KR101249424B1 - 디지털 셀룰러 통신 네트워크에서 셀 당 비정상적인 호 해제 이벤트의 카운팅을 분산시키는 방법 - Google Patents

Abstract

본 방법은 디지털 셀룰러 통신 네트워크에서의 무선 링크 지연과 관련된 이벤트들에 대한 성능 측정들을 수집하기 위하여 기술되고, 상기 디지털 셀룰러 통신 네트워크는 이동 기기와 무선 액세스 네트워크 사이에 있는 다수의 무선 링크들의 활성 세트를 효과적으로 이용한다. 활성 세트의 무선 링크들은 서비스 중인 셀 내에서 그리고 각각의 무선 네트워크 제어기들에 의해 제어되는 인접 클러스터들에 속하는 하나 이상의 셀들을 향하여 설치된다. 다양한 제어기들은 서로 연결되어 코어 네트워크와 통신하는 활성 세트의 마스터로서, 또는 직접적으로 제어되는 무선 자원들을 관리하기 위한 그리고 무선 링크 설치 또는 제거에 이용되는 마스터로부터의 요구를 실행하기 위한 슬레이브로서 작용한다. 마스터 무선 제어기는 활성 세트로부터 특정 무선 링크 제거를 요청하기 위하여 슬레이브를 호출할 때 제거의 원인에 대한 소정의 정보를 또한 슬레이브로 보낸다. 슬레이브 무선 제어기는 상기 원인 정보를 수신할 때 특정 원인 및 무선 링크 제거가 요구된 특정 셀과 연관된 성능 측정 카운터를 증가시킨다. 그 효과로, 3GPP RNSAP 무선 링크 지연 요구 메시지는 지연의 "원인"을 특정하기 위하여 사용된 정보 엘리먼트를 포함하도록 업그레이드된다. 주기적으로 네트워크 사업자는 모든 카운터들을 복구하여 특정 무선 링크 장애 이벤트들을 특정 셀들과 연관시킬 수 있을 것이다.

Description

디지털 셀룰러 통신 네트워크에서 셀 당 비정상적인 호 해제 이벤트의 카운팅을 분산시키는 방법{METHOD TO DECENTRALIZE THE COUNTING OF ABNORMAL CALL RELEASE EVENTS ON A PER CELL BASE IN DIGITAL CELLULAR COMMUNICATION NETWORKS}

본 발명은 디지털 셀룰러 통신 네트워크 분야에 관한 것이고, 보다 정확하게는 무선 접속 네트워크와 그에 연결된 사용자 기기 사이의 다수의 무선 링크들을 예견하는 디지털 셀룰러 통신 네트워크에서 셀 당 비정상적인 호 해제 이벤트들의 카운팅을 분산시키는 방법에 관한 것이다.

약어의 리스트는 부록 1을 참조한다.

도 1a는 본 발명의 응용에 바람직한 환경(그러나 이에 국한되지는 않음)을 구성하는 UMTS 시스템의 일반적 다이어그램이다. 본 발명의 설명은 특정 네트워크 구조로 인하여 청구된 본 방법에 적합한 UMTS FDD 및 TDD 시스템에 대하여 제공될 것이나, 유사한 네트워크 구조를 사용하는, 예컨대 GSM과 같은 다른 종류의 이동 네트워크에도 쉽게 확장될 수 있다.

도 1a의 UMTS는 UTRAN(TS 25.401 참조)에 연결된 코어 네트워크(1)(TS 23.002 참조)를 포함하고, UTRAN은 무선을 통해 몇 개의 모바일 사용자 기기 UE에 연결된다. UTRAN 및 이용되는 UE들은 RNS(TS 23.110 참조)를 구성한다. UTRAN은 타입 2 및 타입 3을 가진 특정 개수의 무선 네트워크 제어기 RNC를 포함하고, 각각의 RNC는 UE와 인터페이싱되는 소위 노드 B 블록들(4, 5 및 6, 7)의 각각의 클러스터에 연결된다. 알려진 바와 같이, 모든 PLMN들은 인접 서비스 셀들로 분할된 지역에서 이용되고, 각각의 셀은 고정된 기지국의 무선 커버리지 구역(radio coverage area)에 대응한다. 하나 이상의 셀들은 노드 B를 구성한다. 2개의 RNC(2 및 3)는 lur 인터페이스(lur interface)에 의해 서로 연결되고, 다수의 lub 인터페이스(lub interface)에 의해 노드 B(4 내지 7)에 연결되며, lu 인터페이스(lu interface)를 통해 코어 네트워크(1)에 연결된다. 노드 B 및 UE들은 서로 Uu 무선 인터페이스를 통해 연결된다. Uu 인터페이스 상의 전송은 CDMA 기술에 기초하고, CDMA 기술은 동일한 시간 간격에서 동일한 주파수 대역으로 전송되나 코드 도메인에서 분할될 수 있는 다수의 신호들을 의미한다. 채택된 표준에 따라, CDMA 전송은 부가하여 TDMA 기술에 기초할 수 있다. TDMA 기술은 각각의 프레임이 고정된 개수의 타임슬롯들로 재분할되어 각각의 타임슬롯은 하나 이상의 CDMA 버스트를 운반하고 상이한 타임슬롯들은 상이한 사용자들에게 또는 대안적으로 공통 신호 채널의 파일럿들에게 할당될 수 있음을 의미한다.

도 1b에 기술된 예시적인 네트워크 구조를 참조하여, 코어 네트워크 CN은 회선 교환부 및 패킷 교환부를 포함한다. 회선 교환부는 PSTN(일반 전화 교환망; Public Switched Telephone Network)에 연결되는 반면, 패킷 교환부는 IP(인터넷 프로토콜) 네트워크에 연결된다. 회선 교환부는 MSC/VLR 네트워크 요소들을 포함하고, MSC/VLR 네트워크 요소들은 함께 네트워크에 의해 커버되는 지역 내에서 사 용자들이 배회하는 것을 허용한다. 패킷 교환부는 SGSN 및 GGSN으로 알려진 2개의 네트워크 요소들을 포함한다. SGSN은 MSC/VLR에 인터페이싱되고 패킷 교환 도메인에서 UE의 위치 정보를 얻기 위하여 HLR에 인터페이싱된다. S-RNC는 lu(CS) 인터페이스를 통해 MSC/VLR 블록에 인터페이싱되고, lu(PS) 인터페이스를 통해 SGSN 노드와 인터페이싱된다. SGSN 노드는 부가하여 Gn 인터페이스를 통해 GGSN 노드에 인터페이싱된다. GGSN 노드는 부가하여 Gi 인터페이스를 통해 IP 네트워크에 인터페이싱된다.

