KR101507888B1

KR101507888B1 - 이동통신 기지국 장치의 무선수락제어 실패 조건에서의 호 처리방법 및 그 기지국 장치

Info

Publication number: KR101507888B1
Application number: KR20140026017A
Authority: KR
Inventors: 김희섭
Original assignee: 콘텔라 주식회사
Priority date: 2014-03-05
Filing date: 2014-03-05
Publication date: 2015-04-07
Also published as: WO2015133684A1

Abstract

이동통신 기지국 장치의 무선수락제어 실패 조건에서의 호 처리방법 및 그 기지국 장치가 개시된다. 본 발명의 기지국 장치는, 새롭게 RRC 연결 요청된 호에 대하여 일반적인 방법으로 무선수락제어를 할 수 없는 조건인 경우에도, 방문자 모드를 적용하여 RRC 연결을 허용하고 제한된 자원을 제공할 수 있다. 나아가, 기지국 장치는 방문자 모드 중에 해당 호에 대한 핸드오버 조건이 이루어지면 해당 호에 대하여 핸드오버를 진행시키고, 기 설정된 시간 이내에 핸드오버가 개시되지 않거나 해당 호가 데이터 서비스 호인 것으로 판명되는 경우에 해당 RRC 연결을 해제하면서 리디렉션 정보를 제공할 수 있다. 이러한 방법으로, 기존 사용자들의 서비스 품질(QoS)에 대한 영향을 최소화하면서 별도로 예약된 자원을 확보하지 않고 신규 접속 요청 사용자의 음성 호 또는 영상 호에 대한 서비스 품질(QoS)도 높일 수 있다.

Description

이동통신 기지국 장치의 무선수락제어 실패 조건에서의 호 처리방법 및 그 기지국 장치{Call Managing Method of Base Station in a Condition That RAC Is Failed and Base Station thereof}

본 발명은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 이동통신망에서 VoLTE(Voice over LTE) 기반의 음성 또는 영상 호 서비스에 대한 무선수락제어(RAC: Radio Admission Control) 실패(Fail) 조건에서의 기지국 장치의 호 처리 방법 및 그 기지국 장치에 관한 것이다.

무선수락제어

3GPP(3rd Generation Partnership Project) 엘티이(LTE: Long Term Evolution) 이동통신망은 단말기(UE)가 두 가지 상태를 갖고 동작하게 된다. 하나는 단말기와 LTE 네트워크가 RRC(Radio Resource Control) 신호 연결(Signaling Connection)을 갖고 있지 않은 'RRC_IDLE' 상태이고, 다른 하나는 상호 간에 RRC 신호 연결이 생성되어 있는 'RRC_CONNECTED' 상태이다. 이 신호 연결을 'RRC 연결(RRC Connection)'이라고 부르며, 가입자가 음성 통화나 데이터 다운로드 등의 통신 서비스를 제공받기 위해서 꼭 필요한 조건이다.

엘티이 이동통신망의 기지국(eNode-B)은 한정된 용량을 가지므로, 서비스 품질을 보장하기 위해서는 RRC 연결을 무제한 허용할 수 없다. 일반적으로 기지국은 현재 부하 및 자원 사용 현황과 같은 직접적인 물리적 인자와 RRC 연결의 최대 개수와 같은 논리적인 인자를 함께 고려해서 RRC 연결 생성을 감시하고 제한하는 기능이 있다. 이러한 기능을 '무선수락제어(RAC: Radio Admission Control)'라고 부른다. 만약에 RRC 연결을 허용할 수 없는 경우, 기지국은 해당 접속 요청을 거절하는 '무선수락제어 실패(RAC Fail)' 처리를 수행한다.

무선수락제어가 실패할 경우 선택할 수 있는 방법은 RRC 연결 요청 메시지(RRC Connection Request)에 대해서 RRC 연결 거절 메시지(RRC Connection Reject)를 전송하거나, 리디렉션(Redirection)을 지시해서 다른 주파수 또는 다른 RAT(Radio Access Technology)에서 서비스 요청을 다시 진행하도록 지시하는 것 등이 가능하다.

구체적으로는, 단말기가 호 설정을 위해서 RRC 연결 요청 메시지(RRC Connection Request)를 기지국으로 전송하면, 기지국은 자신의 무선자원 상태를 확인하고 무선수락제어를 진행한다. 그 결과에 따라, 무선자원이 부족한 기지국은 RRC 연결 거절 메시지(RRC Connection Reject)를 단말기로 전송한다. RRC 연결 거절 메시지에는 다시 연결 시도를 할 수 있기까지의 '대기 시간(Wait Time)'에 대한 정보가 포함된다. RRC 연결 거절 메시지를 수신한 단말기는 해당 대기 시간이 지난 후에 RRC 연결 시도를 다시 진행할 수 있다.

