KR101636582B1

KR101636582B1 - 무선 통신 시스템에서 ｒｂ 설정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101636582B1
Application number: KR1020100055190A
Authority: KR
Inventors: 이승준; 천성덕; 박성준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2010-06-11
Publication date: 2016-07-06
Also published as: US20120099461A1; WO2010151047A2; WO2010151047A3; KR20100138759A; US8520546B2

Abstract

무선 통신 시스템에서 RB(Radio Bearer) 설정 방법 및 장치가 제공된다. 중계기 노드는 CN(Core Network) 또는 단말로 지원되는 QoS(Quality of Service)에 관한 정보를 알려준다. 상기 중계기 노드는 상기 단말의 서비스 요청을 상기 CN으로 중계하고, 상기 CN의 지시에 따라 상기 중계기 노드와 상기 단말간의 Uu 인터페이스상에 상기 서비스 요청에 의해 요청되는 서비스를 위한 UuRB를 설정한다. 상기 중계기 노드는 상기 서비스 요청에 의해 요청되는 서비스를 위해 요구되는 QoS에 따라 상기 중계기 노드와 BS 간의 Un 인터페이스상에 UnRB를 설정한다.

Description

무선 통신 시스템에서 ＲＢ 설정 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD OF SETTING UP RADIO BEARER IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 RB(Radio Bearer) 설정 방법 및 장치에 관한 것이다.

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(multiple input multiple output)를 채용한다. 최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다.

LTE-A 시스템에서 새롭게 추가되는 대표적인 기술로는 반송파 집성(Carrier Aggregation)과 중계기(relay)가 있다. 반송파 집성은 사용 가능한 대역폭을 유연하게 확장하기 위해 사용된다. 중계기는 셀의 커버리지(coverage)를 높이고 그룹 이동성(group mobility)을 지원하며 사용자 중심의 네트워크 배치를 가능하게 한다.

중계기는 2가지의 무선 인터페이스를 제공한다. 중계기와 단말 간의 Uu 인터페이스와 중계기와 기지국간의 Un 인터페이스가 있다. 무선 인터페이스 각각에서 무선 베어러(radio bearer)가 설정된다. 단말이 중계기를 통해 기지국으로부터 서비스를 제공받기 위해서는 2개의 무선 베어러가 설정되는 것이 필요하다.

중계기의 도입으로 다수의 무선 베어러가 설정됨에 따라, 무선 베어러의 설정이 지연될 수 있다. 이는 단말에게의 서비스 지연을 초래할 수 있으므로, 무선 베어러의 설정을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 기법이 필요하다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 RB(Radio Bearer) 설정 방법 및 장치를 제공한다.

일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 RB(Radio Bearer) 설정 방법이 제공된다. 상기 방법은 중계기 노드가 CN(Core Network) 또는 단말로 지원되는 QoS(Quality of Service)에 관한 정보를 알려주고, 상기 중계기 노드가 상기 단말의 서비스 요청을 상기 CN으로 중계하고, 상기 CN의 지시에 따라 상기 중계기 노드와 상기 단말간의 Uu 인터페이스상에 상기 서비스 요청에 의해 요청되는 서비스를 위한 UuRB를 설정하고, 및 상기 서비스 요청에 의해 요청되는 서비스를 위해 요구되는 QoS에 따라 상기 중계기 노드와 BS 간의 Un 인터페이스상에 UnRB를 설정하는 것을 포함한다.

상기 중계기 노드는 상기 QoS를 상기 CN 또는 상기 단말로 보내기 전에 상기 단말의 상기 중계기 노드로의 접속을 허용하지 않을 수 있다.

상기 요구되는 QoS는 상기 CN이 상기 중계기 노드에게 알려줄 수 있다.

상기 지원되는 QoS에 관한 정보를 기반으로 상기 단말은 상기 요구되는 QoS가 상기 중계기 노드에 의해 지원되는지 확인한 후, 상기 중계기 노드가 상기 요구되는 QoS를 지원하면 상기 서비스 요청을 보낼 수 있다.

상기 지원되는 QoS에 관한 정보를 기반으로 상기 CN은 상기 요구되는 QoS가 상기 중계기 노드에 의해 지원되는지 확인한 후, 상기 중계기 노드가 상기 요구되는 QoS를 지원하면 상기 UuRB의 설정을 지시할 수 있다.

