KR101801937B1 - 기지국 및 그의 제어 평면에서의 동작 방법 - Google Patents

기지국 및 그의 제어 평면에서의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

기지국은 제어 평면에서 비트 스트링 형태의 제1 단말 식별자를 기반으로 설정 요청을 단말로부터 수신하면, 제1 단말 식별자에 대응하여 정수 형태의 제1 단말 인덱스를 할당하고, 상기 제1 단말 인덱스를 기반으로 단말 컨텍스트를 생성한 후, 상기 기지국의 적어도 하나의 다른 기능블록이 상기 제1 단말 인덱스를 기반으로 단말 컨텍스트를 생성하도록, 단말 컨텍스트 생성을 상기 적어도 하나의 다른 기능블록으로 요청한다.

Description

기지국 및 그의 제어 평면에서의 동작 방법{BASE STATION AND METHOD FOR OPERATING IN CONTROL PLANE THEREOF}
본 발명은 기지국 및 그의 제어 평면에서의 동작 방법에 관한 것으로, 특히 소형셀 기지국에서 L3(Layer 3) 제어 프로토콜의 동작 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동통신 사용자의 폭증과 함께 기존의 대형셀로 수요를 모두 충족시켜 줄 수 없는 문제가 대두 되면서 음영 지역 문제 해결, 쓰루풋 문제 해결 등에 대한 대안으로 소형셀 기술이 각광 받고 있다.
소형셀은 협소한 지역을 서비스 반경으로 갖는 시스템으로 매크로셀과 규격적으로는 동일한 기능을 가지나 처리할 수 있는 사용자나 쓰루풋 등에 있어서 차이를 갖는다. 소형셀은 크기가 작을 뿐 아니라 가격이라는 측면에 있어서 경쟁력 보유를 위해서 하드웨어적인 기능에 제한이 존재하기에 매크로셀 대비 제한적인 자원 환경하에서 시스템을 운용할 수 있는 최적의 솔루션이 필요하다.
특히, 제한적인 시스템 자원을 갖는 소형셀 시스템 구현에 있어서 L3CP(Layer3 Control Plane) 관점에서의 프로토콜 처리 및 운용/관리 기능을 최적화 시킬 수 있는 구현 기법이 필요하다.
본 발명이 해결하려는 과제는 제한적인 시스템 자원을 갖는 소형셀 시스템 에서 L3 제어 프로토콜의 처리 및 운용/관리 기능을 최적화할 수 있는 기지국 및 그의 제어 평면에서의 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 기지국의 제어 평면에서의 동작 방법이 제공된다. 기지국의 제어 평면에서의 동작 방법은 비트 스트링 형태의 제1 단말 식별자를 기반으로 설정 요청을 단말로부터 수신하는 단계, 상기 제1 단말 식별자에 대응하여 정수 형태의 제1 단말 인덱스를 할당하는 단계, 상기 제1 단말 인덱스를 기반으로 단말 컨텍스트를 생성하는 단계, 그리고 상기 기지국의 적어도 하나의 다른 기능블록이 상기 제1 단말 인덱스를 기반으로 단말 컨텍스트를 생성하도록, 단말 컨텍스트 생성을 상기 적어도 하나의 다른 기능블록으로 요청하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 제어 평면상에서의 효율적인 동작을 통해 소형셀 시스템, 더 나아가는 매크로셀 시스템에서 시스템 운용을 최적화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 셀 영역의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 소형셀 기지국의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 L3CP의 컨텍스트 관리 방법을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 각각 단말 식별자 및 단말 인덱스 기반 단말 컨텍스트 관리 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 한 실시 예에 따른 소형셀 기지국의 RRC 연결 설정 절차를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 소형셀 기지국의 RRC 연결 재설정 절차를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 소형셀 기지국의 X2 연결 설정 절차를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 구성 업데이트 메시지 전송 방법을 설명하는 도면이다.
도 11 내지 도 19는 도 10에 도시된 각 단계에 따른 이웃 셀 업데이트 정보를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 및 그의 제어 평면에서의 동작 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 셀 영역의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 기지국은 커버하는 셀의 크기에 따라 매크로(macro) 기지국(10), 마이크로(micro) 기지국(21), 피코(pico) 기지국(22), 펨토(femto) 기지국(23) 등으로 분류된다. 마이크로 기지국(21), 피코 기지국(22), 펨토 기지국(23) 등을 소형셀 기지국(20)으로 지칭한다.