다른 메시지를 사용하는 방식도 가능하다. 즉, 호 설정이 된 단말기의 통화가 종료되는 시점에 기지국에서 통화 종료를 지시하는 RRC 연결 해제 메시지(RRC Connection Release)에 리디렉션 정보를 포함해서 단말기로 전송하는 방식이다. 이 방식은 보통 셀 사이에서 부하 균형(Load Balance)을 만족하기 위한 목적으로 사용되거나, 더 넓은 범위에서는 코어 망(Core Network)의 부하 상황을 반영하기 위한 목적으로 사용된다. 즉, 높은 부하 상태의 셀에서 서비스를 받고 있는 단말기를 낮은 부하 상태의 셀로 천이시키는 목적으로 사용되거나, 현재 접속한 코어 망이 과부하 상태일 경우 다른 코어 망이나 RAT로 천이시키는데 사용될 수 있다.

리디렉션 정보에는 리디렉션할 셀에 대한 정보(보통 해당 셀의 RAT 정보 및 주파수 정보)가 포함된다. 리디렉션 정보를 포함한 RRC 연결 해제 메시지를 수신한 단말기는 RRC IDLE 상태로 천이하면서, 리디렉션 정보 필드(Field)에 정의되어 있는 새로운 RAT 및 주파수에서 셀 재선택(Cell Reselection)을 시도하게 된다.

RRC 연결 해제 메시지를 사용하기 위해서, 셀의 부하 상황에 대한 특정 기준 값(Threshold)을 정의한다. 기준 값 이상의 과부하 상황이 될 경우, 기지국은 서비스 해제되는 단말기마다 부하가 낮은 셀로 리디렉션 시킴으로써, 자신의 과부하 셀에서 향후 RRC 연결 요청이 발생할 확률을 줄인다. 당연히 이를 통해 해당 셀에서 RRC 연결 거절을 해야 하는 확률도 낮아진다.

RRC 연결 해제 메시지는 셀 사이의 부하 균형의 필요성 외에도 다른 방식으로 무선수락제어에서 사용될 수 있다. 즉, 하나의 단말기가 RRC 연결 요청을 하고 그에 대한 무선수락제어 절차가 실패로 판정되는 경우, RRC 연결을 요청한 단말기보다 낮은 우선 순위의 단말기가 RRC 연결된(RRC_CONNECTED) 상태인지 여부를 검사한다. 만약, 조건에 맞는 단말기가 존재할 경우 해당 단말기의 RRC 연결을 해제하고 새 단말기의 접속을 수락한다. 이런 방식을 선점(Preemption) 방식이라고 부른다.

정리해 보면, 무선수락제어 절차를 실시하였다가 실패로 판정된 경우에 일반적으로 사용되는 처리 방식은 다음과 같다. (1) 해당 단말기에 대해 RRC 연결 거절 메시지를 전송하거나, (2) 해당 단말기의 접속을 수락하는 대신에 우선 순위가 낮은 단말기의 RRC 연결을 해제하는 선점(Preemption)방식을 적용하거나, 또는 (3) 무선수락제어 실패가 발생하기 전에 셀 간 부하 상황을 반영해서 해당 호에 대하여 리디렉션을 제공함으로써 무선수락제어 실패의 확률을 낮추는 방식이다. 그리고, (4) 이상의 방법을 조합해서 사용할 수도 있다.

2. 음성 또는 영상 호 의 품질을 보장하기 위한 무선수락제어 방법

음성 또는 영상 호 같은 실시간 트래픽의 경우는 일반 데이터 트래픽에 비해서, 통화가 단절되는 경우 사용자가 쉽게 품질 저하를 체감할 수 있다. 따라서, 음성 또는 영상 호는 버스트(Burst) 전송의 특성을 갖는 일반 데이터 트래픽과 비교해 볼 때, 지연 시간 관련해서 더 엄격한 제한 조건을 만족해야 하고, 일정 주기마다 트래픽 전송이 보장되어야 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 만족할 수 있다. 반면, 음성 또는 영상 호는 전송되는 패킷의 크기가 상대적으로 매우 작은 특성이 있다..

QoS 조건은 음성 또는 영상 호를 위한 통화선로 설립 절차에도 마찬가지로 적용되어, 발신 사용자가 통화 설정을 시작한 후 착신 사용자와 연결될 때까지 소요되는 시간도 서비스 품질(QoS)에 중요한 항목이 된다.

이와 같은 음성 또는 영상 호의 특성으로 인해, 음성 또는 영상 호가 무선수락제어 단계에서 실패하는 경우에 사용자들이 체감하는 서비스 품질은 데이터 호 서비스때 보다 더 나쁘게 느껴질 수 있다. 이를테면, 무선수락제어 실패 시 RRC 연결 거절 방식을 사용할 경우, 단말기는 해당 기지국의 자원 상황이 호전될 때까지 대기 시간 간격으로 RRC 연결 요청을 반복하게 되며, 기지국은 장시간 동안 음성 또는 영상 호 설정을 할 수 없게 된다.

