KR101551517B1 - Ｒｒｃ 연결 재설정 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템 - Google Patents

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Abstract

핸드오버 실패 및 무선품질 악화시 수행하는 RRE의 성공률을 높일 수 있는 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템이 개시된다. 일실시예에 따르면, 핸드오버를 위한 단말의 측정 보고 메시지 수신시에, 서빙 기지국장치가 제1 타겟 기지국장치에게 핸드오버 요청 메시지를 전송하고, 적어도 하나의 핸드오버 후보 기지국장치에게 단말 정보를 알려준다. 그러면 타겟 기지국장치에 접속하지 못한 단말의 RRC 연결 재설정(RRE) 요청시에, 제2 타겟 기지국장치로 선정된 적어도 하나의 핸드오버 후보 기지국장치 중 하나가 단말 정보를 바탕으로 RRE 절차를 성공적으로 수행한다. 다른 실시예에 따르면, 핸드오버를 위한 단말의 측정 보고 메시지 수신시에, 서빙 기지국장치가 제1 타겟 기지국장치에게 핸드오버 요청 메시지를 전송한다. 그리고 제1 타겟 기지국장치에 접속하지 못한 단말의 RRC 연결 재설정 요청시에, 제2 타겟 기지국장치가 제1 타겟 기지국장치에게 단말 정보를 요청하여 전달받아, 단말 정보를 바탕으로 RRE 절차를 성공적으로 수행한다.

Description

ＲＲＣ 연결 재설정 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템{METHOD FOR RE-ESTABLISHING RRC CONNECTION AND MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM FOR THE SAME}
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LTE 및 LTE-A 등과 같은 이동통신 시스템에서 핸드오버 실패 및 무선품질 악화시 수행하는 RRE(RRC Connection Re-establishment)의 성공률을 높일 수 있는 것이다.
최근에 통신 및 컴퓨터 네트워크, 반도체 기술의 비약적인 발전으로 인해 무선통신망을 이용한 다양한 서비스가 제공되고 있을 뿐만 아니라 수요자들의 요구 사항은 날이 갈수록 수준이 높아지고 있으며, 전세계 무선 인터넷 서비스 시장은 폭발적으로 증가하고 있는 추세이다. 이에 따라, 무선통신망을 이용한 이동통신 시스템에서 제공하는 서비스는 음성 서비스뿐만 아니라, 다양한 데이터를 전송하는 멀티미디어 통신 서비스로 발전해가고 있다.
현재 CDMA(Code Division Multiple Access) 2000, EV-DO(Evolution Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), WLAN(Wireless Local Area Network)의 무선 데이터 서비스가 상용화되어, 최근 가정 내에서 휴대전화 이용과 모바일 데이터의 수요가 지속적으로 증가하고 있는데, 이러한 추세에 따라 옥내 브로드밴드 망을 통해 이동통신 핵심망에 접속하도록 초소형 기지국을 옥내 등에 설치하여 이동통신 서비스를 제공하는 방법이 제안되고 있다. 특히 차세대 네트워크 시스템에서는 높은 데이터 전송률에 대한 요구를 충족시키고 다양한 서비스의 안정적인 제공을 위하여 그 대안으로서 여러 개의 작은 크기의 다중 셀(펨토셀)들을 배치하는 방법이 제시되고 있다. 이러한 펨토셀을 관장하는 초소형 기지국을 옥내용 기지국 또는 펨토(femto) 기지국이라고 부른다. 이처럼 셀의 크기를 줄임으로써 높은 주파수 대역을 사용하는 차세대 네트워크 시스템의 효율을 높일 수 있고 작은 크기의 셀을 여러 개 사용하는 것은 주파수 재사용 횟수를 늘릴 수 있는 측면에서 유리하다. 또한 기존에 하나의 기지국이 전체 셀 영역을 커버할 때 발생하였던 전파 감쇄로 인한 채널 상황 악화 문제, 음영지역 사용자에 대한 서비스 불능 문제 등을 개선시킬 수 있다는 점에서 작은 크기의 다중 셀들을 통한 서비스 방법이 장점을 갖는다. 이러한 이점들을 바탕으로 기존의 매크로셀(옥외용 기지국이 관장하는 셀 영역)(macro-cell)과 펨토셀(옥내용 기지국 또는 펨토 기지국 등의 초소형 기지국이 관장하는 셀 영역)(femto-cell)들을 결합한 방식이 대두되고 있다.
LTE(Long Term Evolution)는 접속망(access network)에 대한　고속 대용량(high data rate), 저지연(low-latency), 패킷 최적화된 무선 접속(packet optimized radio access)의 요구조건을 실현하기 위한 네트워크로서, 기존 3GPP/non-3GPP의 접속망에 대한　역호환성(backward compatibility)을　보장하면서 고속의　rich media를 수용하기 위해 고안되었다. LTE는 기존의　회선교환(circuit-switched) 기반의 통신을 배제한 All-IP 기반의 네트워크로서,　서비스품질(OoS: Quality of Service) 관리 기능을 강화하여 실시간 서비스(예컨대 음성통신, 화상통신) 및 비실시간 서비스(예컨대 웹브라우징, store and forward 데이터 전송)에 대해 차별화된　QoS를 제공함으로써, 네트워크 자원의 효율성을 제고하였다. 또한, 스마트 안테나 기술(즉 MIMO)을 도입함으로써 무선통신을 위한 대역폭을 확장하였다.