매크로 기지국(10)은 넓은 셀 커버리지 예를 들면, 1km 내외의 커버리지를 가지고, 소형셀 기지국(20)은 매크로 기지국(10)의 커버리지보다 작은 커버리지를 가진다. 예를 들어, 소형셀 기지국(20)은 10~수백 m 정도의 커버리지를 가질 수 있다.
매크로 기지국(10)은 커버하는 셀 및 셀 커버리지 내 단말들을 관리하며, 소형셀 기지국(20)은 커버하는 셀 및 셀 커버리지 내 단말들을 관리한다.
매크로 기지국(10) 및 소형셀 기지국(20)은 X2 인터페이스를 통해 연결되고, 단말과 무선 인터페이스를 통해 연결되며, S1 인터페이스를 통해 무선 접속망 예를 들면, EPC(Evolved Packet Core)에 연결된다.
매크로 기지국(10) 및 소형셀 기지국(20)은 셀 커버리지 내 단말에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공한다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 소형셀 기지국의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참고하면, 소형셀 기지국(20)은 RF(Radio Frequency) 처리부(210), L1 인터페이스를 제공하는 L1 인터페이스부(220), L2 프로토콜을 처리하는 L2 프로토콜 처리부(230) 및 L3 프로토콜을 처리하는 L3 프로토콜 처리부(240)를 포함할 수 있다.
L2 프로토콜은 MAC(Medium Access Control), RLC(radio Link Control), PDCP(Packet Data Convergence Protocol)을 포함하고, L3 프로토콜은 RRC(Radio Resource Control), GTP(GPRS tunneling protocol), S1AP(S1 Application Protocol), X2AP(X2 Application Protocol)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 L3 프로토콜 처리부(240)는 제어 평면에서의 동작을 위해 셀 및 단말 컨텍스트를 관리한다.
일반적으로 셀 및 단말 컨텍스트 관리는 셀 식별자 및 단말 식별자를 기반으로 이루어지나, 본 발명의 실시 예에 따르면 L3 프로토콜 처리부(240)는 셀 인덱스 및 단말 인덱스를 기반으로 셀 및 단말 컨텍스트를 관리한다. 이를 위해, L3 프로토콜 처리부(240)는 규격 상의 셀 식별자 및 단말 식별자에 대응하여 셀 인덱스 및 단말 인덱스를 할당하고, 할당된 셀 인덱스 및 단말 인덱스를 기반으로 셀 및 단말 컨텍스트를 관리한다.
L3 프로토콜 처리부(240)는 제어 평면에서 S1AP를 사용하여 단말과 EPC 사이에서 무선 연결의 설정, 재설정 및 해제와 관련된 기능을 수행한다. 또한 L3 프로토콜 처리부(240)는 제어 평면에서 X2AP를 사용하여 기지국 사이에서 연결 설정, 재설정 및 해제와 관련된 기능을 수행한다.
소형셀 기지국(20)과 EPC 사이에 S1AP 중 특정 단말에 대한 메시지를 처리 하기 위해서 EPC와 소형셀 기지국(20)의 L3 프로토콜 처리부(240)는 각각 고유의 식별자를 생성한다. 이때 소형셀 기지국(20)의 L3 프로토콜 처리부(240)에서 생성하는 식별자는 eNB_UE_S1AP_ID로 정의한다.
L3 프로토콜 처리부(240)는 이 식별자(eNB_UE_S1AP_ID)를 통해 EPC와 메시지 송수신에 있어서 단말을 구분할 수 있다. 소형셀 기지국(20)의 L3 프로토콜 처리부(240)에서 생성하는 식별자(eNB_UE_S1AP_ID)는 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112015073485782-pat00001
즉, 소형셀 기지국(20)의 식별자는 셀 인덱스와 지원 가능한 단말 최대 수 및 단말 인덱스를 이용하여 생성될 수 있다.
