KR100628743B1

KR100628743B1 - 무손실 에스알엔에스 재배치 방법

Info

Publication number: KR100628743B1
Application number: KR1020050051737A
Authority: KR
Inventors: 장수영
Original assignee: 엘지노텔 주식회사
Priority date: 2005-06-16
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2006-10-02

Abstract

본원 발명은 3GPP 시스템에서 에스알엔에스(SRNS : Serving Radio Network Subsystem, 이하 "SRNS") 재배치(Relocation) 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 무선접속베어러(RAB : Radio Access Bearer)에 여러 개의 무선 베어러(RB : Radio Bearer)가 매핑(mapping)된 경우에서의 에스알엔에스(SRNS) 재배치 수행시 무선접속베어러에 매핑된 무선 베어러들의 손실 없이 에스알엔에스(SRNS) 재배치를 수행할 수 있도록 하는 무손실 에스알엔에스 재배치 방법에 관한 것이다.

상술한 본원 발명은 무손실 SRNS 재배치 과정의 수행에 있어서, 무선접속베어러에 매핑된 무선베어러들에 대한 무선베어러정보를 교환하고 동기화시켜 무선베어러의 생성에 따라 재배치되는 DRNS의 무선접속베어러를 재 설정하도록 함으로써 무선접속베어러에 매핑된 모든 무선 베어러에 대한 손실이 발생하지 않는 무손실 SRNS 재배치를 수행할 수 있도록 한다.

무손실 SRNS 재배치, PDCP, RRC, 무선인터페이스프로토콜, DRNS

Description

무손실 에스알엔에스 재배치 방법{Loseless SRNS relocation method}

도 1은 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 구성도이고,

도 2는 UMTS의 무선인터페이스프로토콜 구성도이며,

도 3은 SRNS 재배치 과정을 나타내는 도면이고,

도 4는 본원 발명의 무손실 에스알엔에스 재배치 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이며,

도 5는 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 무선실 에스알엔에스 재배치 방법의 상세 처리과정을 나타내는 신호 흐름도이다.

*도면의 주요 부호에 대한 설명*

10 : 알엔에스(RNS)

11 : 노드비(Node B) 12 : 알엔씨(RNC)

12' : 에스알엔씨(SRNC) 12" : 디알엔씨(DRNC)

30 : 코어네트워크(Core Network)

31 : OSGSN(Old SGSN : Old Serving GPRS support node)

32 : NSGSN(New SGSN : New Serving GPRS support node)

33 : GGSN(Gateway GPRS support node)

도 1은 이동통신단말기(UE : user equipment)(40)로 이동통신 서비스를 제공하기 위한 종래기술에서의 일반적인 3GPP 망 중 유엠티에스(UMTS : Universal Mobile Telecommunication system)의 구성을 나타내는 도면으로서, 상기 UMTS는 적어도 하나 이상의 알엔에스(RNS : Radio Netwrok Subsystem)(10)를 포함하여 이루어지는 유트란(UTRAN : UNTS Terrestrial radio access network)(20)과 GMSC(Gateway MSC), GGSN(Gateway GPRS Support Node), SGSN(Serving GPRS Support Node), MSC/VLR(Mobile Center/Visitor Location Register), HLR(Home Location Register) 등을 포함하는 코어네트워크(CN : Core Network)(30)로 구성된다.

그리고, 상기 RNS(10)는 다수의 노드비(node B)(11)와 상기 다수의 노드비(node B)(11)를 제어하는 하나의 알엔씨(RNC : Radio Network Controller)(12)로 이루어진다.

상기 코어네트워크(CN)(30)의 구성 중 MSC/VLR는 회선교환(CS : Circuit Switched)서비스를 제공하며, SGSN는 패킷 교환(Packet Switched) 서비스를 제공한다. 그리고 GMSC는 UMTS PLMN(Public Land Mobile Network)이 외부 회선교환(CS) 네트워크에 연결되는 지점에서의 스위치를 말하며, GGSN은 UMTS PLMN(Public Land Mobile Network)이 외부 패킷교환(PS) 네트워크에 연결되는 지점에서의 스위치를 말한다.

상기 UMTS 구성 중 Node B(11)는 RNC(12)에 의해서 관리되며 상향링크로는 단말의 물리계층에서 보내는 정보를 수신하고, 하향링크로는 데이터를 단말로 송신하는 UTRAN(20)의 접속점(Access Point) 역할을 담당한다.

그리고, RNC(12)는 무선자원의 할당 및 관리를 담당한다. Node B(11)의 직접적인 관리를 맡고 있는 RNC를 제어RNC(Control RNC;이하 CRNC)라고 하며, 공용무선자원의 관리를 담당한다. 그리고 각 단말에 할당된 전용무선자원(Dedicated Radio Resources)을 관리하는 RNC를 SRNC(Serving RNC)라 한다. 그리고, CRNC가 위치한 RNS를 SRNS라 한다.

도 1에서 이동통신단말기(UE)(40)와 Node B(11) 사이의 인터페이스를 Uu, Node B(11)와 RNC(12) 사이의 인터페이스를 Iub, RNC(12)와 RNC(12) 사이의 인터페이스를 Iur, RNC(12)와 CN(30) 사이의 인터페이스를 Iu 라고 한다.