다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 RB(Radio Bearer) 설정 방법이 제공된다. 상기 방법은 단말이 중계기 노드를 통해 CN(Core Network)으로 서비스 요청을 보내고, 상기 단말은 상기 CN으로부터 상기 서비스 요청에 의해 요청되는 서비스를 위해 요구되는 QoS의 수정을 요청하는 수정 요청 메시지를 수신하고, 및 상기 요구되는 QoS의 수정 요청의 승낙을 상기 CN으로 보낸 후 상기 중계기 노드와 상기 단말간의 Uu 인터페이스상의 UuRB를 설정하는 것을 포함한다.

또 다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 RB(Radio Bearer) 설정 방법이 제공된다. 상기 방법은 CN(Core Network)이 중계기 노드로부터 상기 중계기 노드가 지원하는 QoS(Quality of Service)에 관한 정보를 수신하고, 상기 CN이 상기 중계기 노드를 통해 단말로부터 서비스 요청을 수신하고, 상기 CN이 상기 지원되는 QoS에 관한 정보를 기반으로 상기 서비스 요청에 의해 요청되는 서비스를 위해 요구되는 QoS를 상기 중계기 노드가 지원하는지 확인하고, 및 상기 중계기 노드가 상기 요구되는 QoS를 지원하면 상기 중계기 노드와 상기 단말간의 Uu 인터페이스상의 UuRB의 설정을 상기 중계기 노드에게 지시하는 것을 포함한다.

또 다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 RB(Radio Bearer) 설정 방법이 제공된다. 상기 방법은 단말이 중계기 노드로부터 상기 중계기 노드에 의해 지원되는 QoS(Quality of Service)에 관한 정보를 수신하고, 상기 지원되는 QoS에 관한 정보를 기반으로 요구되는 QoS가 상기 중계기 노드에 의해 지원되는지 확인하고, 상기 중계기 노드가 상기 요구되는 QoS를 지원하면, 상기 요구되는 QoS를 위한 서비스 요청을 보내고, 및 상기 중계기 노드와 상기 단말간의 Uu 인터페이스상에 상기 서비스 요청에 의해 요청되는 서비스를 위한 UuRB를 설정하는 것을 포함한다.

중계기의 도입으로 인한 RB 설정이 지체되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 서비스의 지연을 줄이고, 중계기가 단말과 기지국 사이에서 안정적으로 동작할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 사용자 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제어 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 3GPP LTE에서 베어러 서비스의 구조를 나타낸다.
도 5는 중계기를 지원하는 네트워크 시스템을 나타낸다.
도 6은 중계기가 포함되는 네트워크 시스템에서 베어러 서비스의 구조의 일 예를 나타낸다.
도 7은 UuRB-UnRB 맵핑의 일 예를 나타낸다.
도 8은 종래 기술의 문제점을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 RB 셋업 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 RB 셋업 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불릴 수 있다.

E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.

EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.

단말과 기지국간의 무선 인터페이스를 Uu 인터페이스라 한다. 단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.

도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.

도 2 및 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.

서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있으며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.

MAC 계층의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다.

RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.

사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 제어 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.

RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 RB들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다.

RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다. RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.

RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.

단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(RRC connected state)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(RRC idle state)에 있게 된다.

도 4는 3GPP LTE에서 베어러 서비스의 구조를 나타낸다. RB는 사용자의 서비스를 지원하기 위해 Uu 인터페이스에서 제공되는 베어러(bearer)이다. 3GPP LTE에서는 각 인터페이스마다 각각의 베어러를 정의하여, 인터페이스들간의 독립성을 보장하고 있다.

3GPP LTE 시스템이 제공하는 베어러를 총칭하여 EPS(Evolved Packet System) 베어러라고 한다. EPS 베어러는 각 인테페이스별로 RB(Radio Bearer), S1 베어러 등으로 나누어진다.

