KR102090519B1 - 이동통신 시스템에서 멀티 미디어 방송 서비스를 수신 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 멀티 미디어 방송 서비스(Multimedia Broadcast Multicast Service, MBMS)를 수신하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 단말의 멀티 미디어 방송 서비스(Multimedia Broadcast Multicast Service, MBMS) 수신 방법은, 상기 MBMS 진행 중, 서빙 셀의 SAI(Service Area ID) 정보가 방송되는지 여부를 판단하는 단계, 서빙 셀의 SAI(Service Area ID) 정보가 방송된다고 판단하는 경우, 상기 서빙 셀의 SAI(Service Area ID) 정보를 수신하는 단계, 상기 수신한 서빙 셀의 SAI(Service Area ID) 정보를 이용하여 상기 MBMS의 SAI와 상기 서빙 셀의 SAI가 매칭되는지 여부를 판단하는 단계 및 상기 MBMS의 SAI와 상기 서빙 셀의 SAI가 매칭된다고 판단하는 경우, 상기 서빙 셀의 주파수의 셀 재선택 우선 순위를 최우선(highest) 순위로 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 관심을 가지고 있는 MBMS(Multimedia Broadcast Mulitcast Service) 서비스가 시작되는 시점에 맞춰 단말이 적절한 주파수 혹은 셀을 선택함으로써 MBMS 서비스를 효율적으로 수신할 수 있다.

Description

이동통신 시스템에서 멀티 미디어 방송 서비스를 수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RECEIVING MULTIMEDIA BROADCAST MULTICAST SERVICE IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에서 멀티 미디어 방송 서비스(Multimedia Broadcast Multicast Service, MBMS)를 수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다.

근래에는 차세대 이동통신 시스템 중 하나로 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution) 시스템에 대한 규격 작업이 진행 중이다. 상기 LTE 시스템은 현재 제공되고 있는 데이터 전송률보다 높은 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이며 현재 규격화가 거의 완료되었다.

이동 통신 시스템에서 방송 서비스를 제공하는 방법으로 MBMS(Multimedia Broadcast Mulitcast Service)라는 기법이 사용된다. MBMS는 멀티 미디어와 같은 컨텐츠를 불특정 다수의 단말들에게 효율적으로 제공하는 기법으로, MBMS 서비스가 제공되는 경우, 단말이 기지국 등에게 보고하지 않고 능동적으로 서비스가 제공되는 주파수를 식별해서 서비스를 받는 것도 가능하다.

이때, 단말이 자신이 관심을 가지고 있는 서비스가 제공되는 주파수 혹은 셀을 식별하는 구체적인 방법과 절차가 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 단말이 자신이 관심을 가지고 있는 서비스가 제공되는 주파수 혹은 셀을 식별하는 방법 및 절차를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시 예는 통신 시스템에서 단말의 방법에 있어서, 제1 셀로부터 RAR(random access response) 윈도우의 기간을 지시하는 RAR 윈도우 크기를 포함하는 시스템 정보를 수신하는 단계, 상기 제1 셀로부터 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 전송의 최대 수를 포함하는 제어 정보를 수신하는 단계, 상기 제2 셀에서 상기 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계 및 상기 RAR 윈도우 크기에 기반하여 RAR을 수신하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 실시 예는 통신 시스템의 단말에 있어서, 송수신부 및 상기 송수신부와 연결되고, 제1 셀로부터 RAR(random access response) 윈도우의 기간을 지시하는 RAR 윈도우 크기를 포함하는 시스템 정보를 수신하며, 상기 제1 셀로부터 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 전송의 최대 수를 포함하는 제어 정보를 수신하고, 상기 제2 셀에서 상기 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하고, 상기 RAR 윈도우 크기에 기반하여 RAR을 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 단말을 제공한다.

또한, 본 발명의 실시 예는 통신 시스템에서 기지국의 방법에 있어서, 제1 셀에서 RAR(random access response) 윈도우의 기간을 지시하는 RAR 윈도우 크기를 포함하는 시스템 정보를 전송하는 단계, 상기 제1 셀에서 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 전송의 최대 수를 포함하는 제어 정보를 전송하는 단계; 및 상기 제2 셀에서 상기 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하는 단계를 포함하고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블은 상기 프리앰블 전송의 최대 수에 기반하여 전송되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 실시 예는 통신 시스템의 기지국에 있어서, 송수신부 및 상기 송수신부와 연결되고, 제1 셀에서 RAR(random access response) 윈도우의 기간을 지시하는 RAR 윈도우 크기를 포함하는 시스템 정보를 전송하며, 상기 제1 셀에서 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 전송의 최대 수를 포함하는 제어 정보를 전송하고, 상기 제2 셀에서 상기 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하며, 상기 랜덤 액세스 프리앰블은 상기 프리앰블 전송의 최대 수에 기반하여 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국을 제공한다.

본 발명에 따르면, 관심을 가지고 있는 MBMS(Multimedia Broadcast Mulitcast Service) 서비스가 시작되는 시점에 맞춰 단말이 적절한 주파수 혹은 셀을 선택함으로써 MBMS 서비스를 효율적으로 수신할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 MBMS(Multimedia Broadcast Mulitcast Service)를 설명한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 MBMS 서비스의 서비스 시작 시간과 SAI(Service Area ID)를 고려하여 MBMS 주파수의 셀 재선택 우선 순위를 조정하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 혼잡 발생으로 인해 일 대 일 베어러가 해제된 단말이 베어러 재설정 시도 여부를 판단하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 MBMS 수신에 관심 없는 단말이 MBMS가 제공되는 셀에 대한 셀 재선택 우선 순위를 조정하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 MBMS 수신에 관심이 있는 단말이 접근 통보 메시지 전송 여부를 판단하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 캐리어 집적을 설명한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 서빙 셀이 설정된 단말이 랜덤 액세스를 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치를 나타내는 도면이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다. 이하 본 발명을 설명하기 앞서 LTE 시스템 및 캐리어 집적에 대해서 간략하게 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(105, 110, 115, 120)과 MME (125, Mobility Management Entity) 및 S-GW(130, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(135)은 ENB(105 ~ 120) 및 S-GW(130)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 1에서 ENB(105 ~ 120)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(135)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(105 ~ 120)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(125)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.

도 2는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol 205, 240), RLC(Radio Link Control 210, 235), MAC (Medium Access Control 215,230)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(205, 240)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(210, 235)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. MAC(215,230)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(220, 225)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.

MBMS에 대해서 간략히 설명하면 다음과 같다.

MBMS 서버(305)에서는 MBMS 서비스 데이터가 발생하고, 발생한 MBMS 서비스 데이터는 MBMS 전송에 참여하는 모든 ENB들(310, 315, 320, 325, 330)에게 전송된다. ENB들은 MBMS 서버로부터 수신한 데이터를 저장해두었다가, 약속된 시점에 동시에 전송한다. 동시에 전송된 데이터들은 동일한 신호이므로 신호 세기가 상호 증폭되는 효과가 나타나며 ENB들의 수신 영역에 위치한 단말들은 여러 ENB들에서 동시에 전송되는 신호를 수신함으로써 하나의 ENB가 전송하는 신호만 수신하는 것에 비해서 훨씬 높은 수신 품질을 향유할 수 있다. 위에 기술한 바와 같이 ENB들이 동일한 신호를 전송하기 위해서는 몇 가지 조건이 전제되어야 한다.

