KR101532892B1

KR101532892B1 - 무선 통신 시스템에서 위치 영역 갱신에 관련된 데이터를 처리하는 방법

Info

Publication number: KR101532892B1
Application number: KR1020147008213A
Authority: KR
Inventors: 선 리샹; 김재현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2015-06-30
Also published as: JP2016054505A; JP6055066B2; CN103959828B; EP2761904A4; JP2014533453A; KR20140066743A; EP2761904A1; EP2761904B1; CN103959828A; JP5837986B2; WO2013048100A1

Abstract

본 명세서는 서로 다른 두 개의 무선 접속 망(예를 들어, E-UTRAN 및 GERAN/UTRAN)을 포함하는 통신 시스템에서, UE의 위치 정보 갱신을 수행하는 방법 및 장치를 제안한다. 해당 통신 시스템에는 MME, VLR, RNC, VLR 등이 포함된다. 본 문서는 LAU 절차가 개시되는 조건을 구체화한다. 구체적으로 UE가 MME 및 VRL에 결합 TAU를 수행하는 경우, 동일한 LA에 속하는 E-UTRAN으로부터 GERAN/UTRAN 셀로 이동하는 경우에 LAU를 수행하도록 하는 것이 기술적 특징 중 하나이다.

Description

무선 통신 시스템에서 위치 영역 갱신에 관련된 데이터를 처리하는 방법{METHOD FOR PROCESSING DATA ASSOCIATED WITH LOCATION AREA UPDATE IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 문서는 무선 통신 시스템에 관련되는 것으로, 보다 구체적으로는, 서로 다른 무선 접속 네트워크를 포함하는 무선 네트워크에서 LAU(location area update) 절차를 수행하고 관련된 데이터를 처리하는 방법에 관련된다.

3GPP(Third Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 시스템의 개선판으로 3GPP 릴리즈 8으로 소개되기도 한다. 3GPP LTE는 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기법을 하향링크(downlink)를 위해 사용하고, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 기법을 상향링크를 위해 사용하고, 최대 4개의 안테나를 위한 MIMO (multiple input multiple output) 기법을 채용했다. 최근 들어, 3GPP LTE의 주된 개선판인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행되고 있다.

3GPP LTE 기술은 패킷 기반의 서비스에 관련된 PS 영역(packet switched domain; PS domain) 만을 지원하지만, 3GPP 규격은 CS 영역(circuit switched domain; CS-domain)에 관련된 회선 기반의 서비스로 회귀(fall-back)하는 것도 규정하고 있다. LTE 구조에서, EPS(Evolved Packet System) 에서의 CS-회귀(이하 “CS-fallback”으로 표시)는 전통적인 CS 영역 서비스 및 음성 서비스를 가능하게 한다. 이러한 서비스를 위해, 사용자 장치(UE)가 LTE에 의해 지원되는 경우, CS 기반구조(infrastructure)를 재사용하는 것이 가능하다.

본 문서의 기술적 특징은 서로 다른 2개의 무선 접속 네트워크(예를 들어, UTRAN 및 GERAN/UTRAN)를 포함하는 통신 시스템에서 UE의 LAU 절차를 수행하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 무선 통신 시스템은 MME, VLR, RNC, 등의 다양한 개체가 포함될 수 있다.

일례에 따르면, 상기 제1 유형 네트워크에 결합 TAU(combined track area update) 절차를 수행하는 단계; 상기 제1 유형 네트워크로부터 PS 이동성 관리(mobility management; MM) 백오프 시간 값을 수신하는 단계; 상기 수신된 PS 이동성 관리(MM) 백오프 시간 값을 기초로 PS 이동성 관리(MM) 백오프를 개시하는 단계; 및 상기 사용자 장치가 상기 제1 유형 네트워크의 제1 셀로부터 상기 제2 유형 네트워크의 제2 셀로 이동하는 경우, 상기 PS 이동성 관리(MM) 백오프 타이머가 구동(running) 중에, 상기 CS 영역에 관련된 LAU(location area update) 절차를 시작하는 단계를 포함하되, 상기 제1 셀 및 제2 셀은, 상기 CS 영역에 관련되는 동일한 LA(location area)에 속하는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.

상기 방법은 ISR(idle mode signalling reduction) 기능이 실행 중 인지를 지시하는 TAU 수락 메시지를 수신하는 단계를 더 포함한다.

상기 방법은, 상기 LAU 절차를 시작하기 이전에, 상기 제1 유형 네트워크에서 상기 제2 유형 네트워크로 시스템간 변경(intersystem change)를 수행하는 단계를 더 포함한다.

상기 방법에서, 상기 사용자 장치(UE)의 TIN(Temporary Identity used in Next update)은 GUTI(Global Unique Temporary Identity)로 설정될 수 있다.

일례에 따르면 사용자 장치(UE)가 제안될 수 있다. 상기 사용자 장치는, 상기 제1 유형 네트워크에 결합 TAU(combined track area update) 절차를 수행하는 단계; 상기 제1 유형 네트워크로부터 PS 이동성 관리(mobility management; MM) 백오프 시간 값을 수신하는 단계; 상기 수신된 PS 이동성 관리(MM) 백오프 시간 값을 기초로 PS 이동성 관리(MM) 백오프를 개시하는 단계; 및 상기 사용자 장치가 상기 제1 유형 네트워크의 제1 셀로부터 상기 제2 유형 네트워크의 제2 셀로 이동하는 경우, 상기 PS 이동성 관리(MM) 백오프 타이머가 구동(running) 중에, 상기 CS 영역에 관련된 LAU(location area update) 절차를 시작하는 단계를 수행하는 프로세서를 포함하되, 상기 제1 셀 및 제2 셀은, 상기 CS 영역에 관련되는 동일한 LA(location area)에 속하는 것을 특징으로 할 수 있다.

도 1은 LTE 시스템에 관련된 EPS(Evolved Packet System) 나타낸 도면이다.
도 2는 이하의 기술적 특징이 적용되는 E-UTRAN의 전체적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 다수의 인터페이스를 가로지르는 EPS 베어러를 나타내는 도면이다.
도 4는 TIN을 사용하여 ISR 활성화를 수행하는 과정을 나타내는 절차흐름도이다.
도 5는 CS 폴백 기능이 적용되는 네트워크 구조를 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 명세서의 일례가 적용되는 상황을 나타내는 절차 흐름도이다.
도 7은 본 명세서의 또 다른 일례가 적용되는 상황을 나타내는 절차 흐름도이다.
도 8은 RRC 연결 해제 메시지에 포함된 셀-재선택 우선순위 정보가 적용되는 절차를 나타내는 절차 흐름도이다.
도 9는 CS 콜-백 및 셀-재선택 우선순위 정보를 제어하는 절차를 나타내는 절차 흐름도이다.
도 10은 CS 폴백이 수행되지 못하는 경우 LTE 기능을 비활성화하는 절차를 나타내는 절차 흐름도이다.
도 11은 본 명세서의 기술적 특징이 적용된 무선 장치를 나타내는 블록도이다.

이하에서 설명하는 기술적 특징은 다양한 무선통신시스템에 사용될 수 있는바, CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등의 다양한 시스템에서 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access) 또는 CDMA-2000 시스템 형태의 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802.20, E-UTRA(evolved UTRA) 등의 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunication system)의 일부이다. 3GPP LTE (3rd generation partnership project long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부이다. 3GPP LTE는 하향링크로서는 OFDMA 기법을 사용하고, 상향링크로서는 SC-FDMA 기법을 사용한다. 설명의 편의를 위하여, 이하의 명세서는 3GPP LTE 또는 3GPP LTE-A에 집중하여 설명된다. 그러나 본 문서의 기술적 특징이 이에 제한되지는 않는다.

