말은 모두 즉시 RRC연결 설정 과정을 취소하도록 지시하는 정보이다.

바람직하게, 상기 UTRAN이 전송하는 정보는, 해당 셀에서 UTRAN이 전송하고 있거나 또는 즉시 전송할 수 있는 MBMS서비스의 식별자이다.

바람직하게, 상기 UTRAN이 전송하는 정보는, 현재 해당 셀에서 UTRAN이 전송하고 있는 MBMS서비스의 점대다 무선 베어러 설정정보이다.

바람직하게, 상기 UTRAN이 전송하는 정보는, 특정 MBMS서비스에 가입한 단말들이 UTRAN으로 응답을 할 것을 지시하는 정보이다.

바람직하게, 상기 UTRAN이 전송하는 정보는, 특정 MBMS서비스에 대한 단말에 의한 상향공통제어채널의 부하를 제어하기 위한 정보이다.

따라서, 상기 실시예들에서 단말은 RRC연결 요청과정의 진행여부를 결정하기 위해 UTRAN이 전송하는 정보(제어정보)를 이용한다.

즉, 상기 실시예에서, 상기 UTRAN이 전송하는 정보가 RRC연결 과정을 취소할 필요가 없다고 지시하면, 단말은 RRC 연결 설정 과정을 계속하고 그렇지 않으면 RRC 연결 과정을 중지한다.

상기 실시예에서, 단말은 새로이 이동한 셀에서, 현재 해당 셀이 전송하고 있거나 즉시 전송할 수 있는 MBMS서비스의 식별자를 판단하여, 그 중에 자신이 가입한 서비스가 있으면 RRC 연결 설정 과정을 계속하고 그렇지 않으면 RRC 연결 과정을 중지한다.

상기 실시예에서, 단말은 새로이 이동한 셀에서, 현재 해당 셀에서 UTRAN이 전송하는 MBMS서비스의 점대다 무선베어러 설정정보에 자신이 가입한 서비스의 정보가 있으면, RRC 연결 설정 과정을 계속하고 그렇지 않으면 RRC 연결 과정을 중지 한다.

상기 실시예들에서, 단말은 새로이 이동한 셀에서, 특정 MBMS서비스에 가입한 단말들이 UTRAN으로 응답을 할 것을 지시하는 정보에 자신이 가입한 서비스가 있으면, RRC 연결 설정 과정을 계속하고 그렇지 않으면 RRC 연결 과정을 중지한다.

그리고, 상기 실시예들에서 단말은 새로이 이동한 셀에서 특정 MBMS서비스에 대한 단말에 의한 상향공통제어채널의 부하를 제어하기 위한 정보에, 자신이 가입한 서비스의 정보가 있으면 RRC 연결 설정 과정을 계속하고 그렇지 않으면 RRC 연결 과정을 중지한다.

또한, 상기 UTRAN이 전송하는 정보는 MBMS 제어채널인 MCCH(MBMS Control Channel)를 통해서 전송되거나, 또는 시스템 정보를 알려주는 BCCH (Broadcast Control Channel)를 통해서 전송된다. 따라서, 상기 단말은 새로이 이동한 셀에서, BCCH에 MCCH설정 정보가 없는 경우 RRC연결 설정 과정을 중지한다.

그런데, UTRAN이 셀마다 다른 서비스를 제공하거나, 각 셀이 각기 다른 사업자에 의해 관리되어 서로 배타적인 경우, 단말은 새로운 셀로 이동하는 경우에는 무조건 RRC 연결 설정과정을 중지하는 것이 무선자원의 효율 면에서 유리하다. 이를 위해 본 발명에서는, UTRAN은 집계 과정에서 다른 셀로부터 이동해온 모든 단말이 응답하는 것을 막을 수도 있다. 이를 위해 UTRAN은 BCCH 또는 MCCH를 통해 다른 셀에서 이동해온 단말은 응답을 하지말 것을 지시하는 식별자를 전송할 수도 있다.

