KR102207492B1 - 무선 통신 시스템에서 서비스 효율을 향상시키기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 서비스 효율을 향상시키기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

이동 통신 네트워크에서 음성 호에 대한 도메인 선택 방법 및 장치가 개시된다. VoLTE를 사용하는 단말은 네트워크로부터 IMS VoPS(IMS Voice over PS)를 지원하는지 여부를 나타내는 식별정보를 수신하여 네트워크의 IMS VoPS 지원 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 네트워크를 통해 음성 서비스를 받을 도메인(PS 또는 CS)을 결정한다.

Description

무선 통신 시스템에서 서비스 효율을 향상시키기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF IMPROVING SERVICE EFFICIENCY OF WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}
본 명세서는 이동 통신 네트워크에서 셀 선택 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 단말에게 특정 서비스, 예를 들면 음성 서비스를 지속적으로 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 이동 통신 네트워크에서 핸드오버 제어와 관련된 것으로, 보다 상세하게는 이동 통신 시스템에서 핸드오버 또는 송수신 파워 제어에 필요한 측정의 효율을 높이기 위한 단말 배터리 소모를 줄일 수 있는 핸드오버 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 점차로 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다. 그러나 현재 서비스가 제공되고 있는 이동 통신 시스템에서는 자원의 부족 현상 및 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
이러한 요구에 부응하여 차세대 이동 통신 시스템으로 개발 중인 중 하나의 시스템으로써 3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE는 최대 100 Mbps정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 있다.
도 1은 일반적인 LTE 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 이동 통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, EUTRAN, 이하 ENB 또는 Node B라 한다)(110) 과 MME(Mobility Management Entity, 120) 및 S-GW(Serving Gateway, 30)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE라 칭한다)(100)은 ENB 및 S-GW, 그리고 P-GW(PDN Gateway; Packet Data Network Gateway)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
ENB(기지국)(110)는 RAN(Radio Access Network) 노드로서, UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network) 시스템의 RNC(Radio Network Controller) 그리고 GERAN(GSM EDGE Radio Access Network) 시스템의 BSC(Base Station Conroller)에 대응된다. ENB(110)는 UE(100)와 무선 채널로 연결되며 기존 RNC/BSC와 유사한 역할을 수행한다. ENB는 여러 개의 셀을 동시에 사용할 수 있다.
LTE에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며 이를 ENB가 담당한다.
MME(120)는 각 종 제어 기능을 담당하는 장치로 하나의 MME는 다수의 기지국 들과 연결될 수 있다.
S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(120)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다.
어플리케이션 기능(Application Function, AF)(140)은 사용자와 어플리케이션 수준에서 어플리케이션과 관련된 정보를 교환하는 장치이다.
PCRF(Policy Charging and Rules Function)(150)는 사용자의 서비스 품질(Quality of Service, QoS)와 관련된 정책(policy)을 제어하는 장치이며, 정책에 해당하는 PCC(Policy and Charging Control) 규칙(rule)은 P-GW(160)에 전달되어 적용된다. PCRF(Policy Charging and Rules Function)(150)는 트래픽에 대한 QoS 및 과금을 총괄적으로 제어하는 엔터티이다. 한편, 일반적으로 UP라 함은 사용자의 데이터가 송수신되는 UE(100)와 RAN 노드(110), RAN 노드(110)에서 S-GW(130), 그리고 S-GW(130)에서 P-GW(160)를 잇는 경로를 일컫는다. 그런데 이 경로 중 자원의 제한이 심한 무선 채널을 사용하는 부분은 UE(100)와 RAN 노드(110) 사이의 경로이다.
LTE와 같은 무선 통신 시스템에서 QoS를 적용할 수 있는 단위는 EPS(Evolved Packet System) 베어러 이다. 하나의 EPS 베어러는 동일한 QoS 요구사항을 갖는 IP 플로우(IP Flow)들을 전송하는데 사용된다. EPS 베어러에는 QoS와 관련된 파라미터가 지정될 수 있으며 여기엔 서비스 품질 클래스 식별자(QoS Class Identifier, QCI)와 할당 및 보유 우선순위(Allocation and Retention Priority, ARP)가 포함된다. 상기 QCI는 QoS 우선 순위를 정수 값으로 정의한 파라미터이며, ARP는 새로운 EPS 베어러 생성을 허락 또는 거절할 것인가 여부를 판단하는 파라미터이다.
EPS 베어러는 GPRS(General Packet Radio Service) 시스템의 PDP(Packet Data Protocol) 컨텍스트(PDP context)에 대응된다. 하나의 EPS 베어러는 PDN 커넥션(PDN connection)에 속하게 되며, PDN 커넥션 은 APN(Access Point Name)을 속성으로 가질 수 있다. 만약 VoLTE(Voice over LTE)와 같은 IMS(IP Multimedia Subsystem) 서비스를 위한 PDN 커넥션이 생성된 경우, 해당 PDN 커넥션은 잘 알려진(well-known) IMS APN을 사용해 생성되어야 한다.
한편, LTE 망에서는 음성 통화를 지원하기 위해 PS(Packet Switched) 방식으로 IMS 기반의 VoLTE (Voice over LTE) 기술을 사용하거나, 아니면 2G/3G 시스템의 CS(Circuit Switched) 방식을 재활용하는 CSFB(CS fall back) 기술을 이용할 수 있다. LTE 망에서 VoLTE는 VoIMS(Voice over IMS)와 동일한 개념으로 사용될 수 있는 용어이다.
사용자 단말에 대한 handover 또는 송수신 파워 제어를 위해, 통신 시스템에서는 측정(measurement) 정보를 활용한다. 기지국은 사용자 단말이 측정을 수행할 수 있도록 측정 대상 및 측정과 관련된 파라메터 정보를 전송해 주며, 이러한 파라메터 정보에는 측정 대상별 보정값(offset)과 측정 보고 결정에 사용되는 문턱값(threshold)이 포함될 수 있다. 사용자 단말은 설정 정보에 따라 측정 대상의 라디오 파라메터를 측정하고, 측정 조건이 만족되는 경우 측정된 결과를 기지국에 보고한다.
본 명세서는 망 구성 및 부하 제어 방법에 따라 특정 서비스, 예를 들면 음성 서비스에 대한 시작을 일부 망 영역에서는 허용하고, 나머지 망 영역에서는 허용하지 않을 때, 서비스를 유지시켜 주기 위한 방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 음성 서비스의 일종인 VoLTE (Voice over LTE)를 기반으로 설명하면, 만약 일부 영역(TA, Tracking Area)에서는 사용자가 VoLTE 서비스를 사용 수 있도록 허용하고, 나머지 영역에서는 VoLTE 서비스를 받지 않고, 대신 레거시 망을 사용한 CS (Circuit Switched) 음성 호를 사용하도록 하는 망 구성을 고려할 수 있다. VoLTE는 PS(Packet Switched) 망 및 IMS 망을 사용하여 음성 서비스를 제공하는 방법이다. 이러한 망 구성에서, 실제 사용자 단말이 두 영역 사이를 이동했을 때, 음성 서비스를 제공하는 도메인(VoLTE인 경우 PS, 나머지 영역인 경우 CS)이 변경될 수 있다. VoLTE는 만약 사용자가 현재 활성화 된 음성 호를 가지고 있는 상태에서 두 영역을 가로지르는 경우, 호가 끊어질 수 있다. 또한 만약 활성화 된 음성호를 가지고 있지 않는 상태에서 두 영역을 가로지르는 경우에도, 수신 호(mobile terminating call)이 발생했을 때, 잘못된 도메인으로 호에 대한 페이징(paging)을 발생시켜, 호가 손실(loss)되는 상황이 생길 수도 있다. 따라서, 이러한 문제를 고려해 음성 서비스를 지속적으로 받을 수 있도록 하는 방법이 필요할 수 있다.
사용자 단말이 사용자 데이터를 송수신할 셀 및 송수신 전력을 결정하기 위해서는 정확한 상태 정보가 필요하다. 사용자 단말은 기지국이 내려준 측정 설정 정보에 따라 측정을 수행하는데, 이러한 측정 동작은 측정의 정확도를 높이기 위해 주기적으로 발생하게 되며, 한 번의 측정 동작에 포함되는 계산량이 많거나 여러 셀의 정보를 수집해야 하면, 사용자 단말의 배터리 소모가 클 수 있다.
한편, 사용자 단말이 어떤 셀과 연결을 맺어야 하거나, 어떤 레벨의 송수신 전력을 사용해야 하는지를 결정하는 것은 서비스 품질 및 망 부하에 직접적으로 연관된다. 따라서 만약 측정의 정확도가 낮거나, 측정이 정보가 필요한 타이밍이 잘못 결정되는 경우, 사용자 단말에 불필요한 측정 동작으로 인한 배터리 소모가 발생할 수 있으며, 사업자 망의 제어 부하도 증가할 수 있다.
본 명세서의 일 실 시예에 따르면, 방법은 이동 통신 시스템에서 기지국이 주변 기지국의 VoLTE 지원 여부에 대한 정보를 수신하는 단계; HO(핸드오버; Handover) 발생 시 주변 기지국의 VoLTE 지원 여부를 확인하는 단계; 주변 기지국이 VoLTE를 지원하지 못하면 SRVCC(Single Radio Voice Call Continuity)를 시작하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 방법은 기지국으로부터 코어 네트워크 노드가 PS HO 요청 메시지를 수신하는 단계; 코어 네트워크 노드가 대상 기지국의 TA(Tracking Area)를 기반으로 VoLTE 지원 여부를 확인하는 단계; 만약 대상 기지국의 TA에서 VoLTE가 허용되지 않으면 PS HO가 실패하고, SRVCC가 필요함을 기지국에 알리는 단계; 이를 기반으로 필요한 경우 SRVCC를 시작하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 방법은 위치 등록 발생 시 코어 네트워크 노드가 사용자 단말이 속한 영역에서 VoLTE가 지원되는지 확인하는 단계; 만약 VoLTE가 지원되지 않으면 IMS VoPS을 0으로 설정해 응답 메시지를 사용자 단말에게 보내는 단계; 이를 수신한 사용자 단말이 IMS 등록해제(deregistration) 과정을 수행하는 단계; 사용자 단말 및 네트워크가 보이스 서비스에 대한 도메인을 CS로 변경하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 본 발명의 이동 통신 시스템에서 사용자 단말의 측정 제어 방법은 기지국으로부터 수신된 측정 파라메터들을 실시간으로 처리하기 위한 부하를 줄이기 위해 측정 파라메터들을 하나의 값으로 미리 계산해 저장해 놓고 차후 필요한 경우 별도의 계산 과정 없이 사용하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 본 발명의 이동 통신 시스템에서 사용자 단말의 측정 제어 방법은 기지국으로부터 수신된 측정 파라메터들에 따라 두 개 이상의 주파수 또는 셀을 측정해야 하는 경우, 측정에 필요한 사용자 단말 부하를 줄이기 위해 첫 번째 주파수 또는 셀에 대한 측정을 수행하고, 이에 대한 조건이 만족되는 경우에는 일시적으로 첫 번째 주파수 또는 셀에 대한 측정은 수행하지 않으며 두 번째 주파수 또는 셀에 대한 측정만 수행하고, 두 번째 주파수 셀에 대한 조건이 만족되는 경우 측정 결과를 보고하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 본 발명의 이동 통신 시스템에서 사용자 단말의 측정 제어 방법은 기지국으로부터 수신된 측정 파라메터들에 따라 두 개 이상의 주파수 또는 셀을 측정해야 하는 경우, 두 개 이상의 주파수 또는 셀에 대한 측정 파라메터들 중 하나만 선택하여 사용하고, 나머지 파라메터는 무시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면, 본 발명의 이동 통신 시스템에서 사용자 단말의 측정 제어 방법은 불필요한 측정 과정 및 보고를 줄여 사용자 단말 및 망의 부하를 줄이고, 측정의 정확도를 높이기 위해, 기지국으로부터 수신한 측정 파라미터를 사용자 단말의 상태에 따라 보정하여 사용하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서의 일부 실시 예에 따르면, VoLTE가 지원 되는 영역과 VoLTE가 지원되지 않는 영역이 혼재하는 경우에도 음성 서비스를 손실없이 제공할 수 있다.