도 1은 LTE 시스템에 관련된 EPS(Evolved Packet System) 나타낸 도면이다. LTE 시스템은 사용자 단말(UE)과 PDN(pack data network) 간에, 사용자가 이동 중 최종 사용자의 응용프로그램 사용에 방해를 주지 않으면서, 끊김 없는 IP 연결성(Internet Protocol connectivity)을 제공하는 것을 목표로 한다. LTE 시스템은, 사용자 단말과 기지국 간의 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 정의하는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)를 통한 무선 접속의 진화를 완수하며, 이는 EPC(Evolved Packet Core) 네트워크를 포함하는 SAE(System Architecture Evolution)에 의해 비-무선적 측면에서의 진화를 통해서도 달성된다. LTE와 SAE는 EPS(Evolved Packet System)를 포함한다.

EPS는 PDN 내에서 게이트웨이(gateway)로부터 사용자 단말로 IP 트래픽을 라우팅하기 위해 EPS 베어러(EPS bearers)라는 개념을 사용한다. 베어러(bearer)는 상기 게이트웨이와 사용자 단말 간에 특정한 QoS(Quality of Service)를 갖는 IP 패킷 플로우(IP packet flow)이다. E-UTRAN과 EPC는 응용 프로그램에 의해 요구되는 베어러를 함께 설정하거나 해제(release)한다.

EPC는 CN(core network)이라고도 불리며, UE를 제어하고, 베어러의 설정을 관리한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 SAE의 EPC의 노드(논리적 혹은 물리적 노드)는 MME(Mobility Management Entity) (10), PDN-GW 또는 P-GW(PDN gateway) (30), S-GW(Serving Gateway) (20), PCRF(Policy and Charging Rules Function) (40), HSS (Home subscriber Server) (50) 등을 포함한다.

MME(10)는 UE와 CN 간의 시그널링을 처리하는 제어 노드이다. UE와 CN 간에 교환되는 프로토콜은 NAS(Non-Access Stratum) 프로토콜로 알려져 있다. MME(10)에 의해 지원되는 기능들의 일례는, 베어러의 설정, 관리, 해제를 포함하여 NAS 프로토콜 내의 세션 관리 계층(session management layer)에 의해 조작되는 베어러 관리(bearer management)에 관련된 기능, 네트워크와 UE 간의 연결(connection) 및 보안(Security)의 설립에 포함하여 NAS 프로토콜 계층에서 연결계층 또는 이동제어계층(mobility management layer)에 의해 조작된다.

S-GW(20)는 UE가 기지국(eNodeB) 간에 이동할 때 데이터 베어러를 위한 로컬 이동성 앵커(local mobility anchor)의 역할을 한다. 모든 사용자 IP 패킷은 S-GW(20)을 통해 송신된다. 또한 S-GW(20)는 UE가 ECM-IDLE 상태로 알려진 유휴 상태(idle state)에 있고 MME가 베이러를 재설정(re-establish)하기 위해 UE의 페이징을 개시하는 동안 하향링크 데이터를 임시로 버퍼링할 때 베어러에 관련된 정보를 유지한다. 또한, GRPS(General Packet Radio Service), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)와 같은 다른 3GPP 기술과의 인터워킹(inter-working)을 위한 이동성 앵커(mobility anchor)의 역할을 수행한다.

P-GW(30)은 UE를 위한 IP 주소 할당을 수행하고, QoS 집행(Qos enforcement) 및 PCRF(40)로부터의 규칙에 따라 플로우-기반의 과금(flow-based charging)을 수행한다. P-GW(30)는 GBR 베어러(Guaranteed Bit Rate (GBR) bearers)를 위한 QoS 집행을 수행한다. 또한, CDMA2000이나 WiMAX 네트워크와 같은 비3GPP(non-3GPP) 기술과의 인터워킹을 위한 이동성 엥커(mobility anchor) 역할도 수행한다.

PCRF(40)는 정책 제어 의사결정(policy control decision-making)을 수행하고, 플로우-기반의 과금(flow-based charging)을 수행한다.

HSS(50)는, HLR(Home Location Register)이라고도 불리며, EPS-subscribed QoS 프로파일(profile) 및 로밍을 위한 접속제어에 정보 등을 포함하는 SAE 가입 데이터(SAE subscription data)를 포함한다. 또한, 사용자가 접속하는 PDN에 대한 정보 역시 포함한다. 이러한 정보는 APN(Access Point Name) 형태로 유지될 수 있는데, APN는 DNS(Domain Name system) 기반의 레이블(label)로, PDN에 대한 엑세스 포인트 또는 가입된 IP 주소를 나타내는 PDN 주소를 설명하는 식별기법이다.

도 1에 도시된 바와 같이 EPS 네트워크 요소(EPS network elements)들 간에는 S1-U, S1-MME, S5/S8, S11, S6a, Gx, Rx 및 SGi와 같은 다양한 인터페이스가 정의될 수 있다.

도 2는 이하의 기술적 특징이 적용되는 E-UTRAN의 전체적인 구조를 나타내는 도면이다.

E-UTRAN은, UE(210)에게 사용자 평면(user plane) 및 제어 평면(control plane)을 제공하는 적어도 하나의 기지국(evolved-Node B; eNB)(200)을 포함한다. UE는 고정되고 이동성일 수 있고, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선장비(wireless device) 등의 다양한 표현으로 불릴 수 있다. 기지국(200)은 UE와 통신하는 고정장비일 수 있고, BS(base station), NB(NodeB), BTS (Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access point) 등의 다양한 표현으로 불릴 수 있다.

기지국(200)과 UE(210)간에는 AS 프로토콜(Access Stratum protocol)로 알려진 프로토콜이 운영된다.

기지국(200)들은 X2 인터페이스를 통해 서로 연결된다. 기지국(200)은 또한 상술한 EPC 요소들과 S1 인터페이스를 통해 연결되는데, 구체적으로는 MME와는 S1-MME로 연결되고 S-GW와는 S1-U로 연결된다.

도 2에 도시된 E-UTRN은 홈 기지국(Home evolved Node B; HeNB) (220) 및 HeNB GW (HeNB gateway) (230)을 포함할 수 있다.

HeNB(220)은 기본적으로 일반적인 기지국과 동일하지만, 사용자 스스로가 설치하는 게 일반적인 단순한 장비일 수 있다. HeNB(220)는 hNB(home NB (hNB), 펨토셀(Femto-cell), 홈 셀룰러 기지국(home cellular base station) 등으로 불릴 수 있다. HeNB(220)는, 통상적인 셀룰러 네트워크 무선 인터페이스를 통해 통신한다는 점과 셀룰러 네트워크 사업자의 핵심망(CN)을 광통신, DSL, 케이블 가입망 등을 통해 인터넷 접속과 같은 대체 네트워크 접속을 수행한다는 점에서 셀룰러 네트워크처럼 동작한다. 일반적으로 HeNB(220)는, 무선 통신 서비스 제공자가 가지는 기지국에 비해서는, 낮은 무선 전송 출력 파워를 갖는다. 그래서 HeNB(220)에 의해 제공되는 서비스 커버리지는 eNB(200)에 의해 제공되는 서비스 커버리지에 비해 작은 것이 일반적이다. 이러한 특징으로 인해, 서비스 커버리지의 측면에서 볼 때, HeNB(220)에 의해 제공되는 셀은 펨토셀이라 불리며, eNB(200)에 의해 제공되는 셀은 메크로셀이라 불릴 수 있다.

이하 EPS 베어러(bearer)의 개념을 설명한다. EPS(Evolved Packet System)는 PDN 내에서 게이트웨이로부터 UE로 IP 트래픽을 라우팅하기 위해 EPS 베어러의 개념을 사용한다. EPS 베어러는 게이트웨이와 UE 간이 QoS(Quality of Service)를 기반으로한 IP 패킷 플로우(packet flow)이다. E-UTRAN과 EPC는 함께, 응용 프로그램의 요청에 따라 EPS 베어러를 설정하거나 해제할 수 있다.

EPS 베어러는 일반적으로 QoS(Quality of Service)와 관련된다. 다수의 베어러는, 서로 다른 QoS를 지원하거나 서로 다른 PDN에 연결되기 위하여, 사용자에게 설정될 수 있다. 예를 들어, 음성통화(예를 들어, VoIP)에 관련된 사용자는 동시에 FTP(File Transfer Protocol) 다운로드를 수행하거나 웹 부라우징을 수행할 수 있다. 이 경우, VoIP 베어러는 음성통화를 위해 필요한 QoS를 제공하고, 웹 브라우징이나 FTP 세션을 위해서는 "best-effort" 베어러가 할당될 수 있다.

