KR102049392B1

KR102049392B1 - 무선 통신 시스템에서 무선 연결 제어 구성 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102049392B1
Application number: KR1020130053458A
Authority: KR
Inventors: 권기범; 안재현; 허강석
Original assignee: 주식회사 팬택
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2019-11-28
Also published as: KR20140133366A; WO2014182110A1

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 무선 연결 제어 구성 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 매크로 셀을 통해 단말에 대하여 RRC 연결 설정을 수행함, 상기 단말이 상기 스몰 기지국 내 스몰 셀에 대하여 측정을 수행한 결과를 상기 단말로부터 수신함, UP 이중 연결 셋업 메시지를 상기 스몰 기지국으로 전송함, 상기 스몰 기지국에서 구성한 RLC 정보를 포함하는 UP 이중 연결 완료 메시지를 상기 스몰 기지국으로부터 수신함, 상기 RLC 정보를 기초로 구성한 RRC 재구성 메시지를 상기 단말로 전송함을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 무선 연결 제어 구성 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF CONFIGURING RADIO LINK CONTROL LAYER IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 기지국에 이중 연결된 단말에 대한 무선 연결 제어 계층에서 데이터를 운용하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

셀 내부의 핫 스팟(hotspot)과 같은 특정 지역에서는 특별히 많은 통신 수요가 발생하고, 셀 경계(cell edge) 또는 커버리지 홀(coverage hole)과 같은 특정 지역에서는 전파의 수신 감도가 떨어질 수 있다. 무선 통신 기술이 발달함에 따라, 핫 스팟이나, 셀 경계, 커버리지 홀과 같은 지역에서 통신을 가능하게 하기 위한 목적으로 매크로 셀(Macro Cell)내에 스몰 셀(small cell)들, 예를 들어, 피코 셀(Pico Cell), 펨토 셀(Femto Cell), 마이크로 셀(Micro Cell), 원격 무선 헤드(remote radio head: RRH), 릴레이(relay), 중계기(repeater)등이 함께 설치된다. 이러한 네트워크를 이종 네트워크(Heterogeneous Network: HetNet)라 부른다. 이종 네트워크 환경에서는 상대적으로 매크로 셀은 커버리지(coverage)가 큰 셀(large cell)이고, 펨토 셀과 피코 셀과 같은 스몰 셀은 커버리지가 작은 셀이다. 이종 네트워크 환경에서 다수의 매크로 셀들 및 스몰 셀들 간에 커버리지 중첩이 발생한다.

단말은 적어도 하나의 서빙셀을 구성하는 기지국들 중 하나 또는 그 이상의 기지국을 통하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 이중 연결(dual connectivity)라 한다. 이때, 물리적으로 또는 논리적으로 구분된 복수의 기지국들 중 하나는 중심기지국(또는 매크로(macro) 기지국 또는 앵커(anchor)기지국 또는 주(primary)기지국 또는 마스터(master)기지국)이라 하고, 다른 하나는 작은 기지국(또는 스몰(small) 기지국 또는 어시스팅(assisting)기지국 또는 부(secondary)기지국)이라 할 수 있다.

중심기지국은 무선 베어러(Radio Bearer:RB)를 통해 작은 기지국으로 전송되는 데이터들에 대한 패킷 데이터 수렴 규약(PDCP: Packet Data Convergence Protocol)에 따라서 데이터 흐름 제어 및 보안을 관리한다.

RB 내 무선 연결 제어(Radio Link Control:RLC) 계층(layer)은 각 기지국에 대한 부엔티티(Sub-entity for each eNB) 또는 복수의 기지국에 대한 엔티티(One entity over multiple eNB)의 형태로 구성될 수 있다. 1) 각 기지국에 대한 부엔티티는 다수의 기지국에 의해 서비스되는 RB 내 RLC 계층에 정의되는 부 엔티티다. RLC 계층이 각 기지국마다 독립적으로 위치하는 구조에서 사용될 수 있다. 2) 복수의 기지국에 대한 엔티티는 다수의 기지국에 의해 서비스되는 RB 내에 존재하는 단일 엔티티이다. 마스터(master) RLC 계층이 중심기지국에 위치하며 슬레이브(slave) RLC 계층이 작은 기지국에 위치하는 구조에서 사용될 수 있다.

작은 기지국은 중심기지국의 단일 RB 내 PDCP 계층 또는 마스터 RLC 계층으로부터 수신한 데이터들을 RLC 계층을 통해 단말로 송신하거나 슬레이브 RLC 계층, MAC 계층, 및 PHY 계층을 통해 단말로 송신한다. 이때, 상기 RB 내에 정의되는 다수의 기지국에서 정의될 수 있는 서로 다른 RLC 구성 정보에 따라 RLC 계층 내 데이터들에 대한 흐름제어가 서로 다르게 이루어진다.

본 발명에서는 서로 다른 흐름 제어 방식을 지원하기 위해 기지국간에 관련 정보 교환 방법이 요구된다.

본 발명의 기술적 과제는 복수의 기지국에서 단말에 서비스하기 위한 구성 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 이중 연결된 단말을 위한 무선 연결 제어 계층의 구성 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 이중 연결된 단말을 위한 무선 연결 제어 계층의 구성을 위한 정보를 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 이중 연결된 단말을 위한 사용자 평면 이중 연결 셋업 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 매크로 기지국과 스몰 기지국을 포함하는 네트워크 시스템에서 상기 매크로 기지국에 의한 무선 연결 제어 구성 방법은 매크로 셀을 통해 단말에 대하여 RRC 연결 설정을 수행하는 단계, 상기 단말이 상기 스몰 기지국 내 스몰 셀에 대하여 측정을 수행한 결과를 상기 단말로부터 수신하는 단계, UP 이중 연결 셋업 메시지를 상기 스몰 기지국으로 전송하는 단계, 상기 스몰 기지국에서 구성한 RLC 정보를 포함하는 UP 이중 연결 완료 메시지를 상기 스몰 기지국으로부터 수신하는 단계 및 상기 RLC 정보를 기초로 구성한 RRC 재구성 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 UP 이중 연결 셋업 메시지는 멀티플로우의 ON/OFF 정보를 포함하거나 RRC 타입 정보, QoS 정보 및 상기 매크로 기지국의 정보를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 매크로 기지국과 스몰 기지국을 포함하는 네트워크 시스템에서 상기 스몰 기지국에 의한 무선 연결 제어 구성 방법은 UP 이중 연결 셋업 메시지를 상기 매크로 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 UP 이중 연결 셋업 메시지를 기반으로 단말을 위한 RLC를 구성하는 단계 및 상기 구성한 RLC 정보를 포함하는 UP 이중 연결 완료 메시지를 상기 매크로 기지국으로 전송하는 단계를 포함하며, 상기 UP 이중 연결 셋업 메시지는 멀티플로우의 ON/OFF 정보를 포함하거나 RRC 타입 정보, QoS 정보 및 상기 매크로 기지국의 정보를 포함한다.

본 발명에 따르면, RLC 구성을 수행할 수 있고, 서로 다른 흐름제어 방식을 지원하는 복수의 기지국간에 정보 교환이 가능하며, 이를 통해 이중 연결된 단말을 지원할 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 본 발명이 적용되는 RLC 서브계층 모델의 일 예의 개요를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명에 적용되는 단말의 이중 연결 상황의 일 예를 나타낸다.
도 6 내지 도 8은 단말이 스몰 기지국 및 매크로 기지국과 이중 연결 설정을 하는 경우의 일 예이다.
도 9 내지 도 12는 RRC 계층의 존재 형태에 따라서 단말과 기지국들간의 이중 연결 시나리오의 예들을 나타낸 것이다. 제어 평면의 관점의 시나리오들이다.
도 13은 본 발명에 따른 무선 연결 제어 구성 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 14는 본 발명에 따라서 무선 연결 제어를 구성하기 위한 매크로 기지국의 동작의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 15는 본 발명에 따라서 무선 연결 제어를 구성하는 스몰 기지국의 동작의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 16은 본 발명에 따라서 이중 연결되는 단말의 동작의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 17은 본 발명에 따라서 무선 연결 제어를 구성하는 장치의 일 예를 나타내 블록도이다.