여기서, UE로부터 CN 사이에서 지원되는 서비스를 무선접속베어러(RAB) 서비스라고 한다. 이 무선접속베어러(RAB) 서비스는 다시 무선 구간(Uu interface)에서 지원되는 서비스인 무선베어러(RB) 서비스와, 유선 구간인 UTRAN(20)과 CN(30) 사이의 Iu인터페이스(Iu interface)에서 지원되는 서비스인 Iu 베어러(Bearer) 서비 스로 나누어진다. 상기 무선베어러(RB) 서비스는 UTRAN(20) 내에서 지원되는 무선접속베어러(RAB : Radio Access Bearer) 서비스의 한 부분을 차지한다.

이와 같이 무선접속베어러(RAB) 서비스를 무선 구간과 유선 구간으로 나누어 규정하는 이유는 유선에 비해 환경이 열악한 무선 구간에서 좀더 서비스를 잘 지원할 수 있도록 하기 위함이다. 이를 위해 하나의 무선접속베어러(RAB) 서비스 플로우(flow)는 특성에 따라 여러 개의 무선접속베어러(RAB) 서브플로우(subflow)로 나뉘고, 각각의 서브플로우(subflow)를 지원하도록 무선베어러(RB) 서비스를 정의하는 것이다.

상술한 구성을 가지는 UMTS에서의 무선 베어러 서비스의 설정, 재구성, 해제는 무선인터페이스프로토콜에 의해서 수행된다.

도 2는 상술한 무선인터페이스프로토콜의 구조의 일예를 나타내는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 무선인터페이스프로토콜은 물리계층(제1계층 : L1)과 데이터링크계층과(제2계층 : L2)와 네트워크계층(제3계층 : L3)으로 구성된다.

그리고 제2계층은 제어측면(control plane)에서는 MAC프로토콜(Mediun Access Control protocol)과 라디오링크프로토콜(RLC : Radio Link Protocol)의 두 개의 하부계층으로 나뉜다. 사용자측면(user plane)에서는 서비스 형태에 따라 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)와 BMC(Broadcast/Multicast Control Protocol)의 두 개의 계층이 더 추가된다. 그리고 제 3 계층은 RRC 계층을 포함한다. 상술한 구성에서 물리계층(L1)은 데이터의 전송 특징을 가지는 전달채널을 통하여 MAC계층에 서비스를 제공하며, MAC 계층은 논리 채널을 통하여 RLC계층에 서 비스를 제공한다.

상술한 RLC 계층은 SAP(Service Access Point)를 통해서 상위 계층에 서비스를 제공한다. 제어측면에서 RLC 계층의 서비스는 신호 전송을 위해 RRC 계층에서 사용된다. 사용자 측면에서 RLC 서비스들은 서비스에 국한되는 프로토콜 계층인 PDCP나 BMC에 의해 사용되거나 또는 다른 상위 계층 사용자 측면(예, 음성코덱)들에 의해 사용된다.

BMC는 셀 브로드캐스트 센터(Cell Broadcast Center)로부터 발생되는 메시지를 무선 인터페이스를 통해 운반하는 데 이용된다.

RRC 계층에서는 SAP를 통해 상위 계층(Non Access Stratum)으로 서비스를 제공한다. 모든 상위 계층의 시그널링(이동국관리, 호제어, 세션관리 등)은 무선 인터페이스를 통한 전송을 위해서 RRC 메시지로 캡슐화된다.

RRC계층은 물리채널, 전달채널, 논리채널의 파라미터를 포함하는 하위 프로토콜의 특성을 설정하기 위해서 RRC와 모든 하위 계층 프로토콜 사이의 제어 인터페이스를 사용한다.

상술한 RRC계층에 대해서 자세히 살펴보면, RRC는 무선베어러(Radio Bearer;이하 RB)의 설정, 유지 및 해제 기능과, 무선자원접속에 필요한 무선 자원의 할당, 재배치 또는 해제 기능을 갖는다. 이때 RB는 단말과 UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 즉, 하나의 RB가 설정된다는 것은 무선 구간에서 특정 서비스를 제공하기 위하여 필요한 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한 다.

상술한 바와 같이 RRC계층이 수행하는 SRNS 재배치(SRNS relocation) 과정은 이동통신 단말기의 핸드오버 후 SRNS(Serving(or Source) RNS)와 목적지의 DRNS(Drift RNS)(또는 TRNS(Target RNS))가 다른 경우 CN(30)와의 보다 짧은 경로 설정을 위해서 이동한 목적지의 DRNS를 SRNS로 바꾸어 주는 과정을 말한다.

도 3은 상술한 SRNS 재배치 과정을 도식적으로 나타내고 있는 것으로서 도 3의 a는 소프트핸드오버(Soft Handover) 시의 SRNS 재배치(SRNS relocation)과정을, 도 3의 b는 하드핸드오버(Hard Handvoer) 시의 SRNS 재배치(SRNS relocation)과정을 나타낸다.

