KR101523446B1 - 통신 시스템 - Google Patents

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KR101523446B1
KR101523446B1 KR1020137006200A KR20137006200A KR101523446B1 KR 101523446 B1 KR101523446 B1 KR 101523446B1 KR 1020137006200 A KR1020137006200 A KR 1020137006200A KR 20137006200 A KR20137006200 A KR 20137006200A KR 101523446 B1 KR101523446 B1 KR 101523446B1
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프란체스카 세라발레
로버트 패터슨
로버트 티에츠
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닛본 덴끼 가부시끼가이샤
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Abstract

오버로드 절차가 시작되거나 중지되는 MME로부터의 요청을 기지국이 수신하는 중계 통신 시스템이 설명된다. 기지국은 MME의 ID를 요청에 삽입하고, 수정된 요청을 중계 노드에 포워딩한다. 그 후, 중계 노드는 MME가 서빙하지 않는 모바일 전화기들이 아닌, 요청을 한 MME가 서빙하는 모바일 전화기들에 대한 요청에 따라 오버로드 절차를 개시하거나 종료한다.

Description

통신 시스템{COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템 및 이동 또는 고정 통신 디바이스들에 중계 서비스들을 제공하는 통신 시스템의 컴포넌트들에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 현재 3 GPP 표준 문헌 TS 36.413 V 9.3.0 및 TS 36-300 V 10.0.0에 정의된 바와 같은 LTE-어드밴스드에서 사용되는 중계 서비스들에 관련되지만, 이에 한정되지 않는다.
중계는, 예를 들어, 사용자 장비(UE), 그룹 이동, 임시 네트워크 배치, 셀 에지 쓰루풋에 대한 높은 데이터 레이트의 커버리지를 향상시키고/시키거나 새로운 셀 영역들에서 커버리지를 제공하기 위한 툴로서 LTE-어드밴스드에 대해 고려된다. E-UTRAN은 (도너 eNB(DeNB)로서 칭하는) 기지국(eNB)에 무선으로 접속된 중계 노드(RN)를 가짐으로써 중계를 지원한다. 자체 '도너' 셀을 서빙하는 것에 부가하여, 도너 eNB는 수정된 버전의 E-UTRA 무선 인터페이스를 통해 RN을 서빙한다. 수정된 인터페이스를 'Un' 인터페이스라 칭한다.
각 RN에는 기지국의 기능의 다수의 양태들이 제공되어서, 자체의 '중계' 셀을 서빙하는 기지국으로서 작용할 수 있다. 따라서, 중계 셀에서 사용자 장비의 관점으로부터, RN은 본질적으로 종래의 LTE 기지국인 것으로 보인다. 그러나, 기지국 기능에 부가하여, RN은 또한 예를 들어, 도너 eNB에 무선으로 접속할 수 있도록, 물리층, 층-2, 무선 자원 제어(RRC), 및 넌 액세스 계층(NAS) 기능의 다수의 양태들을 포함하는 UE 기능의 서브세트를 지원한다.
여러 이동 관리 엔티티(MME)들이 E-UTRA 네트워크의 코어에 위치된다. 각 MME는 광범위한 네트워크에서의 도너 eNB의 '도너' 셀, 중계 셀, 및/또는 다른 셀들에서 사용자 장비의 각각의 서브세트를 서빙한다. 도너 eNB는 Un 인터페이스를 통해 MME로부터 수신된 제어 메시지들을 RN으로 포워딩하고, RN의 관점으로부터, 도너 eNB는 중계 셀에서 RN에 등록된 사용자 장비의 모든 아이템들을 서빙하는 단일 MME인 것으로 보인다.
따라서, 도너 eNB는 자체 셀에 캠프(camp)된 사용자 장비로 및 사용자 장비로부터 '직접적' 및 중계 셀에 캠프된 사용자 장비로 및 사용자 장비로부터의 RN을 통한 '간접적' 통신 모두를 처리할 수 있다.
코어 네트워크에서의 MME들은 오버로딩될 수 있고, 따라서, 각 MME에는 오버로딩 처리 능력이 제공된다. 구체적으로는, MME들 중 하나가 오버로드 상황을 경험할 때, MME는 그것이 통신하는 기지국들의 서브세트를 랜덤하게 선택하고, 오버로드 상황을 경감시키기 위한 절차의 개시를 요청하기 위한 제어 메시지를 선택된 기지국(들)에 전송한다. 통상적으로, 예를 들어, 요청된 오버로드 절차는 요청을 작성한 MME에 의해 서빙된 사용자 장비에 의해 이루어진 접속을 확립하려는 시도를 기지국이 거부하는 것을 수반한다.
그러나, 본 발명은 이러한 배치에 문제가 있다는 것을 인식하였다. 특히, 도너 eNB는 MME로부터 오버로드 개시 메시지를 수신할 때, 자체 도너 셀에서의 사용자 장비에 대한 오버로드 절차를 개시한다. 도너 eNB는 또한 오버로드 개시 메시지를 RN에 포워딩한다. 그러나, 도너 eNB가 중계 셀에서의 사용자 장비 모두를 서빙하는 단일 MME인 것으로 RN에 보일 때, 중계 노드는 그것의 중계 셀에 캠프된 모든 사용자 장비에 대한 오버로드 절차를 개시함으로써 오버로드 메시지에 응답한다. 따라서, 오버로딩된 MME에 의해 서빙된 사용자 장비에 의해 이루어진 접속의 확립의 시도의 거부에 부가하여, 중계 노드는 또한 다른 MME들이 오버로딩되는지 여부에 관계없이 다른 MME들에 의해 서빙된 사용자 장비에 의해 이루어진 접속의 확립의 시도를 거부한다. 따라서, RN을 통한 접속을 확립하기 위해 중계 셀에서의 사용자 장비에 의한 시도는 불필요하게 거부될 수도 있다. 이것은 중계 셀에서의 접속 거부의 바람직하지 못한 높은 발생정도를 야기할 수 있다.
본 발명은 상기 문제점들을 극복하거나 적어도 경감시키는 개선된 통신 시스템 및 그 통신 시스템의 개선된 컴포넌트들을 제공하는 것을 목적으로 한다.
따라서, 본 발명의 일 양태는 통신 시스템용 중계 노드를 제공하고, 이 중계 노드는 복수의 모바일 디바이스들을 중계 노드와 연관시키는 수단; 기지국으로부터, 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청 및 오버로드 액션을 요청한 네트워크 엔티티의 ID(identity)를 표현하는 ID 정보를 수신하는 수단; 및 모바일 디바이스들이 ID 정보에 의해 표현된 ID를 갖는 네트워크 엔티티에 의해 서빙되는지 여부에 의존하여 중계 노드와 연관된 모바일 디바이스들에 관하여 상기 요청된 오버로드 액션을 선택적으로 수행하는 수단을 포함한다.
요청된 오버로드 액션은 오버로드 절차를 개시하는 것을 포함할 수도 있다. 오버로드 절차를 개시하는 요청은 오버로드 시작 메시지(예를 들어, S1 AP: 오버로드 시작 메시지)를 포함할 수도 있다.
네트워크 엔티티는 이동 관리 엔티티(MME)를 포함할 수도 있다.
오버로드 절차는 중계 노드와 연관된 모바일 전화기로부터의 접속을 확립하기 위한 요청을 수신하는 단계를 포함할 수도 있고, 요청을 한 모바일 전화기가 ID 정보에 의해 표현된 ID를 갖는 네트워크 엔티티에 의해 서빙되는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수도 있고, 요청을 한 모바일 전화기가 ID 정보에 의해 표현된 ID를 갖는 네트워크 엔티티에 의해 서빙되는지 여부에 의존하여 접속을 확립하기 위한 상기 요청을 거부하는 메시지를 생성하거나 접속을 확립하기 위한 상기 요청을 수용하는 메시지를 생성하는 단계를 포함할 수도 있고/있거나 접속을 확립하기 위한 요청을 한 모바일 전화기에 상기 생성된 메시지를 송신하는 단계를 포함할 수도 있다.