기지국은 시스템 요구 사항과 하드웨어적 제한 등에 따라서 지원 가능한 단말의 숫자가 제한된다. 예를 들어 16개의 단말에게 동시에 서비스를 제공할 수 있는 시스템이라면 기지국은 최대 16개 단말에 대한 컨텍스트를 관리할 수 있도록 준비가 되어야 한다. 하지만 시스템 요구 사항이 명시하는 최대 단말 숫자만큼만 컨텍스트를 관리하게 되면 비정상적인 경우가 발생했을 경우 이에 대한 시그널링 처리가 불가능하다. 예를 들어 특정 소형셀 기지국이 설치된 지역에 빠른 속도로 버스가 지나간다고 했을 때 버스 안에 있는 다수의 단말은 해당 셀로 접속을 시도 할 것이고, 이동하는 버스로 인해 빠른 시간 이내에 셀을 다시 빠져나가게 될 것이다. 이러한 경우 버스를 타고 있는 사용자가 시스템이 지원하는 최대 숫자 이상이라고 하면 최대 지원 숫자 이상에 해당되는 사용자의 단말들은 해당 셀로의 접속과 접속 해제를 시도하는 시그널링 자체가 불가능하다. 또한 규격 상의 식별자가 아닌 별도로 할당된 인덱스로 컨텍스트를 관리하는 경우 단말과 기지국 사이의 시그널링을 처리하기 어려운 문제가 발생하므로, 이러한 문제를 해결하기 위해 서비스를 제공할 수 있는 단말의 수가 M으로 정의 된다면, L3CP(240)에서 시그널링을 처리할 수 있는 단말, 즉, 관리해야 하는 최대 컨텍스트의 수는 N으로 정의한다. 이때 N>M이다. N은 시스템이 메모리를 할당 할 수 있는 범위 내에서 큰 값으로 설정될수록 효율적이다.
L3 프로토콜 처리부(240)는 이와 같은 방법으로 생성된 식별자(eNB_UE_S1AP_ID)를 사용하면, EPC로부터 특정 메시지를 수신하였을 경우 eNB_UE_S1AP_ID 값을 max_UE_Num으로 나누어 그 몫과 나머지 값으로부터 셀과 단말에 해당하는 인덱스를 역으로 도출할 수 있다. 따라서 식별자(eNB_UE_S1AP_ID)에 대해 특정한 할당 알고리즘을 사용하지 않는다면 식별자(eNB_UE_S1AP_ID)를 기반으로 특정 단말 인덱스를 찾아야 하기 때문에 검색 알고리즘 적용에 불필요한 시간이 낭비 되는 것을 방지할 수 있다.
아래에서는 설명의 편의상 제어 평면의 L3 프로토콜 처리부(240)를 L3CP(240)로 지칭하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 L3CP의 컨텍스트 관리 방법을 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, L3CP(240)는 셀 및 단말 컨텍스트를 관리한다.
셀과 기지국, 그리고 단말은 모두 국제 표준 규격에서 정의하는 식별자가 존재하나, 국제 표준 규격에서 정의하는 식별자는 정수가 아닌 비트 스트링(bit string) 형태로 구성되어 있다. 셀과 기지국, 그리고 단말 식별자로 국제 규격에 정의된 식별자를 그대로 사용하는 경우, 메모리 부족 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서 L3CP(240)는 셀과 단말에 셀 식별자 및 단말 식별자에 대응하여 각각 정수 형태의 인덱스를 할당하고, 할당된 셀 인덱스 및 단말 인덱스를 기반으로 셀 및 단말 컨텍스트를 관리한다.
구체적으로, L3CP(240)는 국제 표준 규격 상의 식별자(ID x)에 대한 컨텍스트 생성 요청을 수신하면, 식별자(ID x)에 대응하여 인덱스를 할당하고, 할당된 인덱스에 대한 컨텍스트 생성 요청을 기능 블록들에 전달한다. 여기서 기능 블록들은 이동통신 국제 표준 규격을 따르는 PHY, MAC, RLC, PDCP, GTP 프로토콜 처리를 수행하는 기능 블록을 의미하며, 또한 기지국 운영/관리 기능을 수행하는 SON/OAM/RRM 등의 기능 블록을 더 포함할 수 있다.
기능 블록들은 국제 표준 규격 상의 식별자(ID x)를 인식할 필요 없이 L3CP(240)가 할당하는 인덱스를 기반으로 셀과 단말과 관련된 설정 및 해제 기능들을 수행할 수 있다.
