KR101430236B1 - 기지국, 그의 ｃｓ 폴백 지원 방법 및 시스템 정보 획득 방법 - Google Patents

기지국, 그의 ｃｓ 폴백 지원 방법 및 시스템 정보 획득 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 제1 망 기지국의 CS 폴백(Circuit Switch Fallback, CSFB) 지원 방법은 상기 제1 망 기지국의 주변에 위치하는 주변 제1 망 기지국에게 음성 호를 발신하는 단계, 상기 주변 제1 망 기지국으로부터 제2 망 셀에 대한 시스템 정보를 포함하는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 해제 메시지를 수신하는 단계, 단말이 상기 제2 망으로 천이될 필요가 있다고 판단하는 단계, 그리고 상기 단말에게 상기 제2 망 셀에 대한 시스템 정보를 포함하는 RRC 해제 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

기지국, 그의 ＣＳ 폴백 지원 방법 및 시스템 정보 획득 방법{BASE STATION, METHOD FOR SUPPORTING CS FALLBACK AND METHOD FOR OBTAINING SYSTEM INFORMATION OF THE SAME}
본 발명은 기지국, 그의 CS 폴백 지원 방법 및 시스템 정보 획득 방법에 관한 것이다.
이동 통신 기술의 발달에 따라 이종 네트워크, 예를 들면UTRAN(UMTS(Universal Mobile Telecommunications Systems) Terrestrial Radio Access Network)와 E-UTRAN(Evolved UTRAN)이 오버레이(overlay)될 수 있다.
E-UTRAN(이하, LTE(Long Term Evolution) 망과 혼용될 수 있다)은 패킷 데이터 전용 망이다. 이에 따라, 이종 네트워크 환경에서 음성 호가 발생하면, 음성 서비스는 VoIP(Voice over Internet Protocol) 또는 UTRAN(이하, 3G 망과 혼용될 수 있다)을 이용하여 제공될 수 있다. LTE 초기 단계에서는 단말이나 망에서 VoIP 서비스가 지원되지 않는 경우가 많다. 이에 따라, 음성 서비스는 대부분 3G 망을 통하여 제공될 수 있다.
이와 같이, 패킷 데이터 서비스는 LTE 망을 통하여 제공하고, 음성 서비스는 3G망을 통하여 제공하는 기술을 CSFB(Circuit Service FallBack)이라 한다. CSFB에 따르면, LTE를 지원하는 단말은 기본적으로 LTE 망에 캠핑 온(camping on) 되어 있으나, 음성 호가 발생한 경우에는 3G 망으로 천이하게 된다.
단말이 3G 망으로 천이하기 위하여, 단말 주변의 3G 셀 정보를 알아야 한다. 단말이 3G 망으로 신속하게 천이하기 위하여, 단말은 주변의 3G 셀 정보를 효율적으로 수집할 필요가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 기지국, 그의 CS 폴백 지원 방법 및 시스템 정보 획득 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따른 제1 망 기지국의 CS 폴백(Circuit Switch Fallback, CSFB) 지원 방법은 상기 제1 망 기지국의 주변에 위치하는 주변 제1 망 기지국에게 음성 호를 발신하는 단계, 상기 주변 제1 망 기지국으로부터 제2 망 셀에 대한 시스템 정보를 포함하는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 해제 메시지를 수신하는 단계, 단말이 상기 제2 망으로 천이될 필요가 있다고 판단하는 단계, 그리고 상기 단말에게 상기 제2 망 셀에 대한 시스템 정보를 포함하는 RRC 해제 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 판단하는 단계는 상기 단말로부터 음성 호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 판단하는 단계는 상기 단말이 목적지가 되는 음성 호 페이징을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 망 기지국은 펨토(femto) 기지국이고, 상기 주변 제1 망 기지국은 매크로(macro) 기지국일 수 있다.