동작이 관련되는 한, RNC는 층 2(RLC, MAC) 및 층 3(RRC) 프로토콜 스택들을 책임지고, 코어 네트워크 및 제어된 노드 B들을 인터페이싱하기 위한 요구된 라인 프로토콜들을 책임진다. 노드 B는 층 1을 책임지고, UE들 및 RNC를 인터페이싱하기 위한 요구된 라인 프로토콜들을 책임진다. GSM과 달리, UMTS 시스템에서 UE와 무선 접속 네트워크 사이의 무선 접속은 하나 이상의 무선 링크를 사용할 수 있고, 무선 링크들 전체는 소위 "활성 세트(Active set)"를 구성하며, 그들이 허용하는 기능은 "소프트 핸드오버"에 또한 유용한 소위 "매크로 다이버시티(macro diversity)"이다. 매크로 다이버시티는 UE가 가장 효율적인 방식으로 모든 수신된 신호들을 결합하면서 다수의 링크들로부터의 수신을 이용하도록 한다. 연결 과정 동안에, 활성 세트를 구성하는 다수의 셀들은 UE 이동성을 따라 변화될 수 있다. 즉, UE 이동성을 따라, 소정의 셀들은 제거될 수 있고 다른 소정의 셀들은 부가될 수 있다. 예로서, 도 2는 처음에 셀 A에 연결되어 단지 하나의 셀(셀 A)에 의해 구성된 활성 세트를 갖고, 그 다음 셀 B를 부가하여 두 개의 셀(셀 A 및 셀 B)이 활성 세트가 되며, 최종적으로 셀 A를 셀 C로 대체하여 다시 두 개의 셀(셀 A 및 셀 C)이 활성 세트가 되는 UE의 경우를 도시한다. 셀 A가 제 1 RNC에 연결되고 셀 B 및 셀 C가 제 2 RNC에 연결되는 경우, 결국 UE는 단지 셀 A 및 셀 C에 연결되고, 간접적으로 제 1 RNC에 의해 관리되게 된다. 이 경우는 물론 어떠한 RNC 재배치도 중간에 일어나지 않는다면, 즉, 연결의 관리가 제 1 RNC로부터 제 2 RNC로 전달되지 않는다면 실제로 빈번히 일어나지 않는 동작을 적용한다.

다수 개의 셀들을 통해, 그리고 가능하게는 또한 다수의 노드 B들을 통해, 단지 하나의 RNC가 무선 연결을 제어하고 무선 연결의 제어를 유지 및 종료한다. 제어 RNC는 서비스 중인 RNC(Serving RNC; S-RNC)로 명명된 반면, 나머지 관련된 RNC들은 드리프트 RNC(Drift-RNC; D-RNC)로 명명된다. D-RNC는 직접적으로 제어되는 노드 B(들)의 자원들을 관리하고 이러한 노드 B들과 S-RNC 사이에서 정보를 전달하는 것을 책임진다. D-RNC는 lur 인터페이스를 통해 S-RNC와 통신한다. S-RNC는 활성 세트에 무선 링크들을 부가, 활성 세트로부터 무선 링크들을 제거 또는 대체하는 것을 결정하고, 코어 네트워크 쪽으로의 호출을 종료한다. 도 3은 도 1a의 UTRAN에 도 2의 예시를 적용하는 것을 나타내고, 이 경우 RNC(2)는 S-RNC로 기능하는 반면 RNC(3)는 D-RNC로 기능한다. 도 3의 시나리오에서, 활성 세트의 연결 및 인터페이스는 굵은 선으로 표시된다.

3GPP(3세대 파트너십 프로젝트)는 UMTS FDD 및 TDD 무선 접속 네트워크 표준화를 책임진다. 3GPP TS 25.423: "무선 접속 네트워크 기술분과; UTRAN lur 인터페이스 RNSAP 시그널링"은 무선 링크들을 부가 또는 제거하기 위하여 S-RNC와 D- RNC 사이의 lur 상에서 교환되는 메시지들을 정의하였고; 이러한 층 3 메시지들은 프로토콜 RNSAP를 따른다. RNSAP는 기본적인 인터-RNC 이동성 및 전용 채널(DCH) 트래픽 및 공통 채널(CCH) 트래픽 전송을 지원한다.

일반적으로, 모든 무선 접속 네트워크들은 트래픽 데이터를 수집하고, 트래픽 데이터는 사업자가 제공된 서비스 품질를 모니터링할 수 있게 하며 가능하다면 서비스 품질이 예상되는 만큼 좋지 않은 것으로 판단될 때 적절한 대책을 취할 수 있게 한다. 그러한 데이터 수집은 소위 성능 측정(PM; Performance Measurement) 카운터들에 의해, 즉, 이하와 같은 특정 트래픽 이벤트의 카운터들에 의해 수행된다.