수행하는 수단에 의해 개시된 오버로드 절차는 요청된 접속 확립 요청에 대한 이유를 결정하는 단계를 더 포함할 수도 있고, 상기 생성 단계는 상기 요청된 접속에 대한 상기 결정된 이유에 의존하여 접속을 확립하기 위한 상기 요청을 거부하는 상기 메시지를 생성하거나 접속을 확립하기 위한 상기 요청을 수용하는 상기 메시지를 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
요청된 오버로드 액션은 오버로드 절차를 종료하는 것을 포함할 수도 있다. 오버로드 절차를 종료하는 요청은 오버로드 중지 메시지(예를 들어, S1 AP: 오버로드 중지 메시지)를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다른 양태는 통신 시스템용 기지국을 제공하고, 이 기지국은 네트워크 엔티티로부터, 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청을 수신하는 수단; 오버로드 액션을 요청한 네트워크 엔티티의 ID를 표현하는 ID 정보를 생성하는 수단; 및 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청 및 오버로드 액션을 요청한 네트워크 엔티티의 ID를 표현하는 정보를 중계 노드에 송신하는 수단을 포함한다.
기지국은 오버로드 액션을 요청한 네트워크 엔티티의 ID를 표현하는 상기 정보를 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 상기 요청에 삽입하는 수단을 더 포함할 수도 있어서, 오버로드 액션을 요청한 네트워크 엔티티의 ID를 표현하는 상기 정보는 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 상기 요청의 일부로서 송신될 수도 있다.
오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청은 개시될 오버로드 절차에 대한 요청(예를 들어, 오버로드 시작 메시지)을 포함할 수도 있다.
오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청은 종료될 오버로드 절차에 대한 요청(예를 들어, 오버로드 중지 메시지)을 포함할 수도 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 통신 시스템용 네트워크 엔티티가 제공되고, 이 네트워크 엔티티는 오버로드 상황이 발생하였다는 것을 결정하는 수단; 오버로드 상황이 발생하였다는 결정에 응답하여, (예를 들어, MME ID IE와 같은 정보 엘리먼트에서) 네트워크 엔티티의 ID를 표현하는 정보를 포함하는, 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청을 생성하는 수단; 및 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청을 기지국에 송신하는 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 통신 시스템에서 중계 노드에 의해 수행된 방법이 제공되고, 이 방법은 복수의 모바일 디바이스들을 중계 노드와 연관시키는 단계; 기지국으로부터, 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청 및 오버로드 액션을 요청한 네트워크 엔티티의 ID를 표현하는 ID 정보를 수신하는 단계; 및 모바일 디바이스들이 ID 정보에 의해 표현된 ID를 갖는 네트워크 엔티티에 의해 서빙되는지 여부에 의존하여 중계 노드와 연관된 모바일 디바이스들에 관하여 상기 요청된 오버로드 액션을 선택적으로 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행된 방법이 제공되고, 이 방법은 네트워크 엔티티로부터, 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청을 수신하는 단계; 오버로드 액션을 요청한 네트워크 엔티티의 ID를 표현하는 ID 정보를 생성하는 단계; 및 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청 및 오버로드 액션을 요청한 네트워크 엔티티의 ID를 표현하는 정보를 중계 노드에 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 통신 시스템용 네트워크 엔티티에 의해 수행된 방법이 제공되고, 이 방법은 오버로드 상황이 발생하였다는 것을 결정하는 수단; 오버로드 상황이 발생하였다는 결정에 응답하여, 네트워크 엔티티의 ID를 표현하는 정보를 포함하는, 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청을 생성하는 단계; 및 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청을 기지국에 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 복수의 네트워크 엔티티들, 기지국, 중계 노드, 및 그 중계 노드와 연관된 복수의 모바일 디바이스들을 포함하는 통신 시스템용 통신 디바이스가 제공되고, 이 통신 디바이스는 상기 복수의 네트워크 엔티티들 중 적어도 하나에 대해 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청을 수신하는 수단; 및 오버로드 액션이 요청된 네트워크 엔티티에 의해 모바일 디바이스들이 서빙되는지 여부에 의존하여 중계 노드와 연관된 모바일 디바이스들에 관하여 상기 요청된 오버로드 액션을 선택적으로 수행하는 수단을 포함한다.
통신 디바이스는 상기 중계 노드일 수도 있거나 상기 기지국일 수도 있다.
요청된 오버로드 액션은 중계 노드와 연관된 모바일 전화기로부터의 접속을 확립하기 위한 요청을 수신하는 단계를 포함할 수도 있고, 요청을 한 모바일 전화기가 오버로드 액션이 요청되는 네트워크 엔티티에 의해 서빙되는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수도 있고, 요청을 한 모바일 전화기가 오버로드 액션이 요청되는 네트워크 엔티티에 의해 서빙되는지 여부에 의존하여 접속을 확립하기 위한 상기 요청을 거부하는 메시지를 생성하거나 접속을 확립하기 위한 상기 요청을 수용하는 메시지를 생성하는 단계를 포함할 수도 있고/있거나, 접속을 확립하기 위한 요청을 한 모바일 전화기에 상기 생성된 메시지를 송신하는 단계를 포함할 수도 있다.
요청된 오버로드 액션은 오버로드 절차를 개시하는 단계를 포함할 수도 있고, 상기 오버로드 절차는 중계 노드와 연관된 모바일 전화기와 중계 노드 사이에 접속이 확립되었다는 표시를 수신하는 단계를 포함할 수도 있고, 접속이 확립된 모바일 전화기가 오버로드 액션이 요청된 네트워크 엔티티에 의해 서빙되는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수도 있고, 접속이 확립되는 모바일 전화기가 오버로드 액션이 요청된 네트워크 엔티티에 의해 서빙되는지 여부에 의존하여 상기 확립된 접속을 종료하는 메시지를 선택적으로 생성하는 단계를 포함할 수도 있고/있거나 상기와 같이 생성된 임의의 메시지를 중계 노드에 송신하는 단계를 포함할 수도 있다.
상기 확립된 접속을 종료하는 메시지는 에러 표시를 포함할 수도 있고/있거나 모바일 전화기의 컨텍스트를 릴리즈하는 메시지를 포함할 수도 있다. 컨텍스트를 릴리즈하는 메시지는 UE 컨텍스트 릴리즈를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 복수의 네트워크 엔티티들, 기지국, 중계 노드, 및 그 중계 노드와 연관된 복수의 모바일 디바이스들을 포함하는 통신 시스템에서 통신 디바이스에 의해 수행된 방법이 제공되고, 이 방법은 상기 복수의 네트워크 엔티티들 중 적어도 하나에 대해 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청을 수신하는 단계; 및 오버로드 액션이 요청되는 네트워크 엔티티에 의해 모바일 디바이스들이 서빙되는지 여부에 의존하여 중계 노드와 연관된 모바일 디바이스들에 관하여 상기 요청된 오버로드 액션을 선택적으로 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 프로그램가능한 컴퓨터 디바이스로 하여금, 중계 노드, 기지국, 네트워크 엔티티, 또는 통신 디바이스로서 구성되게 하는 컴퓨터 구현가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 첨부한 도면들을 참조하여 실질적으로 본 명세서에 설명된 바와 같은 방법들 및/또는 장치에 연장된다.
본 발명의 일 양태에서의 임의의 특징은 임의의 적절한 조합으로 본 발명의 다른 양태들에 적용될 수도 있다. 특히, 방법 양태들은 장치 양태들에 적용될 수도 있고, 그 반대의 경우도 가능하다.
또한, 하드웨어에서 구현된 특징들은 일반적으로 소프트웨어에서 구현될 수도 있고, 그 반대의 경우도 가능하다. 본 명세서에서 소프트웨어 및 하드웨어 특징들에 대한 임의의 언급은 이에 따라 해석되어야 한다.
본 발명은 또한 캐리어 신호 또는 기록 매체상에 제공될 수도 있는 대응하는 방법들 및 컴퓨터 소프트웨어 제품들을 제공한다.
이와 함께 파일된 요약의 텍스트는 본 명세서의 일부로서 여기에 반복된다. 본 발명의 예시적인 양태에서, 오버로드 절차가 시작되거나 중지되어야 한다는 요청을 기지국이 MME로부터 수신하는 중계 통신 시스템이 제공된다. 기지국은 MME의 ID를 요청에 삽입하고, 수정된 요청을 중계 노드에 포워딩한다. 그 후, 중계 노드는 MME가 서빙하지 않는 모바일 전화기들이 아닌, 요청을 한 MME가 서빙하는 모바일 전화기들에 대한 요청에 따라 오버로드 절차를 개시하거나 종료한다.