첫째, ENB들이 동일한 데이터를 수신 하여야 하고, 둘째, ENB들이 동일한 데이터로부터 동일한 데이터를 생성해야 하며, 마지막으로, 동일한 데이터를 동일한 전송 자원을 사용해서 동시에 전송하여야 한다.

따라서 인접한 기지국들은 서로 동일한 MBMS 서비스를 송출하며, 소정의 MBMS 서비스는 소정의 지역에서만 제공될 가능성이 있다. 임의의 MBMS 서비스가 제공되는 지역 (혹은 셀의 집합, 혹은 주파수의 집합)을 MBMS 서비스의 서비스 지역 (Service Area)라 한다.

MBMS 서비스를 수신하고자 하는 아이들 모드 단말은 MBMS 서비스가 제공되는 주파수에 캠프 온 하는 것이 바람직하다. 단말이 MBMS 주파수가 아닌 다른 주파수에 캠프 온해 있을 경우, 단말은 서빙 주파수에서 페이징 채널을 감시하고 MBMS 주파수에서는 MBMS 서비스를 수신하여야 하기 때문이다.

MBMS 서비스를 수신하고자 하는, 혹은 MBMS 서비스를 수신 중이 아이들 모드 단말 (이하 MBMS 관심 단말)을 MBMS 서비스가 제공되는 주파수 (이하 MBMS 주파수)에 두기 위해서 MBMS 관심 단말은 MBMS 주파수의 셀 재선택 우선 순위를 임의로 조정할 수 있다. 이와 관련된 단말 동작을 도 4에 도시하였다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 MBMS 서비스의 서비스 시작 시간과 SAI(Service Area ID)를 고려하여 MBMS 주파수의 셀 재선택 우선 순위를 조정하는 방법을 나타내는 순서도이다.

먼저, 405 단계에서 단말은, MBMS 서비스와 관련된 각종 정보를 담고 있는 서비스 가이드 정보를 획득하고, 자신이 관심 있는 MBMS 서비스와 관련된 정보를 인지한다. 서비스 가이드 정보는, 예를 들어, MBMS 서비스 제공자, MBMS 서버 혹은 사업자가 제공하는 것으로, MBMS 서비스 별로 아래와 같은 정보를 수납할 수 있다.

- SAI (Service Area ID): 해당 MBMS 서비스가 제공되는 지역의 식별자. SAI는 셀의 시스템 정보로도 제공될 수 있고, 단말은 관심 MBMS 서비스의 SAI와 셀의 시스템 정보에서 방송되는 SAI가 일치하면 해당 셀에서 (혹은 해당 주파수에서) 해당 MBMS 서비스가 제공되는 것으로 판단

- 주파수: 해당 MBMS 서비스가 제공될 주파수

- 서비스 시작 시간: 서비스가 개시될 시간

그 후, 410 단계에서 단말은 관심 MBMS 서비스가 현재 진행 중인지 여부를 판단한다. 관심 MBMS 서비스가 진행 중인 경우, 즉, 현재 시간이 서비스 시작 시간 이후인 경우에는 420 단계로 진행한다. 관심 MBMS 서비스가 시작 전인 경우, 즉, 현재 시간이 서비스 시작 시간 이전인 경우에는 415 단계로 진행한다. 415 단계에서 단말은 관심 MBMS 서비스의 시작 시간까지 대기한 후, 시작 시간이 되면 혹은 시작 시간이 되기 직전에 420 단계로 진행한다.

420 단계에서 단말은 현재 서빙 셀에서 SAI(Service Area ID) 정보가 방송되는지 여부를 판단한다. SAI 정보가 방송되지 않는다고 판단하는 경우, 425 단계로 진행하고, SAI 정보가 방송된다고 판단하는 경우, 430 단계로 진행한다.

SAI 정보는 셀의 소정의 시스템 정보 블록 (System Information Block, 이하 SIB)을 통해 제공될 수 있으며, 현재 셀의 SAI 및 주변 주파수의 SAI 들을 지시할 수 있다. 일반적으로 SAI는 주파수 단위로 제공되는 것이므로, 서빙 셀의 SAI란 서빙 주파수의 SAI와 동일한 의미를 가진다. 예를 들어, 임의의 서빙 셀 (주파수 f1)과 주변 주파수 f2, f3, f4가 존재하고 f1 과 f2에서 MBMS 서비스가 제공된다면, 소정의 SIB를 통해 서빙 셀의 SAI 및 f2의 SAI가 방송될 수 있다.

SAI 정보가 제공되는 SIB를 SIB X라 할 때, 단말은 서빙 셀의 SIB X를 검사하여 SAI 정보가 방송되는지 여부를 판단할 수 있다. 이때, 단말이 서빙 셀의 SIB X에서 SAI 정보가 제공된다고 판단하는 경우, 단말은 430 단계로 진행한다. 단말이 서빙 셀의 SIB X에서 SAI 정보가 제공되지 않는다고 판단하는 경우, 혹은 SAI 정보가 제공되는 SIB X 자체가 제공되지 않는 경우에 단말은 425 단계로 진행한다.

망에서 SAI 정보를 제공하는 이유는 단말의 관심 MBMS 서비스가 현재 지역에서 제공되는지 여부를 판단할 수 있도록 하는 것이다. 예를 들어, 단말의 관심 MBMS 서비스가 수도권에서 제공될 때, 단말이 수도권이 아닌 지역에 위치하고 있다면 해당 지역에서는 관심 MBMS 서비스에 대한 SAI를 방송하지 않는다. 따라서 단말은 관심 MBMS 서비스에 대한 SAI 제공 여부를 고려하여 현재 지역에서 관심 MBMS 서비스 제공 여부를 판단하고, 관심 MBMS 서비스가 제공되지 않는 지역이라면 MBMS 서비스를 수신하기 위한 부가적인 동작, 예를 들어, 셀 재선택 우선 순위 조정 같은 것을 수행하지 않도록 하는 것이다.

기지국의 릴리즈에 따라 SAI 정보는 제공될 수도 있고 제공되지 않을 수도 있다. 기지국이 REL-10 혹은 그 이전 릴리즈 기지국이라면, 상기 SAI 정보와 관련된 동작이 구현되지 않기 때문에 기지국은 SAI 정보를 방송하지 않는다. 다시 말해서 SIB X를 방송하지 않는 것이다. 기지국이 REL-11 혹은 그 이후 릴리즈의 기지국이라면 SAI 정보를 방송할 수 있다. 다시 말해, 서빙 셀에서 SAI 정보를 제공하지 않는 경우에는 SAI를 기준으로 현재 지역에서 MBMS 서비스가 제공되는지 여부를 판단할 수 없다. 이때, 단말은 현재 지역에서 관심 MBMS 서비스의 주파수가 존재하는 경우에는 해당 지역에서 MBMS 서비스가 제공되는 것으로 일단 가정하고 후속 동작을 수행한다.