P-GW(Packet Gateway)는 LTE 네크워크와 다른 네트워크 사이를 연결하는 네트워크 노드이다. EPS 베어러는 단말과 P-GW사이에 정의된다. EPS 베어러는 각 노드(node) 사이에 더욱 세분화되어, 단말과 기지국 사이는 RB, 기지국과 S-GW 사이는 S1 베어러, 그리고 EPC 내부의 S-GW와 P-GW 사이는 S5/S8 베어러로 정의된다. 각각의 베어러는 QoS(Quality of Service)를 통해 정의된다. QoS는 데이터율(data rate), 에러율(error rate), 지연(delay) 등을 통해 정의된다.

따라서, LTE 시스템이 전체적으로 제공해야 하는 QoS가 EPS 베어러로 정의되고 나면, 각 인터페이스 마다 각각의 QoS가 정해진다. 각 인터페이스는 자신이 제공해야 하는 QoS에 맞춰 베어러를 설정하는 것이다.

각 인터페이스의 베어러는 전체 EPS 베어러의 QoS를 인터페이스별로 나누어 제공하므로, EPS 베어러와 RB, S1 Bearer 등은 모두 일대일의 관계에 있다.

LTE-A(Long-Term Evolution-Advanced) 시스템은 LTE 시스템을 ITU-R (International Telecommunication Union-Radiocommunication sector)에서 권고하는 4세대 이동통신 조건인 IMT-Advanced 조건에 맞도록 발전시킨 시스템으로서, 현재 LTE 시스템 표준을 개발한 3GPP에서는 LTE-A 시스템 표준 개발이 한창 진행 중이다.

LTE-A 시스템에서 새롭게 추가되는 대표적인 기술로는 반송파 집성(Carrier Aggregation)과 중계기(relay)가 있다. 반송파 집성은 사용 가능한 대역폭을 유연한 확장하기 위해 사용된다. 중계기는 셀의 커버리지(coverage)를 높이고 그룹 이동성(group mobility)을 지원하며 사용자 중심의 네트워크 배치를 가능하게 한다.

도 5는 중계기를 지원하는 네트워크 시스템을 나타낸다. 중계기는 UE와 BS 사이의 데이터를 중계하는 기술이다. 중계기 기능을 수행하는 네트워크 노드를 중중계기 노드(Relay Node, RN)이라고 한다. 하나 또는 그 이상의 RN을 관리하는 BS를 도우너 BS(Donor BS, DBS)라고 부른다.

UE과 RN간의 무선 인터페이스는 Uu 인터페이스라 하고, RN과 DBS간의 무선 인터페이스를 Un 인터페이스라고 한다. UE과 RN간의 링크를 액세스 링크(access link)라 하고, RN과 DBS간의 링크를 백홀 링크(backhaul link)라 한다.

RN은 DBS를 대신하여 UE를 관리한다. UE는 RN을 통해 DBS로부터 투명하게 서비스를 제공받을 수 있다. 이는 UE가 RN을 통해 DBS로부터 서비스를 제공받는지 또는 UE가 DBS로부터 직접 서비스를 제공받는지 여부를 반드시 알 필요가 없음을 의미한다. 따라서, UE-RN 사이의 Uu 인터페이스는 3GPP LTE에 의해 사용되는 Uu 인터페이스 프로토콜을 거의 그대로 사용할 수 있다.

DBS의 관점에서, RN는 UE로써 서비스를 제공받을 수 있고, UE의 BS로써 서비스를 제공받을 수 있다. 예를 들어, RN이 초기에 DBS에 접속할 때 DBS가 RN가 접속을 시도하는지 여부를 모른다. 따라서, RN은 다른 UE와 같이 통상적인 랜덤 액세스(random access) 과정를 통해 DBS로 접속을 시도할 수 있다. 일단 RN이 DBS에 접속한 이후에는 자신과 연결된 UE를 관리하는 BS처럼 동작하는 것이다.

따라서, Un 인터페이스 프로토콜은 Uu 인터페이스 프로토콜의 기능과 함께 네트워크 프로토콜의 기능도 추가된 형태로 정의되는 것이 필요하다. 현재 3GPP에서는 Un 인터페이스 프로토콜에 대해 MAC/RLC/PDCP/RRC 계층과 같은 Uu 인터페이스 프로토콜을 근간으로 각 프로토콜 계층에 어떤 기능이 추가 또는 변경되어야 하는지에 대해 논의 중에 있다.