본 명세서의 일부 실시 예에 따르면, 사용자 단말은 핸드오버(handover) 또는 송수신 전력을 결정하기 위한 측정을 수행하는데 필요한 부하 및 배터리 소모를 줄일 수 있다.
도 1은 3G/LTE 서비스를 설명하기 위한 도면,
도 2는 기지국 설정을 기반으로 PS HO와 SRVCC 중 음성 서비스 연속성 지원 방법을 선택하는 방법을 나타낸 도면,
도 3은 MME가 대상 기지국의 TA를 기반으로 PS HO와 SRVCC 중 음성 서비스 연속성 지원 방법을 선택하는 방법을 나타낸 도면,
도 4는 IMS VoPS가 지원되지 않음을 인지한 단말이 음성 서비스 도메인을 변경하는 실시예를 나타내는 도면,
도 5는 IMS VoPS가 지원되지 않음을 인지한 단말이 음성 서비스 도메인을 변경하는 또 다른 실시예를 나타내는 도면,
도 6은 IMS VoPS가 지원되지 않음을 인지한 사용자 단말의 내부 동작의 실시예를 나타내는 도면,
도 7은 본 명세서의 바람직한 실시예에 따라 동작하는 단말의 구성을 도시한 도면, 그리고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 동작 흐름을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 한 실시 예에 따라 TAU를 수행하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 측정 설정에 따른 사용자 단말의 측정 동작을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말의 측정 동작을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 사용자 단말의 동작을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 사용자 단말의 동작을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 사용자 단말의 동작을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 구성을 도시하는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 명세서의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한, 본 명세서의 실시 예들을 구체적으로 설명함에 있어서, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 표준을 주된 대상으로 할 것이며, 특정 서비스의 일종으로 VoLTE를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 명세서의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템 및 서비스에도 본 명세서의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 명세서의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다. 또한 본 명세서에서 VoLTE를 대상으로 설명한 기술은 IMS를 기반으로 하는 여타의 음성 제공 서비스(예를 들면 Voice over WiFi)에도 큰 변경 없이 적용될 수 있다.
먼저, LTE 시스템과 레거시 시스템이 공존하는 이동 통신 네트워크에서 발생할 수 있는 문제 상황을 설명한다.
이동 통신 시스템의 일부 네트워크 사업자들은, 망 구성을 할 때, VoLTE가 지원 되는 망과 VoLTE가 지원 되지 않는 망을 혼재해 설치할 수 있다. 여기서 VoLTE 지원 여부는 망 구성 영역 별로 다를 수 있으며, 예를 들면, 작은 단위로는 셀 또는 기지국 별로 다를 수 있으며, 보다 큰 단위로는 TA(Tracking Area)나 MME 풀 영역(pool area) 등을 단위로 다를 수 있다. 코어 네트워크 노드, 특히 MME는 사용자 단말이 VoLTE 지원 영역에서 위치 등록(attach 또는 TAU(Tracking Area Update)) 과정을 수행했을 때는 IMS 기반의 음성 서비스가 이용 가능하다는 식별자를 단말에게 제공하고, 반대로 VoLTE 미지원 영역에서 위치 등록을 수행했을 때는 IMS 기반의 음성 서비스가 이용 가능하다는 식별자를 단말에게 제공하지 않음으로써 이루어질 수 있다.
본 명세서의 한 실시 예에 따르면, 만약 특정 영역에서 VoLTE가 지원되지 않는 이유가, 코어 네트워크와 IMS 망의 연동이 없거나, RAN(Random Access Network) 노드 또는 코어 네트워크 노드들이 VoLTE를 지원하기 위한 기능들을 갖지 못하기 때문이라면, 사용자 단말이 VoLTE 미지원 영역에 들어오는 경우엔 VoLTE 사용한 음성 서비스 제공을 받을 수 없다. 이는 VoLTE 미지원 영역에서 새롭게 음성 호(수신/발신 모두)가 발생했을 때 VoLTE로 음성 호를 서비스 하지 않고 CS 망을 사용함을 의미함과 동시에, 사용자 단말이 VoLTE 지원 영역에서 활성화시킨 VoLTE 음성 호가 VoLTE 미지원 영역으로 이동할 때 CS 음성 호로 변환되거나, 또는 끊어지는 것을 의미한다.
반면에, 본 명세서의 한 실시 예에 따르면, 만약 특정 영역에서 VoLTE가 지원되지 않는 이유가 IMS 망의 용량에 따른 호 설정 및 부하 제어 때문일 수도 있다. 예를 들면, IMS 망의 용량이 전체 LTE 사용자를 서비스 하기에 부족한 경우, IMS 망의 과부하를 방지하기 위해, 일부 영역(TA)에 대해서는 VoLTE를 사용하도록 하고, 나머지 일부 영역에 대해서는 VoLTE를 사용하지 않도록 할 수 있다.
이 때, 실제로 VoLTE가 지원되지 않는 망의 코어 네트워크가 IMS에 연동되어 있고, RAN 노드 및 코어 네트워크 노드가 VoLTE를 위한 기능들을 모두 지원할 수 있다. 이러한 망 구성이 있을 때, 만약 사용자 단말이 VoLTE 지원 영역에서 VoLTE 호를 생성해서 서비스를 받다가 VoLTE 미지원 영역으로 이동한 경우, 음성 호에 대한 연속성은 SRVCC를 이용하여 음성 호를 CS 망으로 넘기거나, 아니면, VoLTE 미지원 영역에서 여전히 PS 및 IMS 망을 이용하여 서비스를 지속시킬 수도 있다. 두 번째 방법의 경우, VoLTE 미지원 영역이지만, 서비스 연속성 제공을 위해 이미 활성화 된 음성 호의 PS 및 IMS 망의 사용만 허용하는 것이다.
이 때, 만약 망 구성에 따라 VoLTE 미지원 영역으로 넘어온 활성화 된 VoLTE 음성 호를 여전히 PS 및 IMS 망을 이용해 서비스 하기로 결정한 경우, 해당 음성 호가 종료되면, 실제로는 VoLTE를 지원하지 않기로 결정한 영역에서 서비스 연속성을 위해서만 PS 및 IMS 망을 통한 음성 서비스를 허용한 것이므로, 다음부터 발생하는 음성 호에 대해서는 PS 및 IMS 망 사용 대신 CS 망을 사용하도록 제어할 수 있다. 이러한 방법은, PS 및 IMS 망을 사용하던 음성 호가 종료되었을 때, 사용자 단말에 대한 IMS를 등록 상태를 비등록(deregistration; 등록 해제) 상태로 만들거나, 병합 위치 등록(combined attach/TAU)를 수행하여 CSFB을 사용하도록 하거나, 아니면 E-UTRAN 기능을 끄고 2G/3G 레거시 망을 사용하도록 함으로써 구현될 수 있다.
지금부터 앞서 설명한 문제 해결 방법을 보다 구체적으로 설명하도록 하겠다.
첫 번째 방법은, 소스(source) 기지국에 주변 영역의 기지국(앞으로 기지국은 cell을 포함하는 개념으로 사용하겠다)의 VoLTE 지원 여부에 대한 설정 정보를 가지고, HO(Handover)가 발생할 때, 후보 대상 기지국이 VoLTE를 지원하는 영역에 속하면, PS HO를 수행하고, 만약 그렇지 않으면 LTE 기지국으로 PS HO를 시키는 것이 아니라, 2G/3G 망으로 SRVCC를 수행해 음성 서비스에 대한 연속성을 지원하는 것이다. 상기 설명에서 기지국이 VoLTE를 지원하는 경우는, 기지국이 IMS VoPS를 지원하는 영역에 속하는 경우뿐만 아니라, 다른 기지국 또는 셀에서 이동해 들어온 단말의 VoLTE 호를 핸더오버 하여 연속적으로 서비스만 지원하는 경우(즉, 해당 기지국이 관장하는 영역에서 사용자 단말이 신규 발신 VoLTE 호를 생성하거나, 신규 착신 VoLTE 호를 받는 것은 제한됨)일 수도 있다.
