KR101532222B1 - 통신 시스템 및 그의 ｒｒｃ 접속 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특정 셀을 관리하기 위한 기지국과 셀 내에 위치하는 다수개의 통신 단말기들을 구비하는 통신 시스템 및 그의 RRC 패킷 통신을 위한 RRC 접속 방법에 관한 것으로, 통신 단말기에서 접속 요청 메시지 수신 시, 기지국이 통신 단말기에 접속 응답 메시지를 전송하고, 미리 설정된 응답 대기 시간 내에 통신 단말기에서 접속 완료 메시지가 수신되지 않으면, 기지국이 통신 단말기에 접속 응답 메시지를 재전송하고, 응답 대기 시간 내에 통신 단말기에서 접속 완료 메시지가 수신되면, 기지국이 접속 응답 메시지의 재전송을 중단하도록 구성된다. 본 발명에 따르면, 기지국이 접속 완료 메시지를 통해 접속 응답 메시지의 전송이 정상적으로 이루어졌는지의 여부를 판단할 수 있고, 그 판단 결과에 따라 기지국이 접속 응답 메시지를 반복하여 전송함으로써, 통신 시스템에서 기지국과 통신 단말기 간 접속 성공률을 향상시킬 수 있다.
통신 시스템, RRC 접속, 셀, 기지국, 통신 단말기

Description

통신 시스템 및 그의 ＲＲＣ 접속 방법{COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD FOR CONNECTING OF RRC THEREIN}
본 발명은 통신 시스템 및 그의 통신 방법에 관한 것으로, 특히 특정 셀을 관리하기 위한 기지국과 셀 내에 위치하는 다수개의 통신 단말기들을 구비하는 통신 시스템 및 그의 패킷 송수신을 위한 RRC 접속 방법에 관한 것이다.
일반적으로 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은 유럽식의 GSM(Global System for Mobile communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)를 기반으로 하고, CDMA(Code Division Multiple Access)를 사용하는 제 3 세대 비동기 이동 통신 시스템이다. 이러한 UMTS의 표준화를 위한 3GPP(3rd Generation Partnership Project)는 LTE(Long Term Evolution) 시스템과 같은 UMTS의 차세대 통신 시스템(EPS; Evolved Packet System)을 제안하고 있다. 이 때 차세대 통신 시스템은 고속 고품질의 패킷 송수신을 목적으로 한다.
이러한 통신 시스템에서, 오류 정정 기법으로 HARQ(Hybrid Automatic Repeat ReQuest) 및 ARQ(Automatic Repeat ReQuest)를 사용한다. HARQ는, 기지국으로부터 패킷 수신 시, 통신 단말기에서 패킷에 오류가 존재하는지의 여부를 판단하고, 오 류가 존재하면 해당 패킷의 재전송을 기지국에 요구하는 기법이다. 이 때 통신 단말기는 패킷을 소프트 컴바이닝함으로써, 오류 발생 확률을 저하시킨다. 그리고 ARQ는, 기지국으로부터 패킷이 수신되어야 하나 수신되지 않으면, 통신 단말기에서 해당 패킷의 재전송을 기지국에 요구하는 기법이다. 즉 통신 시스템은, 기지국에서 통신 단말기로 패킷 전송 중 패킷 유실 시, HARQ 및 ARQ를 이용하여 패킷을 복구한다.
그런데, 상기와 같은 통신 시스템에서 패킷 송수신을 위해, 기지국과 통신 단말기 간 접속이 선행되어야 한다. 즉 통신 단말기에서 접속 요청 메시지 수신 시, 기지국은 통신 단말기에 접속 응답 메시지를 전송한다. 이 때 기지국은 일방적으로 접속 응답 메시지를 전송할 뿐, 통신 단말기에서 접속 응답 메시지를 수신하였는지의 여부를 확인하지 못한다. 이로 인하여, 기지국과 통신 단말기 간 무선 환경에서 접속 응답 메시지 유실 시, 이를 기지국에서 파악하는데 어려움이 있다. 이에 따라, 통신 시스템에서 기지국과 통신 단말기 간 접속 성공률이 비교적 낮은 문제점이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 특정 셀을 관리하기 위한 기지국과 상기 셀 내에 위치하는 다수개의 통신 단말기들을 구비하는 통신 시스템에서 RRC 패킷 통신을 위한 RRC 접속 방법은, 통신 단말기에서 접속 요청 메시지 수신 시, 기지국이 상기 통신 단말기에 접속 응답 메시지를 전송하는 과정과, 미리 설정된 응답 대기 시간 내에 상기 통신 단말기에서 접속 완료 메시지가 수신되지 않으면, 상기 기지국이 상기 통신 단말기에 상기 접속 응답 메시지를 재전송하는 과정과, 상기 응답 대기 시간 내에 상기 통신 단말기에서 상기 접속 완료 메시지가 수신되면, 상기 기지국이 상기 접속 응답 메시지의 재전송을 중단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 따른 RRC 접속 방법에 있어서, 상기 재전송 과정은, 상기 응답 대기 시간 내에 상기 통신 단말기에서 상기 접속 완료 메시지가 수신될 때까지 반복되며, 상기 기지국이 상기 접속 응답 메시지를 제 1 응답 전송 전력으로 재전송하는 과정과, 상기 응답 대기 시간 경과 시, 상기 기지국이 상기 제 1 응답 전송 전력을 일정 전력 폭만큼 증가된 제 2 응답 전송 전력으로 조절하고, 상기 접속 응답 메시지를 상기 제 2 응답 전송 전력으로 재전송하는 과정을 포함할 수 있다.