대략적으로, EPS 베어러는 제공되는 QoS의 속성에 따라 두 가지 카테고리로 구분될 수 있다. 이러한 두 가지 카테고리는 최소 GBR(Guaranteed Bit Rate) 베어러와 Non-GBR 베어러이다. GBR 베어러는, 베어러 설정 및 변경 당시에 전용 송신 자원이 영구적으로 할당되는 관련 GBR 값을 포함한다. 만약 자원이 충분한 경우, GBR 값 이상의 비트 레이트도 허용될 수 있다. 이에 반해 non-GBR 베어러는 어떠한 비트 레이트도 보장하지 못한다. 이러한 베어러를 위해서는 어떠한 대역 자원도 영구적으로 할당되지는 않는다.

또한, EPS 베어러는 다른 방식으로 분류될 수 있다. 구체적으로, EPS 베어러는 디폴트 베어러(default bearer)와 전용 베어러(dedicated bearer)로 구분될 수 있다. 디폴트 베어러는 새로운 PDN 연결을 설정될 때 처음으로 설정되는 EPS 베어러이고, PDN 연결이 되는 동안 계속 유지된다. 디폴트 베어러는 모든 새로운 PDN 연결과 함께 생성된다. 즉, “Initial Attach”를 통해 P-GW로 UE가 연결될 때, 새로운 베어러, 즉 디폴트 베어러가 생성되고, 그 콘텍스트(context)는 PDN 연결이 유지되는 동안 남아있게 된다. UE는 하나 이상의 P-GW에 attach될 수 있고, 이에 따라 UE는 적어도 하나의 디폴트 베어러를 가질 수 있다. 디폴트 베어러는 non-GBR 베어러일 수 있고, 모든 QoS 종류 중에 가장 낮은 QoS를 갖는 “best effort QoS”를 가질 수 있다. “Initial Attach” 과정에서 생성되지 않는 베어러는 전용 베어러(dedicated bearer)로 분류될 수 있다. 전용 베어러는 UE에서 상향링크 패킷 필터와 PDN GW에서 하향링크 패킷 필터에 관계된 EPS 베어러로, 상기 필터는 오직 특정 패킷에만 매칭될 수 있다.

이하, EPS 베어러와 하위 계층 베어러, 예를 들어, S1, S5/S8, 라디오 베어러 및 E-RAB 같의 관계를 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이 EPS 베어러는 다수의 인터페이스(P-GW에서 S-GW 간에는 S5/S8 인터페이스, S-GW로부터 eNB 간에는 S1 인터페이스, 기지국과 UE 간에는 LTE-Uu 인터페이스로 알려진 라디오 인터페이스)를 통과한다. 각 인터페이스를 통과함에 있어서, EPS 베어러는 하위 계층 베어러와, 각각의 베어러 식별자에 기초해서, 매핑된다. 각 노드는 서로 다른 인터페이스 사이에서 베어러 식별자들 간의 연결관계(binding)를 기록하고 유지한다.

S5/S8 베어러는 P-GW와 S-GW 간의 EPS 베어러의 패킷을 전송한. S-GW는 S1 베어러와 S5/S8 베어러 간의 1대1 매핑 관계를 저장한다. 각 베어러는, 각 인터페이스 양단에서 GTP(GPRS Tunneling Protocol)에 기초한 TEID(Tunnel Endpoint ID)로 식별된다.

S1 베어러는 S-GW와 기지국(eNB) 사이에 EPS 베어러의 패킷을 전송한다. 라디오 베어러(라디오 데이터 베어러로도 알려짐)는 UE와 기지국 간의 EPS 베어러의 패킷을 전송한다. 각 EPS 베어러는 각 인터페이스 양단에서 GTP(GPRS Tunneling Protocol)에 기초한 TEID(Tunnel Endpoint ID)로 식별된다.

추가로 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer)의 개념이 사용될 수도 있다. E-RAB는 UE와 EPC 간의 EPS 베어러의 패킷을 전송할 수 있고, 보다 구체적으로 기지국을 통해 S-GW로 패킷을 전송할 수 있다. E-RAB가 존재하는 경우, E-RAB과 EPS 베어러 간에는 1대1 매핑 관계가 존재한다.

동일한 EPS 베어러에 매핑된 IP 패킷들은 동일한 베어러 수준 패킷 포워딩 취급(예를 들어, 스케쥴링 정책, 큐(queue) 관리 정책, 레이트 조절 정책, RLC 설정)을 받는다. 상이한 베어러 수준의 QOS를 제공하기 위해서는 각 QoS 플로우를 위해 별개의 EPS 배어러를 형성해야 하고, 사용자 IP 패킷은 서로 다른 EPS 베어러로 필터링 되어야 한다.

이하 NAS(Non-Access Stratum) 상태 및 AS(Access Stratum) 상태에 대해 설명한다. UE는, 해당 UE가 EPC에 등록되어 있는지 여부와 활성화 또는 아이들 상태에 있는지 여부를 나타내는 다수의 NAS 및 AS 상태로 정의될 수 있다.

제1 NAS 상태, 즉 EMM-REGISTERED 상태 및 EMM-DEREGISTERED 상태는, UE 및 MME 내의 EPC 이동성 제어(EPC mobility management; EMM) 프로토콜에 의해 관리되는 EMM에 관련된다. UE의 EMM 상태는 UE가 EPC에 등록(register)되어있는지 여부에 따라 결정된다. EMM- REGISTERED 상태에서 UE는 서빙 MME와 S-GW(serving gateway)에 등록되고, IP 주소와 디폴트 베어러(default bearer)를 가진다.

제2 NAS 상태, 즉 ECM-IDLE 및 ECM-CONNECTED 상태는, ECM(EPS connection management)에 관련된다. 이러한 상태들은 EMM 프로토콜에 의해 관리된다. 특정한 기술표준 문서(예를 들어, 3GPP TS 23.401)에 있어서, ECM-IDLE 상태는 EMM-IDLE 상태로도 불리고, ECM- CONNECTED 상태는 EMM-CONNECTED 상태로도 불린다. UE의 ECM 상태는, NAS 프로토콜의 관점에서, UE가 활성화(active) 상태인지 대기(standby) 상태인지 에 따라 결정된다. ECM-CONNECTED 상태에서 UE는 활성화된다. 이 상태에서는, 모든 데이터 베어러와 시그널링 라디오 베어러(signalling radio bearers)가 가동 중이다. 대기(standby) 상태에서, 이동 단말은 ECL-IDLE 상태일 수 있다. 이 상태에서는 모든 베어러가 가동 중일 필요가 없다. 따라서, 네트워크는 UE가 ECM-IDLE 상태로 진입함에 따라, UE의 S1 베어러와 라디오 베어러(radio bearer)를 해제한다. 그러나 EPS 베어라와 S5/S8 베어러는 여전히 가동 중일 수 있다. 아이들 모드에서 MME는 아이들 모드의 UE가 정확히 어디에 있는지 알지 못한다. 대신 MME는 UE가 위치한 트래킹 영역(tracking area; TA)에 대해서만 알고 있다. 트래킹 영역(TA)에 대한 구체적 내용은 이하에서 설명된다.

AS 상태는 RRC(radio resource control)에 관련된다. 이러한 AS 상태는 UE 및 서빙 기지국의 RRC 프로토콜에 의해 관리된다. UE의 RRC 상태는, AS 프로토콜의 과점에서, UE가 활성화 상태인지 아이들(idle) 상태인지에 따라 결정된다. 활성화된 UE는 RRC_CONNECTED 상태에 있다. 이 상태에서 UE는 서빙 기지국에 할당되고, SRB1(Signalling Radio Bearers 1) 상의 시그널링 메시지를 사용해서 자유롭게 통신할 수 있다. 대기 상태의 경우, UE는 RRC_IDLE 상태에 있다. RRC_IDLE 상태에서의 이동성 제어는 UE에 의해 수행되는 셀 재선택(cell-reselection)인 것에 비해, RRC_CONNECTED 상태에서의 이동성 제어는 E-UTRAN에 의해 수행되는 핸드오버이다.