일반적인 LTE 망 구조는 매크로 기지국(eNB: enhanced Node B)), 초소형 기지국(Home-eNB), MME(Mobility Management Entity) 및 SON(Self Organizing&Optimizing Network) 서버를 포함한다. 초소형 기지국이나 매크로 기지국은 각각 독자적으로 코어망으로의 접속성을 가지므로, 단말(UE: User Equipment)은 통신을 위해 초소형 기지국이나 매크로 기지국 중 어느 하나를 통하여 통신할 수 있다. MME는 단말의 핸드오버 관리 및 호 처리 등을 수행하기 위하여 사용되는 개체이다. SON 서버는 매크로/초소형 기지국 설치 및 최적화를 수행하고 각 기지국에 필요한 기본 파라미터 또는 데이터를 제공하는 기능을 하는 임의의 서버이다. MME와 SON 서버의 기능은 하나의 네트워크 관리 장치에서 모두 수행할 수 있다.
UE는 LTE의 무선접속망인 E-UTRAN(Evolved UTRAN) 뿐만 아니라, UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)/GERAN(GSM/EDGE Radio Access Network) 등의 타망과도 연동 가능하다.
UE와 E-UTRAN의 기지국(eNB)은 RRC(Radio Resource Control) 프로토콜을 통해 통신하며, 기지국(eNB)에서 자신이 제어하는 셀 영역으로의 브로드캐스팅(broadcasting) 메시지는 RRC 메시지로 정의된다. RRC 메시지에는 NAS(Non-Access Stratum) 프로토콜로부터 내려오는 제어 메시지들을 포함할 수 있는데, 제어 메시지들은 E-UTRAN 내에서 판독되지 않고 UE 또는 핵심망으로 투명하게(transparently) 전달된다. 하나의 기지국에 할당된 채널 주파수 단위는 FA(Frequency Assignment)로 표시되고(예컨대, WCDMA의 경우 4FA), 하나의 FA 내에는 물리계층에서 셀을 구분할 수 있는 식별자, 예컨대 LTE망에서는 PCI(Physical Cell Identity), WCDMA에서는 PSC(Primary Scrambling Code)를 사용하고, CDMA에서는 PN(Pseudo Noise) 옵셋(offset) 등이 존재한다. 예를 들어, LTE망에서 1FA에는 504개의 물리계층 셀 식별자가 존재하고, WCDMA망에서 1FA에는 512개의 물리계층 셀 식별자가 존재한다.
RRE(RRC Connection Re-establishment)는 핸드오버 실패나 음역지역 등으로 인해 기존 연결된 무선이 불완전하여 데이터를 송수신하지 못하고 있다가 통신이 가능한 셀로 진입시에 무선 연결인 RRC 연결을 다시 맺어 통신을 하도록 제공하는 기능이다.
이 RRE 절차를 성공적으로 수행하기 위해서는 단말로부터 재연결을 요청받는 기지국장치(eNB, Home-eNB)가 단말의 정보를 사전에 알고 있어야 한다. 만약 단말 정보가 없는 기지국장치(eNB, Home-eNB)로 단말이 RRE를 시도할 경우, RRE 절차는 실패한다. 예컨대 단말이 타겟 기지국1(TeNB1: Target eNB 1)로의 핸드오버에 실패한 후에 타겟 기지국2(TeNB2)로 이동하여 RRE를 재차 시도하면, TeNB2에는 단말 정보가 없기 때문에 해당 RRE 절차를 성공적으로 수행할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 핸드오버 실패 및 무선품질 악화시 수행하는 RRE의 성공률을 높일 수 있는 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 핸드오버 실패 및 무선품질 악화시 수행하는 RRE의 성공률을 높일 수 있는 방법 및 그를 위한 이동통신 시스템이 개시된다. 일실시예에 따르면, 핸드오버를 위한 단말의 측정 보고 메시지 수신시에, 서빙 기지국장치가 제1 타겟 기지국장치에게 핸드오버 요청 메시지를 전송하고, 적어도 하나의 핸드오버 후보 기지국장치에게 단말 정보를 알려준다. 그러면 타겟 기지국장치에 접속하지 못한 단말의 RRC 연결 재설정(RRE) 요청시에, 제2 타겟 기지국장치로 선정된 적어도 하나의 핸드오버 후보 기지국장치 중 하나가 단말 정보를 바탕으로 RRE 절차를 성공적으로 수행한다. 다른 실시예에 따르면, 핸드오버를 위한 단말의 측정 보고 메시지 수신시에, 서빙 기지국장치가 제1 타겟 기지국장치에게 핸드오버 요청 메시지를 전송한다. 그리고 제1 타겟 기지국장치에 접속하지 못한 단말의 RRC 연결 재설정 요청시에, 제2 타겟 기지국장치가 제1 타겟 기지국장치에게 단말 정보를 요청하여 전달받아, 단말 정보를 바탕으로 RRE 절차를 성공적으로 수행한다.