종래의 기술에서는 이러한 담당 RNS 재배치(Relocation) 시에 무손실 SRNS 재배치(Lossless SRNS Relocation; 이하 LSR이라 약칭함)를 지원해 주기 위해서 이동 전의 SRNS(12')에서 이동하게 될 지역의 DRNS(12")로, 또는, 이동 전의 SRNS(12')에서 코어네트워크(CN) 쪽으로 각 무선 접속 베어러(Radio Access Bearer)당 LSR에 관한 정보를 전달해 주도록 되어 있다. LSR에 관한 정보의 예로는 PDCP PDU에 대한 일련 번호를 들 수 있다. LSR은 예전의 SRNS를 통해 전송 중이던 PDCP PDU들이 손실 없이 새로운 SRNC에서도 전송될 수 있도록 지원한다. LSR의 지원을 위해 PDCP PDU에는 RLC PDU와 비슷하게 시퀀스넘버가 부여되어 있고, 이들의 관리를 위해 송신측과 수신측의 PDCP 계층에는 각각 "송신 PDCP시퀀스넘버”(Send PDCP Sequence Number;이하 SPSN이라 약칭함)와 "수신 PDCP시퀀스넘버”(Receive PDCP Sequence Number;이하 RPSN이라 약칭함)라는 카운터가 있다. SPSN은 PDCP가 하나의 PDCP PDU(=RLC SDU)를 RLC로 내려보낼 때 마다 1씩 증가되며, RPSN은 PDCP가 RLC계층으로부터 하나의 정상적인 PDCP PDU (=RLC SDU)를 전달 받거나 해당 RLC SDU를 폐기했다는 신호를 RLC계층으로부터 받은 경우에 한하여 1씩 증가시킨다. 따라서, LSR이 지원되는 상황에서는 SPSN과 RPSN은 항상 서로 동기가 맞는 상태가 되어야 하며, 이를 위해 송신측 RLC계층에서는 PDCP로부터 받은 RLC SDU를 폐기할 경우 각각의 폐기된 RLC SDU에 대해 수신측 RLC계층으로 그 모든 정보를 전송해야 한다.

즉, 상술한 바와 같은 종래 기술에서는 무손실 SRNS 재배치(LSR) 절차의 수행시에 무선 접속 베어러(RAB) 당 LSR에 관한 정보를 전달해 주도록 되어 있어 하나의 무선 접속 베어러(RAB) 당 하나의 무선 베어러(RB)가 매핑 되어 있는 경우의 LSR만을 지원해 줄 수 있다.

그러나 실제 하나의 무선 접속 베어러(RAB : Radio Access Bearer)에는 최대 8개까지의 무선 베어러(RB)가 매핑 될 수 있으며 만약 각 무선 베어러 별로 LSR 관련된 정보가 필요 할 경우에는 이를 지원해 줄 수가 없도록 되어 있다. 예를 들어 PDCP와 같은 경우도 각 무선 베어러(RB) 별로 설정 될 수 있게 되어 있으나 기존의 알고리즘을 사용하게 되면 하나의 무선 접속 베어러(RAB : Radio Access Bearer)에 하나의 무선 베어러(RB : Radio Bearer)가 매핑된 경우만 지원 가능하게 된다. 즉, 종래기술의 경우 하나의 무선 접속 베어러(RAB)에 다수의 무선 베어러(RB)가 매핑된 경우에는 LSR(Loseless SRNS Relocation)을 지원해 줄 수가 없게 되므로 SRNS 재배치 과정에서 무선베어러의 손실이 발생되어 다수의 무선 베어러(RB : Radio Bearer)가 매핑된 무선 접속 베어러(RAB : Radio Access Bearer)에 대한 무손실 SRNS 재배치(LSR : Loseless SRNS relocation)를 지원하지 못하는 문제점을 가진다.

따라서, 본원 발명은 상술한 종래기술에서의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 무손실 SRNS 재배치 과정에서 무선 접속 베어러(RAB:Radio Access Bearer)의 무손실 에스알엔에스(SRNS) 재배치(LSR : Loseless SRNS Relocation) 정보가 아닌 무선 접속 베어러(RAB : Radio Access Bearer)에 매핑된 다수의 무선베어러(RB)에 대한 정보를 SRNS에서 DRNS로 또는 SRNS에서 코어네트워크(Core Network) 쪽으로 전송하여 줌으로써 하나의 무선 접속 베어러(RAB)에 다수의 무선 베어러가 매핑된 경우에도 무선베어러(Radio Bearer)의 손실이 발생되지 않는 무손실 SRNS 재배치 과정을 수행할 수 있도록 하는 무손실 에스알엔에스 재배치 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 무손실 에스알엔에스 재배치 방법은, 핸드오버 이후의 이동통신 단말기의 SRNC(Serving RNC)로의 셀업데이트 요청에 따라 DRNC(Drift RNC), OSGSN(Old SGSN), NSGSN(New SGSN) 사이의 무선 베어러 자원 설정 하여 무선 접속 베어러 자원을 설정한 후 OSGSN이 SRNC로 재배치 커맨드(Relocation Command) 메시지를 전송하는 재배치커맨드과정과; 상기 재배치커맨드 메시지에 따라 SRNC가 무선 접속 베어러(RAB)에 매핑된 무선 베어러(RB : Radio Bearer) 정보를 검출하는 SRNC 무선 베어러 정보 검출 과정과; 상기 SRNC 무선 베어러 정보 검출 과정의 SRNC 무선 베어러 정보를 DRNC로 전송하는 SRNC 무선베어러 정보 전송과정과; 상기 DRNC가 상기 SRNC 무선 베어러 정보에 따라 무선 베어러를 설정한 후 NSGSN으로 재배치디텍트(Relocation detect) 메시지를 전송하여 무선접속베어러를 설정하는 DRNC 무선 베어러 설정과정과; 상기 DRNC가 상기 이동통신 단말기로 RRC관련 UTRAN 모빌리티 인포메이션(UTRAN mobility information )을 전송하면 상기 이동통신 단말기가 무선베어러 정보를 검출하는 이동통신 단말기 무선정보검출과정과; 상기 이동통신 단말기와 상기 DRNC가 RLC 계층에서 무선베어러를 설정한 후 상기 NGSN으로 재배치 완료 메시지(Relocation Complete message)를 전송한 후 무선 베어러 서비스를 시작하는 무선베어러서비스과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 무선 베어러 정보는 PDCP 시퀀스넘버(Sequence Number)를 포함한다.

