KR102235504B1 - 이동 통신 네트워크에서 단말의 위치 등록 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

이동 통신 네트워크에서 단말의 위치 등록 방법 및 장치가 개시된다. 단말은 네트워크로 위치 등록 요청 메시지를 전송한 후 네트워크로부터 위치 등록 요청에 대한 거절 메시지를 수신하면, 네트워크와의 무선 연결 해제가 완료될 때까지 대기하고, 무선 연결 해제가 완료되면, 네트워크로 새로운 위치 등록 요청 메시지를 전송한다.

Description

이동 통신 네트워크에서 단말의 위치 등록 방법 및 장치 {Method and apparatus for location registration of terminal in mobile communication system}
본 발명은 이동 통신 네트워크에서 단말의 위치 등록 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 단말의 핸드오버, 위치 등록 및 무선 연결 재설립 과정에 있어서 기존의 방법 및 장치보다 시간 단축 면에서 혹은 자원 절약 면에서 효율적으로 무선 자원을 사용하도록 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
초기의 무선 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 더욱이, 무선 통신 시스템은 점차로 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다.
도 1은 일반적인 무선 통신 시스템을 도시하는 도면이다. 도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템은 단말(100), 무선 접속망(120, Radio Access Network, RAN) 및 코어 망(140, core network)을 포함할 수 있다.
무선 접속망(120)은 라디오 접속점(110, 115, radio access point)을 포함할 수 있다. 라디오 접속점(110, 115)은 무선 인터페이스를 통하여 단말(100)과 상호 작용 할 수 있다. 그 밖의 무선 통신 시스템의 요소들은 주로 유선으로 연결되어 있다. 라디오 접속점(110, 115)의 가능한 예로서, 진화된 노드 비(evolved Node B, eNB), 노드 비(Node B, NB) 혹은 이를 포함하는 무선 망 하위 조직(Radio Network Subsystem, RNS), 기지국(Base Transceiver Station, BTS) 혹은 이를 포함하는 기지국 하위 조직(Base Station Subsystem, BSS), 무선 접속점(wireless access point) 등이 있다. 몇몇 예외를 제외하고는, 라디오 접속점(110, 115)은 일반적으로 하나 이상의 셀로 구성되어 있고, 셀은 특정 범위를 관장하며, 단말(100)은 셀의 범위 내에서 라디오 접속점(110, 115)으로부터 서비스를 받는다. 여기서, 셀은 일반적인 셀룰러(cellular) 시스템의 셀을 의미하고, 라디오 접속점(110, 115)은 각 셀을 관리, 제어하는 장치지만 본 명세서에서는 편의를 위해 셀과 라디오 접속점(110, 115)을 동일한 의미로 사용할 수 있다.
한편, 코어 망(140)은 RAN 제어 요소(130, RAN control entity)를 포함할 수 있다. RAN 제어 요소(130)는 이동성 관리, 인증 및 보안 등의 총괄적인 제어 기능을 담당한다. RAN 제어 요소의 예로서, 이동성 관리 요소(Mobility Management Entity, MME) 및 서빙 일반 패킷 라디오 서비스(General Packet Radio Service, GPRS) 지원 요소(Serving GPRS Support Node, SGSN) 등이 포함될 수 있다.
단말(100)에 서비스를 제공하기 위해서, 라디오 접속점(110)을 포함한 무선 통신 시스템은, 단말(100)과 연결을 유지하거나 단말(100) 관련 정보(context)를 보유하고 있어야 한다. 또한 무선 통신 시스템은 단말(100)과의 연결 유지 혹은 단말(100) 관련 context를 적재적소에 두기 위하여 핸드오버 과정, 위치 등록(Location Registration) 과정 또는 무선 연결 재설립 과정을 수행한다.
핸드오버 과정은 연결된(connected) 상태의 단말(100)이 이동함에 따라, 혹은 그 밖의 이유에 따라, 주로 상호 작용하는 라디오 접속점(110)을 바꾸기 위해 쓰인다. 상기 그 밖의 이유의 예로는 부하 균형 맞추기를 들 수 있다.
위치 등록 과정은 어태치(Attach) 과정 및 트래킹 지역(Tracking Area, TA) 갱신(TA Update, TAU) 과정 등을 포함한다. Attach 과정은 단말(100)이 최초로 네트워크에 접속할 때 혹은 떨어진(detached) 단말(100)이 네트워크에 접속할 때 쓰일 수 있다. TAU 과정은 보다 다양한 상황에서 행해질 수 있는데, 대표적인 사용 예로는 단말(100)이 새로운 TA에 진입한 경우에 수행될 수 있다.
주로 단말의 이동성 때문에 야기되는 핸드오버 과정 및 위치 등록 과정 외에도, 단말(100)과 라디오 접속점(110) 사이의 무선 연결은 불안정하여 일정 기간 동안 사용하기 적합하지 않아질 수도 있다. 이런 경우에, 따로 핸드오버 과정 및 위치 등록 과정을 시작하기 전에 혹은 핸드오버 과정 및 위치 등록 과정을 행하지 않고 단말(100)과 라디오 접속점(110) 사이에서 무선 연결 재설립 과정이 수행될 수 있다.
본 발명은 단말의 핸드오버 과정, 위치 등록 과정 및 무선 연결 재설립 과정을 개선하여, 시간 단축 면에서 혹은 자원 절약 면에서 효율적으로 무선 자원을 사용할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 이동 통신 시스템에서 단말의 위치 등록 방법으로서, 네트워크로 위치 등록 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 네트워크로부터 상기 위치 등록 요청에 대한 거절 메시지를 수신하면, 상기 네트워크와의 무선 연결 해제가 완료될 때까지 대기하는 단계; 및 상기 무선 연결 해제가 완료되면, 상기 네트워크로 새로운 위치 등록 요청 메시지를 전송하는 단계;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 이동 통신 시스템에서 단말의 위치 등록 방법으로서, 네트워크로 위치 등록 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 네트워크로부터 상기 위치 등록 요청에 대한 거절 메시지를 수신하면, 즉시 상기 네트워크로 새로운 위치 등록 요청 메시지를 전송하는 단계;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 이동 통신 시스템에서 기지국의 위치 등록 제어 방법으로서, 코어 네트워크로부터 단말의 위치 요청에 대응하는 연결 해제 명령 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 연결 해제 명령 메시지가 수신되면, 즉시 상기 단말에 연결 해제 메시지를 전송하는 단계;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 이동 통신 시스템에서 기지국의 위치 등록 제어 방법으로서, 코어 네트워크로부터 단말의 위치 요청에 대응하는 연결 해제 명령 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 단말로부터 상기 네트워크에 대한 새로운 위치 등록 요청 메시지가 수신될 때까지 대기하는 단계;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 이동 통신 시스템에서 위치 등록을 수행하는 단말로서, 네트워크와 신호 및 데이터를 송수신하는 송수신부; 및 상기 네트워크로 위치 등록 요청 메시지를 전송하고, 상기 네트워크로부터 상기 위치 등록 요청에 대한 거절 메시지를 수신하면, 상기 네트워크와의 무선 연결 해제가 완료될 때까지 대기하고, 상기 무선 연결 해제가 완료되면, 상기 네트워크로 새로운 위치 등록 요청 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 이동 통신 시스템에서 위치 등록을 수행하는 단말로서, 네트워크와 신호 및 데이터를 송수신하는 송수신부; 및 상기 네트워크로 위치 등록 요청 메시지를 전송하고, 상기 네트워크로부터 상기 위치 등록 요청에 대한 거절 메시지를 수신하면, 즉시 상기 네트워크로 새로운 위치 등록 요청 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 이동 통신 시스템에서 단말의 위치 등록을 제어하는 기지국으로서, 상기 단말 및 코어 네트워크와 신호 및 데이터를 송수신하는 송수신부; 및 상기 코어 네트워크로부터 단말의 위치 요청에 대응하는 연결 해제 명령 메시지를 수신하면, 즉시 상기 단말에 연결 해제 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 이동 통신 시스템에서 단말의 위치 등록을 제어하는 기지국으로서, 상기 단말 및 코어 네트워크와 신호 및 데이터를 송수신하는 송수신부; 및 상기 코어 네트워크로부터 단말의 위치 요청에 대응하는 연결 해제 명령 메시지를 수신하고, 상기 단말로부터 상기 네트워크에 대한 새로운 위치 등록 요청 메시지가 수신될 때까지 대기하도록 제어하는 제어부;를 포함한다.