이하, 본 발명의 실시예들이 단지 예로서, 첨부한 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 설명한 실시예들이 적용가능한 타입의 모바일 전기통신 시스템을 개략적으로 예시한다.
도 2는 도 1에 예시된 기지국의 메인 컴포넌트들을 예시하는 블록도이다.
도 3은 도 1에 예시된 중계국의 메인 컴포넌트들을 예시하는 블록도이다.
도 4는 도 1의 모바일 전기통신 시스템의 컴포넌트들에 의해 수행된 오버로드 상황에 대한 응답을 개시하는 절차를 개괄적으로 예시하는 흐름도이다.
도 5는 도 1의 모바일 전기통신 시스템의 컴포넌트들에 의해 수행된 오버로드 상황에 대한 응답을 종료하는 절차를 개괄적으로 예시하는 흐름도이다.
도 6은 도 1의 모바일 전기통신 시스템의 컴포넌트들에 의해 수행된 오버로드 절차를 통상적으로 예시하는 흐름도이다.
도 7은 설명한 실시예들이 적용가능한 타입의 모바일 전기통신 시스템의 단순한 개요이다.
개요
도 1은 도너 기지국(5-1)에 의해 서빙된 복수의 모바일 전화기들(3-1 내지 3-5)을 포함하는 사용자 장비(3), 및 다른 기지국(5-2)에 의해 서빙된 복수의 다른 모바일 전화기들(4-1 내지 4-3)을 포함하는 사용자 장비(4)를 포함하는 모바일(셀룰러) 전기통신 시스템(1)을 개략적으로 예시한다. 전기통신 시스템(1)은 또한 도너 기지국(5-1)에 무선으로 접속하는 중계 노드(7), 및 다른 무엇보다도, 복수의 이동 관리 엔티티(MME)들(9-1, 9-2, 9-3)(일반적으로 9로 지칭)을 포함하는 코어 네트워크(8)를 포함한다.
각 MME(9)는 각각의 기지국(5-1, 5-2)을 통해 모바일 전화기들(3, 4)의 상이한 서브세트를 서빙한다. 도 1에서, 예를 들어, 모바일 전화기들(3-3, 3-4 및 4-3)은 MME(9-1)에 의해 서빙되고, 모바일 전화기들(3-1, 3-5 및 4-1)은 MME(9-2)에 의해 서빙되며, 모바일 전화기들(3-2 및 4-2)은 MME(93-)에 의해 서빙된다. 각 MME(9)는 또한, 도 1에는 도시되 않은 다른 기지국들을 통해 다른 모바일 전화기들을 서빙할 수도 있다.
모바일 전화기들(3-1, 3-2, 및 4)(이하, 직접 MT들이라 칭함)의 각각은 각각의 기지국(5-1, 5-2)에 직접 등록된다. 모바일 전화기들(3-3, 3-4 및 3-5)(이하, 중계 MT들이라 칭함)은 중계 노드(7)에 등록된다. 따라서, 모바일 전화기들(3-1 및 3-2)의 사용자들은 도너 기지국(5-1) 및 코어 네트워크(8)를 통해 다른 사용자들과 통신할 수 있다. 모바일 전화기들(3-3 및 3-5)의 사용자들은 중계 노드(7) 및 도너 기지국(5-1) 및 코어 네트워크(8)를 통해 다른 사용자들과 통신할 수 있다. 다른 모바일 전화기들(4)의 사용자들은 다른 기지국(5-2) 및 코어 네트워크(8)를 통해 다른 사용자들과 통신할 수 있다.
중계 MT들(3-3, 3-4 및 3-5) 및 직접 MT들에 의해 사용된 통신 프로토콜들이 서로 일관되게 유지되는 것을 보장하기 위해, 중계 노드(7)는 실질적으로 중계 MT들(3-3, 3-4 및 3-5)에 대해 기지국인 것으로 보인다. 유사하게는, 기지국(5)은 실질적으로 중계 노드(7)에 대해 MME인 것으로 보인다.
MME(9)가 오버로드 상황을 경험할 때, 대응하는 오버로드 절차를 개시하기 위해, MME(9)는 MME(9)가 서빙하는 모바일 전화기들(3, 4)이 (기지국(5)을 통해 직접적으로 또는 중계 노드를 통해 간접적으로) 등록되는 기지국들(5) 중 적어도 하나를 랜덤하게 선택한다. 오버로딩된 MME(9)는 오버로드 상황에 응답하여 요구된 액션들의 표시를 포함하는 오버로드 시작 메시지를 생성하여, 이 오버로드 시작 메시지를 대응하는 오버로드 절차의 개시를 요청하기 위해 선택된 기지국(들)(5)에 전송한다. 오버로딩된 MME(9)가 더 이상 오버로딩되지 않을 때, '오버로드 중지' 메시지를 생성하고, 이 메시지는, 요청된 오버로드 절차가 더 이상 요구되지 않는다는 것을 나타내고, 따라서 중단될 수 있다.
이러한 실시예에서, MME(9)는 3개 타입의 절차 중 어느 것이 요구될지 식별하는 정보를 포함하는 오버로드 시작 메시지를 생성함으로써 3개의 상이한 타입의 오버로드 절차 중 어느 하나의 개시를 요청할 수 있다. 이러한 방식으로 요청될 수 있는 상이한 오버로드 절차들은,
● 비긴급(non-emergency) 모바일 발신 데이터 전송을 위한 접속들을 확립하기 위한 모든 시도들의 거부;
● 시그널링 접속들을 확립하기 위한 모든 시도들의 거부; 및
● 긴급 세션들 및 모바일 종료 서비스들만에 대한 접속들을 확립하기 위한 시도들의 허용을 포함한다.
도너 기지국(5-1)이 오버로드 절차를 개시하기 위해 MME(9)에 의해 선택되었고, 연관된 오버로드 시작 메시지를 수신하였을 때, 오버로딩된 MME(9)에 의해 서빙된 임의의 직접 MT들(3-1 및 3-2)에 관하여 요청된 오버로드 절차를 개시한다. 도너 기지국(5-1)은 또한 전송 MME(9)를 식별하는 정보를 오버로드 시작 메시지에 삽입하고, (전송 MME(9)를 식별하는 정보를 포함하는) 수정된 오버로드 시작 메시지를 중계 노드(7)에 포워딩한다. 중계 노드(7)는 오버로드 시작 메시지가 제공된 MME 식별 정보를 판독하고, 오버로드 시작 메시지로부터 판독된 MME 식별 정보에 의해 표현된 오버로딩된 MME(9)에 의해 서빙된 특정 중계 MT들(3-3, 3-4 및 3-5)에 대해서만 요청된 오버로드 절차를 개시한다.
따라서, 중계 노드(7)는 바람직하게는, 오버로딩된 MME(9)가 서빙하는 임의의 중계 MT들(3-3 내지 3-5)에 대해 선택적으로 오버로드 상황에 응답하여 요구된 액션들을 수행할 수 있는 반면, 오버로딩되지 않은 MME(9)에 의해 서빙된 임의의 중계 MT들(3-3 내지 3-5)은 영향을 받지 않는다.
도너 기지국(5-1)이 오버로드 중지 메시지를 수신할 때, 오버로드 중지 메시지를 수신한 MME(9)에 의해 서빙된 임의의 직접 MT들(3-1, 3-2)에 관하여 요청된 오버로드 절차를 종료한다. 도너 기지국(5-1)은 또한 전송 MME(9)를 식별하는 정보를 오버로드 중지 메시지에 삽입하고, (전송 MME(9)를 식별하는 정보를 포함하는) 수정된 오버로드 중지 메시지를 중계 노드(7)에 포워딩한다. 중계 노드(7)는 오버로드 중지 메시지와 함께 전송된 MME 식별 정보를 판독하고, 원래의 오버로드 중지 메시지를 전송한 MME(9)에 의해 서빙된 임의의 중계 MT들(3-3 내지 3-5)에 대해서만 오버로드 절차를 중단한다.