<도 2>에서 보듯이, 소스 기지국은 주변 기지국들에 대한 정보를 가지고 있다. 이는 O&M(Operation and Maintenance) 서버가 제공하는 주변 기지국에 대한 정보를 수신하거나, 아니면 사용자 단말을 이용해 수집한 정보를 이용할 수도 있다. 또는, 수동으로 정보를 설정할 수도 있다. 또는, 사용자 단말에 대한 Handover Restriction List를 통해 상기 정보가 기지국에 전달될 수도 있다. O&M 서버는 기지국에게 기지국/셀 ID, VoLTE 지원 여부, 그리고 추가적으로 SRVCC에 대한 지원 여부 등의 정보를 제공한다. 마찬가지로, 기지국은 사용자 단말에게 주변 기지국의 정보를 수집하여 보고하라고 명령을 내릴 수 있고, 이에 대한 응답으로 사용자 단말은 기지국/셀 ID, VoLTE 지원 여부, 그리고 추가적으로 SRVCC에 대한 지원 여부 등의 정보를 기지국에게 보고할 수 있다. 활성화 된 VoLTE 호를 가진 사용자 단말은 측정(measurement)를 수행하여 측정 보고(measurement report)를 기지국에게 전송한다. 이 때, 기지국은 만약 사용자 단말이 활성화 된 VoLTE 호를 가지고 있고(즉, QCI가 1 또는 5인 베어러를 가지고 활성화 상태에 있음) 주변에 VoLTE를 지원하지 않는 LTE 기지국이 있다고 판단하면, 사용자 단말에게 2G/3G 셀에 대한 측정도 설정할 수 있다. 만약 측정 보고를 수신하여 사용자 단말에 대한 이동성 지원(HO)가 필요한 경우, 후보 대상 LTE 기지국들의 VoLTE 지원 여부를 상기 설정한 정보를 기반으로 확인한다. 만약 후보 대상 LTE 기지국 중 VoLTE를 지원하는 것이 있으면, VoLTE 호를 넘기기 위해 PSHO 과정을 트리거 한다. 만약, 후보 대상 LTE 기지국 중 VoLTE를 지원하는 것이 없으면, 2G/3G 셀로 음성 호를 넘기기 위한 SRVCC 과정을 수행한다. 이 때, 기지국은 추가적으로 적합한 2G/3G 셀을 찾기 위해 사용자 단말에게 측정을 설정하고, 응답을 받을 수 있다. 만약 앞선 과정에서 2G/3G 셀에 대한 측정 과정을 이미 수행한 경우 이 과정은 생략될 수 있다. 상기 설명에서 기지국이 VoLTE를 지원하는 경우는, 기지국이 IMS VoPS를 지원하는 영역에 속하는 경우뿐만 아니라, 다른 기지국 또는 셀에서 이동해 들어온 단말의 VoLTE 호를 핸더오버 하여 연속적으로 서비스만 지원하는 경우(즉, 해당 기지국이 관장하는 영역에서 사용자 단말이 신규 발신 VoLTE 호를 생성하거나, 신규 착신 VoLTE 호를 받는 것은 제한됨)일 수도 있다.
특정 망 구성에서는 기지국 노드에 주변 기지국에 대한 정보를 설정하는 것이 힘들 수 있다. 예를 들면, 한 사업자가 다른 사업자와 망 임대 계약을 맺고 망을 임대하는 경우, 망의 기능은 사용할 수 있으나, 망의 설정 정보는 마음대로 변경하기 힘들 수 있다. 이와 같은 상황에서는 기지국에서 주변 기지국의 VoLTE 지원 여부와 관련된 정보를 획득하기 힘들기 때문에, 코어 네트워크에서 문제를 해결하는 방법이 바람직할 수 있다.
활성화 된 VoLTE 호를 가진 사용자 단말의 이동에 의해 HO가 필요하고, 기지국에 주변 기지국의 VoLTE 지원 여부에 대한 정보가 설정되어 있지 않아서 기지국이 PS HO를 트리거하면, MME는 먼저 사용자 단말이 활성화 된 VoLTE 호를 가진 단말임을 QCI 1 또는 5 베어러의 존재 유무 또는 IMS APN 사용 유무를 기반으로 확인하고, 대상 기지국의 VoLTE 지원 여부도 함께 확인한다. 만약 대상 기지국이 VoLTE를 지원하지 않으면, MME는 HO가 요청이 수락되지 않았음을 알리는 메시지에 대상 기지국이 VoLTE를 지원하지 않는다는 식별자 또는 SRVCC가 필요함을 나타내는 식별자를 포함하여 알리고, 이를 수신한 소스 기지국은 SRVCC를 수행한다. 상기 설명에서 기지국이 VoLTE를 지원하는 경우는, 기지국이 IMS VoPS를 지원하는 영역에 속하는 경우뿐만 아니라, 다른 기지국 또는 셀에서 이동해 들어온 단말의 VoLTE 호를 핸더오버 하여 연속적으로 서비스만 지원하는 경우(즉, 해당 기지국이 관장하는 영역에서 사용자 단말이 신규 발신 VoLTE 호를 생성하거나, 신규 착신 VoLTE 호를 받는 것은 제한됨)일 수도 있다.
<도 3>에서 보듯이, 활성화 된 VoLTE 호를 가진 사용자 단말이 송신한 측정 보고를 수신한 기지국은 HO가 필요함을 인지하고, MME에게 핸드오버 요구됨(Handover Required) 메시지를 대상 기지국의 ID와 함께 전송한다. 이를 수신한 MME는 사용자 단말이 VoLTE를 사용 중인지 여부를 먼저 확인한다. 만약 QCI가 1 또는 5인 베어러가 활성화 되었으며, 그리고/또는 IMS APN에 대한 PDN 연결을 사용 중 이면 VoLTE가 사용 중인지를 판단할 수 있다. 만약 사용자 단말이 현재 VoLTE 호를 사용 중이면, MME는 대상 기지국의 ID 또는 대상 기지국/셀이 속한 영역의 ID(예, TAI)를 기반으로, 대상 기지국(또는 영역)에서 VoLTE를 지원하는지 여부를 확인한다. 이는, MME에 기지국/셀 ID 또는 TAI 별로 VoLTE 지원 여부를 나타내는 테이블을 기반으로 이루어질 수 있으며, 이러한 테이블은 수동으로 설정되거나, 기지국이 MME와 연결을 생성하는 과정 중에 자신의 VoLTE 지원 여부를 알림으로써 설정되거나, 아니면 별도의 질의/응답 과정을 통해 설정될 수도 있다. 또는, 사용자 단말에 대한 Handover Restriction List를 통해 상기 정보가 MME에 전달될 수도 있다. 만약 대상 기지국이 VoLTE를 지원하면, MME는 PSHO 과정을 수락해 진행시키며, 그렇지 않다면 PS HO가 이루어질 수 없음을 소스 기지국에 알린다. 이 때는 S1 핸드오버 준비 실패(S1 Handover Preparation Failure) 메시지가 사용될 수 있으며, 이 메시지에는 HO 실패 원인이 VoLTE 호에 대한 PS HO가 지원될 수 없음을 나타내거나, 아니면 SRVCC가 필요함을 나타내는 정보가 포함될 수 있다. 이를 수신한 소스 기지국은 PS HO 대신 SRVCC가 필요함을 인지하고, SRVCC 과정을 시작할 수 있다. 만약, 소스 기지국이 SRVCC를 트리거링하여 HO 요청 메시지를 MME에 전달했는데, 근접 셀에 VoLTE가 지원되는 영역 또는 기지국이 존재하는 경우, MME는 SRVCC 요청이 받아들여질 수 없음을 소스 기지국에 알린다. 이 때는 S1 핸드오버 준비 실패(S1 Handover Preparation Failure) 메시지가 사용될 수 있으며, 이 메시지에는 HO 실패 원인이 VoLTE 호에 대한 PS HO가 필요함을 나타내는 정보가 포함될 수 있다. 이를 수신한 소스 기지국은 SRVCC 대신 주변 인접 LTE 셀로 사용자 단말을 PS HO시킬 수 있다. 상기 설명에서 기지국이 VoLTE를 지원하는 경우는, 기지국이 IMS VoPS를 지원하는 영역에 속하는 경우뿐만 아니라, 다른 기지국 또는 셀에서 이동해 들어온 단말의 VoLTE 호를 핸더오버 하여 연속적으로 서비스만 지원하는 경우(즉, 해당 기지국이 관장하는 영역에서 사용자 단말이 신규 발신 VoLTE 호를 생성하거나, 신규 착신 VoLTE 호를 받는 것은 제한됨)일 수도 있다.
한편, 만약 사용자 단말이 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 가지고 있을 때 IMS VoPS가 지원되지 않는 영역으로 이동하고, 이를 사용자 단말이 인지한 경우, 사용자 단말은 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 유지하기 위해, 호의 지속에 영향을 줄 수 있는 동작을 수행하지 않을 수 있다. 보다 구체적으로, 사용자 단말은, 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 유지하기 위해 연결 상태(ECM-CONNECTED) 상태를 유지하고, IMS VoPS 호와 관련된 ESM 시그널링(예를 들면, IMS VoPS와 연관된 PDN 연결 혹은 EPS bearer를 추가 활성, 비활성, 또는 수정하기 위한 요청)을 발생시키지 않을 수 있다.
앞선 실시예들은 HO가 발생했을 때 주변 기지국에서 VoLTE를 지원하지 못하면 PS HO를 시키는 대신 SRVCC를 수행함으로써 서비스 연속성을 지원하는 방법에 관한 것이었다. 또는 핸드오버가 필요할 때, 인접 영역이 IMS VoPS가 허용되지 않도록 설정되었음에도 실제로 VoLTE 호를 지원할 수 있는 경우 PS HO를 수행함으로써 서비스 연속성을 지원하는 방법에 관한 것이었다. 본 명세서의 또 다른 실시예들은, 주변 기지국이 VoLTE를 지원하지 않는 영역에 속해있지만, 실제로는 PS 음성 세션을 지원할 수 있는 경우에 사용될 수 있는 방법에 관한 것이다.
만약 활성화 된 VoLTE 호를 가진 사용자 단말의 이동에 의해 HO가 필요한 경우, 소스 기지국은 PS HO 과정을 수행한다. 만약 VoLTE 지원 여부가 TA(또는 TA들의 집합)으로 나뉘는 경우, 사용자 단말이 VoLTE를 사용하지 않도록 설정된 기지국으로 HO되면 TAU(Tracking Area Update) 과정이 수행된다. 이 때, MME는 사용자 단말이 VoLTE를 사용하기 않도록 설정된 기지국/영역으로 이동했음을 알 수 있으며, IMS VoPS(IMS Voice over PS, VoLTE/VoIMS와 같은 의미로 사용됨)가 지원되지 않음을 사용자 단말에게 알린다. 이 과정 중에 사용자 단말에 대한 음성 서비스의 도메인은 PS에서 CS로 변경되고, 발신 및 수신 음성 호는 CS를 통해 서비스된다. 이러한 동작(즉, 이미 진행 중인 호에 대해서는 VoLTE를 유지하다가, 호가 끝나면 도메인을 CS로 바꾸는 것)은 이미 진행 중인 음성 호의 끊김을 방지하기 위해, 음성 호가 종료될 때까지 기다린 후에 진행될 수도 있다. 이를 위해, 만약 사용자 단말이 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 가지고 있을 때 IMS VoPS가 지원되지 않는 영역으로 이동하고, 이를 사용자 단말이 인지한 경우, 사용자 단말은 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 유지하기 위해, 호의 지속에 영향을 줄 수 있는 동작을 수행하지 않을 수 있다. 보다 구체적으로, 사용자 단말은, 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 유지하기 위해 연결 상태(ECM-CONNECTED) 상태를 유지하고, IMS VoPS 호와 관련된 ESM 시그널링(예를 들면, IMS VoPS와 연관된 PDN 연결 혹은 EPS bearer를 추가 활성, 비활성, 또는 수정하기 위한 요청)을 발생시키지 않을 수 있다. 또한, 사용자 단말은 상기 동작을 특정 PLMN에 대해서만 적용할 수도 있다. 예를 들면, 단말은 상기 동작을 HPLMN (홈 사업자)에 대해서만 적용하거나 아니면 미리 설정된 PLMN 별 동작 적용 여부 정보를 기반으로 판단하여 선택적으로 적용할 수 있다.