- 무선 접속 시도 횟수

- 무선 접속 성공 횟수

- 무선 링크 장애 횟수

- 핸드오버 시도 횟수 등

특정 이벤트의 보고는 또한 특정 원인, 예컨대, "시그널링 접속을 위한", "패킷 호출을 위한" 또는 "회선 교환 호출을 위한" 무선 접속 시도 횟수를 참조하여 수행될 수 있다. PM 카운터에 의해 수집된 데이터는 다르게 보여질 수 없는 네트워크의 문제점들 또는 비효율성들을 두드러져 보이게 할 수 있다. 하드웨어 장애는 미리 예견될 때 특정 알람에 의해 즉시 시그널링될 수 있으나, 예컨대, 소프트웨어 버그 또는 최적 미달의 셀 플래닝은 명확한 알람 통지로 끝나지 않는다. 여기서, 단지 일정 양의 트래픽 데이터를 수집하고 소정의 사후 가공(post eleboration)을 수행한 이후에, 의미있는 결론이 도출될 수 있다. 이제, PM 카운터들은 실제로 상기와 같은 사후 가공을 허용하는 트래픽 이벤트들의 수집기이다. 따라서 상기와 같은 종류의 문제점들에 대하여 그것들은 사업자의 손에 네트워크를 제어하기 위한 효과적인 수단들을 남겨둔다. 그러나, PM 카운터가 효과적이기 위하여, 주어진 이벤트의 무수히 많음을 보고하는 것 뿐만 아니라 수집된 데이터가 채택된 경우의 정보를 보고하는 것도 중요하다. 이것은 특히 무선 링크 장애 이벤트들, 즉, 무선 링크의 해제를 야기하였던 이벤트들의 다수성 및 가능하게는 호출의 중단을 수집하는 PM 카운터들에 대해 사실이다. 이러한 경우들에 대하여, 사업자가 조사를 시작하고 결국 적절히 개입하기 위하여 영향을 받은 셀들을 아는 것은 매우 중요하다.

일반적으로, 제공된 지리적 정보가 보다 정확할수록, 보다 많은 메모리 요구조건들이 트래픽 데이터를 수집하는 네트워크 요소에 존재한다. PM 카운터들이 무선 링크 장애 이벤트들을 수집하는 경우에 거대한 양의 레코딩 메모리가 요구되기 때문에, 이러한 지리적 정보를 제공하는 것은 실제 표준화를 쉽게 감당할 수 없고, 그 결과 보고된 데이터의 효율성은 일반적으로 현저히 감소된다. 이러한 문제는 무선 연결의 해제로 종료되는 무선 링크 장애 이벤트들을 카운트하기 위하여 예견되는 메커니즘 사이의 상호작용으로부터 일어난다. 사실, 무선 링크의 제거가 반드시 무선 연결의 해제로 귀결되는 것은 아니라는 것을 지켜보는 것은 중요하다. 예컨대, 무선 링크는 보다 많은 무선 링크들을 카운트하는 활성 세트의 일부일 수 있거나, 보다 나은 수신 특성들을 제공하는 다른 무선 링크에 의해 대체될 수 있다. 그러나, D-RNC는 무선 연결이 무선 링크 제거 이후에 계속하여 활성 상태일지 또는 해제될지 결론내릴 방법이 없다.

TS 25.423에 의해 재현된 다음의 도 4, 도 5 및 도 6은 이러한 사실을 이해하는데 도움이 된다. 도 4는 성공적인 경우에 도 3의 lur 인터페이스 상의 무선 링크 제거 절차를 보여준다. 도 4를 참조하여, S-RNC는 RNSAP 무선_링크_제거_요구 메시지를 D-RNC로 보내고, D-RNC는 우선 성공적으로 UE와 셀 C 사이에 존재하는 무선 링크의 제거를 완료한 다음 무선_링크_제거_응답 메시지를 S-RNC로 다시 보낸다. UE와 셀 C 사이에 존재하는 무선 링크는 S-RNC에 의해 직접적으로 제거된다. 도 5는 RNSAP "무선_링크_제거_요구" 메시지의 내용을 보여주는 반면, 도 6은 "무선_링크_제거_응답" 메시지의 내용을 보여준다. 도 5를 참조하면, IE/그룹 명칭의 여러 보이스의 의미는 이하와 같이 열거된다.

- 메시지 타입은 보내지고 있는 메시지를 고유하게 식별한다.

- 트랜잭션 ID(Transaction ID)는 동일한 절차에 속하는 모든 메시지들을 연관시키기 위하여 사용된다. 동일한 절차에 속하는 메시지들은 동일한 트랜잭션 ID를 사용한다. 이러한 ID는 절차의 개시 피어(peer)에 의해 결정된다.

- RL ID는 UE에 연관된 하나의 RL에 대한 고유한 식별자(ID)이다.

도 5에 도시된 바와 같이, S-RNC에 의해 보내진 무선_링크_제거_요구 메시지는 무선 연결이 무선 링크 제거 이후에 계속하여 활성 상태일지 또는 해제될지에 대하여 D-RNC에 대한 어떠한 지시도 포함하지 않는다. 결론은 단지 S-RNC가 현재 무선 링크의 제거 다음의 무선 연결 해제 이벤트들의 개수를 카운트할 수 있다는 것이다. 이제, 앞서 설명한 바와 같이, 무선 링크의 제거는 불량하게 수신된 품질, 예컨대, 수신 노드 B에서 무선 링크에의 동기화 손실에 의해 트리거될 수 있다. 무선 연결의 해제로 귀결되는 업링크 동기화의 손실은 가능한 한 회피되어야 하는 비정상적인 이벤트로서 간주된다. 그것의 발생은 무선 커버리지 범위의 결여 또는 사업자에 의해 해결될 필요가 있는 예기치 않은 간섭의 존재를 나타낼 수 있다. 그러나 앞서 설명한 바와 같이, 사업자가 무선 링크 장애 원인으로 인하여 여러 번의 무선 연결 해제가 일어난 경우 적절한 조치를 취하기 위하여, 그러한 여러 번의 장애 이벤트가 발생한 셀 정체(identity)를 아는 것은 필수적이다. 수집된 데이터와 함께 필요한 지리적 정보를 제공하기 위하여, S-RNC는 직접적으로 제어되는 셀들, 즉 lub를 경유하여 S-RNC에 연결된 노드 B들에 속하는 셀들, 및 가능하다면 간접적으로 제어되는 셀들, 즉, lur을 경유하여 S-RNC에 연결된 노드 B들에 속하는 셀들의 개수만큼 많은 개수의, 무선 링크 장애로 인한 연결 해제를 위한 PM 카운터들을 저장하여야 한다. 직접적으로 제어되는 셀들의 셀 정체를 저장하는 것이 실행가능하고 일반적으로 수행됨에 반하여, 나머지 셀들의 정체를 저장하는 것은 그 수가 너무 많기 때문에 근본적으로 가능하지 않다. 소정의 수치를 제공하기 위하여, 평균적으로 RNC에 의해 직접적으로 관리되는 셀들의 개수는 약 1000개일 수 있고, RNC는 보통 상이한 RNC와 8개까지의 lur 연결을 가질 수 있으며, 따라서 이웃 RNC들의 셀 콘텍스트(context)를 레코딩하는 것은 PM 카운터의 개수를 1000에서 8000으로 증가시킬 것이다. 이것은 실제로 수행하기에는 확실히 번거롭고 값비싼 업무이며, 또한 순수한 카운팅이 아닌 다수의 부가 정보 필드를 고려하는 것은 무선 링크 장애로 인한 연결 해제 이벤트에 대한 각각의 PM 카운터에 연관된다.