선점 방식을 사용할 경우, 해당 호에 대한 RRC 연결 요청을 수락할 수 있다. 그러나 RRC 연결 요청 단계에서는 해당 호가 음성 호나 영상 호인지 여부를 알 수가 없기 때문에, 음성 또는 영상 호의 서비스 품질 개선을 위해 선점 방식을 그대로 적용하기는 어렵다. 무선수락제어는 RRC 연결 절차에서 일차적으로 수행되지만, 음성 또는 영상 호 설정 과정은 RRC 연결이 수행되고 보안이나 기타 필요한 시그널링 절차를 끝마친 후에 진행되기 때문이다. 즉, RRC 연결 절차에서는 음성 또는 영상 호 서비스를 위한 접속인지 여부를 확인할 수가 없으며, 해당 사용자가 음성 또는 영상 호 서비스를 받게 되는지 여부를 판단하기 위해서는 'Dedicated EPS Bearer'가 할당되는 시점까지 기다려야 한다.

이 문제를 해결하기 위해서 음성 또는 영상 호를 위한 자원을 예약하는 방식을 사용할 수 있다. 즉, 신규 RRC 연결을 위한 자원을 일정 부분 예약해 두고, 예약된 부분을 제외한 나머지 모든 RRC 연결 개수가 소진될 경우, 기존에 연결되어 있는 사용자 중에서 음성 또는 영상 호가 아닌 사용자를 리디렉션시키는 방식을 사용할 수 있다. 따라서, 전체 RRC 연결 개수에서 예약된 범위를 제외한 나머지 범위를 모두 음성 또는 영상 호를 위해 사용할 수 있게 된다. 이 방법을 적용하면 음성 또는 영상 호가 기지국 자원의 대부분을 점유할 수 있고, 해당 가용 자원이 다 차기 전까지는 무선수락제어 단계에서 실패가 발생하지 않기 때문에 음성 또는 영상 호 단절을 줄이는 효과가 있다. 하지만, RRC 연결을 수용하기 위한 자원을 예약해 두게 됨으로써, 기지국의 자원 이용률이 낮아지고, 자원 활용의 유연성이 떨어지게 되는 단점이 있다. 또한 예약된 자원이 모두 소진될 경우에는 새로 서비스를 요청하는 음성 또는 영상 호의 품질을 보장하지 못하게 된다.

본 발명의 목적은, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 이동통신망에서 VoLTE(Voice over LTE) 기반의 음성 또는 영상 호 서비스에 대한 무선수락제어(RAC: Radio Admission Control) 실패(Fail) 조건에서의 기지국 장치의 호 처리 방법 및 그 기지국 장치를 제공함에 있다.

특별히, 본 발명은 음성 또는 영상 호의 무선수락제어 실패 발생을 최소화하고, 무선수락제어 실패 조건에서도 해제(Release)나 거부(Reject) 처리가 아닌 핸드오버(Handover)로 처리해서 음성 또는 영상 호 품질 문제의 발생을 최소화하는 방안을 제시한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에서는 무선수락제어 실패 시, 다음과 같은 방법을 사용한다.

첫째, 무선수락제어 과정에서 일반 데이터 호에 대해 음성 또는 영상 호의 선점 방식을 적용한다. 이를 위해 모든 신규 RRC 연결 요청은 음성 또는 영상 호를 위한 것이라고 가정한다.

둘째, 무선수락제어가 실패한 경우, 즉 기존 사용자가 모두 음성 또는 영상 호 서비스를 진행 중인 경우, 신규 사용자에 대해서는 제어 신호 전송과 음성 또는 영상 호를 위한 최소 패킷 전송만을 할 수 있는 임시 접속 허용 상태인 '방문자 모드(Visitor Mode)'로 서비스를 승인한다. 이를 통해, 기지국은 기존 사용자들의 서비스 품질(QoS)에 대한 영향을 최소화하면서 별도로 예약된 자원을 확보하지 않고 신규 접속 요청 사용자의 무선수락제어 및 이후 동작들을 처리한다.

셋째, 방문자 모드로 설정된 사용자가 음성 또는 영상 호 서비스를 시작하게 되면, 곧바로 핸드오버 절차의 개시 여부를 판단하여 가능하면 핸드오버를 진행한다. 이때, 핸드오버의 목적지 셀은 다른 주파수의 엘티이 셀(LTE Cell)이거나 다른 RAT의 셀일 수 있다.