이하, 본 명세서에서는 본 발명과 관련된 내용을 본 발명의 내용과 함께 예시적인 도면과 실시 예를 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UMTS 시스템(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System)의 네트워크 구조일 수 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 또는 LTE-A(advanced)시스템 일 수 있다. 무선통신 시스템은 CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.

도 1을 참조하면, E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane:CP)과 사용자 평면(user plane:UP)을 제공하는 기지국(20; evolved NodeB :eNB)을 포함한다.

단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), AMS(Advanced MS), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 지점(station)을 말하며, BS(Base Station, BS), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토 기지국(femto-eNB), 피코 기지국(pico-eNB), 홈기지국(Home eNB), 릴레이(relay) 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. S1 인터페이스는 MME와 신호를 교환함으로써 단말(10)의 이동을 지원하기 위한 OAM(Operation and Management) 정보를 주고받는다.

EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet data network-Gateway)를 포함한다. MME는 단말(10)의 접속 정보나 단말(10)의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말(10)의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN(Packet Data Network)을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.

E-UTRAN과 EPC(30)를 통합하여 EPS(Evoled Packet System)라 불릴 수 있으며, 단말(10)이 기지국(20)에 접속하는 무선링크로부터 서비스 엔티티로 연결해주는 PDN까지의 트래픽 흐름은 모두 IP(Internet Protocol) 기반으로 동작한다.

단말과 기지국간의 무선 인터페이스를 "Uu 인터페이스"라 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 제1계층(L1), 제2계층(L2), 제3계층(L3)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 RRC 메시지를 교환하여 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어한다.

도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이고, 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 도 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 매체접근제어(Medium Access Control: MAC) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결된다. MAC 계층과 물리계층 사이에서 전송채널을 통해 데이터가 전달된다. 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 전송되는가에 따라 전송채널이 분류된다.

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

일 예로, 물리채널 중 PDCCH(physical downlink control channel)는 단말에게 PCH(paging channel)와 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당 및 DL-SCH와 관련된 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 알려주며, PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 스케줄링 그랜트를 나를 수 있다. 또한, PCFICH(physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. 또한, PHICH(physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다. 또한, PUCCH(Physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NAK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. 또한, PUSCH(Physical uplink shared channel)은 UL-SCH(uplink shared channel)을 나른다.

MAC 계층은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화 또는 역다중화를 수행할 수 있다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에 서비스를 제공한다. 논리채널은 제어 영역 정보의 전달을 위한 제어채널과 사용자 영역 정보의 전달을 위한 트래픽 채널로 나눌 수 있다.

RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선 베어러(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.

RLC SDU들은 다양한 사이즈로 지원되며, 일 예로 바이트(byte) 단위로 지원될 수 있다. RLC PDU(protocol data unit)들은 하위계층(예, MAC 계층)으로부터 전송 기회(transmission opportunity)가 통보(notify)될 때에만 규정되며, 상기 전송기회가 통보될 때 RLC PDU들은 하위계층으로 전달된다. 상기 전송기회는 전송될 총 RLC PDU들의 크기와 함께 통보될 수 있다. 또한, 상기 전송기회와 상기 전송될 총 RLC PDU들의 크기는 각각 분리되어 통보될 수도 있다. 이하 도 4에서 RLC 계층에 대해서 자세히 설명한다.

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

RRC 계층은 RB들의 구성(configuration), 재구성(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 구성된다는 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), DRB(Data RB)로 구분될 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지 및 NAS(Non-Access Stratum) 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.

NAS 계층은 RRC 계층 상위에 위치하며 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 있고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(RRC idle state)에 있다.

네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.

전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.

물리채널(Physical Channel)은 시간 영역에서 여러 개의 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼(Symbol)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼들과 복수의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 위해 해당 서브프레임의 특정 심볼들(가령, 첫 번째 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 1개의 서브프레임에 해당하는 1ms이다.

도 4는 본 발명이 적용되는 RLC 서브계층 모델의 일 예의 개요를 나타낸 도이다.

도 4를 참조하면, 임의의 RLC 엔티티(entity)는 데이터 전송 방식에 따라 서로 다른 RLC 엔티티로 분류된다. 일 예로, TM RLC 엔티티(400), UM RLC 엔티티(420), AM RLC 엔티티(440)가 있다.

UM RLC 엔티티(400)는 RLC PDU들을 논리채널들(예, DL/UL DTCH, MCCH 또는 MTCH)을 통해 수신 또는 전달되도록 구성될 수 있다. 또한, UM RLC 엔티티는 UMD PDU(Unacknowledged Mode Data PDU)를 전달하거나 수신할 수 있다.

UM RLC 엔티티는 송신 UM RLC 엔티티 또는 수신 UM RLC 엔티티로 구성된다.

송신 UM RLC 엔티티는 상위 계층으로부터 RLC SDU들을 수신하고 RLC PDU들을 하위 계층을 통해 피어 수신 UM RLC 엔티티로 전송한다. 송신 UM RLC 엔티티가 RLC SDU들로부터 UMD PDU들을 구성할 때, 하위계층에 의해 특정 전송 기회가 통보되면 RLC SDU들을 세분하거나(segment) 엮어(concatenate)서 하위계층에 의해 지시된 RLC PDU들의 총 크기 이내가 되도록 UMD PDU들을 구성하고, UMD PDU내에 관련 RLC 헤더들이 포함되도록 구성한다.

수신 UM RLC 엔티티는 상위 계층으로 RLC SDU들을 전달하고 하위 계층을 통해 피어(peer) 수신 UM RLC 엔티티로부터 RLC PDU들을 수신한다. 수신 UM RLC 엔티티가 UMD PDU들을 수신했을 때, 수신 UM RLC 엔티티는 UMD PDU들이 중복으로 수신되었는지 여부를 감지하여 중복된 UMD PDU들은 폐기하고, UMD PDU들이 시퀀스에서 벗어나(out of sequence) 수신된 경우 UMD PDU들의 순서를 재배열(reorder)하고, 하위계층에서의 UMD PDU들의 손실을 감지하여 과도한 재배열 지연들을 방지하고(avoid), 재배열된 UMD PDU들로부터 RLC SDU들을 재조립(reassemble)하고, 상기 재조립된 RLC SDU들을 RLC SN (sequence number)의 오름차순(ascending order)으로 상위계층으로 전달하고, 하위계층에서의 특정 RLC SDU에 속한 UMD PDU 손실로 인해 RLC SDU로 재조립이 불가능한 UMD PDU들은 폐기할 수 있다. RLC 재설정(re-establishment)시, 수신 UM RLC 엔티티는 가능하다면 시퀀스에서 벗어나 수신된 UMD PDU들로부터 RLC SDU들을 재조립하여 상위계층으로 전달하고, RLC SDU들로 재조립할 할 수 없었던 남아있는 UMD PDU들은 모두 폐기하고, 관련 상태 변수들을 초기화하고 관련 타이머들을 중지한다.

한편, AM RLC 엔티티(440)는 RLC PDU들을 논리채널(예, DL/UL DCCH or DL/UL DTCH)들을 통해 수신 또는 전달되도록 구성될 수 있다. AM RLC 엔티티는 AMD PDU 또는 ADM PDU 세그먼트(segnement)를 전달하거나 수신하고, RLC 제어 PDU(예, STATUS PDU)를 전달하거나 수신한다.