<도 4>에서 보듯이, VoLTE 호를 가진 사용자 단말이 이동하여 HO가 필요하게 되면, 소스 기지국은 PS HO과정을 수행한다. 사용자 단말이 이동한 셀이 VoLTE를 사용하지 않도록 설정된 기지국에 속하면, 이미 활성된 된 음성 호는 PS HO 과정을 통해 이동이 되지만, 새로 발생하는 음성 호는 IMS VoPS를 사용하지 않아야 할 수 있다. 앞서 설명한 본 명세서의 실시예에 따르면, VoLTE를 사용하도록 허용/비허용 된 영역은 TA(또는 TA의 집합) 단위로 구성되며, 본 실시예의 상황, 즉 활성화된 VoLTE 호를 가진 사용자가 VoLTE를 사용하도록 허용되지 않은 기지국으로 HO되는 경우엔 TAU 과정이 수행되어야 한다. 사용자 단말이 일반 TAU 요청(normal TAU request)를 RRC(Radio Resource Control) 메시지에 넣어서 기지국에 보내면, 기지국은 이를 S1에 메시지에 넣어 MME에 전달하면서, 사용자 단말이 머무르는 셀이 속한 TA의 ID, 즉, TAI를 함께 넣어서 보낼 수 있다. 또는, 앞선 PS HO과정 중에, MME는 소스 기지국으로부터 대상 기지국이 속한 TAI(Tracking Area Identity)를 수신하여 저장하고 있을 수도 있다. MME는 이 정보를 기반으로 사용자 단말이 속한 TA를 알 수 있으며, 해당 TA의 기지국들이 VoLTE를 사용하도록 설정되었는지 여부를 확인할 수 있다. 만약 VoLTE를 지원하지 않는 경우라면, MME는 사용자 단말에게 보내는 TAU 허용(accept) 메시지의 EPS 네트워크 요소 지원 정보(EPS network feature support information)의 IMS VoPS 필드를 0으로(즉, 미지원(not supported))로 설정한다. 이를 수신한 사용자 단말은 현재 머무르는 영역에서는 VoLTE가 지원되지 않음을 알 수 있다. 사용자 단말은 IMS VoPS 미지원으로 설정된 메시지를 MME로부터 수신하였다 하더라도, 현재 활성화 된 VoLTE 호가 있는 경우 음성 서비스에 대한 도메인을 즉시 CS로 변경하지 않는다. 또한, 만약 사용자 단말이 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 가지고 있을 때 IMS VoPS가 지원되지 않는 영역으로 이동하고, 이를 사용자 단말이 인지한 경우, 사용자 단말은 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 유지하기 위해, 호의 지속에 영향을 줄 수 있는 동작을 수행하지 않을 수 있다. 보다 구체적으로, 사용자 단말은, 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 유지하기 위해 연결 상태(ECM-CONNECTED) 상태를 유지하고, IMS VoPS 호와 관련된 ESM 시그널링(예를 들면, IMS VoPS와 연관된 PDN 연결 혹은 EPS bearer를 추가 활성, 비활성, 또는 수정하기 위한 요청)을 발생시키지 않을 수 있다. 그리고, 사용자 단말은 현재 활성화 된 음성 호가 종료될 때까지 기다리고, 음성 호가 종료되면, 사용자 단말은 IMS 비등록(IMS deregistration; 등록 해제) 과정을 수행해, 더 이상 IMS가 사용되지 않도록 명시적으로 망에 알릴 수 있다. IMS 비등록은 구현에 따라 라이프타임(lifetime) = 0인 등록(registration)을 요청함으로써 이루어질 수도 있다. 또한, 사용자 단말은 음성 서비스를 위해 CS 도메인을 사용해야 하므로, CSFB을 위한 등록을 위해 혼합(combined) TAU 요청을 MME에게 보낸다. 만약, 망이 CSFB을 지원하는 경우엔, MME는 TAU 허용(accept) 메시지의 유형(type)을 혼합(combined)으로 설정해 단말에게 전달하여, 앞으로 CSFB을 사용할 수 있음을 알리고, 사용자 단말에 대한 voice domain을 CS로 변경하고, CS서비스를 위한 단말의 위치 등록 과정을 MSC(Mobile Switching Center)와 수행한다. TAU 허용(accept) 메시지의 EPS 갱신 결과 정보 요소(EPS update result IE(Information Element)가 혼합된 TA/LA 갱신(combined TA(Tracking Area)/LA(Location Area) updated)으로 설정된 메시지를 수신한 사용자 단말은 앞으로 음성 서비스를 위해 CSFB을 사용하면 됨을 인지할 수 있다. 만약 사용자 단말이 CSFB 사용을 위해 혼합된(combined) TAU 요청을 MME에게 보냈는데, 망에서 CSFB을 지원하지 않는다면, MME는 TAU 허용(accept) 메시지의 EPS 갱신 결과 정보 요소(EPS update result IE)를 TA 갱신됨(updated)으로 설정해서 보내고, 이를 수신한 사용자 단말은 CSFB 사용이 불가능함을 알 수 있다. 이 경우 사용자 단말은 E-UTRAN 기능을 끄고(disable) 이후 2G/3G 망을 사용하도록 동작할 수 있다.
사용자 단말은 현재 진행 중인 IMS VoPS 세션이 있고, TAU가 필요하다고 판단한 경우에는, 설정에 의해 병합 TAU(combined TAU) 요청을 전송해야 하는 경우에도 병합 TAU(combined TAU) 대신 일반 TAU 요청(normal TAU requst)을 전송할 수 있다. 이는 사용자 단말의 CS 도메인에 대한 위치 갱신이 발생하여 새로운 CS 수신 호 요청이 발생하는 것을 막기 위함이다. 보다 구체적으로, 만약 사용자 단말이 진행 중인 IMS VoPS 세션이 있는데 병합 TAU를 수행하여 사용자 단말에 대한 보이스 도메인(voice domain)이 CS로 변경된 상태에서, CS 수신호가 발생하면, 현재 하나의 음성 호(IMS VoPS)가 진행 중임에도 불구하고 CS 호에 대한 페이징(paging)(또는 CS 서비스 통지(CS service notification))이 발생할 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 설정에 따라 병합 TAU를 수행해야 하는 경우에도, IMS VoPS 호를 유지해야 하는 경우에는 일반 타입 TAU(normal type TAU)를 먼저 수행하고, IMS VoPS호가 종료된 후 병합 TAU를 다시 수행할 수 있다.
한편, 사용자 단말이 위 상황에서 PS HO 후 첫 번째 TAU 요청에 대한 응답만을 수신한 상태(두 번째 TAU 과정을 마쳐 CS 도메인 사용에 대한 허용을 득하기 전)에서 응급 호가 발생하면, 사용자 단말은 CSFB 지원 여부를 미쳐 알기 전에 응급 호를 시작해야 하므로, 즉시 E-UTRAN 기능을 끄고 2G/3G 망으로 이동해 응급 호를 위한 과정을 수행할 수 있다.
한편, 본 명세서의 한 실시 예에 따르면, 사용자 단말은 IMS VoPS를 사용하도록 설정된 경우에도 일반 유형 어태치/TAU(normal type attach/TAU) 대신 혼합 유형 어태치/TAU(combined type attach/TAU)를 수행할 수도 있다. 보통 이러한 것은 음성 서비스는 IMS VoPS를 통해서 제공하지만, SMS는 CS망을 이용해 제공하는 경우를 위한 것이다. 이 경우엔, 사용자 단말은 항시 CSFB을 사용할 수 있지만, VoLTE가 지원되므로 VoLTE를 사용하는 상태가 된다. 이 경우엔 앞선 실시 예에서 TAU 과정을 두 번 수행하는 것을 단축할 수 있다.