구체적으로, 본 발명에 따른 이동통신 기지국 장치의 호 처리방법은, 단말기의 RRC 연결 요청에 대해 무선수락제어가 불가능한 경우에 상기 호에 대하여 선점 처리가 가능한지 판단하여 선점처리를 진행하는 단계; 상기 선점처리도 불가능한 경우, 기 설정된 유지시간 동안 유지되는 방문자 모드로 진입하여 상기 호에 대한 무선수락제어를 허용하고 상기 RRC 연결을 수행하는 단계; 상기 RRC 연결 후에 상기 유지시간이 종료할 때까지, 상기 호에 대하여 핸드오버가 가능한지 여부를 판단하는 리로케이션 결정(Relocation Decision) 단계; 및 상기 리로케이션 결정단계에서 핸드오버 가능한 것으로 판단된 경우, 상기 핸드오버를 개시하여 상기 호를 핸드오버시키면서 상기 방문자 모드를 종료하는 방문자모드-정상종료 단계를 포함하여 무선수락제어 실패 상황에서도 호를 처리할 수 있다.

실시 예에 따라, 본 발명의 호 처리방법은, 상기 리로케이션 결정단계에서 상기 호가 데이터 호로 확인되는 경우, 상기 핸드오버를 진행하지 않고 상기 RRC 연결을 해제하면서 상기 방문자 모드를 종료하는 제1 방문자모드-실패 단계를 더 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 따라, 본 발명의 호 처리방법은, 상기 리로케이션 결정단계에서 상기 핸드오버 가능한 것으로 판단되지 않은 경우, 상기 호에 대하여 상기 RRC 연결을 해제하면서 상기 방문자 모드를 종료하는 제2 방문자모드-실패 단계를 더 포함할 수 있다.

또 다른 실시 예에 따라, 상기 방문자모드-정상종료 단계는, 상기 핸드오버의 개시가 기 설정된 핸드오버 제한시간 내에 이루어지지 않는 경우에 상기 핸드오버의 개시를 포기하고 상기 RRC 연결을 해제하면서 상기 방문자 모드를 종료하는 제3 방문자모드-실패 단계를 수행할 수 있다.

이상의 방법에서, 상기 방문자모드-실패 단계에서는, 상기 RRC 연결 해제를 수행하면서 상기 호에 대하여 리디렉션 절차를 수행할 수 있다.

한편, 상기 방문자 모드 동안, 상기 호에 대한 RRC 계층의 제어신호 송수신, NAS 계층의 제어신호 송수신, 음성 호 처리 및 영상 호의 처리는 일반 모드의 단말기와 동일한 방법으로 진행하되, 상기 호에 대한 데이터 서비스는 상기 일반 모드 단말기에 대한 서비스 제공 후에 자원의 여유가 있는 경우에 진행하는 제한된 허용이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 기존에 서비스를 받고 있는 사용자가 모두 음성 또는 영상 호 서비스를 진행 중인 경우에도 기지국은 신규 RRC 연결 요청된 사용자를 임시 접속을 허용하는 방문자 모드로 설정하여 최소한의 서비스를 제공할 수 있다. 따라서 종래와 같이 무선수락제어 실패로 호 서비스가 단절되거나 연결 지연 등의 문제가 발생하지 않는다.

나아가, 해당 신규로 연결된 호가 음성 또는 영상 호이면, 기지국은 해당 신규 호를 핸드오버 방식으로 다른 셀로 이동시킴으로써 음성 또는 영상 호의 연결 지연이나 서비스 불능(No Service) 상태에 빠지지 않게 하고, 기존 음성 또는 영상 호 사용자에게도 음성 또는 영상 호 서비스 단절이 발생하지 않도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 기지국 장치의 블록도, 그리고
도 2는 본 발명의 무선수락제어 실패 조건에서의 호 처리방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 기지국 장치(100)는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 엘티이(LTE: Long Term Evolution) 이동통신망에 속하여, 단말기(10)에게 음성(또는 영상) 호 서비스뿐만 아니라 데이터 호 서비스를 제공한다.

기지국 장치(100)는 기본적으로 단말기(10)와 코어 망의 사이에서 이동통신 서비스를 제공한다. 더불어, 기지국 장치(100)는 무선자원관리부(RRM: Radio Resource Management)(110), RRC부(130) 및 MAC 스케줄러(Media Access Control Scheduler)(150)를 포함하여, 본 발명의 '무선수락제어에 관한 처리를 포함하는 호 처리를 수행한다. 기지국 장치(100)의 기본적인 동작을 위한 하드웨어적 구성이나 소프트웨어적 구성에 대하여는 종래에 알려진 것을 그대로 적용할 수 있을 뿐만 아니라 본 발명의 설명에 필수적인 것도 아니므로, 도면에 표시하지 않고 관련 설명도 생략한다.