만약, STATUS PDU가 트리거되어 있으며 차단타이머(t-StatusProhibit)가 진행중(running)이지 않거나 만료되었을 때, 상기 STATUS PDU는 다음 전송 기회에 전송된다. 따라서 단말은 STATUS PDU의 크기를 예측하고, RLC 계층에서 전송을 위해 사용 가능한 데이터로써 상기 STATUS PDU를 고려한다.

AM RLC 엔티티는 송신부(transmitting side)와 수신부(receiving side)로 구성된다.

AM RLC 엔티티의 송신부는 상위 계층으로부터 RLC SDU들을 수신하고 RLC PDU들을 하위 계층을 통해 피어 AM RLC 엔티티로 전송한다. AM RLC 엔티티의 송신부는 RLC SDU들로부터 AMD PDU들을 구성할 때, 하위계층에 의해 특정 전송 기회가 통보될 때 하위계층에 의해 지시된 RLC PDU(들)의 총 크기 내로 맞추기 위해 RLC SDU들을 세분하거나(segment) 엮어(concatenate) AMD PDU들을 구성한다. AM RLC 엔티티의 송신부는 RLC data PDU들의 재전송(ARQ)을 지원한다. 만일 재전송될 상기 RLC data PDU가 하위계층에 의해 특정 전송 기회가 통보될 때 하위계층에 의해 지시된 RLC PDU(들)의 총 크기 내로 맞지 않는다면 AM RLC 엔티티는 RLC data PDU를 AMD PDU segment들로 재세분(re-segment)한다.

이때, 재세분화의 개수(the number of re-segmentation)는 제한되지 않는다. AM RLC 엔티티의 송신부가 상위계층으로부터 수신된 RLC SDU들로부터 AMD PDU들을 만들거나 또는 재전송될 RLC data PDU들로부터 AMD PDU 세그먼트들을 만들 때, RLC data PDU안에 관련 RLC 헤더들이 포함된다.

AM RLC 엔티티의 수신부는 상위 계층으로 RLC SDU들을 전달하고 RLC PDU들을 하위 계층을 통해 피어 AM RLC 엔티티로부터 수신한다.

AM RLC 엔티티의 수신부는 RLC 데이터 PDU들을 수신했을 때, RLC 데이터 PDU들이 중복으로 수신되었는지 여부를 감지하고, 중복된 RLC 데이터 PDU들은 폐기하고, RLC 데이터 PDU들이 시퀀스에서 벗어나(out of sequence) 수신된 경우 RLC 데이터 PDU들의 순서를 재배열(reorder)하고, 하위계층에서 발생한 RLC 데이터 PDU들의 손실을 감지하고 피어 AM RLC 엔티티에 재전송을 요구하고, 재배열된 RLC 데이터 PDU들로부터 RLC SDU들을 재조립(reassemble)하고, 상기 재조립된 RLC SDU들을 재조립된 순서대로(in sequence) 상위계층으로 전달한다.

RLC 재설정시, AM RLC 엔티티의 수신부는 가능하다면 시퀀스에서 벗어나 수신된 RLC 데이터 PDU들로부터 RLC SDU들을 재조립하여 상위계층으로 전달하고, RLC SDU들로 재조립할 할 수 없는 남아있는 RLC 데이터 PDU들을 모두 폐기하고, 관련 상태 변수들을 초기화하고 관련 타이머들을 중지한다.

다음 표는 RLC 서브 계층에 의해 지원되는 함수(function)의 일 예를 나타낸다.

상위 계층 PDU의 전송(transfer of upper layer PDUs)

ARQ를 통한 오류 보정(error correction through ARQ), 단 AM 데이터 전송에만 적용(only for AM data transfer);

RLC SDU 들의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly), 단 UM 및 AM 데이터 전송에만 적용(only for UM and AM data transfer).

RLC 데이터 PDU들의 재-분할(re-segmentation of RLC data PDUs). 단 AM 데이터 전송에만 적용.

RLC 데이터 PDU들의 재배열(reordering of RLC data PDUs). 단 UM 및 AM 데이터 전송에만 적용.

듀플리케이트 감지(duplicate detection). 단 UM 및 AM 데이터 전송에만 적용.

RLC SDU 디스카드(RLC SDU discard). 단 UM 및 AM 데이터 전송에만 적용.

RLC 재설정(RLC re-establishment)

프로토콜 오류 감지(Protocol error detection). 단 AM 데이터 전송에만 적용.

도 5는 본 발명에 적용되는 단말의 이중 연결 상황의 일 예를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 매크로 기지국(또는 앵커(anchor) 기지국, 500) 내 매크로 셀의 서비스 지역에 위치하는 단말(550)이 스몰 기지국(또는 어시스팅(assisting) 기지국, 510) 내 스몰 셀의 서비스 지역과 중첩(over-laid)된 지역으로 진입한 경우이다.

매크로 기지국 내 매크로 셀을 통한 기존 무선 연결 및 데이터 서비스 연결을 유지한 채로 스몰 기지국 내 스몰 셀을 통한 추가적인 데이터 서비스를 지원하기 위하여, 네트워크는 단말에 대하여 이중 연결을 구성한다.

이에 따라, 매크로 셀에 도착한 사용자 데이터는 스몰 기지국내 스몰 셀을 통해 단말에게 전달될 수 있다. 구체적으로, F2 주파수 대역이 매크로 기지국에 할당되고, F1 주파수 대역이 스몰 기지국에 할당된다. 단말은 매크로 기지국으로부터 F2 주파수 대역을 통해 서비스를 수신하는 동시에, 스몰 기지국으로부터 F1 주파수 대역을 통해 서비스를 수신할 수 있는 상황이다.

도 6 내지 도 8은 단말이 스몰 기지국 및 매크로 기지국과 이중 연결 설정을 하는 경우의 일 예이다. 특히, 도 7 및 도 8은 단일 RB에서 매크로 기지국 및 스몰 기지국을 통해 서비스하는 멀티플로우(multi-flow) 케이스이다. 상기 멀티플로우는 다중 노드(기지국) 전송(multiple nodes(eNB) transmission), 기지국간 반송파 집성 (inter-eNB carrier aggregation) 등으로 불릴 수 있다. 물론, 멀티플로우가 가능하다고 멀티플로우가 아닌 경우를 배제하는 것은 아니다.

도 6을 참조하면, 매크로 기지국은 PDCP, RLC, MAC, PHY 계층을 포함하지만, 스몰 기지국은 RLC, MAC 및 PHY 계층을 포함한다.

매크로 기지국의 PDCP 계층이 백홀(backhaul)을 통한 Xn 인터페이스 프로토콜(Xn interface protocol)을 이용하여 스몰 기지국의 RLC 계층과 연결된다. 이때, 상기 Xn 인터페이스 프로토콜은 LTE 시스템 내 기지국간에 정의된 X2 인터페이스 프로토콜일 수 있다. 매크로 기지국에만 두 PDCP 계층이 존재하며, 각 PDCP 계층이 서로 다른 RLC 계층에 연결된다. 특히, "#2 RB"에 대하여 매크로 기지국의 PDCP 계층과 스몰 기지국의 RLC 계층이 연결된다.

상기 도 6의 예를 독립 RLC(Independent RLC) 타입 또는 단일 RLC 엔티티 타입라고도 부른다.

도 7을 참조하면, 매크로 기지국은 PDCP, RLC, MAC, PHY 계층을 포함하지만, 스몰 기지국은 RLC, MAC 및 PHY 계층을 포함한다.