또는 본 발명에 따른 RRC 접속 방법은, 상기 통신 단말기에서 랜덤 액세스 프리앰블 메시지 수신 시, 상기 기지국이 상기 랜덤 액세스 프리앰블 메시지를 이용하여 상기 기지국과 통신 단말기 간 무선 환경 상태를 파악하는 과정과, 상기 기지국이 상기 무선 환경 상태에 따라 상기 접속 응답 메시지를 전송하기 위한 초기 응답 전송 전력을 결정하는 과정을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 RRC 패킷 통신을 위한 RRC 접속을 제공하는 통신 시스템은, 특정 셀에서 접속 요청 메시지를 전송하고, 상기 접속 요청 메시지에 대응하여 접속 응답 메시지 수신 시, 상기 접속 응답 메시지를 분석하여 접속 완료 메시지를 전송하는 통신 단말기와, 상기 셀을 관리하고, 상기 접속 요청 메시지 수신 시, 상기 접속 응답 메시지를 전송하고, 미리 설정된 응답 대기 시간 내에 상기 통신 단말기에서 접속 완료 메시지가 수신되지 않으면, 상기 접속 응답 메시지를 재전송하고, 상기 응답 대기 시간 내에 상기 통신 단말기에서 상기 접속 완료 메시지가 수신되면, 상기 접속 응답 메시지의 전송을 중단하는 기지국을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 따른 통신 시스템에 있어서, 상기 기지국은, 상기 응답 대기 시간 내에 상기 통신 단말기에서 상기 접속 완료 메시지가 수신될 때까지 반복하여, 상기 접속 응답 메시지를 재전송하고, 상기 접속 응답 메시지를 제 1 응답 전송 전력으로 재전송한 다음 상기 응답 대기 시간 경과 시, 상기 제 1 응답 전송 전력을 일정 전력 폭만큼 증가된 제 2 응답 전송 전력으로 조절하고, 상기 제 2 응답 전송 전력으로 상기 접속 응답 메시지를 재전송하는 것을 특징으로 재전송할 수 있다.
또는 본 발명에 따른 통신 시스템에 있어서, 상기 기지국은, 상기 통신 단말기에서 랜덤 액세스 프리앰블 메시지 수신 시, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 메시지를 이용하여 상기 기지국과 통신 단말기 간 무선 환경 상태를 파악하고, 상기 무선 환경 상태에 따라 상기 접속 응답 메시지를 전송하기 위한 초기 응답 전송 전력을 결정할 수 있다.
따라서, 상기와 같은 본 발명에 따른 통신 시스템 및 그의 RRC 접속 방법은, 기지국이 접속 완료 메시지 수신 시까지 주기적으로 접속 응답 메시지를 전송할 수 있다. 즉 기지국은 접속 완료 메시지를 통해 접속 응답 메시지의 전송이 정상적으로 이루어졌는지의 여부를 판단할 수 있다. 이에 따라, 접속 응답 메시지의 전송이 정상적으로 이루어지지 않은 것으로 판단되면, 기지국이 접속 응답 메시지를 반복하여 전송함으로써, 통신 시스템에서 기지국과 통신 단말기 간 접속 성공률을 향상시킬 수 있다. 아울러, 접속 응답 메시지 재전송 시, 기지국이 접속 응답 메시지 를 전송하기 위한 전력을 증폭시킴으로써, 통신 시스템에서 기지국과 통신 단말기 간 접속 성공률을 보다 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 일반적인 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다. 이 때 통신 시스템이 UMTS 시스템을 기반으로 하는 경우를 가정하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템은 인터넷 프로토콜(Internet Protocol; IP) 네트워크(10), 차세대 무선 액세스 네트워크(Evolved UMTS Radio Access Network; E-UTRAN; 12, 14), 통신 단말기(User Equipment; UE; 30)를 포함한다. 차세대 무선 액세스 네트워크(12, 14)는 차세대 기지국(Evolved Node B; ENB; 16, 18, 20, 22 및 24)과 상위 노드(anchor node; 26, 28)의 2 노드 구조로 이루어진다. 이러한 차세대 무선 액세스 네트워크(12, 14)를 통해, 통신 단말기(User Equipment; UE; 30)가 인터넷 프로토콜(Internet Protocol; IP) 네트워크(10)에 접속한다.
이 때 기지국(16, 18, 20, 22 및 24)과 통신 단말기(30)는 Uu 인터페이스를 통해 연결된다. 여기서, LTE 시스템에서 IP를 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스되는 바, 기지국(16, 18, 20, 22 및 24)은 통신 단말기(30)들의 상황 정보를 취합하여 스케줄링할 수 있다. 즉 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 또는 E-DCH(Enhanced uplink Dedicated CHannel)와 마찬가지로, LTE 시스템에서 기지국(16, 18, 20, 22 및 24)과 통신 단말기(30) 사이에 HARQ 및 ARQ가 수행된다.
이러한 통신 시스템에서 기지국(16, 18, 20, 22 및 24)과 통신 단말기(30) 간 Uu 인터페이스를 설명하면, 다음과 같다. 도 2는 도 1에서 기지국(16, 18, 20, 22 및 24)과 통신 단말기(30) 간 인터페이스 구조를 도시하는 도면이다.