본 발명에 따른 이동 통신 네트워크에서 단말의 위치 등록 방법 및 장치에 따르면, 시간 단축 면에서 혹은 자원 절약 면에서 효율적으로 무선 자원을 사용할 수 있게 한다.
도 1은 일반적인 무선 통신 시스템을 도시하는 도면,
도 2는 첫 번째 문제점이 발생할 수 있는 상황의 한가지 예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예가 적용될 수 있는 단말 및 네트워크 동작을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 RAN 제어 요소와 라디오 접속점의 동작을 구체적으로 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 제2실시예에서 라디오 접속점이 무선 자원을 재사용하는 단말(100)의 위치 등록 메시지를 전달하는 과정을 도시하는 흐름도,
도 6은 단말의 핸드오버와 관련한 본 발명의 실시예에 따라 라디오 접속점이 핸드오버되는 단말이 부차적으로 서비스하던 단말임을 인식하도록 하는 과정을 도시한 도면,
도 7은 단말의 무선 연결 재설립과 관련한 본 발명의 실시예에 따라 단말이 부차적으로 상호 작용하던 라디오 접속점과의 무선 연결을 재사용하여 무선 연결 재설립을 수행하는 과정을 도시한 흐름도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구성을 도시한 블록도, 그리고,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 구성을 도시한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3GPP가 규격을 정한 무선 접속망, 코어 망인 엘티이(Long Term Evolution, LTE)와 진화된 패킷 코어(Evolved Packet Core, EPC)를 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
예전에는 단말(100)은 하나의 라디오 접속점(110)과 주로 상호 작용을 했지만 최근 들어 하나 이상의 라디오 접속점(110, 115)과도 상호 작용을 할 수 있게 되었다. 예를 들여, 앞에서 설명한 바와 같이 도 1에는 단말(100)과 연결된 두 개의 라디오 접속점(110, 115)이 도시되어 있다. 그러나 본 발명이 도 1에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 무선 접속망(120)이 반드시 두 개의 라디오 접속점(110, 115)으로 구성되는 것은 아니라는 점, 그리고 단말(100)이 늘 두 개의 라디오 접속점(110, 115)과 상호 작용을 하는 것은 아니라는 점은 자명하다.
이하, 본 명세서에 걸쳐, 따로 설명이 되어 있지 않으면, 하나의 라디오 접속점(110)만을 언급하는 경우에는 라디오 접속점(110)은 일반적인 라디오 접속점을 뜻하고, 두 라디오 접속점(110, 115)을 함께 언급하는 경우에는 상기 첫 번째 라디오 접속점(110)은 단말(100)과 주로(primarily) 상호 작용하는 라디오 접속점(110), 상기 두 번째 라디오 접속점(115)은 단말(100)과 부차적으로(secondarily) 상호 작용하는 라디오 접속점(115)을 뜻한다. 또한 단말(100)과 연결된 라디오 접속점(110, 115)의 수가 셋 이상인 경우, 단말(100)과 부차적으로 상호 작용하는 라디오 접속점(115)은 하나 이상일 수 있다.
이상에서 설명한 것과 같은 네트워크 구조에서는 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다. 하나는 특정한 이유로 위치 등록에 실패한 단말(100)이 해당 라디오 접속점(110)에 다시 위치 등록할 때 시간이 오래 걸릴 수 있다는 점이며, 다른 하나는 둘 이상의 라디오 접속점(110, 115)과 상호 작용하는 단말이 주로(primarily) 상호 작용하는 라디오 접속점(110)과의 연결 상태가 나빠졌을 때 부차적으로(secondarily) 상호 작용하는 라디오 접속점(115)과의 연결 상태를 전혀 고려하지 않아 자원 낭비가 야기될 수 있다는 점이다. 이하, 문제 상황에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 첫 번째 문제점이 발생할 수 있는 상황의 한가지 예를 도시한 도면이다. 우선, 도 2에서 단말(100)은 다른 라디오 접속 기술(Radio Access Technology, RAT)을 쓰는 무선 통신 시스템에서, 혹은 다른 RAN 제어 요소 그룹 식별자를 가진 다른 RAN 제어 요소 그룹에서, 위치 등록돼 있거나 서비스 받고 있었을 수 있다. 또는 단말은 아이들(idle) 상태에 있었을 수 있다.
단말(100)이 210과 같이 다른 RAT 혹은 다른 RAN 제어 요소 그룹으로부터 옮겨온 경우에는, 단말은 220과 같이 TAU request 메시지를 RAN 제어 요소(130)로 보낸다. 혹은, 단말이 215와 같이 아이들 상태에서 네트워크로 송신하거나 네트워크로부터 수신할 데이터가 생긴 경우에, 단말은 220에서 서비스 요청(Service request) 메시지를 RAN 제어 요소(130)로 보낸다. 이때 단말(100)이 RAN 제어 요소(130)로 보내는 메시지는 단말(100)로부터 RAN 제어 요소(130)로 직접 전달되는 것은 아니며, 라디오 접속점(110)을 거쳐서 전달된다.
단말(100)로부터 TAU request 메시지 혹은 Service request 메시지를 받은 RAN 제어 요소(130)는 문제가 생기면, 240과 같이 단말(100)의 요청 메시지를 거절하는 메시지, 예를 들면 TAU reject 메시지 혹은 Service reject 메시지를 단말(100)로 보낼 수 있다. 이때, RAN 제어 요소(130)는 문제의 원인(Cause)을 설명하는 혹은 암시하는 정보를 거절 메시지에 넣어 보낼 수 있다. 또한 거절 메시지는 RAN 제어 요소(130)에서 단말(100)로 직접 전달되는 것은 아니며, 라디오 접속점(110)을 거쳐 단말(100)로 전달된다.
240에서 RAN 제어 요소(130)로부터 거절 메시지를 받은 단말(100)은 거절 메시지에 포함된 특정 Cause에 대해서는, 라디오 접속점(110)을 통해 RAN 제어 요소(130)로 새로운 Attach request 메시지를 보낼 수 있다(280). 여기서 특정 Cause의 예로는, 단말(100)의 식별자를 RAN 제어 요소(130)가 얻지 못한 경우, 단말(100)이 내재적으로(implicitly) 분리된(detached) 경우, 베어러(bearer) 정보가 전혀 활성화되지 않을 경우 등을 들 수 있다. 이러한 세 가지 cause는 진화된 패킷 시스템(Evolved Packet System, EPS)에서는 각각 원인(Cause)값 9번, 10번, 40번에 매칭된다.
한편, 240에서 단말(100)로 거절 메시지를 보낸 RAN 제어 요소(130)는 250에서 라디오 접속점(110)으로 단말(100) 관련 context를 해제하라는(release) 명령을 내릴 수 있다. 이러한 명령은 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지를 통해 전달될 수 있다.
또한 RAN 제어 요소(130)로부터 해제 명령을 받은 라디오 접속점(110)은 260과 같이 단말(100)에게 연결을 해제하도록 하는 메시지를 보낼 수 있다. 라디오 접속점(110)이 단말(100)로 전송하는 해제 메시지의 예로는, RRCConnectionRelease 메시지가 있다.
이때, 260에서 라디오 접속점(110)으로부터 단말(100)로 전달되는 release 메시지가 도착하여 네트워크와의 무선 연결 해제가 완료되는 시기가 280에서 단말(100)이 RAN 제어 요소(130)로 새로운 Attach request 메시지를 보내는 시기보다 이르면, 단말(100)은 별 문제없이 Attach 과정을 수행할 수 있다.