이하 이동성 관리(mobility management; MM)의 개념과 트래킹 영역(TA)의 개념을 상세하게 설명한다. 엑세스 네트워크에서 UE에 관련된 모든 정보는 데이터가 비활성화되는 기간 동안 해제될 수 있다. 이러한 상태를 ECM-IDLE(EPS Connection Management IDLE) 상태라 부를 수 있다. MME는 상기 Idle 구간 동안 UE 콘텍스트(context) 및 설정된 베어러에 관련된 정보를 유지할 수 있다.

네트워크가 ECM-IDLE 상태에 있는 UE에 접촉할 수 있도록, UE는 현재의 TA(Tracking Area)를 벗어날 때마다 네트워크에 새로운 위치에 관하여 알릴 수 있다. 이러한 절차는 "Tracking Area Update"라 불릴 수 있으며, 이 절차는 UTRAN(universal terrestrial radio access network)이나 GERAN(GSM EDGE Radio Access Network) 시스템에서 "Routing Area Update"라 불릴 수 있다. MME는, UE가 ECM-IDLE 상태에 있는 동안 사용자 위치를 추적하는 기능을 수행한다.

ECM-IDLE 상태에 있는 UE에게 전달해야 할 다운링크 데이터가 있는 경우, MME는 UE가 등록된 TA(tracking area) 상의 모든 기지국(eNodeB)에 페이징 메시지를 송신한다. 그 다음, 기지국은 무선 인터페이스(radio interface) 상으로 UE에 대해 페이징을 시작한다. 페이징 메시지가 수신됨에 따라, UE의 상태가 ECM-CONNECTED 상태로 천이하게 하는 절차를 수행한다. 이러한 절차는 "Service Request Procedure"라 불릴 수 있다. 이에 따라 UE에 관련된 정보는 E-UTRAN에서 생성되고, 모든 베어러는 재설정(re-establish)된다. MME는 라디오 베어러(radio bearer)의 재설정과, 기지국 상에서 UE 콘텍스트를 갱신하는 역할을 수행한다.

상술한 이동성 관리(MM) 절차가 수행되는 경우, MM(mobility management) 백오프 타이머가 추가로 사용될 수 있다. MM 백오프 타이머에 관련된 타임 값이 수신됨에 따라, UE는 네트워크에서 부여한 타임 값에 따라 MM 백오프 타이머를 활성화시킬 수 있다. 현재의 3GPP 규격에 따르면, MM 백오프 타이머가 구동 중인 경우, UE는 네트워크로 TA 갱신(Tracking Area Update) 또는 RA 갱신(Routing Area Update) 절차를 수행하지 못한다. 그러나 MM 백오프 타이머가 구동하는 도중에도, 만약 네트워크에서 UE를 위한 하향링크 데이터가 발생하는 경우, UE는 페이징 메시지를 수신하므로 UE에 대한 페이징은 가능하다. 상술한 바와 같이, UE가 페이징 메시지에 대응하는 경우, 3GPP 규격에 따라 "Service Request Procedure(서비스 요청 절차)"가 수행되는 것이 요구된다.

이하, ISR(idle mode signalling reduction) 기능의 개념을 설명한다. ISR 기능은 UE가 E-UTRAN과 UTRAN/GERAN 사이와 같이 다른 엑세스 네트워크 간에 이동할 때, 위치 등록(즉, location update / registration update)을 위한 시그널링을 감소시킴으로써 네트워크의 자원을 효율적으로 사용하는 기능이다. UE가 E-UTRAN 셀에 캠프온(camp-on)하는 경우, UE는 MME에 위치 등록을 수행한다. 셀에 캠프온을 한다는 것은 UE가 셀 선택/재선택(cell selection/reselection) 동작을 완료하고 특정한 셀을 선택했다는 것을 의미한다. 한편, UE는 UTRAN/GEARN 셀로 이동하여, 그곳 셀에 캠프온을 수행하고, SGSN으로 위치 등록을 수행할 수 있다. 이에 따라, UE가 UTRAN과 UTRAN/GERAN 사이에서 자주 위치 등록을 수행하는 경우, 네트워크 자원이 낭비될 수 있다. 네트워크 자원의 낭비를 막기 위해 ISR 기능이 제안된다.

ISR 기능에 따르면, UE가 E-UTRAN과 UTRAN/GERAN을 통해 MME와 SGSN, 즉 2개의 이동성 관리(mobility management) 노드 각각에 위치 등록을 수행한 경우, 아이들 모드의 UE는 사전에 등록된 RAT(Radio Access Technologies) 간에 이동하는 경우, 또는 셀을 재선택하는 경우에는 추가적인 위치 등록을 수행하지 않는다. 만약 ISR이 활성화되어 있고, 아이들 상태인 특정 UE로 송신할 하향링크 데이터가 있는 경우, E-UTRAN과 UTRAN/GERAN을 통해 페이징이 동시에 전달될 수 있다. 이를 통해 네트워크는 UE를 성공적으로 검색하고, 해당 UE로 하향 데이터를 전달할 수 있다.

이하 ‘TIN’의 개념을 설명한다. UE가 네트워크에 접속할 때, 네트워크는 UE에서 임시 식별정보(temporary identity)를 할당할 수 있다. 예를 들어, SAE 시스템이 UE에 GUTI(Global Unique Temporary Identity)를 할당하는 동안, 2G/3G 네트워크(예를 들어, GERAN/UTRAN)는 P-TMSI(Packet Temporary Mobile Subscriber Identity)를 UE로 할당할 수 있다. UE는 서로 다른 네트워크(예를 들어, GERAN/UTRAN/E-UTRAN) 간에서 이동할 수 있기 때문에, UE가 최초 핵심망 노드에서 새로운 핵심망 노드로 핸드오버 하는 경우, 빠른 핸드오버를 위해, 상기 UE의 콘텍스트(context)를 획득하도록, 상기 최초의 핵심망 노드는 상기 UE의 임시 식별정보를 사용하여 발견되어야 한다. 이에 따라, ISR 기능이 사용되는 경우, UE는 TIN(Temporary Identity used in Next update) 정보를 보유하게 되는데, TIN은 핵심망과의 다음 번 시그널링(예를 들어, TAU 또는 RAU)에서 사용되는 이동성 관리 콘텍스트(mobility management context)의 유형이 어떤 것인지를 지시하는 파라미터이다. TIN의 가능한 값은 GUTI(즉, MME에 알려진 UE의 식별정보)일 수 있고, P-TMSI(즉, SGSN에 알려진 UE의 식별정보)일 수 있고, “RAT related TMSI”일 수 있다. 예를 들어, TIN이 GUTI로 결정된 경우, SGSN은 RAU 요청과 함께 GUTI를 수신하는 방식으로 MME로부터 UE의 콘텍스트를 불러(fetch)올 수 있다. GUTI는 SGSN의 본래의 식별정보(native identification)가 아니므로, 콘텍스트의 교환은 GUTI를 사용하여 상기 UE의 콘텍스트를 보유하는 MME의 위치를 찾는 방식으로 수행될 수 있다.

도 4는 TIN을 사용하여 ISR 활성화를 수행하는 과정을 나타내는 절차흐름도이다. S410 단계에서는, ISR이 활성화되지 않은 경우, 통상의 어태치(attach) 절차가 E-UTRAN으로 수행된다. 그에 따라, UE는 해당 UE의 TIN을 GUTI로 설정한다. 상술한 바와 같이, TIN이 GUTI로 설정되는 경우, UE는 이후의 TAU 과정이나 RAU 과정에서 GUTI를 사용한다.

S420 단계에서, UE는 비록 아이들 모드에 머물지만, GERAN/UTRAN을 의도하는 엑세스 방법(desired access)으로 선택한다. UE는 TIN이 지시한 바에 따라 GUTI를 사용하여 SGSN에 RAU 요청을 송신한다. 구체적으로, UE는 라우팅 영역 식별자(Routing Area ID; RAI)와 GUTI로부터 매핑된 P-TMSI를 포함하는 RAU 요청을 SGSN으로 송신한다.