즉, 단말은 425 단계에서 관심 MBMS 서비스의 주파수가 존재한다고 판단하는 경우, 429 단계로 진행하여 주파수의 셀 재선택 우선 순위를 가장 높은 값으로 조정한다. 단말은 관심 MBMS 서비스의 주파수의 셀을 재선택한 후 소정의 기간 동안 관심 MBMS 서비스가 제공되지 않으면, 셀 재선택 우선 순위를 원래의 값으로 복원할 수 있다. 단말이 425 단계에서 관심 MBMS 서비스의 주파수가 존재하지 않는다고 판단하는 경우, 단말은 427 단계로 진행해서 서빙 셀이 변경되거나 시스템 정보고 변경되거나 시스템 정보를 재획득할 때까지 대기한다.

관심 MBMS 서비스의 주파수가 존재한다는 것은 서빙 주파수 혹은 주변 주파수가 관심 MBMS 서비스의 주파수인 것을 의미한다. 주변 주파수는 서빙 셀의 소정의 시스템 정보를 통해 방송된다.

셀 재선택 우선순위란, 주파수 별로 할당되는 우선 순위로 단말은 셀 재선택 시 우선 순위가 높은 주파수의 셀을 우선적으로 고려한다. 예컨대, 우선 순위가 가장 높은 주파수의 채널 품질이 가장 좋은 셀의 채널 품질이 소정의 기준 이상이라면, 다른 주파수의 셀의 채널 품질이 더 양호하다 하더라도, 상기 가장 높은 우선 순위 주파수의 셀을 재선택할 수 있다. 셀 재선택 우선 순위는 시스템 정보로 제공될 수도 있고, 단말의 RRC 연결이 해제될 때 기지국이 단말에게 전용 RRC 메시지 (dedicate RRC message)로 알려줄 수도 있다.

420 단계에서 단말이 SAI 정보가 방송된다고 판단하는 경우, 단말은 430 단계로 진행한다. 430 단계에서 단말은 SAI 관련 정보에 관심 MBMS 서비스의 SAI와 매치되는 SAI가 있는지 여부를 판단한다. 단말이 관심 MBMS 서비스의 SAI와 매치되는 SAI가 있다고 판단하는 경우 435 단계로 진행하고, 관심 MBMS 서비스의 SAI와 매치되는 SAI가 없다고 판단하는 경우 437 단계로 진행한다.

435 단계에서 단말은 관심 MBMS 서비스의 SAI와 매치되는 SAI(이하 관심 SAI)의 주파수의 셀 재선택 우선 순위를 가장 높은 값으로 조정한다. 서빙 셀의 SAI가 관심 SAI라면 관심 SAI 주파수는 서빙 주파수이고, 주변 주파수의 SAI가 관심 SAI라면 관심 SAI 주파수는 해당 주변 주파수이다. 단말은 상기 관심 SAI 주파수의 셀을 재선택한 후 소정의 기간 동안 관심 MBMS 서비스가 제공되지 않으면 셀 재선택 우선 순위를 원래의 값으로 복원한다. 또한 단말은 437 단계로 진행해서 서빙 셀이 변경되거나 시스템 정보고 변경되거나 시스템 정보를 재획득할 때까지 대기한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 혼잡 발생으로 인해 일 대 일 베어러가 해제된 단말이 베어러 재설정 시도 여부를 판단하는 방법을 나타내는 도면이다.

아이들 모드의 단말은 임의의 이유로 연결 모드로 천이할 수 있다. 이때, 단말이 연결 모드로 천이한 후에도 MBMS 서비스를 수신하기 위해서는 기지국에게 필요한 정보를 제공하여야 한다. 본 발명에서는 특히 아래 정보(이하 MBMS 서비스 관련 정보)를 기지국에게 제공할 수 있다.

- 관심 MBMS 서비스가 제공되는 주파수

- MBMS 서비스와 일대일 서비스 (unicast service)사이의 우선 순위를 지시하는 정보

- 주파수 별로 현재 MBMS 서비스를 수신하는 중인지 지시하는 (indicating) 정보

- 단말이 수신하는 혹은 수신하고자 하는 MBMS 서비스들의 data rate의 총합

기지국은 이러한 정보를 이용해서 단말을 적절한 주파수로 핸드 오버 시킴으로써 단말이 MBMS 서비스를 수신할 수 있도록 한다. 셀의 입장에서 MBMS 서비스를 제공하는 경우 일 대 일 서비스 제공에 제약이 발생할 수 있다. 한정된 무선 자원 중 일부를 MBMS 서비스 용으로 사용함으로써 일 대 일 서비스에 제공할 무선 자원이 감소하고 이에 따라 셀 혼잡 상황이 발생할 가능성이 높아지는 것이다. 셀 혼잡 상황을 상당수 단말에 대해서 일 대 일 서비스의 QoS를 충족시키지 못하는 상황으로 정의한다면, 기지국 입장에서는 문제가 발생한 단말을 다른 셀로 핸드 오버 시키는 것을 고려할 수 있다.

기지국이 MBMS 서비스에 관심이 있는 단말을 다른 셀로 핸드 오버 시킴에 있어서, 임의의 단말이 일 대 일 서비스 수신 보다 MBMS 서비스 수신을 보다 중요시한다면, 이러한 단말에 대해서는 핸드 오버 시키는 것보다 일 대 일 서비스 베어러를 해제하는 것이 보다 바람직한 접근 방식이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기지국이 이런 동작을 수행할 수 있도록 MBMS 서비스와 일 대 일 서비스 사이의 우선 순위를 단말이 보고할 수 있다. 또한, 단말이 현재 MBMS 서비스를 수신 중인지 MBMS 서비스 수신에 관심만 있는 것인지를 구별함으로써, 즉 주파수 별로 현재 MBMS 서비스를 수신하는 중인지를 보고함으로써 기지국이 무선 자원 관리를 보다 효율적으로 수행할 수 있도록 할 수 있다.

대안으로, 관심 MBMS 서비스 제공 주파수를 보고함에 있어서 관심 MBMS 서비스의 시작 시간을 고려하는 방법도 가능하다. 즉, 단말은 아래와 같이 관심 MBMS 서비스 제공 주파수 정보를 설정할 수 있다.

먼저 단말은 연결 모드로 천이하는 시점에 관심 MBMS 서비스의 시작 시간이 이미 지나갔거나 곧 지나갈 예정인 경우에만 관심 MBMS 서비스가 제공되는 주파수를 보고한다. 이 경우, 보고된 주파수에서는 단말이 MBMS 서비스를 수신 중이거나 곧 수신할 가능성이 높기 때문에 MBMS 서비스 수신 여부를 따로 보고할 필요가 없다.

셀 혼잡으로 인해서 기지국이 MBMS 서비스를 수신 중인 단말의 일 대 일 베어러를 해제하였을 경우, 단말은 일 대 일 베어러를 복원하기 위한 시도를 자제하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 기지국이 단말에게 베어러 해제를 지시하는 제어 메시지를 전송할 때 베어러 해제의 이유가 MBMS 서비스에 의한 셀 혼잡인지 여부를 알려주고, 단말은 이러한 정보를 참조하여서 해제된 일 대 일 베어러 재수립 절차를 제어한다.