적어도 3가지의 공지된 방법들이 이러한 이슈를 부분적으로 해결하기 위해 제안되었고, 그러한 방법들은 이하에서 기술된다. 제 1 방법은 D-RNC가 직접적으로 연결된 셀들 중 하나에서 검출된 무선 링크 장애의 통지를 다시 보고하고 있는 것으로 인하여 연결이 비정상적으로 해제되는 때마다 증가되는 바스킷 PM 카운터를 가진 S-RNC를 제공하는 것으로 이루어진다. 단점은 간접적으로 연결된 모든 가능한 셀들에 대해 고유한 PM 카운터를 갖는다면 영향을 받은 셀들의 지리적 위치에 대한 어떠한 정보도 제공될 수 없다는 것이다. 제 2 방법은 연결가능한 D-RNC들의 개수만큼 많은 수의 PM 카운터들을 S-RNC에서 정의하기 위하여, 연결된 D-RNC들 중 하나가 무선 링크 장애 이벤트의 지시를 다시 보고하고 있는 것으로 인하여 연결이 비정상적으로 해제될 때마다, 상기 D-RNC에 할당된 특정 PM 카운터가 따라서 증가할 것이라는 것이다. 이러한 방법에 의해 장애 이벤트가 어떤 RNC에서 일어났는지 알게 될지라도, 지리적 정보는 여전히 알려지지 않는다. 제 3 방법은 이웃의 제 1 링에 속하는, 간접적으로 연결된 가능한 셀들의 개수만큼 많은 수의 PM 카운터들을 S-RNC에서 정의하는 것이다. 이 경우 또한, PM 카운터의 개수가 증가함에도 불구하고 관심 셀의 정확한 지리적 위치가 항상 이용가능하지는 않다.

본 발명의 주요 목적은 종래 기술의 단점들을 극복하고, 수집 네트워크 주체에 대한 여분의 메모리 요구조건들을 요구하지 않으면서 이동 기기와 무선 접속 네트워크 사이의 다수의 무선 링크들을 이용하는 디지털 이동 무선 네트워크에서 무선 링크 장애로 인한 비정상적인 호 해제 이벤트들을 카운트하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 관련된 청구항들에 기재된 바와 같이, 무선 접속 네트워크와 그에 연결된 이동 기기 사이에 있는 다수의 무선 링크들을 이용하는 디지털 셀룰러 통신 네트워크들에서 무선 링크 제거와 관련된 이벤트들에 대한 성능 측정들을 수집하는 방법을 제공함으로써 상기 목적을 달성한다. 보다 정확하게는, 다수의 무선 링크는 서비스 중인 셀 내에서, 그리고 인접 클러스터들의 하나 이상의 셀들을 향하여 설치되고, 각각의 클러스터는 자신의 무선 제어기에 의해 제어되고, 상기 무선 제어기는 부가하여 인접 클러스터들의 하나 이상의 무선 제어기들에 연결되어, 코어 네트워크와 통신하는 다수의 무선 링크의 마스터로서 또는 직접적으로 제어되는 무선 자원들, 및 특유의 무선 링크를 설치 또는 제거하기 위해 이용된 마스터로부터의 요구들을 관리하기 위한 슬레이브로서 작용한다. 본 발명의 방법에 따르면, 마스터 무선 제어기는 소정의 다양한 원인들로 인하여 특정 무선 링크 제거를 요청하는 슬레이브 무선 제어기를 호출할 때 제거 원인의 속성을 슬레이브 무선 제어기에 알린다. 원인을 수신하면, 슬레이브 제어기는 그러한 원인에 특정되고 무선 링크 제거가 요구되는 셀에 특정된 내부 성능 카운터를 증가시킨다. 원인은 호 해제(호 중단/종료)의 발생 또는 미발생 표시로 특화된다. 호 해제는 접속 네트워크와 통신하기 위한 이동 기기에 할당된 자원들의 연합(pool)의 해제로서 의도된 것이다. 호 해제는 정상적일 수도 있고 비정상적일 수도 있다. 정상적인 호 해제는 예컨대 2개의 상호작용하는 부분들 중 하나로부터 자발적인 종료의 경우에 일어난다. 호들은 이동 기기의 활성 세트의 모든 무선 링크들의 장애 때문에 무선 접속 네트워크가 확실히 이동 기기와의 업링크 동기화를 놓쳤을 때 분명히 비정상적으로 종료된다. 호들은 또한 서비스 영역 내부의 과도한 트래픽으로 인하여 네트워크에 의해 비정상적으로 종료될 수도 있다.

본 발명의 목적을 달성하는 한 가지 방법은 무선_링크_제거_요구 메시지(마스터에 의해 슬레이브 무선 제어기로 통상적으로 보내짐)에 제거 요구의 "원인"을 포함하는 부가적인 정보 요소를 부가하는 것이다. 이러한 방법으로, 슬레이브 무선 제어기 그 자체는 이하와 같은 이벤트들을 카운팅하기 위하여 특정 셀 및 무선 링크 제거의 특정 "원인"에 연관된 PM 카운터를 증가시킬 수 있을 것이다.