그러나, 260에서 라디오 접속점(110)으로부터 단말(100)로 전달되는 release 메시지가 도착하여 네트워크와의 무선 연결 해제가 완료되는 시기가 280에서 단말(100)이 RAN 제어 요소(130)로 새로운 Attach request 메시지를 보내는 시기보다 늦는 경우에 문제가 발생할 수 있다. 다시 말하면, 이러한 상황은 단말(100)이 RAN 제어 요소(130)로 Attach request 메시지를 보낸 다음 무선 연결이 해제된다는 것을 뜻한다. 그에 따라 단말(100)은 Attach 과정에서 문제가 생긴 것으로 인식하고 상대적으로 오랜 기간 동안(예를 들어, 10초 동안) 기다린 후 다시 위치 등록을 시도한다. 이렇게 오랜 기간을 기다리는 동안 단말(100)은 서비스를 제공받을 수 없으며, 단말(100)의 사용자는 불편함을 감수해야 한다.
이하, 도 2에 도시된 것과 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 도 2에 도시된 상황에 국한된 것이 아니라, 특정한 이유로 위치 등록에 실패한 단말이 해당 라디오 접속점에 다시 위치 등록할 때 시간이 오래 걸릴 수 있는 모든 상황에 대한 것임은 자명하다.
이상에서 설명한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 두 가지 실시예가 가능하다. 그러나 이하에서 설명할 실시예 외에 본 발명의 기술적 사상을 달성할 수 있는 가능한 모든 변형이 이루어질 수 있음은 자명한 것이다.
본 발명에 따른 제1실시예는, 도 2를 바탕으로 설명하자면, 260에서 라디오 접속점(110)으로부터 단말(100)로 전달되는 release 메시지의 도착 시점이 280에서 단말(100)이 RAN 제어 요소(130)로 새로운 Attach request 메시지를 보내는 시점보다 이르게 되도록 하는 것이다.
또한 본 발명에 따른 제2실시예는 단말(100)과 라디오 접속점(110) 사이의 연결이 해제되지 않도록, 즉 도 2의 경우에는 260이 수행되지 않도록 하는 것이다. 따라서 본 발명의 제2실시예에 의하면 라디오 접속점(110)으로부터 release 메시지가 단말(100)로 전달되지 않는다.
이상의 제1실시예 및 제2실시예의 근본적인 차이는 무선 연결의 재사용 여부이다. 즉, 제1실시예에서는 단말(100)과 라디오 접속점(110) 간의 연결을 반드시 해제하고 단말(100)이 새로운 위치 등록 요청을 하도록 한다. 반면, 제2실시예에서는 단말(100)과 라디오 접속점(110) 간의 연결을 해제하지 않고 단말(100)이 기존의 무선 연결을 재사용하여 새로운 위치 등록 요청을 하도록 한다.
제1실시예와 제2실시예 모두 도 2에서 문제가 되었던 라디오 접속점(110)으로부터 단말(100)로 전달되는 release 메시지가 단말에 도착하여 무선 연결이 해제되는 시기(260)가 단말(100)이 RAN 제어 요소(130)로 새로운 위치 등록 요청을 전송하는 시기(280)보다 늦어지는 상황을 방지하여, 단말이 오랜 기간 동안 기다렸다가 또 다시 위치 등록 요청을 하는 경우를 예방할 수 있다는 점에서 시간 단축 효과가 있다.
도 3은 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예가 적용될 수 있는 단말(100) 및 네트워크 동작을 도시한 도면으로, 구체적으로 RAN 제어 요소(130)에서 라디오 접속점(110)으로 단말(100)의 새로운 위치 등록이 필요하다는 지시자 및 타이머 중 적어도 하나를 전달하거나 RAN 제어 요소(130) 또는 라디오 접속점(110)이 단말(100)로 타이머를 전달하는 동작을 도시한 것이다.
도 3에 따르면, 단말(100)과 라디오 접속점(110)은 새로이 위치 등록 과정이 필요한 상황을 인지할 수 있다. 그리고, 단말(100) 혹은 라디오 접속점(110)은 타이머를 바탕으로 새로이 행해지는 위치 등록 과정 또는 무선 연결 해제 과정에서 보낼 메시지를 적절한 시기에 보낼 수 있다.
310 단계에서, RAN 제어 요소(130)는 특정 문제 상황에서, 단말(100)의 새로운 위치 등록이 필요하다고 판단할 수 있다. 여기서 특정 문제 상황은 앞에서 설명한 바와 같이 EPS의 경우에 Cause 값 9번, 10번, 40번 중 적어도 하나에 해당되는 상황일 수 있다. 또한 310 단계에서 RAN 제어 요소(130)가 행한 판단은, 단말(100)의 위치 등록 또는 서비스 요청에 따른 판단일 수 있다.
320 단계에서, RAN 제어 요소(130)는 라디오 접속점(110)으로 타이머 및 단말(100)의 새로운 위치 등록이 필요함을 알리는 지시자 중 적어도 하나를 전달할 수 있다. 이때 RAN 제어 요소(130)로부터 라디오 접속점(110)으로 전달되는 정보는 DOWNLINK NAS TRANSPORT 메시지를 통해 전달될 수 있다. DOWNLINK NAS TRANSPORT 메시지는 단말(100)과 RAN 제어 요소(130) 간의 나스(Non Access Stratum, NAS) 메시지를 전달하는 데 쓰인다. DOWNLINK NAS TRANSPORT 메시지로 전달되는 NAS 메시지의 예로는, TAU reject, Service reject 등이 있다. 한편, RAN 제어 요소(130)로부터 라디오 접속점(110)으로 전달되는 정보는 단말(100)과의 연결 해제를 명령하는 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지를 통해 전달될 수도 있다.
또한 단말(100)의 새로운 위치 등록이 필요함을 나타내는 지시자는 다양하게 표현될 수 있다. 예를 들면, 지시자는 단순한 2진 정보로 표현될 수도 있고, 단말(100)의 새로운 위치 등록이 필요한 상황이 된 이유 또는 Cause 값으로 표현될 수도 있다.
330 단계에서 라디오 접속점(110)은 단말(100)로 타이머를 전달할 수 있다. 단말(100)로 타이머는 DLInformationTransfer 메시지 혹은 DLInformationTransfer 메시지에 들어간 NAS 메시지에 포함될 수 있다.
한편, 320 단계에서 RAN 제어 요소(130)로부터 라디오 접속점(110)으로 전달되는 타이머와 330 단계에서 라디오 접속점(110)으로부터 단말(100)로 전달되는 타이머는 같은 값으로 설정될 수도 있고, 서로 다른 값으로 설정될 수도 있다.
이하, 도 3에 도시된 것과 같은 상황에서 본 발명의 제1실시예에 따라 라디오 접속점(110)이 RAN 제어 요소(130)로부터 단말(100)의 새로운 위치 등록이 필요하다는 지시자 및 타이머 중 적어도 하나를 수신한 경우 및 모두 수신하지 않은 경우에 RAN 제어 요소(130) 및 라디오 접속점(110)의 동작을 구체적으로 설명한다.
라디오 접속점(110)이 RAN 제어 요소(130)로부터 지시자와 타이머를 모두 받지 않은 경우, 네트워크에서는 단말(100)이 새로운 위치 등록을 요청하기 전에 최대한 신속하게 무선 연결을 해제(release)할 필요가 있다.
따라서 RAN 제어 요소(115)는 단말(100)의 새로운 위치 등록이 필요한 상황이 인지되면, 최대한 신속하게 라디오 접속점(110)으로 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지를 보낼 수 있다. 예를 들어, 단말(100)로 위치 등록 거절을 알리는 NAS 메시지를 보내는 즉시 라디오 접속점(110)으로 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지를 보낼 수 있다. 또한 라디오 접속점(110)은 RAN 제어 요소(130)로부터 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지를 받는 즉시 단말(100)의 무선 연결을 끊도록 할 수 있다. 예를 들어, 라디오 접속점(110)은 RAN 제어 요소(130)로부터 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지를 받는 즉시 단말(100)로 연결 해제 메시지인 RRCConnectionRelease 메시지를 보낼 수 있다. 또한 단말(100)은 라디오 접속점(110)으로부터 연결 해제 메시지를 받는 즉시 무선 연결 해제를 수행할 수 있다.