도 5를 참조하여 설명하면, 먼저, 단말은 505 단계에서 RRC 연결 설정 절차를 개시한다. RRC 연결 설정 절차는 단말이 기지국으로 RRC 연결 요청 (RRC CONNECTION REQUEST) 메시지를 전송하고, 기지국이 단말에게 RRC 연결 설정(RRC CONNECTION SETUP) 메시지를 전송하며, 단말이 기지국에게 RRC 연결 설정 완료 (RRC CONNECTION SETUP COMPLETE) 메시지를 전송하는 단계로 구성된다.

통상 RRC 연결 설정 절차는 RRC의 상위 계층에서 연결 설정을 요청함으로써 개시된다. 상위 계층은 위치 등록 과정 (Tracking Area Update, TAU)을 수행하거나, 일 대 일 베어러를 설정하기 위해서 RRC 연결 설정을 요청할 수 있다. RRC 연결 설정이 완료된 후 상위 계층은 MME에게 TAU 메시지를 전송하거나 베어러 설정을 요청하는 메시지를 전송한다.

510 단계에서 단말은 RRC 연결 설정 완료 메시지에 MBMS 서비스 관련 정보를 수납해서 전송한다. 단말은 관심 MBMS 서비스의 시작 시간이 이미 경과했거나 곧 경과할 것이라면, 관심 MBMS 서비스가 제공될 주파수 정보를 MBMS 서비스 관련 정보에 포함시킨다. MBMS 서비스 관련 정보 중, ‘단말이 수신하는 혹은 수신하고자 하는 MBMS 서비스들의 데이터 레이트(data rate)의 총합’은 기지국이 단말에게 일 대 일 서비스를 제공함에 있어서, 일 대 일 서비스 데이터 레이트의 총합이 단말의 처리 능력을 초과하지 않도록 하기 위해서 필요한 정보이다.

RRC 연결을 설정한 단말은 이 후 기지국과 통상적인 동작, 즉, 수립된 베어러를 통해 일 대 일 서비스를 제공 받고, 기지국의 지시에 따라 측정을 수행하고, 기지국의 지시에 따라 핸드 오버를 수행하는 등의 동작을 수행한다. 전술한 바와 같이 단말의 서빙 셀에 셀 혼잡이 발생할 경우 기지국은 MBMS 서비스를 일 대 일 서비스보다 우선하는 단말의 일 대 일 서비스 베어러를 해제할 수 있다. 이때, 기지국은 베어러를 해제하는 제어 메시지에 지시자를 포함시켜 단말에 알릴 수 있다. 그 후, 515 단계에서 단말은 무선 데이터 베어러를 해제하는 제어 메시지를 수신한다. 이 제어 메시지는 예를 들어 RRC 연결 재설정 (RRC CONNECTION RECONFIGURATION) 메시지일 수 있다. 무선 데이터 베어러 해제는 셀 혼잡에 의한 것일 수도 있고 일상적인 무선 자원 관리의 결과일 수도 있다.

520 단계에서 단말은 상기 제어 메시지에 지시자 1이 포함되어 있는지 검사한다. 포함되어 있지 않다면 525 단계로 진행하고 포함되어 있다면 530 단계로 진행한다.

525 단계에서 RRC 장치는 상기 제어 메시지에 ‘전체 재설정 (full configuration)’ 지시자가 포함되어 있는지 검사해서, 포함되어 있지 않다면 아래 정보를 상위 계층에게 전달한다.

- DRB가 해제되었다는 사실

- 해제된 DRB와 연결된 상위 계층 베어러 (Enhanced Packet System bearer, EPS bearer)의 식별자

전체 재설정 지시자란, 기지국이 단말에게 아래 동작을 수행할 것을 지시하는 지시자이다.

- 현재 설정되어 있는 DRB를 모두 해제하고, 제어 메시지에 수납되어 있는 설정 정보에 따라서 DRB를 재설정

*이러한 전체 재설정 동작이 필요한 이유는, 예를 들어, 단말이 더 낮은 릴리즈의 기지국으로 핸드 오버했을 때, 새로운 기지국이 단말의 현재 DRB 설정을 이해할 수 없을 수도 있기 때문이다.

전체 재설정 지시자가 포함되어 있는 경우, 단말은 해제된 베어러 중 제어 메시지에 재설정 정보가 포함되어 있지 않은 베어러에 대해서만 상기 정보를 상위 계층에게 통보한다. 해제된 베어러에 대한 재설정 정보가 상기 제어 메시지에 포함되어 있다면, 상기 정보를 상위 계층에게 통보하지 않는다.

상위 계층은 일 대 일 서비스를 제공하는 임의의 EPS 베어러에 대한 DRB가 해제되었다는 것을 인지하면, 사용자의 선호에 따라 상기 EPS 베어러의 재설정을 요청하거나 EPS 베어러의 해제를 요청하는 절차를 개시할 수 있다.

530 단계에서 단말은 아래 조건이 성립하는 경우에만 DRB가 해제된 EPS 베어러의 재설정을 시도한다.

- 현재 셀의 혼잡 상황이 해소됨.

- 일 대 일 서비스 수신을 MBMS 서비스 수신 보다 우선하도록 선호도가 변경됨.

현재 셀의 혼잡 상황 해소 여부는 소정의 SIB를 통해 단말 들에게 방송될 수 있다. 예를 들어, SIB 2의 ACB(Access Class Baring, 자세한 사항은 36.331 참조) 정보가 방송되면 셀의 혼잡 상황이 지속되는 것으로 판단하고, ACB가 더 이상 방송되지 않으면 셀의 혼잡 상황이 해소된 것으로 판단할 수 있다.

530 단계로 진행한 단말은 향후 새로운 EPS 베어러의 설정 여부를 판단함에 있어서도 현재 셀의 혼잡 상황과 일 대 일 서비스와 MBMS 서비스 사이의 선호도를 고려할 수 있다. 즉, 단말이 MBMS 서비스 수신에 우선 순위를 둔다면, 셀이 혼잡한 상황에서는 EPS 베어러 설정 요청 절차를 개시하지 않는다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 MBMS 수신에 관심 없는 단말이 MBMS가 제공되는 셀에 대한 셀 재선택 우선 순위를 조정하는 방법을 나타내는 순서도이다.

MBMS 서비스 수신에 관심이 없는 단말이 임의의 셀에 캠프 온 함에 있어서 만약 상기 셀이 혼잡한 상황이고 MBMS 서비스를 제공하는 셀이라면, 상기 셀에는 캠프 온하지 않는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에 따르면 단말이 MBMS 서비스 수신에 관심이 없을 경우, 상기 셀의 주파수의 셀 재선택 우선 순위를 자율적으로 조정해서 상기 셀에 캠프 온 할 확률을 낮춘다.