그리고, 상기 PDCP 시퀀스넘버(Sequence Number)는 수신 PDCP 일련번호(Received PDCP sequence number)와 송신 PDCP 일련번호(Send PDCP sequence number)로서, 상기 무선 접속 베어러에 매핑된 상기 무선 베어러당, 상기 RNC내에서 수신되어지도록 기대되는 다음 업링크 패킷(Uplink Packet)의 PDCP 시퀀스넘버(sequence number)(PDCP-SNU)와; 상기 이동통신 단말기 내에서 수신되어지도록 기대되는 다음 다운링크 패킷(downlink Packet)의 PDCP 시퀀스넘버(sequence number)(PDCP-SND)를 포함한다.

상술한 본원 발명의 처리과정은 도 4에 도시되어 있으며, 본원 발명은 도 4 에 도시된 처리과정을 수행함으로써, 무손실 SRNS 재배치의 수행시에 무선접속베어러에 매핑된 무선베어러들에 대한 무선베어러정보를 교환하고 동기화시켜 무선베어러의 생성에 따라 재배치되는 DRNS의 무선접속베어러를 무선베어러를 기본으로 하여 재 설정하도록 함으로써 무선접속베어러에 매핑된 다수의 무선베어러의 손실이 발생하지 않는 무손실 SRNS 재배치를 수행할 수 있도록 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본원 발명을 더욱 상세히 설명한다.

그리고 도 5는 본원 발명의 일 실시예에 따르는 무손실 SRNS 재배치(Loseless SRNS relocation : LSR)를 위한 UE(40), SRNC(12'), DRNC(12"), 핸드오버 이전의 SGSN(Old SGSN : 이하 "OSGSN"이라 함)(31), 핸드오버 이후의 SGSN(New SGSN : 이하 "NSGSN"이라 함)(32), GGSN(33) 사이의 신호처리 과정을 나타내는 순서도이다.

도 5를 참조하여 본원 발명의 무손실 SRNS 재배치 과정을 설명하면 다음과 같다.

핸드오버가 발생되는 경우 이동통신단말기(UE)(40)는 RRC프로토콜을 이용하여 SRNC(12')로 셀 갱신 요구 메시지(RRC : Cell Update message)(Cell Update　/ URA Update or a Cell Update / GRA Update message)를 전송하면 SRNC(40)는 셀 갱신 및 DRNS(12")로의 SRNS 재배치의 수행이 필요한지를 판단한다. 이 과정에서 SRNC(12')와 OSGSN(Old SGSN)(31) 사이 및 OSGSN(31)과 GGSN(33) 사이에 GTP-U(User Plane part of GPRS tunnelling protocol) 터널(tunnel)이 생성된다(S1).

S1 단계에서 SRNS 재배치의 절차 진행 시점이 되면 SRNC(12')는 OSGSN(31)으 로 재배치 타입(Relocation Type), 원인(Cause), 소스 ID(Source ID), 목적지 ID(Target ID), SRNC(12')에서 DRNC(12")로의 투명 컨테이너(Transparent Contatiner) 정보를 가지는 재배치 요구 메시지(Relocation Required Message)를 전송한다. 여기서 상술한 SRNC(12')에서 DRNC(12")로의 투명 컨테이너(Transparent Contatiner)는 재배치의 동기화정보, 보안기능정보, RRC프로토콜 컨텍스트 정보(Context information)를 포함한다(S2).

이후 OSGSN(31)은 SRNS 재배치 유형이 Inter SGSN SRNS 재배치인지 Intra SGSN SRNS 재배치인지를 판단하여 재배치 유형에 따른 포워드 재배치 요청 메시지(Forward Relocation Request Message)를 NSGSN(New SGSN)(32)으로 전송한다. 상기 포워드 재배치 요청 메시지는 IMSI 터널 앤드포인트 시그널(IMSI tunnel endpoint Signalling), MM 컨텍스트(Context), PDP 컨텍스트(Context), 타겟 식별자(Target Identification), RAN 투명 컨테이너(RAN transparent container), RANAP Cause 등의 정보를 포함한다(S3).