라디오 접속점(110)이 RAN 제어 요소(130)로부터 지시자는 받았는데 타이머는 받지 않은 경우, 라디오 접속점(110)은 지시자를 통해 단말(100)이 새로운 위치 등록을 요청하는 상황인 것을 인지하게 된다. 따라서 라디오 접속점(110)은 RAN 제어 요소(130)가 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지를 보내는 것과 상관없이 지시자를 통해 새로운 위치 등록이 필요한 상황을 인식한 즉시 단말(100)의 무선 연결을 끊도록 할 수 있다.
예를 들면, 라디오 접속점(110)은 지시자가 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지를 통해 수신되었다면 즉시 단말(100)에 RRCConnectionRelease 메시지를 전송하고, 지시자가 다른 형태의 메시지를 통해 수신되었다면 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지가 수신되기 전이라도 즉시 단말(100)에 RRCConnectionRelease 메시지를 전송할 수 있다.
라디오 접속점(110)이 RAN 제어 요소(130)로부터 타이머를 받은 경우, 라디오 접속점(110)은 적절한 시점부터 타이머가 나타내는 혹은 상징하는 시간 내에 단말(100)의 무선 연결을 끊도록 할 수 있다. 여기서, 타이머는 일종의 약속의 역할을 한다고 볼 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 최소한 라디오 접속점(110)이 수신한 타이머가 나타내는 혹은 상징하는 시간 내에는 RAN 제어 요소(130)에 대하여 새로운 위치 등록 요청을 하지 않는다는 약속이라고 볼 수 있다. 또한 타이머가 개시되는 적절한 시점의 예로는 라디오 접속점(110)이 타이머를 받은 시점이 될 수 있다.
다음으로, 도 3에 도시된 것과 같은 상황에서 본 발명의 제2실시예에 따라 단말(100)이 무선 연결을 재사용하여 새로운 위치 등록을 요청하도록 하는 구성을 구체적으로 설명한다.
라디오 접속점(110)이 도 3의 320 단계에서 단말(100)의 새로운 위치 등록이 필요하다는 지시자와 타이머를 모두 받지 않은 경우, 라디오 접속점(110)은 단말(100)이 이미 존재하는 무선 연결을 재사용하여 새로운 위치 등록을 요청할 수 있도록 여유를 갖고 일정 기간 동안 무선 연결을 유지할 필요가 있다. 여기서 일정 기간은 라디오 접속점(110) 고유의 타이머에 의해 정해질 수 있다.
따라서 RAN 제어 요소(115)는 310 단계에서 단말(100)의 새로운 위치 등록이 필요한 상황이 인지되면, 320 단계에서 라디오 접속점(110)으로 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지를 보내지 않을 수 있다. 또한 라디오 접속점(110)은 RAN 제어 요소(130)로부터 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지를 받더라도 일정 기간 동안 단말(100)의 무선 연결을 release하지 않고 기다릴 수 있다.
라디오 접속점(110)이 대기하던 중 단말(100)이 RAN 제어 요소(130)에 대하여 새로운 위치 등록 요청을 수행하면, 라디오 접속점(110)은 RAN 제어 요소(130)로부터 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지를 받았음에도 불구하고 단말(100)의 무선 연결을 release하지 않을 수 있다.
라디오 접속점(110)이 RAN 제어 요소(130)로부터 지시자는 받았는데 타이머는 받지 않은 경우, 라디오 접속점(110)은 단말(100)이 새로운 위치 등록을 요청하는 상황인 것을 인지하게 된다. 따라서 라디오 접속점(110)은 RAN 제어 요소(130)가 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지를 보내는 것과 상관없이 지시자를 통해 단말(100)의 새로운 위치 등록이 필요한 상황을 인식하면, 단말(100)의 무선 연결을 release하지 않고 단말(100)로부터 새로운 위치 등록 요청이 수신될 때까지 대기할 수 있다. 또한 라디오 접속점(100)의 대기 시간은 라디오 접속점(110) 고유의 타이머 기간 동안 유지될 수도 있다.
라디오 접속점(110)이 RAN 제어 요소(130)로부터 타이머를 받은 경우, 라디오 접속점(110)은 적절한 시점부터 타이머가 나타내는 혹은 상징하는 시간 동안은 단말(100)의 무선 연결을 끊지 않도록 할 수 있다. 여기서, 타이머는 일종의 약속의 역할을 한다고 볼 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 라디오 접속점(110)이 수신한 타이머가 나타내는 혹은 상징하는 시간 내에 새로운 위치 등록 요청을 한다는 약속이라고 볼 수 있다. 또한 타이머가 개시되는 적절한 시점의 예로는 라디오 접속점(110)이 타이머를 받은 시점을 들 수 있다.
다음으로 도 3에 도시된 상황에서 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 단말(100)의 동작에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 제1실시예에 따르면, 도 3의 330 단계에서 단말(100)이 네트워크로부터 타이머를 받지 않은 경우, 단말(100)은 라디오 접속점(110)에 의해 무선 연결이 끊어질 때까지 기다렸다가 새로운 위치 등록 요청을 시도할 수 있다.
혹은 단말(100)은 이상의 방법을 응용한 방법을 사용하여 새로운 위치 등록 요청을 시도할 수 있다. 즉, 단말(100)은 일정 시간 동안 무선 연결이 끊어지기를 기다리다가 일정 시간이 지나면 라디오 접속점(110)과의 무선 연결을 해제하고, 새롭게 라디오 접속점(110)과 연결을 수립하여 위치 등록 요청을 시도할 수 있다.
또한 330 단계에서 단말(100)이 타이머를 받은 경우, 적어도 타이머가 나타내는 혹은 상징하는 시간만큼 대기한 후 새로운 위치 등록 요청을 시도할 수 있다. 이때, 타이머가 만료될 때까지 기다리던 중 무선 연결이 먼저 release되면 단말(100)은 즉시 타이머를 멈추고 새로운 위치 등록 요청을 시도할 수 있다.
또한 단말(100)은 도 3의 330 단계에서 네트워크로부터 받은 메시지, 예를 들면 위치 등록 거절 메시지로부터 새로운 위치 등록이 필요한 상황임을 인지할 수 있기 때문에, 최대한 무선 연결이 빨리 끊어지는 것이 시간 단축 면에서 효율적이라는 점을 인지할 수 있다. 따라서, 단말(100)은 라디오 접속점(110)으로부터 무선 연결을 release하라는 메시지를 받으면 지체 없이 바로 연결된 상태를 벗어날 수 있다. 단말(100)이 새로이 위치 등록 과정이 필요한 상황임을 인지할 수 있도록 받은 정보는 NAS 계층에서 받은 정보일 수 있다. 또한 단말(100)이 지체 없이 바로 연결된 상태를 벗어날 수 있도록 NAS 계층은 RRC 계층으로 상기 정보를 전달할 수 있다.
특정 상황에서, 현재 일부 단말(100)은 라디오 접속점(110)으로부터 무선 연결 해제 메시지를 받으면 60ms 의 기간 동안 무선 연결 해제 과정을 지체시킬 수 있도록 설계되어 있다. 따라서 본 발명의 실시예에서 단말(100)이 '지체 없이 바로' 연결된 상태를 벗어난다는 것은 '메시지 수신 후 60ms 이내에' 또는 '60ms의 대기 시간 없이'를 의미할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제2실시예에 따르면, 도 3의 330 단계에서 단말(100)이 타이머를 받지 않은 경우, 단말은 330 단계 이후 곧바로 RAN 제어 요소(130)에 새로운 위치 등록 요청을 전송할 수 있다. 또한 330 단계에서 단말(100)이 타이머를 받은 경우, 단말은 타이머가 나타내는 혹은 상징하는 값만큼의 시간 이내에 RAN 제어 요소(130)에 대하여 새로운 위치 등록 요청을 전송할 수 있다.
한편, 단말(100)이 새로운 위치 등록을 위해 무선 연결을 재사용할 것인지 여부를 상황에 따라 결정하는 제3실시예도 가능하다.
구체적으로, 본 발명의 제3실시예에 따르면 도 3의 310 단계에서 RAN 제어 요소(130)는 단말(100)의 새로운 위치 등록이 필요한 것으로 판단하는 경우에 타이머를 개시할 수 있다. 여기서 타이머는 RAN 제어 요소(130)가 라디오 접속점(110)으로 전송하는 타이머와 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 또한 RAN 제어 요소(130)의 타이머는 320 단계에서 라디오 접속점(110)으로 위치 등록 관련 메시지를 통해 지시자 및 타이머 중 적어도 하나를 전송한 후 또는 전송함과 동시에 개시할 수 있다.