본 발명에 의하면, 핸드오버 실패 및 음영지역으로 인해 통신이 단절된 경우에 RRE 성공률을 높일 수 있는 이점이 있다.
도1은 본 발명이 실시될 수 있는 예시적인 이동통신망의 구성을 도시한 도면.
도2는 일반적인 핸드오버 트리거링 이벤트 발생 조건을 보여주는 도면.
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 RRC 연결 재설정(RRE) 절차를 도시한 도면.
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따라 RRC 연결 재설정(RRE) 절차를 도시한 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명에서는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있는 경우, 널리 알려진 기능이나 구성에 관한 구체적 설명은 생략하기로 한다.
도1은 본 발명이 실시될 수 있는 예시적인 이동통신망의 구성을 도시한 도면이다.
일실시예에 있어서, 이동통신망은, 예컨대 GSM(Global System for Mobile communication), CDMA와 같은 2G 무선통신망, LTE망, WiFi와 같은 무선인터넷, WiBro(Wireless Broadband Internet) 및 WiMax(World Interoperability for Microwave Access)와 같은 휴대인터넷 또는 패킷 전송을 지원하는 이동통신망(예컨대, WCDMA 또는 CDMA2000과 같은 3G 이동통신망, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 또는 HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)와 같은 3.5G 이동통신망, 또는 현재 서비스 진행중인 4G 이동통신망 등) 및 매크로 기지국(macro-eNB), 초소형 기지국(Home-eNB) 및 단말(UE)을 구성요소로 포함하는 임의의 기타 이동통신망을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 이하에서는 LTE의 무선접속망인 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)을 위주로 설명한다.
도1에 도시된 바와 같이, 이동통신망은 하나 이상의 네트워크 셀로 구성될 수 있고, 이동통신망에 서로 다른 종류의 네트워크 셀이 혼재할 수 있다. 이동통신망은 옥내 등 소규모의 네트워크 셀(이하, '펨토셀'이라 함)을 관리하는 초소형 기지국(11~15,21~23,31~33), 옥외에서 넓은 범위의 셀(이하, '매크로셀'이라 함)을 관리하는 매크로 기지국(macro-eNB 또는 eNB)(10,20,30), 단말(UE)(40), SON(Self Organizing&optimizing Networks) 서버(50), MME(60), S-GW(Serving Gateway)(80) 및 P-GW(PDN Gateway)(90)를 포함할 수 있다. 도1에 도시된 각 구성요소의 개수는 예시적인 것으로, 본 발명이 실시될 수 있는 무선통신망의 각 구성요소의 개수가 도면에 도시된 개수에 제한되는 것은 아니다.
매크로 기지국(10,20,30)은, 예컨대 LTE망, WiFi망, WiBro망, WiMax망, WCDMA망, CDMA망, UMTS망, GSM망 등에서 사용될 수 있는, 예를 들어 1km 내외의 반경을 갖는 셀을 관리하는 매크로셀 기지국의 특징을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
초소형 기지국(11~15,21~23,31~33)은, 예컨대 LTE망, WiFi망, WiBro망, WiMax망, WCDMA망, CDMA망, UMTS망, GSM망 등에서 사용될 수 있는, 예를 들어 수 m ~ 수십 m 내외의 반경을 갖는 셀을 관리하는 옥내용 기지국 또는 펨토 기지국의 특징을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
초소형 기지국(11~15,21~23,31~33)이나 매크로 기지국(10,20,30)은 각각 독자적으로 코어망의 접속성을 가질 수 있다.
단말(UE)(40)은 GSM망, CDMA망와 같은 2G 무선통신망, LTE망, WiFi망과 같은 무선인터넷망, WiBro망 및 WiMax망과 같은 휴대인터넷망 또는 패킷 전송을 지원하는 이동통신망에서 사용되는 이동 단말기의 특징을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
초소형 기지국 관리 서버(네트워크 관리 장치)(70)는 초소형 기지국(11~15,21~23,31~33)과 매크로 기지국(10,20,30)의 구성정보 및 관리를 담당한다. 관리 서버(70)는 SON 서버(50) 및 MME(60)의 기능을 모두 수행할 수 있다. SON 서버(50)는 매크로/초소형 기지국 설치 및 최적화를 수행하고 각 기지국에 필요한 기본 파라미터 또는 데이터를 제공하는 기능을 하는 임의의 서버를 포함할 수 있다. MME(60)는 단말(40)의 이동성 등을 관리하기 위하여 사용되는 임의의 개체를 포함할 수 있다. 또한 각 MME(61,62)는 기지국 제어기(BSC)의 기능을 수행하며, 자신에 연결된 기지국(Home-eNB, eNB)에 대하여 자원 할당, 호 제어, 핸드오버 제어, 음성 및 패킷 처리 등을 수행할 수 있다.
