KR101463084B1 - 이동통신망에서 음성 호 처리방법 및 그 기능을 구비한 기지국 장치 - Google Patents

이동통신망에서 음성 호 처리방법 및 그 기능을 구비한 기지국 장치 Download PDF

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Abstract

이동통신망에서 음성 호 처리방법 및 그 기능을 구비한 기지국 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 기지국은 이동통신망에서 셀 용량 부족으로 인한 음성 호 단절을 방지할 수 있으며, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 이동통신 방식에서의 VoLTE(Voice over LTE) 기반의 음성 서비스에 보다 유용하게 적용할 수 있다.

Description

이동통신망에서 음성 호 처리방법 및 그 기능을 구비한 기지국 장치{Method for Processing Voice Call on Mobile Communication Network and Base Station System thereof}
본 발명은 이동통신망에서 셀 용량 부족으로 인한 음성 호 단절을 방지하는 방법 및 그 기능을 구비한 기지국 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 이동통신 방식에서의 VoLTE(Voice over LTE) 기반의 음성 서비스에 관한 것이다.
기존 이동통신망에서의 음성 통신은 회선 교환(Circuit Switched) 방식에 의해 수행되었으나, 최근의 3GPP LTE(Long Term Evolution) 규약에서는 회선 교환 방식을 지원하지 않으므로 음성 서비스를 제공하기 위해서는 새로운 접근 방식이 필요하다.
1. LTE 망에서의 음성 서비스 지원
1.1. Circuit Switched Fall-Back (CSFB)
LTE 망 접속 중에, 단말기(UE)가 음성 발신호를 시도하거나 음성 착신호를 수신할 경우, LTE 망은 단말기(UE)에게 WCDMA(Wireless Code Division Multiple Access)의 3G 망이나 GSM의 2G 망으로 전환(Fall-Back) 하도록 지시하며, 단말기는 3G 또는 2G 망의 회선교환 망에서 음성 호 연결을 진행하는 방식이다. 즉, LTE 망은 패킷교환 서비스만 제공하며, 회선 교환 서비스가 필요한 음성 서비스는 회선 교환 망이 존재하는 3G 또는 2G 망에서 서비스 받도록 하는 방식이다. 즉, CSFB 방식에서 단말기는 LTE 망과 3G 망 또는 2G 망에 모두 접속할 수 있지만, 한 시점에서는 하나의 망에만 연결할 수 있다.
이 방안은 LTE 망, 3G 망 또는 2G 망에 IMS(IP Multimedia Subsystem) 기술을 적용할 필요가 없이 기존 회선교환 망을 그대로 사용할 수 있다는 점에서 아래 기술할 VoLTE/SRVCC 방식에 비해 장점을 지니고 있다. 또한, 이 기술을 적용할 경우, 단말기는 동시에 한가지 RAT(Radio Access Technology)만 지원하면 되므로, 아래 기술할 SVLTE 방식에 비해 단말기 구조나 전력 소모 등에서 장점을 갖게 된다.
반면에, 이 방안은 음성 서비스 연결을 위해서 LTE 망에서 3G 또는 2G 망으로 전환을 해야 하므로, 통화 연결이 되기까지의 시간이 많이 걸린다는 점과, 음성 호가 진행 중인 상태에서는 데이터 서비스가 LTE 망이 아닌 3G 또는 2G 망의 패킷 교환 망을 통해서 제공되기 때문에 LTE 망에 비해 상대적으로 저속의 서비스를 제공받는 단점이 있다.
1.2. Simultaneous Voice and LTE ( SVLTE )
SVLTE 방식은 음성 서비스는 2G나 3G의 회선교환 망에서 서비스되고 데이터는 LTE 망의 패킷교환 망에서 서비스된다는 점에서는 앞서 언급한 CSFB 기술과 동일한 방식이지만, 2G 또는 3G 회선교환 망에서의 음성 서비스와 LTE 망에서의 데이터 서비스가 동시에 제공된다는 점에서는 차이가 있다. 동시 서비스를 제공하기 위해서 단말기는 동시에 2개의 RAT에 대한 접속을 지원할 수 있어야 한다. 여기에는 이중 무선망 접속을 지원하기 위한 모든 하드웨어 및 소프트웨어적인 추가 및 변경이 포함된다.
SVLTE 방식은 CSFB 방식의 단점을 해결할 수 있지만, 단말기 구현이 복잡해지고 그에 따른 비용이 증가하고 전력 소모가 커지는 단점이 있다.
1.3. VoLTE ( Voice over LTE )와 SRVCC( Single Radio Voice Call Continuity )
우선, VoLTE는 패킷 교환 방식인 LTE 망을 통해서 음성 서비스를 제공할 수 있도록 하는 기술이다. 따라서 VoLTE 적용 시, 음성 서비스와 데이터 서비스를 모두 LTE 망을 통해 제공하는 것이 가능하다. VoLTE 방식은 음성 서비스를 위해 망을 전환할 필요가 없기 때문에 CSFB 방식의 단점을 해결할 수 있으며, 단말기는 동시에 2개의 무선 망을 지원할 필요가 없으므로 SVLTE의 단점을 피할 수 있다.
VoLTE는 기본적으로 패킷 교환 방식인 LTE 망에서 All-IP 기반의 Voice over IP 기술로 구현한 음성 및 영상 서비스이므로, 코어망(Core Network)이 IMS 네트워크로 구성되어야 한다.