이후 타이머가 만료되기 이전에 단말(100)이 RAN 제어 요소(130)에 새로운 위치 등록 요청을 전송하면, RAN 제어 요소(130)는 라디오 접속점(110)에 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지 전송과 같은 무선 연결 해제 없이 단말(100)의 위치 등록을 진행할 수 있다. 즉, 무선 연결을 재사용하여 위치 등록을 수행한다. 이와 같이 타이머가 만료되기 전에 단말(100)이 위치 등록을 시도하는 경우, RAN 제어 요소(130)는 위치 등록 요청 메시지를 수신하면 타이머를 중지하거나 종료시킬 수 있다.
반면, 타이머가 만료되기 전까지 단말(100)이 새로운 위치 등록 요청을 전송하지 않으면, RAN 제어 요소(130)는 무선 연결 해제를 촉발시킨다. 무선 연결 해제 촉발은 라디오 접속점(110)에 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지를 전송함으로써 수행될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 RAN 제어 요소(130)와 라디오 접속점(110)의 동작을 구체적으로 도시한 도면이다.
앞에서도 설명한 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따르면, RAN 제어 요소(130)가 라디오 접속점(110)에게 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지를 전송하여 context release를 명령해도 라디오 접속점(110)은 단말(100) 관련 context를 release하지 않거나 무선 연결을 release하지 않을 수 있다. 그에 따라 라디오 접속점(110)은 단말(100) 관련 context를 release하지 않거나 무선 연결을 release하지 않았다는 것을 RAN 제어 요소(130)에 알릴 수 있다. 단말(100)이 이미 있던 무선 연결을 재사용하여 새로운 위치 등록 요청을 수행하는 경우, 라디오 접속점(110)은 RAN 제어 요소(130)로부터 context release 혹은 무선 연결 release를 요구 받았어도 일정 기간 동안 무선 연결을 유지할 필요가 있는 경우가 있음을 앞에서 설명한 바 있다.
도 4를 참조하면, 410 단계에서 RAN 제어 요소(130)는 라디오 접속점(110)으로 단말(100)의 context release를 명하는 메시지를 보낼 수 있다. 410 단계에서 전송되는 메시지의 예로는 UE CONTEXT RELEASE COMMAND 메시지가 있다. RAN 제어 요소(130)로부터 메시지를 받은 라디오 접속점(110)은 RAN 제어 요소(130)의 명령에도 불구하고 context release를 행하지 않거나 무선 연결 release를 행하지 않을 수 있다.
또한 420 단계에서 라디오 접속점(110)은 단말(100) 관련 context를 release하지 않거나 무선 연결을 release하지 않았다는 것을 RAN 제어 요소(130)에 전송하는 메시지를 통해 알릴 수 있다. 420 단계에서 전송되는 메시지의 예로는 UE CONTEXT RELEASE COMPLETE 및 ERROR INDICATION 메시지 중 적어도 하나일 수 있다. 이때, 라디오 접속점(110)이 RAN 제어 요소(130)로 전송하는 메시지에는 단말(100) 관련 context를 release하지 않거나 무선 연결을 release하지 않았다는 것을 알리는 정보 원소(Information Element, IE)를 담을 수 있다. 메시지에 포함될 수 있는 IE의 예로는 특정 값을 가진 Cause 및 지시자 등이 있다.
또한 라디오 접속점(110)이 RAN 제어 요소(130)로 전송하는 메시지는 새로운 타입의 메시지일 수도 있다. 단말(100) 관련 release를 수행하지 않았다는 IE가 새로운 메시지를 통해 전달될 경우, 일 실시예로서 새로운 메시지 명은 UE CONTEXT RELEASE FAILURE일 수 있다.
기존에는 RAN 제어 요소(130)가 context release를 명하면, 라디오 접속점(110)은 RAN 제어 요소(130)의 명령대로 동작할 수 밖에 없었다. 그러나 이상에서 설명한 본 발명의 제2실시예에 따르면, 라디오 접속점(110)은 특정 상황에서는 context를 release하지 않거나 무선 연결을 release하지 않을 수 있다.
한편, 도 4를 본 발명의 제3실시예에 적용하는 경우, RAN 제어 요소(130)는 자신의 타이머가 만료될 때까지 단말(110)로부터 새로운 위치 등록 요청을 수신하지 못한 경우에 410 단계에서 context release 명령을 전송하게 된다. 또한 RAN 제어 요소(130)의 타이머가 만료되어 라디오 접속점(110)으로 context release 명령을 전송하더라도, 라디오 접속점(110) 자체의 타이머가 만료되기 전이라면 라디오 접속점(110)은 420 단계와 같이 RAN 제어 요소(130)에 context release를 수행하지 않았다는 메시지를 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에서 라디오 접속점(110)이 무선 자원을 재사용하는 단말(100)의 위치 등록 메시지를 전달하는 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 5에 도시된 과정에 의해 라디오 접속점(110)은 단말(100)이 무선 자원을 재사용하여 위치 등록 요청 메시지를 보내는 경우에도 해당 메시지를 RAN 제어 요소(130)로 성공적으로 전달할 수 있다.
도 5를 참조하면, 510 단계에서, 단말(100)이 라디오 접속점(110)으로 위치 등록을 요청하는 메시지를 보낸다. 단말(100)이 전송하는 메시지는 궁극적으로는 RAN 제어 요소(130)로 보내는 NAS 메시지일 수 있으며, 예를 들면 ULInformationTrnasfer 메시지를 통해 전달될 수 있다. 본 발명의 제2실시예에 따라 단말(100)이 무선 연결을 재사용하여 새로이 위치 등록 요청을 하는 경우, 단말은 위치 등록 요청 메시지에 특정 정보를 담아 보낼 수 있다. 메시지에 포함되는 특정 정보는 단말(100)이 무선 연결을 재사용하여 새로이 위치 등록 요청을 한다는 것을 알리는 용도일 수 있다.
520 단계에서, 라디오 접속점(110)은 단말(100)의 위치 등록 요청 메시지를 RAN 제어 요소(130)로 전달할 수 있다. 이때 단말(100)의 메시지를 전달하기 위해 INITIAL UE MESSAGE 및 UPLINK NAS TRANSPORT 메시지 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
기존의 위치 등록 요청 메시지는 주로 INITIAL UE MESSAGE를 통해 전달된다. INITIAL UE MESSAGE가 위치 등록 메시지를 전달하기에 알맞도록, 일반 NAS 메시지를 전달하는 UPLINK NAS TRANSPORT 메시지 및 DOWNLINK NAS TRANSPORT 메시지와는 달리 특별한 IE가 정의되어 있다. 또한 INITIAL UE MESSAGE는 무선 연결이 성립되고 나서 첫 번째로 보내는 NAS 메시지를 전달할 수 있도록 국한되어 있다.
그러나 무선 연결을 재사용하는 경우에는 무선 연결 설립 이후 첫 번째로 보내는 NAS 메시지 외에도 위치 등록 요청 메시지를 전달할 필요가 생길 수 있다. 따라서, 라디오 접속점(110)은 단말(100)의 무선 연결이 성립되고 나서 첫 번째로 보내는 NAS 메시지를 전달하는 상황과 다른 상황에서도 INITIAL UE MESSGAE를 보낼 수 있도록 변경될 필요가 있다. 여기서 다른 상황의 예로는 단말(100)이 ULInformationTransfer 메시지를 통해 특정 정보를 담아 보낸 경우 및 RAN 제어 요소(130)로부터 단말(100)이 새로이 위치 등록 요청할 것임을 알린 경우가 있다.
또한 라디오 접속점(110)이 전달하는 메시지가 UPLINK NAS TRANSPORT 메시지인 경우, UPLINK NAS TRANSPORT는 위치 등록 요청 메시지를 보낼 때 사용되지 않는 경우도 있었으므로, 라디오 접속점(110)은 INITIAL UE MESSAGE에 포함되는 IE들, 예를 들면 RRC Establishment Cause, S-TMSI, CSG Id, GUMMEI, Cell Access Mode, Relay Node Indicator, GUMMEI Type, Tunnel Information for BBF 중 하나 이상을 UPLINK NAS TRANSPORT 메시지에 포함시킬 수 있다.