상기 제1 망은 E-UTRAN(Evolved UMTS(Universal Mobile Telecommunications Systems) Terrestrial Radio Access Network)이고, 제2 망은 UTRAN일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 제1 망 기지국의 시스템 정보 획득 방법은 상기 제1 망 기지국의 주변에 위치하는 주변 제1 망 기지국에게 음성 호를 발신하는 단계, 상기 주변 제1 망 기지국으로부터 제2 망 셀에 대한 시스템 정보를 포함하는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 해제 메시지를 수신하는 단계, 그리고 상기 제2 망 셀에 대한 시스템 정보를 수집하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따른 기지국은 무선 신호를 송수신하는 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 부, 그리고 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 제1 망 기지국의 주변에 위치하는 주변 제1 망 기지국에게 음성 호를 발신하고, 상기 주변 제1 망 기지국으로부터 제2 망 셀에 대한 시스템 정보를 포함하는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 해제 메시지를 수신하며, 단말이 상기 제2 망으로 천이될 필요가 있다고 판단하면, 상기 단말에게 상기 제2 망 셀에 대한 시스템 정보를 포함하는 RRC 해제 메시지를 전송하도록 설정된다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 음성 호 발생 시에, 단말은 망 천이를 위한 주변 3G 셀 정보를 신속하게 획득할 수 있다. 이에 따라, 망 천이 속도를 높일 수 있다. 그리고, 펨토 기지국은 매크로 기지국으로부터 주변 3G 셀 정보를 획득하고, 이를 단말에게 전달할 수 있다. 이에 따라, 펨토 기지국의 부하를 줄일 수 있고, 자원 효율을 높일 수 있다.
도 1은 CSFB 과정의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크 환경이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 CS 폴백을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 적용될 수 있는 단말 및 기지국을 예시한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접속 노드(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNodeB), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접속 노드, 기지국, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 펨토 셀(Femto Cell)은 마이크로 셀(Micro Cell), 피코 셀(Pico Cell), 소형 셀, 초소형 셀 등을 지칭할 수 있다. 매크로 셀(Macro Cell)은 펨토 셀, 마이크로 셀, 피코 셀, 소형 셀 보다 커버리지가 큰 셀을 의미한다.
도 1은 CSFB 과정의 일 예를 나타내는 흐름도이다. 단말은 LTE 기술 및 3G 기술을 모두 지원하는 것을 가정한다.
도 1을 참고하면, 단말은 LTE 기지국에 캠핑 온(Camping On) 되어 있다(S100). 단말을 목적지로 하는 음성 호가 발생한 경우, 3G MSC(Mobile Switching Center)는 LTE 기지국을 통하여 단말에게 CS(Circuit Switch) 호 페이징을 전송한다(S110).
단말은 LTE 기지국에게 확장 서비스 요청(Extended Service Request) 메시지를 전송한다(S120). 확장 서비스 요청 메시지는 단말의 호 접속 시에 초기 랜덤 액세스 과정을 통해 무선 자원을 할당 받은 후, 호 처리 서비스를 요청하는 메시지이다.
이에 따라, 단말과 LTE 기지국 간에는 PS(Packet Switch) 호가 설정되고(S130), LTE 기지국은 단말에게 3G 망으로 천이할 것을 지시한다(S140). 이를 위하여, LTE 기지국은 단말에게 시스템 정보(System Information, SI)을 포함하는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 해제 메시지를 전송할 수 있다. 시스템 정보는 단말 주변의 3G 셀 정보를 포함할 수 있다.
단말은 3G 망으로 천이하고, LTE 기지국으로부터 수신한 시스템 정보에 포함된 주변 3G 셀 정보를 이용하여 CS 호 페이징에 대한 응답을 전송하며(S150), 단말과 3G 기지국 간에는 CS 호가 설정된다(S160).
이와 같이, 단말이 LTE 기지국으로부터 주변 3G 셀 정보를 수신하면, 단말은 3G 망으로 천이한 후 신속하게 3G 기지국에 접속할 수 있다.
LTE 기지국이 주변 3G 셀 정보를 수집하는 방법은, 예를 들면 RIM(Ran Information Management) 기법, 3G 망 스캐닝(scanning) 기법 및 수동 입력 기법 등이 있다.
RIM 기법에 따르면, 서로 다른 액세스 네트워크 간의 시스템 정보는 코어 네트워크를 통하여 교환될 수 있다. LTE 기지국이 RIM 기법을 이용하여 주변 3G 셀 정보를 수집하기 위해서는 LTE 기지국과 3G 기지국이 모두 RIM 기법을 지원해야 한다. 따라서, 3G 기지국이 RIM 기법을 지원하지 않는 경우, RIM 기법을 적용할 수 없는 문제점이 있다.
3G 망 스캐닝 기법에 따르면, LTE 기지국이 3G 망을 스캐닝하여 주변 3G 셀 정보를 획득할 수 있다. 이를 위하여, LTE 기지국에 추가 하드웨어가 탑재되어야 하는 문제가 있다.