도 6은 중계기가 포함되는 네트워크 시스템에서 베어러 서비스의 구조의 일 예를 나타낸다.

EPS 베어러가 UE와 P-GW사이에 정의된다. 보다 구체적으로, UE와 RN 간에는 UuRB(Uu Radio Bearer), RN과 DBS 간에는 UnRB(Un Radio Bearer), DBS과 S-GW 간에는 S1 베어러가 정의된다. UuRB는 기존의 UE-BS간의 RB와 동일하게 정의될 수 있다.

이하에서, UuRB는 Uu 인터페이스에서 설정되는 RB를 의미하고, UnRB는 Un 인터페이스에서 설정되는 RB를 의미한다.

도 7은 UuRB-UnRB 맵핑의 일 예를 나타낸다. 이는 RN과 DBS간의 UnRB를 QoS에 따라 설정한다. UE에 상관없이 동일하거나 비슷한 QoS를 갖는 UuRB들을 UnRB에 맵핑하는 방법으로 per-QoS 베어러 맵핑이라고 한다.

하나의 UnRB는 하나의 QoS를 보장하기 때문에, UE와 RN 사이에 설정되는 UuRB은 UE와 관계없이 QoS의 특성에 따라 특정한 UnRB에 맵핑된다. 복수의 UE에 대한 복수의 UuRB 중 보장되는 QoS가 동일한 UuRB는 동일한 UnRB에 맵핑되고, 보장되는 QoS가 다른 UuRB는 다른 UnRB에 맵핑되는 것이다.

여러 개의 UuRB가 다중화되어 하나의 UnRB로 전송되기 때문에, UnRB를 통해 전송되는 데이터 패킷에는 단말을 식별하는 UE ID와 한 단말에 대한 RB를 식별하는 RB ID가 포함될 수 있다.

도 7의 예에서, 동일한 VoIP에 대한 QoS를 갖는 UuRB1_UE1, UuRB1_UE2, UuRB1_UE3가 UnRB1에 맵핑된다. 스트리밍에 대한 QoS를 갖는 UuRB2_UE1과 UuRB3_UE3가 UnRB2에 맵핑된다. 웹 브라우징에 대한 QoS를 갖는 UuRB2_UE2와 UuRB2_UE3가 UnRB3에 맵핑된다. 각 UnRB는 자신이 지원하는 고유의 QoS가 있기 때문에, RN-DBS에 설정되는 UnRB의 개수는 RN-DBS에서 지원되는 QoS의 개수와 같다.

동일한 QoS를 갖는 UuRB가 많을 경우 하나의 UnRB를 통해 다중화된 데이터 패킷을 전송하기에는 무선 자원이 충분하지 않을 수 있다. 이경우 동일한 QoS를 갖는 UuRB라도 다른 UnRB에 맵핑될 수 있다. 반대로, 하나의 UnRB의 무선 자원이 충분할 경우, 하나의 UnRB가 비슷한 여러 QoS를 지원하도록 할 수도 있다. 유사한 QoS를 갖는 UuRB들을 하나의 UnRB에 맵핑하는 것이다.

이하에서, RB는 상향링크 또는 하향링크를 지원하는 단방향 RB일 수도 있고, 상향링크와 하향링크를 모두 지원하는 양방향 RB일 수 있다.

RN과 DBS 사이의 Un 인터페이스에는 UnRB가 설정되어 RN에 접속되어 있는 단말에 대한 서비스를 지원한다. 그런데, UnRB의 최대 개수는 제한되어 있기 때문에, Un 인터페이스에서 지원하는 QoS 역시 마찬가지로 제한되어 있다. 따라서, RN에 접속되어 있는 UE의 수가 많을 경우, 상기 UE가 요청하는 모든 서비스에 대해 QoS를 RN이 제공하지 못할 수 있다.

종래 기술에 의하면, RN이 지원하지 못하는 QoS를 갖는 서비스를 UE가 요청한 경우, UE가 서비스 요청을 한 이후부터 상기 서비스가 RN에서 지원되지 못한다는 사실을 알 때까지 걸리는 시간이 매우 길다는 것이다.

도 8은 종래 기술의 문제점을 나타낸 흐름도이다.