S430 단계에서, SGSN은 해당 UE의 콘텍스트를 MME로부터 불러올 수 있고, MME는 ISR 지원(support)을 나타내고, SGSN은 MME가 UE를 위한 연결을 수립한 SGW에 연결할 수 있는지를 결정한다. S440 단계에서 HSS로 SGSN이 등록을 수행한다.

S450 단계의 경우, RAU 수락 메시지 내에는 ISR 활성화를 위한 지시정보가 포함된다. 현행 3GPP 규격에 따르면 UE는 ISR 기능을 활성화하는 경우에 TIN을 “RAT related TMSI”로 설정하도록 되어 있다. 만약 TIN이 “RAT related TMSI”로 설정되는 경우, 다음 번 TAU 또는 RAU 절차를 위한 UE의 식별정보는 UE가 현재 캠프온(camp-on)되어 있는 셀의 유형에 따라 결정된다. 즉, TIN이 “RAT related TMSI” 인 경우, UE는 E-UTRAN 셀에 캠프온 되어 있는 경우에는 GUTI를 사용하고, GERAN/UTRAN 셀 캠프온 되어 있는 경우에는 P-TMSI를 사용한다.

이하, CS 폴백/회귀(CS-fallback) 기능의 개념에 대해 설명한다. 상술한 바와 같이, 3GPP 기술은 CS 영역에 관련된 회선 교환 서비스를 위한 CS 폴백을 규정한다. EPS 상에서 CS 폴백은 음성 및 전통적인 CS 영역 서비스를 가능하게 하고, LTE에 의해 서비스를 제공받는 UE는 CS infrastructure를 재활용할 수 있다. CS 폴백이 가능한 UE가 U-UTRAN에 연결되는 경우, CS 영역으로 연결하기 위해 GERAN 또는 UTRAN을 사용할 수 있다. E-UTRAN 영역이 GERAN이나 UTRAN 영역에 중첩되는 경우 CS 폴백 기능이 사용될 수 있다.

도 5는 CS 폴백 기능이 적용되는 참조 구조를 나타내는 블록도이다. 도 5의 참조 구조는 VLR(visitor location register) (510), MME(520), SGSN(530), RNC(540), eNB(550)을 포함한다. 도 5에 도시된 네트워크 요소/개체들 사이에는 A/Iu-cs, SGs, 및 Gb/Iu-ps와 같은 다양한 인터페이스가 정의된다.

VLR(510)는 CS 통화를 제어하기 위한 CS 가입자 데이터와, VLR에 의해 제어되는 영역에 현재 위치하고 있는 이동 단말 가입자를 위한 이동성 관리 콘텍스트(mobility management context)를 포함한다. 구체적으로, VLR(510)은 UE의 CS 콘텍스트를 포함한다. VLR(510)은 MSC(mobile switching center)에 포함될 수 있고, 이 경우 MSC/VLR로 불릴 수 있다.

E-UTRAN 커버리지(coverage) 상에서 CS 폴백이 지원되는 UE는, MME(520)와 VLR(510)에 등록되므로, CS 서비스나 PS 서비스를 위해, CS 페이징(paging)이나 PS 페이징에 의해 각각 호출될 수 있다. CS 페이징은 VLR(510)에 의해 개시되고, PS 페이징은 MME(520)에 의해 개시될 수 있다. 비록 MME(530)이 UE의 PS 콘텍스트를 관리하는 네트워크 개체이지만, CS 페이징은 VLR(510)로부터 MME(530)로 전달될 수 있다. CS 페이징이 eNB(550)에 전달되는 경우, eNB(550)은 CS 페이징이 전송된다는 것을 지시하는 지시자를 포함시키는 방식으로 UE에게 페이징을 수행한다. CS 페이징에 대응하여, UE는 MME(520)으로 확장 서비스 요청 절차(extended service request procedure)를 개시한다. 이 경우, MME(520)는 UE의 동작이 CS 영역에 허락될 수 있는지 여부를 결정하여, eNB(550)으로 하여금 PS 핸드오버 또는 CS 영역으로의 재지시(redirection)를 수행하는 등의 추가 절차를 수행하도록 할 수 있다. 최종적으로, UE는 CS 음성 전화와 같이 CS 서비스를 완료한 이후, E-UTRAN으로 다시 이동한다.

상술한 바와 같이, MME(520) 및 VLR(510)에 등록되어 있고, CS 폴백이 가능한 UE는, CS 페이징으로 인해 E-UTRAN의 커버리지로부터 GERAN/UTRAN의 커버리지로 진입할 수 있다. 그러나 UE는 CS 페이징이 없는 경우라도, E-UTRAN의 커버리지를 벗어나는 경우 등에는 GERAN/UTRAN의 커버리지로 진입할 수 있다. 이 경우, 만약 ISR 기능이 구동되지 않는 경우, UE는 PS 영역으로 RAU 절차를 수행할 수 있다. 또한, UE는 GERAN/UTRAN 셀의 LAI(Location Area Identity)가 E-TRUAN 상에서 종전에 등록한 것과 불일치 하는 경우, VLR에서의 UE의 위치를 갱신하기 위해 LAU(location area update)를 수행할 수 있다. RAU 절차는 위치 갱신을 목적으로 PS 영역 상에서 수행되는 절차임에 반해 LAU 절차는 CS 영역에 관련된 절차이다. 일반적으로, CS 영역을 위한 LA(location area)의 커버리지는 RA(routing area)나 TA(Tracking Area) 커버리지에 비해 크다.

LAU를 수행하기 위해, LA 코드가 방송 채널을 통해 수신되어야 한다. LA 코드는, 이미 UE에게 알려진 PLMN-ID와 결합되고, 이에 따라 UE는 방송 채널을 검사하여 LA 코드를 검출할 수 있다. PLMN-ID와 LA 코드를 포함하는 ID(identification) 정보는 LAI(LA identification)라 불릴 수 있다.

CS 폴백이 가능한 UE는, 과거에 VLR(510)에 등록할 당시에 이미 예전 LAI가 주어졌을 수도 있으므로, GERAN/UTRAN 커버리지에 진입하는 경우 예전 LAI를 이미 가지고 있을 수 있다. 현재의 3GPP 규격에 따르면, 만약 UE가 예전과 다른 LAI를 수신하는 경우, UE는 새로운 네트워크로 LAU를 수행하도록 되어있다. 그렇지 않은 경우에는, LAU를 수행하지 않는다. 한편 E-UTRAN으로부터 GERAN/UTRAN 셀로 이동하는 경우, 동일한 LA 상에 위치할 수도 있다. 이 경우, TIN이 GUTI를 지시하는 경우, UE는 SGSN(530)으로 RAU만을 수행하고, VLR(510)로부는 LAU를 수행하지 않는다. RAU 절차는 UE를 위한 ISR 기능을 구동시킬 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. UE가 GERAN/UTRAN으로 이동했다는 사실이 VLR(510)에 통지되지 않을 수도 있기 때문에, CA 통화가 도착하는 경우, VLR(510)은 여전히 MME(520)로 페이징을 수행할 것을 요청할 수 있다. 만약 ISR이 구동되지 않는다면, MME는 VLR(510)에 UE가 MME가 제어하는 영역을 벗어났음을 알리고, 이에 따라 VLR(510)은 동일한 LA 상에 위치하는 GERAN/UTRAN 셀에서 CS 페이징을 수행해야 한다. 만약 ISR이 구동중이라면, MME(520)는 E-UTRAN에서 CS 페이징을 수행하고, UTRAN/GERAN 상에서 CS 페이징이 동시에 수행되도록 SGSN(530)에 통지한다.

상술한 MM 백오프 타이머는 두 개의 핵심망 영역(core network domains)를 위해 시그널링될 수 있는바, 즉 PS 백오프 타이머와 CS 백오프 타이머가 정해질 수 있다. 또한, CS MM 백오프 타이머가 구동되는 중에는 UE가 LAU를 수행할 수 없고, PS MM 백오프 타이머가 구동되는 중에는 UE가 RAU나 TAU를 수행할 수 없다.