수동 입력 기법은 주변 3G 셀 정보를 LTE 기지국에 수동으로 입력하는 방식이다. 이는 대규모 상용 서비스에 적합하지 않은 문제가 있다.
특히, 매크로 기지국의 커버리지 내에 다수의 펨토 기지국들이 존재하는 네트워크 환경에서, 각각의 펨토 기지국들이 주변 3G 셀 정보를 수집하는 데에는 어려움이 있다. 이에 따라, 펨토 기지국이 주변 3G 셀 정보를 효율적으로 획득하는 방법이 필요하다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 네트워크 환경이다.
도 2를 참고하면, 하나의 매크로 기지국(110)이 설치된 매크로 셀(100)의 커버리지 내에 복수의 펨토 기지국(210)이 설치된다. 펨토 기지국(210)은 각각 펨토 셀(200)의 커버리지를 갖는다. 펨토 셀(200)의 커버리지는 매크로 셀(100)의 커버리지와 중첩될 수 있다. 매크로 기지국(110)은 시스템 정보를 미리 수집하여 셀 플래닝(Cell Planning) 등에 운용할 수 있다. 시스템 정보는, 예를 들면 주변 3G 셀에 대한 시스템 정보를 포함할 수 있다. 펨토 기지국(210)은 자기 최적화(Self-Optimization) 기능에 따라 시스템 정보를 변경할 수 있다. 매크로 기지국(110) 또는 펨토 기지국(210)은 LTE 기술을 지원하는 LTE 기지국일 수 있다. 단말(220)은 LTE 기술 및 3G 기술을 모두 지원할 수 있다. 예를 들어, 단말(220)은 역호환성(backward compatibility)을 가지는 LTE 단말일 수 있다.
도시되어 있지 않으나, 매크로 기지국(110) 주변에는 적어도 하나의 3G 셀이 오버레이(overlay)될 수 있다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 CS 폴백을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참고하면, 펨토 기지국(210)은 주변에 위치하는 매크로 기지국(110)에게 음성 호를 발신한다(S300). 이를 위하여, 펨토 기지국(210)은 음성 호 기능을 지원할 수 있다.
매크로 기지국(110)은 시스템 정보를 포함하는 RRC 해제 메시지를 펨토 기지국(210)에게 전송한다(S310). 시스템 정보는 주변에 위치하는 3G 셀에 대한 시스템 정보를 포함할 수 있다. 매크로 기지국(110)은, 예를 들면 RIM(Ran Information Management) 방식, 3G 망 스캐닝 방식 및 수동 입력 방식을 이용하여 주변 3G 셀 정보를 미리 획득할 수 있다.
펨토 기지국(210)은 매크로 기지국(110)으로부터 수신한 시스템 정보에 기초하여 주변 3G 셀 정보를 수집한다(S320). 이를 위하여, 펨토 기지국(210)은 소정 기간 동안 또는 소정 횟수 이상 단계 S300 및 단계 S310을 반복하거나, 주기적으로 단계 S300 및 단계 S310을 수행할 수 있다.
펨토 기지국(210)은 단말(220)이 3G 망으로 천이될 필요가 있다고 판단하는 경우(S330), 단말(220)에게 3G 망으로의 천이를 지시한다(S340). 단말(220)에게 음성 서비스를 제공할 필요가 있는 경우, 펨토 기지국(210)은 단말(220)이 3G 망으로 천이될 필요가 있다고 판단할 수 있다. 예를 들어, 펨토 기지국(210)이 단말(220)로부터 음성 호를 수신하는 경우, 또는 단말(220)을 목적지로 하는 음성 호 페이징을 3G MSC(Mobile Switching Center)로부터 수신하는 경우, 펨토 기지국(210)은 단말(220)이 3G 망으로 천이될 필요가 있다고 판단할 수 있다. 그리고, 펨토 기지국(210)이 단말(220)에게 3G 망으로 천이할 것을 지시하기 위하여, 시스템 정보를 포함하는 RRC 해제 메시지를 전송할 수 있다. 시스템 정보는 펨토 기지국(210)이 매크로 기지국(110)으로부터 미리 수집한 주변 3G 셀에 대한 시스템 정보를 포함할 수 있다.
단말(220)은 3G 망으로 천이하고, RRC 메시지에 포함된 주변 3G 셀에 대한 시스템 정보를 이용하여 3G 기지국에 접속한다(S350). 이에 따라, 단말(220)은 3G 망을 통하여 음성 서비스를 제공 받을 수 있다.