LTE 망이 모든 지역에서 서비스가 제공되는 경우에는 VoLTE 서비스에 문제가 없지만, 그렇지 않을 경우에는 VoLTE로 음성 통화 중에 LTE 망 서비스 영역을 벗어나게 되는 상황에서 음성 통화를 유지하기 위한 방안이 필요하며, 그 기술이 SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity)이다.
SRVCC는 기본적으로 패킷교환 망인 LTE 망과 회선교환 망인 3G 망(또는 2G 망) 사이에서 음성 통화의 핸드 오버(Handover)를 가능하게 하는 기술이다. SRVCC를 적용하면 LTE 망의 서비스 범위가 제한적인 경우라도 VoLTE를 통한 음성 서비스를 제공하다가 통화가 끊어지는 문제점을 방지할 수 있다. 하지만, SRVCC를 도입하려면 LTE 망뿐 아니라 2G나 3G 회선교환 망도 IMS 연동을 해야 하고 양쪽 망 사이의 연결 인터페이스를 구축해야 하는 등의 망 업그레이드가 필요하다는 단점이 있다.
도 1은 LTE 망과 cdma2000 1x RTT망과의 SRVCC 구조(3GPP 표준문서, TS 23.216, Figure 5.2.1-1에서 인용)의 예이고, 도 2는 LTE 망과 WCDMA/GSM 망 사이의 SRVCC 구조(3GPP 표준문서, TS 23.216, Figure 5.2.2-1에서 인용)를 도시한 도면이다.
2. LTE 망에서 VoLTE 음성 서비스의 단절이 발생하는 경우
일반적으로, 아래와 같은 경우에 VoLTE 음성 호가 끊어지는 문제를 예상해 볼 수 있다.
2.1. SRVCC 가 지원되지 않는 LTE 망에서 VoLTE 음성 호 중에 이동하는 경우
SRVCC가 지원되지 않는 LTE 망에서 VoLTE 음성 호 서비스를 받고 있는 단말기가 LTE 서비스 영역 밖으로 이동한 경우, 음성 호를 지원하는 회선교환 망으로 핸드오버할 수 없으므로 음성 호가 단절된다.
2.2. eNB 용량의 여유가 없는 상황에서 VoLTE 호를 요청하는 경우
앞서 언급한 경우와 달리 사용자가 이동하지 않고 LTE 망 내에서 VoLTE 음성 통화를 시도할 경우라도, 기지국(eNB, evolved Node-B)의 용량 부족으로 인한 음성 호 서비스의 단절이 발생할 수 있다. 이런 상황은 LTE 망이 SRVCC를 지원하는지 여부와 무관하게 발생한다.
일반적으로 기지국은 RRC(Radio Resource Control) 연결 절차에서 셀(Cell)의 부하 상황 및 최대 연결 개수 등을 기준으로 접속 허용 여부를 1차 판단한다. 그 이후 데이터 기지국은 무선 베어러(DRB: Data Radio Bearer)의 할당 과정에서 자원 사용 현황과 비교해서 새로 요청하는 서비스 자원을 할당할 수 있을지 여부에 대한 판단을 하게 된다.
그런데, RRC 연결 절차에서, 기지국은 VoLTE 호를 연결하기 위한 접속인지 여부를 확인할 수가 없으며, 해당 사용자가 VoLTE 서비스를 받게 되는지 여부를 판단하기 위해서는 Dedicated EPS Bearer가 할당되는 시점까지 기다려야 한다. 따라서, 셀이 연결 가능한 단말기 수만큼 이미 서비스 중인 상황인 경우, 기존의 접속 허용 판정 방식을 따르는 기지국은 새로운 접속 시도에 대해 거절(Reject) 또는 리디렉션(Redirection) 등의 절차를 수행하게 할 수 밖에 없고, VoLTE 호를 위한 별도의 처리를 해줄 수가 없다.
다시 말해, Busy 상태의 LTE 기지국은 접속허용 정책에 따라 새로운 단말기의 접속 요청을 거절하거나 다른 LTE 주파수나 2G 또는 3G 망으로 전환해서 접속하도록 단말기에게 지시하게 된다. 이때, 해당 단말기가 VoLTE 서비스를 시도한 경우라면, 음성 호 셋업 절차를 진행하는 도중에 다른 셀로 이동하게 되므로 음성 호 절단이 발생하게 되며, 다른 주파수의 LTE 셀이나 3G 또는 2G 망으로 전환한 후 다시 음성 호 시도를 하게 되므로 CSFB에서와 같은 음성 호 지연 문제도 발생하게 된다.
본 발명의 목적은, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 이동통신 방식에서의 VoLTE(Voice over LTE) 기반의 음성 서비스를 제공하는 기지국에서 셀 용량 부족으로 인한 음성 호 단절을 방지하는 방법 및 그 기능을 구비한 기지국 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기지국(eNB)에서 RRC 연결 요청에 대한 접속 허용(Admission Control) 절차 중, 접속자 수에 대한 제한을 유연하게 변경하는 것을 주요 내용으로 하며, VoLTE 호를 판정하는 시점 및 방식, 그리고 이 방법을 적용하기 위한 LTE 망의 주파수 구성 방식으로 이루어져 있다.