S3 과정 이후 NSGSN(32)은 목적지의 DRNC(12")로 재배치 요청 메시지(Relocation Request Message : Permanent NAS UE Identity, Cause, CN Domain Indicator, Source RNC to Target RNC Transparent Container, RABs To Be Setup 정보를 포함)를 전송한다. 그리고, 재배치 요청 메시지(Relocation Request Message)에 따라 Iu 사용자측면(User Plane)을 포함하는 RAB를 수용하기 위한 모든 무선 베어러 자원의 설정(establishment of Radio Bearer)이 완료된 후에는 NSGSN(32)으로 재배치 요청 ACK(Relocation Request Acknowledge) 메시지를 전송한 다(S4).

재배치 요청 ACK(Relocation Request Acknowledge) 메시지를 수신한 NSGSN(32)은 DRNC(12")와 NSGSN(32) 사이에 전용 데이터채널(GTP-U)을 형성한다. 그리고, DRNC(12")는 사용자 패킷(user packets)을 다운 받을 수 있도록 설정하기 위한 무선 접속 베어러(RAB) 정보(RAB to be setup)를 무선 베어러 정보 단위로 하여 무선 베어러들 모두에 대하여 SRNC(12')와 NSGSN(32) 모두로부터 수신한다(S4).

다음으로, DRNC(12")와 NSGSN(32) 사이에서 사용자 데이터의 전송을 위한 자원이 할당되고 NSGSN(32)이 SRNS 재배치를 위한 준비상태가 되면, NSGSN(32)이 포워드 재배치 응답 메시지(Forward Relocation Response message : Cause, RANAP Cause, 그리고 DRNC 정보 포함)를 OSGSN(31)으로 전송한다. 상술한 포워드 재배치 응답 메시지는 DRNC(12")가 SRNC(12')로부터 포워드 다운링크 패킷(forward downlink packets)의 수신 준비가 되었음을 알리는 것으로서 이에 의해 재배치 자원 할당 과정이 성공적으로 종료되었음을 알리는 것이다.

상기 RANAP Cause는 DRNC(12")로부터 SRNC(12')로 포워드되어지는 정보로서 SRNC(12')로부터 DRNC(12")로 데이터를 포워딩(Forwarding)하기 위한 RNC 터널 종단점 식별자(RNC Tunnel Endpoint Identifier)와 RNC IP 주소를 포함한다(S5).

S5과정 이후, OSGSN(32)은 무선 접속 베어러(RAB) 해제 정보와 데이터 전송 대상이 되는 무선 접속 베어러(RAB)에 매핑된 무선베어러(RB) 정보를 가지는 재배치 명령 메시지(Relocation Command Message)를 SRNC(12')로 전송하여 SRNS 재배치 과정을 계속 수행한다. 이 때 상술한 SRNC(12')의 RRC는 재배치 명령 메시지 (Relocation Command Message)에 포함된 정보에 의해 SRNS가 무선 베어러의 손실 없이 무선 접속 베어러를 재 구성하여 다운링크 데이터(Forward downlink data)가 Iu 인터페이스를 통해서 직접 DRNC(12")로 전달될 수 있도록 준비한다(S6).

상술한 RRC 프로토콜 컨텍스트는 무선베어러(RB) 정보를 포함한다. 무선 베어러 정보의 획득 과정을 도 3을 참조하여 더욱 설명하면 SRNC(12')의 RRC계층은 RLC계층으로 RLC 구성 정보를 요청하여, PDCP 계층으로 무선 접속 베어러(RAB)에 매핑된 무선 베어러(RB)들 각각에 대한 PDCP 시퀀스넘버(sequence number)(송신 PDCP 시퀀스넘버(SPSN : Send PDCP Sequence Number)와 수신 PDCP 시퀀스넘버(RPSN : Receive PDCP Sequence Number))를 가지는 각각의 무선 베어러 정보를 요청하여 이동통신 단말기(40)를 위해 할당된 무선 접속 베어러(RAB)에 매핑된 각각의 무선 베어러들에 대한 정보를 얻는다(S7).

QoS(Quality of Service)에 따라 SRNC(12')는 데이터 포워딩(forwarding)에 종속되는 무선 접속 베어러(RAB)들에 매핑된 무선 베어러(Radio Bearer: RB) 정보에 대한 데이터 포워딩(data forwarding)을 수행하고 데이터 포워딩 타이머를 구동시킨다. SRNS 재배치에서의 데이터 포워딩은 Iu 인터페이스(Iu interface)를 통해 수행될 수 있으며, 이는 SRNS(12')와 DRNC(12") 사이의 데이터 교환이 SRNC(12")에서 이중화된 후 IP 계층을 통해 DRNC(12")를 향해 라우트(route)되는 것을 의미한다. 무손실(loseless) PDCP를 사용하는 각 무선베어러(RB)를 위해 관련된 GTP-PDU(User Plane part of GPRS tunnelling protocol-Protocol data unit)들은 전송되었을 지라도, 아직 ACK(Acknowledge)되지 않은 PDCP-PDU(Packet data convergence protocol-Protocol data unit)들은 복사되어 그들에 관련된 PDCP 시퀀스 넘버(Sequence Number : SN)와 함께 IP레이어에서 DRNC(12")로 포워딩된다. 이 과정에서 상기 PDCP 시퀀스 넘버는 무선 접속 베어러에 매핑된 모든 무선베어러(RB)들에 대한 PDCP 시퀀스 정보를 가진다. SRNC는 계속해서 복사된 다운링크데이터를 전송하며 업링크 데이터(uplink data)를 수신한다.