<도 5>에서 보듯이, VoLTE 호를 가진 사용자 단말이 이동하여 HO가 필요하게 되면, 소스 기지국은 PS HO과정을 수행한다. 사용자 단말이 이동한 셀이 VoLTE를 사용하지 않도록 설정된 기지국에 속하면, 이미 활성화 된 음성 호는 PS HO 과정을 통해 이동이 되지만, 새로 발생하는 음성 호는 IMS VoPS를 사용하지 않아야 할 수 있다. 앞서 설명한 본 명세서의 실시 예에 따르면, VoLTE를 사용하도록 허용/비허용 된 영역은 TA(또는 TA의 집합) 단위로 구성되며, 본 실시예의 상황, 즉 활성화된 VoLTE 호를 가진 사용자가 VoLTE를 사용하도록 허용되지 않은 기지국으로 HO되는 경우엔 TAU 과정이 수행되어야 한다. 사용자 단말이 혼합 TAU 요청(combined TAU request)를 RRC 메시지에 넣어서 기지국에게 보내면, 기지국은 이를 S1 메시지에 넣어 MME에게 전달하면서, 사용자 단말이 머무르는 셀이 속한 TA의 ID, 즉, TAI를 함께 넣어서 보낼 수 있다. 또는, 앞선 PS HO과정 중에, MME는 소스 기지국으로부터 대상 기지국이 속한 TAI를 수신하여 저장하고 있을 수도 있다. MME는 이 정보를 기반으로 사용자 단말이 속한 TA를 알 수 있으며, 해당 TA의 기지국들이 VoLTE를 사용하도록 설정되었는지 여부를 확인할 수 있다. 만약 VoLTE를 지원하지 않는 경우라면, MME는 사용자 단말에게 보내는 TAU 허용(accept) 메시지의 EPS 네트워크 요소 지원 정보(EPS network feature support information)의 IMS VoPS 필드를 0으로(즉, 미지원(not supported))로 설정한다. 또한 사용자 단말이 혼합 유형(Combined type) 위치 등록을 요청했으므로, CSFB이 지원되는 경우 MME는 EPS 갱신 결과 정보 요소(EPS update result IE)를 혼합 TA/LA 갱신됨(combined TA/LA updated)으로 설정해 전달한다. 이를 수신한 사용자 단말은 현재 머무르는 영역에서는 VoLTE가 지원되지 않음을 알 수 있다. 사용자 단말은 IMS VoPS 미지원으로 설정된 메시지를 MME로부터 수신하였다 하더라도, 현재 활성화 된 VoLTE 호가 있는 경우 음성 서비스에 대한 도메인을 즉시 CS로 변경하지 않는다. 또한, 만약 사용자 단말이 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 가지고 있을 때 IMS VoPS가 지원되지 않는 영역으로 이동하고, 이를 사용자 단말이 인지한 경우, 사용자 단말은 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 유지하기 위해, 호의 지속에 영향을 줄 수 있는 동작을 수행하지 않을 수 있다. 보다 구체적으로, 사용자 단말은, 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 유지하기 위해 연결 상태(ECM-CONNECTED) 상태를 유지하고, IMS VoPS 호와 관련된 ESM 시그널링(예를 들면, IMS VoPS와 연관된 PDN 연결 혹은 EPS bearer를 추가 활성, 비활성, 또는 수정하기 위한 요청)을 발생시키지 않을 수 있다. 그리고, 사용자 단말은 현재 활성화 된 음성 호가 종료될 때까지 기다린 후, 음성 호가 종료되면, 사용자 단말은 IMS 비등록(IMS deregistration) 과정을 수행해, 더 이상 IMS가 사용되지 않도록 명시적으로 망에 알릴 수 있다. 또한, 앞선 TAU 과정을 통해 사용자 단말은 앞으로 음성 서비스를 위해 CSFB을 사용하면 됨을 인지할 수 있다. MME는 자체적으로 활성화된 VoLTE 호가 종료됨을 인지하거나(QCI = 1인 베어러가 삭제 및/또는 비활성 됨) 또는 음성 호가 종료되고 단말의 데이터 송수신이 없어 기지국이 S1 UE 컨텍스트 해제 요청(S1 UE context release request)를 전송한 것을 수신하면, VoLTE 호가 종료됨을 알고, 앞으로 발생하는 음성 호에 대한 도메인을 CS로 변경한다. 한편, 만약 사용자 단말이 CSFB 사용을 위해 혼합(combined) TAU 요청을 MME에게 보냈는데, 망에서 CSFB을 지원하지 않는다면, MME는 TAU 허용(accept) 메시지의 EPS 갱신 결과 IE(EPS update result IE)를 TA 갱신됨(updated)으로 설정해서 보내고, 이를 수신한 사용자 단말은 CSFB 사용이 불가능함을 알 수 있다. 이 경우 사용자 단말은 E-UTRAN 기능을 끄고(disable) 이후 2G/3G 망을 사용하도록 동작할 수 있다.
한편, 사용자 단말이 위 상황에서 PS HO 후 TAU 요청에 대한 응답을 수신하고, VoLTE 호가 종료되기 전에 새로운 응급 호가 발생할 수 있다. 만약 CSFB이 허용된 경우에는 선택적으로 VoLTE 호를 위한 베어러들을 로컬리 비활성화(locally deactivate) 시키고, 즉시 응급 호를 위한 CSFB 요청 과정(Extended Service Request 전송)을 수행할 수 있다. 만약, CSFB이 비허용된 경우에는 즉시 E-UTRAN 기능을 끄고 2G/3G 망으로 이동해 응급 호를 위한 과정을 수행할 수 있다.
<도 6>은 사용자 단말 내부에서 3GPP 액세스망과 관련된 기능을 담당하는 3GPP 모뎀 계층과 IMS 및 전체적인 통신 기능을 관장하는 IMS/연결 관리자 계층 사이의 상호연동을 나타내는 도면이다. 두 계층은 직접 연결될 수도 있으며, 아니면 RIL(Radio Interface Layer)를 사이에 두고 있을 수도 있다. 만약 3GPP 모뎀이 IMS VoPS = 0 (VoLTE is not supported; VoLTE 미지원)인 TAU 허용(accept) 메시지를 수신하면, 3GPP 모뎀은 RIL계층을 거치거나, 또는 API(Application Programmable Interface)를 이용해 IMS VoPS가 더 이상 지원되지 않음을 IMS/연결 관리자에게 알린다. 이를 수신한 IMS/연결 관리자는 현재 진행 중인 음성 호가 종료되면, IMS 등록 해제(deregistration)를 요청하는 SIP 메시지를 전송하고, 또한 3GPP 모뎀에 보이스(voice) 도메인이 CS로 변경되어야 함을 알릴 수 있다. 3GPP 모뎀 계층은 보이스 도메인을 CS로 변경하고, 필요한 경우 (앞선 TAU 과정이 혼합 유형(combined type)이 아닌 경우) 혼합(combined) TAU 과정을 수행한다.
상기 <도 6>에서 IMS/연결 관리 계층과 3GPP 모뎀 계층 사이의 연동을 요청/명령 및 그에 따른 동작으로 기술하였으나, 이는 한 실시 예일뿐, 본 명세서의 주요한 요지인 3GPP 모뎀이 TAU 허용(accept) 메시지로부터 IMS VoPS가 지원되지 않음을 수신하고, 이를 기반으로 IMS 등록 해제(deregistration) 과정 및 이후 발생하는 음성 서비스에 대한 도메인을 CS(또는 CSFB)으로 변경하는 것은 약간의 변형을 갖는 동작에도 적용될 수 있음을 밝힌다.
도 7은 본 명세서의 바람직한 실시예에 따라 동작하는 단말의 구성을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 단말은 무선 송수신부, 제어부 및 저장부를 구비할 수 있다.
무선 송수신부는 네트워크로부터 IMS VoPS 지원 여부 정보를 수신하고, 제어부의 제어에 따라 등록 관련 메시지를 송수신한다. 제어부는 이상에서 설명한 실시예들에 따라 IMS 등록 해제(deregistration) 과정을 수행할지 여부를 결정하거나, 음성 서비스에 대한 도메인을 변경하는 동작을 수행한다. 저장부에는 본 명세서의 실시예에 따른 단말의 동작에 필요한 각종 정보들이 저장될 수 있다. 예를 들면, TA 별로 IMS VoPS 지원 여부가 저장될 수 있다.
도 7을 앞서 설명한 도 6과 연관시키면, 도 7의 무선 송수신부는 도 6의 3GPP 모뎀 계층에, 도 7의 제어부는 도 6의 IMS/연결 관리 계층에 대응될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 동작 흐름을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 진행 중인 VoLTE 호를 가진 사용자 단말은 TAU가 발생할 조건이 만족 되면 TAU 요청 메시지를 MME에게 전달한다(S800). MME는 이를 수신하면, 기지국으로부터 수신한 TAI를 바탕으로, 사용자가 위치하는 영역에서 VoLTE (IMS VoPS)가 지원되는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 해당 영역에서 VoLTE가 허용되지 않는 경우, MME는 사용자 단말에게 보내는 TAU 수락 메시지의 EPS 네트워크 요소 지원 정보(EPS network feature support information)의 IMS VoPS 필드를 0으로(즉, 미지원(not supported))로 설정하거나, 또는 상기 정보를 TAU 수락 메시지에 미포함함으로서 VoLTE 미지원 여부를 알릴 수 있다. 만약, 이를 수신했을 때, 만약 VoLTE에 대한 지원 여부가 기존엔 지원에서 미지원으로 바뀐 경우, 사용자 단말은 진행 중인 VoLTE 호가 존재하는지를 확인한다(S810). VoLTE 호가 진행 중임을 확인하는 것은 명시적으로 다른 계층에서 수신한 정보를 이용하거나, 아니면 QCI 1/5 베어러가 활성화 되어있는 상태를 확인함으로써 이루어질 수 있다. 만약 진행 중인 VoLTE 호가 존재하면, 사용자 단말은 VoLTE 호가 종료될 때까지 기다리고(S820), VoLTE 호가 종료(S830)되면 앞서 수신한 TAU의 결과의 updated 상태가 combined TA/LA updated인지를 확인한다(S840). 만약 사용자 단말이 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 가지고 있을 때 IMS VoPS가 지원되지 않는 영역으로 이동하고, 이를 사용자 단말이 인지한 경우, 사용자 단말은 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 유지하기 위해, 호의 지속에 영향을 줄 수 있는 동작을 수행하지 않을 수 있다. 보다 구체적으로, 사용자 단말은, 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 유지하기 위해 연결 상태(ECM-CONNECTED) 상태를 유지하고, IMS VoPS 호와 관련된 ESM 시그널링(예를 들면, IMS VoPS와 연관된 PDN 연결 혹은 EPS bearer를 추가 활성, 비활성, 또는 수정하기 위한 요청)을 발생시키지 않을 수 있다. 만약 그렇다면, 사용자 단말은 IMS deregistration을 수행하고, voice domain을 CS로 변경할 수 있다(S860). Voice domain을 CS로 변경한다는 의미는, 앞으로 음성 발신 호가 발생했을 때, CS망을 통해 음성 호가 설정되고(CSFB 사용), 발신 음성 호가 발생했을 때, CS 망을 통해 음성 호가 설정됨(CSFB 사용)을 의미한다. 한편, 만약 VoLTE 호가 종료되면서 앞서 수신한 TAU의 결과 updated 상태가 combined TA/LA updated가 아니면, 사용자 단말은 combined TAU과정을 다시 수행하고(S850), 수락 메시지를 통해 combined TA/LA updated 수락을 받으면 위와 마찬가지로 사용자 단말은 IMS deregistration을 수행하고, voice domain을 CS로 변경할 수 있다. 사용자 단말은 두 번째 TAU(즉, combined TAU)를 유발(triggering)하기 위해, NAS layer에 TAU 메시지의 전송을 직접 요청하거나, 아니면 TAU를 유발하는 조건 중 하나 이상을 의도적으로 만족시킬 수 있다. 예를 들면, 사용자 단말은 TAU를 유발하기 위해 사용 설정(usage setting), 보이스 도메인 우선권(voice domain preference), 또는 DRX 사이클(discontinuous Reception cycle) 중 하나 이상을 변경할 수 있다. 이처럼 TAU를 유발하기 위해 변경된 파라메터는 일시적으로만 적용될 수 있으며, 다음번 TAU 과정 중 원래 값으로 다시 설정될 수 있다.