도 2를 참조하면, Uu 인터페이스는 제어 평면(Control Plane; C-Plane; 31) 및 사용자 평면(User Plane; U-Plane; 32)으로 구분된다. 제어 평면(31)은 기지국(16, 18, 20, 22 및 24)과 통신 단말기(30) 간 제어 신호를 교환하기 위해 사용된다. 이러한 제어 평면(30)은 RRC(Radio Resorce Control) 계층(34), RLC(Radio Link Control) 계층(40), MAC(Media Access Control) 계층(42) 및 PHY(PHYsical) 계층(44)으로 이루어진다. 그리고 사용자 평면(32)은 기지국(16, 18, 20, 22 및 24)과 통신 단말기(30) 간 실질적인 데이터 전송을 위해 사용된다. 이러한 사용자 평면(32)은 PDCP(Packet Data Control Protocol) 계층(36), BMC(Broadcast/Multicast Control) 계층(38), RLC 계층(40), MAC 계층(42), PHY 계층(44)으로 이루어진다.
이 때 OSI(Open Systems Interconnection) 모델에 있어서, PHY 계층(44)은 제 1 계층(Layer 1; L1)에 해당하고, MAC 계층(42), RLC 계층(40), BMC 계층(38) 및 PDCP 계층(36)은 제 2 계층(Layer 2; L2)에 해당하며, RRC 계층(34)은 제 3 계층(Layer 3; L3)에 해당한다. 여기서, RLC 계층(40) 및 MAC 계층(42)은 논리 채 널(Logical Channel)들을 통해 연결되며, MAC 계층(42) 및 PHY 계층(44)은 전송 채널(Transport Channel)들을 통해 연결된다. 즉 제어 평면(31) 및 사용자 평면(32)에서, 데이터는 논리 채널을 통해 MAC 계층(42)으로 전달된 다음, 전송 채널을 통해 PHY 계층(44)으로 전달되어 처리된다.
이러한 통신 시스템을 기반으로 하여 본 발명의 실시예를 설명하면, 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국(100) 및 통신 단말기(150)의 내부 구성을 도시하는 도면이다. 이 때 본 실시예에서 통신 시스템은 LTE 시스템인 경우를 가정하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 통신 시스템에 있어서, 기지국(100)은 패킷의 송신측으로, 송신측 RRC 엔티티(110), 송신측 RLC 엔티티(120) 및 송신측 MAC/PHY 엔티티(130)를 포함한다. 송신측 RRC 엔티티(110)는 서비스 당 하나로 구성되며, IP 헤더 압축 등의 동작을 수행할 수 있다. 이러한 송신측 RRC 엔티티(110)는 패킷, 즉 RLC SDU(Service Data Unit)를 제공한다. 송신측 RLC 엔티티(120)는 각각의 송신측 RRC 엔티티(110)에 개별적으로 연결되도록 구성된다. 이러한 송신측 RLC 엔티티(120)는 송신측 RRC 엔티티(110)의 RLC SDU를 적절한 크기로 재구성하여 RLC PDU(Packet Data Unit)를 생성하고, RLC PDU의 ARQ 동작을 수행한다. 송신측 MAC/PHY 엔티티(130)는 다수개의 송신측 RLC 엔티티(120)와 연결되도록 구성된다. 이러한 송신측 MAC/PHY 엔티티(130)는 RLC PDU들을 다중화하여 MAC PDU를 생성하고, HARQ 동작을 수행한다.
그리고 본 실시예의 통신 시스템에 있어서, 통신 단말기(150)는 패킷의 수신측으로, 수신측 PHY/MAC 엔티티(160), 수신측 RLC 엔티티(170) 및 수신측 RRC 엔티티(180)를 포함한다. 수신측 PHY/MAC 엔티티(160)는 기지국(100)에서 수신되는 MAC PDU를 역다중화하여 RLC PDU를 다수개의 RLC PDU들로 분리한다. 수신측 RLC 엔티티(170)는 수신측 PHY/MAC 엔티티(160)에 연결되는 다수개로 구성되며, 해당 RLC PDU로 RLC SDU를 생성한다. 수신측 RRC 엔티티(180)는 각각의 수신측 RLC 엔티티(170)에 개별적으로 연결되도록 구성된다. 이러한 수신측 RRC 엔티티(180)는 서비스 당 하나로 구성되며, IP 헤더 복원 등의 동작을 수행할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 기지국과 통신 단말기 간 RRC 접속 절차를 설명하면, 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RRC 접속 절차를 도시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 RRC 접속 절차는, 통신 단말기(150)의 수신측 MAC/PHY 엔티티(160)가 411단계에서 랜덤 액세스 프리앰블(Random Access Preamble) 메시지를 기지국(100)으로 전송하는 것으로부터 출발한다. 이 후 기지국(100)에서 랜덤 액세스 프리앰블 메시지 수신 시, 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 413단계에서 랜덤 액세스 응답(Random Access Response) 메시지를 통신 단말기(150)로 전송한다.
이 때 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 랜덤 액세스 프리앰블 메시지를 이용하여, 기지국(100)과 통신 단말기(150) 간 무선 환경 상태를 파악한다. 즉 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 기지국(100)과 통신 단말기(150) 간 랜덤 액세스 프리앰블 메시지의 전파 지연값(Propagation delay)을 산출함으로써, 기지국(100)과 통신 단말기(150) 간 무선 환경 상태를 파악한다. 예를 들면, 기지국(100)과 통신 단말기(150) 간 전파 지연값이 미리 설정된 임계값을 초과하면, 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 무선 환경 상태가 비교적 양호한 것으로 결정할 수 있다. 또는 기지국(100)과 통신 단말기(150) 간 전파 지연값이 미리 설정된 임계값 이하이면, 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 무선 환경 상태가 비교적 양호하지 않은 것으로 결정할 수 있다. 여기서, 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 기지국(100)과 통신 단말기(150) 간 전파 지연값으로 기지국(100)과 통신 단말기(150) 간 물리적 거리, 즉 기지국(100)에 의해 제어되는 셀 내에서 통신 단말기(150)의 위치를 파악할 수 있다.