일실시예에 있어서, 하나의 네트워크 관리 장치(70)가 SON 서버(50)와 MME(60)의 기능을 모두 수행할 수 있고, SON 서버(50) 및 MME(60)는 하나 이상의 매크로 기지국(10,20,30)과 하나 이상의 초소형 기지국(11~15,21~23,31~33)을 관리할 수 있다.
상기 이동통신망에서 매크로셀 및 펨토셀이 혼재된 네트워크 셀을 가정하였지만, 네트워크 셀은 매크로셀 또는 펨토셀 만으로도 구성 가능하다.
운용에 있어서, 매크로 기지국(10,20,30)으로의 액세스는 통상 모든 단말에게 허용되지만, 초소형 기지국(11~15,21~23,31~33)으로의 액세스는 특정 단말(가입자)로 제한할 수 있는 운용기능이 있다. 이는 접속모드 또는 운용모드로 불리우는데, 초소형 기지국(11~15,21~23,31~33)의 접속모드는 어떤 단말에게 서비스를 제공하느냐에 따라 구분된다. 즉 폐쇄형 접속모드, 개방형 접속모드, 하이브리드 접속모드로 구분된다. 폐쇄형 접속모드(Closed Access mode 또는 CSG Closed mode)는 특정가입자에게만 접속을 허용하며, 개방형 접속모드(Open Access mode 또는 CSG Open mode)는 접속허용조건이 없이 어떤 가입자든 접속가능한 모드이며, 하이브리드는 절충형이라고 볼 수 있다.
구체적으로, 초소형 기지국(11~15,21~23,31~33)은 자신이 관리하는 펨토셀 영역에 시스템 정보인 SIB 1(System Information Block type 1)을 브로드캐스팅할 수 있는데, 이 SIB 1에는 해당 펨토셀로의 액세스가 제한되어 있는지 여부를 표시하는 CSG 지시자(Closed Subscriber Group indicator)가 포함되어 있다. SIB 1은 기지국(Home-eNB, eNB)이 자신의 셀에 대한 정보를 모든 단말(40)에게 브로드캐스팅하는 메시지로서, CGI(Cell Global Identity)(망내에서 유일한 셀 구분인자), CSG indication(초소형 기지국임을 알려주는 인자), CSG ID(CSG에 대한 ID) 등을 포함한다.
초소형 기지국(11~15,21~23,31~33)이 특정 가입자만 자신이 관장하는 펨토셀에 액세스하여 서비스받을 수 있도록 폐쇄형 접속모드(Closed Access mode 또는 CSG Closed mode)로 운영되는 경우, 초소형 기지국(11~15,21~23,31~33)은 SIB 내의 CSG 지시자를 '참(true)'의 값으로 설정한 후 브로드캐스팅하여 관장하는 셀내의 단말에게 알려준다. 개방형 접속모드(Open Access mode 또는 CSG Open mode)로 운영되는 경우에는, CSG 지시자를 '거짓(false)'의 값으로 설정한 후 브로드캐스팅한다.
단말(40)이 초소형 기지국(11~15,21~23,31~33)이 관장하는 펨토셀 내로 이동했을 때, 초소형 기지국으로부터 SIB 1 메시지를 수신한 후, 메시지 내에 CSG 지시자가 '참'의 값임을 확인한 후, 단말(40)은 자신이 액세스 가능한 초소형 기지국의 목록인 화이트 리스트(White List) 내에 해당 초소형 기지국이 포함되어 있음이 확인된 경우에만 해당 초소형 기지국으로 액세스할 수 있다. 화이트 리스트는 단말(40)의 USIM에 저장되어 있거나, Attatch/TAU Update 절차시에 MME(60)가 단말(60)에게 전달한다.
폐쇄형 접속모드로 운용되는 초소형 기지국에 대해서는, 초소형 기지국이 관리하는 홈사용자 테이블에 정의된 사용자(홈사용자)만이 해당 초소형 기지국에 접속 및 서비스를 제공받을 수 있다.
또한 개방형 접속모드로 운용되는 초소형 기지국에 대해서는, 홈사용자 테이블에 정의된 사용자 뿐만 아니라 정의되어 있지 않은 사용자(non-home user)도 해당 초소형 기지국에 접속 및 서비스를 제공받을 수 있는데, home user는 non-home user 보다 더 우선적인 서비스를 제공받을 수 있다. 구체적으로, 폐쇄형 접속모드로 운영되는 초소형 기지국(11~15,21~23,31~33)은 접속이 허가된 단말(40), 예를 들면 초소형 기지국 서비스 가입자로 등록한 사용자의 단말에 대해서만 접속을 허용한다. 단말(40)은 화이트 리스트라는 초소형 기지국 목록을 가지고 있으며, 화이트 리스트에 속한 초소형 기지국에만 접속할 수 있고 이외의 초소형 기지국에는 접속이 허용되지 않는다.