도 6을 참조하여 설명하면, 먼저, 605 단계에 MBMS 서비스 수신에 관심없는 단말은 셀 재선택 과정을 개시한다. 셀 재선택 과정은 서빙 셀의 채널 품질과 주변 셀의 채널 품질을 비교해서 일정 조건이 충족되는 주변 셀에 캠프 온 할지 여부를 판단하는 과정이다. 단말은 채널 품질이 소정의 조건을 만족시키고 접근이 금지되지 않은 셀을 발견하면 610 단계로 진행하여 그 셀에 캠프 온(camp on) 한다. 그 후, 단말은 새로운 셀에서 시스템 정보를 수신하여 새로운 셀에서 통신을 수행하기 위해서 필요한 정보들을 취득한다. 그리고 새로운 셀의 페이징 채널을 감시한다.

615 단계에서 단말은 수신한 시스템 정보를 검사해서 셀에 혼잡이 발생했는지 판단한다. 예를 들어, ACB 정보가 방송되면 셀에 혼잡이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 셀이 혼잡하지 않다고 판단하는 경우, 단말은 625 단계로 진행해서 현재 서빙 주파수의 셀 재선택 우선 순위를 조정하지 않고 그대로 유지한다.

단말이 615 단계에서 셀이 혼잡하다고 판단하는 경우, 단말은 620 단계로 진행해서 셀에서 MBMS 관련 시스템 정보가 방송되는지 여부를 검사한다. MBMS 관련 시스템 정보로는, MBMS 서비스를 수신하기 위해서 필요한 채널과 관련된 정보, 즉 MCCH (MBMS Control Channel)의 구성 정보 같은 것이 있을 수 있다. 혹은 SAI 관련 정보가 될 수도 있다.

단말이 620 단계에서 MBMS 관련 시스템 정보가 방송된다고 판단하는 경우, 셀에서 MBMS 서비스가 제공되고 있으며, 셀이 혼잡하다는 사실을 알 수 있다. 이때, 단말은 630 단계로 진행하여, 현재 주파수, 즉, 서빙 주파수의 셀 재선택 우선 순위를 소정의 기간 동안 소정의 값으로 변경한다. 소정의 값은 예를 들어 가장 낮은 값이 될 수 있다. 소정의 기간은 미리 정해진 충분히 긴 값, 예를 들어, 300 초 같은 값이 될 수 있다. 이렇게 셀 재선택 우선 순위를 조정함으로써, 소정의 기간 동안 단말이 상기 주파수의 셀에 캠프 온할 확률을 현저하게 감소시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 MBMS 수신에 관심이 있는 단말이 접근 통보 메시지 전송 여부를 판단하는 방법을 나타내는 순서도이다.

CSG (Closed Subscribe Group)의 멤버인 단말은 자신의 CSG 셀에 접근하면 상기 CSG 셀로 핸드 오버하기 위해서 기지국에게 접근 통보 메시지 (Proximity Indication)라는 제어 메시지를 생성해서 전송한다. 제어 메시지에는 단말의 CSG 셀의 주파수 정보가 포함되며, 기지국은 단말에게 주파수에 대한 측정을 설정해서 상기 단말을 CSG 셀로 핸드 오버 시키는 과정을 개시할 수 있다.

CSG 멤버 단말이 MBMS 서비스를 수신 중이거나 MBMS 서비스 수신을 원하는 경우, 단말이 CSG 셀로 핸드 오버되면 MBMS 서비스 수신이 불가능해 질 수 있다. 따라서 MBMS 서비스 수신을 일 대 일 서비스 수신에 우선하는 단말은 자신이 멤버인 CSG 셀에 접근하더라도 CSG 셀로 이동하기 위한 절차를 개시하지 않는 것이 바람직하다. 도 7을 참조하여 단말의 동작을 설명하도록 한다.

먼저, 705 단계에서 단말은 자신의 CSG 셀 영역에 접근하고 있다는 것을 인지한다. 예를 들어, 단말은 자신의 CSG 셀과 중첩된 마크로 셀의 식별자를 기억해 두고, 마크로 셀에 진입하면 자신의 CSG 셀 영역에 접근한 것으로 판단할 수 있다. 혹은 CSG 셀의 RF 지문 정보 (주변 셀들의 채널 품질 정보 등)를 이용해서 자신의 CSG 셀 영역 접근 여부를 판단할 수도 있다.

그 후, 710 단계에서 단말은 MBMS 서비스 수신에 관심이 있는지 여부를 판단하여, 관심이 없다고 판단하는 경우 715 단계로 진행하고, 관심이 있다고 판단하는 경우 720 단계로 진행한다.

715 단계에서 단말은 접근 통보 메시지가 설정되어 있는지 여부를 검사하여, 설정되어 있는 경우, 723 단계로 진행해서 자신의 CSG 셀로 이동하기 위한 절차, 예를 들어, 접근 통보 메시지를 생성해서 기지국으로 전송하는 절차를 개시한다. 접근 통보 메시지가 설정되어 있지 않은 경우, 단말은 725 단계로 진행한다.

접근 통보 메시지 설정 여부는 기지국이 단말에게 지시한다. 예를 들어, 단말이 RRC 연결 설정을 하는 과정에서 혹은 RRC 연결이 설정된 후에 기지국이 단말에게 접근 통보 메시지가 설정되었음을 지시하면, 해당 셀에서는 접근 통보 메시지가 설정된 것이다. 기지국이 단말에게 접근 통보 메시지가 설정되었음을 명시적으로 지시하지 않는다면 해당 셀에서는 접근 통보 메시지가 설정되지 않은 것이다. 상기와 같이 동작하는 이유는 기지국의 릴리즈에 따라서 접근 통보 메시지를 지원할 수도 있고 하지 않을 수도 있기 때문에, 접근 통보 메시지를 지원하지 않는 기지국에게 접근 통보 메시지를 전송하는 것을 방지하기 위해서이다.

720 단계에서 단말은 MBMS 서비스 수신을 일 대 일 서비스 수신에 우선하는지 여부를 판단한다. 혹은 이번 RRC 연결 설정 시 혹은 그 이 후 MBMS 서비스 수신을 일 대 일 서비스 수신에 우선한다는 정보를 보고한 적이 있으며, 그 이 후에 상기 선호가 변경되었다는 정보를 보고한 적이 없는지 여부를 판단한다. 단말이 MBMS 서비스 수신을 일 대 일 서비스 수신에 우선하지 않는다고 판단하는 경우, 단말은 715 단계로 진행한다.

단말이 MBMS 서비스 수신을 일 대 일 서비스 수신에 우선한다고 판단하는 경우, 단말은 CSG 셀로 이동하지 않기 위해서 725 단계로 진행한다.

725 단계에서 단말은 아래 조건이 성립할 때까지 CSG 셀로 이동하기 위한 절차를 중지한다.

- 단말이 CSG 셀 영역에 머물러 있으며, 접근 통보 메시지 보고가 설정되어 있으며, MBMS 서비스 수신 보다 일 대 일 서비스 수신으로 우선 순위가 변경됨.