이상에서는 펨토 기지국(210)이 매크로 기지국(110)으로부터 주변 3G 셀 정보를 수집하는 것을 예시하고 있다. 그러나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 매크로 기지국(110)이 주변의 다른 매크로 기지국에게 음성 호를 발신하여 주변 3G 셀 정보를 수집하거나, 펨토 기지국(210)이 주변의 다른 펨토 기지국에게 음성 호를 발신하여 주변 3G 셀 정보를 수집할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 적용될 수 있는 단말 및 기지국을 예시한다.
도 4를 참조하면, 이동 통신 시스템은 단말(400) 및 기지국(500)을 포함한다. 단말(400) 및 기지국(500)은 각각 프로세서(410, 510), 메모리(420, 520) 및 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 유닛(430, 530)을 포함한다. 프로세서(410, 510)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 특히, 단말(400)의 프로세서(410)뿐만 아니라 기지국(500)의 프로세서(510)도 음성 호 기능을 포함할 수 있다. 이에 따라, 기지국(500)은 주변 기지국에게 음성 호를 전송하거나, 주변 기지국으로부터의 음성 호를 수신하도록 설정될 수 있다. 메모리(420, 520)는 프로세서(410, 510)와 연결되고 프로세서(410, 510)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(430, 530)은 프로세서(410, 510)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 기지국(500) 및/또는 단말(400)은 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다. 기지국(500)은 매크로 기지국(110) 또는 펨토 기지국(210)일 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (9)

  1. 제1 망 기지국의 CS 폴백(Circuit Switch Fallback, CSFB) 지원 방법에 있어서,
    상기 제1 망 기지국의 주변에 위치하는 주변 제1 망 기지국에게 음성 호를 발신하는 단계,
    상기 주변 제1 망 기지국으로부터 제2 망 셀에 대한 시스템 정보를 포함하는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 해제 메시지를 수신하는 단계,
    단말이 상기 제2 망으로 천이될 필요가 있다고 판단하는 단계, 그리고
    상기 단말에게 상기 제2 망 셀에 대한 시스템 정보를 포함하는 RRC 해제 메시지를 전송하는 단계
    를 포함하는 CS 폴백 지원 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는
    상기 단말로부터 음성 호를 수신하는 단계
    를 포함하는 CS 폴백 지원 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는
    상기 단말이 목적지가 되는 음성 호 페이징을 수신하는 단계
    를 포함하는 CS 폴백 지원 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 망 기지국은 펨토(femto) 기지국이고, 상기 주변 제1 망 기지국은 매크로(macro) 기지국인 CS 폴백 지원 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 망은 E-UTRAN(Evolved UMTS(Universal Mobile Telecommunications Systems) Terrestrial Radio Access Network)이고, 제2 망은 UTRAN인 CS 폴백 지원 방법.
  6. 제1 망 기지국의 시스템 정보 획득 방법에 있어서,
    상기 제1 망 기지국의 주변에 위치하는 주변 제1 망 기지국에게 음성 호를 발신하는 단계,
    상기 주변 제1 망 기지국으로부터 제2 망 셀에 대한 시스템 정보를 포함하는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 해제 메시지를 수신하는 단계, 그리고
    상기 제2 망 셀에 대한 시스템 정보를 수집하는 단계
    를 포함하는 시스템 정보 획득 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 망 기지국은 펨토(femto) 기지국이고, 상기 주변 제1 망 기지국은 매크로(macro) 기지국인 시스템 정보 획득 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 망은 E-UTRAN(Evolved UMTS(Universal Mobile Telecommunications Systems) Terrestrial Radio Access Network)이고, 제2 망은 UTRAN인 시스템 정보 획득 방법.
  9. 무선 신호를 송수신하는 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 부, 그리고
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 제1 망 기지국의 주변에 위치하는 주변 제1 망 기지국에게 음성 호를 발신하고, 상기 주변 제1 망 기지국으로부터 제2 망 셀에 대한 시스템 정보를 포함하는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 해제 메시지를 수신하며, 단말이 상기 제2 망으로 천이될 필요가 있다고 판단하면, 상기 단말에게 상기 제2 망 셀에 대한 시스템 정보를 포함하는 RRC 해제 메시지를 전송하도록 설정되는 기지국.
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