KR20100008232A - 무선연결 설정방법 - Google Patents
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Abstract
무선연결 설정방법을 제공한다. 상기 방법은 채널상태의 악화로 무선링크접속이 실패한 경우, 단말에 대해 RRC(Radio Resource Control) 연결의 재설정을 요청하도록 유도하는 RRC 연결 재설정 유도 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계, RRC 연결 재설정 유도 메시지에 대응하여 RRC 연결 재설정을 요청하는 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계, 상기 RRC 연결 재설정 요청 메시지에 대응하여 시그널링 무선 베어러(Signaling Radio Bearer; 이하 SRB)를 설정하기 위한 RRC 연결 재설정 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계, 및 상기 SRB의 설정으로 인하여 RRC 연결 재설정의 성공적인 완료를 확인하는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함한다. 시그널링 무선 베어러나 데이터 무선 베어러에 오류가 발생한 경우, 기지국은 RRC 연결 재구성 유도 메시지를 단말에게 전송함으로써, 단말의 무선 재연결 설정을 유도한다. 이로 인해 무선연결의 복구에 소요되는 지연시간이 줄어들고, 효율적으로 무선 재연결 설정을 할 수 있다.
Description
본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선연결 설정방법에 관한 것이다.
다양한 멀티미디어 서비스의 제공을 목적으로 하는 차세대 이동통신 시스템은 가입자들이 제공받는 각 서비스들에 대하여 일정한 수준 이상의 품질을 보장해야 한다. 특정 서비스에 대한 사용자의 만족도를 결정하는 서비스의 종합적인 품질을 QoS(Quality of Service)라고 정의하며, QoS는 각 서비스에 적용되는 다양하고 복합적인 요인에 의해 결정된다.
무선 네트워크는 종단간(사용자간 또는 사용자와 서버간) 서비스에 대한 일정한 수준의 QoS를 보장하기 위하여 다양한 베어러 서비스(Bearer Service)의 개념을 정의하여 사용한다. 종단간 서비스는 다양한 망 구성요소들을 통해 여러 개의 구간으로 구분되어 지원되므로, 각 구간에서의 데이터 전송 서비스를 독립적으로 정의하여 이에 대한 QoS를 보장해 준다. 따라서, 특정한 구간에서 제공되는 데이터의 전송을 위한 무선연결 서비스를 베어러 서비스라고 정의한다.
무선 베어러(Radio Bearer; RB)는 무선 인터페이스 프로토콜의 동작과 관련 된 베어러 서비스로써, 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 무선자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층을 통해 상위 프로토콜 계층으로 제공되는 서비스이다. 무선 베어러에는 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer; DRB)와 시그널링 무선 베어러(Signaling Radio Bearer; SRB)가 있다. 데이터 무선 베어러는 데이터 서비스의 제공을 담당하는 무선 베어러이고, 시그널링 무선 베어러는 데이터 무선 베어러 서비스를 제공하기 위해 무선 네트워크와 RRC 연결의 설정에 필요한 각종 RRC 메시지의 전송을 담당하는 무선 베어러이다. 즉, 시그널링 무선 베어러는 사용자 데이터의 전송을 담당하는 데이터 무선 베어러와 구별된다.
단말이 DRB 서비스를 제공받기 위해서는 먼저 RRC 연결을 위한 SRB가 설정되어야 한다. 그런데, RRC 연결이 되어 있다 하더라도, 채널상태가 불안정한 경우 무선채널에서의 데이터 손실이 발생할 수 있다. 이러한 데이터의 손실은 단말과 기지국간의 SRB 또는 DRB의 오류를 야기한다. 이와 같은 SRB의 오류가 발생하였을 때, 기지국과 단말간에 신속하게 RRC 연결을 복구하지 않으면, 서비스 추가 설정, 기존 서비스의 삭제, 기존 서비스의 QoS 변경이 불가능하게 된다. 한편, 기지국이 단말에 대해 연결 해제(disconnection)을 알려주지 못하고 무선연결이 해제됨에 따라 RRC 연결 복구가 지연되므로, 사용자는 큰 불편을 느끼게 된다.