한편 사용자 단말은 앞선 실시예에서, 현재 사용자가 서비스를 받고 있는 PLMN이 어떤 것인지를 체크할 수 있다. 즉, VoLTE 호가 진행 중이고, IMS VoPS가 미지원 임을 수신했을 때, 사용자 단말이 음성 호가 종료될 때까지 대기했다가 필요한 경우 combined TAU를 수행하고, IMS deregistration을 수행하고, voice domain을 CS로 변경하는 것은, 미리 설정된 특정 PLMN에 대해서만 적용될 수도 있다. 이를 위해 사용자 단말은 현재 선택된 PLMN과 미리 저장된 PLMN 별 상기 동작을 적용 여부를 비교하여, 허용된 경우에 한해 동작을 실행할 수 있다.
도 9는 본 발명의 한 실시 예에 따라 TAU를 수행하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 사용자 단말은 새로운 cell의 TAC를 인식한다(S900). 단계 S900 전에 사용자 단말이 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 가지고 있을 수 있다.
상기 새로운 cell의 TAC를 인식한 경우에는, 사용자 단말은 현재 진행 중인 IMS VoPS 세션이 존재하며, TAU가 필요한 상황인지를 먼저 판단한다(S910).
현재 진행 중인 IMS VoPS 세션이 존재하고 TAU가 필요한 상황인 경우에는, 사용자 단말은 TAU를 수행한다(S920).
사용자 단말은 MME로부터 수신한 TAU accept 메시지가 현재 영역에서 VoIMS가 지원하지 않음을 나타내는지 여부를 확인한다(S930). MME로부터 수신한 TAU accept 메시지가 현재 영역에서 VoIMS가 지원하지 않음을 나타내는 경우에는, 사용자 단말은 현재 진행 중인 IMS VoPS 세션을 그대로 유지(S940)하고 상기 IMS VoPS 세션이 종료가 될 때까지 기다린다(S950). 만약 사용자 단말이 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 가지고 있을 때 IMS VoPS가 지원되지 않는 영역으로 이동하고, 이를 사용자 단말이 인지한 경우, 사용자 단말은 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 유지하기 위해, 호의 지속에 영향을 줄 수 있는 동작을 수행하지 않을 수 있다. 보다 구체적으로, 사용자 단말은, 현재 진행 중인 IMS VoPS 호를 유지하기 위해 연결 상태(ECM-CONNECTED) 상태를 유지하고, IMS VoPS 호와 관련된 ESM 시그널링(예를 들면, IMS VoPS와 연관된 PDN 연결 혹은 EPS bearer를 추가 활성, 비활성, 또는 수정하기 위한 요청)을 발생시키지 않을 수 있다.
IMS VoPS 세션이 그대로 유지되는 경우에는, 사용자 단말은 여전히 (pending 되어 있는) TAU가 필요함을 다시 검사할 수 있으며, combined TAU를 수행한다. 이 때, 앞서 언급한 것 처럼, TAU를 유발하는 것은 NAS layer에 TAU를 수행을 요청하기 위한 API를 이용하여 이루어지거나, 아니면 TAU를 유발하는 조건 중 하나 이상을 만족시킴으로서 이루어질 수 있다. 예를 들면, 사용자 단말은 TAU를 유발하기 위해 usage setting, voice domain preference, 또는 DRX cycle 중 하나 이상을 변경할 수 있다. 이처럼 TAU를 유발하기 위해 변경된 파라메터는 일시적으로만 적용될 수 있으며, 다음번 TAU 과정 중 원래 값으로 다시 설정될 수 있다. 또한, 사용자 단말은 추가적으로 IMS registration을 무효화 하기 위한 IMS de-registration 과정을 수행할 수도 있다.
IMS VoPS 세션이 종료가 된 경우에는, 사용자 단말은 병합 TA/LA 업데이트(combined TA/LA update)을 유발(triggering)한다(S960). 병합 TA/LA 업데이트 를 유발하는 것은 NAS layer에 TAU를 수행을 요청하기 위한 API를 이용하여 이루어지거나, 아니면 병합 TA/LA 업데이트를 유발하는 조건 중 하나 이상을 만족시킴으로서 이루어질 수 있다. 예를 들면, 사용자 단말은 병합 TA/LA 업데이트를 유발하기 위해 usage setting, voice domain preference, 또는 DRX cycle 중 하나 이상을 변경할 수 있다. 그리고 사용자 단말은 병합 타입 TAU(combined type TAU)을 수행한다(S970). 이처럼 병합 TA/LA 업데이트를 유발하기 위해 변경된 파라메터는 일시적으로만 적용될 수 있으며, 다음번 TAU 과정 중 원래 값으로 다시 설정될 수 있다. 또한, 사용자 단말은 추가적으로 IMS registration을 무효화 하기 위한 IMS de-registration 과정을 수행할 수도 있다.
상술한 실시예들에서, 모든 단계는 선택적으로 수행의 대상이 되거나 생략의 대상이 될 수 있다. 또한 각 실시예에서 단계들은 반드시 순서대로 일어날 필요는 없으며, 뒤바뀔 수 있다. 또한 TAU 과정은 attach 또는 RAU(Routing Area Update) 과정과 바뀌어 적용될 수 있다. 또한 본 발명에서 병합 TAU(combined TAU), 병합 타입 TAU(combined type TAU), 병합 TA/LA 업데이트(combined TA/LA update)는 동일한 의미로 사용된다.
한편, 본 명세서와 도면에서 LTE 망은 E-UTRAN과 동일한 의미로 사용될 수 있으며, CS 망은 CS 서비스를 지원할 수 있는 UTRAN, GERAN, CDMA2000, 또는 그와 유사한 망일 수 있으며, 이들을 총칭해 레거시 망이라고 부를 수 있다. 또한, 본 명세서와 도면에서 하나의 망에 존재한다는 것은 하나의 망에 접속(Connected)중이거나, 유휴(idle) 상태에서 camping 중인 두 가지 경우를 모두 포괄할 수 있다. 또한 기지국이라는 용어는 E-UTRAN인 경우엔 eNB에 대응된다. 또한, 본 발명에서 사용자 단말이 측정해야 하는 대상은 셀(cell)이며, 하나의 셀은 특정 주파수에서 동작하지만, 하나의 주파수를 공유하는 여러 셀이 존재할 수 있다.
사용자 단말이 통신 서비스를 받는 경우, 기지국은 사용자 단말의 handover나 송수신 전력을 결정하기 위해 측정(measurement)를 설정할 수 있다. 기지국은 사용자 단말에게 측정과 관련된 측정 설정(measurement configuration) 정보를 전달할 수 있으며, 이 정보에는 측정 대상과 측정에 사용되는 파라메터(보정값, 문턱값 등)이 포함될 수 있다. 이러한 측정 설정을 수신한 사용자 단말은 주기적으로 측정을 수행하고, 측정된 결과에 의해 측정 결과 보고가 필요한 경우, 측정 결과를 기지국에게 보고한다.
도 10은 측정 설정에 따른 사용자 단말의 측정 동작을 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 사용자 단말은 기지국으로부터 측정 설정 정보를 수신한다(S1000). 측정 설정 정보에는 하나 이상의 측정 대상(주파수/셀), 하나 이상의 보고 조건(문턱값), 하나 이상의 보정값(offset)이 포함될 수 있다. 보정값에는 주파수 별 전송 특성에 따라 측정 결과를 보정하기 위한 주파수 별 보정값, 셀 별 전송 특성에 따라 측정 결과를 보정하기 위한 셀 별 보정값, 이력값(hysteresis parameter)이 포함될 수 있다.
사용자 단말은 설정된 정보에 따라 측정을 수행한다(S1010). 즉, 사용자 단말은 측정 대상의 전파 상태(radio condition, 또는 전파 파라메터 - radio parameter)를 측정하며, 전파 상태는 RSRP(Reference Signal Received Power) 또는 RSRQ(Reference Signal Received Quality)일 수 있다.
사용자 단말은 측정된 전파 상태를 측정 설정에 포함된 보정값을 사용해 보정하고, 이를 보고 조건(문턱값)과 비교하여 만족되는 경우, 측정 결과를 기지국에 보고한다(S1020).
위와 같은 사용자 단말의 동작은, 측정 설정에 따라 측정 대상의 전파 상태를 측정하고, 보정하여 결과를 보고할 수 있지만, 매 측정이 수행될 때 마다 측정결과를 보정해야 하므로 사용자 단말의 계산 부하가 클 수 있으며, 이로 인해 배터리가 소모될 수 있다.
위와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 한 실시예에서는, 사용자 단말이 측정 설정 정보를 수신하는 단계에서, 미리 보정값을 적용한 문턱값을 주파수 또는 셀 별로 미리 계산하여 저장해 놓고, 이후 실제 측정 대상에 대한 측정 및 보고 판단 여부를 결정할 때는 보정을 수행하지 않고, 계산된 문턱값만을 사용하여 사용자 단말의 계산 복잡도를 낮추는 것을 특징으로 한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말의 측정 동작을 나타내는 도면이다.
도 11를 참조하면, 사용자 단말은 기지국으로부터 측정 설정 정보를 수신한다(S1100). 측정 설정 정보에는 하나 이상의 측정 대상(주파수/셀), 하나 이상의 보고 조건(문턱값), 하나 이상의 보정값(offset)이 포함될 수 있다. 보정값에는 주파수 별 전송 특성에 따라 측정 결과를 보정하기 위한 주파수 별 보정값, 셀 별 전송 특성에 따라 측정 결과를 보정하기 위한 셀 별 보정값, 이력값(hysteresis parameter)이 포함될 수 있다.
사용자 단말은 실제 측정 과정에서 측정값을 보정하는 과정을 생략하기 위해, 측정 설정을 수신하면, 보고 조건(예, 문턱값)에 보정값을 적용하는 과정을 수행하고, 계산된 보고 조건을 저장한다(S1110). 보다 구체적으로, 만약 보고 조건이 문턱값으로 정의된 경우, 만약 특정 주파수 f에 대한 보정값(V_f), 특정 셀 c에 대한 보정값(V_c), 측정에 사용되는 문턱값 T가 측정 설정에 포함된 경우를 가정하면, 사용자 단말은 측정 정보를 수신하면,
T(f, c) = T - V_f - V_c
와 같이, 주파수, 그리고 셀 별로 문턱값을 계산하여 저장해 놓으며, 저장된 문턱값은 차후 측정 과정에서 사용된다. 만약, 측정 설정에 일부 보정값이 포함되지 않으면, 상기 문턱값 계산 과정에서도 보정값이 생략될 수 있다. 또한 만약 측정 설정에 이력값(hysteresis)가 포함된 경우, 이력값도 상기 문턱값 계산에 미리 반영될 수 있으며, 이 경우 계산식은,
T(f, c) = T - V_f - V_c - Hysteresis
와 같이 변경될 수 있다.