따라서, 중계 노드(7)가 복수의 MME들(9)에 관하여 병렬 오버로드 절차들을 수행할 때, 중계 노드(7)는 바람직하게는, 다른 MME(들)(9)에 대한 다른 병렬 오버로드 절차(들)에 영향을 미치지 않고 오버로딩되도록 중지하는 MME(9)에 의해 서빙된 모바일 전화기들(3-3 내지 3-5)에 대한 오버로드 절차를 선택적으로 중단할 수 있다.
기지국
도 2는 도 1에 예시된 도너 기지국(5-1)의 메인 컴포넌트들을 예시하는 블록도이다. 도시된 바와 같이, 도너 기지국(5-1)은 적어도 하나의 안테나(3)를 통해 직접 MT들(3-1 및 3-2) 및 중계 노드(7)에 신호들을 송신하고 직접 MT들(3-1 및 3-2) 및 중계 노드(7)로부터 신호들을 수신하도록 동작가능한 트랜시버 회로(31)를 포함한다. 도너 기지국(5-1)은 또한 네트워크 인터페이스(35)를 통해 코어 네트워크(8)의 MME들(9)에 신호들을 송신하고 MME들(9)로부터 신호들을 수신하도록 동작가능하다. 트랜시버 회로(31)의 동작은 메모리(39)에 저장된 소프트웨어에 따라 제어기(37)에 의해 제어된다.
소프트웨어는 다른 무엇보다도, 오퍼레이팅 시스템(41), 통신 제어 모듈(43), MME 오버로드 관리 모듈(45), 오버로드 메시지 처리 모듈(47), 및 무선 자원 제어(RRC) 메시지 처리 모듈(49)을 포함한다.
통신 제어 모듈(43)은 예를 들어, 직접 MT들(3-1 및 3-2) 각각 및 중계 노드(7)와의 통신에서 트랜시버 회로(31)에 의해 사용될 자원들의 할당을 포함하는, 직접 MT들(3-1 및 3-2) 및 중계 노드(7)와의 통신을 제어하도록 동작가능하다. 통신 제어 모듈(43)은 또한, 직접 MT들(3-1 및 3-2) 및 중계 노드(7)에 대한 다운링크 데이터의 송신을 위한 시간을 스케줄링한다.
MME 오버로드 관리 모듈(45)은 오버로딩된 MME들(9)에 의해 서빙된 직접 MT들(3-1 및 3-2)에 관하여, 오버로딩된 MME들(9)로부터 수신된 연관 오버로드 시작 메시지들에 표시된 요구된 오버로드 액션들에 따라 MME 오버로드 절차들을 개시한다. 유사하게는, MME 오버로드 관리 모듈(45)은 MME들(9)에 의해 서빙된 직접 MT들(3-1 및 3-2)에 대하여, 오버로딩되는 것을 중지하는 MME들(9)로부터 수신된 오버로드 중지 메시지들에 따라 MME 오버로드 절차들을 종료한다.
오버로드 메시지 처리 모듈(47)은 오버로드 메시지들(시작 및 중지 메시지 양자)을 수신하고, 직접 MT들(3-1 및 3-2)에 대한 MME 오버로드 절차들을 개시/종료하기 위해 MME 오버로드 관리 모듈(45)에 의해 요구된 임의의 정보(예를 들어, 요구된 오버로드 액션들의 타입을 식별하는 정보)를 추출한다. 오버로드 메시지 처리 모듈(47)은 또한, 각 오버로드 메시지가 그로부터 수신되는 MME(9)를 식별하고, 오버로드 메시지를 전송한 MME(9)에 대한 식별자를 오버로드 메시지에 제공된 MME 식별 정보 엘리먼트에 삽입하며, 수정된 메시지를 중계 노드(7)에 포워딩한다.
RRC 메시지 처리 모듈(49)은 RRC 메시지들을 해석하고 그 메시지들에 적절하게 응답함으로써 직접 MT들(3-1 및 3-2)로부터 수신된 RRC 메시지들을 처리한다. 오버로드 절차가 오버로딩된 MME(9)에 대해 개시될 때, RRC 메시지 처리 모듈(49)은 메시지가 오버로딩된 MME(9)에 의해 서빙된 모바일 전화기(3)로부터 수신되었는지 여부를 결정함으로써 직접 MT들(3-1 및 3-2)로부터 수신된 RRC 접속 확립 메시지들에 응답한다. 메시지가 오버로딩된 MME(9)에 의해 서빙된 모바일 전화기(3)로부터 수신되면, RRC 메시지 처리 모듈(49)은 오버로딩된 MME(9)에 의해 요청된 오버로딩된 절차의 타입 및 접속 확립 메시지에 대한 이유에 의존하여 접속 시도를 거부하거나 허용하기 위해 대응하는 RRC 메시지를 생성함으로써 응답한다.
중계 노드
도 3은 도 1에 예시된 중계 노드(7)의 메인 컴포넌트들을 개략적으로 예시한다. 중계 노드(7)는 기지국(5)과 유사한 고정 통신 노드일 수도 있거나 자체가 모바일 디바이스일 수도 있다. 실제로, 일부 모바일 전화기들(3, 4)은 중계 서비스들을 제공할 수도 있어서 중계 노드들로서 작용할 수도 있다. 도시된 바와 같이, 중계 노드(7)는 적어도 하나의 안테나(53)를 통해 중계 MT들(3-3 및 3-5) 및 기지국(5-1)에 신호들을 송신하고 중계 MT들(3-3 및 3-5) 및 기지국(5-1)으로부터 신호들을 수신하도록 동작가능한 트랜시버 회로(51)를 포함한다. 트랜시버 회로(51)의 동작은 메모리(59)에 저장된 소프트웨어에 따라 제어기(57)에 의해 제어된다.
소프트웨어는 다른 무엇보다도, 오퍼레이팅 시스템(61), 통신 제어 모듈(63), MME 오버로드 관리 모듈(65), 오버로드 메시지 처리 모듈(67), 및 무선 자원 제어(RRC) 메시지 처리 모듈(69)을 포함한다.
통신 제어 모듈(63)은 예를 들어, 중계 MT들(3) 각각 및 기지국(5)과의 통신에서 트랜시버 회로(51)에 의해 사용될 자원들의 할당을 포함하는, 중계 MT들(3-3 및 3-5) 및 기지국(5-1)과의 통신을 제어하도록 동작가능하다. 통신 제어 모듈(63)은 또한, 연관된 데이터를 중계 MT들(3-3 및 3-5)에 중계하기 위해 적절한 서브-프레임들의 송신을 위한 시간을 스케줄링한다.
오버로드 메시지 처리 모듈(67)은 도너 기지국(5-1)에 의해 포워딩된 오버로드 메시지들(시작 및 중지 메시지들 양자)을 수신하고, 오버로드 메시지들로부터의 MME 식별 정보를 추출한다. 오버로드 메시지 처리 모듈(67)은 또한 중계 MT들(3-3 내지 3-5)에 대한 MME 오버로드 절차들을 개시/종료하기 위해 MME 오버로드 관리 모듈(65)에 의해 요구된 임의의 다른 정보(예를 들어, 요구된 오버로드 액션들의 타입을 식별하는 정보)를 추출한다.
MME 오버로드 관리 모듈(65)은 오버로딩된 시작 메시지들에 포함된 MME 식별 정보에 의해 식별된 MME들(9)에 의해 서빙된 중계 MT들(3-3 내지 3-5)에 관하여, 도너 기지국(5-1)으로부터 수신된 연관 오버로드 시작 메시지들에 표시된 요구된 오버로드 액션들에 따라 MME 오버로드 절차들을 개시한다. 유사하게는, MME 오버로드 관리 모듈(65)은 오버로드 중지 메시지에 포함된 MME 식별 정보에 의해 식별된 MME들(9)에 의해 서빙된 중계 MT들(3-3 내지 3-5)에 관하여, 도너 기지국(5-1)으로부터 수신된 오버로드 중지 메시지들에 따라 임의의 MME 오버로드 절차들을 중단한다.