본 발명의 제3실시예에 따른 단말의 RRC연결 설정 동작 방법에서, 단말은 처음에 자신이 위치한 셀에서 RRC연결 요청 메시지를 전송한 후 상기 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 UTRAN으로부터 전송 받기 전에 또 다른 셀로 이동하면, 진행중이던 RRC연결 설정 과정을 중단한다.

본 발명의 제4실시예에 따른 단말의 RRC연결 설정 동작 방법에서, 단말은 RRC연결 요청 메시지에 대한 RRC연결 설정 메시지를 전송 받은 후 RRC 연결 설정 완료 메시지를 전송하기 전에 또 다른 셀로 이동하면, 진행중이던 RRC연결 설정 과정을 중단한다.

그런데 상기 실시예들의 동작이 항상 유용한 것이 아니다. 본 발명에서는 하나의 예로 MBMS를 들었으나, 보통의 음성통화는 빠른 설정을 위해 단말은 새로운 셀에 진입하더라도 종래 처럼 계속 RRC연결설정과정을 수행하여야 한다.

이를 위해 단말은 언제 상기 실시예들과 같은 동작을 해야 하는지에 대한 정보가 필요하다. 따라서, 단말의 RRC는 RRC엔티티의 상위단이 RRC연결 과정을 중지할 것을 지시할 경우에만, 상기 새로운 방식의 RRC연결 과정을 수행하고, 그렇지 않으면 종래의 방식을 이용하여 RRC연결 과정을 수행한다.

바람직하게, 단말의 상위단은 최초에 단말에게 RRC연결을 맺을 것을 지시할 때, 단말 RRC에게 해당 RRC 연결설정 과정이 MBMS를 위한 RRC연결 설정과정임을 알려주며, 이는 연결이유 값(New establishment cause value)을 이용할 수도 있다.

도 6은 본 발명에 따른 셀 재선택 상황에서의 RRC연결 설정과정의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 6에 도시된 바와같이, 먼저 단말의 RRC는 상위단이 RRC연결 설정을 요구할 경우 RRC연결 설정과정을 시작한다. 단말 RRC는 RRC 연결 요청 메시지를 UTRAN 으로 전송하고 T300 타이머를 동작시킨다(S40). 이때, V300은 1로 설정한다.

단말은 UTRAN으로부터 RRC연결 설정 메시지의 수신을 기다리며(S41), 상기 RRC연결 설정 메시지의 수신을 기다리는 도중에 셀의 재선택이 발생되었는지 체크한다 (S42). 셀의 재선택이 발생하면, 단말은 새로운 셀에서 UTRAN의 제어 정보를 수신하여 (S43), 해당 제어정보에 따라 자신이 RRC연결 설정과정을 계속 수행할지 또는 중지할 지를 결정한다(S44). 만약, RRC연결 설정과정을 계속 수행하기로 결정한 경우 단말은 V300값이 N300값보다 작은지를 비교하여(S45), 상기 V300이 N300값보다 작거나 같으면 다시 RRC연결 요청 메시지를 UTRAN으로 전송하여 단계(S41) 이후의 동작을 수행하고, 상기 N300보다 V300값이 큰 경우에는 RRC연결설정과정을 종료한다. 이때, 단말은 V300값을 1만큼 증가 시킨 후 T300을 재가동한다.

반면에, 상기 단계(S42)에서 셀의 재선택이 발생하지 않으면 단말은 T300가 만료되었는지 체크하여(S46), T300가 만료된 경우에는 단계(S45)로 진행하고, 만료되지 않은 경우에는 단계(41)로 진행한다.

만약, 단계(S41)에서 UTRAN으로부터 RRC연결 설정 메시지가 수신되면(S41), 단말은 해당 메시지에 포함된 내용대로 무선환경 구성을 시작하고 T300을 정지한다. 일단 무선환경 구성이 완료되면 단말은 RRC연결 설정 완료 메시지를 전송하고 과정을 종료한다. 그런데, RRC연결 설정 완료 메시지가 전송되기 전에 셀 재선택이 발생하 면(S47,S48), 단말은 단계(S43)로 진행하여, 새로운 셀에서 UTRAN의 제어 정보를 수신한다.