실제 측정 과정에서 사용자 단말은, 측정 대상에 대해 전파 상태를 측정하고(S1120), 측정 대상의 주파수 및 셀 정보에 따라 앞서 계산되어 저장된 문턱값을 찾아 비교하고(예를 들면, 측정 대상이 주파수 f, 셀 c에 대응되는 경우, 저장된 값 중 T(f, c)를 사용), 조건이 만족되면 측정 결과를 기지국에 보고하는 동작을 수행한다(S1130). 이 과정에는 보정값은 사용되지 않는다.
한편, 만약 보고 조건에 문턱값이 사용되지 않고, 이력값만 사용되는 경우는, 보정값을 이력값에 적용한 결과를 미리 계산하여 저장해 놓고, 차후 측정이 발생하면, 저장된 이력값만을 측정값과 함께 사용해 측정 결과 보고가 필요한지 사용할 수도 있다.
만약 사용자 단말의 handover를 결정하기 위해 두 개 이상의 셀의 전파 상태를 측정하여 측정 결과를 보고해야 하는 경우, 사용자 단말은 측정 설정에 따라 두 개 이상의 측정 대상에 대해 측정을 수행해야 한다. 이 경우, 사용자 단말이 두 개 이상의 셀에 대한 측정을 수행해야 하므로, 측정으로 인한 비효율성, 예를 들면 전력 소모가 커질 수 있다.
본 발명의 한 실시예에서는, 상기 두 개 이상의 셀에 대한 측정 결과를 기반으로 측정 결과 보고 여부를 결정할 때 발생할 수 있는 비효율성을 줄이기 위한 방법을 제시한다. 사용자 단말은 측정 설정에 따라 우선 측정 대상 중 하나를 선택하고 선택된 측정 대상에 대한 문턱값을 측정 결과 보고에 대한 문턱값이 아닌 두 번째 측정 대상에 대한 측정을 시작하는 조건에 대한 문턱값으로 바꾸어 해석한다. 즉, 사용자 단말은 선택된 첫 번째 측정 대상에 대해서만 측정을 수행하며, 측정 결과가 문턱값에 따른 조건을 만족하면, 일정시간 동안 첫 번째 측정 대상에 대해서는 측정을 수행하지 않고, 나머지 측정 대상, 즉 두 번째 측정 대상에 대한 측정만 수행한다. 이 기간 동안 두 번째 측정 대상에 대한 측정 결과가 두 번째 측정 대상에 대한 문턱값을 만족시키면, 사용자 단말은 측정 결과 보고가 필요하다고 판단한다. 상기 설정된 기간이 지나면, 사용자 단말은 다시 선택된 첫 번째 측정 대상에 대해서만 측정을 수행한다. 즉, 두 개의 이상의 측정 대상에 대한 측정 결과를 기반으로 측정 결과 보고를 판단해야하는 상황을, 한 측정 시점에서는 항상 하나의 측정 대상만을 측정하도록 변경함으로써 사용자 단말의 계산 복잡도 및 전력 소모를 줄이는 것이다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 사용자 단말의 동작을 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 사용자 단말은 기지국으로부터 측정 설정 정보를 수신한다(S1200). 측정 설정 정보에는 하나 이상의 측정 대상(주파수/셀), 하나 이상의 보고 조건(문턱값), 하나 이상의 보정값(offset)이 포함될 수 있다. 보정값에는 주파수 별 전송 특성에 따라 측정 결과를 보정하기 위한 주파수 별 보정값, 셀 별 전송 특성에 따라 측정 결과를 보정하기 위한 셀 별 보정값, 이력값(hysteresis parameter)이 포함될 수 있다.
만약 측정 보고 설정이, 두 개 이상의 셀에 대한 측정 결과를 기반으로 이루어져야 하는 경우(예를 들어, 사용자 단말이 접속하는 셀의 RSRP가 T1 이하이고, 주변 셀의 RSRP가 T2 이상인 경우 측정 결과 보고 시작)라고 하면, 사용자 단말은 여러 측정 대상에 대한 측정을 모두 수행하지 않는다. 지금부터 본 발명의 실시예를, 두 개의 셀에 대한 측정 결과를 사용하는 경우에 한해 설명할 것이나, 본 실시예의 주요한 요지는 큰 변경 없이 두 개 이상의 셀의 측정 결과를 사용해야 하는 경우에도 적용될 수 있다. 사용자 단말은, 측정 설정을 수신하면, 두 개의 측정 대상에 대한 측정을 수행하는 대신, 우선적으로 측정할 하나의 측정 대상을 선택하며, 선택된 측정 대상에 대한 문턱값은, 측정 결과 보고 여부를 판단하는데 사용되는 대신 타이머(timer) 시작 여부를 결정하는데 사용된다. 두 개의 측정 대상 중, 어떤 것을 우선적으로 선택하는 것은 사용자 단말에 미리 설정된 우선순위를 이용하거나, 측정 설정에 포함된 정보를 사용하거나, 아니면 랜덤하게 선택될 수 있다. 예를 들면, 사용자 단말은 primary 셀 또는 serving 셀을 상태를 주변 셀의 상태보다 우선적으로 측정할 수 있다. 사용자 단말은 지속적으로 첫 번째 측정 대상에 대한 측정만을 수행하다가, 만약 선택된 첫 번째 셀의 전파 상태가 문턱값을 만족하는 경우, 사용자 단말은 timer를 시작한다(S1210). 이 timer가 진행 중인 동안, 사용자 단말은 더 이상 첫 번째 측정 대상의 전파 상태를 측정하지 않으며, 대신 두 번째 측정 대상의 전파 상태를 측정한다(S1230). 만약, 두 번째 측정 대상의 측정 결과가 문턱값을 만족하면, 사용자 단말은 측정 결과를 기지국에 보고하기 위한 동작을 수행한다. 만약 timer가 미리 설정된 값에 의해 만료되면, 사용자 단말은 두 번째 측정 대상에 대한 측정은 수행하지 않고 다시 다시 첫 번째 측정 대상에 대한 측정만을 수행한다.
상기 과정을 통해 사용자 단말은 한 측정 시점에서는 하나의 측정 대상만을 측정하면 되므로 측정 부하나 전력소모를 줄일 수 있다.
한편, 측정의 정확도와 측정 결과가 보고되는 시점은 사용자 단말의 성능, 배터리 수명뿐만 아니라 망의 성능과도 연결되므로, 가급적 측정의 정확도를 높이며 측정 결과가 요구될 때만 측정 결과를 기지국에 보고하는 것이 효과적이다. 이를 위해, 본 발명의 한 실시예에서는, 사용자 단말이 기지국으로부터 수신한 측정 설정 중 측정 결과 보고 조건(예를 들면 문턱값)을 사용자 단말의 상태에 따라 실시간으로 보정하여 사용하는 방법을 제안한다. 즉, 사용자 단말은 측정 설정에 따라 측정을 수행하고, 측정 대상에 다한 측정 결과에 따라 측정 결과 보고 여부를 결정할 때, 미리 주어진 보고 조건(예, 문턱값)을 그대로 사용하는 것이 아니라, 실시간으로 변경된 조건을 사용하는 것이다. 예를 들면, 사용자 단말은 이동 속도에 따라 보고 조건을 실시간으로 조정할 수 있으며, 또는 동시에 비슷한 영역에 위치하는 사용자 단말들이 측정 결과를 동시에 보고해 handover가 동시에 발생하는 것을 줄이기 위해 작은 난수를 발생시켜 보고 조건을 조정하는 것도 가능하다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 사용자 단말의 동작을 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 사용자 단말은 기지국으로부터 측정 설정 정보를 수신한다(S1300). 측정 설정 정보에는 하나 이상의 측정 대상(주파수/셀), 하나 이상의 보고 조건(문턱값), 하나 이상의 보정값(offset)이 포함될 수 있다. 보정값에는 주파수 별 전송 특성에 따라 측정 결과를 보정하기 위한 주파수 별 보정값, 셀 별 전송 특성에 따라 측정 결과를 보정하기 위한 셀 별 보정값, 이력값(hysteresis parameter)이 포함될 수 있다.
사용자 단말은 설정된 정보에 따라 측정을 수행한다(S1310). 즉, 사용자 단말은 측정 대상의 전파 상태(radio condition, 또는 전파 파라메터 - radio parameter)를 측정하며, 전파 상태는 RSRP(Reference Signal Received Power) 또는 RSRQ(Reference Signal Received Quality)일 수 있다. 사용자 단말은, 이 때 측정 결과를 보고할지 여부를 판단하기 위해 측정 설정에 포함된 보고 조건, 예를 들면 문턱값을 사용할 수 있다. 그런데, 앞서 설명한 것처럼 사용자 단말의 실시간 상태를 반영하거나, 특정 영역에서 handover가 몰리는 것을 막는 등의 부가 효과를 위해 사용자 단말은 보고 조건을 실시간으로 변경하여 사용할 수 있다. 보고 조건이 변경되는 정도는, 사용자 단말의 상태에 비례하거나 반비례하게 결정될 수 있다. 예를 들면, 만약 serving 셀 또는 primary 셀의 전파 상태를 측정하는 경우, 사용자 단말은 이동속도가 빠른 경우 handover 발생 확률이 높다고 판단해 측정 설정에 포함된 문턱값을 더 작은 값으로 변경할 수 있으며, 변경되는 정도는 이동 속도에 비례할 수 있다. 또는, 사용자 단말은 일시적으로 측정 결과가 몰리는 상황을 방지하기 위해, 문턱값에 상대적으로 작은 음수 도는 양수를 갖는 난수를 발생시켜 더할 수도 있다. 사용자 단말은 측정 결과와 조정된 측정 보고 조건을 비교하여 만족되는 경우, 측정 결과를 기지국에 보고한다(S1320).
한편, 사용자 단말은 측정 설정에 여러 개의 보고 조건이 포함된 경우, 이 중에 하나만을 사용하여 측정을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 만약 두 개의 측정 대상에 대한 측정을 수행하여 측정 결과를 보고해야 하는 경우, 사용자 단말은 측정 설정에 두 개의 측정 대상에 서로 다른 측정 보고 조건이 포함된 경우라고 해도 그 중 하나의 측정 보고 조건만을 선택하고, 측정 보고 조건을 두 측정 대상의 측정 결과에 모두 적용하여 측정 보고 여부를 결정할 수 있다.