도 5에 도시된 통신 시스템은 CS 페이징이 개시되는 경우 UE가 접근불가능(unreachable)해지는 문제가 발생할 수 있다. 구체적으로, CS 폴백이 가능한 UE가 결합 등록(즉, PS 및 CS에 모두 등록)되는 절차가 완료되었으나 아직 CS 페이징은 아직 수신되지 않은 경우에 문제가 발생할 수 있다. ISR 기능이 활성화되지 않은 UE를 위해서는, PS MM 백오프 시간 값이 수신될 수 있고, 이에 따라 GERAN/UTRAN으로 이동하는 경우 RAN 절차를 수행하기 이전에 PS MM 백오프 타이머가 시작될 수 있다. 상술한 상황에서 UE가 LTE 셀에 캠프-온(camp-on)되어 있고 최종적으로 CS 페이징을 받는 경우에는 UE가 등록된 MME에서 CS 페이징을 관리하므로 기술적 문제가 발생하지 않을 수 있다. 그러나 상술한 상황에서, PS MM 백오프 타이머가 구동 중에 GERAN/UTRAN 셀에 캠프-온(camp-on)되어 있고 최종적으로 VLR에서 US로 전달되는 통화가 수신되는 경우, UE는 PS MM 백오프 타이머로 인해 RAU 절차를 수행할 수 없고, MME는 UE의 등록된 위치에 대한 갱신된 정보가 없기 때문에, 상술한 기술적 문제가 발생할 수 있다.

상술한 문제는 단순히 PS MM 백오프 타이머를 조작하는 것으로는 해결될 수 없다. 구체적으로, GERAN/UTRAN 셀의 LA가 UE가 E-UTRAN 상에서 등록된 것과 다른 경우, UE는 CS 페징을 수행할 수 있고, 만약 LAU가 성공적으로 수행된다면 CS 페이징은 RNC로 성공적으로 전달될 수 있다. 그러나 UE가 종전과 동일한 LAI를 가지고 있는 상황에서 PS MM 백오프로 인해 RAU를 적절히 수행하지 못하는 경우, LAU 시도는 제한되고 UE의 위치 갱신은 RAU 절차로만 수행되므로 상술한 문제가 여전히 존재한다.

상술한 기술적 문제를 해결하는 제1 실시예는 다음과 같다. 구체적으로, 제1 실시예는 특정한 상황에서 LAU를 수행할 것을 제안한다. 제1 실시예는 ISR 기능이 구동되지 않는 상황에서 종전과 새로운 LAI가 동일하고, PS MM 백오프 타이머(즉, T3346)이 구동하는 경우에 적용될 수 있다. 이 경우, 제1 실시예는 LAU 동작을 수행할 것으로 제안하고, 이로 인해 갱신된 UE 정보가 LAU 동작을 통해 VLR로 전달될 수 있다.

달리 표현하면, 제1 실시예는 1) UE가 ISR이 비-구동인 상황에서 LTE 상에서 결합 TAU를 성공적으로 수행하고, 2) 그 다음 UE가 또 다른 TAU나 RRC 연결 요청 절차를 수행했으나 T3346 시간 값과 함께 거절되고, 3) UE가 LTE 커버리지로부터 동일한 LA에 속하는 2G/3G 영역으로 진입하고, 4) UE가 T3346으로 인해 RAU 절차를 수행하지 못하는 경우에 적용될 수 있다. 제1 실시예의 기술적 특징은, S1 모드(LTE)에서 A/Gb 또는 Iu 모드(2G/3G) 모드로 재선택 등을 수행하는 도중에 T3346이 구동 중이고, UE가 2G/3G 상에서 CS 페이징을 모니터링하는 경우, 상기 재선택 이후에 LA가 변경되지 않는 경우에라도 LAU 절차를 수행하게 하는 특징이 있다.

제1 실시예는 ISR이 구동되지 않는 경우에 적용될 수 있다. 그러나 본 명세서는 ISR이 구동되는 경우에도 적용되는 제2 실시예를 추가로 제안한다.

도 6은 제2 실시예가 적용되는 경우를 설명한다. 만약 UE가 ISR 기능이 구동되는 TA(610)과 RA(620) 간에 이동하는 경우, 상술한 문제는 발생하지 않을 수 있다. 구체적으로, TA(610)과 RA(620)에 대해 ISR 기능이 수행되는 경우, TA(610)과 RA(620)에 관련된 MME와 SGSN은 UE 콘텍스트를 유지할 수 있다. 이에 따라, VLR에서 CS 페이징이 개시되더라도, 해당 페이징은 VLR로부터 MME를 통해 SGSN으로 전달되므로, RNC를 통해 UE는 페이징을 받을 수 있다.

그러나 TA(610)과 RA(620)에 대해 ISR 기능이 수행되는 상황에서, 만약 TA(610)으로부터 RA(630)로 이동하는 경우, 상술한 CS 페이징 이슈는 여전히 발생할 수 있다. MME가 RA2(630)를 대신해서 RA1(620)에 대해 페이징을 요청할 수 있기 때문이다. 이에 따라 제2 실시예는 만약 종전과 새로운 LAI가 동일하고, PS MM 백오프 타이머가 구동 중인 경우에 LAU 동작이 수행된다면 ISR 기능은 비활성화되도록 요구하지 않을 수 있다.

도 7은 몇몇 실시예를 결합한 방법을 나타낸다. 도 7에 도시된 방법은 E-UTRAN 측에 PS 영역을 제어하는 MME와 CS 영역을 제어하는 VLR이 포함된 일례에 관련된다.

도 7의 S710 단계에 따라, CS 폴백이 가능한 UE는 결합 TAU(combined TAU)를 E-UTRAN으로 수행하여, UE의 위치 정보가 MME 및 VLR에 등록되도록 한다. 달리 표현하면 PS 영역 및 CS 영역에서 UE의 위치가 갱신된다.

S720 단계에 따라, UE는 PS MM 백오프 시간 값을 E-UTRAN으로부터 수신한다. PS MM 백오프 시간 값은 RRC 연결 해제, RRC 연결 거절, RAU 거절, 및/또는 TAU 거절 메시지와 같은 다양한 메시지에 포함될 수 있다.

S730 단계의 경우, PS MM 백오프 시간 값이 수신됨에 따라, UE는 PS MM 백오프 타이머를 개시한다. 상술한 바와 같이, PS MM 백오프 타이머가 구동되는 도중에는 추가적인 RAU 절차가 차단된다.

S740 단계의 경우, 동일한 LA에 속하는 E-UTRAN 셀로부터 GERAN/UTRAN 셀로 진입하는 경우, PS MM 백오프 타이머가 구동 중이라면 UE는 LAU를 시작한다.

즉, 도 7의 일례는 1) UE가 ISR이 구동 중이거나 비-구동인 상황에서 LTE 상에서 결합 TAU를 성공적으로 수행하고, 2) 그 다음 UE가 또 다른 TAU나 RRC 연결 요청 절차를 수행했으나 T3346 시간 값과 함께 거절되고, 3) UE가 LTE 커버리지로부터 동일한 LA에 속하는 2G/3G 영역으로 진입하고, 4) UE가 T3346으로 인해 RAU 절차를 수행하지 못하는 경우에 적용될 수 있다. 제1 실시예 및 제2 실시예는 UE가 S1 모드(LTE)에서 A/Gb 또는 Iu 모드(2G/3G) 모드로 재선택 등을 수행하는 도중에 T3346이 구동 중이고, UE가 2G/3G 상에서 CS 페이징을 모니터링하는 경우, LAU 절차를 수행하게 하는 특징이 있다. 또한, LAU 걸차를 개시하는 조건은 ISR이 비활성화되고 TIN이 GUTI로 설정되는 경우로 보다 한정적으로 정의될 수 있다. 추가로, LAU 절차가 개시되는 조건은 UE에 대해 ISR이 활성화되고 TIN이 “RAT related TMSI”로 설정되고 종전에 등록된 것과는 다른 무선 엑세스 망으로 이동하는 경우로 정의될 수 있다.