기지국은 새롭게 유입되는 호를 언제나 접속 허용할 수 있도록 예약 자원을 할당하고, VoLTE 호 또는 데이터 호에 대해서 호 유형별로 할당이 보장되는 최대값을 설정할 수 있다. 이에 따라, 셀(Cell)이 Busy 상태가 되어 예약 자원 영역을 사용해야 할 상황이 되면, 기지국은 설정된 정책에 따라 서비스 중인 호 중에서 기준 값을 초과하는 호 유형을 우선적으로 셀에서 내보냄으로써 셀 부하 상황을 정상 상태로 낮추고, 이를 통해 다시 새롭게 유입되는 호를 받아줄 수 있는 자원 상황을 만들 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 이동통신망에서 음성 호 처리방법은, 기지국이 서비스를 제공 중에 새로운 단말기로부터 RRC 연결요청을 받으면, Ntcu < Nmtu를 판단하되, 상기 Ntcu는 현재 연결된 전체 사용자 수이고, 상기 Nmtu는 최대 접속 사용자 수인 제1 단계; 상기 제1 단계의 판단결과, Ntcu ≥ Nmtu 이면, 상기 기지국이 상기 RRC 연결요청에 대해 거절하거나 리디렉션(Redirection) 처리를 수행하고 호 연결을 셋업(Set Up)하지 않고 마무리하는 제2 단계; 및 상기 제1 단계의 판단결과, Ntcu < Nmtu 이면, 상기 기지국이 상기 RRC 연결요청된 호에 대해 셋업 과정을 진행하여 호 연결함과 동시에, 상기 현재 연결된 전체 사용자 중 하나를 다른 셀로 핸드오버하거나 리디렉션함으로써 자원을 재조정하는 제3 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제3 단계의 자원 재조정은 Ntcu < Ntrc 인 경우에 수행하지 않되, 여기서 상기 Ntrc는 기 설정된 기준 값이다. 상기 기준 값(Ntrc)은 상기 최대 접속 사용자 수(Nmtu)에서 예약 자원의 사용자 수(Nrr , the number of Reserved Resource)를 뺀 값이 바람직하다.
실시 예에 따라, 상기 제3 단계의 자원 재조정은, Ntrc ≤ Ntcu < Nmtu에 해당하면서 상기 기지국의 동작모드가 '데이터보장 할당모드'인 경우에, 상기 기지국이 상기 현재 연결된 전체 사용자를 VoLTE 서비스 호와 VoLTE 서비스가 아닌 호로 구분하는 단계; 상기 기지국이 Ncnvu > Ngnvc 인지 여부를 판단하되, 상기 Ncnvu는 '현재 연결되어 있는 VoLTE가 아닌 사용자의 수'이고, 상기 Ngnvc는 'VoLTE가 아닌 호의 보장된 사용자 수'인 단계; 및 만약, Ncnvu > Ngnvc인 경우라면, 상기 기지국이 VoLTE가 아닌 호 중에서 우선 순위가 낮은 한 호를 선택한 다음, 상기 선택된 VoLTE가 아닌 호를 다른 주파수의 LTE 셀로 블라인드 핸드오버를 진행하거나, 중첩된 3G 또는 2G 망으로 리디렉션을 진행하는 단계를 포함할 수 있다.
만약, Ncnvu ≤ Ngnvc인 경우라면, 상기 기지국이 VoLTE 서비스가 진행 중인 호 중에서 하나를 선택하는 단계; 현재 망이 SRVCC를 지원하는 LTE 망이면, 상기 기지국이 상기 선택된 VoLTE 서비스가 진행 중인 호를 다른 주파수의 LTE 셀로 블라인드 핸드오버를 진행하거나, 중첩된 3G 또는 2G 망으로 블라인드 방식의 RAT(Radio Access Technology)간 핸드오버(Inter-RAT handover)를 진행하는 단계; 및 만약, 현재 망이 SRVCC를 지원하지 않는 LTE 망이면, 상기 기지국이 상기 선택된 VoLTE 서비스가 진행 중인 호를 다른 주파수의 LTE 셀로 블라인드 핸드오버를 진행하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 상기 제3 단계의 자원 재조정은, Ntrc ≤ Ntcu < Nmtu에 해당하면서 상기 기지국의 동작모드가 'VoLTE 보장 할당모드'인 경우에, 상기 기지국이 Ncvu > Ngvc인지 여부를 판단하되, 상기 Ncvu는 '현재 연결되어 있는 VoLTE 사용자 수'이고, 상기 Ngvc는 'VoLTE 호의 보장된 사용자 수'이다.
Ncvu > Ngvc이면 상기 기지국이 VoLTE 서비스가 진행 중인 호 중 하나를 선택하고, 만약 Ncvu ≤ Ngvc인 경우라면 상기 기지국이 VoLTE가 아닌 호 중에서 우선 순위가 낮은 한 호를 선택하게 된다. VoLTE 서비스가 진행 중인 호를 선택한 경우의 처리는 상기 Ncnvu ≤ Ngnvc인 경우에서와 동일하고, VoLTE가 아닌 호를 선택한 경우의 처리는 상기 Ncnvu > Ngnvc인 경우에서와 동일하다.