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 사용자 단말의 동작을 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 사용자 단말은 기지국으로부터 측정 설정 정보를 수신한다(S1400). 측정 설정 정보에는 하나 이상의 측정 대상(주파수/셀), 하나 이상의 보고 조건(문턱값), 하나 이상의 보정값(offset)이 포함될 수 있다. 보정값에는 주파수 별 전송 특성에 따라 측정 결과를 보정하기 위한 주파수 별 보정값, 셀 별 전송 특성에 따라 측정 결과를 보정하기 위한 셀 별 보정값, 이력값(hysteresis parameter)이 포함될 수 있다.
만약 측정 보고 설정이, 두 개 이상의 셀에 대한 측정 결과를 기반으로 이루어져야 하는 경우(예를 들어, 사용자 단말이 접속하는 셀의 RSRP가 T1 이하이고, 주변 셀의 RSRP가 T2 이상인 경우 측정 결과 보고 시작)라고 하면, 사용자 단말은 여러 측정 대상에 대한 측정을 모두 수행하지 않는다. 지금부터 본 발명의 실시예를, 두 개의 셀에 대한 측정 결과를 사용하는 경우에 한해 설명할 것이나, 본 실시예의 주요한 요지는 큰 변경 없이 두 개 이상의 셀의 측정 결과를 사용해야 하는 경우에도 적용될 수 있다. 사용자 단말은, 측정 설정을 수신하면, 두 개의 측정 대상에 대한 측정 보고 조건 중 하나만을 선택하여 차후 사용한다(S1410). 두 개의 측정 보고 조건 중, 어떤 것을 우선적으로 선택하는 것은 사용자 단말에 미리 설정된 우선순위를 이용하거나, 측정 설정에 포함된 정보를 사용하거나, 아니면 랜덤하게 선택될 수 있다. 예를 들면, 사용자 단말은 primary 셀 또는 serving 셀에 대한 보고 조건을 주변 셀의 보고 조건 대신 주변 셀의 측정에도 사용할 수 있다. 이처럼 하나의 보고 조건이 선택되면, 사용자 단말은 선택된 하나의 보고 조건을 여러 셀의 측정 결과와 비교하는데 사용한다. 예를 들어, 측정 설정에 primary 셀 또는 serving 셀의 측정 결과가 T1보다 작고, 주변 셀의 측정 결과과 T2보다 크면 측정 결과를 보고하도록 설정된 경우, 사용자 단말은 T2를 사용하지 않고 T1만 사용하여, primary 셀 또는 serving 셀의 측정 결과가 T1보다 작고, 주변 셀의 측정 결과과 T1보다 크면 측정 결과를 보고할 수 있다(S1420).
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 사용자 단말은 무선 송수신부(1510), 저장부(1520), 제어부(1530)를 포함할 수 있다.
무선 송수신부(1510)는 사용자 단말의 무선 통신을 위한 해당 데이터의 송수신 기능을 수행한다. 무선 송수신부(1510)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 무선 송수신부(1510)는 무선 채널을 통해 데이터를 수신하여 제어부(1530)로 출력하고, 제어부(1530)로부터 출력된 데이터를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
저장부(1520)는 사용자 단말의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장한다. 특히, 앞선 실시예(도 10 내지 도 14와 연관된 실시예)에서 설명한 보정값을 반영하여 수정된 보고 조건(문턱값)이 저장될 수 있다.
제어부(1530)는 사용자 단말이 본 발명의 실시예에 따라 동작할 수 있도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어한다.
상기한 실시예 외에도, 제어부(1530)는 본 발명의 다른 실시예에 따라 사용자 단말이 동작하도록 제어할 수 있다.
도 10 내지 도 14의 설명 부분에 전술된 실시예의 각 단계 또는 조건들은 서로 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 11의 단계 S1110가 도 12의 수행과정에 포함될 수 있으며, 도 12의 단계 S1230에서 보고시에 사용자 단말은 측정 대상의 주파수 및 셀 정보에 따라 앞서 계산되어 저장된 문턱값을 찾아 비교하고(예를 들면, 측정 대상이 주파수 f, 셀 c에 대응되는 경우, 저장된 값 중 T(f, c)를 사용), 조건이 만족되면 측정 결과를 기지국에 보고하는 동작을 더 수행할 수 있다.
상술한 실시예들에서, 모든 단계는 선택적으로 수행의 대상이 되거나 생략의 대상이 될 수 있다. 또한 각 실시예에서 단계들은 반드시 순서대로 일어날 필요는 없으며, 뒤바뀔 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 명세서의 실시 예들은 본 명세서의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 명세서의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 명세서의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 명세서의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (12)

  1. 이동 통신 시스템에서 CSFB(circuit switched fall back)를 지원하는 단말이 수행하는 방법에 있어서,
    IMS VoPS(IP multimedia subsystem voice over packet switched)에 기초한 호(call)를 개시하는 단계;
    등록되지 않은 TA(Tracking Area)에 진입하면, 제1 TAU(Tracking Area Update) 요청 메시지(TAU request message)를 전송하는 단계;
    상기 TA의 네트워크로부터, 네트워크가 상기 IMS VoPS를 지원하는지 여부를 지시하는 네트워크 요소 지원 정보(network feature support information)를 포함하는 제1 TAU 수락 메시지(TAU accept message)를 수신하는 단계;
    상기 호와 관련하여 설정된 EPS 베어러(bearer)가 릴리즈될 때까지 상기 EPS 베어러의 컨텍스트를 유지하는 단계;
    혼합된 TA/LA(Location Area) 갱신(updating)을 지시하는 네트워크 업데이트 타입 정보를 포함하는 제2 TAU 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 네트워크 요소 지원 정보 및 EPS(evolved packet system) 서비스를 위한 TA 갱신(TA updating)과 비EPS(non-EPS) 서비스를 위한 LA 갱신(LA updating)의 성공 여부를 지시하는 네트워크 갱신 결과 정보(network update result information)를 포함하는 제2 TAU 수락 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 EPS 베어러가 릴리즈되는 경우, 상기 네트워크 요소 지원 정보 및 상기 네트워크 갱신 결과 정보에 기초하여 GERAN(global system for mobile communications(GSM) edge radio access network) 또는 UTRAN(universal mobile telecommunications service(UMTS) terrestrial radio access network)으로 네트워크 선택을 시도하고, E-UTRAN(evolved UMTS terrestrial radio access network) 기능을 비활성화하는 단계를 포함하고,
    상기 네트워크 요소 지원 정보는 상기 네트워크가 상기 IMS VoPS를 지원하지 않음을 지시하고,
    상기 네트워크 갱신 결과 정보는 상기 TA 갱신은 성공하고 상기 LA 갱신은 성공하지 못하였음을 지시하고,
    상기 E-UTRAN 기능이 비활성화되는 경우, 상기 단말은 상기 CSFB 사용을 중단하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 TAU 요청 메시지는 상기 EPS 서비스에 접속한 상기 단말이 상기 비EPS 서비스에 대한 접속 절차를 수행하기 위해 전송되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크 갱신 결과 정보에 기초하여 상기 단말이 EPS 서비스에 등록되어 있는지 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 호와 관련된 EPS 베어러가 설정되어 있는지 여부를 식별하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 EPS 베어러는 서비스 품질 클래스 식별자(quality of service class identifier, QCI)가 1을 지시하면 호와 관련된 EPS 베어러가 설정된 것으로 식별되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 EPS 베어러의 컨텍스트는, 상기 EPS 베어러가 설정되어 있으면 상기 네트워크가 상기 IMS VoPS를 지원하지 않는 경우에도 유지되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  7. 이동 통신 시스템에서 CSFB(circuit switched fall back)를 지원하는 단말에 있어서,
    데이터 통신을 수행하는 통신부; 및
    상기 통신부와 연결된 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는,
    IMS VoPS(IP multimedia subsystem voice over packet switched)에 기초한 호(call)를 개시하고,
    등록되지 않은 TA(Tracking Area)에 진입하면 제1 TAU(Tracking Area Update) 요청 메시지(TAU request message)를 전송하고,
    상기 TA의 네트워크로부터 네트워크가 상기 IMS VoPS를 지원하는지 여부를 지시하는 네트워크 요소 지원 정보(network feature support information)를 포함하는 제1 TAU 수락 메시지(TAU accept message)를 수신하고,
    상기 호와 관련하여 설정된 EPS 베어러(bearer)가 릴리즈될 때까지 상기 EPS 베어러의 컨텍스트를 유지하고,
    혼합된 TA/LA(Location Area) 갱신(updating)을 지시하는 네트워크 업데이트 타입 정보를 포함하는 제2 TAU 요청 메시지를 전송하고,
    상기 네트워크 요소 지원 정보 및 EPS(evolved packet system) 서비스를 위한 TA 갱신(TA updating)과 비EPS(non-EPS) 서비스를 위한 LA 갱신(LA updating)의 성공 여부를 지시하는 네트워크 갱신 결과 정보(network update result information)를 포함하는 제2 TAU 수락 메시지를 수신하고,
    상기 EPS 베어러가 릴리즈되는 경우, 상기 네트워크 요소 지원 정보 및 상기 네트워크 갱신 결과 정보에 기초하여 GERAN(global system for mobile communications(GSM) edge radio access network) 또는 UTRAN(universal mobile telecommunications service(UMTS) terrestrial radio access network)으로 네트워크 선택을 시도하고, E-UTRAN(evolved UMTS terrestrial radio access network) 기능을 비활성화하도록 설정되고,
    상기 네트워크 요소 지원 정보는 상기 네트워크가 상기 IMS VoPS를 지원하지 않음을 지시하고,
    상기 네트워크 갱신 결과 정보는 상기 TA 갱신은 성공하고 상기 LA 갱신은 성공하지 못하였음을 지시하고,
    상기 E-UTRAN 기능이 비활성화되는 경우, 상기 단말은 상기 CSFB 사용을 중단하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 TAU 요청 메시지는 상기 EPS 서비스에 접속한 상기 단말이 상기 비EPS 서비스에 대한 접속 절차를 수행하기 위해 전송되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 네트워크 갱신 결과 정보에 기초하여 상기 단말이 EPS 서비스에 등록되어 있는지 여부를 판단하도록 설정된 것을 특징으로 하는, 단말.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 호와 관련된 EPS 베어러가 설정되어 있는지 여부를 식별하도록 설정된 것을 특징으로 하는, 단말.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 EPS 베어러는 서비스 품질 클래스 식별자(quality of service class identifier, QCI)가 1을 지시하면 호와 관련된 EPS 베어러가 설정된 것으로 식별되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 EPS 베어러의 컨텍스트는, 상기 EPS 베어러가 설정되어 있으면 상기 네트워크가 상기 IMS VoPS를 지원하지 않는 경우에도 유지되는 것을 특징으로 하는, 단말.
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