도 4 및 도 5는 각각 단말 식별자 및 단말 인덱스 기반 단말 컨텍스트 관리 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, L3CP(240)는 국제 표준 규격 상의 단말 식별자인 무선 네트워크 임시 식별자(Radio Network Temporary Identifier, RNTI)를 기반으로 복수의 단말 컨텍스트 데이터베이스[UE Context DB(0)~ UE Context DB(N)]를 관리할 수 있다. 이때 RNTI는 2바이트로 구성될 수 있다. 단말 컨텍스트 데이터베이스[UE Context DB(0)~ UE Context DB(N)]는 각각 해당 단말의 컨텍스트 정보(Info 1, Info 2)를 저장한다.
반면, 도 5를 참고하면, L3CP(240)는 정수 형태의 인덱스를 기반으로 복수의 단말 컨텍스트 데이터베이스[UE Context DB(0)~ UE Context DB(N)]를 관리할 수 있다. 이때 인덱스는 RNTI와 달리 1바이트로 구성될 수 있다.
따라서 셀 인덱스 및 단말 인덱스를 기반으로 셀 및 단말 컨텍스트 관리 방법은 비트 스트링을 처리하는데 필요한 메모리 카피 등의 시간을 절약할 수 있고, 이를 위해 시스템으로부터 할당 받는 메모리를 절약할 수 있다는 장점이 있다.
예를 들어, N개의 단말 컨텍스트 데이터베이스가 존재하고, M개의 기능 블록이 기지국 내부에 존재하는 경우, N*M[2byte(RNTI 크기)-1byte(인덱스 크기)]의 사용 메모리 절감 효과가 발생한다.
또한 규격 상의 식별자를 사용했을 경우 배열 형태로 구성되는 각 단말 및 셀 컨텍스트 데이터베이스 접근에 있어서 특정 검색 알고리즘을 적용해야 하며 이는 프로세싱 시간이 소요되어 시스템 성능에 악영향을 미칠 수 있으나, 인덱스를 사용했을 경우, 인덱스 값을 사용해 특정 메모리 영역에 직접 접근할 수 있는 장점이 있다.
도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 한 실시 예에 따른 소형셀 기지국의 RRC 연결 설정 절차를 나타낸 도면이다.
도 6을 참고하면, 단말(30)은 특정 서비스를 제공 받기 위해서 소형셀 기지국(20)과의 연결 설정 절차를 수행한다.
소형셀 기지국(20)과 단말(30) 사이에 시그널링 메시지 송수신이 가능하게 된 상태를 RRC 연결(RRC_Connected) 상태라고 정의하며 이를 위해서 단말(30)은 최초의 RRC(Radio Resource Control) 메시지인 RRC 연결 요청(RRCConnectionRequest) 메시지를 전송하기 위해 랜덤 접속(random access) 절차를 수행한다. 랜덤 접속 절차를 통해 단말(30)은 규격 상의 식별자인 RNTI를 할당 받게 된다. 랜덤 접속 절차를 통해서 단말(30)이 할당 받은 RNTI를 RNTI 1이라 한다.
단말(30)은 RNTI 1을 기반으로 RRC 연결 요청(RRCConnectionRequest) 메시지를 소형셀 기지국(20)의 L3CP(240)로 전송한다(S610).
단말(30)로부터 RRC 연결 요청(RRCConnectionRequest) 메시지 수신한 L3CP(240)는 해당 RNTI 1에 대한 단말 인덱스(Index 0)를 할당하고(S620), 단말 인덱스(UE index 0)를 기반으로 단말 컨텍스트를 생성한다. 그리고 L3CP(240)는 소형셀 기지국(20)의 기능 블록들(250, 260)에 단말 인덱스(Index 0)에 해당하는 단말 컨텍스트 생성을 지시하고(S630, S640), 단말(30)에게 단말 인덱스(Index 0)를 기반으로 RRC 연결 승인을 알려주는 RRC 연결 설정(RRCConnectionSetup) 메시지를 전송한다(S650). 단말 컨텍스트 생성을 지시 받은 기능 블록들(250, 260)은 단말 인덱스(Index 0)에 해당하는 단말 컨텍스트를 생성한다.
소형셀 기지국(20) 및 단말(30)은 단말 인덱스(Index 0)를 기반으로 이후 모든 절차를 수행한다.