업링크 및 다운링크 데이터 전송 재배치 커미트(Relocation Commit)를 전송하기 전에 SRNC(12')는 RAB(Radio Access Bearer)들을 위해 보류되며, 이 때 전송 순서(delivery order)가 필요하게 된다. SRNC(12')가 준비되면 SRNC(12')는 UTRAN Iur 인터페이스를 통해서 재배치 커미트(Relocation Commit : SRNC Context) 메시지에 의해 SRNC 컨텍스트(SRNC 컨텍스트)를 DRNC(12")로 보내는 것에 의해서 SRNS 재배치를 실행하여 SRNS의 역할을 SRNC(12')로부터 DRNC(12")로 이동시킨다.

SRNC 컨텍스트를 수신한 DRNC(12")의 RRC는 RLC로 무선 베어러(RB)들의 설정을 위한 RLC 구성 요청 메시지를 전송한다. 상술한 SRNS 컨텍스트(context)는 관련된 각각의 무선 접속 베어러(RAB)의 자원 할당을 위해 전송되며 SRNC(12')의 무선 접속 베어러에 매핑된 무선 베어러(RB)들에 대한 모든 정보를 포함한다. 즉, SRNS 컨텍스트(context)는 이동통신 단말기의 데이터 송수신을 위해 사용되는 업링크 및 다운링크 방향에서 무선 접속 베어러(RAB)에 매핑된 모든 무선 베어러(RB)들에서 다음에 전송될 GTP-PDU 시퀀스넘버와 PDCP 시퀀스넘버(sequence number)들을 포함하여 전송됨으로써 무선 베어러(RB)들에 의한 데이터 송수신을 보장한다. PDCP 시퀀스넘버(PDCP Sequence Number)는 무손실 PDCP(Loseless PDCP)를 사용하는 SRNC(12')에 의해서 무선 베어러(RB)를 위하여 전송된다. 여기서 무손실 PDCP의 사용은 무선베어러(RB)들이 설정되거나 재구성되는 때에 RNC에 의해서 선택되어진다(S8).

DRNC(12")는 재배치 실행 트리거(Relocation excution trigger)를 수신한 때에 SRNS 재배치를 위한 무선 베어러(Radio Bearer)들을 설정한 후 재배치 디텍트 메시지(Relocation Detect Message)를 NSGSN(32)으로 전송한다. 여기서 SRNS 재배치 타입(Relocation type)이 "UE not involved"인 경우, 재배치 실행 트리거(Relocation excution trigger)는 Iur 인터페이스로부터의 재배치 커미트 메시지(Relocation commit message)의 수신이 된다. 재배치 디텍트 메시지(Relocation Detect Message)를 수신한 DRNC(12")의 RRC계층은 RLC계층으로 무선베어러(RB)들의 설정을 요청하여 DRNC(12")가 SRNC의 기능을 수행하도록 한다(S9).

다음으로, DRNC(12")가 셀에 관련된 셀 업데이트 컨폼(Cell Update Confirm/URA Update Confirm 또는 Cell Update Confirm/GRA Update Confirm) 메시지와 RRC프로토콜 관련 UTRAN 모빌리티 인포메이션 메시지(UTRAN Mobility Information message)를 사용자 이동통신 단말기(UE)(40)로 송신한다.

셀 업데이트 컨폼(Cell Update Confirm/URA Update Confirm 또는 Cell Update Confirm/GRA Update Confirm) 메시지(message)는 이동통신 단말기 정보요소(UE information element)와 코어네트워크 정보요소(core network information element)를 포함한다.

여기서 이동통신 단말기 정보요소는 다른 새로운 SRNC의 식별자(SRNC ID)와 S-RNTI(Serving Radio network temporary identity)를 포함한다. 코어네트워크 정보 요소는 다른 위치영역 식별자(Location Area Identification)와 라우팅 영역 식별자(Routing Area Identification)를 포함한다(S10).

셀 업데이트 컨폼(Cell Update Confirm/URA Update Confirm 또는 Cell Update Confirm/GRA Update Confirm) 메시지를 수신한 후 이동통신 단말기(UE)(40)의 RRC 계층은 RLC 프로토콜 관련 UTRAN 모빌리티 인포메이션 정보에 따라 PDCP(Packet Data convergence Protocol) 계층으로 무선 접속 베어러(RAB)에 할당된 각각의 무선 베어러(RB)들에 대한 PDCP 시퀀스넘버(PDCP sequence number : PDCP-SNU(SPSN: Send PDCP Sequence Number), PDCP-SND(RPSN : Receive PDCP Sequence Number))를 요청하고 PDCP 계층은 PDCP 시퀀스넘버를 RRC계층으로 전송한다.

여기서 PDCP-SND는 SRNC(12')에서 무손실 PDCP를 사용하는 이동통신 단말기의 무선 베어러(RB) 내에서 수신되는 다음차례의 기대되는 다운링크 패킷을 위한 PDCP 시퀀스넘버이다. PDCP-SND는 SRNS 재배치 절차 이전에 모든 모바일 종단 패킷(Mobile Terminated Packets)이 성공적으로 전송되는 것을 보장한다. 만일 PDCP-SND가 SRNC에서 전송되는 패킷의 수신을 보장하지 않으면, DRNC는 이 패킷들을 무시한다.