또한, 상술한 LAU 절차 개시 조건은 추가로 변형될 수 있다. 구체적으로, 도 7은 UE가 T3346이 구동중이므로 MM 절차를 수행하지 못하는 경우에 관련된다. 그러나 상술한 기술적 일례는, 엑세스 바링(access barring)이나 enhanced 엑세스 바링에 의해 PS 영역으로의 MO(mobile originated) 시그널링이 차단된 경우에도 적용될 수 있다. 3GPP 규격에서 다양한 엑세스 바링이 적용될 수 있다. 구체적으로, 랜덤 엑세스 절차는 엑세스 클래스(access class) 바링에 의해 차단될 수 있다. 특정한 유형의 UE를 위해, UE가 MO 통화나 MO 시그널링을 개시하는 경우, UE는 난수를 선택한다. 선택된 난수가 확률변수보다 작은 경우, 엑세스는 차단되지 않는다. 그렇지 않은 경우, 엑세스는 차단되며 방송 채널을 통해 주어진 값으로부터 랜덤하게 선택된 시간 구간 동안 접속이 차단된다. enhanced 엑세스 바링은 로밍에 관련되며 종전의 기능을 추가로 확장한다. 구체적으로, 네트워크에 혼잡이 발생하는 경우, 로밍을 통해 접속하려는 UE의 접속을 추가로 차단할 수 있다.

PS 영역을 위한 MO(mobile originated) 시그널링이 엑세스 바링이나 enhanced 엑세스 바링에 의해 차단되는 경우, 상술한 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라, 엑세스 바링이나 enhanced 엑세스 바링으로 인해 PS 영역에서 MM 절차를 수행하지 못하는 UE에 대해 상술한 기술적 특징이 적용될 수 있다.

본 명세서의 제3 실시예는 CS 비상 전화와 CS 페이징에 관련된다. UE는 PSAP(Public Safety Answering Point)와 비상 전화 연결을 설정할 수 있다. PSAP는 비상 전화에 대한 응답을 책임지는 콜 센터로, 경찰, 소방소, 구급차와 같은 비상 서비스에 관련된다. 비상 전화는 CS 또는 PS 영역에서 설정될 수 있다.

일반적으로, PS 영역에서의 UE는 PS 비상 전화를 개시하지만, CS 비상 전화를 개시하는 경우도 분명히 존재한다. 예를 들어, E-UTRAN이 S1 모드에서 비상 베어러 서비스(emergency bearer services)를 지원하지 못하는 경우 UE는 CS 영역을 사용하여 비상 전화를 설정하기 위해 GERAN/UTRAN에 대한 접속을 시도할 수 있다.

PS/CS 통화가 완료된 경우, UE를 위한 RRC 연결은 E-UTRAN에서는 T320 타이머와 함께 해제되고, UTRAN에서는 T322 타이머, GERAN에서는 T3230 타이머와 함께 해제된다 E-UTRAN에서 RRC 연결 해제 메지시는 “idleModeMobilityControlInfo” 필드를 포함하는데 이는 셀-재선택 우선순위 정보를 포함한다. 유사하게, 전속 재선택 우선순위가 UTRAN/GERAN에서 시그널링될 수 있다. 셀-재선택 우선순위 정보는 차후의 접속에서 무선 접속 네트워크의 우선순위를 나타낸다. T320, T322, T3230은 셀-재선택 우선순위 정보를 위해 사용된다. 구체적으로, “idleModeMobilityControlInfo”필드는 T320 타이머가 구동 중에 유효한 것으로 취급된다. 타이머가 만료하면, UE는 방송 채널을 검사하여, 추후의 접속에 어떤 유형의 무선 접속 네트워크(예를 들어, LTE, 2G, 3G)가 높은 우선순위를 가지는지 검사한다.

도 8은 RRC 연결 해제 메시지에 포함된 셀-재선택 우선순위가 적용되는 절차를 나타낸다. 도 8의 S810과 같이, 비상 전화를 위한 UE의 RRC 연결은 해제되고, ‘idleModeMobilityControlInfo’ 정보가 수신될 수 있다. 타이머 T320이 RRC 연결 해제 메시지에 포함되기 때문에, ‘idleModeMobilityControlInfo’ ‘의 셀-재선택 우선순위는 T320 타이머가 구동 중인 동안에는 적용될 수 있다. S820 단계에서, UE는 GERAN/UTRAN으로 비상 전화를 개시할 수 있다. 비상 전화가 설립된 이후, S830 단계에서 해당 비상 전화에 대한 RRC 연결이 해제되고, 새로운 RRC 연결 해제 메시지에는 전속 재선택 우선순위가 포함되지 않을 수 있다. 이 경우, 840 시간 구간 동안에는 종전에 LTE에 제공된 idleModeMobilityControlInfo’ 필드의 정보가 적용된다. T320이 만료한 이후, UE는 시스템 정보(system information) 상에서 방송되는 우선 순위를 수신하여 이를 적용할 수 있다.

PSAP로의 비상 전화는 다양한 이유로 통화가 단절될 수 있다. 이 경우, PSAP는 해당 UE로 비상 전화를 다시 시도한다(이를 “비상 콜-백”으로 표시한다). 예를 들어, MME와 VLR로 결합 TAU를 수행한 UE로부터 개시된 CS 비상 전화가 단절될 수 있다. 만약 UE가 GERAN/UTRAN에 RAU를 수행하지 않았고, 동일한 LA에 위치하면서 CS 비상 전화 이후 E-UTRAN으로 복귀했다면, VLR 상에 저장된 UE의 종전 정보는 정확하고 “비상 콜-백”을 위한 CS 페이징은 VLR에 의해 적절히 제어될 수 있다. 이에 따라 PSAP로부터 최초 UE에 대한 “비상 콜-백”은 VLR에 의해 적절히 제어될 수 있다.

그러나 도 9와 같은 경우에는 CS 페이징을 제어하는데 문제가 발생할 수 있다. 도 9는 셀-재선택 우선순위 정보와 CS 비상 콜-백을 제어하는 절차를 나타낸다. 도 9에 제시된 순서는 변경될 수 있다. 도 9의 S910 단계에서, MM 백오프 타이머(T3346)는 다양한 이유(예를 들어, 네트워크 혼잡으로 인한 RRC 연결 거절의 발생)로 인해 UE와 MME 사이에서 구동 중 일수 있다. 이에 따라 S920 내지 S930 에서는 UE는 LAU 절차를 수행하여 CS 비상 전화를 개시할 수 있다. 그러나, S940에 도시된 바와 같이, 비상 전화는 단절될 수 있고, UE는 가장 높은 우선순위의 무선 접속 망으로 E-UTRAN을 가지고 있을 수 있다.

만약 전속 재선택 우선순위(T320 타이머 값과 함께 CS 비상 전화 이전에 E-UTRAN 상에서 종전의 RRC 연결 해제로부터 수신된 정보임)가 E-UTRAN을 최우선 순위로 지정한 경우, UE로 비상 콜-백이 전달되지 못하는 문제가 존재한다. 이는 UE는 2G/3G 영역에서는 LAU를 수행하지만, T3346 타이머가 만료하기 이전에 E-UTRAN으로 재선택을 통해 복귀하는 경우 결합 TAU를 수행할 수 없기 때문이다. 이에 따라 UE가 LAU 절차(S920)에 의해 GERAN/UTRAN으로 진입했다는 부정확한 정보를 가지고 있는 VLR은 “비상 콜-백”을 위한 CS 페이징을 적절히 수행할 수 없다.

따라서, 본 명세서의 제3 실시예는 상술한 상황에서 LTE 기능(즉, E-UTRA) 기능을 비활성화시킬 것을 제안한다. 달리 표현하면, 제3 실시예는 UE가 비상 콜-백 이후에 결합 TAU를 수행하지 못하는 경우에 적용된다. 이러한 경우는 1) UE가 LTE에서 결합 TAU를 성공적으로 수행하고, 2) UE가 또 다른 TAU 또는 RRC 연결 요청을 수행했으나 T3346과 함께 거절되고 “IdelModeMobilityControlInfo” 필드가 LTE를 가장 높은 우선순위로 지정하면서 T320을 제공하고, 3) UE가 비상통화를 수행하고, 해당 통화 이전/이후에 LAU를 수행하고, 4) T320 및 T3346이 여전히 구동 중인 상황에서 비상 전화가 끝나고 동일 또는 상이한 TA의 LTE 셀로 복귀하는 경우를 포함한다.