무선자원관리부(110)는 무선수락제어부(111), 방문자모드처리부(113) 및 핸드오버처리부(115)를 포함하여, 휴대 단말기(10)의 요청에 대하여 무선수락제어를 수행하고 무선 자원을 배정한다. 당연히, 무선자원관리부(110)는 기지국 장치(100)의 동작을 위한 다른 구성을 포함할 수 있으나, 본 발명의 설명에 필요하지 않은 사항은 그 기재를 생략하고 도면에도 표시하지 않는다.

RRC부(130)는 단말기(10)와의 사이에 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 규약에 따른 기지국 장치의 동작을 수행하고, MAC 스케줄러(150)는 기지국 장치(100)의 MAC 계층에서의 동작을 제어한다.

이하에서는 도 2를 참조하여, 무선수락제어 실패 시의 기지국 장치(100)의 동작을 설명하면서, 무선자원관리부(110)와 MAC 스케줄러(150)의 제 동작을 함께 설명한다.

<무선수락제어 시행: S201, S203>

단말기(10)로부터 RRC 연결요청이 있으면(S201), RRC 연결을 제어하는 RRC부(130)가 통상의 절차에 따라 RRC 연결 요청에 대응하고, 더불어 무선수락제어(RAC: Radio Admission Control)를 처리하는 무선수락제어부(111)는 해당 요청에 대한 '무선수락제어'가 가능한지 여부를 판단한다(S203).

이때, 무선수락제어부(111)의 무선수락제어는 현재 부하 및 자원 사용 현황과 같은 직접적인 물리적 인자와 RRC 연결의 최대 개수와 같은 논리적인 인자를 함께 고려해서, RRC 연결 요청에 대하여 무선 자원을 할당하고 연결을 수락할 것인지 여부를 판단하는 것이다. 본 발명의 방법에 따를 경우, 무선수락제어부(111)는 RRC 연결요청을 위하여 일반 자원을 예약할 필요가 없는 것이다.

<무선수락제어 실패 조건에 따른 선점: S205, S207>

S203 단계의 판단결과 RRC 연결을 허용할 수 없고 무선수락제어가 실패할 상황인 경우, 무선수락제어부(111)는 해당 RRC 연결 요청을 바로 거절하지 않고, 해당 RRC 연결요청에 대해 선점처리가 가능한지 여부를 판단한다. 이를 위해, 무선수락제어부(111)는 (1) 모든 RRC 연결요청을 음성(또는 영상) 호를 위한 것이고 (2) 음성(또는 영상) 호가 일반 데이터 호보다 우선순위가 높은 것이라 가정하고 처리한다. 따라서 무선수락제어부(111)는 현재 서비스 중인 호 중에 일반 데이터 호가 있는 경우에 선점처리가 가능한 것으로 판단한다(S205).

만약 선점처리가 가능하면, 무선수락제어부(111)는 현재 서비스 중인 일반 데이터 호에 우선하여 새로 RRC 연결 요청된 호를 연결하는 선점 처리를 진행한다(S207).

<선점처리도 불가능한 경우, 방문자모드로 진입: S209>

무선수락제어부(111)가 해당 호에 대하여 무선수락제어를 허용할 수 없는 상태로서 선점처리도 불가능하다고 판단한 경우, 방문자모드처리부(113)는 해당 RRC 연결요청에 대해 '방문자모드(Visitor Mode)'를 진행한다. 방문자 모드로 진행하는 경우는 기지국 장치(100)가 기존에 서비스 중인 호가 모두 음성(또는 영상) 호인 경우로서, 기존 호 서비스의 품질 저하를 방지하기 위하여 새로운 RRC 연결요청에 대해 선점처리를 수행하는 것이 바람직하지 않은 상황이다.

'방문자 모드'는 신규 호에 대하여 정상적인 호 서비스를 제공할 수는 없지만 제한적이고 임시적인 자원을 할당하여 무선수락제어를 통과시키는 과정으로서, 기 설정된 '유지시간' 동안 유지된다. 방문자모드처리부(113)는 방문자 모드로 진입한 단말기(10)에 대하여 유지시간 동안만 기지국 장치(100)의 자원을 제공하되, 다른 사용자들의 품질에 미치는 영향이 최소화되도록 MAC 스케줄러(150)를 제어한다.

한편, 방문자 모드는 4가지 종료 방식에 따라 종료될 수 있다. 그것은 (1) 호에 대한 서비스를 유지하면서 핸드오버를 시킴으로써 호 서비스를 유지한 상태로 모드를 종료하는 '방문자모드-정상종료', (2) 호에 대해 결국 무선수락실패 처리를 수행하는 '제1 방문자모드-실패', '제2 방문자모드-실패' 및 '제3 방문자모드-실패'이다. '방문자모드'로 진입하면, 방문자모드처리부(113)는 유지시간을 관리하기 위하여, '타이머 T_VM'의 카운팅을 개시한다.