단말(40)은 초소형 기지국(11~15,21~23,31~33)이 브로드캐스팅하는 SIB 1의 CSG 지시자를 바탕으로 해당 기지국으로의 접속이 제한되어 있는지 여부를 알 수 있다. 또한, 단말(40)이 초소형 기지국 셀을 식별하는 식별자로는 물리계층에서의 셀 구분 인자인 물리계층 셀 식별자(PCI: Physical Layer Cell Identity)와 무선통신망 내에서 고유한 셀 구분 인자인 전역 셀 식별자(GCI: Global Cell Identity)가 있다.
상기의 이동통신망을 LTE망으로 가정하는 경우, LTE망은 inter-RAT망(WiFi망, WiBro망, WiMax망, WCDMA망, CDMA망, UMTS망, GSM망 등)에 연동된다. inter-RAT망 중 하나(예컨대, WiBro망)가 상기 이동통신망인 경우 역시, 타 망(LTE망, WiFI망, WiMax망, WCDMA망, CDMA망, UMTS망, GSM망 등)에 연동된다. 도면에는 일 망(예컨대, LTE망)과 타 망(WiFi망, WiBro망, WiMax망, WCDMA망, CDMA망, UMTS망, GSM망 등)이 이격되어 도시되어 있지만, 일 망과 타 망은 오버랩(Overlay)되어 있음을 전제로 한다.
이하에서는 초소형 기지국(11~15,21~23,31~33) 또는/및 매크로 기지국(10,20,30)을 '기지국장치'로 통칭하여 명명하기로 한다.
LTE의 기지국장치로 구성되어 있는　E-UTRAN은 IP 기반의 플랫(flat)한 구조를 가지고 단말(40)과 코어망 간의 데이터 트래픽(data traffic)을 처리한다. 이들 간의 신호 제어는 MME(60)가 담당한다. MME(60)는 기지국장치와 S-GW(Serving Gateway)(80) 간의 신호제어를 담당하고, 단말(40)로부터 인입되는 데이터를 어느 곳으로 라우팅할지를 결정한다. S-GW(80)는 기지국장치와 기지국장치 간, 3GPP 네트워크와 E-UTRAN 간의 단말 이동에 　대한 앵커(anchoring) 기능을 담당하고, P-GW(PDN(Packet Data Network) Gateway)(90)를 통해 IP 망에 접속한다.
핵심망 장비인 MME(60)/S-GW(80)는 다수 개의 기지국장치를 관장하며, 각 기지국 장치는 여러 개의 셀로 구성된다. 기지국장치와 MME(60)/S-GW(80)간에는 S1 인터페이스를 통해 C-plane/U-plane이 제어되며, 기지국장치 간 핸드오버 및 SON 기능을 위해 X2 인터페이스를 사용한다.
핸드오버는 단말 측정(UE measurement) 값을 바탕으로 수행되며, 단말(40)의 측정 보고(measurement report) 메시지는 기지국장치에서 정한 파라미터에 의해 제어된다. 측정 보고 메시지를 수신받은 기지국장치는 어떤 셀로 핸드오버 할지를 결정한다. 구체적으로, 단말 측정(UE measurement) 값은 수신파워(RSRP/Reference Symbol Received Power) 또는 수신상태(RSRQ/Reference Symbol Received Quality)를 기준으로 한다. 도2에 도시된 바와 같이 기지국장치에 의해 설정된 {Hysteresis, timeToTrigger}의 시간 내에 핸드오버 조건이 충족되면 핸드오버 트리거링 이벤트(HO triggering event)가 발생된다. 단말(40)의 측정 보고 메시지는 기지국장치의 설정에 따라 이벤트 트리거링(event triggering)시 또는 주기적으로 발생될 수 있다. 핸드오버 트리거링 이벤트가 발생하면, 단말(40)은 기지국장치로 측정 보고 메시지를 보내고 기지국장치는 핸드오버를 수행한다.
이처럼 핸드오버는 수신파워 및 수신상태를 기준으로 트리거링되고, 특히 매크로셀과 펨토셀이 혼재된 망에서 현 기지국장치(서빙 기지국장치)에서 서비스받던 단말(40)이 인접 셀(매크로셀 또는 펨토셀)의 기지국장치(타겟 기지국장치)로 핸드오버할 때 인접 셀이 어떻게 구성되어 있는지를 알려주는 인접 셀 리스트(NCL: Neighbor Cell List)에는 여러 다른 크기의 셀(예컨대 매크로셀, 펨토셀 등)이 포함될 수 있다. 인접 셀 리스트에는 기지국장치의 FA 정보와, 각 FA의 물리계층 셀 식별자(예컨대, PCI)가 포함된다.