UE는 RN에게 서비스 요청을 보내고, 서비스 요청은 DBS를 거쳐 CN에게 전달된다(S810). CN은 서비스 요청에 대한 S1 베어러를 셋업 요청과 요구되는 QoS를 RN에게 보낸다(S820). 하지만, CN이 요청한 요구되는 QoS가 UnRB에서 지원되지 않는다고 하자(S830).

RN에 접속되어 있는 UE가 RN에 서비스를 요청하더라도, RN은 어떤 QoS가 지원되는지 알 수 없기 때문에, UE가 원하는 서비스에 요구되는 QoS를 그대로 요청한다. UE의 서비스 요청은 RN과 DBS를 거쳐 CN으로 전달되는데, CN 또한 RN이 지원하는 QoS를 알지 못하기 때문에, 상기 서비스 요청에 맞춰 RN으로 S1 베어러 셋업을 요청하고 동시에 RN으로 상기 서비스 요청의 QoS를 지원하는 UuRB 및 UnRB를 설정하도록 요청한다.

그런데, CN이 요청한 QoS를 RN이 지원하지 못하는 경우, RN은 CN의 S1 베어러 설정 요청을 거절한다(S840). S1 베어러 셋업 요청을 거절 받은 CN은 다시 단말에게 서비스 거절을 보낸다(S850). 단말은 수정된 QoS로 서비스 요청을 재시도하거나, 다른 셀로 핸드오버 또는 셀 재선택을 수행한다(S860).

결과적으로, RN이 지원하지 않는 QoS를 갖는 서비스를 UE가 요청할 경우에는 UE-CN-RN 사이에 많은 메시지를 주고 받은 끝에 상기 서비스가 지원되지 않음을 알게 되므로, 매우 긴 시간 지연이 발생할 수 있다.

UE는 자신이 요청하는 서비스가 RN에서 지원되지 않음을 알게 되면 QoS를 변경하여 다시 서비스 요청을 하거나, 다른 셀로 접속하여 다시 서비스 요청을 한다. 그러나, 다시 서비스를 요청해도 계속 거절이 된다면 UE의 서비스가 개시되기 위해 많은 시간 지연이 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명은 UE의 계속된 서비스 요청 시도로 발생하는 시간 지연과 불필요한 서비스 요청의 전송으로 인한 무선 자원의 낭비를 막기 위하여, RN이 자신이 지원하는 QoS를 CN 또는 단말에게 미리 통지하는 것을 제안한다.

이하에서, CN은 RN을 관리하는 EPC의 한 개체(entity)로써, MME, OAM(Operations And Management) 및 S-GW 중 적어도 어느 하나가 될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 RB 셋업 방법을 나타낸 흐름도이다. 이는 RN이 지원하는 QoS를 CN에게 알려주고, CN은 상기 QoS 정보를 저장한다. CN은 UE로부터 서비스 요청이 오면 RN의 QoS 지원 여부를 파악하여 거절(reject), 승낙, 또는 수정하는 것이다.

RN은 초기에 DBS에 접속하여, RRC 연결 셋업을 확립한다(S910).

RN은 지원되는 QoS(Supported QoS)에 관한 정보를 CN으로 전송한다(S920). 지원되는 QoS에 관한 정보는 여러 QoS 요소들의 리스트로 구성되며, 각각의 QoS 요소는 비트율(bit rate), 에러률(error rate) 및 지연(delay) 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 또한, 각 QoS 요소는 하나의 UnRB와 맵핑될 수 있다.

상기 RN는 상기 지원되는 QoS에 관한 정보를 상기 CN로 보내기 전에는 UE의 접속을 허용하지 않을 수 있다.

RN으로부터 지원되는 QoS를 수신한 CN은 지원되는 QoS 정보를 저장한다(S930).

RN에 접속한 UE가 어떤 서비스를 제공받기 위해 서비스 요청을 RN을 거쳐 CN으로 전송한다(S940). CN은 이전에 저장된 지원되는 QoS와 UE가 요청하는 서비스에 의해 요구되는 QoS를 비교하여, RN이 요구되는 QoS를 지원할 수 있는지를 확인한다(S950).