- 이동 기기로부터 업링크 동기화의 손실에 대한 비정상적인 호 종료

- 호 중단없는 무선 링크 장애

- 정상적인 호 종료

- 서비스 영역 내에서 과도한 트래픽으로 인한 비정상적인 호 종료

- RAB 확립 장애로 인한, 호 종료를 수반하거나 수반하지 않는 무선 링크 제거(예컨대, 현재 존재하는 서비스에 부가적인 보이스/패킷 서비스에 대하여)

- 사업자의 재량에 따른 다른 원인들로 인한 무선 링크 제거

부가된 "원인" 정보의 결과로서, 사업자는 특정 지리적 영역에 특정 카운팅된 이벤트를 연관시킬 수 있을 것이고, 그 결과, 공지된 해결책들과는 달리, 의미있는 정보(sensible information)는 손실되지 않는다. 각각의 무선 제어기가 보통 직접적으로 연결된 모든 셀들의 콘텍스트(context)를 저장한다는 것을 고려하면, 이러한 해결책은 수집 네트워크 요소에서 어떠한 부가적인 메모리 요구조건들도 요구하지 않는다.

결과적으로, 본 발명의 다른 목적은 관련된 청구항에서 기재된 바와 같이, RNSAP 무선 링크 제거 요구 메시지가 제거 요구의 특정 원인을 포함한다는 것이다.

본 발명의 아이템은 UMTS FDD 시스템에 적합하나, 동일한 네트워크 구조 및 라인 인터페이스 상의 동일한 메시지 교환을 예견하는 TDD 모드로도 용이하게 확장될 수 있고, 두 개의 무선 제어기들(예컨대: RNC 또는 BSC) 사이의 직접 논리 연결을 예견하는 임의의 다른 시스템들에도 확장될 수 있다.

신규한 것으로 고려되는 본 발명의 특징들은 첨부된 청구범위의 특징을 사용하여 설명된다. 본 발명 및 그 이점들은 순수하게 비제한적이고 설명의 목적을 위하여 주어진 첨부 도면들과 관련된 실시예에 대한 이하의 설명을 참조하여 이해될 수 있다.

도 1a는 UMTS 시스템의 일반적인 다이어그램을 보여준다.

도 1b는 도 1a의 코어 네트워크의 일반적인 다이어그램을 보여준다.

도 2는 셀 A로부터 셀 C로 UE가 이동하는 동안 활성 무선 링크 세트 교환을 보여준다.

도 3은 도 1a의 UTRAN에 도 2의 예를 적용한 것을 굵은 선을 사용하여 강조한다.

도 4는 3GPP TS 25.423에 따른 도 3의 lur 인터페이스 상의 무선 링크 제거 절차의 성공적인 경우를 보여준다.

도 5는 3GPP TS 25.423에 따른 RNSAP 무선_링크_제거_요구 메시지의 내용을 보여준다.

도 6은 3GPP TS 25.423에 따른 무선_링크_제거_응답 메시지의 내용을 보여준다.

도 7은 도 1a 및 도 1b의 UMTS 네트워크에 사용되는 시그널링의 일반 프로토콜 구조를 도식적으로 보여준다.

도 8은 도 1a 및 도 1b의 UMTS 네트워크의 다양한 인터페이스에서 CS 및 PS 제어 평면 프로토콜 스택들을 보여준다.

도 9는 본 발명에 따른 RNSAP "무선_링크_제거_요구"의 내용을 보여준다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명은 UMTS 네트워크에 관한 선행 도면들의 설명에 도움이 된다. 네트워크는 인접한 서비스 셀들로 재분할된 지역 상에서 이용되고, 각각의 셀은 고정된 기지국의 무선 커버리지 구역에 대응한다. 하나 이상의 셀들은 소위 노드 B를 구성한다. 각각의 노드 B는 무선으로 복수 개의 UE에 연결된다. 보다 많은 인접 노드 B들이 물리적으로 RNC에 연결되고, RNC는 코어 네트워크에 연결된다.

도 7은 UMTS 네트워크에서 사용되는 시그널링의 일반 프로토콜 구조를 도식적으로 보여준다. 이러한 목적을 위하여, 네트워크는 Uu 및 lu 인터페이스에 의해 각각 한계가 정해진 UE, UTRAN 및 CN 부분들로 재분할된다(비록 도 7에는 도시되지 않았으나 UTRAN은 lur 및 lub 인터페이스를 포함함). 중첩된 비접속 층(Non-Access Stratum; NAS)과 함께 접속 층은 도시된 구조에서 볼 수 있다. 접속 층은 TS 25.41x에 정의된 lu 프로토콜들, TS 25.42x/TS 25.43x에 정의된 lur/lub 프로토콜들, 및 TS 25.2xx 및 25.3xx에서 정의된 무선 프로토콜들을 포함한다. 사용자 데이터 및 제어 정보는 접속 층의 무선 프로토콜들 및 lu 프로토콜들을 사용하여 CN 및 UE들 사이에 교환된다. 이러한 프로토콜들은 NAS 메시지들을 투명하게 전달하는 메커니즘들, 즉, 소위 직접 전송(DT; Direct Transfer) 절차들을 포함한다. NAS 층은 CM, MM, GMM, SMS 등과 같은 제어 특징을 다루기 위하여 보다 상위 레벨의 프로토콜들을 포함한다.

도 8은 도 1a 및 도 1b의 UMTS 네트워크에 참조되는 CS 및 PS 제어 평면의 주요 프로토콜 스택들을 보여준다. 도 8의 바닥에, UE, 노드 B, D-RNC, S-RNC, CN 및 각각의 인터페이스 Uu, lub, lur, lu [lu(CS), lu(PS)]가 도시된다. 제어 평면의 바닥 부분은 무선 프로토콜들 및 비접속 층의 프로토콜들이 있는 전송층(Transport Layer)을 포함한다. 전송층은 레벨 1(L1) 및 레벨 2(L2) 층들 및 ALCAP 부분을 포함한다. 제어 평면의 중앙 부분은 무선 프로토콜들을 포함한다. NAS 프로토콜들은 상부에 표시된다. 도 8을 참조하면, Uu 인터페이스 상의 전송 평면은 레벨 1(물리적) UTRA FDD 또는 TDD 모드 및 레벨 2 프로토콜들 MAC 및 RLC로 구성된다. lub, lur 및 lu 인터페이스들 상의 전송 평면은 사용자 평면에 대한 동일한 레벨 1로 구성된다. 사용자 평면은 데이터 스트림(들) 및 데이터 스트림(들)에 대한 데이터 베어러(Data Bearer)(들)를 포함한다. 각각의 데이터 스트림은 상기 인터페이스들에 대해 특정된 하나 이상의 프레임 프로토콜들에 의해 특성화된다. ATM 및 AAL2/AAL5는 프로토콜들을 시그널링하는, 특히 ALCAP에 의해 프로토콜들을 시그널링하는 층 2로서 사용된다.