매크로 기지국의 PDCP 계층이 백홀을 통한 Xn 인터페이스 프로토콜을 이용하여 스몰 기지국의 RLC 계층과 연결된다. 이때, 상기 Xn 인터페이스 프로토콜은 LTE 시스템 내 기지국간에 정의된 X2 인터페이스 프로토콜이 될 수도 있다.

하나의 매크로 기지국의 PDCP 계층이 매크로 기지국의 RLC 계층 및 스몰 기지국의 RLC 계층 모두에 연결된다.

즉, 매크로 기지국의 RLC 계층은 #1 부-엔티티(sub-entity)라 하고, 스몰 기지국의 RLC 계층은 #2 부-엔티티라 한다. 여기서, 부-엔티티는 송신과 수신이 일대일 매칭으로 구분되는 것이다. RLC 계층이 듀플리케이트(duplicate) 형태로 존재한다. 각 부-엔티티는 독립적(independent)이지만 하나의 RB(즉, #1 RB)내에 2개의 부-엔티티(#1 부-엔티티 및 #2 부-엔티티)가 존재한다.

이 경우, RLC-AM #1 부-엔티티 및 RLC-AM #2 부-엔티티에 대하여 각각 별도로 RLC 파라미터들이 구성되어야 한다. 왜냐하면 각 RLC-AM 부-엔티티를 통해 서비스되는 데이터들이 단말에게 전달될 때 발생하는 지연(delay)시간이 서로 다를 수 있기 때문에 상기 각 부-엔티티마다 상기 지연시간을 고려하여 설정될 타이머들 값이 서로 상이할 수 있기 때문이다. 만약 상기 각 부-엔티티를 통해 전송되는 데이터들의 지연시간이 동일하다면 상기 각 부-엔티티마다 설정될 타이머들의 값을 동일할 수도 있다. 이는 상기 매크로 기지국에서 결정될 수도 있으며 및 스몰 기지국에서 결정될 수도 있으며 매크로 기지국과 스몰 기지국을 포함한 네트워크에서 결정될 수도 있다. 따라서, 동일한 RB내 PDCP를 통해 전달될 데이터들은 RLC-AM #1 부-엔티티 또는 RLC-AM #2 부-엔티티 중 하나의 부-엔티티를 통해 전송될 수 있다. 여기서 상기 데이터들을 수신한 단말에 의해 상기 데이터들이 어느 부-엔티티를 통해 전송되는지를 구별할 수 있도록 하는 구분자(identifier)가 더 전송될 수 있다.

상기 도 7의 예를 멀티 플로우(multi-flow) 케이스 중 부-엔티티 RLC 타입이라고도 부른다. 단, 상기 도 7의 예가 반드시 멀티플로우만 적용되는 것은 아니다.

도 8을 참조하면, 매크로 기지국은 PDCP, RLC, MAC, PHY 계층을 포함하지만, 스몰 기지국은 RLC, MAC 및 PHY 계층을 포함한다. 매크로 기지국의 RLC 계층이 백홀을 통한 Xn 인터페이스 프로토콜을 이용하여 스몰 기지국의 RLC 계층과 연결된다.

스몰 기지국의 RLC 계층이 매크로 기지국의 RLC 계층에 연결된다. 따라서 하나의 RB(즉, RB #1)을 통해서 두 기지국을 제어한다. 이때, 매크로 기지국의 RLC 계층을 마스터(master) RLC 계층이라 하고, 스몰 기지국의 RLC 계층을 슬레이브 RLC 계층이라한다.

하향링크의 경우, 단말의 슬레이브 RLC 계층의 AMD/UM PDU에 대하여 추가적인 분할이 가능하다. 상기 슬레이브 RLC의 분할 동작은 복수의 RLC PDU들을 묶는 동작 또는 마스터 RLC에서 분할된 AMD PDU 세그먼트를 묶는 동작을 포함한다.또한, 기지국의 슬레이브 RLC 계층의 AMD/UM PDU에 대하여 재결합이 가능하다.

상향링크의 경우 슬레이브 RLC 계층을 통해 수신한 데이터가 마스터 RLC 계층으로 포워딩(forwarding)된다. 슬레이브 RLC 계층으로 전달되는 데이터가 없다면 단말과 기지국 간의 전송은 TDM 전송 대신 단일 전송일 수 있다.

무선 자원의 스케줄링은 MAC 스케줄러가 주로 담당하며, 매크로 기지국의 MAC 계층의 상황과 스몰 기지국의 MAC 계층의 상황이 다르다. 마스터 RLC 계층은 매크로 기지국의 MAC 계층을 기준으로 PDU를 할당(또는 분할 또는 연결 또는 재결합)하고, 슬레이브 RLC 계층은 스몰 기지국의 MAC 계층을 기준으로 분할 또는 연결을 수행한다.

상향링크는 단말 입장에서 RLC 계층이 하나만 존재한다. 하향링크에서는 MAC 계층이 달라서 무선 상황의 차이가 발생하여 분할을 하는 반면, 상향링크에서는 이중 연결된 단말은 하나의 RLC 계층만 포함한다. 이때, 기지국의 슬레이브 RLC 계층은 포워딩(forwarding) 기능만 수행하며 매크로 기지국으로만 상향링크 전송을 수행하는 것도 가능하다(이를 "싱글 업링크"라고도 한다). 이 경우, ACK/NACK도 매크로 기지국으로만 전송하는 것이 가능하다.

상기 도 8의 예를 멀티플로우 케이스 중 마스터-슬레이브 RLC 타입이라고도 부른다. 단, 상기 도 8의 예가 반드시 멀티플로우만 적용되는 것은 아니다.

도 9 내지 도 12는 RRC 계층의 존재 형태에 따라서 단말과 기지국들간의 이중 연결 시나리오의 예들을 나타낸 것이다. 제어 평면의 관점의 시나리오들이다.

스몰 기지국 내 스몰 셀을 통해 서빙셀을 추가하는 과정에서, 데이터 전송을 위해 RLC 계층을 구성하는 DRB 구조이며, DRB 구조에서 RLC 계층은 UM 모드 및 AM 모드가 가능하다. UM 모드는 데이터 스트리밍이나 VoIP처럼 실시간 데이터 전송을 위해 구성되며, 데이터의 신뢰도 보다는 속도에 중점을 둔다. AM모드는 데이터의 신뢰도에 좀더 중점을 둔 방식으로 대용량 데이터 전송이나 전송지연에 덜 민감한 데이터 전송에 적합하다.

기지국은 EPS 베어러의 QoS 정보를 기반으로 상기 EPS 베어러에 상응하는 RB 내 RLC 계층의 모드(예, UM 모드 또는 AM 모드)를 결정하고 상기 QoS를 만족하도록 RLC 내 파라미터들을 구성한다.

도 9를 참조하면, (a)는 RRC 계층(900)이 매크로 기지국 내에만 존재하고 RRC 시그널링(910)이 매크로 기지국 내 매크로 셀을 통해서만 가능한 경우이다. (b)는 RRC 계층(950)이 매크로 기지국내에만 존재하지만 RRC 시그널링(960,970)이 매크로 기지국 및 스몰 기지국을 통해서 가능한 경우이다. 이때, RRC 재구성(reconfiguration)을 위해 구성되는 RB(예, SRB)는 멀티플로우(multi-flow)의 구성을 통해 지원 가능하다.

도 10을 참조하면, RRC 계층은 매크로 기지국 및 스몰 기지국 내에 존재한다. 즉, 매크로 기지국에는 매크로 RRC 계층(1000)이 존재하고, 스몰 기지국에는 스몰 RRC 계층(1010)이 존재한다. 하지만, RRC 시그널링(1020)은 매크로 기지국 내 매크로 셀을 통해서만 가능하다.