단말은 수신한 UTRAN의 제어정보에 따라서 자신이 RRC연결 설정과정을 계속 수행할지 또는 중지할지를 결정한다(S44). 만약, RRC연결 설정과정을 계속 수행하기로 결정한 경우 단말은 V300값이 N300값보다 작은지를 비교하여(S45), V300이 N300값보다 작거나 같으면 다시 RRC연결 요청 메시지를 UTRAN으로 전송한 후 단계(S41) 이후의 동작을 수행하고, 상기 N300보다 V300값이 큰 경우에는 RRC연결설정과정을 종료한다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 단말이 UTRAN과 RRC연결을 맺는 과정에서 새로운 셀로 이동할 경우, 해당 단말은 새로운 셀에서 UTRAN으로부터 수신한 정보를 근거로 RRC연결의 필요 여부를 판단한 후 필요한 경우에만 RRC연결 요청 메시지를 UTRAN으로 전송하도록 하였다.

따라서, 본 발명은 단말이 새로운 셀로 이동한 경우 단말이 불필요하게 RRC 연결 요청 메시지를 UTRAN으로 보냄으로써 발생하는 무선자원의 낭비를 최소화할 수 있으며, 단말이 필요이상으로 RRC연결을 유지함으로써 발생하는 전력소모의 문제를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

무선 통신 시스템 에서 셀 (cell) 재선택 (reselection) 수행 및 멀티미디어 방송/멀티캐스트 서비스 (multimedia broadcast/multicast service; MBMS)를 수신 가능한 단말이 동작하는 방법에 있어서,

무선자원제어(Radio Resource Control: RRC)계층 위의 상위 계층으로부터 연결 이유(establishment cause)를 수신하는 단계;

RRC 연결 요청 (RRC connection request)을 액세스 네트워크 (access network)에 상기 상위 계층으로부터 수신된 연결 이유(establishment cause)와 같이 전송하는 단계; 그리고

만약 RRC 연결 설정 메시지 (RRC connection setup message)가 수신되지 않고, 셀 재선택이 발생하고, 그리고 상기 연결 이유가 상기 MBMS 서비스를 위한 것이면 상기 액세스 네트워크로의 RRC 연결 과정 (RRC connection procedure)을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 단말이 동작하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 연결 이유 (establishment cause)는 MBMS 수신 (MBMS reception)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 단말이 동작하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 액세스 네트워크는 UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) terrestrial radio access network (UTRAN)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서 단말이 동작하는 방법.
무선 통신 시스템에서 셀 (cell) 재선택 (reselection) 수행 및 멀티미디어 방송/멀티캐스트 서비스 (multimedia broadcast/multicast service; MBMS)를 수신 가능한 단말에 있어서,

무선자원제어(Radio Resource Control: RRC)계층 위의 상위 계층으로부터 연결 이유(establishment cause)를 수신하기 위한 수단;

RRC 연결 요청 (RRC connection request)을 액세스 네트워크 (access network)에 상기 상위 계층으로부터 수신된 연결 이유(establishment cause)와 같이 전송하기 위한 수단; 그리고

만약 RRC 연결 설정 메시지 (RRC connection setup message)가 수신되지 않고, 셀 재선택이 발생하고, 그리고 상기 연결 이유가 상기 MBMS 서비스를 위한 것이면 상기 액세스 네트워크로의 RRC 연결 과정 (RRC connection procedure)을 중단하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 단말.
제4항에 있어서, 상기 연결 이유 (establishment cause)는 MBMS 수신 (MBMS reception)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 단말.
제4항에 있어서, 상기 액세스 네트워크는 UMTS (Universial Mobile Telecommunications System) terrestrial radio access network (UTRAN)인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템에서의 단말.
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