본 발명에 의하면, 기지국은 새롭게 유입되는 호를 언제나 접속 허용할 수 있도록 예약 자원을 할당하고, VoLTE 호 또는 데이터 호에 대해서 호 유형별로 할당이 보장되는 최대값을 설정할 수 있다. 그 과정에서, 기준 값을 초과함을 이유로 VoLTE 호 유형을 셀에서 내보내더라도 핸드오버를 진행함으로써 서비스 중인 VoLTE 호가 끊어지지 않도록 할 수 있다.
결과적으로, 본 발명에 의하면, 기지국의 해당 셀은 VoLTE 호를 할당할 수 있는 자원을 항상 확보하고 있기 때문에 VoLTE 호가 셋 업(Set Up) 도중에 끊어지는 문제가 발생하지 않으며, 다른 주파수 밴드의 셀로 보내는 경우에도 핸드오버 방식으로 전환되기 때문에 CSFB 등에서와 같은 음성 호 지연 문제를 해결할 수 있다.
도 1은 LTE 망과 cdma2000 1x RTT망과의 SRVCC 구조를 도시한 도면,
도 2는 LTE 망과 WCDMA/GSM 망 사이의 SRVCC 구조를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 VoLTE 음성 호 처리방법의 설명에 제공되는 도면,
도 4는 도 3에 따른 기지국의 자원 조정 방법의 설명에 제공되는 흐름도(데이터보장 할당모드), 그리고
도 5는 도 3에 따른 기지국의 자원 조정 방법의 설명에 제공되는 흐름도(VoLTE보장 할당모드)이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 이동통신 방식에서의 VoLTE(Voice over LTE) 기반의 음성 서비스를 제공하는 기지국에서 이루어진다.
본 발명의 음성 호 제공방법은 LTE 기지국(30)에 의해 수행된다. 기지국(30)은 매크로 셀(Macro Cell)을 형성할 수도 있고, 소위 피코 셀(Pico Cell) 또는 펨토셀(Femto Cell)로 불리는 스몰 셀(Small Cell)을 형성할 수도 있다. 매크로 셀(또는 스몰 셀)의 배치와 구성은 기본적으로 주파수간 하드 핸드오버가 가능한 환경을 전제한다. 예컨대, 다음과 같은 망 배치 또는 구성이 해당할 수 있다.
우선, 서비스 중인 LTE 망이 SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity)를 지원하지 않지만 LTE 망이 복수 개의 주파수를 사용하는 경우이다. 예컨대, (1) 하나의 기지국에 의해 형성된 제1 주파수를 사용하는 LTE 매크로셀과 제2 주파수를 사용하는 LTE 매크로 셀이 중첩적으로 배치된 경우와, (2) 서로 다른 기지국에 의해 형성된 제1 주파수를 사용하는 LTE 매크로셀과 제2 주파수를 사용하는 LTE 매크로 셀의 일부가 상호 중첩되어 배치된 경우와, (3) 제1 주파수를 사용하는 LTE 매크로셀과 제2 주파수를 사용하는 스몰 셀이 전체 또는 일부가 상호 중첩되어 배치된 경우와, (3) 하나의 기지국에 의해 형성된 제1 주파수를 사용하는 LTE 스몰 셀과 제2 주파수를 사용하는 LTE 스몰 셀이 중첩적으로 배치된 경우와, (4) 서로 다른 기지국에 의해 형성된 제1 주파수를 사용하는 LTE 스몰 셀과 제2 주파수를 사용하는 LTE 스몰 셀의 일부가 상호 중첩되어 배치된 경우가 모두 해당할 수 있다. 용량 부족으로 인한 문제는 대용량의 매크로 셀보다는 소용량의 스몰 셀에서 쉽게 발생할 수 있으므로, 본 발명의 방법은 스몰 셀에서의 자원 부족으로 인한 VoLTE 호 끊김을 방지하기에 더 적합하고 유용할 수 있다.
만약 서비스 중인 LTE 망이 SRVCC를 지원하는 LTE 망이면서 LTE 주파수 밴드가 하나일 경우이다. 이 경우, (5) LTE 셀에는 SRVCC에 따라 음성 호 핸드오버를 수행할 수 있는 3G 망의 셀 또는 2G 망의 셀이 중첩되어 있어야 한다.
한편, 본 발명의 LTE 기지국(30)은 VoLTE 음성 호를 위한 자원 할당 정책을 '데이터보장 할당모드'와 'VOLTE 보장 할당모드' 중에서 설정할 수 있다. '데이터보장 할당모드'에서는 해당 셀에서 VoLTE 음성 호가 아닌 데이터 호를 일정 개수까지만 보장하고 나머지는 VoLTE 호에 우선적으로 할당하는 방식이다. 이에 반해, VoLTE 보장 할당모드'는 VoLTE 호를 일정 개수 범위까지만 보장하여 할당하고 나머지는 데이터 호에 우선적으로 할당하는 방식이다. 본 발명의 음성 호 처리방법도 기본적으로 이러한 모드 기반에 따라 수행된다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 기지국(30)의 음성 호 처리방법을 설명한다. 설명의 편리를 위해, 우선 이하에서 사용되는 각종 기호를 다음의 표 1를 이용하여 설명한다.