<방문자모드 상에서 무선수락제어: S211, S213 >

유지시간 동안, 방문자모드처리부(113)는 무선수락제어부(111)로 하여금 해당 단말기(10)에 대해 무선수락제어를 허용하도록 제어하여 RRC 연결을 유지한다(S211, S213).

따라서 단말기(10)는 유지시간 동안만 RRC 계층 시그널링 및 NAS 계층 시그널링을 진행할 수 있고, 그 시그널링을 통해서 위치 등록 등의 중요 기능과 음성(또는 영상) 호 설정 및 해당 서비스를 진행할 수 있다.

예컨대, RRC 연결을 위해, 무선수락제어부(111)가 Radio Admission Response 메시지를 RRC부(130)에게 제공하면, RRC부(130)는 RRC Connection Setup 메시지를 단말기(10)에게 제공한다. 이에 대응하여, 단말기(10)로부터 RRC Connection Setup Complete 메시지를 수신한 RRC부(130)가 어드미션 컨펌(Admission Confirm) 메시지를 무선수락제어부(111)에게 제공함으로써, 무선수락제어가 수행되고 기지국 장치(100)와 단말기(10) 사이에 RRC 연결이 이루어진다.

- 방문자 모드 상의 호의 처리 -

한편, MAC 스케줄러(150)는 방문자 모드로 무선수락제어를 통과한 단말기(10)에 대해 특별한 우선순위 할당을 하게 된다. 방문자 모드인 단말기(10)는 제어 시그널링 메시지 및 음성(또는 영상) 호와 같이 데이터의 크기가 작고 간헐적으로 전송이 이루어지는 패킷의 처리는 정상적으로 서비스받을 수 있지만, 일반적인 데이터 패킷의 전송의 경우에는 제약을 받게 된다. 즉, RRC 계층의 제어신호 송수신, NAS 계층의 제어신호 송수신 및 음성(또는 영상) 호의 처리는 정상적으로 진행할 수 있지만, 그 밖의 일반적인 데이터 서비스는 일반 모드 단말기의 서비스를 먼저 제공하고 그 후에도 기지국 장치(100) 자원의 여유가 있을 경우에만 진행할 수 있다.

아래 표 1은 방문자 모드인 단말기(10)에 대한 MAC 스케줄러(150)의 스케줄링 우선순위 할당 정책의 바람직한 예시이다.

스케줄링 방식

Dynamic Allocation

SPS

RB

SRB # 1

SRB # 2

DRBs

-

QCI

-

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-

우선순위

N

L

N

L

N

여기서, L은 스케줄링시 전체 단말기 중에서 가장 낮은 우선순위를 나타내고, N은 일반 모드의 단말기와 동일한 스케줄링 우선순위를 나타낸다. SPS는 Semi Persistent Scheduling, RB는 무선 베어러(Radio Bearer), SRB는 시그널링 무선 베어러(Signaling Radio Bearer), DRB는 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer), 그리고 QCI는 서비스품질등급 식별자(QoS Class Identifier)를 나타낸다.

QCI 1, 2, 5는 통상 음성 호나 영상 호에서 사용되고, 나머지 QCI는 일반 데이터 전송이나 스트리밍 용도로 사용된다. 표 1을 참조하면, 데이터 무선 베어러 중에서 QCI 1, 2, 5의 경우는 일반 모드 단말기와 동일한 우선 순위로 배정되고 QCI 3, 4, 6-9의 경우에서는 전체 단말기 중에서 가장 낮은 우선순위로 스케줄링 됨으로써, 음성 호나 영상 호의 경우에는 일반 모드 단말기와 동일하게 취급하는 반면에, 데이터 호에 대하여는 일반 모드 단말기의 서비스를 제공한 후에 제공하는 구조임을 알 수 있다.

<리로케이션 결정 단계: S215 내지 S223>

방문자 모드 상태의 단말기(10)와의 사이에 RRC 연결이 이루어지고 제한적 서비스를 제공하기 시작하면서, 방문자모드처리부(113)는 해당 호 서비스에 대한 리로케이션 결정 단계(Relocation Decision State)를 진행한다. 우선, 방문자모드처리부(113)는 방문자 모드에 있는 단말기(10)의 리로케이션(Relocation) 방식을 결정하기 위한 정보를 수집한다(S215).

여기서, 리로케이션 방식에는 측정(Measurement) 기반의 핸드오버와, 블라인드 모드(Blind Mode) 핸드오버가 포함된다. 그 정보에는 이웃 목록(Neighbor List), PRI 인덱스(PRIidx)와 같은 Inter-RAT 핸드오버를 위한 정보 등이 포함되며, E-RAB Setup/Modift 메시지처럼 해당 호가 음성(또는 영상) 호인지 아니면 데이터 호인지 여부를 판단하기 위한 정보도 포함된다.