도 11을 참조하면, RRC 계층은 매크로 기지국 및 스몰 기지국 내에 존재한다. 즉, 매크로 기지국에는 매크로 RRC 계층(1100)이 존재하고, 스몰 기지국에는 스몰 RRC 계층(1110)이 존재한다. 하지만 매크로 기지국에 대한 RRC 시그널링(1120)은 매크로 셀을 통해서만 가능하고 스몰 기지국에 대한 RRC 시그널링(1130)은 스몰 셀을 통해서만 가능하다.

도 12를 참조하면, RRC 계층은 매크로 기지국 및 스몰 기지국 내에 존재한다. 즉, 매크로 기지국에는 매크로 RRC 계층(1200)이 존재하고, 스몰 기지국에는 스몰 RRC 계층(1210)이 존재한다. RRC의 시그널링(1230,1240)은 매크로 셀 또는 스몰 셀 구분 없이 전송 가능한 경우이다.

이중 연결된 단말의 무선 연결 제어의 구성에 있어서, 상기 도 9 내지 도 12의 시나리오들 중 어느 시나리오가 적용되는지에 따라서 UP 이중 연결 셋업이 전송의 구조가 달라진다.

예를 들어, 상기 도 9의 (a) 및 상기 도 10의 경우 스몰 기지국에서 RRC 시그널링이 불가능한 경우이며, 상기 도 11 및 상기 도 12의 경우 스몰 기지국에서 RRC 시그널링이 가능한 경우이다.

또한, 매크로 기지국과 스몰 기지국 간의 정보 교환은 멀티플로우의 형태(MF ON)로 전달되거나, 멀티플로우가 아닌 형태(MF OFF)로 전달될 수 있다.

이제, 본 발명에 따라서 무선 통신 시스템에서 무선 연결 제어 구성 방법 및 장치를 설명한다. EPS 베어러에 일대일(1-to-1) 대응하는 RB를 기지국들(즉, 매크로 기지국 또는 스몰 기지국)과 단말 간에 구성하는 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명은 단말이 매크로 기지국 내 매크로 셀을 통해 무선통신을 위한 무선 연결 설정하고 매크로 기지국 내 매크로 셀과 상기 스몰 기지국 내 스몰 셀과 이중 연결(dual connectivity)를 설정하고 이중연결을 지원하기 위한 RRC 구성이 완료된 단말 및 기지국의 동작에 관한 것이다.

도 13은 본 발명에 따른 무선 연결 제어 구성 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 13을 참조하면, 단말은 매크로 기지국 내 매크로 셀을 통해 RRC 연결 설정(establishment)된다(S1300).

단계 S1300에 이어서, 단말이 스몰 기지국 내 스몰 셀의 서비스 지역에 진입하는 경우, 단말은 매크로 기지국에서 구성한 측정 보고 구성(configuration) 정보를 기반으로 매크로 기지국으로 상기 스몰 셀에 대하여 측정(예, RRM 측정)을 수행한 결과를 매크로 기지국으로 보고한다(S1305).

일 예로, 단말은 상기 측정 결과를 기초로 스몰 기지국 내 스몰 셀을 통해 무선 연결이 가능함을 감지(detect)할 수 있다.

단계 S1305에 이어서, 상기 단말의 이중 연결을 구성하기 위하여, 매크로 기지국은 "UP 이중 연결 셋업(UP dual connectivity setup) 메시지"를 스몰 기지국에게 전송한다(S1310).

일 예로, UP 이중 연결 셋업 메시지는 1) 멀티플로우의 ON/OFF 정보 또는 2) RRC 타입, QoS 및 매크로 기지국의 정보 등을 포함할 수 있다.

다른 예로, RRC 타입, QoS 및 매크로 기지국의 정보를 포함하는 UP 이중 연결 셋업 메시지가 스몰 기지국으로 전달되면, 스몰 기지국이 이를 기초로 멀티플로우의 ON/OFF 정보를 암시적으로 알 수 있도록 설정될 수 있다.

또 다른 예로, 멀티플로우의 ON/OFF 정보를 포함하는 UP 이중 연결 셋업 메시지가 스몰 기지국으로 전달되면, 스몰 기지국이 이를 기초로 나머지 정보를 알 수도 있도록 설정될 수 있다.

한편, 상기 UP 이중 연결 셋업 메시지는 특정 단말을 위해 기지국 간 최초 이중 연결을 구성하는 경우에도 전송될 수 있으며, 매크로 기지국에 의하여 이중 연결이 구성된 단말으로 전송될 수 있다.

또는, CP 이중 연결 셋업 메시지는 스몰 기지국에 대한 RRC 계층 구성을 위한 정보를 포함할 수 있으며, SRB2에 대한 멀티플로우를 구성하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 만일 CP 이중 연결 셋업 메시지가 SRB2에 대한 멀티플로우를 구성하기 위한 정보만 포함하는 경우, 상기 CP 이중 연결 셋업 메시지는 UP 이중 연결 셋업 메시지와 동일한 포맷을 가질 수 있다.

또 다른 예로, UP 이중 연결 셋업 메시지는 스몰 기지국에 RRC 계층을 구성하기 위한 CP 이중 연결 셋업 메시지와 동시에 전송될 수도 있다. 예를 들어, 상기 CP 이중 연결 셋업 메시지는 상기 단말의 콘텍스트(UE context) 정보 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있고, 상기 단말의 콘텍스트 정보는 매크로 기지국에서 설정한 단말고유확인자(예, C-RNTI: Cell-Radio Network Temporary Identifier)를 포함하거나, 단말 성능(UE capability)과 같은 단말 특성 정보를 포함할 수 있다.

이중 연결 최초 구성 시 CP 이중 연결 셋업 메시지는 항상 포함된다.

CP 이중 연결 셋업 메시지와 UP 이중 연결 셋업 메시지가 동시에 전송될 수 있는 경우, 이중 연결 최초 구성을 위한 메시지는 '이중 연결 셋업 메시지'로 지칭될 수 있다.

이후 다른 RB들에 대한 UP 이중 연결 셋업 메시지는 '이중 연결 재구성 메시지'로 지칭될 수 있다.

상기 UP 이중 연결 셋업 메시지는 단일 RB에 대한 정보만 포함하거나 복수의 RB들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 UP 이중 연결 셋업 메시지가 복수의 RB들에 대한 정보를 포함하는 경우, 각 RB들에 대한 구성정보는 서로 독립적이다. 예를 들어, 제1 RB(RB #1)는 멀티플로우를 구성하기 위한 정보(예, MF ON)를 포함할 수 있다. 재2 RB(RB #2) 관련 정보는 상기 제1 RB에 관한 정보에 동시에 전송될 수 있으며 RB 플로우 재구성(RB flow reconfiguration)에 대한 정보(예, MF OFF)를 포함할 수 있다.

다음 표는 상기 UP 이중 연결 셋업 메시지에 포함될 수 있는 정보의 일 예이다. 상기 표의 모든 필드를 포함해야 하는 것은 아니다.