그리고 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 해당 통신 단말기(150)에 RRC 접속 요청을 위한 상향링크의 무선 자원 및 임시 식별자(Cell Radio Network Temporary Identifier; CRNTI)를 할당한다. 이 때 랜덤 액세스 응답 메시지는 RRC 접속 요청을 위한 상향링크의 무선 자원 할당 정보(radio resource allocation information) 및 해당 통신 단말기(150)를 위한 임시 식별자 등을 포함한다. 또한 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 해당 통신 단말기(150)의 임시 식별자에 대응하여, 기지국(100)과 해당 통신 단말기(150) 간 전파 지연값을 저장한다.
다음으로, 랜덤 액세스 응답 메시지 수신 시, 통신 단말기(150)는 415단계에서 RRC 접속 요청(RRC Connection Request; RRC Connection Setup or RRC Connection Reestablishment) 메시지를 기지국(100)으로 전송한다. 이 때 통신 단말기(150)는 랜덤 액세스 응답 메시지를 분석하여, 랜덤 액세스 응답 메시지의 무 선 자원 할당 정보 및 임시 식별자 등에 따라 RRC 접속 요청 메시지를 전송한다. 이 후 RRC 접속 요청 메시지 수신 시, 기지국(100)은 417단계에서 RRC 접속 응답(RRC Connection Response) 메시지를 생성한다.
이 때 기지국(100)에서 RRC 접속 응답 메시지를 생성하는 절차를 보다 상세하게 설명하면, 다음과 같다. 도 5는 도 4에서 RRC 접속 응답 생성 절차를 도시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, RRC 접속 요청 메시지 수신 시, 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 511단계에서 RRC 접속 요청 메시지로 RLC PDU를 생성하고, MacDataInd 프리미티브(primitive)를 이용하여 RLC PDU를 송신측 RLC 엔티티(120)에 전달한다. 이 때 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 MacDataInd 프리미티브를 이용하여, 부가적으로 해당 통신 단말기(150)의 임시 식별자, 전파 지연값 및 해당 RRC 접속을 위한 논리 채널 타입(logical channel type; CCCH; Common Control CHannel)을 전달한다. 그리고 송신측 RLC 엔티티(120)는 513단계에서 RLC PDU로 RLC SDU를 생성하고, RlcDataInd 프리미티브를 이용하여 RLC SDU를 송신측 RRC 엔티티(110)에 전달한다. 이 때 송신측 RLC 엔티티(120)는 RlcDataInd 프리미티브를 이용하여, 부가적으로 해당 통신 단말기(150)의 임시 식별자, 전파 지연값 및 해당 RRC 접속을 위한 논리 채널 타입을 전달한다.
이어서, 송신측 RRC 엔티티(110)는 515단계에서 RRC 접속 응답 메시지를 RLC SDU로 생성하고, RlcDataReq 프리미티브를 이용하여 RLC SDU를 송신측 RLC 엔티티(120)에 전달한다. 이 때 송신측 RLC 엔티티(120)는 전파 지연값을 이용하여, RRC 접속 응답 메시지를 전송하기 위한 초기 응답 전송 전력(initTxPwrOffset)을 결정한다. 여기서, 기지국(100)은 전파 지연값 별로 특정 초기 응답 전송 전력이 대응되는 데이터베이스를 저장하고 있을 수 있다. 또는 기지국(100)은 전파 지연값에 대응하여 초기 응답 전송 전력을 산출하기 위한 알고리즘을 구비할 수 있다. 그리고 송신측 RLC 엔티티(120)는 RlcDataReq 프리미티브를 이용하여, 부가적으로 해당 통신 단말기(150)의 임시 식별자, 초기 응답 전송 전력, 해당 RLC SDU의 패킷 사이즈(size), 해당 RLC SDU의 패킷 식별자(Message Unit Identifier; MUI), 해당 패킷 식별자에 대응하는 수신 응답을 요청하기 위한 확인 정보(cnfinfo) 플래그(flag) 및 해당 RRC 접속을 위한 논리 채널 타입를 전달한다.
계속해서, 송신측 RLC 엔티티(120)는 517단계에서 MacStatusRsp 프리미티브를 이용하여, 일정 전송 시간 구간(Trnasmission Time Interval; TTI) 단위로 해당 통신 단말기(150)에 전송하기 위한 RLC PDU의 패킷 사이즈를 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)에 전달한다. 이 때 송신측 RLC 엔티티(120)는 MacStatusRsp 프리미티브를 이용하여, 부가적으로 해당 RRC 접속을 위한 논리 채널 타입을 전달한다. 이 후 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 519단계에서 MacStatusInd 프리미티브를 이용하여, 해당 전송 시간 구간 단위로 해당 통신 단말기(150)에 전송하기 위한 RLC PDU의 패킷 사이즈를 송신측 RLC 엔티티(120)에 피드백한다. 즉 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 RLC PDU의 패킷 사이즈를 이용하여, 해당 통신 단말기(150)에 RB(Resource Block) 자원을 할당한다. 이 때 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)에서 전송하기 위한 RLC PDU의 패킷 사이즈가 송신측 RLC 엔티티(120)에서 전송하기 위한 RLC PDU로부터 변경될 수 있다. 그리고 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 MacStatusInd 프리미티브를 이용하여, 부가적으로 해당 RRC 접속을 위한 논리 채널 타입을 전달한다.