기호 설명
Nmtu 최대 접속 사용자 수
(the Maximum number of Total User)
Nrr 예약 자원의 사용자 수
(the number of Reserved Resource)
Ngvc VoLTE 호의 보장된 사용자 수
(the Guaranteed number of VoLTE Call)
Ngnvc VoLTE가 아닌 호의 보장된 사용자 수
(the Guaranteed number of Non-VoLTE Call)
Ntrc 블라인드 핸드오버나 리디렉션 절차를 시작하는 기준 값
(the number of Threshold for Resolving Congestion)
Ntrc = Nmtu - Nrr (단, Ntrc > Ngvc ≥ 1, And Ntrc > Ngnvc ≥ 1)
Ntcu 현재 연결되어 있는 전체 사용자 수
(the Total number of Connected User)
Ncvu 현재 연결되어 있는 VoLTE 사용자 수
(the number of Connected VoLTE User)
Ncnvu 현재 연결되어 있는 VoLTE가 아닌 사용자 수
(the number of Connected Non-VoLTE User)
[음성 호 처리방법: 도 3]
도 3의 절차는 새롭게 접속을 시도하는 단말기(10)로부터의 RRC 연결요청을 받으면서 개시되어, 해당 접속 시도한 호를 어떻게 처리할 것인가를 우선 판단하는 과정이다.
<1. 새로운 호의 연결요청에 따른 판단: S301 ~ S305>
도 3을 참조하면, 서비스 중인 기지국(30)은 현재 연결된 전체 사용자 수(Ntcu)를 파악하고 관리할 수 있다(S301).
기지국(30)이 새로운 단말기(10)로부터 RRC 연결요청(RRC Connection Request) 메시지를 수신하면(S303), 현재 연결된 전체 사용자 수(Ntcu)가 최대 접속 사용자 수(Nmtu) 보다 작은지 여부(Ntcu < Nmtu)를 판단한다(S305).
<2: Ntcu ≥ Nmtu인 경우: S307>
S305 단계의 판단결과, 만약 현재 연결된 전체 사용자 수(Ntcu)가 최대 접속 사용자 수(Nmtu)와 같거나 크다면(Ntcu ≥ Nmtu), 이미 임계치 이상의 서비스를 제공 중인 것이므로 기지국(30)은 새로 RRC 연결 요청한 호를 거절(Reject)하거나 리디렉션(Redirection) 시킨다(S307).
<3: Ntcu < Nmtu 인 경우: S309 ~ S313>
S305 단계의 판단결과, 현재 연결된 전체 사용자 수(Ntcu)가 최대 접속 사용자 수(Nmtu)보다 작으면, 기지국(30)은 새로 RRC 연결 요청한 호에 대하여 셋 업(Set Up) 프로세서를 진행한다. 다시 말해, RRC 연결 셋업(RRC Connection Setup) 메시지를 단말기(10)에게 제공하고, 단말기(10)로부터 RRC 연결 셋업 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지를 수신함으로써 셋업 과정을 처리한다(S309, S311). 이후에 셋업과정을 마무리 한 호에 대한 처리는 서비스 내용 등에 따라 일반적으로 정해진 방식에 따라 진행된다.
<3의 1: 기존 서비스 호를 대상으로 자원 재조정: S313>
S305 단계의 판단결과 Ntcu < Nmtu 에 해당하여 위의 <3>을 수행하는 경우에, 새로 접속한 호에 대하여 셋 업 과정을 진행하는 것과 병렬적으로, 본 발명의 기지국(30)은 기존에 연결되어 서비스 중인 호, 즉 Ntcu에 포함된 현재 연결된 전체 사용자에 대한 자원 재조정을 수행하며, 이에 대하여는 다음의 두 가지로 구분하여 처리한다.
우선, 현재 연결된 전체 사용자 수(Ntcu)가 기준 값 미만(Ntcu < Ntrc)인 경우라면 자원의 여유가 많은 것이므로, 기지국(30)은 기존 서비스 중인 호에 대한 다른 처리를 행하지 아니하고 기존의 자원 분배를 유지한다. 앞서 설명한 것처럼, S303 단계에서 새로 연결 요청된 호에 대한 처리는 이러한 판단과 무관하게 별개로 진행된다.
여기서, 기준 값(Ntrc)은 앞서 표 1에서 설명한 바와 같이 블라인드 핸드오버나 리디렉션 절차를 시작 여부를 판단하기 위한 기준이 되는 값으로서 최대 접속 사용자 수(Nmtu)에서 예약 자원의 사용자 수(Nrr , the number of Reserved Resource)를 뺀 값으로 정할 수 있다. 당연히 기준 값(Ntrc)은 최대 접속 사용자 수(Nmtu)보다 작은 값이다.
그러나, 만약 현재 연결된 전체 사용자 수(Ntcu)가 최대 접속 사용자 수(Nmtu) 보다는 적지만 기준 값(Ntrc) 보다는 크거나 같은 경우(Ntrc ≤ Ntcu < Nmtu)라면, 시스템 자원의 여유가 많지는 않으나 최대 예약 자원의 사용자 수(Nrr) 범위 내에서 조정 가능한 상태임을 나타낸다. 이 경우, 본 발명의 기지국(30)은 S303단계에서 새로 연결을 요청한 호에 대하여 도 3의 S309 단계 이후의 절차를 수행함으로써 셋 업을 개시하여 호 서비스를 제공하는 것과 별개로, 기존 서비스 중인 호를 대상으로 아래에서 설명되는 도 4 및 도 5의 자원 재조정과정을 수행한다.