상술한 문제는 E-UTRAN으로 재선택하는 대신에, CS 비상 전화 이후에 GERAN/UTRAN에 머무르도록 강제하는 방식으로 해결될 수 있다. 즉, LTE 기능은 비활성화되고 RRC 재선택 우선순위는 UE에 의해 무시되는 것이다.

도 10은 비상 CS 콜-백 이후에 결합 TAU를 수행하지 못하는 UE가 존재하는 경우, LTE 기능을 무시하는 절차를 나타낸다. S1010에서는 MME 및 VLR로 결합 TAU를 수행한다. S1020에서는, UE는 2G/3G에 비교하여 LTE를 최우선으로 지정한 정보를 수신한다. LTE 재선택에 대한 우선순위 정보는 RRC 해제 메시지의 “idleModeMobilityControlInfo” 필드에 포함될 수 있다. 이러한 정보는 T320 타이머와 함께 UE로 전달될 수 있다. S1030 내지 S1040 단계에서 UE는 LTE로부터 CS 페이징을 수신할 수 있는지 여부를 판단하고, UE가 LTE로부터 CS 페이징을 수신할 수 없는 것으로 판단되는 경우, UE는 CS 비상 전화 설립 이전 또는 이후에 LTE 기능을 비활성화시킨다.

도 11은 상술한 일례가 적용되는 무선장치의 일례를 나타낸다. 이러한 장치는 UE의 일부로서 구현될 수 있고, 또한 핵심망(CN) 개체의 일부로 구현될 수 있다. 무선장치(1000)는 프로세서(1010), 메모리(1020), RF(radio frequency) 유닛(1030)을 포함할 수 있다.

프로세서(1010)는 상술한 기능, 절차, 방법들을 구현하도록 설정될 수 있다. 라디오 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층(layer)들은 프로세서(1010)에 구현될 수 있다. 프로세서(1010)는 상술한 다수의 기능을 구현할 수 있다. 메모리(1020)은 프로세서(1010)에 동작적으로 연결되고, RF 유닛(1030)은 프로세서 (1010)에 동작적으로 연결될 수 있다.

프로세서(1010)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(1020)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1030)는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1020)에 저장되고, 프로세서(1010)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1020)는 프로세서(1010) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 널리 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1010)와 연결될 수 있다.

상술한 일례들에 기초하여 본 명세서에 따른 다양한 기법들이 도면과 도면 부호를 통해 설명되었다. 설명의 편의를 위해, 각 기법들은 특정한 순서에 따라 다수의 단계나 블록들을 설명하였으나, 이러한 단계나 블록의 구체적 순서는 청구항에 기재된 발명을 제하하는 것이 아니며, 각 단계나 블록은 다른 순서로 구현되거나, 또 다른 단계나 블록들과 동시에 수행되는 것이 가능하다. 또한, 통상의 기술자라면 간 단계나 블록이 한정적으로 기술된 것이나 아니며, 발명의 보호 범위에 영향을 주지 않는 범위 내에서 적어도 하나의 다른 단계들이 추가되거나 삭제되는 것이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.

상술한 실시예는 다양한 일례를 포함한다. 통상의 기술자라면 발명의 모든 가능한 일례의 조합이 설명될 수 없다는 점을 알 것이고, 또한 본 명세서의 기술로부터 다양한 조합이 파생될 수 있다는 점을 알 것이다. 따라서 발명의 보호범위는, 이하 청구항에 기재된 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서, 상세한 설명에 기재된 다양한 일례를 조합하여 판단해야 할 것이다.

Claims

다수의 OFDM 심볼을 기반으로 통신하며 CS(circuit switched) 영역(domain) 및 PS 영역을 조절하는 제1 유형 네트워크 개체(network entity)를 포함하는 제1 유형 네트워크; 상기 CS 영역 및 PS 영역을 조절하는 제2 유형 네트워크 개체를 포함하며 상기 제1 유형 네트워크와 상이한 제2 유형 네트워크; 및 상기 제1 유형 네트워크와 상기 제2 유형 네트워크 중 적어도 하나와 통신하는 사용자 장치(user equipment; UE)를 포함하는 무선 통신 시스템에서, 상기 제1 유형 네트워크의 커버리지(coverage)와 상기 제2 유형 네트워크의 커버리지 간에 이동하는 상기 사용자 장치(UE)에 의해 수행되는 방법에 있어서,
상기 제1 유형 네트워크에 결합 TAU(combined track area update) 절차를 수행하는 단계;
상기 제1 유형 네트워크로부터 PS 이동성 관리(mobility management; MM) 백오프 시간 값을 수신하는 단계;
상기 수신된 PS 이동성 관리(MM) 백오프 시간 값을 기초로 PS 이동성 관리(MM) 백오프를 개시하는 단계; 및
상기 사용자 장치가 상기 제1 유형 네트워크의 제1 셀로부터 상기 제2 유형 네트워크의 제2 셀로 이동하는 경우, 상기 PS 이동성 관리(MM) 백오프 타이머가 구동(running) 중에, 상기 CS 영역에 관련된 LAU(location area update) 절차를 시작하는 단계를 포함하되,
상기 제1 셀 및 제2 셀은, 상기 CS 영역에 관련되는 동일한 LA(location area)에 속하는 것을 특징으로 하는
방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 유형 네트워크 개체는, 상기 PS 영역을 조절하는 MME(mobility management entity) 및 상기 CS 영역을 조절하는 VLR(visitor location register)을 포함하는 것을 특징으로 하는
방법.
제1항에 있어서,
ISR(idle mode signalling reduction) 기능이 실행 중 인지를 지시하는 TAU 수락 메시지를 수신하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
방법.
제1항에 있어서,
상기 LAU 절차를 시작하기 이전에, 상기 제1 유형 네트워크에서 상기 제2 유형 네트워크로 시스템간 변경(intersystem change)를 수행하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
방법.
제1항에 있어서, 상기 사용자 장치(UE)의 TIN(Temporary Identity used in Next update)은 GUTI(Global Unique Temporary Identity)로 설정되는 것을 특징으로 하는
방법.
제1항에 있어서,
상기 사용자 장치는 CS 폴백(CS fallback)을 사용하도록 설정되는 것을 특징으로
방법.
다수의 OFDM 심볼을 기반으로 통신하며 CS(circuit switched) 영역(domain) 및 PS 영역을 조절하는 제1 유형 네트워크 개체(network entity)를 포함하는 제1 유형 네트워크; 상기 CS 영역 및 PS 영역을 조절하는 제2 유형 네트워크 개체를 포함하며 상기 제1 유형 네트워크와 상이한 제2 유형 네트워크; 및 상기 제1 유형 네트워크와 상기 제2 유형 네트워크 중 적어도 하나와 통신하는 사용자 장치(user equipment; UE)를 포함하는 무선 통신 시스템에서, 상기 제1 유형 네트워크의 커버리지(coverage)와 상기 제2 유형 네트워크의 커버리지 간에 이동하는 상기 사용자 장치(UE)에 있어서,
상기 제1 유형 네트워크에 결합 TAU(combined track area update) 절차를 수행하고,
상기 제1 유형 네트워크로부터 PS 이동성 관리(mobility management; MM) 백오프 시간 값을 수신하고,
상기 수신된 PS 이동성 관리(MM) 백오프 시간 값을 기초로 PS 이동성 관리(MM) 백오프를 개시하고,
상기 사용자 장치가 상기 제1 유형 네트워크의 제1 셀로부터 상기 제2 유형 네트워크의 제2 셀로 이동하는 경우, 상기 PS 이동성 관리(MM) 백오프 타이머가 구동(running) 중에, 상기 CS 영역에 관련된 LAU(location area update) 절차를 시작하도록 설정되는 프로세서를 포함하되,
상기 제1 셀 및 제2 셀은, 상기 CS 영역에 관련되는 동일한 LA(location area)에 속하는
사용자 장치.