단말의 전송 속도를 증가시키기 위해서 하나의 단말에 여러 개의 서빙 셀을 집적하는 carrier aggregation이라는 기법이 도입되었다. 도 8에 캐리어 집적에 대해서 간단히 설명한다.

도 8은 캐리어 집적을 설명한 도면이다.

도 8를 참조하면, 하나의 기지국에서는 일반적으로 여러 주파수 대역에 걸쳐서 다중 캐리어들이 송출되고 수신된다. 예를 들어 기지국(805)에서 순방향 중심 주파수가 f1인 캐리어(815)와 순방향 중심 주파수가 f3(810)인 캐리어가 송출될 때, 종래에는 하나의 단말이 상기 두 개의 캐리어 중 하나의 캐리어를 이용해서 데이터를 송수신하였다. 그러나 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말은 동시에 여러 개의 캐리어로부터 데이터를 송수신할 수 있다. 기지국(805)은 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말(830)에 대해서는 상황에 따라 더 많은 캐리어를 할당함으로써 상기 단말(830)의 전송 속도를 높일 수 있다. 상기와 같이 하나의 기지국에서 송출되고 수신되는 순방향 캐리어와 역방향 캐리어들을 집적하는 것을 캐리어 집적이라고 한다.

아래에 본 발명에서 빈번하게 사용될 용어들에 대해서 설명한다.

전통적인 의미로 하나의 기지국에서 송출되고 수신되는 하나의 순방향 캐리어와 하나의 역방향 캐리어가 하나의 셀을 구성한다고 할 때, 캐리어 집적이란 단말이 동시에 여러 개의 셀을 통해서 데이터를 송수신하는 것으로 이해될 수도 있을 것이다. 이를 통해 최대 전송 속도는 집적되는 캐리어의 수에 비례해서 증가된다.

이하 본 발명을 설명함에 있어서 단말이 임의의 순방향 캐리어를 통해 데이터를 수신하거나 임의의 역방향 캐리어를 통해 데이터를 전송한다는 것은 상기 캐리어를 특징짓는 중심 주파수와 주파수 대역에 대응되는 셀에서 제공하는 제어 채널과 데이터 채널을 이용해서 데이터를 송수신한다는 것과 동일한 의미를 가진다. 본 발명에서는 특히 캐리어 집적을 다수의 서빙 셀이 설정된다는 것으로 표현할 것이며, 프라이머리 서빙 셀(이하 PCell)과 세컨더리 서빙 셀(이하 SCell), 혹은 활성화된 서빙 셀 등의 용어를 사용할 것이다. 상기 용어들은 LTE 이동 통신 시스템에서 사용되는 그대로의 의미를 가지며, 자세한 내용은 TS 36.331과 TS 36.321 등에서 찾아 볼 수 있다. 본 발명에서는 또한 timeAlignmentTimer, Activation/Deactivation MAC Control Element, C-RNTI MAC CE 등의 용어를 사용하며, 이 들에 대한 보다 자세한 설명은 TS 36.321에서 찾아 볼 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 서빙 셀이 설정된 단말이 랜덤 액세스를 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.

하나 이상의 서빙 셀이 설정되어 있는 단말이 랜덤 액세스 과정을 수행함에 있어서 PCell에서 프리앰블을 전송하거나 SCell에서 프리앰블을 전송할 수 있다. 랜덤 액세스 과정은 여러 가지 이유로 개시될 수 있는데, 대개의 경우 단말은 PCell에서 프리앰블을 전송한다. 그러나 미리 정의된 소정의 경우, 예를 들어, 기지국이 단말에게 특정 SCell에서 프리앰블을 전송할 것을 지시하는 경우에는 SCell에서 프리앰블을 전송한다. 또한, 예를 들어, 기지국이 임의의 SCell의 역방향 전송 타이밍을 파악하고자 한다면 기지국은 상기 SCell에서 랜덤 액세스 과정을 수행할 것을 단말에게 지시할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 단말이 PCell에서 프리앰블을 전송하였는지 SCell에서 프리앰블을 전송하였는지에 따라서 랜덤 액세스 과정을 차별적으로 수행한다.

도 9를 참조하여 단말 동작을 설명한다.

먼저, 900 단계에서 단말은 랜덤 액세스 관련 정보를 취득한다. 랜덤 액세스 관련 정보로는 아래와 같은 것들이 있을 수 있다.

- 프리앰블 최대 전송 회수 (preambleTransMax): 단말이 랜덤 액세스 동작을 수행하면서 소정의 동작을 개시하기 전까지 전송할 수 있는 프리앰블의 최대 회수. 상기 소정의 동작으로 RRC 연결 재수립 동작 같은 것이 있을 수 있다. 기지국은 preambleTransMax를 적절한 값으로 설정함으로써, 프리앰블 전송이 무한히 반복되는 것을 방지한다.

- 랜덤 액세스 응답 윈도우 크기 (ra-ResponseWindowSize): 랜덤 액세스 응답 윈도우란 프리앰블을 전송한 단말이 랜덤 액세스 응답 (Random Access Response, 이하 RAR) 메시지를 수신하기 위해서 대기하는 최대 시구간이다. 랜덤 액세스 응답 윈도우가 종료될 때까지 유효한 랜덤 액세스 응답 메시지를 수신하지 못하면 단말은 프리앰블 재전송을 수행할 수 있다.

소정의 셀에서 RRC 연결을 설정한 후 핸드 오버를 수행하지 않은 단말이 랜덤 액세스 관련 정보를 획득하는 방법으로는 아래 두 가지 방법이 있다.

- 시스템 정보를 수신해서 획득하는 방법.

- 전용 RRC 제어 메시지를 통해 획득하는 방법. 상기 전용 RRC 제어 메시지는 예를 들어 SCell 설정을 지시하지만 핸드 오버를 명령하는 것은 아닌 RRC 연결 재설정 메시지 (RRC CONNECTION RECONFIGURATION)일 수 있다.

이하 본 발명에서는 첫 번째 방법을 통해 획득한 랜덤 액세스 관련 정보를 랜덤 액세스 관련 정보 1로, 두 번째 방법을 통해 획득한 랜덤 액세스 관련 정보를 랜덤 액세스 관련 정보 2로 명명한다. 즉, 한 단말은 임의의 시점에 아래와 같은 랜덤 액세스 관련 정보를 인지하고 있을 수 있다.

- 제 1 preambleTransMax, 제 1 ra-ResponseWindowSize

- 제 2 preambleTransMax, 제 2 ra-ResponseWindowSize

제 1 preambleTransMax와 제 1 ra-ResponseWindowSize는 PCell의 시스템 정보에서 획득한 것, 제 2 preambleTransMax와 제 2 ra-ResponseWindowSize는 소정의 전용 RRC 메시지 (dedicate RRC message)를 통해 주어진 정보이다.

905 단계에서 랜덤 액세스 과정이 트리거된다. 단말에 우선 순위가 높은 데이터가 발생하거나 기지국이 랜덤 액세스를 수행할 것을 지시하는 경우 등에 단말은 랜덤 액세스 과정을 트리거한다. 단말은 910 단계에서 소정의 서빙 셀에서 프리앰블을 전송하고, 915 단계에서 프리앰블이 전송된 서빙 셀이 PCell인지 SCell인지 검사한다. 이때, PCell이라면 920 단계로, SCell이라면 925 단계로 진행한다.