도 5가 본 발명의 제3실시예에 적용되는 경우, 단말(100)의 위치 등록 요청 메시지가 RAN 제어 요소(130)의 타이머가 만료되기 전에 전송되었다면, RAN 제어 요소(130)는 무선 연결을 재사용하여 단말(100)의 위치 등록을 수행할 수 있다.
다음으로 본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 문제에 대하여 설명한다.
두 번째 문제는 도 1과 같이 단말(100)이 둘 이상의 라디오 접속점(110, 115)과 상호 작용을 하고 있는 경우를 배경으로 한다. 단말(100)이 주로 상호 작용하는 라디오 접속점(110)과 무선 연결 상태가 일정 수준 이하로 나빠지는 경우, 단말(100)은 핸드오버 과정을 통해 주로 상호 작용하는 라디오 접속점을 바꿀 수 있다. 이때, 새로이 단말(100)과 주로 상호 작용하는 라디오 접속점, 즉 타겟 라디오 접속점은 이전에 단말(100)과 부차적으로 상호 작용하던 라디오 접속점(115)이 될 수 있다.
기존의 핸드오버 과정은 이전에 단말(100)과 부차적으로 상호 작용하던 라디오 접속점(115)과 단말(100) 간의 무선 연결의 전체 혹은 일부를 재사용할 수 있는 메커니즘이 정의돼 있지 않아 이전에 단말(100)과 부차적으로 상호 작용하던 라디오 접속점(115)으로 핸드오버하는 경우와 이전에 단말(100)과 전혀 상호 작용이 없던 라디오 접속점으로 핸드오버하는 경우에 별다른 차이를 두지 않았다.
한편, 단말(100)과 주로 상호 작용하는 라디오 접속점(110)이 제때 단말의 핸드오버를 시작하지 못한 경우에, 단말(100)과 주로 상호 작용하는 라디오 접속점(110) 사이에 무선 연결 실패(Radio Link Failure, RLF) 혹은 핸드오버 실패(Handover Failure, HOF)가 일어날 수 있다. 주로 상호 작용하는 라디오 접속점(100)과의 RLF 혹은 HOF를 겪은 단말(100)은 무선 연결 재설립(re-establishment)을 시도할 수 있다. 이때, 단말(100)이 무선 연결 재설립을 시도하는 대상은 단말(100)과 부차적으로 상호 작용하는 라디오 접속점(115)일 수 있다.
단말(100)이 주로 상호 작용하는 라디오 접속점(110)과 RLF 또는 HOF를 겪을 당시에도, 부차적으로 상호 작용하는 라디오 접속점(115)과 단말(100) 간의 무선 연결 상태는 양호하여, 계속 무선 연결이 잘 유지되고 있을 수 있다. 그러나 기존의 무선 연결 재설립 과정은 부차적으로 상호 작용하는 라디오 접속점(115)과 단말(100) 사이의 무선 연결 상태에 대한 고려 없이 진행되었다. 심지어, 기존의 무선 연결 재설립 과정에 따르면 부차적으로 상호 작용하는 라디오 접속점(115)과 단말(100)의 연결이 모두 해제된 후 무선 연결 재설립이 수행될 수도 있다.
즉, 이상에서 설명한 것과 같은 단말(100)의 핸드오버 과정 및 무선 연결 재설립 과정에서, 단말(100)과 부차적으로 상호 작용하는 라디오 접속점(115)이 있는 경우에는 이미 있는 무선 자원을 재사용하여 자원 절약을 도모할 수 있음에도 불구하고, 기존에는 이를 반영한 메커니즘이 정의되지 않았다.
먼저 단말(100)의 핸드오버와 관련하여, 단말(100) 또는 라디오 접속점(115)은, 타겟 라디오 접속점(115)이 핸드오버 전에 부차적으로 상호 작용하던 라디오 접속점(115)임을 인지한 다음, 이미 존재하는 무선 연결을 재사용하여 무선 연결 재구성(reconfiguration) 과정을 마칠 수 있다.
다음으로 단말(100)의 무선 연결 재설립과 관련하여, 단말(100) 또는 라디오 접속점(115)은 무선 연결 재설립 대상이 기존에 부차적으로 상호 작용하던 라디오 접속점(115)이면, 이미 존재하는 무선 연결을 재사용하여 무선 연결 재설립 과정을 마칠 수 있다.
이상의 두 가지 방법 모두 기존에 부차적으로 상호 작용하던 라디오 접속점(115)과의 무선 연결을 재사용하여 필요한 과정을 수행하도록 함으로써, 자원 절약을 도모할 수 있도록 한다.
이하, 단말(100)의 핸드오버 및 무선 연결 재설립과 관련하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.
먼저 단말(100)의 핸드오버 과정에 있어서, 단말(100) 또는 라디오 접속점(115)은 타겟 라디오 접속점(115)이 핸드오버 전에 부차적으로 상호 작용하던 라디오 접속점(115)임을 인지한 다음, 이미 존재하는 무선 연결을 재사용하여 무선 연결 재구성 과정을 마칠 수 있다.
단말(100)은 기존의 메커니즘으로도 타겟 라디오 접속점(115)이 핸드오버 전에 부차적으로 상호 작용하던 라디오 접속점(115)임을 인지할 수 있다. 그러나, 타겟 라디오 접속점(115)은 핸드오버하는 단말(100)이 이전에 부차적으로 상호 작용하던 단말(100)임을 인지하지 못할 수 있다.
도 6은 단말(100)의 핸드오버와 관련한 본 발명의 실시예에 따라 라디오 접속점(115)이 핸드오버되는 단말(100)이 부차적으로 서비스하던 단말(100)임을 인식하도록 하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 610 단계에서 단말(100)을 주로 서비스하는 라디오 접속점(110), 즉 primary 라디오 접속점(110)은 라디오 접속점(115)이 단말(100)을 부차적으로 서비스하기를 요청하는 메시지를 보낼 수 있다. 여기서 전송되는 요청 메시지의 이름은 SCELL ADDITION REQUEST MESSAGE일 수 있다. 또한 요청 메시지는 라디오 접속점(110)에서 단말(100)을 식별하기 위해 쓰는 식별자 및 라디오 접속점(115)에서 단말(100)을 식별하기 위해 쓰도록 권장하는 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 포함되는 식별자는 C-RNTI, eNB UE X2AP ID 중 적어도 하나를 의미할 수 있다.
610 단계에서 전달되는 메시지는 라디오 접속점(115)이 단말(100)을 부차적으로 서비스하기를 성공적으로 요청하기 위해 식별자 말고도 추가적인 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 라디오 접속점(115)의 하위 식별자, 라디오 접속점(115)에서 서비스하길 원하는 베어러 정보, 단말(100)의 접근 제한 정보, 단말(100)을 관장하는 RAN 제어 요소(130) 식별자, RAN 제어 요소(130)가 단말(100)을 식별하기 위해 쓰는 식별자, 단말(100)의 보안 관련 능력(Security Capabilities), AS 관련 보안 정보, 단말(100)의 집적 최대 비트율(Aggregate Maximum Bit Rate, AMBR), CSG 멤버쉽 상태 중 하나 이상을 보낼 수 있다.
라디오 접속점(115)의 하위 식별자는 ECGI (E-UTRAN Cell Global Identifier) 형태로 표현될 수 있다. 라디오 접속점(115)이 eNB인 경우, eNB 내 셀 단위 구분을 위해 ECGI를 보낼 필요가 있을 수 있다. 한편, 라디오 접속점(115)에서 서비스하길 원하는 베어러 정보는 베어러 식별자 및 베어러 QoS 매개변수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 라디오 접속점(115)의 하위 식별자가 가리키는 요소가 라디오 접속점(115)에서 서비스하길 원하는 베어러 정보에 담긴 베어러 식별자가 가리키는 베어러들 중 하나 이상을 서비스하는 것을 허락(admission)하면, 라디오 접속점(115)은 필요한 자원을 예약해 놓을 필요가 있을 수 있다.