도 4와 도 5는 도 3에 따른 기지국의 자원 조정 방법의 설명에 제공되는 흐름도로서, 도 3의 S313 단계 중에서도 현재 연결된 전체 사용자 수(Ntcu)가 최대 접속 사용자 수(Nmtu) 보다는 적지만 기준 값(Ntrc) 보다는 크거나 같은 경우(Ntrc ≤ Ntcu < Nmtu)의 처리방법에 대한 것이다. 그 중에서도, 도 4는 데이터보장 할당모드에 대한 것이고, 도 5는 VoLTE보장 할당모드에 대한 것이다.
[데이터보장 할당모드인 경우: 도 4]
도 4는, 현재 연결된 전체 사용자 수(Ntcu)가 최대 접속 사용자 수(Nmtu) 보다는 적고, 하지만 현재 연결된 전체 사용자 수(Ntcu)가 기준 값(Ntrc) 보다는 크거나 같은 경우(Ntrc ≤ Ntcu < Nmtu)에 해당하면서, 기지국(30)의 동작모드가 '데이터보장 할당모드'인 경우의 처리에 관한 것이다. 기지국(30)은 새로 요청된 호의 셋 업과정을 개시함과 더불어 아래에서 설명되는 방법에 따라 기존에 서비스 중인 호 중에 하나를 핸드오버하거나 리디렉션 등의 방법으로 다른 셀로 전환시키게 된다.
<VoLTE 호와 VoLTE가 아닌 호 구분: S401>
데이터보장 할당모드로 동작 중인 기지국(30)은 VoLTE 호 판정 조건에 따라 기존에 연결되어 서비스 중인 호들을 VoLTE 서비스가 진행 중인 호와 VoLTE가 아닌 호로 구분한다.
서비스 중인 호가 VoLTE 호인지 여부의 판단은 RRC 연결 이후 기준시간 Tvs(time margin for VoLTE Setup)가 경과했거나 또는 전용 EPS(Evolved Packed System) 베어러(Dedicated EPS Bearer)가 할당된 호를 대상으로 하며, 기지국(30)은 호별로 할당되어 있는 데이터 무선 베어러(DRB: Data Radio Bearer)의 QoS 정보를 기준으로 VoLTE 호와 데이터 호를 구분한다.
할당된 데이터 무선 베어러(DRB)의 QCI(Qos Class Identifier) 정보를 기준으로 해서, QCI 1 또는 QCI 2인 데이터 무선 베어러(DRB)가 하나 이상 할당되어 있고 QCI 5인 데이터 무선 베어러(DRB)도 할당되어 있을 경우 해당 호는 VoLTE 호로 판정하고, 그렇지 않을 경우 VoLTE 호가 아닌 데이터 호로 판정한다.
<Ncnvu > Ngnvc : S403 ~ S407>
이어서, 기지국(30)은 '현재 연결되어 있는 VoLTE가 아닌 사용자의 수'(Ncnvu)가 'VoLTE가 아닌 호의 보장된 사용자 수'(Ngnvc)보다 큰 값인지(Ncnvu > Ngnvc) 판단한다(S403).
만약, Ncnvu > Ngnvc인 경우라면, 기지국(30)은 VoLTE가 아닌 호 중에서 우선 순위가 낮은 한 호를 선택한 다음(S405), 선택된 호를 다른 주파수의 LTE 셀로 블라인드 핸드오버를 진행하거나, 중첩된 3G 또는 2G 망으로 리디렉션 등을 진행한다. 어떤 방법을 선택할 지 여부는 운영자의 설정에 따라 달라진다(S407).
<Ncnvu ≤ Ngnvc : S409 ~ S415>
만약, S403 단계의 판단결과, Ncnvu ≤ Ngnvc인 경우라면, 즉, '현재 연결되어 있는 VoLTE가 아닌 사용자의 수'(Ncnvu)가 'VoLTE가 아닌 호의 보장된 사용자 수'(Ngnvc)와 같거나 그보다 작다면, VoLTE가 아닌 호를 보장하기 위하여 VoLTE 서비스가 진행 중인 호 중에서 하나를 선택한다(S409).
만약, 현재 LTE 망이 SRVCC를 지원하는 망이면, 기지국(30)은 S409에서 선택된 호를 다른 주파수의 LTE 셀로 블라인드 핸드오버를 진행하거나, 중첩된 3G 또는 2G 망으로 블라인드 방식의 RAT(Radio Access Technology)간 핸드오버(Inter-RAT handover)를 진행한다. 마찬가지로 어떤 방법을 사용할지 여부는 운영자의 설정에 따라 달라질 수 있다. 만약, 현재 LTE 망이 SRVCC를 지원하지 않는 망이면, 기지국(30)은 S409에서 선택된 호를 다른 주파수의 LTE 셀로 블라인드 핸드오버를 진행한다(S411 ~ S415).
[ VoLTE 보장 할당모드인 경우: 도 5]
도 5는, 현재 연결된 전체 사용자 수(Ntcu)가 최대 접속 사용자 수(Nmtu) 보다는 적고, 하지만 현재 연결된 전체 사용자 수(Ntcu)가 기준 값(Ntrc) 보다는 크거나 같은 경우(Ntrc ≤ Ntcu < Nmtu)에 해당하면서, 기지국(30)의 동작모드가 'VoLTE 보장 할당모드'인 경우의 처리에 관한 것이다. 기지국(30)은 새로 요청된 호의 셋 업과정을 개시함과 더불어 아래에서 설명되는 방법에 따라 기존에 서비스 중인 호 중에 하나를 핸드오버하거나 리디렉션 등의 방법으로 다른 셀로 전환시키게 된다.