마지막으로, 송신측 RLC 엔티티(120)는 521단계에서 RLC SDU로 RLC PDU를 생성하고, MacDataReq 프리미티브를 이용하여 RLC PDU를 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)에 전달한 다음, 도 4로 리턴한다. 이 때 송신측 RLC 엔티티(120)는 MacDataReq 프리미티브를 이용하여, 부가적으로 해당 통신 단말기(150)의 임시 식별자, 초기 응답 전송 전력, 해당 RLC PDU의 패킷 사이즈, 해당 RLC PDU의 메시지 식별자, 해당 메시지 식별자에 대응하는 수신 응답을 요청하기 위한 확인 정보 플래그 및 및 해당 RRC 접속을 위한 논리 채널 타입을 전달한다. 그리고 송신측 RLC 엔티티(120)는 해당 RLC PDU의 재전송 횟수에 따른 전력 증가 폭(
Figure 112008086327817-pat00001
)을 결정하고, MacDataReq 프리미티브를 이용하여 부가적으로 전력 증가 폭을 전달한다. 여기서, 기지국(100)은 초기 응답 전송 전력 별로 재전송 횟수에 따른 전력 증가 폭이 대응되는 데이터베이스를 저장하고 있을 수 있다. 또는 기지국(100)은 초기 응답 전송 전력 및 재전송 횟수에 대응하여 전력 증가 폭을 산출하기 위한 알고리즘을 구비할 수 있다.
이어서, 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 419단계에서 RRC 접속 응답 메시지를 통신 단말기(150)로 전송한다. 이 때 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 RRC 접속 응답 메시지로 MAC PDU를 생성하여 통신 단말기(150)로 전송한다. 이 후 RRC 접속 응답 메시지를 MAC PDU로 수신 시, 수신측 MAC/PHY 엔티티(160)는 421단계에서 MAC PDU로 RLC PDU를 생성하여 수신측 RLC 엔티티(170)에 전달한다. 그리고 수신측 RLC 엔티티(170)는 423단계에서 RLC PDU로 RLC SDU를 생성하여 수신측 RRC 엔티티(180)에 전달한다.
계속해서, 수신측 RRC 엔티티(180)는 425단계에서 RRC 접속 응답 메시지에 대응하는 RRC 접속 완료(RRC Connection Complete; RRC Connection Setup Complete or RRC Connection Reestablishment Complete) 메시지를 수신측 RLC 엔티티(170)에 전달한다. 이 때 수신측 RRC 엔티티(180)는 RRC 접속 응답 메시지의 패킷 유실 여부를 판단하여, 판단 결과에 따른 로컬 응답(Local Ack/Nack) 메시지로 RRC 접속 완료 메시지를 전달한다. 그리고 수신측 RLC 엔티티(170)는 427단계에서 로컬 응답 메시지로 RRC 접속 완료 메시지를 수신측 MAC/PHY 엔티티(160)에 전달한다. 또한 수신측 MAC/PHY 엔티티(160)는 429단계에서 HARQ 응답(HARQ Ack/Nack) 메시지로 RRC 접속 완료 메시지를 기지국(100)으로 전송한다.
마지막으로, RRC 접속 완료 메시지 수신 시, 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 431단계에서 MacDataCnf 프리미티브를 이용하여, RRC 접속 완료 메시지를 송신측 RLC 엔티티(120)에 전달한다. 이 때 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)는 MacDataCnf 프리미티브를 이용하여, 부가적으로 해당 통신 단말기(150)의 임시 식별자, 해당 RLC PDU의 패킷 식별자, 해당 RLC PDU의 패킷 유실 정보(AckNackInfo) 및 해당 RRC 접속을 위한 논리 채널 타입을 전달한다. 그리고 송신측 RLC 엔티티(120)는 433단계에서 RlcDataCnf 프리미티브를 이용하여 RRC 접속 완료 메시지를 송신측 RRC 엔티티(110)에 전달한다. 이 때 송신측 RLC 엔티티(120)는 RlcDataCnf 프리미티브를 이용하여, 부가적으로 해당 통신 단말기(150)의 임시 식별자, 해당 RLC SDU의 패킷 식별자, 해당 RLC SDU의 패킷 유실 정보 및 해당 RRC 접속을 위한 논리 채널 타입 을 전달한다. 이에 따라, RRC 접속 완료 메시지 수신 시, 기지국(100)은 RRC 접속 응답 메시지의 전송이 정상적으로 이루어진 것으로 결정하고, 기지국(100)과 통신 단말기(150) 간 RRC 접속 절차를 종료한다.
이 때 기지국(100)에서 RRC 접속 응답 메시지를 재전송할 수 있으며, 이를 설명하면, 다음과 같다. 도 6 및 도 7은 그러한 예로서, RRC 접속 응답 전송 절차를 도시하는 도면들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 RRC 접속 응답 전송 절차를 도시하는 도면이다. 여기서, 본 실시예의 송신측 RRC 엔티티(110)에서 RRC 접속 응답 재전송이 이루어지는 경우를 설명한다.
도 6을 참조하면, RlcDataInd 프리미티브를 통해 RRC 접속 요청 메시지 수신 시, 송신측 RRC 엔티티(110)는 611단계에서 이를 감지하고, 613단계에서 RlcDataReq 프리미티브를 이용하여 RRC 접속 응답 메시지를 초기 전송한다. 이 때 송신측 RLC 엔티티(120)는 RRC 접속 요청 메시지의 전파 지연값을 이용하여, 초기 응답 전송 전력을 결정한다. 그리고 송신측 RRC 엔티티(110)는 RlcDataReq 프리미티브를 이용하여 부가적으로 초기 응답 전송 전력을 송신측 RLC 엔티티(120)에 전달한다. 이를 통해, 기지국(100)은 초기 응답 전송 전력으로 RRC 접속 응답 메시지를 통신 단말기(150)로 초기 전송한다.