LTE망에서 핸드오버 실패에 따른 RRE 호처리 절차를 살펴보면 다음과 같다. 3 섹터셀(sectored cell)을 사용하는 경우, 서빙 기지국장치의 α, β, γ 섹터셀은 PCI 0,1,2를 사용하고 제1 타겟 기지국장치는 PCI 3,4,5를 사용하며 제2 타겟 기지국장치는 PCI 6,7,8를 사용한다고 가정한다.
단말(40)이 서빙 기지국장치(S-eNB)의 셀(PCI 0인 셀)에서 통화중에 타겟 기지국장치(T-eNB)의 셀로 이동하면, 단말(40)은 핸드오버를 위해 주위의 셀들에 대한 PCI 세기를 측정 보고(measurement report) 메시지에 실어서 서빙 기지국장치에게 전송한다. 이때 인접 기지국장치들의 PCI 세기 측정값의 크기를 "PCI 3〉PCI 6〉PCI 4..."라고 가정한다. 그러면 측정 보고 메시지를 수신한 서빙 기지국장치는 PCI 세기가 가장 우수한 PCI(PCI 3)를 갖는 셀을 찾아 해당 셀의 기지국장치(제1 타겟 기지국장치)에게 핸드오버 요청(handover request) 메시지를 전송한다. 이때 핸드오버 요청 메시지는 타겟 셀 정보 및 단말의 정보를 포함한다.
이후에 제1 타겟 기지국장치는 핸드오버를 위한 리소스를 할당하고 해당 정보를 핸드오버 요청 응답(handover request Ack) 메시지에 실어서 서빙 기지국장치에게 전송한다. 그러면 서빙 기지국장치는 제1 타겟 기지국장치로부터 수신한 정보를 RRC 연결 재구성(RRC connection reconfiguration) 메시지를 통해 투명하게(transparent)하게 전송한다.
단말(40)은 T304 시간 동안 타겟 셀(PCI 3인 셀)로 핸드오버를 수행하지 못하면 실패로 간주하고 통신 가능한 다른 셀을 탐색한다(reconfiguration fail or T304 expired). 즉 단말(40)은 T304 시간 동안 제1 타겟 기지국장치의 셀(PCI 3인 셀)로 핸드오버하지 못하거나(실패하고) 음영지역으로 인해 통신이 단절되면 새로운 셀을 탐색한다. 이때 새롭게 탐색된 셀로 제1 타겟 기지국장치의 셀(예컨대 PCI 5인 셀)을 가정한다.
이후 단말(40)은 PCI 5인 셀의 제1 타겟 기지국장치에게 RRC 연결 재설정 요청(RRC connection re-establishment request) 메시지를 전송하여 RRE 절차를 시도하고, 제1 타겟 기지국장치는 이전 수신된 핸드오버 요청 메시지를 통해 단말의 정보를 미리 알고 있으므로 성공적으로 RRE 절차를 수행한다.
그러나 만약 제1 타겟 기지국장치의 셀(PCI 3,4,5인 셀) 중 어느 하나로 핸드오버하지 못하거나(실패하고) 음영지역으로 인해 통신이 단절된 단말(40)은 새로운 셀(핸드오버할 타겟 셀)을 탐색한다. 그 결과, 제2 타겟 기지국장치의 PCI 8인 셀을 탐색한 경우에, 단말(40)은 새롭게 탐색된 셀(PCI 8인 셀)의 제2 타겟 기지국 장치에게 RRE 절차를 시도한다. 그러나 제2 타겟 기지국장치는 이전에 핸드오버 요청 메시지를 수신한 바 없으므로 단말의 정보를 알 수 없어, RRE(RRC 연결 재설정) 절차를 성공적으로 수행할 수 없다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 제1 실시예에 따르면, 서빙 기지국장치는 제1 타겟 기지국장치에게 핸드오버 요청 메시지를 전송할 때, 핸드오버 후보 기지국장치들(타겟 기지국장치로 선정되지 않은 인접 기지국장치들)에게 RRE를 위한 준비를 요구하는 메시지(RRE preparation request 메시지)를 전송한다. 이 메시지에는 핸드오버 요청 메시지와 마찬가지로 단말의 정보(UE context information)가 포함된다. 따라서 핸드오버 후보 기지국장치들 중 하나인 제2 타겟 기지국장치는 단말(40)의 RRE 절차 시도시 단말의 정보를 알고 있으므로 성공적으로 RRE 절차를 수행할 수 있다. 여기서 핸드오버 후보 기지국장치들은 T_rre(해당 단말을 위한 RRE 준비 대기 시간) 동안 단말(40)로부터 RRC 연결 재설정 요청 메시지(RRC connection re-establishment request 메시지)를 수신하지 않으면 해당 단말 정보(UE context 정보)를 삭제한다. 하기에서 도3을 참조하여 상세하게 설명한다.