하지만, 망이 과부하 상태이거나 기타 다른 이유로 접속 승인이 불가능한 경우도 있다. 이 경우, RRC 연결 거절(RRCConnectionReject) 메시지를 전송해 단말(30)에게 접속 거부를 알려준다. 이때 RNTI 기반으로 동작하는 경우라면 단말(30)로 RRC 연결 거절(RRCConnectionReject) 메시지 전송이 가능하지만 인덱스 기반으로 동작하는 경우에는 단말 컨텍스트가 생성되지 않는다면 RRC 연결 거절(RRCConnectionReject) 메시지를 전송할 수가 없기 때문에 RRC 연결 거절(RRCConnectionReject) 메시지 전송이 필요한 경우에도 임시로 단말 컨텍스트를 생성한다.
도 7을 참고하면, 단말(30)은 랜덤 접속 절차를 통해서 단말(30)이 할당 받은 RNTI 1을 기반으로 RRC 연결 요청(RRCConnectionRequest) 메시지를 L3CP(240)로 전송한다(S710).
L3CP(240)는 접속 승인이 불가능한 경우에도 해당 RNTI 1에 대한 단말 인덱스(Index 0)를 할당하고(S720), 단말 인덱스(Index 0)를 기반으로 단말 컨텍스트를 생성한다. L3CP(240)는 비정상적인 상황을 대비해 지원 가능한 단말 최대 수 이상의 컨텍스트 설정이 가능하므로, 이를 활용하여 RRC 연결 거절(RRCConnectionReject) 메시지 전송 시에도 임시로 단말 인덱스(Index 0)를 할당하고, 소형셀 기지국(20)의 기능 블록들(250, 260)에 단말 인덱스(Index 0)에 해당하는 단말 컨텍스트 생성을 알리고(S730, S740), 단말(30)에게 단말 인덱스(Index 0)를 기반으로 RRC 연결 거절(RRCConnectionReject) 메시지를 단말(30)로 전송한다(S750).
L3CP(240)는 RRC 연결 거절(RRCConnectionReject) 메시지를 전송한 후, 해당 단말 인덱스(Index 0)에 해당하는 단말 컨텍스트를 삭제한다. L3CP(240)는 소형셀 기지국(20)의 기능 블록들(250, 260)에 단말 인덱스(Index 0)에 해당하는 단말 컨텍스트 해제 지시를 전송한다(S760, S770).
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 소형셀 기지국의 RRC 연결 재설정 절차를 나타낸 도면이다.
도 8을 참고하면, RRC 연결 재설정 절차는 도 6에서 설명한 RRC 연결 설정 절차를 수행하여 RRC 연결이 설정된 이후, 무선 상에서 문제 발생 등으로 인하여 단말(30)이 정상적으로 동작하지 않는 경우, 이를 감지한 단말(30)이 소형셀 기지국(20)으로 RRC 연결을 재요청하는 절차이다.
RRC 연결 설정 절차(S802~S810)를 통해서 단말(30)은 RNTI 100을 할당 받고, L3CP(240)는 RNTI 100에 대응하여 단말 인덱스(Index 0)를 할당하였다고 가정한다.
단말(30)은 RRC 연결 재설정 요청(RRCConnectionReestablishmentRequest) 메시지를 전송하기 위해 랜덤 접속 절차를 수행한다. 랜덤 접속 절차를 통해 단말(30)은 RNTI를 할당 받게 된다. 단말(30)은 랜덤 접속 절차를 재수행하는 것이므로, RRC 연결 요청(RRCConnectionRequest) 메시지를 전송하기 위해 할당 받은 RNTI 100과는 다른 RNTI를 할당 받게 된다. 이때 할당 받은 RNTI를 RNTI 200이라 한다.
단말(30)은 RNTI 200을 기반으로 RRC 연결 재설정 요청(RRCConnectionReestablishmentRequest) 메시지를 소형셀 기지국(20)의 L3CP(240)로 전송한다(S812). RRC 연결 재설정 요청(RRCConnectionReestablishmentRequest) 메시지는 새로 할당 받은 RNTI 200 및 기존에 할당 받은 RNTI 100을 포함한다.
RRC 연결 재설정 요청(RRCConnectionReestablishmentRequest) 메시지를 수신한 L3CP(240)는 단말(30)이 새로 할당 받아 알려준 RNTI 200과 기존에 설정된 RNTI 100을 비교하여 기타 다른 설정은 변경하지 않은 채 기지국 내부적으로 기존 단말의 RNTI 값이 변경되었음을 알려줄 수 있다. 이 방법은 간단하기는 하나, RRC 연결 재설정 요청(RRCConnectionReestablishmentRequest) 메시지가 수신되기 이전 시점에 기지국 내부적으로 아직 처리를 마치지 못한 해당 단말의 절차들이 있다면 RNTI 변경 만으로 미 종료 절차들을 폐기시키는 등의 절차 수행에 어려움이 존재한다.