다음으로, RRC 접속 응답 메시지를 전송한 다음, RRC 접속 완료 메시지의 수신이 감지되지 않으면, 송신측 RRC 엔티티(110)는 615단계에서 RlcDataReq 프리미티브를 이용하여 RRC 접속 응답 메시지를 재차로 전송한다. 이 때 RRC 접속 응답 메시지를 초기 전송한 시점으로부터 미리 설정된 RRC 응답 대기 시간(
Figure 112008086327817-pat00002
) 경과 시, 송신측 RRC 엔티티(110)는 RRC 접속 응답 메시지를 전송한다. 이를 통해, 기지국(100)은 초기 응답 전송 전력으로 RRC 접속 응답 메시지를 통신 단말기(150)로 재차 전송한다.
마찬가지로, RRC 접속 응답 메시지를 전송한 다음, RRC 접속 완료 메시지의 수신이 감지되지 않으면, 송신측 RRC 엔티티(110)는 617단계에서 RlcDataReq 프리미티브를 이용하여 RRC 접속 응답 메시지를 N차로 전송할 수 있다. 이 때 RRC 접속 응답 메시지를 전송한 시점으로부터 미리 설정된 RRC 응답 대기 시간 경과 시, 송신측 RRC 엔티티(110)는 RRC 접속 응답 메시지를 전송할 수 있다. 이를 통해, 기지국(100)은 초기 응답 전송 전력으로 RRC 접속 응답 메시지를 통신 단말기(150)로 재차 전송할 수 있다. 여기서, 송신측 RRC 엔티티(110)는 미리 설정된 RRC 응답 전송 횟수 이하로 RRC 접속 응답 메시지를 전송할 수 있다.
이 때 RRC 접속 응답 메시지를 전송한 다음, RlcDataCnf 프리미티브를 통해 RRC 접속 완료 메시지 수신 시, 송신측 RRC 엔티티(110)는 619단계에서 이를 감지하고, RRC 접속 응답 메시지의 전송을 중단한다. 즉 RRC 접속 완료 메시지 수신 시, 송신측 RRC 엔티티(110)는 RRC 접속 응답 메시지의 전송이 정상적으로 이루어진 것으로 결정한다. 그리고 송신측 RRC 엔티티(110)는 더 이상 RRC 접속 응답 메시지를 전송하지 않는다. 여기서, 송신측 RRC 엔티티(110)는 해당 RRC 접속 응답 메시지의 재전송을 위한 버퍼링 데이터를 삭제한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 RRC 접속 응답 전송 절차를 도시하는 도면이다. 여기서, 본 실시예의 송신측 RLC 엔티티(120)에서 RRC 접속 응답 재전송이 이루어지는 경우를 설명한다.
도 7을 참조하면, RRC 접속 요청 메시지에 대응하여, RlcDataReq 프리미티브를 통해 RRC 접속 응답 메시지 수신 시, 송신측 RLC 엔티티(230)는 711단계에서 이를 감지하고, 713단계에서 MacStatusRsp 프리미티브를 이용하여 RRC 접속 응답 메시지의 패킷 사이즈를 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)에 전달한다. 그리고 MacStatusInd 프리미티브를 통한 피드백 시, 송신측 RLC 엔티티(230)는 715단계에서 이를 감지하고, 717단계에서 MacDataReq 프리미티브를 이용하여 RRC 접속 응답 메시지를 초기 전송한다. 이를 통해, 기지국(100)은 초기 응답 전송 전력으로 RRC 접속 응답 메시지를 통신 단말기(150)로 초기 전송한다.
다음으로, RRC 접속 응답 메시지를 전송한 다음, RRC 접속 완료 메시지의 수신이 감지되지 않으면, 송신측 RLC 엔티티(120)는 719단계에서 MacDataReq[2] 프리미티브를 이용하여 RRC 접속 응답 메시지를 재차로 전송한다. 이 때 RRC 접속 응답 메시지를 전송한 시점으로부터 미리 설정된 RLC 응답 대기 시간(
Figure 112008086327817-pat00003
) 경과 시, 송신측 RLC 엔티티(120)는 RRC 접속 응답 메시지를 전송한다. 그리고 해당 RRC 접속 응답 메시지의 재전송 횟수에 따른 제 1 전력 증가 폭(
Figure 112008086327817-pat00004
)을 결정하고, MacDataReq 프리미티브를 이용하여 부가적으로 전력 증가 폭을 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)에 전달한다. 이를 통해, 기지국(100)은 초기 응답 전송 전력, 즉 제 1 응답 전송 전력을 제 1 전력 증가 폭만큼 증가된 제 2 응답 전송 전력으로 조절하 고, 제 2 응답 전송 전력으로 RRC 접속 응답 메시지를 재차 전송한다.
마찬가지로, RRC 접속 응답 메시지를 전송한 다음, RRC 접속 완료 메시지의 수신이 감지되지 않으면, 송신측 RLC 엔티티(120)는 721단계에서 MacDataReq 프리미티브를 이용하여 RRC 접속 응답 메시지를 M차로 전송할 수 있다. 이 때 RRC 접속 응답 메시지를 전송한 시점으로부터 미리 설정된 RLC 응답 대기 시간 경과 시, 송신측 RLC 엔티티(120)는 RRC 접속 응답 메시지를 전송할 수 있다. 그리고 해당 RRC 접속 응답 메시지의 재전송 횟수에 따른 제 (M-1) 전력 증가 폭(
Figure 112008086327817-pat00005
)을 결정하고, MacDataReq 프리미티브를 이용하여 부가적으로 전력 증가 폭을 송신측 PHY/MAC 엔티티(130)에 전달할 수 있다. 여기서, 제 1 전력 증가 폭 내지 제 (M-1) 전력 증가 폭의 적어도 일부는 동일할 수 있으며, 제 1 전력 증가 폭 내지 제 (M-1) 전력 증가 폭은 각각 상이할 수도 있다. 이를 통해, 기지국(100)은 이전의 응답 전송 전력, 즉 제 1 응답 전송 전력을 제 (M-1) 전력 증가 폭만큼 증가된 제 2 응답 전송 전력으로 조절하고, 제 2 응답 전송 전력으로 RRC 접속 응답 메시지를 재차 전송할 수 있다. 여기서, 송신측 RLC 엔티티(120)는 미리 설정된 RLC 응답 전송 횟수 이하로 RRC 접속 응답 메시지를 전송할 수 있다.