PDCP-SNU는 SRNC 내에서 무손실 PDCP를 사용하는 때에 무선 베어러당 RNC내에서 다음에 수신되도록 기대되는 업링크 패킷을 위한 PDCP 시퀀스 넘버이다. PDCP-SNU는 SRNC의 재배치 이전에 모든 모바일 시작 패킷(Mobile Originated Packets)의 성공적인 전송을 보장한다. 만일 PDCP-SNU가 SRNC에서 수신되어지는 패킷의 수신을 보증한다면, DRNC는 이러한 패킷들을 무시한다(S11).

PDCP 시퀀스넘버를 수신한 이동통신 단말기(40)의 RRC계층은 PDCP 계층으로 초기화 명령을 송신하고, 또한 이동통신 단말기(40)의 RLC계층으로 무선 접속 베어러(RAB : Radio Access Bearer)에 매핑된 각각의 QoS에 대한 무선베어러(RB)들을 재설정(Re establish RB)하도록 한다. 이 때 DRNC(12")의 RRC계층 또한 RLC계층으로 재배치 되는 무선 접속 베어러(RAB: Radio Access Bearer)에 매핑된 무선 베어러(RB)들에 대한 재설정을 요청하여 무선베어러(RB)들을 재설정(Re establish Radio Bearers)한다. 또한 이와 동시에 DRNC(12")가 이동통신 단말기(UE)(40)와의 무선베어러(RB)들을 설정한다(S12).

이동통신 단말기(UE)(40)가 스스로 재설정된 후에 이동통신 단말기(40)의 RRC계층이 DRNC(12")의 RRC로 UTRAN 모빌리티 인포메이션 컨폼 메시지(UTRAN Mobility Information Confirm message)를 전송하여 다음 수신될 PDCP 패킷에 대한 일련번호를 DRNC(12")로 알려 준다. 이것은 이동통신 단말기(40) 또한 DRNC(12")로부터 다운링크 데이터를 수신할 준비가 되었음을 알리는 것이다(S13).

그러면, DRNC(12")의 RRC 계층은 DRNC(12")의 PDCP 계층으로 이동통신 단말기(40)로부터 수신된 무선 접속 베어러(RAB : Radio Access Bearer)에 매핑된 모든 무선 베어러(RB : Radio Bearer)들의 PDCP 시퀀스넘버 정보를 전송하여 이동통신 단말기의 PDCP 계층과 동기시키는 초기화를 수행한다(S14).

이 후, 이동통신 단말기(40)의 RRC계층이 RLC 계층으로 제어RLC 구성 요청 (CRLC-CONFIG request) 메시지를 전송하여 재설정된 무선베어러에 의한 서비스시작을 요청한다. 이와 동시에 DRNC(12")의 RRC계층도 RLC 계층으로 CRLC-CONFIG 요청(CRLC-CONFIG request) 메시지를 전송하여 재설정된 무선베어러에 의한 서비스 시작을 요청한다.

상술한 처리과정에 의해 DRNC(12")와 이동통신 단말기(UE)(40)는 PDCP-SNU와 PDCP-SND 등의 PDCP 시퀀스넘버(Sequence Number)를 교환함으로써, 업링크(Uplink) 사용자 데이터 및 다운링크 사용자 데이터의 송수신을 시작할 수 있다.

여기서, 만일 NSGSN(32)이 GGSN(33)으로부터 업데이트 PDP 컨텍스트 응답 메시지(PDP Context Response Message)를 이미 수신하였다면, 업링크 사용자 데이터를 새로운 GTP-U 터널을 통해서 GGSN(33)으로 포워딩한다. 그렇지 않으며, NSGSN(32)이 포워드 재배치 요청 메시지(Forward Relocation Request Message)를 통해 미리 수신한 GGSN IP 주소 및 TEID로 업링크 사용자 데이터를 포워딩한다(S15).

DRNC(12")가 UTRAN 모빌리티 인포메이션 컨폼 메시지(UTRAN Mobility Information Confirm message)를 수신한 때, 즉, 새로운 SRNC-ID, S-RNTI(Serving Radio network temporary identity)가 무선프로토콜(Radio Protocols)에 의해 성공적으로 이동통신 단말기와 교환되어지는 때에 PDCP계층을 PDCP 시퀀스넘버로 지정한 후 초기화되면 DRNC(12")가 재배치 컴플리트 메시지(Relocation Complete Message)를 NSGSN(32)으로 전송함으로써 재배치 컴플리트 절차를 초기화한다(S16).

NGSGSN(32)이 재배치 컴플리트 메시지(Relocation Complete Message)의 수신 후에, 만일 SRNS 재배치가 Inter SGSN SRNS 재배치라면, NSGSN(32)은 OSGSN(33)으로 포워드 재배치 컴플리트 메시지(Forward Relocation Complete Message)를 전송함으로써 SRNS 재배치 절차가 완료 되었음을 알린다(S17).

재배치 컴플리트 메시지(Relocation Complete Message)를 수신한 후, 코어네트워크(Core Network)는 유저플랜(user plane)을 SRNC로부터 DRNC로 스위치한다. 만일, SRNC 재배치가 inter SGSN SRNS 재배치라면, NSGSN(32)은 업데이트 PDP 컨텍스트 요청 메시지(PDP Context Request message : NSGSN address, SGSN Tunnel Endpoint Identifier, QoS Negotiated, serving network identity, CGI/SAI, RAI type)를 관련된 GGSN들로 전송한다.