본 발명의 실시 예에 따른 L3CP(240)는 RRC 연결 재설정 요청(RRCConnectionReestablishmentRequest) 메시지를 수신하면, RRC 연결 요청(RRCConnectionRequest) 메시지를 수신했을 때와 마찬가지로 새롭게 단말 인덱스(Index 1)를 할당하고(S814), 단말 인덱스(Index 0)의 단말 컨텍스트를 복사하여 단말 인덱스(Index 1)에 해당하는 단말 컨텍스트를 생성한다. L3CP(240)는 소형셀 기지국(20)의 기능 블록들(250, 260)에 단말 인덱스(Index 1)에 해당하는 단말 컨텍스트 생성을 지시한다(S816, S818).
다음, L3CP(240)는 소형셀 기지국(20)의 기능 블록들(250, 260)에 단말 인덱스(Index 0)에 해당하는 단말 컨텍스트 해제 지시를 전송하고(S820, S822), 기존 단말 인덱스(Index 0)를 해제한다(S824).
L3CP(240)는 RRC 연결 재설정 승인을 알려주는 RRC 연결 재설정(RCConnectionReestablishment) 메시지를 전송한다(S826)
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 소형셀 기지국의 X2 연결 설정 절차를 나타낸 도면이다.
X2 연결은 기지국과 기지국 사이에 인터페이스인 X2AP 프로토콜 상에서 기지국간의 논리적인 연결을 의미한다. 특정 조건에 의해서 X2 연결이 시작되며 이때 사용하는 메시지는 X2 설정 요청(X2SetupRequest) 메시지이며, X2 설정 요청(X2SetupRequest) 메시지에 대한 정상적인 응답 메시지는 X2 설정 응답(X2SetupResponse)이다. X2 설정 요청(X2SetupRequest) 메시지의 전송 지시는 SON 기능 등을 수행 하는 기능 블록으로부터 시작되는 것으로 가정하고, 이에 대해서는 설명을 생략한다.
소형셀 기지국(1-1)은 소형셀 기지국(2-1)으로 X2 설정 요청(X2SetupRequest) 메시지를 전송한다(S910).
소형셀 기지국(2-1)은 X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 소형셀 기지국(1-1)으로 전송함으로써(S920), 소형셀 기지국(1-1, 2-1)간 논리적인 연결이 설정된다.
논리적인 연결 설정은 X2 연결 설정을 통해 이루어지지만 특정 기지국 기준으로 새로운 X2 연결이 추가 되면 이는 자신의 이웃 셀 정보가 변경되는 상황이 되며 소형셀 기지국은 업데이트된 정보를 자신의 이웃 기지국에게 X2AP 메시지인 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 통해 알려줘야 한다. 다수의 소형셀 기지국이 그물 형태로 연결되는 경우 효과적으로 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 전송하는 것은 상당히 어려운 일이라 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 X2 연결 설정을 포함하여 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지 전송 절차를 처리할 수 있는 일반적인 원칙을 도출하여 제안한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 구성 업데이트 메시지 전송 방법을 설명하는 도면이고, 도 11 내지 도 19는 도 10에 도시된 각 단계에 따른 이웃 셀 업데이트 정보를 나타낸 도면이다.
도 10을 참고하면, 소형셀 기지국(1-1, 2-1)간 X2 설정 요청(X2SetupRequest) 메시지 및 X2 설정 응답(X2SetupResponse)의 송수신을 통해서 논리적인 연결이 설정된 경우(S1010, S1020), 각 소형셀 기지국(1-1, 2-1)의 이웃 셀 정보는 도 11과 같다.
소형셀 기지국(1-1)이 소형셀 기지국(3-1)과 논리적인 연결을 새로 설정하고자 하는 경우, 소형셀 기지국(3-1)으로 X2 설정 요청(X2SetupRequest) 메시지를 전송하고(S1030), 소형셀 기지국(3-1)으로부터 X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 수신함으로써(S1010), 소형셀 기지국(1-1, 3-1)간 논리적인 연결이 설정된다.