UE가 요청한 서비스의 요구되는 QoS를 RN이 지원하지 못한다고 판단되면, CN은 UE로 서비스 거절을 지시하는 서비스 거절(Service Reject) 메시지를 보낸다(S961). UE는 상기 RN에서는 상기 서비스가 지원되지 않는다고 판단하고, 상기 서비스 요청을 취소하거나, 다른 RN 또는 BS로의 접속을 시도한다.

UE가 요청한 서비스의 요구되는 QoS를 RN이 지원한다고 판단되면, CN은 상기 RN과 S1 베어러를 셋업하고, 상기 서비스에 요구되는 QoS에 관한 정보를 RN으로 보낸다(S971). RN은 UE과 UuRB를 설정한다(S972). 또한, 상기 요구되는 QoS에 따라 RN은 DBS와 UnRB를 설정한다(S973). 따라서, 전체 EPS 베어러의 설정이 완료된다.

UE가 요청한 서비스의 요구되는 QoS를 RN이 지원하지는 않지만, 요구되는 QoS가 수정되면 RN이 지원할 수 있다고 판단되면, CN은 UE로 요구되는 QoS의 수정을 요구하는 QoS 수정(modification) 메시지를 전송한다(S981). QoS 수정 메시지는 상기 서비스에 요구되는 QoS와 비슷하면서 RN이 지원할 수 있는 QoS에 관한 정보를 포함할 수 있다.

만약 UE가 CN의 QoS 수정 요청을 수용하면, CN으로 수정 승낙(Modification Accept) 메시지를 전송한다(S982). CN은 상기 RN과 S1 베어러를 셋업하고, 상기 수정된 QoS에 관한 정보를 RN으로 보낸다(S993). RN은 UE과 UuRB를 설정한다(S984). 또한, 상기 수정된 QoS에 따라 RN은 DBS와 UnRB를 설정한다(S985). 따라서, 전체 EPS 베어러의 설정이 완료된다.

만약 UE가 CN의 QoS 수정 요청를 수용할 수 없으면, CN으로 수정 거절(Modification Reject) 메시지를 보낸다. UE는 상기 서비스 요청을 취소하거나, 다른 RN 또는 DBS로의 접속을 시도한다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 RB 셋업 방법을 나타낸 흐름도이다. 이는 RN이 지원하는 QoS를 UE에게 알려주고, UE는 요청할 서비스에 요구되는 QoS가 RN에 의해 지원되는지 여부를 확인한다. UE는 RN이 요구되는 QoS를 지원하면, 서비스 요청을 보낸다.

RN은 초기에 DBS에 접속하여 RRC 연결 셋업을 확립한다(S1010).

RRC 연결 셋업을 확립한 후, RN은 지원되는 QoS에 관한 정보를 UE에게 보낸다(S1020). UE는 RN에 의해 지원되는 QoS를 메모리에 저장할 수 있다. 지원되는 QoS는 시스템 정보의 일부 또는 RRC 시그널링을 통해 전송될 수 있다. 지원되는 QoS에 관한 정보는 여러 QoS 요소들의 리스트로 구성되며, 각각의 QoS 요소는 비트율(bit rate), 에러률(error rate) 및 지연(delay) 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 또한, 각 QoS 요소는 하나의 UnRB와 맵핑될 수 있다. 각 QoS 요소는 QoS 인덱스에 의해 식별되며, 지원되는 QoS에 관한 정보는 지원되는 QoS 요소들의 인덱스를 포함할 수 있다.

상기 RN는 상기 지원되는 QoS에 관한 정보를 UE로 보내기 전에는 UE의 접속을 허용하지 않을 수 있다.

UE는 서비스에 대한 서비스 요청을 하고자 할 때, UE은 이전에 저장된 지원되는 QoS와 UE가 요청하는 서비스에 의해 요구되는 QoS를 비교하여, RN이 요구되는 QoS를 지원할 수 있는지를 확인한다(S1030).

만약 UE가 원하는 서비스에 요구되는 QoS를 RN이 지원하지 않는다고 판단되면, UE는 상기 서비스의 QoS를 RN이 지원하는 QoS로 변경하여 서비스를 요청하거나, 아니면 다른 RN 또는 다른 셀로의 접속을 시도한다(S1040). UE는 핸드오버를 수행하거나, 셀 재탐색을 수행할 수 있다.