RRC 메시지 처리 모듈(69)은 RRC 메시지들을 해석하고 그 메시지들에 적절하게 응답함으로써 중계 MT들(3-3 내지 3-5)로부터 수신된 RRC 메시지들을 처리한다. 오버로드 절차가 오버로딩된 MME(9)에 대해 개시될 때, RRC 메시지 처리 모듈(69)은 메시지가 오버로딩된 MME(9)에 의해 서빙된 모바일 전화기(3)로부터 수신되는지 여부를 결정함으로써 중계 MT들(3-3 내지 3-5)로부터 수신된 RRC 접속 확립 메시지들에 응답한다. 메시지가 오버로딩된 MME(9)에 의해 서빙된 모바일 전화기(3)로부터 수신되었으면, RRC 메시지 처리 모듈(69)은 오버로딩된 MME(9)에 의해 요청된 오버로딩된 절차의 타입 및 접속 확립 메시지에 대한 이유에 의존하여 접속 시도를 거부하거나 허용하기 위해 대응하는 RRC 메시지를 생성함으로써 응답한다.
오버로드 응답 개시 절차
도 4는 MME(9)가 오버로드 상황을 경험할 때 전기통신 시스템(1)의 중요 컴포넌트들이 따르는 통상의 절차를 개괄적으로 예시한다.
도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, MME(9)가 오버로드 상황을 경험할 때, MME(9)는 오버로드 상황의 경감을 목적으로 오버로드 절차를 수행하도록 서빙하는 기지국들의 서브세트를 랜덤하게 선택한다(S10). MME(9)는 또한 어떤 타입의 오버로드 절차가 선택된 기지국들에 의해 수행되어야 하는지를 결정한다. 도 4에 예시된 예에서, 도너 기지국(5)이 오버로드 절차를 수행하도록 선택된다.
MME(9)는 다른 정보 중에서, 요구된 오버로드 절차의 타입을 나타내기 위해 MME(9)에 의해 설정되는 오버로드 액션 정보 엘리먼트를 포함하는 오버로드 시작 메시지(S1 AP: 오버로드 시작)를 생성한다. 그 후, 이러한 메시지는 도너 기지국(5-1)을 포함하는 선택된 기지국들(5)에 전송된다(S12).
기지국(5)에 의해 요청된 오버로드 절차의 타입은 오버로드 시작 메시지의 오버로드 액션 IE에서의 데이터에 의해 표현된다. 상술한 바와 같이, 기지국(5)이 수행할 수도 있는 상이한 타입의 오버로드 절차는,
● 비긴급 모바일 발신 데이터 전송을 위한 접속들을 확립하기 위한 시도들의 거부;
● 시그널링 접속들을 확립하기 위한 시도들이 거부; 또는
● 긴급 세션들 및 모바일 종료 서비스들에 대한 접속들을 확립하기 위한 시도들의 허용을 포함한다.
오버로드 시작 메시지의 수신시에, 도너 기지국(5-1)은 오버로드 액션 IE으로부터, 어떤 타입의 오버로드 절차가 요구되는지를 결정하고, 그에 따라 오버로딩된 MME(9)가 서빙하는 직접 MT들(3-1 및 3-2)에 대한 대응하는 오버로드 절차를 개시한다(S14). 도너 기지국(5-1)은 또한 오버로드 시작 메시지의 MME 소스를 식별하는 정보를 오버로드 시작 메시지에서의 MME ID 정보 엘리먼트에 삽입함으로써 오버로드 시작 메시지를 수정하고, 수정된 메시지를 중계 노드(7)에 포워딩한다(S16).
도너 기지국(5-1)으로부터 오버로드 시작 메시지의 수신시에, 중계 노드(7)는 오버로드 액션 IE으로부터, 어떤 타입의 오버로드 절차가 요구되는지를 결정할 수 있고, MME ID IE로부터 오버로드 시작 메시지가 관련되는 MME(9)를 결정할 수 있다. 중계 노드(7)는 오버로딩된 MME(9)가 서빙하는 중계 MT들(3-3 내지 3-5)에 대해 대응하는 오버로드 절차를 선택적으로 개시한다(S18).
오버로드 응답 종료 절차
도 5는 오버로드 상황을 이전에 경험한 MME(9)가 오버로딩되는 것을 중지하고 그것이 서빙하는 기지국에 의해 수행된 임의의 오버로드 절차가 중단되는것을 요구할 때 전기통신 시스템(1)의 중요 컴포넌트들이 따르는 통상을 절차를 개괄적으로 예시한다.
도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 오버로드 상황이 종료되었다는 것을 MME(9)가 결정할 때(S20), MME(9)는 오버로드 중지 메시지(S1 AP: 오버로드 중지)를 생성하고 이것을 도너 기지국(5-1)을 포함하여, 오버로드 절차들을 수행하는 기지국들(5)에 전송한다(S22).
오버로드 중지 메시지의 수신시에, 도너 기지국(5-1)은 그에 따라 오버로딩된 MME(9)가 서빙하는 직접 MT들(3-1 및 3-2)에 대한 대응하는 오버로드 절차를 중지한다(S24). 도너 기지국(5-1)은 또한 오버로드 중지 메시지의 MME 소스를 식별하는 정보를 MME ID 정보 엘리먼트에 삽입함으로써 오버로드 중지 메시지를 수정하고, 수정된 메시지를 중계 노드(7)에 포워딩한다(S26).
도너 기지국(5-1)으로부터 오버로드 중지 메시지의 수신시에, 중계 노드(7)는 MME ID IE로부터 오버로드 중지 메시지가 관련되는 MME(9)를 결정한다. 중계 노드(7)는 MME ID IE에 의해 표현된 MME(9)가 서빙하는 중계 MT들(3-3 내지 3-5)에 대해 대응하는 오버로드 절차를 종료한다(S28).
오버로드 절차
도 6은 특정한 오버로딩된 MME(9-1)(예시된 예에서 MME1)가 오버로드 절차를 요청했을 때 전기통신 시스템(1)의 중계 노드(7)가 따르는 예시적인 오버로드 절차를 개괄적으로 예시한다.
오버로딩된 MME(9-1)에 의해 서빙된 중계 MT(3-3)는 RRC 접속 요청을 생성하여 이것을 중계 노드(7)에 전송함으로써 접속의 확립을 시도한다(S32, S38). RRC 접속 요청은 다른 정보 중에서, 시도된 접속 확립이 무엇을 위한 것인지를 식별하는 확립 이유 정보 엘리먼트를 포함한다. 확립 이유 정보 엘리먼트는 예를 들어, 다음 중 어느 하나로 설정될 수도 있다.
● 시도된 접속 확립이 모바일 발신(mo) 데이터 전송용이라는 것을 나타내기 위한 'mo-데이터';
● 시도된 접속 확립이 모바일 발신(mo) 시그널링용이라는 것을 나타내기 위한 'mo-시그널링';
● 시도된 접속 확립이 모바일 종료(mt) 서비스용이라는 것을 나타내기 위한 'mt-액세스';
● 시도된 접속 확립이 긴급 세션용이라는 것을 나타내기 위한 '긴급'; 또는
● 시도된 접속 확립이 highPriorityAccess용이라는 것을 나타내기 위한 'highPriorityAccess'.
중계 노드(7)는, 접속을 요청하는 중계 MT(3-3)가 오버로드 절차가 개시된 오버로딩된 MME(9-1)에 의해 서빙된다는 것을 확립한다. 접속을 요청하는 MT(3-3)가 오버로딩된 MME(9-1)에 의해 서빙되는 경우에, 중계 노드(7)는 확립 이유 IE를 판독하고, RRC 접속 요청이 거부되거나 허용되어야 하는지를 이 확립 이유 IE가 나타내는지를 결정한다(S34, S39). 그 후, 중계 노드(7)는 (접속이 거부되는 경우 - S36) RRC 접속 거부 메시지 또는 (접속이 수용되는 경우 - S40) RRC 접속 수용 메시지를 생성하여 전송함으로써 접속 요청에 응답한다.
상이한 오버로드 절차들에 대한 상이한 오버로드 거부/수용 액션들은 아래와 같이 요약된다.