그리고 X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 전송하고 수신한 소형셀 기지국(3-1, 1-1)은 자신의 이웃 셀 정보를 도 12와 같이 업데이트한다.
소형셀 기지국(1-1, 3-1)간 논리적인 연결 설정이 성공되었다는 것은 소형셀 기지국들의 연결 관계에 있어서 변경 사항이 발생했음을 의미한다. 변경 사항이 발생되었다 함은 새로운 X2 연결이 설정되었을 경우이고, 이는 X2 설정 요청(X2SetupRequest) 메시지를 수신한 소형셀 기지국(3-1)에서 정상적으로 X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 송신하는 경우이므로, 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 절차는 X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지 송수신을 기준으로 시작된다.
X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 송신한 직후와 X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 수신한 직후 각 소형셀 기지국(3-1, 1-1)은 각각 모든 이웃 기지국으로 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 전송한다. 단, 메시지 흐름과 절차가 엉키는 것을 방지 하기 위해 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지 전송시 X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 송수신한 당사자 간에는 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 송수신 하지 않는다.
따라서, 소형셀 기지국(1-1)은 소형셀 기지국(3-1)으로부터 X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 수신하면, 자신의 이웃 셀인 소형셀 기지국(2-1)으로 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 전송하고(S1050), 소형셀 기지국(2-1)으로부터 기지국 구성 업데이트 확인(eNBConfigurationUpdateAck) 메시지를 수신한다(S1060).
소형셀 기지국(2-1)은 소형셀 기지국(1-1)으로부터 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 수신하면, 자신의 이웃 셀 정보를 도 13와 같이 업데이트하게 된다.
이어서, 소형셀 기지국(2-1)이 소형셀 기지국(3-1)과 논리적인 연결을 새로 설정하고자 하는 경우, 소형셀 기지국(2-1)은 소형셀 기지국(3-1)으로 X2 설정 요청(X2SetupRequest) 메시지를 전송하고(S1070), 소형셀 기지국(3-1)으로부터 X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 수신함으로써(S1080), 소형셀 기지국(2-1, 3-1)간 논리적인 연결이 설정된다.
X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 전송하고 수신한 소형셀 기지국(3-1, 2-1)은 자신의 이웃 셀 정보를 도 14와 같이 업데이트한다.
다음, X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 수신한 소형셀 기지국(2-1)은 소형셀 기지국(1-1)으로 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 전송하고(S1090), 소형셀 기지국(1-1)으로부터 기지국 구성 업데이트 확인(eNBConfigurationUpdateAck) 메시지를 수신한다(S1100).
소형셀 기지국(1-1)은 소형셀 기지국(2-1)으로부터 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 수신하면, 자신의 이웃 셀 정보를 도 15와 같이 업데이트하게 된다.
또한 X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 전송한 소형셀 기지국(3-1) 또한 소형셀 기지국(1-1)으로 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 전송하고(S1110), 소형셀 기지국(1-1)으로부터 기지국 구성 업데이트 확인(eNBConfigurationUpdateAck) 메시지를 수신한다(S1120).
소형셀 기지국(1-1)은 소형셀 기지국(3-1)으로부터 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 수신하면, 자신의 이웃 셀 정보를도 16과 같이 업데이트하게 된다.
또한 소형셀 기지국(4-1)이 소형셀 기지국(1-1)과 논리적인 연결을 새로 설정하고자 하는 경우, 소형셀 기지국(4-1)은 소형셀 기지국(1-1)으로 X2 설정 요청(X2SetupRequest) 메시지를 전송하고(S1130), 소형셀 기지국(1-1)으로부터 X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 수신함으로써(S1140), 소형셀 기지국(1-1, 4-1)간 논리적인 연결이 설정된다.
그리고 X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 전송하고 수신한 소형셀 기지국(1-1, 4-1)은 자신의 이웃 셀 정보를 도 17과 같이 업데이트한다.
다음, X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 송신한 소형셀 기지국(1-1)은 자신의 이웃 셀로 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 전송한다. 구체적으로, 소형셀 기지국(1-1)은 소형셀 기지국(2-1)으로 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 전송하고(S1150), 소형셀 기지국(2-1)으로부터 기지국 구성 업데이트 확인(eNBConfigurationUpdateAck) 메시지를 수신한다(S1160).