또한 제2 실시예에 따르면, 본 발명에서는 제1 타겟 기지국장치의 셀로 핸드오버에 실패하거나 통신이 단절된 단말(40)이 제2 타겟 기지국장치의 셀로 RRE 절차를 시도하면, 단말의 정보가 없는 제2 타겟 기지국장치는 이전 핸드오버 요청 메시지를 통해 단말의 정보를 알고 있는 서빙 기지국장치에게 단말의 정보를 요청하여 전달받아, 전달받은 단말의 정보를 바탕으로 RRE 절차를 성공적으로 수행할 수 있다. 하기에서 도4를 참조하여 상세하게 설명한다.
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 RRC 연결 재설정(RRE) 절차를 도시한 도면이다. 일실시예로서, 기지국장치는 3 섹터셀(sectored cell)을 사용하며, 서빙 기지국장치의 α, β, γ 섹터셀은 PCI 0,1,2를 사용하고 제1 타겟 기지국장치의 α, β, γ 섹터셀은 PCI 3,4,5를 사용하며 제2 타겟 기지국장치의 α, β, γ 섹터셀은 PCI 6,7,8를 사용한다고 가정한다.
단말(40)이 서빙 기지국장치(S-eNB)의 셀(PCI 0인 셀)에 접속된 상태에서 타겟 기지국장치(T-eNB)의 셀로 이동시에, 단말(40)은 주위의 셀들에 대한 PCI 세기를 측정 보고(measurement report) 메시지에 실어서 서빙 기지국장치에게 전송한다(301). 이때 인접 기지국장치들의 PCI 세기 측정값의 크기를 "PCI 3〉PCI 8〉PCI 4..."라고 가정한다. 그러면 측정 보고 메시지를 수신한 서빙 기지국장치는 PCI 세기를 이용하여 핸드오버 및 RRE 대상 기지국장치를 선별한다. 일실시예에 있어서, RRE 대상 기지국장치는 핸드오버 후보 리스트에 있는 인접 기지국장치들 모두를 포함할 수 있다.
이후 서빙 기지국장치는 PCI 세기가 가장 우수한 PCI(PCI 3)를 갖는 셀을 찾아 해당 셀의 기지국장치(제1 타겟 기지국장치)에게 핸드오버 요청(handover request) 메시지를 전송한다(302). 이때 핸드오버 요청 메시지는 타겟 셀 정보 및 단말의 정보를 포함한다. 특히 서빙 기지국장치는 핸드오버 요청 메시지를 제1 타겟 기지국장치에게 전송함과 더불어(302), RRE 대상 기지국장치(타겟 기지국장치로 선정되지 않은 인접 기지국장치들)에게 RRE를 위한 준비를 요구하는 메시지(RRE preparation request 메시지)를 전송한다(303). RRE 준비 요청 메시지는 단말의 정보를 포함한다. 선택적으로, RRE 대상 기지국장치는 RRE 준비 요청 메시지에 대한 응답으로 RRE 준비 요청 응답(RRE preparation request Ack) 메시지를 서빙 기지국장치에게 전송할 수 있다(307). 이는 단순 확인용으로 반드시 수행될 필요는 없다.
제1 타겟 기지국장치(T-eNB1)는 핸드오버를 위한 리소스를 할당하고 해당 정보를 핸드오버 요청 응답(handover request Ack) 메시지에 실어서 서빙 기지국장치에게 전송한다(304). 그러면 서빙 기지국장치는 제1 타겟 기지국장치로부터 핸드오버 요청 응답 메시지 수신시에, 메시지에 포함된 정보를 RRC 연결 재구성(RRC connection reconfiguration) 메시지를 통해 투명하게(transparent)하게 전송한다(305).
단말(40)은 T304 시간 동안 타겟 셀(PCI 3인 셀)로 핸드오버를 수행하지 못하면 실패로 간주하고 통신 가능한 다른 셀을 탐색한다(reconfiguration fail or T304 expired)(306).
만약 제1 타겟 기지국장치의 셀(PCI 3,4,5인 셀)로 핸드오버하지 못하거나(실패하고) 음영지역으로 인해 통신이 단절된 경우, 단말(40)은 새로운 셀을 탐색하여 새롭게 탐색된 셀(예컨대 PCI 8인 셀)의 제2 타겟 기지국장치(T-eNB2)에게 RRC 연결 재설정 요청(RRC connection re-establishment request) 메시지를 전송하고(308), 제2 타겟 기지국장치는 이전 수신된 RRE 준비 요청 메시지를 통해 단말의 정보를 미리 알고 있으므로 성공적으로 RRE 절차를 수행한다(309).
상기 RRE 준비 요청 메시지 및 RRE 준비 요청 응답 메시지는 서빙 기지국장치와 RRE 대상 기지국장치가 동일 MME에 속할 경우 X2 인터페이스를 통해 전송하고, 상이한 MME에 속할 경우 S1 인터페이스를 통해 전송한다. 또한 상기 RRE 준비 요청 메시지 및 RRE 준비 요청 응답 메시지는 기존 메시지에 IE를 추가하거나 변경하여 제공할 수도 있다.
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따라 RRC 연결 재설정(RRE) 절차를 도시한 도면이다. 도3과 마찬가지로 동일한 환경을 가정한다.