<VoLTE 호와 VoLTE가 아닌 호 구분: S501>
VoLTE 보장 할당모드로 동작 중인 기지국(30)은 VoLTE 호 판정 조건에 따라 기존에 연결되어 서비스 중인 호들을 VoLTE 서비스가 진행 중인 호와 VoLTE가 아닌 호로 구분한다. 여기서의 구분방법은 위 S401에서와 동일하다(S501).
<Ncvu > Ngvc 인 경우: S503 ~ S511>
기지국(30)은 '현재 연결되어 있는 VoLTE 사용자 수'(Ncvu)가 'VoLTE 호의 보장된 사용자 수'(Ngvc) 보다 큰 값인지 여부를 판단하고(S503), Ncvu > Ngvc이면, 기지국(30)은 VoLTE 서비스가 진행 중인 호 중 하나를 선택한다(S505).
현재 LTE 망이 SRVCC를 지원한다면, 기지국(30)은 S505에서 선택된 호를 다른 주파수의 LTE 셀로 블라인드 핸드오버하거나, 3G 또는 2G 망으로 블라인드 방식의 inter-RAT 핸드오버를 진행한다. 어떤 방법을 선택할 지 여부는 운영자의 설정에 따라 달라진다. 현재 LTE 망이 SRVCC를 지원하지 않으면, 기지국(30)은 S505에서 선택된 호를 다른 주파수의 LTE 셀로 블라인드 핸드오버한다(S507 ~ S511).
<Ncvu ≤ Ngvc 인 경우: S513 ~ S515>
S503 단계의 판단결과 Ncvu ≤ Ngvc인 경우, 기지국(30)은 VoLTE가 아닌 호 중에서 우선 순위가 낮은 한 호를 선택한다(S513).
기지국(30)은 S513에서 선택된 호를 다른 주파수의 LTE 셀로 블라인드 핸드오버하거나, 3G 또는 2G 망으로 리디렉션 등을 진행한다. 어떤 방법을 선택할지 여부는 운영자의 설정에 따라 달라진다(S515).
이상 도 4 및 도 5의 방법으로, 기지국(30)은 기존에 연결되어 서비스 중인 호를 다른 셀로 핸드오버 또는 리디렉션하는 방법으로 자원을 재조정함으로써 VoLTE 음성 호 서비스를 위한 자원을 항상 확보할 수 있고, VoLTE 호가 셋 업(Set Up) 도중에 끊어지는 문제를 해결한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (9)

  1. 기지국이 서비스를 제공 중에 새로운 단말기로부터 RRC 연결요청을 받으면, Ntcu < Nmtu를 판단하되, 상기 Ntcu는 현재 연결된 전체 사용자 수이고, 상기 Nmtu는 최대 접속 사용자 수인 제1 단계;
    상기 제1 단계의 판단결과, Ntcu ≥ Nmtu 이면, 상기 기지국이 상기 RRC 연결요청에 대해 거절하거나 리디렉션(Redirection) 처리를 수행하고 호 연결을 셋업(Set Up)하지 않고 마무리하는 제2 단계; 및
    상기 제1 단계의 판단결과, Ntcu < Nmtu 이면, 상기 기지국이 상기 RRC 연결요청된 호에 대해 셋업 과정을 진행하여 호 연결함과 동시에, 상기 현재 연결된 전체 사용자 중 하나를 다른 셀로 핸드오버하거나 리디렉션함으로써 자원을 재조정하는 제3 단계를 포함하되,
    상기 제3 단계의 자원 재조정은,
    Ntrc ≤ Ntcu < Nmtu에 해당하면서 상기 기지국의 동작모드가 '데이터보장 할당모드'인 경우에, 상기 기지국이 상기 현재 연결된 전체 사용자를 VoLTE 서비스 호와 VoLTE 서비스가 아닌 호로 구분하는 단계;
    상기 기지국이 Ncnvu > Ngnvc 인지 여부를 판단하되, 상기 Ncnvu는 '현재 연결되어 있는 VoLTE가 아닌 사용자의 수'이고, 상기 Ngnvc는 'VoLTE가 아닌 호의 보장된 사용자 수'인 단계; 및
    만약, Ncnvu > Ngnvc인 경우라면, 상기 기지국이 VoLTE가 아닌 호 중에서 우선 순위가 낮은 한 호를 선택한 다음, 상기 선택된 VoLTE가 아닌 호를 다른 주파수의 LTE 셀로 블라인드 핸드오버를 진행하거나, 중첩된 3G 또는 2G 망으로 리디렉션을 진행하는 단계를 포함하며,
    상기 제3 단계의 자원 재조정은 Ntcu < Ntrc 인 경우에 수행하지 않되, 상기 Ntrc는 기 설정된 기준 값인 것을 특징으로 하는 이동통신망에서 음성 호 처리방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기준 값(Ntrc)은 상기 최대 접속 사용자 수(Nmtu)에서 예약 자원의 사용자 수(Nrr, the number of Reserved Resource)를 뺀 값인 것을 특징으로 하는 이동통신망에서 음성 호 처리방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    만약, Ncnvu ≤ Ngnvc인 경우라면, 상기 기지국이 VoLTE 서비스가 진행 중인 호 중에서 하나를 선택하는 단계;
    현재 망이 SRVCC를 지원하는 LTE 망이면, 상기 기지국이 상기 선택된 VoLTE 서비스가 진행 중인 호를 다른 주파수의 LTE 셀로 블라인드 핸드오버를 진행하거나, 중첩된 3G 또는 2G 망으로 블라인드 방식의 RAT(Radio Access Technology)간 핸드오버(Inter-RAT handover)를 진행하는 단계; 및
    만약, 현재 망이 SRVCC를 지원하지 않는 LTE 망이면, 상기 기지국이 상기 선택된 VoLTE 서비스가 진행 중인 호를 다른 주파수의 LTE 셀로 블라인드 핸드오버를 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망에서 음성 호 처리방법.