정보	비고
단말 확인 지시자	예를 들어, C-RNTI(Cell-RNTI)
대상 스몰 셀 ID	예를 들어, PCI(Physical Cell ID)
DRB ID	단, DRB ID의 초기값이 SRB2로 설정되어 있고, 해당 DRB ID가 SRB2이면 전송할 필요가 없음
DRB에 대한 QoS	단, 최우선순위가 SRB2로 설정되어 있고, 해당 DRB가 SRB2이면 전송할 필요가 없음
MF ON/OFF	해당 RB의 멀티플로우가 ON 또는 OFF인지를 지시. "멀티플로우 지시자"라고도 함
RLC 타입	해당 RLC의 엔티티 구조를 나타내는 정보. RLC 타입의 범위가 (0,1) 또는 (0,2) 형태로 정의 될 수 있음 2비트 지시자일 수 있으며, "0"이면 단일 엔티티를 지시하고, "1"이면 부-엔티티를 지시하고, "2"이면 마스터-슬레이브 타입을 지시한다. 또는 RLC 타입의 범위가 (0,1,2) 형태로 정의 될 수 있음.
매크로 기지국 내 매크로 셀의 RLC 구성정보 (configuration)	1) MF가 ON인 경우, RB 재구성을 위해 RRC 재구성 메시지가 스몰 기지국을 통해 전송 2) RRC 재구성 스몰 기지국을 통해 전송되거나 스몰 기지국에서 제어될 수 있는 경우에만 포함됨

여기서, 상기 RLC 타입 정보는 RLC 타입이 어떤 것인지를 지시하는 정보이다. 예를 들어, RLC 타입은 상기 도 6와 같은 단일 엔티티 타입이거나, 상기 도 7과 같은 부-엔티티 타입이거나, 상기 도 8과 같은 마스터-슬레이브 RLC 타입일 수 있다.

예를 들어, RLC 타입이 "(0,1)"로 정의되면 매크로 기지국의 RLC는 단일 엔티티이고 스몰 기지국의 RLC는 부-엔티티임을 의미한다. 또는 RLC 타입이 "(0,2)"로 정의되면 매크로 기지국의 RLC는 단일 엔티티(마스터 RLC)이고 스몰 기지국의 RLC는 슬레이브 RLC임을 의미한다.

또한, 상기 RLC 구성정보는 "RLC-Config" 정보 요소일 수 있으며, UL-AM-RLC, DL-AM RLC, UL-UM-RLC 또는 DL-UM-RLC를 포함할 수 있다. UL-AM-RLC는 t-PollRetransmit, pollPDU, pollByte 또는 maxRetxThreshold를 포함할 수 있다. DL-AM-RLC는 t-Reordering 또는 t-StatusProhibit을 포함할 수 있다. UL-UM-RLC는 sn-FieldLength를 포함할 수 있다. DL-UM-RLC는 sn-FieldLength 또는 t-Reordering을 포함할 수 있다.

상기 각 파라미터들은 아래와 같이 정의된다.

"t-PollRetransmit"는 피어 RLC AM 엔티티에서 ACK/NACK 정보를 포함하는 STATUS 보고의 대한 트리거링을 목적으로 전송하는 'poll'을 재전송하기 위해 기다려야 하는 시간을 정의한다. 여기서 상기 'pool'을 전송하는 방식은 특정 RLC PDU내 'p' bit를 '1'로 설정하는 방식이다.

"pollPDU/pollByte"는 'poll'을 특정 RLC PDU에 포함할 수 있는지 여부를 판단하기 위한 파라미터들이다.

"maxRetxThreshold"는 최대 재전송 임계치이다. 단말에서 특정 RLC PDU에 대한 재전송 횟수가 상기 임계치에 도달하면 무선링크실패(radio link failure:RLF)를 선언하고 이를 RRC 계층에 통보한다. RLC AM모드에서만 정의된다.

"t-Reordering"는 리오더링(reordering)을 수행하기 위해 기다려야 하는 시간을 정의한 타이머의 파라미터이다."t-StatusProhibit"는 STATUS 보고를 금지하는 시간 구간을 정의한 타이머의 파라미터이다.

상기 매크로 기지국 내 매크로 셀의 RLC 구성정보는 상기 도 11 또는 12와 같이 RRC 시그널링 케이스에만 상기 UP 이중 연결 셋업 메시지에 포함될 수 있다. 왜냐하면 상기 도 9의 (a) 또는 도 10과 같은 경우에는 스몰 기지국에서 RRC 시그널링이 불가능하기 때문이다.

다음 표는 상기 UP 이중 연결 셋업 메시지에 포함될 수 있는 정보의 다른 예이며, 정보요소(Information Element:IE) 타입 및 레퍼런스를 나타낸다. 상기 표의 모든 필드를 포함해야 하는 것은 아니다.

IE/Group Name	IE type and reference
C-RNTI	INTEGER (0..65536)
PCI	INTEGER (0..maxPCI)
EPS 베어러 ID	INTEGER (0..15)
DRB ID	INTEGER (0..31)
QCI	INTEGER (0..255)
RLC 타입	INTEGER (0..2)
멀티 플로우 ON/OFF	Boolean
매크로 기지국 내 매크로 셀의 RLC 구성 정보	RLC-config
GBR QoS 정보	표 4 참조

표 3을 참조하면, C-RNTI값은 GUTI(Globally Unique Temporary Identifier) 또는 IMSI(International Mobile Subscriber Identifier) 또는 IMEI(International Mobile Equipment Identifier) 등의 값으로 대체될 수도 있다. 또는 C-RNTI값은 매크로 셀 또는 스몰 셀에 구성된 모든 단말에서 중복되어 구성될 수 없다.

DRB ID 값은 의무적으로 포함되는 경우 또는 선택적으로(optionally) 포함되는 경우가 가능하다. 즉, 매크로 셀에서 DRB를 구성하고 DRB의 ID 값을 설정한 후 스몰 셀로 전송하는 과정을 거칠 경우 DRB ID 값은 의무적으로 구성되어 전송된다. 또는, 스몰 셀이 해당 EPS 베어러에 대한 DRB를 최초 생성할 수 있는 경우 DRB ID값을 생성할 수 있으므로 선택적으로 구성되어 전송된다. 있다.

GBR(Guaranteed Bit Rate) QoS 정보는 해당 EPS 베어러에 대하여 GBR 구성이 요구되었을 경우에 추가적으로 전송될 수 있다. 다음 표는 GBR QoS 정보의 일 예이되, 상기 표의 모든 필드를 포함해야 하는 것은 아니다.

IE/Group Name	IE type and reference	Semantics description
E-RAB Maximum Bit Rate Downlink	Bit Rate	Maximum Bit Rate in DL (i.e. from EPC to E-UTRAN) for the bearer.
E-RAB Maximum Bit Rate Uplink	Bit Rate	Maximum Bit Rate in UL (i.e. from E-UTRAN to EPC) for the bearer.
E-RAB Guaranteed Bit Rate Downlink	Bit Rate	Guaranteed Bit Rate (provided that there is data to deliver) in DL (i.e. from EPC to E-UTRAN) for the bearer.
E-RAB Guaranteed Bit Rate Uplink	Bit Rate	Guaranteed Bit Rate (provided that there is data to deliver) in UL (i.e. from E-UTRAN to EPC) for the bearer.

표 4를 참조하면, "Bit Rate"는 소정의 기간동안 상향링크에서 기지국에 의해 전달되는 비트의 수 또는 하향링크에서 기지국으로 전달되는 비트의 수를 말한다.

단계 S1310에 이어서, 스몰 기지국은 수신된 UP 이중 연결 셋업 메시지를 기반으로 상기 특정 단말을 위한 스몰 기지국 내 RLC를 구성한다(S1315).

단계 S1315에 이어서, 스몰 기지국은 상기 구성된 RLC 정보를 포함하는 UP 이중 연결 완료 메시지(UP dual connectivity complete message)를 매크로 기지국으로 전송한다(S1320).

일 예로, 만일 스몰 기지국이 상기 특정 단말을 위한 RRC 시그널링이 가능한 경우(예, 상기 도 11 또는 상기 도 12의 경우), 스몰 기지국에서 RLC 정보를 직접 단말로 전달할 수 있으므로 상기 이중 연결 완료 메시지는 RLC 정보를 포함하지 않을 수 있다.