표시된 무선 프로토콜들은 RRC, NBAP, RNSAP 및 RANAP이다. RRC는 UE와 UTRAN 사이의 제어 정보 전송을 위한 레벨 3 프로토콜로서 사용된다. RRC 메시지는 무선 링크(RL)를 설치, 변경 또는 해제하기 위해 요구되는 모든 정보를 운반하고, 무선 링크들은 그들의 페이로드(payload)에 보다 상위의 층 NAS 시그널링을 운반하고 RRC 연결된 모드로 UE 이동성을 가능하게 한다. NBAP는 lub 인터페이스 상에 층 3 프로토콜로서 사용된다. 그것은 공통 시그널링 또는 RNC와 노드 B들 사이의 전용 시그널링을 운반한다. RNSAP는 lur 인터페이스 상의 층 3 프로토콜로서 사용된다. 그것은 기본적인 인터-RNC 이동성 및 DCH 트래픽, 및 CCH 트래픽 전송을 지원한다. RANAP는 lu 인터페이스 상의 층 3 프로토콜로서 사용된다. 그것은 UTRAN과 코어 네트워크(1) 사이의 시그널링을 위하여 사용된다. RANAP는 lu 상에서 예컨대, 페이징, RAB (RAido Bearer; 무선 베어러) 관리, S-RNC 재배치, 보안 및 과부하 제어 및 NAS 시그널링 전송을 책임진다.

표시된 NAS 프로토콜들은 MM, GMM, SM 및 CM이다. MM 프로토콜은 UE 탈부착, 보안 기능 및 위치/라우팅 영역 업데이트와 같은 기능을 지원한다. SM은 PS 연결을 위하여 PDP 콘텍스트 활성화/비활성화를 지원한다. CM은 회선 교환 호 제어, 보충적 서비스 및 SMS를 지원하기 위해 사용된다. 그 외에도 RANAP 및 RRC는 UE들과 코어 네트워크 사이의 투명한 NAS 메시지 전송을 위한 직접 전송 절차들을 포함한다.

RNSAP가 본 발명과 가장 관련된 시그널링 부분이라면, 소정의 다른 논의들이 3GPP TS 25.423에 의해 도출된다. 예컨대, 부록 2에 보고된 표 1(섹션 7)은 기능들과 RNSAP 기본 절차들 사이의 매핑을 표시한다. 이러한 기능들 중에, 무선 링크 관리 및 전용 자원들에 대한 무선 링크 감독 측정들은 본 발명의 방법에 주요한 영향을 끼친다. 각각의 RNC(사용 또는 드리프트)는 직접적으로 인터페이싱된 노드 B에 속하는 셀과 관련된 무선 링크를 설치, 유지, 조사 및 종료하기 위하여 상기 기능들을 구성하는 절차들을 사용할 수 있다. 상기 무선 링크는 DCH 채널 상에 개별적으로 또는 동시에 보이스 및/또는 패킷 데이터 신호들을 운반하고 있다. 감독을 목적으로, 각각의 RNC는 성능 카운터들의 몇 가지 타입, 특히 연결된 셀들에서의 무선 링크 장애들에 사용되는 성능 카운터들을 저장하기에 충분한 수용능력을 갖고, 이러한 카운터들의 개수는 RNC에 직접적으로 인터페이싱되는 모든 노드 B들의 셀들의 총 개수와 같다. 앞서 언급한 바와 같이, 활성 세트의 개념을 도입할 때, 각각의 RNC는 UE와 하나 이상의 노드 B 사이에 있는 다수의 무선 링크의 마스터 또는 슬레이브로서 작용할 수 있다. 마스터 또는 슬레이브 RNC는 또한 각각 S-RNC 또는 D-RNC로 언급된다. 표 1에 개략된 RNSAP 절차들을 수행하기 위하여 두 가지 타입의 RNC 사이의 통신은 두 개의 네트워크 요소들 사이의 lur 인터페이스에 도움이 된다. 본 발명의 방법은 lur 인터페이스를 통한 통신 능력을 사용하여, D-RNC가 S-RNC에 의해 통신되는 원인과 연관된 각각의 이벤트를 카운트할 수 있도록 하고 D-RNC에 의해 직접적으로 제어되는 활성 세트의 무선 링크의 제거로 종료한다. 이러한 타입의 카운팅에 대한 원인에 대한 지식은 통상 활성 세트의 마스터의 기능을 하는 S-RNC에 의해서만 소유되나, 일단 관련 정보가 D-RNC로 전송되면, D-RNC는 셀 당 그리고 원인 당 카운터를 증가시킬 수 있다. 그 영향으로, 도 5에서 볼 수 있는 RNSAP "무선_링크_제거_요구" 메시지의 내용은 도 9에 표시된 바와 같이 업그레이드된다. 업그레이드된 메시지는 주로 IE/그룹 명칭 열의 "원인" 필드 및 그에 대응하는 메시지 라인 상에의 소정의 관련된 정보 요소들(Information Elements; IE)이 단지 부가된 것에 대해서 공지된 것과 상이하다. 해제 원인들 가운데 이하의 원인이 의미론 기술(Semantics Description) 열에서 예견될 수 있다.