방문자모드처리부(113)는 E-RAB Setup/Modift 메시지를 기초로 방문자 모드를 통해 RRC 연결된 호가 음성(또는 영상) 호인지 아니면 데이터 호인지 여부를 판단한다(S217). 방문자모드처리부(113)의 판단은 타이머 T_VM가 종료될 때까지 반복되며, 방문자모드처리부(113)는 음성(또는 영상) 호로 인식되지 않은 상태로 타이머 T_VM가 종료가 종료되면 '방문자 모드'를 종료한다(S223).

데이터 호에 대하여는 본 발명의 임시적 서비스를 제공하면서까지 서비스 품질을 고려할 필요가 없는 것이다. S217과 S223 단계를 통한 방문자 모드의 종료를 다른 것과 구분하기 위해 '제1 방문자모드-실패'라 한다. '유지시간'이 종료되면, 방문자모드처리부(113)는 방문자 모드를 종료하면서 아래에서 설명할 S237 단계를 수행하게 된다. 즉, 해당 단말기(10)와의 RRC 연결은 해제되고 무선수락제어 실패 처리가 진행된다.

S217 단계의 판단결과 해당 호가 음성(또는 영상) 호인 경우, 방문자모드처리부(113)는 S215 단계에서 수집한 정보를 기초로 핸드오버 절차를 진행할 수 있는지 여부를 판단한다. 만약, 핸드오버 진행이 가능하다면, 측정(Measurement) 기반의 핸드오버를 진행할지, 아니면 블라인드 모드(Blind Mode) 핸드오버를 진행할지를 판단한다. 방문자모드처리부(113)는 그 결과에 따라 핸드오버처리부(115)에게 해당 핸드오버의 진행을 지시한다(S219, S221).

이러한 S219와 S221 단계의 판단은, 타이머 T_VM의 카운팅이 종료되어 '유지시간'이 종료될 때까지 반복적으로 진행될 수 있다. 만약 S219와 S221 단계를 반복하면서도 어떠한 핸드오버도 진행할 상황이 아닌 채로 타이머 T_VM가 종료되면 '방문자 모드'를 종료한다(S223).

S219 내지 S223 단계를 통한 방문자 모드의 종료를 다른 것과 구분하기 위해 '제2 방문자모드-실패'라 한다. 방문자모드처리부(113)는 제1 방문자모드-실패 때와 동일하게 S237 단계를 수행하게 된다.

<S219, S221 단계의 핸드오버 결정에 따른 핸드오버 진행: S225 내지 S235>

S219 또는 S221 단계의 판단결과에 따라, 핸드오버 절차에 착수하더라도 이러한 핸드오버도 '핸드오버 제한시간' 이내에 개시되어야 한다. 이를 위해, 방문자모드처리부(113)는 핸드오버처리부(115)에게 방문자 모드 단말기(10)에 대한 핸드오버 처리를 지시하면서 '핸드오버 제한시간'을 카운팅하기 위한 타이머 T_HO의 카운팅을 개시한다(S225, S229). 핸드오버처리부(115)는 방문자모드처리부(113)의 제어에 따라 단말기(10)와 측정에 기반한 핸드오버 또는 블라인드 핸드오버 절차를 진행한다(S227, S231).

'핸드오버 제한시간'은 RRC부(130)에 의해 핸드오버 절차가 개시될 때까지 허용된 시간으로서, 논리적으로 타이머 T_VM가 종료되기 전에 개시되어야 하며 타이머 T_VM가 종료된 후에 종료되는 것이 바람직하다. 방문자모드처리부(113)는 타이머 T_VM가 종료되더라도 타이머 T_HO가 동작 중이면, RRC 연결 해제 절차를 진행하지 않고 방문자 모드를 유지한다.

핸드오버처리부(115)는 타이머 T_HO가 종료될 때까지 RRC부(130)로부터 핸드오버 트리거 컨펌(Handover Trigger Confirm (w/ SUCCESS)) 메시지를 대기한다. 핸드오버처리부(115)가 타이머 T_HO의 종료 전에 핸드오버 트리거 컨펌 메시지를 수신하면, 방문자모드처리부(113)는 핸드오버 절차가 개시되었음을 확인하고 리로케이션 결정 단계와 방문자 모드를 모두 종료한다. 방문자 모드를 통해 제한적으로 음성(또는 영상) 호 서비스를 받던 단말기(10)는 핸드오버를 통해 다른 셀에서 중단없이 서비스를 계속 받게 된다. S233 단계를 통한 방문자 모드의 종료를 다른 것과 구분하기 위해 방문자모드-정상종료라 한다(S233, S235).

방문자모드-정상종료한 단말기(10)의 경우, 핸드오버가 시작되기 전인 방문자 모드 중에도 기지국 장치(100)로부터 위치 등록이나 음성(또는 영상) 호를 위한 최소한의 서비스를 제공받으므로, 음성(또는 영상) 호의 연결 지연이나 서비스 불능(No Service) 상태에 빠지지 않게 된다. 나아가, 해당 호가 핸드오버 방식으로 셀(Cell) 이동하므로 음성(또는 영상) 호 서비스 단절이 최소화된다.