따라서, 빠르고 효율적인 무선 재연결 설정방법이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 무선연결 서비스 중 기지국에서 시그널링 또는 데이터 전송의 문제가 발생한 경우, 빠르고 효율적으로 무선연결을 설정 또는 재설정하는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 무선연결 설정방법을 제공한다. 상기 방법은 채널상태의 악화로 무선링크접속이 실패한 경우, 단말에 대해 RRC(Radio Resource Control) 연결의 재설정을 요청하도록 유도하는 RRC 연결 재설정 유도 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계, RRC 연결 재설정 유도 메시지에 대응하여 RRC 연결 재설정을 요청하는 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계, 상기 RRC 연결 재설정 요청 메시지에 대응하여 시그널링 무선 베어러(Signaling Radio Bearer; 이하 SRB)를 설정하기 위한 RRC 연결 재설정 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계, 및 상기 SRB의 설정으로 인하여 RRC 연결 재설정의 성공적인 완료를 확인하는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 무선연결 설정방법을 제공한다. 상기 방법은 RRC 연결을 재설정하도록 유도하는 RRC 연결 재설정 유도 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계, RRC 연결 재설정 유도 메시지에 대응하여 RRC 연결 재설정을 요청하는 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계, 상기 RRC 연 결 재설정 요청 메시지에 대응하여 SRB를 설정하기 위한 RRC 연결 재설정 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 및 상기 RRC 연결 재설정 메시지에 대응하여 RRC 연결 재설정의 성공적인 완료를 확인하는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
기지국에서 시그널링 무선 베어러나 데이터 무선 베어러의 오류가 발생한 경우, 기지국은 RRC 연결 재구성 유도 메시지를 단말에게 전송함으로써, 단말의 무선 재연결 설정을 유도한다. 이로 인해 무선연결의 복구에 소요되는 지연시간이 줄어들고, 효율적으로 무선 재연결 설정을 할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 이는 E-UMTS(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조일 수 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 1을 참조하면, E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)은 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다.
단말(10; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단 말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다. 기지국(20) 간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. 이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core), 보다 상세하게는 MME(Mobility Management Entity)/S-GW(Serving Gateway, 30)와 연결된다. S1 인터페이스는 기지국(20)과 MME/SAE 게이트웨이(30) 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.
도 2는 E-UTRAN과 EPC 간의 기능 분할(functional split)을 나타낸 블록도이다. 빗금친 박스는 무선 프로토콜 계층(radio protocol layer)을 나타내고, 흰 박스는 제어 평면의 기능적 개체(functional entity)를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 기지국은 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 무선 베어러 제어(Radio Bearer Control), 무선 허락 제어(Radio Admission Control), 연결 이동성 제어(Connection Mobility Control), 단말로의 동적 자원 할당(dynamic resource allocation)와 같은 무선 자원 관리(Radio Resource Management; RRM) 기능, (2) IP(Internet Protocol) 헤더 압축 및 사용자 데이터 스트림의 해독(encryption), (3) S-GW로의 사용자 평면 데이터의 라우팅(routing), (4) 페이 징(paging) 메시지의 스케줄링 및 전송, (5) 브로드캐스트(broadcast) 정보의 스케줄링 및 전송, (6) 이동성과 스케줄링을 위한 측정과 측정 보고 설정.
MME는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) NAS(Non-Access Stratum) 시그널링, (2) NAS 시그널링 보안(security), (3) 아이들 모드 UE 도달성(Idle mode UE Reachability), (4) 트랙킹 영역 리스트 관리(Tracking Area list management), (5) 로밍(Roaming), (6) 인증(Authentication).
S-GW는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 이동성 앵커링(mobiltiy anchoring), (2) 합법적 감청(lawful interception). P-GW(PDN-Gateway)는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 단말 IP(internet protocol) 할당(allocation), (2) 패킷 필터링.
도 3은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다. 단말(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52), RF부(RF unit, 53), 디스플레이부(display unit, 54), 사용자 인터페이스부(user interface unit, 55)을 포함한다. 프로세서(51)는 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들이 구현되어, 제어 평면과 사용자 평면을 제공한다. 각 계층들의 기능은 프로세서(51)를 통해 구현될 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다. 디스플레이부(54)는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부(55)는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다. RF부(53)는 프로세서와 연결되어, 무선 신 호(radio signal)을 송신 및/또는 수신한다.
단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2 계층), L3(제3 계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리 채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공하며, 제3 계층에 위치하는 무선 자원 제어(radio resource control; 이하 RRC라 함) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다.
도 4는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 5는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 이는 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 4 및 5를 참조하면, 제1 계층인 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control; 이하 MAC) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되 어 있으며, 이 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 물리 계층에는 데이터 다중화, 채널 코딩, 확산, 변조 등의 기술들이 적용된다. 이와 더불어, 무선 환경에서는 단말의 이동이나 주위 환경에 따라 무선신호가 수시로 변하므로, 이를 보정할 수 있는 다양한 방법들이 요구된다.
제2 계층에 해당하는 무선 데이터링크 계층은 MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층으로 구성된다. MAC 계층은 논리채널과 전송채널 사이의 매핑을 담당하는 계층으로, RLC 계층에서 전달된 데이터를 전송하기 위하여 적절한 전송채널을 선택하고, 필요한 제어 정보를 MAC PDU(Protocol Data Unit)의 헤더(header)에 추가한다. MAC 계층의 특별한 기능으로 무선자원관리(Radio Resource Management) 기능과 측정(Measurement)기능을 들 수 있다.
RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더 압축(header compression) 기능을 수행한다.
제3 계층에 해당하는 RRC 계층은 무선 베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 단말의 RRC와 네트워크의 RRC 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 모드(RRC Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 모드(RRC Idle Mode)에 있게 된다.