- 원인 1): "UE의 측면에서 동기화의 확정적 손실로 인한 비정상적인 연결 해제"

- 원인 2): "연결 해제 없는 무선 링크 장애"

- 원인 3): "정상적 연결 해제"

- 원인 4): "과도한 트래픽으로 인한 비정상적 연결 해제"

- 원인 5): "RAB 확립 장애로 인한, 연결 해제가 수반된 또는 수반되지 않은 무선 링크 제거"

- 원인 6): "사업자 재량에 따른 다른 원인들로 인한 무선 링크 제거"

용어 "연결"은 예컨대, 회선 교환 또는 패킷 교환 모드(패킷 교환 모드는 전통적으로 무연결)에 따라서, 사용자에게 보이스 서비스 및/또는 페이로드 데이터 서비스 및/또는 시그널링을 제공하기 위하여 네트워크와 통신하도록 UE들에 할당된 무선 접속 네트워크 자원들의 풀로서 의도된다. 그 결과, 용어 "연결 해제"는 "호 해제"와 동의어일 수 있고, 여기서 "호"는 "보이스 호출" 또는 "패킷 호출"에 속할 수 있다.

수신된 제거 원인에 기초하여, D-RNC는 관련된 셀 콘텍스트를 참조하여 관련된 해제 원인에 대하여 관련된 PM 카운터를 증가시킬 수 있을 것이다. 특히, D-RNC가 S-RNC로부터 원인 1에 대한 무선_링크_제거_요구 메시지를 수신하는 경우에, 제거를 위해 요구된 무선 링크를 관리하고 있는 셀을 참조하여 관련된 PM 카운터를 증가시킨다. 하나보다 많은 셀들(예컨대, 활성 세트의 "M"개의 셀들)이 상기 연결을 관리하고 있는 경우에, D-RNC는 예컨대 활성 세트에서 인정된 마지막 셀 또는 전체 셀들을 선택할 수 있고, 그리하여 지시된 제거 원인에 대하여 각각 하나 또는 "M"개의 PM 카운터들을 증가시킨다. 동일한 과정이 나머지 원인들에 대해서도 일어난다.

주기적으로 네트워크 사업자는 전 세계의 UTRAN으로부터 모든 PM 카운터들을 복구하여, 특정 무선 링크 장애 이벤트들을 특정 지리적 영역(셀)에 연관시킬 수 있을 것이다.

부록 1: 사용된 약어

AS 접속 계층(Access Stratum)

ALCAP 접속 링크 제어 응용부(Access Link Control Application Part)

BSC 기지국 제어기(Base Station Controller)

CDMA 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access)

CCH 공통 채널(Common Channel)

CN 코어 네트워크(Core network)

CM 연결 관리(Connection Management)

CS 회선 교환(Circuit Switched)

DCH 전용 채널(Dedicated Channel)

D-RNG 드리프트 RNC (Drift RNC)

DT 직접 전송(Direct Transfer)

FDD 주파수 분할 듀플렉스(Frequency Division Duplex)

GGSN 게이트웨이 GPRS 지원 노드(Gateway GPRS Support Node)

GMM GPRS 이동성 관리(GPRS Mobility Management)

GSM 전 지구적 이동 통신 시스템(Global System for Mobile)

HLR 홈 위치 레지스터(Home Location Register)

IP 인터넷 프로토콜(Internet Protocol)

MAC 매체 접근 제어층(Medium Access Control layer)

MM 이동성 관리(Mobility Management)

NAS 비접속 계층(Non Access Stratum)

NBAP 노드 B 응용부(Node B Application Part)

NE 네트워크 요소(Network Element)

PDP 패킷 데이터 프로토콜(Packet Data Protocol)

PLMN 공중 육상 이동통신망(Public Land Mobile Network)

PM 성능 측정(Performance Measurements)

PS 패킷 교환(Packet Switched)

PSTN 일반 전화 교환망(Public Switched Telephone Network)

RAB 무선 접속 베어러(Radio Access Bearer)

RANAP 무선 접속 네트워크 응용부(Radio Access Network Part)

RLC 무선 링크 제어층(Radio Link Control layer)

RNC 무선망 제어기(Radio Network Controller)

RNS 무선망 서브시스템(Radio Network Subsystem)

RNSAP 무선망 서브시스템 응용부(Radio Network Subsystem Application Part)

RRC 무선 자원 제어층(Radio Resource Control layer)

SM 세션 관리(Session Management)

SMS 단문 메시지 서비스(Short Message Service)

SGSN 서빈 GPRS 지원 노드(Serving GPRS Support Node)

S-RNC 서빙 RNC(Serving RNC)

TDD 시간 분할 듀플렉스(Time Division Duplex)

TDMA 시간 분할 다중 접속(Time Division Multiple Access)

UE 사용자 기기(User Equipment)

UTRAN 범용 지상 무선 접속망(Universal Terrestrial Radio Access Network)

UMTS 범용 이동 지상 시스템(Universal Mobile Terrestrial System)

VLR 방문자 위치 레지스터(Visitor Location Register)

3GPP 3세대 파트너십 프로젝트(3rd Generation Partnership Project)

부록 2

표 1: 기능과 RNSAP 기본 절차들 간의 매핑

기능	기본 절차(들)
무선 링크 관리	a) 무선 링크 설치 b) 무선 링크 부가 c) 무선 링크 제거 d) 비동기식 무선 링크 재구성 e) 동기식 무선 링크 재구성 준비 f) 동기식 무선 링크 재구성 수행 g) 동기식 무선 링크 재구성 소거 h) 무선 링크 선매 i) 무선 링크 활성화 j) 무선 링크 파라미터 업데이트
물리적 채널 재구성	물리적 채널 재구성
무선 링크 감독	a) 무선 링크 장애 b) 무선 링크 복구
압축 모드 제어[FDD]	a) 무선 링크 설치 b) 무선 링크 부가 c) 압축 모드 명령 d) 비동기식 무선 링크 재구성 e) 동기식 무선 링크 재구성 준비 f) 동기식 무선 링크 재구성 수행 g) 동기식 무선 링크 재구성 소거
전용 자원에 대한 측정	a) 전용 측정 개시 b) 전용 측정 보고 c) 전용 측정 종료 d) 전용 측정 장애
DL 파워 드리프팅 교정 [FDD]	다운링크 파워 제어
DCH 비율 제어	a) 무선 링크 설치 b) 무선 링크 부가 c) 비동기식 무선 링크 재구성 d) 동기식 무선 링크 재구성 준비 e) 무선 링크 폭주
CCCH 신호 전송	a) 업링크 신호 전송 b) 다운링크 신호 전송
GERAN 신호 전송	a) GERAN 업링크 신호 전송 b) 다운링크 신호 전송
페이징	페이징
공통 전달 채널 자원 관리	a) 공통 전달 채널 자원 개시 b) 공통 전달 채널 자원 해제
재배치 실행	재배치 수행
일반 에러 상황 보고	에러 표시