이 때 RRC 접속 응답 메시지를 전송한 다음, MacDataCnf 프리미티브를 통해 RRC 접속 완료 메시지 수신 시, 송신측 RLC 엔티티(120)는 723단계에서 이를 감지하고, RRC 접속 응답 메시지의 전송을 중단한다. 즉 RRC 접속 완료 메시지 수신 시, 송신측 RLC 엔티티(120)는 RRC 접속 응답 메시지의 전송이 정상적으로 이루어진 것으로 결정한다. 그리고 송신측 RLC 엔티티(120)는 725단계에서 RlcDataCnf 프 리미티브를 이용하여 RRC 접속 완료 메시지를 송신측 RRC 엔티티(110)에 전달한다. 즉 송신측 RLC 엔티티(120)는 더 이상 RRC 접속 응답 메시지를 전송하지 않는다. 여기서, 송신측 RLC 엔티티(120)는 해당 RRC 접속 응답 메시지의 재전송을 위한 버퍼링 데이터를 삭제한다.
한편, 본 실시예에서 기지국의 RRC 엔티티 또는 RLC 엔티티 중 어느 하나가 RRC 접속 응답 재전송을 수행하는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 기지국의 RRC 엔티티 및 RLC 엔티티가 협력하여 RRC 접속 응답 재전송을 수행함으로써, 본 발명의 구현이 가능하다. 예를 들면, RRC 엔티티가 RlcDataReq 프리미티브를 이용하여 RRC 접속 응답 메시지를 미리 설정된 RRC 응답 전송 횟수 이하로 RLC 엔티티에 전달할 수 있다. 그리고 각각의 RlcDataReq 프리미티브에 대응하여, RLC 엔티티가 MacDataReq 프리미티브를 이용하여 RRC 접속 응답 메시지를 미리 설정된 RLC 응답 전송 횟수 이하로 통신 단말기로 전송할 수 있다.
한편, 전술한 실시예에서 통신 단말기의 RRC 엔티티로부터 RRC 접속 완료 메시지가 전송되는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 통신 단말기의 MAC/PHY 엔티티로부터 RRC 접속 완료 메시지가 전송되더라도, 본 발명의 구현이 가능하다. 예를 들면, RRC 엔티티 및 RLC 엔티티에서 로컬 응답 메시지를 수신할 필요없이, 통신 단말기의 MAC/PHY 엔티티가 RRC 접속 응답 메시지에 대응하여 RRC 접속 완료 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 이 때 통신 단말기의 MAC/PHY 엔티티는 HARQ 응답 메시지로 RRC 접속 완료 메시지를 전송할 수 있다.
한편, 전술한 실시예에서 통신 단말기로부터 RRC 접속 완료 메시지를 수신함 에 따라, 기지국이 RRC 접속 응답 메시지의 전송이 정상적으로 이루어졌음을 확인하는 예를 개시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉 통신 단말기로부터 RRC 접속 완료 메시지를 수신하는 것과 관계없이, 기지국이 RRC 접속 응답 메시지의 전송이 정상적으로 이루어졌음을 확인함으로써, 본 발명의 구현이 가능하다. 예를 들면, 기지국의 RLC 엔티티는 MacDataReq 프리미티브를 이용하여 RRC 접속 응답 메시지를 통신 단말기로 전송한 다음, RlcDataCnf 프리미티브를 이용하여 RRC 접속 응답 메시지의 정상적인 전송을 확인하기 위한 RRC 접속 확인 메시지(cnfinfo = ok)를 기지국의 RRC 엔티티로 전달할 수 있다. 이 때 기지국의 RLC 엔티티는 RlcDataReq 프리미티브를통한 해당 패킷 식별자에 대응하는 수신 응답을 요청하기 위한 확인 정보 플래그에 대응하여, RRC 접속 확인 메시지를 전달할 수 있다. 그리고 기지국의 RLC 엔티티는 RlcDataCnf 프리미티브를 이용하여, 부가적으로 해당 통신 단말기(150)의 임시 식별자 및 해당 RLC SDU의 패킷 식별자를 전달할 수 있다. 이에 따라, RRC 접속 확인 메시지 수신 시, 기지국의 RRC 엔티티는 RRC 접속 응답 메시지의 전송이 정상적으로 이루어진 것으로 결정한다.
본 발명에 따르면, 통신 시스템에서 기지국이 접속 완료 메시지 수신 시까지 주기적으로 접속 응답 메시지를 전송할 수 있다. 즉 기지국은 접속 완료 메시지를 통해 접속 응답 메시지의 전송이 정상적으로 이루어졌는지의 여부를 판단할 수 있다. 이에 따라, 접속 응답 메시지의 전송이 정상적으로 이루어지지 않은 것으로 판단되면, 기지국이 접속 응답 메시지를 반복하여 전송함으로써, 통신 시스템에서 기지국과 통신 단말기 간 접속 성공률을 향상시킬 수 있다. 아울러, 접속 응답 메시 지 재전송 시, 기지국이 접속 응답 메시지를 전송하기 위한 전력을 증폭시킴으로써, 통신 시스템에서 기지국과 통신 단말기 간 접속 성공률을 보다 향상시킬 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 일반적인 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면,
도 2는 도 1에서 기지국과 통신 단말기 간 인터페이스 구조를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 및 통신 단말기의 내부 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RRC 접속 절차를 도시하는 도면,
도 5는 도 4에서 RRC 접속 응답 생성 절차를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 RRC 접속 응답 전송 절차를 도시하는 도면, 그리고
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 RRC 접속 응답 전송 절차를 도시하는 도면이다.