단말(100)의 자원 사용 제한 정보는 단말(100)이 사용할 수 없는 자원 혹은 사용할 수 있는 자원에 대한 정보를 담고 있을 수 있다. 자원 사용 제한 정보는 핸드오버 제한 목록(Handover Restriction List, HRL)을 뜻할 수 있다. HRL은 이동성 관련 정보이기 때문에 자원 사용에 관한 새로운 정보가 쓰일 수도 있다.
단말(100)을 관장하는 RAN 제어 요소(130) 식별자를 받은 라디오 접속점(115)은 이 단말(100)에 대하여, RAN 제어 요소(130)와 상호 작용할 필요가 생길 때, 단말(100)을 관장하는 RAN 제어 요소(130) 식별자를 이용해서 RAN 제어 요소(130)를 알아낼 수 있다. 또한 RAN 제어 요소(130)가 단말(100)을 식별하기 위해 쓰는 식별자를 이용하여 RAN 제어 요소(130)와 상호 작용할 때, 단말(100)을 식별할 수 있다.
단말(100)의 Security Capabilities 및 AS 관련 보안 정보 중 하나 이상을 참고하여 라디오 접속점(115)은 AS 보안 구성(AS security configuration)을 준비한다.
라디오 접속점(115)은 단말(100)에 서비스하는 특정 베어러들의 비트율의 총합이 단말(100)의 AMBR을 넘기지 않도록 스케줄링할 수 있다. 상기 특정 베어러는 라디오 접속점(115)이 단말(100)에 서비스하는 모든 베어러를 뜻할 수도 있고, 라디오 접속점(115)이 단말(100)에 서비스하는 모든 데이터 베어러를 뜻할 수도 있다.
CSG 멤버쉽 상태는 단말(100)이 혹은 단말(100)과 라디오 접속점(110)이, 라디오 접속점(115)에 대해 수행한 멤버쉽 조회(membership verification) 혹은 접근 제어(access control)의 결과를 나타낸다. 라디오 접속점(115)에서 상기 CSG 멤버쉽 상태가 잘못된 것이라 판명되면, 라디오 접속점(115)은 제대로 된 CSG 멤버쉽 상태를 620 단계에서 보낼 수도 있고, 요청 자체를 거절할 수 있다.
620 단계에서 라디오 접속점(115), 즉 secondary 라디오 접속점(115)은 라디오 접속점(110)에게 자신이 단말(100)을 부차적으로 서비스하기를 수락하는 메시지를 보낼 수 있다. 여기서 전송되는 수락 메시지의 이름은 SCELL ADDITION ACKNOLEDGE일 수 있다. 또한 수락 메시지는 라디오 접속점(115)에서 단말(100)을 식별하기 위해 사용하거나 사용할 식별자를 포함할 수 있다. 포함되는 식별자는 C-RNTI, eNB UE X2AP ID 중 적어도 하나일 수 있다. 수락 메시지는 라디오 접속점(110)이 서비스할 것을 요청한 베어러 중 라디오 접속점(115)이 수락한 베어러 정보 및 수락하지 않은 베어러 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
630 단계에서 primary 라디오 접속점(110)은 secondary 라디오 접속점(115)에게 단말(100)의 핸드오버를 요청하는 메시지를 보낼 수 있다. 핸드오버 요청 메시지는 HANDOVER REQUEST 메시지일 수 있다. 또한 HANDOVER REQUEST 메시지는 20 단계에서 secondary 라디오 접속점(115)으로부터 받은 식별자를 포함할 수 있다.
640 단계에서 secondary 라디오 접속점(115)은 primary 라디오 접속점(110)에게 핸드오버를 수락하는 메시지를 보낼 수 있다. 핸드오버 수락 메시지는 HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE 메시지일 수 있다. 또한 핸드오버 수락 메시지는 RRCConnectionReconfiguartion 메시지를 포함할 수 있으며, RRCConnectionReconfiguartion 메시지에는 단말(100)이 무작위 접근 과정(Random Access Procedure), 상향링크 동기화, 상향링크 할당 중 적어도 하나를 생략하도록 하는 정보를 포함할 수 있다. 이 정보들은 비트맵(bitmap)으로 표현될 수 있다.
secondary 라디오 접속점(115)으로부터 수신된 RRCConnectionReconfiguartion 메시지는 단말(100)로 전달될 수 있으며, 그에 따라 단말(100)은 secondary 라디오 접속점(115)으로의 핸드오버 과정 중의 무작위 접근 과정을 생략할 수 있다.
도 7은 단말(100)의 무선 연결 재설립과 관련한 본 발명의 실시예에 따라 단말(100)이 부차적으로 상호 작용하던 라디오 접속점(115)과의 무선 연결을 재사용하여 무선 연결 재설립을 수행하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 단계 710에서 단말(100)은 primary 라디오 접속점(110)의 RLF 혹은 HOF를 감지한다. 또한 단말(100)은 무선 연결 재설립을 요청하는 메시지를 보낼 라디오 접속점(115)이 부차적으로 상호 작용하던 라디오 접속점(115), 즉 secondary 라디오 접속점(115)임을 감지할 수 있다. 그에 따라 단말(100)은 무선 연결 재설립 과정의 초기 단계로 secondary 라디오 접속점(115)을 뺀 다른 부차적으로 상호 작용하던 라디오 접속점과의 관계를 release할 수 있다.
720 단계에서 단말(100)은 secondary 라디오 접속점(115)으로 무선 연결 재설립을 요청하는 메시지를 보낼 수 있다. 무선 연결 재설립을 요청하는 메시지는 RRCConnectionReestablishmentRequest 메시지일 수 있다. 이때, 단말(100)은 무선 연결 재설립 요청 메시지를 보내기에 앞서 무작위 접근 과정을 생략할 수 있다.
무선 연결 재설립 요청 메시지는 secondary 라디오 접속점(115)에서 단말(100)을 식별하기 위해 쓴 식별자, secondary 라디오 접속점(115) 식별자, secondary 라디오 접속점용 shortMAC-I 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
Secondary 라디오 접속점(115)에서 단말(100)을 식별하기 위해 쓴 식별자는 C-RNTI일 수 있다. Secondary 라디오 접속점(115) 식별자는 물리적 셀 식별자(Physical Cell Identity, PCI)일 수도 있고 ECGI일 수도 있다. Secondary 라디오 접속점(115)에서 단말(100)을 식별하기 위해 쓴 식별자와 secondary 라디오 접속점(115) 식별자는 짝지어 요청 메시지에 포함될 수 있다.
secondary 라디오 접속점(115)은 요청 메시지에 담긴 단말(100) 식별자와 secondary 라디오 접속점(115) 식별자를 이용하여 단말 context를 되찾을(retrieve) 수 있다. 추가적으로 secondary 라디오 접속점(115)은 secondary 라디오 접속점용 shortMAC-I를 이용하여 단말(100)을 식별하고 조회하는 데 사용할 수 있다.
730 단계에서 secondary 라디오 접속점(115)은 primary 라디오 접속점(110)과 협력하여 단말 정보를 회복시킬 수 있다. 이때, secondary 라디오 접속점(115)은 primary 라디오 접속점(110)에게 단말 정보를 요청하는 메시지를 보낼 수 있다. 요청을 받은 primary 라디오 접속점(110)은 단말 정보를 제공해줄 수 있다. 요청 받은 primary 라디오 접속점(110)이 제공해주는 단말 정보의 예로는, 단말 무선 접속 능력(radio access capability) 정보, AS 구성, AS context 및 무선 자원 관리(Radio Resource Management, RRM) 구성을 들 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 구성을 도시한 블록도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 단말은 송수신기(810), 다중화 및 역다중화 장치(820), 각종 상위 계층 장치(830), 제어 메시지 처리부(840) 및 제어부(850)를 포함할 수 있다.
송수신기(810)는 하향 링크 채널을 통해 네트워크, 즉 라디오 접속점으로부터 데이터 및 제어 신호를 수신하고, 상향 링크 채널을 통해 네트워크로 데이터 및 제어 신호를 전송한다.