● 비긴급 모바일 발신 데이터 전송을 위한 접속들을 확립하기 위한 시도들의 거부 → 확립 이유가 'mo-데이터'이면 접속 시도를 거부하고, 그렇지 않으면 허용하고;
● 시그널링 접속들을 확립하기 위한 시도들의 거부 → 확립 이유가 'mo-데이터' 또는 'mo-시그널링'이면 접속 시도를 거부하고, 그렇지 않으면 허용하고; 또는
● 긴급 세션들 및 모바일 종료 서비스들에 대한 접속들을 확립하기 위한 시도들의 허용 → 확립 이유가 '긴급' 또는 'mt-액세스'이면 접속 시도를 허용하고, 그렇지 않으면 거부한다.
따라서, 허용된 RRC 접속들에 대응하는 시그널링 트래픽만이 오버로딩된 MME(9-1)에 전송된다.
오버로드 이유들에 대한 RRC 접속 요청을 거부할 때, 중계 노드(7)는 특정한 기 간내에서 추가의 RRC 접속 요청들을 제한하기 위해 적절한 타이머 값 및 거부의 이유를 영향받은 중계 MT에 나타낸다.
접속을 요청하는 중계 MT(3-5)가 오버로드 절차가 개시되지 않은 MME(9-2)에 의해 서빙된다는 것을 중계 노드(7)가 확립하는 경우에, 중계 노드(7)는 오버로딩된 MME(9-1)에 대해 개시된 오버로드 절차에 관련없이 LTE 표준 절차에 따라 접속 요청을 수용(또는 거부)한다.
따라서, 중계 노드(7)는 바람직하게는, 오버로딩되지 않은 MME(9-2)가 서빙하는 중계 MT(3-5)로부터 수신된 접속 요청들의 수용 또는 거부에 영향을 미치지 않고 MME(9-1)에 의해 서빙된 임의의 중계 MT(3-3)에 대해 MME(9-1)에 의해 경험되는 오버로드 상황에 응답하여 요구된 액션들을 수행할 수 있다.
수정들 및 대안들
상세한 실시예를 상술하였다. 당업자는 다수의 수정들 및 대안들이 본 명세서에서 실시된 본 발명으로부터 이익을 여전히 얻으면서 상기 실시예에 대해 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.
대안의 실시예에서, 예를 들어, 도너 기지국은 오버로드 시작(또는 중지) 메시지를 중계 노드에 포워딩하지 않고, 따라서, 특정한 MME가 오버로딩되었다는 것을 중계 노드에 통지하지 않는다. 따라서, 본 실시예에서, 중계 노드(7)는 중계 MT를 서빙하는 MME(9)에 의해 요청된 오버로드 절차에 관계 없이 중계 MT로부터의 RRC 접속 요청을 수용한다. 그러나, 본 실시예의 도너 기지국(5)은 활성이 되도록(예를 들어, 시스템에서의 다른 모바일 전화기 또는 통신 디바이스와의 통신을 확립하도록) 오버로딩된 MME(9)에 의해 서빙된 중계 MT에 의한 시도들을 검출하고, 시도에 대한 이유에 의존하여 시도를 방지하거나 허용하도록 동작가능하여서, 요청된 오버로드 절차를 효율적으로 구현한다.
본 실시예에서, 당업자는 도너 기지국(5)이 중계 노드에 의해 도너 기지국에 전송된 표준 S1 AP 초기 UE 메시지에 포함된 RRC 확립 원인 정보 엘리먼트로부터 활성화되도록 (오버로딩된 MME에 의해 서빙된) 중계 MT에 의한 시도에 대한 이유를 식별할 수 있다. 그 후, 도너 기지국은 활성화되기 위한 중계 MT에 의한 시도가 상술한 바와 같이 확립 원인에 기초하여 허용되어야 하는지를 결정한다. 시도가 (오버로드 시작 메시지의 오버로드 액션 IE에 제공된 표시에 기초하여) 허용되지 않아야 하는지를 도너 기지국이 결정하는 경우에, 도너 기지국은 (중계 노드에 의해 수용되더라도) 중계 MT와의 접속을 종료하기 위해 S1 AP 초기 UE 메시지에 대한 응답을 생성한다.
S1 AP 초기 UE 메시지는 클래스 2 절차이고, 현재, S1 AP 초기 UE 메시지에 응답하는 실패 메시지가 특정되지 않았다.
중계 MT가 활성 상태에 진입하는 것을 방지하기 위해 도너 기지국이 사용할 수도 있는 가능한 응답 메시지는 에러 표시 메시지를 포함하고, 이 메시지의 수신은 중계 노드(7)로 하여금 RRC 접속 릴리즈를 사용하여 영향받은 중계 MT와의 접속을 릴리즈하게 한다.
에러 표시가 오버로드 이유들에 대한 중계 MT들의 활성화를 도너 기지국(5)이 선택적으로 방지하게 하기 위해 사용될 수도 있지만, 에러 표시는 아래의 가능한 문제점들을 갖는다.
● 상기 언급한 바와 같이, RRC 접속은 중계 노드가 초기 UE 메시지를 전송하는 시간까지 이미 확립될 것이다. 따라서, 이러한 솔루션은 적절한 대기 타이머와의 RRC 접속의 완전한 거부를 이상적으로 수반하는 MME 오버로드 기능의 원리들에 따르지 않는다. 더욱이, RRC 접속 릴리즈는 추가의 접속 시도들이 이루어지지 않아야 하는 기간이 설정되게 하기 위해, 타이머 정보를 포함하지 않는다.
● 이상적으로, 에러 표시는 오버로드 기능을 지원하기 보다는 들어오는 메시지에서 검출된 에러들을 보고하기 위해서만 사용되어야 한다.
따라서, 에러 표시를 이러한 방식으로 사용하는 실시예에서, 도너 기지국(5)은 또한 연관된 원인을 중계 노드(7)에 나타낸다. 에러 표시의 원인이 관련된 오버로드이라는 것을 결정할 시에, 그에 따라 중계 노드(7)는 연관된 기간에 대한 추가 RRC 접속 요청들을 제한하기 위해 적절한 타이머 값을 설정할 수 있다.
중계 MT가 활성 상태에 진입하는 것을 방지하기 위해 도너 기지국(5)이 사용할 수도 있는 다른 가능한 응답 메시지는 UE 컨텍스트 릴리즈 메시지를 포함하고, 이 메시지의 수신은 중계 노드(7)로 하여금 RRC 접속 릴리즈를 사용하여 영향받은 중계 MT와의 접속을 릴리즈하게 한다.
UE 컨텍스트 릴리즈가 오버로드 이유들에 대한 중계 MT들의 활성화를 도너 기지국(5)이 선택적으로 방지하게 하기 위해 사용될 수도 있지만, UE 컨텍스트 릴리즈는 아래의 가능한 문제점들을 갖는다.
● '에러 표시'의 사용에 따라, RRC 접속은 중계 노드(7)가 초기 UE 메시지를 전송하는 시간까지 이미 확립될 것이다. 따라서, 이러한 솔루션은 적절한 대기 타이머와의 RRC 접속의 완전한 거부를 이상적으로 수반하는 MME 오버로드 기능의 원리들에 따르지 않는다. 더욱이, RRC 접속 릴리즈는 추가의 접속 시도들이 이루어지지 않아야 하는 기간이 설정되게 하기 위해, 타이머 정보를 포함하지 않는다.
● UE 컨텍스트 릴리즈 절차의 목적은 MME가 다양한 이유들로 인해 UE-연관된 논리 접속의 릴리즈를 순서화할 수 있게 하는 것이다. 그러나, UE-연관된 논리 접속은 도너 기지국(5)이 초기 UE 메시지를 수신할 시에 완전하게 확립되지 않는다.
상기 실시예들에서, 모바일 전화기 기반 전기통신 시스템을 설명하였다. 당업자는 본 출원에 설명한 시그널링 기법들이 다른 통신 시스템에서 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 다른 통신 노드들 또는 디바이스들은 예를 들어, 개인 휴대 정보 단말기, 랩탑 컴퓨터, 웹 브라우저 등과 같은 사용자 디바이스들을 포함할 수도 있다. 당업자는 상술한 중계 시스템이 모바일 통신 디바이스들에 대해 사용되는 것은 필수적이지 않다는 것을 이해할 것이다. 시스템은 모바일 통신 디바이스들 대신 뿐만 아니라 하나 이상의 고정 컴퓨팅 디바이스들을 갖는 네트워크에서 기지국의 커버리지를 연장하기 위해 사용될 수 있다.