공통 자원에 대한 측정	a) 공통 측정 개시 b) 공통 측정 보고 c) 공통 측정 종료 d) 공통 측정 장애
정보 교환	a) 정보 교환 개시 b) 정보 보고 c) 정보 교환 종료 d) 정보 교환 장애
DL 파워 타임슬롯 교정 [TDD]	다운링크 파워 타임슬롯 제어
리셋	리셋
UE 측정 전송 [TDD]	a) UE 측정 개시 b) UE 측정 보고 c) UE 측정 종료 d) UE 측정 장애
추적	a) lur 인보크 추적 b) lur 불활성화 추적

Claims (23)

1. 적어도 하나의 사용자 기기(UE)와 무선 접속 네트워크(UTRAN) 사이에 있는 다수의 무선 링크들의 활성 세트를 이용하는 디지털 셀룰러 통신 네트워크에서 무선 링크 제거와 관련된 이벤트들에 대한 성능 측정들을 수집하기 위한 방법으로서,

   상기 무선 링크들은 서빙 셀(노드 B, 셀 A) 내에서, 그리고 서로 연결된(lur) 각각의 무선 제어기들(S-RNC, D-RNC)에 의해 제어되는 인접 클러스터들에 속하는 하나 이상의 인접 셀들(노드 B, 셀 C)을 향하여 설치되어, 각각의 무선 제어기들(S-RNC, D-RNC)은 코어 네트워크(1)와 통신하는 상기 활성 세트의 마스터 무선 제어기(S-RNC)로서 또는 직접적으로 제어되는 무선 자원들을 관리하고 무선 링크 설치 또는 제거에 이용되는 상기 마스터 무선 제어기(S-RNC)로부터의 요구들을 실행하기 위한 슬레이브 무선 제어기(D-RNC)로서 역할하고,

   상기 마스터 무선 제어기(S-RNC)는 상기 활성 세트로부터 특정 무선 링크 제거를 요구하기 위해 슬레이브 무선 제어기(D-RNC)를 호출할 때 제거의 원인에 대한 정보를 상기 슬레이브 무선 제어기에 전송하고, 그리고

   상기 슬레이브 무선 제어기(D-RNC)는 상기 원인 정보를 수신할 때 특정 원인 및 상기 무선 링크 제거가 요구되는 특정 셀에 연관된 성능 측정 카운터를 증가시키는,

   성능 측정들을 수집하기 위한 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 원인 정보는 보이스 연결 및 패킷 연결 중 적어도 하나가 해제되는지 여부에 대한 표시를 포함하는,

   성능 측정들을 수집하기 위한 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 원인 정보는 연결된 상기 사용자 기기(UE)와의 동기화의 확정적 손실로 인한 비정상적인 연결 해제에 대한 표시를 포함하는,

   성능 측정들을 수집하기 위한 방법.
4. 제2항에 있어서,

   상기 원인 정보는 연결 해제없는 무선 링크 장애에 대한 표시를 포함하는,

   성능 측정들을 수집하기 위한 방법.
5. 제2항에 있어서,

   상기 원인 정보는 정상적인 연결 해제에 대한 표시를 포함하는,

   성능 측정들을 수집하기 위한 방법.
6. 제2항에 있어서,

   상기 원인 정보는 과도한 트래픽으로 인한 비정상적인 연결 해제에 대한 표시를 포함하는,

   성능 측정들을 수집하기 위한 방법.
7. 제2항에 있어서,

   상기 원인 정보는 RAB 확립 장애에 대한 표시를 포함하는,

   성능 측정들을 수집하기 위한 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 원인 정보는 무선 링크 제거 요구 메시지에 포함되는,

   성능 측정들을 수집하기 위한 방법.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 3GPP RNSAP 무선 링크 제거 요구 메시지의 내용을 포함하는 무선 링크 제거 요구 메시지를 수신하기 위한 장치로서,

    상기 무선 링크 제거 요구 메시지는 부가적으로 제거의 원인을 특정하기 위하여 사용되는 정보 요소를 포함하고,

    특정 원인 및 상기 무선 링크 제거가 요구되는 특정 셀에 연관된 성능 측정 카운터가 증가되는,

    무선 링크 제거 요구 메시지를 수신하기 위한 장치.
17. 제16항에 있어서,

    상기 제거의 원인에 관한 정보는 보이스 연결 및 패킷 연결 중 적어도 하나가 해제되는지 여부에 대한 표시를 포함하는,

    무선 링크 제거 요구 메시지를 수신하기 위한 장치.
18. 제17항에 있어서,

    상기 제거의 원인에 관한 정보는 연결된 사용자 기기(UE)와의 동기화의 확정적 손실로 인한 비정상적인 연결 해제에 대한 표시를 포함하는,

    무선 링크 제거 요구 메시지를 수신하기 위한 장치.
19. 제18항에 있어서,

    상기 제거의 원인에 관한 정보는 연결 해제 없는 무선 링크 장애에 대한 표시를 포함하는,

    무선 링크 제거 요구 메시지를 수신하기 위한 장치.
20. 제17항에 있어서,

    상기 제거의 원인에 관한 정보는 정상적인 연결 해제에 대한 표시를 포함하는,

    무선 링크 제거 요구 메시지를 수신하기 위한 장치.
21. 제17항에 있어서,

    상기 제거의 원인에 관한 정보는 과도한 트래픽으로 인한 비정상적인 연결 해제에 대한 표시를 포함하는,

    무선 링크 제거 요구 메시지를 수신하기 위한 장치.
22. 제17항에 있어서,

    상기 제거의 원인에 관한 정보는 RAB 확립 장애에 대한 표시를 포함하는,

    무선 링크 제거 요구 메시지를 수신하기 위한 장치.
23. 제16항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제거의 원인에 관한 정보는 무선 링크 제거 요구 메시지에 포함되는,

    무선 링크 제거 요구 메시지를 수신하기 위한 장치.

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