단말은 920 단계에서 제 1 preambleTransMax 및 제 1 ra-ResponseWindowSize를 적용해서 프리앰블 전송 및 재전송 과정을 제어하고, 925 단계에서 제 2 preambleTransMax 및 제 2 ra-ResponseWindowSize를 적용해서 프리앰블 전송 및 재전송 과정을 제어한다.

preambleTransMax 및 ra-ResponseWindowSize를 적용해서 프리앰블 전송 및 재전송 과정을 제어한다는 것은 아래와 같은 의미를 가진다.

단말은 프리앰블을 전송한 후 RAR 윈도우 동안 유효한 RAR 메시지가 수신되는지 여부를 감시한다. RAR 윈도우가 종료될 때까지 유효한 RAR 메시지가 수신되지 않으면 단말은 전송 출력을 소정의 값만큼 증가시킨 후 프리앰블을 재전송한다. 일반적인 경우라면 기지국이 언제가는 단말이 전송한 프리앰블을 수신하고 이에 대한 응답 메시지인 RAR 메시지를 전송할 것이다. 그러나 단말의 채널 상황이 극히 열악하거나 기지국에 랜덤 액세스 폭주가 발생하는 등의 이유로 기지국이 단말에게 RAR 메시지를 전송하지 못하는 경우도 있을 수 있다. 이 경우, 단말은 프리앰블의 전송 회수가 preambleTransMax에 도달하면 소정의 출구 동작, 예를 들어 프리앰블 전송을 중지하거나 RRC 연결을 재수립하는 동작을 수행한다. 프리앰블 전송 및 재전송 과정을 제어하는 것은 상기와 같이 preambleTransMax 및 ra-ResponseWindowSize를 적용해서 프리앰블 재전송 시점, 프리앰블 재전송 여부 등을 판단하는 것을 의미한다.

상기와 같이 925 단계에서 단말이 SCell에서 프리앰블을 전송하였을 때 제 2 랜덤 액세스 관련 정보를 적용하는 이유는, 단말이 SCell에서 시스템 정보를 획득하지 않고도 랜덤 액세스를 수행할 수 있도록 하기 위해서이다. 만약 단말이 SCell에서 시스템 정보를 획득해야 한다면, 단말이 SCell에서 데이터 송수신을 하기 전에 시스템 정보를 획득하여야 하므로 지연이 발생할 수 있다.

925 단계에서 제 2 preambleTransMax 및 제 2 ra-ResponseWindowSize를 적용하는 대신 제 2 preambleTransMax 및 제 1 ra-ResponseWindowSize를 적용해서 프리앰블 전송 및 재전송 과정을 제어할 수도 있다.

그 후, 단말은 930 단계로 진행하여, 프리앰블 전송 회수가 preambleTransMax에 도달하기 전에 랜덤 액세스 과정이 성공적으로 완료되었는지 검사한다. 프리앰블 전송 회수가 preambleTransMax에 도달하기 전에 랜덤 액세스 과정이 성공적으로 완료된 경우, 단말은 935 단계로 진행해서 과정을 종료한다. 프리앰블 전송 회수가 preambleTransMax에 도달하기 전에 랜덤 액세스 과정이 성공적으로 완료되지 않ㅇ느 경우, 단말은 940 단계로 진행하여 프리앰블이 PCell에서 전송되었는지 SCell에서 전송되었는지 여부를 검사한다. 프리앰블이 PCell에서 전송된 경우, 단말은 945 단계로 진행해서 RRC 연결 재수립 동작을 개시한다. 프리앰블이 SCell에서 전송된 경우, 단말은 950 단계로 진행해서 프리앰블 전송을 중지한다.

SCell에서 프리앰블을 전송했을 때 preambleTransMax는 해당 셀에 대해서 시그날링된 preambleTransMax 파라미터를 적용하되, RAR 윈도우의 크기는 PCell에 대해서 정의된 값, 즉 PCell의 시스템 정보를 통해 방송된 값을 사용하는 것이다. 이는 preambleTransMax는 프리앰블을 전송하는 셀의 상황이 반영되어 결정되는 것이 바람직하지만, 즉 프리앰블이 전송되는 셀에 따라서 그 값의 편차가 클 수 있지만, RAR 윈도우의 크기는 단말이 RAR 수신을 위해서 노력해야 하는 기간을 규정하는 파라미터로 셀 간의 편차가 그리 크지 않을 수 있기 때문이다.

단말은 상기 선택한 파라미터를 적용해서 프리앰블 전송과 RAR 수신 동작을 제어하고 preambleTransMax만큼 프리앰블을 전송하였음에도 불구하고 RAR을 수신하지 못하였다면, 혹은 랜덤 액세스 과정이 성공적으로 완료되지 않으면, 필요한 후속 동작을 수행한다. 상기 후속 동작 역시 단말이 프리앰블을 전송한 셀에 따라 다르게 정의한다. 단말이 PCell에서 프리앰블을 전송하였으며 preambleTransMax가 도달할 때까지 랜덤 액세스가 성공하지 않으면 단말은 현재 PCell과의 연결에 심각한 문제가 발생한 것으로 판단하고 945 단계에서 보는 것과 같이 RRC 연결 재수립 (RRC connection reestablishment) 절차를 개시한다. RRC 연결 재수립 절차에 대해서는 규격 36.331에 자세하게 기술되어 있다.

단말이 SCell에서 프리앰블을 전송하였으며 preambleTransmax가 도달할 때까지 랜덤 액세스가 성공하지 않으면 단말은 현재 SCell과의 연결에 심각한 문제가 발생한 것으로 판단한고 950 단계에서 보는 것과 같이 프리앰블 전송을 중지한다. 이 경우 단말이 RRC 연결 재수립 절차를 수행하지는 않는데, SCell과의 연결에 문제가 있더라도 PCell과의 연결에는 문제가 없기 때문이다. 참고로 PCell과의 연결에 문제가 있을 경우 SCell과의 연결에 문제가 없다 하더라도 정상적인 통신이 불가능하지만 그 반대의 경우에는 PCell을 통해 통신을 계속 수행할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치를 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 단말은 송수신부(1005), 제어부(1010), 다중화 및 역다중화부(1015), 제어 메시지 처리부/RRC 제어부(1030), 각 종 상위 계층 처리부(1020, 1025)를 포함한다.

상기 송수신부(1005)는 서빙 셀의 순방향 채널로 MBMS를 포함한 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신하고 역방향 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송한다. 다수의 서빙 셀이 설정된 경우, 송수신부(1005)는 상기 다수의 서빙 셀을 통한 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.

다중화 및 역다중화부(1015)는 상위 계층 처리부(1020, 1025)나 제어 메시지 처리부(1030)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(1005)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(1020, 1025)나 제어 메시지 처리부(1030)로 전달하는 역할을 한다.