  6. 기지국이 서비스를 제공 중에 새로운 단말기로부터 RRC 연결요청을 받으면, Ntcu < Nmtu를 판단하되, 상기 Ntcu는 현재 연결된 전체 사용자 수이고, 상기 Nmtu는 최대 접속 사용자 수인 제1 단계;
    상기 제1 단계의 판단결과, Ntcu ≥ Nmtu 이면, 상기 기지국이 상기 RRC 연결요청에 대해 거절하거나 리디렉션(Redirection) 처리를 수행하고 호 연결을 셋업(Set Up)하지 않고 마무리하는 제2 단계; 및
    상기 제1 단계의 판단결과, Ntcu < Nmtu 이면, 상기 기지국이 상기 RRC 연결요청된 호에 대해 셋업 과정을 진행하여 호 연결함과 동시에, 상기 현재 연결된 전체 사용자 중 하나를 다른 셀로 핸드오버하거나 리디렉션함으로써 자원을 재조정하는 제3 단계를 포함하되,
    상기 제3 단계의 자원 재조정은,
    Ntrc ≤ Ntcu < Nmtu에 해당하면서 상기 기지국의 동작모드가 'VoLTE 보장 할당모드'인 경우에, 상기 기지국이 상기 현재 연결된 전체 사용자를 VoLTE 서비스 호와 VoLTE 서비스가 아닌 호로 구분하는 단계;
    상기 기지국이 Ncvu > Ngvc인지 여부를 판단하되, 상기 Ncvu는 '현재 연결되어 있는 VoLTE 사용자 수'이고, 상기 Ngvc는 'VoLTE 호의 보장된 사용자 수'인 단계;
    Ncvu > Ngvc이면, 상기 기지국이 VoLTE 서비스가 진행 중인 호 중 하나를 선택하는 단계;
    현재 망이 SRVCC를 지원하는 LTE 망이면, 상기 기지국이 상기 선택된 VoLTE 서비스가 진행 중인 호를 다른 주파수의 LTE 셀로 블라인드 핸드오버를 진행하거나, 중첩된 3G 또는 2G 망으로 블라인드 방식의 RAT(Radio Access Technology)간 핸드오버(Inter-RAT handover)를 진행하는 단계; 및
    만약, 현재 망이 SRVCC를 지원하지 않는 LTE 망이면, 상기 기지국이 상기 선택된 VoLTE 서비스가 진행 중인 호를 다른 주파수의 LTE 셀로 블라인드 핸드오버를 진행하는 단계를 포함하며,
    상기 제3 단계의 자원 재조정은 Ntcu < Ntrc 인 경우에 수행하지 않되, 상기 Ntrc는 기 설정된 기준 값인 것을 특징으로 하는 이동통신망에서 음성 호 처리방법.
  7. 제6항에 있어서,
    만약 Ncvu ≤ Ngvc인 경우라면, 상기 기지국이 VoLTE가 아닌 호 중에서 우선 순위가 낮은 한 호를 선택하고, 상기 선택된 VoLTE가 아닌 호를 다른 주파수의 LTE 셀로 블라인드 핸드오버를 진행하거나, 중첩된 3G 또는 2G 망으로 리디렉션을 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신망에서 음성 호 처리방법.
  8. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 현재 연결된 전체 사용자를 VoLTE 서비스 호와 VoLTE 서비스가 아닌 호의 구분은 RRC 연결 이후 기준시간 Tvs(Time Margin for VoLTE Setup)가 경과했거나 또는 전용 EPS(Evolved Packed System) 베어러(Dedicated EPS Bearer)가 할당된 호를 대상으로 하되,
    호별로 할당되어 있는 데이터 무선 베어러(DRB: Data Radio Bearer)의 QCI(Qos Class Identifier) 정보를 기준으로 해서, QCI 1 또는 QCI 2인 데이터 무선 베어러(DRB)가 하나 이상 할당되어 있고 QCI 5인 데이터 무선 베어러(DRB)도 할당되어 있을 경우 해당 호는 VoLTE 호로 판정하고, 그렇지 않을 경우 VoLTE 호가 아닌 데이터 호로 판정하는 것을 특징으로 하는 이동통신망에서 음성 호 처리방법.
  9. 제1항, 제3항, 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항의 음성 호 처리방법을 통해 이동통신망에서의 VoLTE 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
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KR20100034480A (ko) * 2008-09-24 2010-04-01 주식회사 케이티 펨토 셀에서의 이동 단말의 접속 처리 방법 및 이를 위한 펨토 기지국

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