상기 설명에서, 도너 기지국(5-1) 및 중계 노드(7)는 이해의 편의를 위해, 다수의 개별 모듈들을 갖는 것으로 설명된다. 이들 모듈들이 특정한 애플리케이션들에 대해 이러한 방식으로 제공될 수도 있지만, 예를 들어, 기존의 시스템이 처음부터 의도한 발명의 특징들로 설계된 시스템들에서의 다른 애플리케이션들에서 본 발명을 구현하기 위해 수정되는 경우에, 이들 모듈들은 전체 오퍼레이팅 시스템 또는 코드에 구축될 수도 있어서, 이들 모듈들은 개별 엔티티들로서 식별되지 않을 수도 있다.
복수의 MME들이 오버로딩되는 경우(또는 오버로딩되도록 중지되는 경우), MME 식별자들의 리스트가 연관된 오버로드 시작(또는 오버로드 중지) 메시지에 제공될 수도 있다.
오버로드 메시지의 소스를 식별하는 정보를 포함하기 위해 오버로드 메시지들을 수정하고 수정된 메시지를 중계 노드에 포워딩하는 것이 간략화, 구현의 용이함 및 요구된 메시지의 수의 최소화의 관점에서 바람직하지만, 오버로드 메시지의 소스를 식별하는 정보는 임의의 다수의 상이한 방식으로 전송될 수도 있다. 예를 들어, 정보는 오버로드 메시지가 포워딩되기 이전 또는 이후에 개별 메시지에서 전송될 수도 있다. 더욱이, 수신된 오버로드 메시지를 수정하고 포워딩하는 대신에, 오버로드 메시지의 소스를 식별하는 정보 및 연관된 오버로드 절차들을 개시/종료하기 위해 요구된 임의의 정보를 포함하는 완전하게 새로운 메시지가 생성될 수도 있다.
구현의 용이함과 관련하여, 기지국이 MME의 ID를 오버로드 시작 또는 중지 메시지에 삽입하는 것이 바람직하지만, 오버로드 메시지를 전송하는 MME가 자신의 ID를 선택된 기지국들에 전송하기 이전에 오버로드 메시지에 삽입할 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
상술한 실시예들에서, 중계국 및 기지국은 트랜시버 회로를 각각 포함한다. 통상적으로, 이러한 회로는 전용 하드웨어 회로들에 의해 형성된다. 그러나, 일부 실시예들에서, 트랜시버 회로의 일부는 대응하는 제어기에 의해 구동된 소프트웨어로서 구현될 수도 있다.
상기 실시예들에서, 다수의 소프트웨어 모듈들을 설명하였다. 당업자는, 소프트웨어 모듈이 컴파일되거나 컴파일되지 않은 형태로 제공될 수도 있고 컴퓨터 네트워크를 통해 또는 기록 매체 상에서 신호로서 기지국 또는 중계국에 공급될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 이러한 소프트웨어의 일부 또는 모두에 의해 수행된 기능은 하나 이상의 전용 하드웨어 회로들을 사용하여 수행될 수도 있다. 다양한 다른 수정들이 당업자에게 명백할 것이고 본 명세서에 더 상세히 설명되지 않는다.
다음은, 본 발명이 현재 제안된 3 GPP 표준에서 구현될 수도 있는 방식의 상세한 설명이다. 다양한 특징들을 본질적이거나 필수적인 것으로 설명하였지만, 이것은 단지, 예를 들어, 3GPP 표준에 의해 부과된 다른 요건들로 인해 제안된 3GPP 표준에 대한 경우일 수도 있다. 따라서, 이들 스테이트먼트들은 어떠한 방식으로든 본 발명을 제한하는 것으로서 해석되지 않아야 한다.
1 도입
본 논문의 목적은 MME 오버로드 기능이 RN 배치 시나리오에서 어떻게 작용하는지를 분석하는 것이다. 본 논문은 관련 문제들을 강조하고 상이한 솔루션(예를 들어, MME 오버로딩이 DeNB 또는 RN에 대해 종료한다)을 분석한다. 또한, 본 논문은 상이한 솔루션의 장단점을 강조하고 그에 따라 진행할 방식을 제안한다.
2 배경
MME 오버로드
MME 오버로드 절차는 MME에서의 오버로드 상황을 제어하기 위해 도입되었다. MME가 오버로드 상황을 경험할 때, MME 오버로드 절차가 전송되는 일부 eNB들을 랜덤하게 선택한다. MME는 오버로드 표시 시에 eNB가 착수해야 하는 액션을 eNB에 표시한다.
S1 AP 오버로드 시작에서의 오버로드 액션 IE에 의존하여, eNB는,
- "비긴급 모바일 발신 데이터 전송을 위한 모든 RRC 접속 확립들을 거부하고"(즉, RRC 원인 "mo-데이터"에 대응하는 트래픽을 거부하고), 또는
- "시그널링 위한 모든 RRC 접속 확립들을 거부하고"(즉, RRC 원인 "mo-데이터" 및 "mo-시그널링"에 대응하는 트래픽을 거부하고), 또는
- "긴급 세션들 및 모바일 종료 서비스들을 위한 RRC 접속 확립들을 단지 허용한다"(즉, RRC 원인 "긴급" 및 "mt-액세스"에 대응하는 트래픽만을 허용한다).
오버로드 이유들에 대한 RRC 접속 요청을 거부할 때, eNB는 잠시 동안 추가의 RRC 접속 요청들을 제한하는 적절한 타이머 값을 UE에 나타낸다 [1].
MME 풀( pool ) 및 RN 배치
합의된 중계 아키텍처에 따라, DeNB는 RN 관점으로부터 MME로서 보인다. 그 결과, RN은 MME가 특정한 넌(non) UE 연관 절차를 트리거하는 것에 대한 어떠한 지식도 갖지 않는다.
3 논의
도 7에서, RN은 서빙 UE1 및 UE2이고: UE1은 MME1에 의해 서빙되고 UE2는 MME2에 의해 서빙된다. MME1이 오버로딩되었다는 것을 가정하면, 오버로드 메시지를 DeNB에 전송한다. DeNB는 S1 AP 오버로드 시작의 수신 시에 액션을 취해야 하고, 예를 들어, MME에 의해 표시된 바와 같이 확립 원인과의 RRC 접속을 거부한다.
오버로드 상황 동안, RN에 의해 서빙된 영향받은 UE들이 또한 처리될 필요가 있다. 상이한 솔루션들이 아래에 논의된다.
● DeNB는 특정한 MME가 오버로딩되었다는 것을 RN에 통지하지 않는다. 이것은 UE가 오버로딩된 MME에 의해 서빙되는 경우에, DeNB까지 활성 상태로 진행하기 위한 임의의 UE 시도를 거부하고, 활성으로 진행하는 원인이 오버로딩된 MME에 의해 제공된 표시와 연관된다는 것을 의미한다. DeNB는 S1 AP 초기 UE 메시지에서의 RRC 확립 원인 IE로부터의 RRC 접속 확립 요청의 이유에 관하여 인식한다. 그러나, S1 AP 초기 UE 메시지는 클래스 2 절차이고 실패 메시지가 특정되지 않는다. 2개의 가능한 응답이 아래에 고려된다.
■ 에러 표시
● 에러 표시의 사용에서의 문제점
o RRC 접속은 RN이 초기 UE 메시지를 전송하는 시간까지 이미 확립될 것이다. 따라서, 이러한 솔루션은 적절한 대기 타이머와의 RRC 접속의 거부를 예견하는 MME 오버로드 기능의 원리들과 연관되지 않는다. RRC 접속 릴리즈는 대기 타이머 정보를 포함하지 않는다.
o 에러 표시는 CP 기능, 예를 들어, 오버로드 기능에 대한 지원으로서가 아니라 하나의 들어오는 메시지에서 검출된 에러들을 보고할 때만 사용되어야 한다.
o 에러 표시에 해당되는 것으로 결정되면, 텍스트 절차는 RN이 잠시 동안 추가의 RRC 접속 요청들을 제한하는 적절한 타이머 값이도록 DeNB가 적절한 원인을 나타낼 필요가 있다는 것을 명백히 할 필요가 있다.