다중화 및 역다중화 장치(820)는 상위 계층 장치(830)나 제어 메시지 처리부(840)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신기(810)에서 수신된 데이터를 역다중화하여 적절한 상위 계층 장치(830)나 제어 메시지 처리부(840)로 전달하는 역할을 한다.
제어 메시지 처리부(840)는 RRC 계층 장치이며 네트워크로부터 수신된 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취한다. 상위 계층 장치(830)는 서비스 별로 구성될 수 있으며, 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 및 역다중화 장치(820)로 전달하거나 다중화 및 역다중화 장치(820)로부터 전달된 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다.
제어부(850)는 송수신기(810)를 통해 수신된 정보에 따라 송수신기(810)와 다중화 및 역다중화 장치(820)를 제어한다. 또한 제어부(850)는 본 발명의 실시예에 따라 단말이 새로운 위치 등록 요청을 전송하기 위한 시간을 단축하도록 하거나 무선 연결을 재사용하도록 하여 효율성을 높이도록 단말을 제어하는 기능을 수행한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 라디오 접속점, 예를 들면 기지국의 구성을 도시한 블록도이다. 도 9를 참조하면, 기지국은 송수신기(910), 다중화 및 역다중화 장치(920), 상위 계층 장치(930), 제어 메시지 처리부(940) 및 제어부(950)를 포함할 수 있다.
송수신기(910)는 하향 링크 채널을 통해 단말로 데이터 및 제어 신호를 전송하고, 상향 링크 채널을 통해 단말로부터 데이터 및 제어 신호를 수신한다. 또한 송수신기(910)는 유선 네트워크로 연결된 다른 네트워크 엔터티와 데이터 및 신호를 송수신하기도 하며, 특히 본 발명의 실시예에 따라 RAN 제어 요소, 예를 들면 MME와 필요한 신호를 송수신한다.
다중화 및 역다중화 장치(920)는 상위 계층 장치(930)나 제어 메시지 처리부(940)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신기(910)에서 수신된 데이터를 역다중화하여 적절한 상위 계층 장치(930)나 제어 메시지 처리부(940)로 전달하는 역할을 한다.
제어 메시지 처리부(940)는 단말이 전송한 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취하거나, 단말에게 전달할 제어 메시지를 생성해서 하위 계층으로 전달한다. 상위 계층 장치(830)는 베어러 별로 구성될 수 있으며 S-GW 혹은 또 다른 기지국에서 전달된 데이터를 RLC PDU로 구성해서 다중화 및 역다중화 장치(920)로 전달하거나 다중화 및 역다중화 장치(920)로부터 전달된 RLC PDU를 PDCP SDU로 구성해서 S-GW 혹은 다른 기지국으로 전달한다.
제어부(950)는 송수신기(910)를 통해 수신된 정보에 따라 송수신기(910)와 다중화 및 역다중화 장치(920)를 제어한다. 또한 제어부(950)는 본 발명의 실시예에 따라 단말의 무선 연결을 최대한 빨리 해제하여 단말이 새로운 위치 등록 요청을 전송하기 위한 시간을 단축하도록 하거나 단말이 무선 연결을 재사용하도록 무선 연결을 일정 시간 동안 유지하여 효율성을 높이도록 제어하는 기능을 수행한다. 나아가 단말의 핸드오버 및 무선 연결 재설립 과정에 있어서도 단말이 secondary 기지국과의 무선 연결을 재사용할 수 있도록 제어한다.
상술한 실시예들에서, 모든 단계는 선택적으로 수행의 대상이 되거나 생략의대상이 될 수 있다. 또한 각 실시예에서 단계들은 반드시 순서대로 일어날 필요는 없으며, 뒤바뀔 수 있다.
한편, 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. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (32)

  1. 통신 시스템의 제1 기지국의 방법에 있어서,
    상기 제1 기지국이 단말을 식별하기 위해 상기 제1 기지국에 의해 할당된 제1 식별자, closed subscriber group (CSG) 멤버쉽 상태 및 제2 기지국에 의해 사용되는 상기 단말의 집적 최대 비트율(AMBR)을 포함하는 제2 기지국 추가 요청 메시지를 상기 제2 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 제2 기지국에 의해 제2 기지국 추가가 승인된 경우, 상기 제2 기지국이 상기 단말을 식별하기 위해 상기 제2 기지국에 의해 할당된 제2 식별자를 포함하는 제2 기지국 추가 승인 메시지를 상기 제2 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 식별자 및 제2 식별자는 단말의 이중 접속(dual connectivity)를 지원하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기지국 추가 요청 메시지는 베어러에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베어러에 관한 정보는, 베어러 식별자 및 베어러 서비스 품질(QoS) 파라미터에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 AMBR 및 상기 베어러에 관한 정보는 상기 제2 기지국의 상기 단말에 대한 자원 할당을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 통신 시스템의 제2 기지국의 방법에 있어서,
    제1 기지국이 단말을 식별하기 위해 상기 제1 기지국에 의해 할당된 제1 식별자, closed subscriber group (CSG) 멤버쉽 상태 및 상기 제2 기지국에 의해 사용되는 상기 단말의 집적 최대 비트율(AMBR)을 포함하는 제2 기지국 추가 요청 메시지를 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 제2 기지국에 의해 제2 기지국 추가가 승인된 경우, 상기 제2 기지국이 상기 단말을 식별하기 위해 상기 제2 기지국에 의해 할당된 제2 식별자를 포함하는 제2기지국 추가 승인 메시지를 상기 제1 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 식별자 및 제2 식별자는 단말의 이중 접속(dual connectivity)를 지원하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 기지국 추가 요청 메시지는 베어러에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서
    상기 베어러에 관한 정보는, 베어러 식별자 및 베어러 서비스 품질(QoS) 파라미터에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 AMBR 및 상기 베어러에 관한 정보를 기반으로 상기 단말에 자원을 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 통신 시스템의 제1 기지국에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    상기 제1 기지국이 단말을 식별하기 위해 상기 제1 기지국에 의해 할당된 제1 식별자, closed subscriber group (CSG) 멤버쉽 상태 및 제2 기지국에 의해 사용되는 상기 단말의 집적 최대 비트율(AMBR)을 포함하는 제2 기지국 추가 요청 메시지를 상기 제2 기지국으로 전송하고, 상기 제2 기지국에 의해 제2 기지국 추가가 승인된 경우, 상기 제2 기지국이 상기 단말을 식별하기 위해 상기 제2 기지국에 의해 할당된 제2 식별자를 포함하는 제2기지국 추가 승인 메시지를 상기 제2 기지국으로부터 수신하도록 구성되는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 식별자 및 제2 식별자는 단말의 이중 접속(dual connectivity)를 지원하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 제1 기지국.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 기지국 추가 요청 메시지는 베어러에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 기지국.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 베어러에 관한 정보는, 베어러 식별자 및 베어러 서비스 품질(QoS) 파라미터에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 기지국.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 AMBR 및 상기 베어러에 관한 정보는 상기 제2 기지국의 상기 단말에 대한 자원 할당을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 제1 기지국.
  13. 통신 시스템의 제2 기지국에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    제1 기지국이 단말을 식별하기 위해 상기 제1 기지국에 의해 할당된 제1 식별자, closed subscriber group (CSG) 멤버쉽 상태 및 상기 제2 기지국에 의해 사용되는 상기 단말의 집적 최대 비트율(AMBR)을 포함하는 제2 기지국 추가 요청 메시지를 상기 제1 기지국으로부터 수신하고, 상기 제2 기지국에 의해 제2 기지국 추가가 승인된 경우, 상기 제2 기지국이 상기 단말을 식별하기 위해 상기 제2 기지국에 의해 할당된 제2 식별자를 포함하는 제2기지국 추가 승인 메시지를 상기 제1 기지국으로 전송하도록 구성되는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 식별자 및 제2 식별자는 단말의 이중 접속(dual connectivity)를 지원하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 제2 기지국.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 기지국 추가 요청 메시지는 베어러에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 제2 기지국.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 베어러에 관한 정보는, 베어러 식별자 및 베어러 서비스 품질(QoS) 파라미터에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제2 기지국.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 AMBR 및 상기 베어러에 관한 정보를 기반으로 상기 단말에 자원을 할당하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 제2 기지국.
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