소형셀 기지국(2-1)은 소형셀 기지국(1-1)으로부터 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 수신하면, 자신의 이웃 셀 정보를 도 18과 같이 업데이트하게 된다.
또한 소형셀 기지국(1-1)은 소형셀 기지국(3-1)으로 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 전송하고(S1170), 소형셀 기지국(3-1)으로부터 기지국 구성 업데이트 확인(eNBConfigurationUpdateAck) 메시지를 수신한다(S1180).
소형셀 기지국(3-1)은 소형셀 기지국(1-1)으로부터 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 수신하면, 자신의 이웃 셀 정보를 도 19와 같이 업데이트하게 된다.
이와 같이 X2 설정 응답(X2SetupResponse) 메시지를 송수신한 당사자 간에는 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 송수신 하지 않음으로써, 소형셀 기지국(1-1, 2-1, 3-1, 4-1)은 업데이트된 이웃 셀 정보를 자신의 이웃 셀에게 효율적으로 기지국 구성 업데이트(eNBConfigurationUpdate) 메시지를 통해 알려줄 수 있다.
이상의 실시 예에서는 소형셀 기지국(20)을 기준으로 설명하였지만, 소형셀 기지국(20)과 동일한 기능을 수행하는 모든 기지국에도 적용될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (5)

  1. 기지국의 제어 평면에서의 동작 방법으로서,
    비트 스트링 형태의 제1 단말 식별자를 기반으로 설정 요청을 단말로부터 수신하는 단계,
    상기 제1 단말 식별자에 대응하여 정수 형태의 제1 단말 인덱스를 할당하는 단계,
    상기 제1 단말 인덱스를 기반으로 단말 컨텍스트를 생성하는 단계, 그리고
    상기 기지국의 적어도 하나의 다른 기능블록이 상기 제1 단말 인덱스를 기반으로 단말 컨텍스트를 생성하도록, 단말 컨텍스트 생성을 상기 적어도 하나의 다른 기능블록으로 요청하는 단계
    를 포함하는 기지국의 제어 평면에서의 동작 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 설정 요청은 RRC(Radio Resource Control) 연결 요청을 포함하고,
    상기 단말의 접속 승인이 불가능한 경우에, 상기 제1 단말 인덱스를 기반으로 연결 거절을 상기 단말로 전송하는 단계,
    상기 제1 단말 인덱스에 해당하는 단말 컨텍스트를 삭제하는 단계, 그리고
    상기 적어도 하나의 다른 기능블록으로 상기 제1 단말 인덱스에 해당하는 단말 컨텍스트 삭제를 요청하는 단계
    를 더 포함하는 기지국의 제어 평면에서의 동작 방법.
  3. 제1항에서,
    새롭게 할당받은 비트 스트링 형태의 제2 단말 식별자를 기반으로 재설정 요청을 상기 단말로부터 수신하는 단계,
    상기 제2 단말 식별자에 대응하여 새로운 제2 단말 인덱스를 할당하는 단계,
    상기 제1 단말 인덱스에 해당하는 단말 컨텍스트를 복사하여 상기 제2 단말 인덱스에 해당하는 단말 컨텍스트를 생성하는 단계, 그리고
    상기 제1 단말 인덱스에 해당하는 단말 컨텍스트를 삭제하는 단계
    를 더 포함하는 기지국의 제어 평면에서의 동작 방법.
  4. 제1항에서,
    다른 기지국과 논리적인 연결을 위해 상기 다른 기지국으로 X2 설정 요청을 전송하는 단계,
    상기 다른 기지국으로부터 X2 설정 응답을 수신하는 단계, 그리고
    이웃 기지국으로 기지국 구성 업데이트를 전송하여, 상기 이웃 기지국의 이웃 셀 정보를 업데이트하도록 하는 단계
    를 더 포함하는 기지국의 제어 평면에서의 동작 방법.
  5. 제1항에서,
    다른 기지국과 논리적인 연결을 위해 상기 다른 기지국으로부터 X2 설정 요청을 수신하는 단계,
    상기 다른 기지국으로 X2 설정 응답을 전송하는 단계, 그리고
    이웃 기지국으로 기지국 구성 업데이트를 전송하여, 상기 이웃 기지국의 이웃 셀 정보를 업데이트하도록 하는 단계
    를 더 포함하는 기지국의 제어 평면에서의 동작 방법.
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