제어 메시지 처리부(1030)는 RRC 계층 장치이며 기지국으로부터 수신된 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취한다. 예를 들어 기지국으로부터 시스템 정보를 수신하면 관련 정보를 제어부로 전달한다. 기지국으로부터 셀 재선택 우선 순위 정보를 수신해서 제어부로 전달한다.

상위 계층 처리부(1020, 1025)는 서비스 별로 구성될 수 있다. FTP(File Transfer Protocol)나 VoIP(Voice over Internet Protocol) 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 및 역다중화부(1015)로 전달하거나 상기 다중화 및 역다중화부(1015)로부터 전달된 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다. 상위 계층 처리부는 RLC 계층 장치, PDCP 계층 장치 그리고 IP 계층 장치 등으로 구성된다.

제어부(1010)는 송수신부(1005)를 통해 수신된 스케줄링 명령, 예를 들어 역방향 그랜트들을 확인하여 적절한 시점에 적절한 전송 자원으로 역방향 전송이 수행되도록 송수신부(1005)와 다중화 및 역다중화부(1015)를 제어한다. 제어부는 또한 도 4, 도 5, 도 6, 도 7, 도 9 등에서 제시한 동작을 수행한다. 즉 셀 재선택 우선 순위를 적절하게 조정하고 베어러 재설정 과정을 제어하고 랜덤 액세스 과정을 제어한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치를 나타내는 도면이다.

도 11을 참조하면, 송수신부 (1105), 제어부(1110), 다중화 및 역다중화부 (1120), 제어 메시지 처리부/RRC 제어부 (1135), 각 종 상위 계층 처리부 (1125, 1130), 스케줄러(1115)를 포함한다.

송수신부(1105)는 순방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송하고 역방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신한다. 다수의 캐리어가 설정된 경우, 송수신부(1105)는 상기 다수의 캐리어로 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.

다중화 및 역다중화부(1120)는 상위 계층 처리부(1125, 1130)나 제어 메시지 처리부(1135)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(1105)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(1125, 1130)나 제어 메시지 처리부(1135), 혹은 제어부 (1110)로 전달하는 역할을 한다. 제어 메시지 처리부(1135)는 단말이 전송한 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취하거나, 단말에게 전달할 제어 메시지를 생성해서 하위 계층으로 전달한다.

상위 계층 처리부(1125, 1130)는 베어러 별로 구성될 수 있으며 S-GW 혹은 또 다른 기지국에서 전달된 데이터를 RLC PDU로 구성해서 다중화 및 역다중화부(1120)로 전달하거나 다중화 및 역다중화부(1120)로부터 전달된 RLC PDU를 PDCP SDU로 구성해서 S-GW 혹은 다른 기지국으로 전달한다.

스케줄러는 단말의 버퍼 상태, 채널 상태 등을 고려해서 단말에게 적절한 시점에 전송 자원을 할당하고, 송수신부에게 단말이 전송한 신호를 처리하거나 단말에게 신호를 전송하도록 처리한다.

제어부는 도 4, 도 5, 도 6, 도 7, 도 9 등에서 제시한 기지국 동작과 관련된 각 종 제어 동작을 수행한다. 예컨대 단말에게 셀 재선택 우선 순위를 설정하고, 접근 통보 메시지 전송 여부를 설정하고 RAR 메시지를 RAR 윈도우 내에서 단말에게 전송하는 등의 동작을 수행한다.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (16)

1. 통신 시스템에서 단말의 방법에 있어서,
   제1 셀로부터 RAR(random access response) 윈도우의 기간을 지시하는 RAR 윈도우 크기를 포함하는 시스템 정보를 수신하는 단계;
   상기 제1 셀로부터 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 전송의 최대 수를 포함하는 제어 정보를 수신하는 단계;
   상기 제2 셀에서 상기 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계; 및
   상기 RAR 윈도우 크기에 기반하여 RAR을 수신하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계는,
   프리앰블 전송 카운터를 1 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계는,
   상기 RAR 윈도우 내에서 상기 RAR이 수신되지 않으면, 프리앰블 전송 카운터를 1 증가 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 프리앰블 전송 카운터가 상기 프리앰블 전송의 최대 수 보다 크면, 상기 제2 셀의 랜덤 액세스를 중단하는 단계를 더 포함하는 방법.
5. 통신 시스템의 단말에 있어서,
   송수신부; 및
   상기 송수신부와 연결되고, 제1 셀로부터 RAR(random access response) 윈도우의 기간을 지시하는 RAR 윈도우 크기를 포함하는 시스템 정보를 수신하며, 상기 제1 셀로부터 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 전송의 최대 수를 포함하는 제어 정보를 수신하고, 상기 제2 셀에서 상기 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하고, 상기 RAR 윈도우 크기에 기반하여 RAR을 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 단말.
6. 제5항에 있어서, 상기 제어부는 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하면, 프리앰블 전송 카운터를 1 증가시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
7. 제5항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 RAR 윈도우 내에서 상기 RAR이 수신되지 않으면, 프리앰블 전송 카운터를 1 증가 시키도록제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 프리앰블 전송 카운터가 상기 프리앰블 전송의 최대 수 보다 크면, 상기 제2 셀의 랜덤 액세스를 중단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
9. 통신 시스템에서 기지국의 방법에 있어서,
   제1 셀에서 RAR(random access response) 윈도우의 기간을 지시하는 RAR 윈도우 크기를 포함하는 시스템 정보를 전송하는 단계;
   상기 제1 셀에서 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 전송의 최대 수를 포함하는 제어 정보를 전송하는 단계; 및
   상기 제2 셀에서 상기 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하는 단계를 포함하고,
   상기 랜덤 액세스 프리앰블은 상기 프리앰블 전송의 최대 수에 기반하여 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 프리앰블 전송 카운터가 1 증가되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 RAR 윈도우 내에서 상기 RAR이 수신되지 않으면, 프리앰블 전송 카운터가 1 증가되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 프리앰블 전송 카운터가 상기 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 상기 프리앰블 전송의 최대 수 보다 크면, 상기 제2 셀의 랜덤 액세스가 중단되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 통신 시스템의 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부와 연결되고, 제1 셀에서 RAR(random access response) 윈도우의 기간을 지시하는 RAR 윈도우 크기를 포함하는 시스템 정보를 전송하며, 상기 제1 셀에서 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 프리앰블 전송의 최대 수를 포함하는 제어 정보를 전송하고, 상기 제2 셀에서 상기 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하며, 상기 랜덤 액세스 프리앰블은 상기 프리앰블 전송의 최대 수에 기반하여 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
14. 제13항에 있어서, 프리앰블 전송 카운터가 1 증가되는 것을 특징으로 하는 기지국.
15. 제13항에 있어서,
    상기 RAR 윈도우 내에서 상기 RAR이 수신되지 않으면, 프리앰블 전송 카운터가 1 증가되는 것을 특징으로 하는 기지국.
16. 제15항에 있어서,
    상기 프리앰블 전송 카운터가 상기 제2 셀의 랜덤 액세스를 위한 상기 프리앰블 전송의 최대 수 보다 크면, 상기 제2 셀의 랜덤 액세스가 중단되는 것을 특징으로 하는 기지국.

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