단계 S1320에 이어서, 매크로 기지국은 RRC 재구성 메시지를 단말에게 전송한다(S1325). 상기 도 9의 (a) 또는 상기 도 10의 경우와 같이 스몰 기지국이 상기 특정 단말을 위한 RRC 시그널링이 불가능한 경우, 매크로 기지국은 상기 스몰 기지국으로부터 수신한 RLC 정보를 포함하는 RRC 재구성 메시지를 단말에게 전송한다.

반면, 만일 스몰 기지국이 상기 특정 단말을 위한 RRC 시그널링이 가능한 경우(예, 상기 도 11 또는 상기 도 12의 경우), 상기 스몰 기지국은 상기 매크로 기지국내에 구성된 RLC 정보를 UP 이중 연결 셋업 메시지를 통해 매크로 기지국으로부터 수신하고, 상기 RLC 정보를 포함하는 RRC 재구성 메시지를 상기 특정 단말에게 직접 전송할 수 있다(도면 미표시). 또는, 스몰 기지국은 RLC 구성 정보만을 포함하는 RRC 재구성 메시지를 상기 특정 단말에게 직접 전송할 수도 있다.

상기 단계 S1325에 이어서, RRC 재구성을 통해 이중 연결된 단말은 스몰 셀을 통해서 데이터 서비스를 수신한다(S1330).

도 14는 본 발명에 따라서 무선 연결 제어를 구성하기 위한 매크로 기지국의 동작의 일 예를 나타내는 순서도이다.

도 14를 참조하면, 매크로 기지국은 매크로 셀을 통해 단말에 대하여 RRC 연결 설정을 수행한다(S1400).

단계 S1400에 이어서, 매크로 기지국은 스몰 기지국 내 스몰 셀의 서비스 지역에 진입한 단말로부터 상기 스몰 셀에 대한 측정(예, RRM 측정)을 수행한 결과를 수신한다(S1405).

단계 S1405에 이어서, 상기 단말의 이중 연결을 구성하기 위하여, 매크로 기지국은 "UP 이중 연결 셋업 메시지"를 스몰 기지국에게 전송한다(S1410).

일 예로, UP 이중 연결 셋업 메시지는 1) 멀티플로우의 ON/OFF 정보 또는 2) RRC 타입, QoS 및 매크로 기지국의 정보를 포함할 수 있다. 멀티플로우 ON/OFF는 1비트 멀티플로우 지시자일 수 있다.

다른 예로, 상기 UP 이중 연결 셋업 메시지는 상기 표 2 또는 상기 표 3의 필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

단계 S1410에 이어서, 매크로 기지국은 스몰 기지국에서 구성한 RLC 정보를 포함하는 UP 이중 연결 완료 메시지를 스몰 기지국으로부터 수신한다(S1415).

단계 S1415에 이어서, 매크로 기지국은 RRC 재구성 메시지를 단말에게 전송한다(S1420).

일 예로(예, 상기 도 9의 (a) 또는 상기 도 10의 경우), 만일 스몰 기지국이 상기 특정 단말을 위한 RRC 시그널링이 불가능한 경우 매크로 기지국은 상기 스몰 기지국으로부터 수신한 RLC 정보를 포함하는 RRC 재구성 메시지를 단말에게 전송한다.

도 15는 본 발명에 따라서 무선 연결 제어를 구성하는 스몰 기지국의 동작의 일 예를 나타내는 순서도이다.

도 15를 참조하면, 상기 단말의 이중 연결을 구성하기 위하여, 스몰 기지국은 "UP 이중 연결 셋업 메시지"를 매크로 기지국으로부터 수신한다(S1500).

이때, RRC 타입, QoS 및 매크로 기지국의 정보를 포함하는 UP 이중 연결 셋업 메시지가 스몰 기지국으로 전달되면, 스몰 기지국이 이를 기초로 멀티플로우의 ON/OFF 정보를 암시적으로 알 수 있도록 설정될 수 있다.

또는, 멀티플로우의 ON/OFF 정보를 포함하는 UP 이중 연결 셋업 메시지가 스몰 기지국으로 전달되면, 스몰 기지국이 이를 기초로 나머지 정보를 알 수도 있도록 설정될 수 있다.

단계 S1500에 이어서, 스몰 기지국은 수신된 UP 이중 연결 셋업 메시지를 기반으로 상기 특정 단말을 위한 스몰 기지국 내 RLC를 구성한다(S1505).

단계 S1505에 이어서, 스몰 기지국은 상기 구성된 RLC 정보를 포함하는 UP 이중 연결 완료 메시지를 매크로 기지국으로 전송한다(S1510).

단, 스몰 기지국이 상기 특정 단말을 위한 RRC 시그널링이 가능한 경우(예, 상기 도 11 또는 상기 도 12의 경우), 상기 스몰 기지국은 상기 매크로 기지국내에 구성된 RLC 정보를 UP 이중 연결 셋업 메시지를 통해 매크로 기지국으로부터 수신하고, 상기 RLC 정보를 포함하는 RRC 재구성 메시지를 상기 특정 단말에게 직접 전송할 수 있다. 또는, 스몰 기지국은 RLC 구성 정보만을 포함하는 RRC 재구성 메시지를 상기 특정 단말에게 직접 전송할 수도 있다. 이때, 상기 이중 연결 완료 메시지는 RLC 정보를 포함하지 않을 수 있다.

상기 단계 S1510에 이어서, 스몰 기지국은 RRC 재구성을 통해 이중 연결된 단말에게 스몰 셀을 통해 데이터 서비스를 제공한다(S1515).

도 16은 본 발명에 따라서 이중 연결되는 단말의 동작의 일 예를 나타내는 순서도이다.

도 16을 참조하면, 단말은 매크로 기지국 내 매크로 셀을 통해 RRC 연결 설정된다(S1600).

단계 S1600에 이어서, 단말이 스몰 기지국 내 스몰 셀의 서비스 지역에 진입하는 경우, 단말은 매크로 기지국에서 구성한 측정 보고 구성 정보를 기반으로 매크로 기지국으로 상기 스몰 셀에 대하여 측정(예, RRM 측정)을 수행한 결과를 매크로 기지국으로 보고한다(S1605).

일 예로, 단말은 상기 측정 결과를 기초로 스몰 기지국 내 스몰 셀을 통해 무선 연결이 가능함을 감지할 수 있다.

단계 S1605에 이어서, 단말은 RRC 재구성 메시지를 매크로 기지국으로부터 수신한다(S1610).

일 예로, 만일 스몰 기지국이 상기 특정 단말을 위한 RRC 시그널링이 가능한 경우(예, 상기 도 11 또는 상기 도 12의 경우), 상기 RRC 재구성 메시지는 RLC 정보를 포함하지 않을 수 있다.

다른 예로(예, 상기 도 9의 (a) 또는 상기 도 10의 경우), 만일 스몰 기지국이 상기 특정 단말을 위한 RRC 시그널링이 불가능한 경우 상기 RRC 재구성 메시지는 스몰 기지국이 매크로 기지국으로 전달한 RLC 정보를 포함한다.

상기 단계 S1610에 이어서, RRC 재구성을 통해 이중 연결된 단말은 스몰 셀을 통해서 데이터 서비스를 수신한다(S1615).

도 17은 본 발명에 따라서 무선 연결 제어를 구성하는 장치의 일 예를 나타내 블록도이다.

도 17을 참조하면, 단말(1700)은 단말수신부(1705), 단말프로세서(1710) 또는 단말송신부(1715)를 포함할 수 있다.

단말수신부(1705)는 매크로 기지국(1730) 내 매크로 셀을 통해 RRC 연결 설정된다.