만약 UE가 원하는 서비스에 요구되는 QoS를 RN이 지원한다고 판단되면, UE는 CN으로 서비스 요청을 보낸다(S1051). CN은 상기 RN과 S1 베어러를 셋업하고, 상기 요구되는 QoS에 관한 정보를 RN으로 보낸다(S1052). RN은 UE과 UuRB를 설정한다(S1053). 또한, 상기 요구된 QoS에 따라 RN은 DBS와 UnRB를 설정한다(S1054). 따라서, 전체 EPS 베어러의 설정이 완료된다.

RN이 지원하는 QoS를 CN 또는 UE에게 미리 통지하여, 단말의 서비스 요청이 거절되는 확률을 줄이고, 서비스 지연을 최소화할 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

UE(1110)는 메모리(1111), 프로세서(processor, 1112) 및 인터페이스부(1113)를 포함한다. 프로세서(1112)는 무선 인터페이스 프로토콜을 구현하며, UuRB를 설정한다. 프로세서(1112)는 전술한 도 9 및 10의 실시예에서 UE의 동작을 구현한다. 메모리(1111)는 프로세서(1112)와 연결되어, 프로세서(1112)의 동작을 위한 정보를 저장한다. 인터페이스부(1112)는 RN(1120)과의 무선 인터페이스, 즉 Uu 인터페이스를 제공한다.

RN(1120)는 메모리(1121), 프로세서(1122) 및 인터페이스부(1123)를 포함한다. 프로세서(1122)는 무선 인터페이스 프로토콜을 구현하며, UuRB 및 UnRB를 설정한다. 프로세서(1122)는 전술한 도 9 및 10의 실시예에서 RN의 동작을 구현한다. 메모리(1121)는 프로세서(1122)와 연결되어, 프로세서(1122)의 동작을 위한 정보를 저장한다. 인터페이스부(1122)는 UE과 RN간의 Uu 인터페이스와 RN과 BS간의 Un 인터페이스를 제공한다.

CN(1130)는 메모리(1131), 프로세서(1132) 및 인터페이스부(1133)를 포함한다. 프로세서(1151)는 무선 인터페이스 프로토콜을 구현하며, 전술한 도 9 및 10의 실시예에서 CN의 동작을 구현한다. 메모리(1131)는 프로세서(1132)와 연결되어, 프로세서(1132)의 동작을 위한 정보를 저장한다. 인터페이스부(1133)는 인터페이스를 제공한다.

프로세서은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 프로세서에 의해 실행될 수 있다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims

무선 통신 시스템에서 RB(Radio Bearer) 설정 방법에 있어서,
중계기 노드가 CN(Core Network)으로 상기 중계기 노드에 의해 지원되는 QoS(Quality of Service)에 관한 정보를 전송하고,
상기 중계기 노드가 단말의 서비스 요청을 상기 CN으로 중계하고,
상기 서비스 요청에 의해 요청된 서비스를 위해 상기 중계기 노드와 상기 단말간의 제 1 무선 인터페이스상에 제 1 RB를 설정하고, 및
만약 제 1 지시가 상기 CN으로부터 수신되고 상기 제 1 지시가 상기 서비스의 요구되는 QoS가 상기 중계기 노드에 의해 지원됨을 나타내면, 상기 요구되는 QoS에 따라서 상기 중계기 노드와 기지국간의 제 2 무선 인터페이스상에 제 2 RB를 설정하되,
만약 상기 제 1 지시 대신에 제 2 지시가 상기 CN으로부터 수신되고 상기 제 2 지시가 상기 서비스의 요구되는 QoS가 상기 중계기 노드에 의해 지원되지 못함을 나타내면, 상기 단말은 상기 CN으로부터 QoS 변경 요청을 수신한 후에 상기 서비스의 요구되는 QoS에 따라 상기 QoS를 변경하며,
상기 서비스를 위해 상기 제 1 RB는 상기 중계기 노드와 상기 단말간의 상기 제 1 무선 인터페이스상에 설정되고 상기 제 2 RB는 상기 중계기 노드와 상기 기지국간의 상기 제 2 무선 인터페이스상에 상기 변경된 QoS에 따라 설정되고,
상기 제 1 RB는 UuRB이고 상기 제 1 무선 인터페이스는 Uu 인터페이스이고, 및
상기 제 2 RB는 UnRB이고 상기 제 2 무선 인터페이스는 Un 인터페이스임을 특징으로 하는 RB 설정 방법.
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무선 통신 시스템에서 RB(Radio Bearer) 설정 방법에 있어서,
CN(Core Network)이 중계기 노드로부터 상기 중계기 노드가 지원하는 QoS(Quality of Service)에 관한 정보를 수신하고,
상기 CN이 상기 중계기 노드를 통해 단말로부터 서비스 요청을 수신하고,
상기 CN이 상기 지원되는 QoS에 관한 정보를 기반으로 상기 서비스 요청에 의해 요청되는 서비스를 위해 요구되는 QoS를 상기 중계기 노드가 지원하는지 확인하고, 및
상기 중계기 노드와 상기 단말간의 제 1 무선 인터페이스상에 제 1 RB를 설정하도록 상기 중계기 노드에 지시하고, 및
만약 상기 중계기 노드가 요구되는 QoS를 지원하면, 상기 요구되는 QoS에 따라서 상기 중계기 노드와 기지국간의 제 2 무선 인터페이스상에 제 2 RB를 설정하도록 상기 중계기 노드에 지시하고,
만약 상기 중계기 노드가 요구되는 QoS를 지원하지 못하면, 상기 단말은 상기 CN으로부터 QoS 변경 요청을 수신한 후에 상기 서비스의 요구되는 QoS에 따라 상기 QoS를 변경하며,
상기 제 1 RB는 상기 중계기 노드와 상기 단말간의 상기 제 1 무선 인터페이스상에 설정되도록 상기 중계기 노드에 지시되고, 상기 제 2 RB는 상기 중계기 노드와 상기 기지국간의 상기 제 2 무선 인터페이스상에 상기 변경된 QoS에 따라 설정되도록 상기 중계기 노드에 지시되고,
상기 제 1 RB는 UuRB이고 상기 제 1 무선 인터페이스는 Uu 인터페이스이고, 및
상기 제 2 RB는 UnRB이고 상기 제 2 무선 인터페이스는 Un 인터페이스임을 특징으로 하는 RB 설정 방법.
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무선 통신 시스템에서 중계기 노드에 있어서,
정보를 저장하기 위해 구성된 메모리; 및
CN(Core Network)으로 상기 중계기 노드에 의해 지원되는 QoS(Quality of Service)에 관한 정보를 전송하고,
단말의 서비스 요청을 상기 CN으로 중계하고,
상기 서비스 요청에 의해 요청된 서비스를 위해 상기 중계기 노드와 상기 단말간의 제 1 무선 인터페이스상에 제 1 RB를 설정하고, 및
만약 제 1 지시가 상기 CN으로부터 수신되고 상기 제 1 지시가 상기 서비스의 요구되는 QoS가 상기 중계기 노드에 의해 지원됨을 나타내면, 상기 요구되는 QoS에 따라서 상기 중계기 노드와 기지국간의 제 2 무선 인터페이스상에 제 2 RB를 설정하되,
만약 상기 제 1 지시 대신에 제 2 지시가 상기 CN으로부터 수신되고 상기 제 2 지시가 상기 서비스의 요구되는 QoS가 상기 중계기 노드에 의해 지원되지 못함을 나타내면, 상기 단말은 상기 CN으로부터 QoS 변경 요청을 수신한 후에 상기 서비스의 요구되는 QoS에 따라 상기 QoS를 변경하며,
상기 서비스를 위해 상기 제 1 RB는 상기 중계기 노드와 상기 단말간의 상기 제 1 무선 인터페이스상에 설정되고 상기 제 2 RB는 상기 중계기 노드와 상기 기지국간의 상기 제 2 무선 인터페이스상에 상기 변경된 QoS에 따라 설정되고,
상기 제 1 RB는 UuRB이고 상기 제 1 무선 인터페이스는 Uu 인터페이스이고, 및
상기 제 2 RB는 UnRB이고 상기 제 2 무선 인터페이스는 Un 인터페이스 이도록 구성된 프로세서를 포함하는 중계기 노드.