Claims (14)

  1. 특정 셀을 관리하기 위한 기지국과 상기 셀 내에 위치하는 다수개의 통신 단말기들을 구비하는 통신 시스템에서 RRC 패킷 통신을 위한 RRC 접속 방법에 있어서,
    통신 단말기에서 접속 요청 메시지 수신 시, 기지국이 상기 통신 단말기에 접속 응답 메시지를 전송하는 과정과,
    미리 설정된 응답 대기 시간 내에 상기 통신 단말기에서 접속 완료 메시지가 수신되지 않으면, 상기 기지국이 상기 통신 단말기에 상기 접속 응답 메시지를 재전송하는 과정을 포함하고,
    상기 응답 대기 시간 내에 상기 통신 단말기에서 상기 접속 완료 메시지가 수신되면, 상기 기지국이 상기 접속 응답 메시지를 재전송하지 않는 것을 특징으로 하는 RRC 접속 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 재전송 과정은,
    상기 응답 대기 시간 내에 상기 통신 단말기에서 상기 접속 완료 메시지가 수신될 때까지 반복되며,
    상기 기지국이 상기 접속 응답 메시지를 제 1 응답 전송 전력으로 재전송하는 과정과,
    상기 응답 대기 시간 경과 시, 상기 기지국이 상기 제 1 응답 전송 전력을 일정 전력 폭만큼 증가된 제 2 응답 전송 전력으로 조절하고, 상기 접속 응답 메시지를 상기 제 2 응답 전송 전력으로 재전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 RRC 접속 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 단말기에서 랜덤 액세스 프리앰블 메시지 수신 시, 상기 기지국이 상기 랜덤 액세스 프리앰블 메시지를 이용하여 상기 기지국과 통신 단말기 간 무선 환경 상태를 파악하는 과정과,
    상기 기지국이 상기 무선 환경 상태에 따라 상기 접속 응답 메시지를 전송하기 위한 초기 응답 전송 전력을 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RRC 접속 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국은 RRC 엔티티 및 RLC 엔티티를 구비하며,
    상기 재전송 및 중단 과정은,
    상기 RRC 엔티티 또는 RLC 엔티티에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 RRC 접속 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 접속 응답 메시지 수신 시, 상기 통신 단말기가 상기 접속 응답 메시지 에 대응하는 HARQ 응답 메시지로 상기 접속 완료 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RRC 접속 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 접속 응답 메시지 수신 시, 상기 통신 단말기가 상기 접속 응답 메시지에 대응하는 로컬 응답 메시지로 상기 접속 완료 메시지를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RRC 접속 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 재전송 과정은,
    미리 설정된 응답 전송 횟수 이하로 상기 접속 응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 RRC 접속 방법.
  8. RRC 패킷 통신을 위한 RRC 접속을 제공하는 통신 시스템의 기지국에 있어서,
    상기 기지국은, 특정 셀을 관리하고, 통신 단말기로부터 접속 요청 메시지 수신 시, 상기 통신 단말기에 접속 응답 메시지를 전송하고, 미리 설정된 응답 대기 시간 내에 상기 통신 단말기에서 접속 완료 메시지가 수신되지 않으면 상기 접속 응답 메시지를 재전송하고, 상기 응답 대기 시간 내에 상기 통신 단말기에서 상기 접속 완료 메시지가 수신되면 상기 접속 응답 메시지를 재전송하지 않는 것을 특징으로 하는 기지국.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 기지국은,
    상기 응답 대기 시간 내에 상기 통신 단말기에서 상기 접속 완료 메시지가 수신될 때까지 반복하여, 상기 접속 응답 메시지를 재전송하고,
    상기 접속 응답 메시지를 제 1 응답 전송 전력으로 재전송한 다음 상기 응답 대기 시간 경과 시, 상기 제 1 응답 전송 전력을 일정 전력 폭만큼 증가된 제 2 응답 전송 전력으로 조절하고, 상기 제 2 응답 전송 전력으로 상기 접속 응답 메시지를 재전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 기지국은,
    상기 통신 단말기에서 랜덤 액세스 프리앰블 메시지 수신 시, 상기 랜덤 액세스 프리앰블 메시지를 이용하여 상기 기지국과 통신 단말기 간 무선 환경 상태를 파악하고, 상기 무선 환경 상태에 따라 상기 접속 응답 메시지를 전송하기 위한 초기 응답 전송 전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 기지국은,
    RRC 엔티티 및 RLC 엔티티를 구비하며,
    상기 접속 응답 메시지의 재전송 및 재전송의 중단이 상기 RRC 엔티티 또는 RLC 엔티티에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 통신 단말기는,
    상기 접속 응답 메시지 수신 시, 상기 접속 응답 메시지에 대응하는 HARQ 응답 메시지로 상기 접속 완료 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 통신 단말기는,
    상기 접속 응답 메시지 수신 시, 상기 접속 응답 메시지에 대응하는 로컬 응답 메시지로 상기 접속 완료 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 기지국은,
    미리 설정된 응답 횟수 이하로 상기 접속 응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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