■ UE 컨텍스트 릴리즈
● UE 컨텍스트 릴리즈의 사용에서의 문제점
o RRC 접속은 RN이 초기 UE 메시지를 전송하는 시간까지 이미 확립될 것이다(에러 표시에 대한 것과 동일한 문제점). 따라서, 이러한 솔루션은 적절한 대기 타이머와의 RRC 접속의 거부를 예견하는 MME 오버로드 기능의 원리들과 연관되지 않는다. RRC 접속 릴리즈는 대기 타이머 정보를 포함하지 않는다.
o UE 컨텍스트 릴리즈 절차의 목적은 MME가 다양한 이유들로 인해 UE-연관된 논리 접속의 릴리즈를 순서화할 수 있게 하는 것이다. 그러나, UE-연관된 논리 접속은 DeNB가 초기 UE 메시지를 수신할시에 아직 확립되지 않는다 [2].
DeNB는 오버로드 메시지를 RN에 포워딩한다.
o 가능한 문제점
■ RN은 어느 MME가 현재 오버로딩되는지 알지 못하고, 모든 시도된 RRC 접속 확립을 불필요하게 거부하게 될 수도 있고, 예를 들어, 실제로 MME2가 오버로딩된 경우에 UE1 및 UE2 양자로부터의 RRC 접속 확립을 거부하게 될 수도 있다(도 2).
o 솔루션
■ 이러한 문제점을 해결하기 위해, DeNB는 S1AP 오버로드 시작 및 오버로드 중지를 포워딩할 때 어느 MME가 오버로딩되는지를 RN에 나타내야 한다. 이러한 정보는 또한, 예를 들어, Uu에서의 병렬 절차 또는 S1AP 오버로드 메시지에서의 MME id의 리스트의 허용을 통해) 2개의 MME가 오버로딩되는 경우에 유용할 수도 있다.
제안들:
● 오버로드 메시지들이 DeNB에 의해 RN에 포워딩되는 것이 제안된다.
● RN이 영향 받은 RRC 접속 요청을 식별할 수 있도록 S1AP 오버로드 관련 메시지들에서 새로운 선택적인 IE를 추가하는 것이 제안된다.
4 결론
본 논문은 RN의 배치의 경우에서 MME 오버로드 기능에 관련된 문제점들을 분석한다. 본 논문을 논의하고 3장에서의 제안에 동의하는 것이 제안된다.
5 참조
[1] 23.401: General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access
[2] 36.401 : Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Architecture description
본 출원은 그 개시물의 참조로 여기에 전체적으로 통합되는 2010년 8월 12일 출원된 영국 특허 출원 제1013559.8호에 기초하고 그로부터의 우선권의 이익을 주장한다.

Claims (24)

  1. 복수의 이동 관리 엔티티(MME)들을 포함하는 통신 시스템을 위한 중계 노드로서,
    복수의 모바일 디바이스들을 상기 중계 노드와 연관시키는 수단 - 각 모바일 디바이스는 상기 복수의 MME들 중 하나의 MME에 의해 서빙됨 -;
    도너 기지국으로부터, 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청, 및 상기 오버로드 액션을 요청한 MME의 ID(identity)를 표현하는 ID 정보를 수신하는 수단 - 상기 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청 및 상기 오버로드 액션을 요청한 MME의 ID를 표현하는 ID 정보는 상기 도너 기지국에 의해 다운링크 방향으로 송신됨 -; 및
    상기 오버로드 액션을 요청한 MME의 ID를 표현하는 상기 ID 정보에 의존하여 상기 중계 노드와 연관된 상기 모바일 디바이스들에 관하여 상기 요청된 오버로드 액션을 선택적으로 수행하는 수단
    을 포함하는 중계 노드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 요청된 오버로드 액션은 오버로드 절차를 개시하는 단계를 포함하는 중계 노드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 오버로드 절차는,
    상기 중계 노드와 연관된 모바일 전화기로부터 접속을 확립하라는 요청을 수신하는 단계;
    상기 요청을 행한 상기 모바일 전화기가 상기 ID 정보에 의해 표현된 ID를 갖는 MME에 의해 서빙되는지 여부를 판정하는 단계;
    상기 요청을 행한 상기 모바일 전화기가 상기 ID 정보에 의해 표현된 ID를 갖는 MME에 의해 서빙되는지 여부에 의존하여, 상기 접속을 확립하라는 요청을 거부하는 메시지를 생성하거나 상기 접속을 확립하라는 요청을 수용하는 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 접속을 확립하라는 요청을 행한 상기 모바일 전화기에 상기 생성된 메시지를 송신하는 단계
    를 포함하는 중계 노드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수행하는 수단에 의해 개시된 상기 오버로드 절차는 요청된 접속 확립 요청에 대한 이유를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 생성하는 단계는, 상기 요청된 접속에 대한 상기 결정된 이유에 의존하여, 상기 접속을 확립하라는 요청을 거부하는 상기 메시지를 생성하거나 상기 접속을 확립하라는 요청을 수용하는 상기 메시지를 생성하는 단계를 더 포함하는 중계 노드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 요청된 오버로드 액션은 오버로드 절차를 종료하는 단계를 포함하는 중계 노드.
  6. 복수의 이동 관리 엔티티(MME)들을 포함하는 통신 시스템을 위한 도너 기지국으로서,
    오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청을 MME로부터 수신하는 수단;
    상기 오버로드 액션을 요청한 상기 MME의 ID를 표현하는 ID 정보를 생성하는 수단; 및
    상기 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청, 및 상기 오버로드 액션을 요청한 상기 MME의 ID를 표현하는 상기 정보를 중계 노드에 송신하는 수단
    을 포함하고,
    상기 송신하는 수단은 상기 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청 및 상기 오버로드 액션을 요청한 MME의 ID를 표현하는 상기 정보를 다운링크 방향으로 송신하도록 동작가능한
    도너 기지국.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 오버로드 액션을 요청한 상기 MME의 ID를 표현하는 상기 정보를 상기 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 상기 요청에 삽입하는 수단을 더 포함하여, 상기 오버로드 액션을 요청한 상기 MME의 ID를 표현하는 상기 정보는 상기 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 상기 요청의 일부로서 송신되는 도너 기지국.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 상기 요청은 개시될 오버로드 절차에 대한 요청을 포함하는 도너 기지국.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 상기 요청은 종료될 오버로드 절차에 대한 요청을 포함하는 도너 기지국.
  10. 복수의 이동 관리 엔티티(MME)들을 포함하는 통신 시스템에서 중계 노드에 의해 수행되는 방법으로서,
    복수의 모바일 디바이스들을 상기 중계 노드와 연관시키는 단계 - 각 모바일 디바이스는 상기 복수의 MME들 중 하나의 MME에 의해 서빙됨 -;
    도너 기지국으로부터, 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청, 및 상기 오버로드 액션을 요청한 MME의 ID를 표현하는 ID 정보를 수신하는 단계 - 상기 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청 및 상기 오버로드 액션을 요청한 MME의 ID를 표현하는 ID 정보는 상기 도너 기지국에 의해 다운링크 방향으로 송신됨 -; 및
    상기 오버로드 액션을 요청한 MME의 ID를 표현하는 상기 ID 정보에 의존하여 상기 중계 노드와 연관된 상기 모바일 디바이스들에 관하여 상기 요청된 오버로드 액션을 선택적으로 수행하는 단계
    를 포함하는 방법.
  11. 복수의 이동 관리 엔티티(MME)들을 포함하는 통신 시스템에서 도너 기지국에 의해 수행되는 방법으로서,
    오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청을 MME로부터 수신하는 단계;
    상기 오버로드 액션을 요청한 상기 MME의 ID를 표현하는 ID 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청, 및 상기 오버로드 액션을 요청한 상기 MME의 ID를 표현하는 상기 정보를 중계 노드에 송신하는 단계 - 상기 오버로드 액션이 수행되어야 한다는 요청 및 상기 오버로드 액션을 요청한 MME의 ID를 표현하는 ID 정보는 다운링크 방향으로 송신됨 -
    를 포함하는 방법.
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  24. 프로그램가능한 컴퓨터 디바이스로 하여금, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 중계 노드, 또는 제6항 또는 제7항에 기재된 기지국으로서 구성되게 하는 컴퓨터 구현가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
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