단말(40)이 서빙 기지국장치(S-eNB)의 셀(PCI 0인 셀)에 접속된 상태에서 타겟 기지국장치(T-eNB)의 셀로 이동시에, 단말(40)은 주위의 셀들에 대한 PCI 세기를 측정 보고(measurement report) 메시지에 실어서 서빙 기지국장치에게 전송한다(401). 그러면 측정 보고 메시지를 수신한 서빙 기지국장치는 PCI 세기를 이용하여 핸드오버 및 RRE 대상 기지국장치를 선별한다. 이때 RRE 대상 기지국장치는 핸드오버 후보 리스트에 있는 인접 기지국장치들 모두를 포함할 수 있다.
이후 서빙 기지국장치는 PCI 세기가 가장 우수한 PCI(PCI 3)를 갖는 셀을 찾아 해당 셀의 제1 타겟 기지국장치에게 핸드오버 요청(handover request) 메시지를 전송한다(402). 이때 핸드오버 요청 메시지에는 타겟 셀 정보 외에도, 단말의 정보가 포함된다.
제1 타겟 기지국장치(T-eNB1)는 핸드오버를 위한 리소스를 할당하고 해당 정보를 핸드오버 요청 응답(handover request Ack) 메시지에 실어서 서빙 기지국장치에게 전송한다(403). 그러면 서빙 기지국장치는 제1 타겟 기지국장치로부터 핸드오버 요청 응답 메시지 수신시에, 메시지에 포함된 정보를 RRC 연결 재구성(RRC connection reconfiguration) 메시지를 통해 투명하게(transparent)하게 전송한다(404). 이후에 단말(40)에서는 T304 시간 동안 타겟 셀(PCI 3인 셀)로 핸드오버를 수행하지 못하면 실패로 간주하고 통신 가능한 다른 셀을 탐색한다(reconfiguration fail or T304 expired).
만약 제1 타겟 기지국장치의 셀(PCI 3,4,5인 셀)로 핸드오버하지 못하거나(실패하고) 음영지역으로 인해 통신이 단절된 경우, 단말(40)은 새로운 셀을 탐색하여 새롭게 탐색된 셀(예컨대 PCI 8인 셀)의 제2 타겟 기지국장치(T-eNB2)에게 RRC 연결 재설정 요청(RRC connection re-establishment request) 메시지를 전송한다(405). 이에 대응하여, 단말의 정보를 모르는 제2 타겟 기지국장치는 핸드오버 요청 메시지를 통해 단말의 정보를 알고 있는 서빙 기지국장치에게 UE context request 메시지(RRE를 위한 단말 정보 요구 메시지)를 전송하고(406), 이에 대해 서빙 기지국장치는 UE context response 메시지(RRE를 위한 단말 정보 전달 메시지)를 제2 타겟 기지국장치에게 전송하여(407) 단말의 정보를 알려준다.
이로써 제2 타겟 기지국장치는 단말의 정보를 알게 되어 성공적으로 RRE 절차를 수행할 수 있다(408).
상기 방법은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 상기 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명이 일부 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 이해할 수 있는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 변형 및 변경은 본 명세서에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.
10,20,30: 매크로 기지국 11~15,21~23,31~33: 초소형 기지국
40: 단말(UE) 50: SON 서버
60: MME 70: 관리 서버
80: S-GW(Serving Gateway) 90: P-GW(PDN Gateway)

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. RRC(Radio Resource Control) 연결 재설정(RRE) 방법으로서,
    핸드오버를 위한 단말의 측정 보고 메시지 수신시에, 서빙 기지국장치가 제1 타겟 기지국장치에게 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 제1 타겟 기지국장치에 접속하지 못한 상기 단말의 RRC 연결 재설정 요청시에, 제2 타겟 기지국장치가 상기 서빙 기지국장치에게 단말 정보를 요청하여 전달받는 단계; 및
    상기 제2 타겟 기지국장치가 상기 단말 정보를 바탕으로 RRE 절차를 수행하는 단계를 포함하는 RRC 연결 재설정 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 핸드오버 요청 메시지는, 타겟 셀 정보 및 상기 단말 정보를 포함하는 RRC 연결 재설정 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 이동통신 시스템으로서,
    핸드오버를 위한 단말의 측정 보고 메시지 수신시에, 서빙 기지국장치가 제1 타겟 기지국장치에게 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 서빙 기지국장치; 및
    상기 제1 타겟 기지국장치에 접속하지 못한 상기 단말의 RRC 연결 재설정(RRE) 요청시에, 제2 타겟 기지국장치가 상기 서빙 기지국장치에게 단말 정보를 요청하여 전달받고, 상기 제2 타겟 기지국장치가 상기 단말 정보를 바탕으로 RRE 절차를 수행하는 적어도 2개의 타겟 기지국장치를 포함하는 이동통신 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 핸드오버 요청 메시지는, 타겟 셀 정보 및 상기 단말 정보를 포함하는 이동통신 시스템.
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