SGSN은 GGSN으로 서비스 제공 네트워크 식별자(serving network identity)를 전송한다. GGSN들은 그들의 PDP 컨텍스트 필드를 업데이트하고, 업데이트 PDP 컨텍스트 리스판스 메시지(Update PDP Context Response : GGSN Tunnel Endpoint Identifier, Prohibit Payload Compression, APN Restriction)를 반환한다(S18).

재배치 컴플리트 메시지(Relocation Complete message)를 수신하거나, 또는, inter SGSN SRNS 재배치인 경우의 포워드 재배치 컴플리트 메시지(Forward Relocation Complete message)를 수신한 경우, OSGSN(31)이 Iu 릴리즈 명령 메시지(Iu release Command Message)를 SRNC(12')로 전송한다. RNC 데이터 포워딩 타이머(RNC data forwarding timer)가 만료되면 SRNC는 Iu 릴리즈(해제) 컴플리트(Iu Release Complete) 메시지를 가지고 응답한다(S19).

이동통신 단말기(40)가 셀업데이트 등의 절차(Cell　/ URA update or the Cell / GRA update and RNTI reallocation procedure)를 종료한 후, 그리고 만일 새로운 라우팅 영역식별자(Routeing Area Identification )가 예전의 것과 다른 경우, 이동통신 단말기는 라우팅 영역 업데이트 절차를 초기화한다(S20).

상술한 처리과정에 의하면 SRNS 재배치 과정에서 무선 접속 베어러(RAB : Radio Access Bearer)에 매핑된 모든 무선 베어러(Radio Bearer)에 대한 정보를 전송하는 것으로서 무선 접속 베어러를 재구성함으로서 무선 접속 베어러에 매핑된 무선 베어러의 손실이 발생되지 않는 무손실 SRNS 재배치를 수행할 수 있게 된다.

상술한 본원 발명은 에스알엔에스 재배치 과정에서의 무선 접속 베어러의 재설정시 무선 접속 베어러에 매핑된 무선 베어러 정보를 이용하여 무선 접속 베어러를 설정함으로써 하나의 무선 접속 베어러에 설정된 다수의 무선베어러의 손실이 발생하지 않는 무손실 에스알엔에스 재배치를 수행할 수 있도록 한다.

따라서, 무손실 SRNS 재배치시에도 하나의 무선 접속베어러에 매핑된 여러 개의 무선 베어러 정보를 보내 줌으로써 다양한 QoS(Quality of service)로 PDCP PDU를 전송할 수 있다는 유연성을 제공하는 효과를 제공한다.

Claims

SRNC(Serving RNC), DRNC(Drift RNC), OSGSN(Old SGSN), NSGSN(New SGSN)를 포함하는 UMTS에서의 SRNS 재배치 방법에 있어서,

핸드오버 후의 이동통신 단말기의 셀업데이트 요청에 따라 상기 OSGSN이 SRNC로 재배치커맨드를 전송하는 SRNC 재배치 커맨드(relocation command) 과정과;

상기 재배치커맨드에 따라 상기 SRNC가 무선 접속 베어러의 무선 베어러(RB : Radio Bearer)들의 정보를 검출하는 SRNC 무선 베어러 정보 검출 과정과;

상기 SRNC 무선 베어러 정보 검출 과정의 SRNC 무선 베어러들의 정보를 DRNC로 전송하는 SRNC 무선 베어러 정보 전송과정과;

상기 DRNC가 상기 SRNC 무선 베어러들의 정보에 따라 무선 베어러들을 설정하여 무선접속베어러를 설정하는 DRNC 무선 베어러 설정과정과;

상기 DRNC가 상기 이동통신 단말기로 RRC관련 UTRAN 모빌리티 인포메이션(UTRAN mobility information )을 전송하면 상기 이동통신 단말기가 무선베어러들의 정보를 검출하는 이동통신 단말기 무선정보검출과정과;

상기 이동통신 단말기와 상기 DRNC가 상기 무선베어러들의 정보에 따라 RLC 계층에서 무선베어러들을 설정한 후, 상기 NGSN으로 재배치 완료 메시지(Relocation Complete message)를 전송하여 무선 베어러 서비스를 시작하는 무선베어러서비스과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무손실 에스알엔에스 재배치 방법.
제 1항에 있어서, 상기 무선베어러 정보는 PDCP 시퀀스넘버(Sequence Number)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무손실 에스알엔에스 재배치 방법.
제 2항에 있어서, 상기 무선베어러 정보는, 상기 무선 접속 베어러에 매핑된 상기 무선 베어러당,

상기 RNC내에서 수신되어지도록 기대되는 다음 업링크 패킷(Uplink Packet)의 PDCP 시퀀스넘버(sequence number)(PDCP-SNU)와;

상기 이동통신 단말기 내에서 수신되어지도록 기대되는 다음 다운링크 패킷(downlink Packet)의 PDCP 시퀀스넘버(sequence number)(PDCP-SND)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선실 에스알엔에스 재배치 방법.