<핸드오버를 개시하지 못하고 핸드오버 제한시간이 종료된 경우, 최종 무선수락제어 실패처리: S237>

만약, 핸드오버처리부(115)가 RRC부(130)로부터 핸드오버 트리거 컨펌 메시지를 수신하지 못한 상태에서 S235 단계의 타이머 T_HO가 종료되면, 즉 핸드오버 제한시간 내에 핸드오버가 개시되지 않으면, 방문자모드처리부(113)는 해당 단말기(10)에 대한 핸드오버를 포기하고 S237 단계의 방문자 모드 종료를 수행한다. S235와 S237 단계를 통한 방문자 모드의 종료를 다른 것과 구분하기 위해 제3 방문자모드-실패라 한다.

제3 방문자모드-실패는 앞서의 제1 방문자모드-실패 및 제2 방문자모드-실패와 동일하게 통상의 무선수락제어 실패 시의 처리 절차를 진행한다. 방문자모드처리부(113)는 무선수락제어부(111)로 하여금 해당 단말기(10)와의 RRC 연결을 해제시킨다. 이때, RRC 연결 해제(RRC Connection Release) 메시지에 리디렉션에 관한 정보가 포함되어 해당 호를 특정 주파수 대역이나 특정 RAT로 리디렉션 시키게 된다. '리디렉션 정보'에는 통상의 무선수락제어 실패 시의 처리 정책(Load Balancing 등)에 따라 해당 호가 옮겨 갈 특정 주파수 대역이나 특정 RAT에 대한 정보가 포함된다.

이상의 방법으로 본 발명의 기지국 장치(100)의 무선수락제어 실패 조건에서의 호 처리방법이 수행된다.

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

이동통신 기지국 장치의 무선수락제어 실패 조건에서의 호 처리방법에 있어서,
단말기의 RRC 연결 요청에 대해 무선수락제어가 불가능한 경우에 상기 호에 대하여 선점 처리가 가능한지 판단하여 선점처리를 진행하는 단계;
상기 선점처리도 불가능한 경우, 기 설정된 유지시간 동안 유지되는 방문자 모드로 진입하여 상기 호에 대한 무선수락제어를 허용하고 상기 RRC 연결을 수행하는 단계; 및
상기 RRC 연결 후에 상기 유지시간이 종료할 때까지, 상기 호에 대하여 핸드오버가 가능한지 여부를 판단하는 리로케이션 결정(Relocation Decision) 단계;
상기 리로케이션 결정단계에서 핸드오버 가능한 것으로 판단된 경우, 상기 핸드오버를 개시하여 상기 호를 핸드오버시키면서 상기 방문자 모드를 종료하는 방문자모드-정상종료단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치의 무선수락제어 실패 조건에서의 호 처리방법.
제1항에 있어서,
상기 리로케이션 결정단계에서 상기 호가 데이터 호로 확인되는 경우, 상기 핸드오버를 진행하지 않고 상기 RRC 연결을 해제하면서 상기 방문자 모드를 종료하는 제1 방문자모드-실패 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치의 무선수락제어 실패 조건에서의 호 처리방법.
제1항에 있어서,
상기 리로케이션 결정단계에서 상기 핸드오버 가능한 것으로 판단되지 않은 경우, 상기 호에 대하여 상기 RRC 연결을 해제하면서 상기 방문자 모드를 종료하는 제2 방문자모드-실패 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치의 무선수락제어 실패 조건에서의 호 처리방법.
제1항에 있어서,
상기 방문자모드-정상종료단계는,
상기 핸드오버의 개시가 기 설정된 핸드오버 제한시간 내에 이루어지지 않는 경우에 상기 핸드오버의 개시를 포기하고 상기 RRC 연결을 해제하면서 상기 방문자 모드를 종료하는 제3 방문자모드-실패 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치의 무선수락제어 실패 조건에서의 호 처리방법.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방문자모드-실패 단계는, 상기 RRC 연결 해제를 수행하면서 상기 호에 대하여 리디렉션 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치의 무선수락제어 실패 조건에서의 호 처리방법.
제1항에 있어서,
상기 방문자 모드 동안,
상기 호에 대한 RRC 계층의 제어신호 송수신, NAS 계층의 제어신호 송수신, 음성 호 처리 및 영상 호의 처리는 일반 모드의 단말기와 동일한 방법으로 진행하되, 상기 호에 대한 데이터 서비스는 상기 일반 모드 단말기에 대한 서비스 제공 후에 자원의 여유가 있는 경우에 진행하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치의 무선수락제어 실패 조건에서의 호 처리방법.