단말(1700)이 스몰 기지국(1760) 내 스몰 셀의 서비스 지역에 진입하는 경우, 단말프로세서(1710)는 매크로 기지국(1730)에서 구성한 측정 보고 구성 정보를 기반으로 상기 스몰 셀에 대하여 측정(예, RRM 측정)을 수행하고, 단말전송부(1715)는 측정 결과를 매크로 기지국(1730)으로 보고한다.

일 예로, 단말프로세서(1710)는 상기 측정 결과를 기초로 스몰 기지국(1760) 내 스몰 셀을 통해 무선 연결이 가능함을 감지할 수 있다.

단말수신부(1705)는 RRC 재구성 메시지를 매크로 기지국(1730)으로부터 수신한다.

단말(1700)이 RRC 재구성을 통해 이중 연결된 후, 단말수신부(1705)는 스몰 셀을 통해서 데이터 서비스를 수신한다.

한편, 매크로 기지국(1730)은 매크로수신부(1735), 매크로프로세서(1740) 또는 매크로송신부(1745)를 포함할 수 있다.

매크로전송부(1745)는 매크로 셀을 통해 단말(1700)에 대하여 RRC 연결 설정을 수행한다.

매크로수신부(1735)는 단말(1700)로부터 상기 스몰 셀에 대한 측정(예, RRM 측정)을 수행한 결과를 수신한다(S1405).

매크로전송부(1745)는 "UP 이중 연결 셋업 메시지"를 스몰 기지국(1760)에게 전송한다.

일 예로, UP 이중 연결 셋업 메시지는 1) 멀티플로우의 ON/OFF 정보 또는 2) RRC 타입, QoS 및 매크로 기지국의 정보를 포함할 수 있다. 멀티플로우 ON/OFF는 1비트 멀티플로우 지시자일 수 있다. 다른 예로, 상기 UP 이중 연결 셋업 메시지는 상기 표 2 또는 상기 표 3의 필드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

매크로수신부(1735)는 스몰 기지국(1760)에서 구성한 RLC 정보를 포함하는 UP 이중 연결 완료 메시지를 스몰 기지국(1760)으로부터 수신한다.

매크로전송부(1745)는 RRC 재구성 메시지를 단말(1700)로 전송한다.

한편, 스몰 기지국(1760)은 스몰수신부(1765), 스몰프로세서(1710) 또는 스몰전송부(1775)를 포함할 수 있다.

스몰수신부(1765)는 "UP 이중 연결 셋업 메시지"를 매크로 기지국(1730)으로부터 수신한다.

스몰수신부(1765)가 RRC 타입, QoS 및 매크로 기지국의 정보를 포함하는 UP 이중 연결 셋업 메시지를 수신하면, 스몰프로세서(1770)가 이를 기초로 멀티플로우의 ON/OFF 정보를 결정할 수 있다.

또는, 스몰수신부(1765)가 멀티플로우의 ON/OFF 정보를 포함하는 UP 이중 연결 셋업 메시지를 수신하면, 스몰프로세서(1770)가 이를 기초로 나머지 정보(예, RRC 타입, QoS 및 매크로 기지국의 정보)를 결정 할 수 있다.

스몰프로세서(1770)는 UP 이중 연결 셋업 메시지를 기반으로 상기 특정 단말을 위한 스몰 기지국 내 RLC를 구성한다.

스몰전송부(1775)는 상기 구성된 RLC 정보를 포함하는 UP 이중 연결 완료 메시지를 매크로 기지국(1730)으로 전송한다.

일 예로, 스몰 기지국(1760)이 상기 특정 단말을 위한 RRC 시그널링이 가능한 경우(예, 상기 도 11 또는 상기 도 12의 경우), 스몰전송부(1675)가 RLC 정보를 직접 단말(1700)로 전달할 수 있다. 이때, 상기 이중 연결 완료 메시지는 RLC 정보를 포함하지 않을 수 있다.

스몰전송부(1775)는 RRC 재구성을 통해 이중 연결된 단말(1770)에게 스몰 셀을 통해 데이터 서비스를 제공한다.

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

매크로 기지국(Macro eNB)과 스몰 기지국(Small eNB)을 포함하는 네트워크 시스템에서 상기 매크로 기지국에 의한 무선 연결 제어(Radio Link Control :RLC) 구성(configuration) 방법에 있어서,
매크로 셀을 통해 단말에 대하여 RRC(Radio Resource Control) 연결 설정을 수행하는 단계;
상기 단말이 상기 스몰 기지국 내 스몰 셀에 대하여 측정을 수행한 결과를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
UP 이중 연결 셋업(User Plane dual connectivity setup) 메시지를 상기 스몰 기지국으로 전송하는 단계;
상기 스몰 기지국에서 구성한 RLC 정보를 포함하는 UP 이중 연결 완료 메시지를 상기 스몰 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
상기 RLC 정보를 기초로 구성한 RRC 재구성 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하며,
상기 UP 이중 연결 셋업 메시지는 멀티플로우의 ON/OFF 정보를 포함하거나 RRC 타입 정보, QoS(Quality of Service) 정보 및 상기 매크로 기지국의 정보를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 멀티플로우 ON/OFF 정보는
상기 매크로 기지국과 상기 스몰 기지국 간의 정보 교환이 단일 RB(Radio Bearer)에서 서비스되는 형태인 멀티플로우 형태인지 여부를 지시하는 1비트 지시자임을 특징으로 하는 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 스몰 기지국이 상기 단말로 RRC 시그널링을 전송할 수 있는 경우, 상기 UP 이중 연결 셋업 메시지가 상기 매크로 셀의 RLC 구성 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 UP 이중 연결 셋업 메시지는
단말 확인 지시자, 대상 스몰 셀 ID, DRB(Data Radio Bearer) ID, 또는 RLC 타입 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 RLC 타입 정보는 상기 스몰 기지국에 구성되는 RLC의 엔티티(entity) 구조를 나타내는 정보이며,
2개의 원소로 구성된 순서쌍 형태인 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 RLC 타입 정보는 단일 RLC 엔티티, RLC 부-엔티티 또는 마스터-슬레이브 RLC 엔티티 중 2개로 구성된 순서쌍 형태인 것을 특징으로 하는 방법.
매크로 기지국(Macro eNB)과 스몰 기지국(Small eNB)을 포함하는 네트워크 시스템에서 상기 스몰 기지국에 의한 무선 연결 제어(Radio Link Control :RLC) 구성 방법에 있어서,
UP 이중 연결 셋업(UP dual connectivity setup) 메시지를 상기 매크로 기지국으로부터 수신하는 단계;
상기 UP 이중 연결 셋업 메시지를 기반으로 단말을 위한 RLC를 구성하는 단계; 및
상기 구성한 RLC 정보를 포함하는 UP 이중 연결 완료 메시지를 상기 매크로 기지국으로 전송하는 단계를 포함하며,
상기 UP 이중 연결 셋업 메시지는 멀티플로우의 ON/OFF 정보를 포함하거나 RRC 타입 정보, QoS 정보 및 상기 매크로 기지국의 정보를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 매크로 기지국의 RRC 재구성을 통해 상기 단말이 이중 연결되면, 스몰 셀을 통해 상기 단말로 데이터 서비스를 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 UP 이중 연결 셋업 메시지가 상기 RRC 타입 정보, 상기 QoS 및 상기 매크로 기지국의 정보를 포함하면, 이를 기초로 상기 멀티플로우의 ON/OFF 정보를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 UP 이중 연결 셋업 메시지가 상기 멀티플로우의 ON/OFF 정보를 포함하며, 이를 기초로 상기 RRC 타입 정보, 상기 QoS 및 상기 매크로 기지국의 정보를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.