도 6은 RRC 연결이 설정된 경우 SRB와 DRB의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다. RRC 계층에 의해 제어평면에서 시그널링 무선 베어러(Signaling Radio Bearer; 이하 SRB)가 설정된다. 그리고 사용자 평면에서 데이터 무선 베어러(Data Radio Bearer; 이하 DRB)가 설정된다.
RLC 계층에는 RLC의 기능을 수행하는 다수의 RLC 개체(entity)가 존재한다. 기지국에서 특정 RLC 개체가 설정되면, 단말에서도 상기 특정 RLC 개체에 대응되는 하나의 RLC 개체가 설정된다. 각 RLC 개체(entity)는 RLC SDU의 처리 및 전송 방식에 따라 투명모드(Transparent Mode ; 이하 TM), 비확인모드(Unacknowledged Mode ; 이하 UM), 확인모드(Acknowledged Mode ; 이하 AM)로 동작할 수 있다. 모든 RLC 모드들에 대하여 물리 계층에서의 CRC 오류 검출이 수행된다. 그리고 CRC 검사의 결과가 실제 데이터와 함께 RLC 계층에 전달된다.
TM에서는 RLC 계층이 RLC PDU에 프로토콜 헤더를 첨가하지 않은 채로 전송채널(Transport Channel)을 통해 MAC 계층으로 전송한다. 전송오류가 있는 RLC PDU는 제거되거나 오류가 있다고 표시된다. 상위 계층 데이터가 스트리밍 유형일 때 TM이 사용될 수 있다. 이때 상위 계층 데이터는 분할되지 않고, 특별한 경우에는 제한적으로 분할/재조합 기능이 사용될 수 있다.
UM에서는 재전송 프로토콜이 사용되지 않으므로, 데이터 전달이 보장되지 않 는다. 송신기는 명확한 시그널링이 없이, 타이머 기반에 의해 데이터를 삭제하기 때문에 특정 시간내에 전송되지 않은 RLC PDU들은 전송 버퍼에서 그냥 제거된다. PDU는 일련 번호(Sequence Number; 이하 SN)를 포함하고 있어서 상위 계층 PDU의 무결성(integrity)을 관찰할 수 있다. UM으로 동작하는 RLC 개체는 상향링크와 하향링크간의 관련성이 필요없기 때문에 단방향으로 정의된다. 일 예로, UM RLC 개체가 적용될 수 있는 사용자 서비스는 셀방송 서비스와 VoIP(Voice over Internet Protocol)가 있다.
AM은 오류 정정을 위하여 ARQ(Automatic Repeat reQuest) 과정을 이용한다. RLC PDU가 제대로 전달될 수 없는 경우(예를 들어, 최대 재전송 횟수를 초과하거나, 전송 시간이 초과된 경우)에는 RLC 계층은 이를 상위 계층에 보고하고, RLC PDU를 버퍼에서 제거한다. AM RLC 개체는 재전송 기능을 가지므로 양방향 서비스를 제공한다. AM의 재전송 기능을 위하여 송신 윈도우(Transmission Window; Tx Window), 수신 윈도우(Reception Window; Rx Window), 타이머(timer), 카운터(counter) 등과 같은 다양한 파라미터들과 변수들이 사용된다.
이러한 RLC 개체의 종류에 따라 무선 베어러가 상위 계층으로 양방향 또는 단방향 서비스를 제공하는지가 결정될 수 있다. 예를 들어, AM RLC 개체는 양방향 데이터 전송 서비스를 제공하고, UM이나 TM으로 동작하는 RLC 개체는 단방향 서비스만을 제공한다. 단말과 E-UTRAN 사이에는 적어도 하나의 DRB와 적어도 하나의 SRB가 설정될 수 있다.
SRB에는 SRB0, SRB1, SRB2 이렇게 세가지 종류가 있다. SRB0은 논리채널인 CCCH(Common Control CHannel)을 이용하는 RRC 메시지의 전송을 위한 SRB이다. SRB1은 SRB2의 설정전에 논리채널인 DCCH(Dedicated Control CHannel)을 이용하는 RRC 메시지와 NAS 메시지의 전송을 위한 SRB이다. SRB2는 DCCH를 이용하는 NAS 메시지의 전송을 위한 SRB이다. SRB에 따라 사용되는 RLC 개체의 모드가 다를 수 있다. 예를 들어, SRB0은 TM RLC이고, SRB1은 AM RLC일 수 있다.
RRC 연결 과정을 설명하기에 앞서, 이하에서 단말과 기지국간에 주고받는 RRC 메시지에 관하여 설명된다. RRC 메시지에는 크게 단말에서 기지국으로 전송되는 RRC 메시지와 기지국에서 단말로 전송되는 RRC 메시지가 있다. 먼저, 단말에서 기지국으로 전송되는 RRC 메시지에는 RRC 연결 성립 요청하는 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지, RRC 연결 성립완료를 알려주는 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지, RRC 연결 변경이 완료되었음을 알려주는 RRC 연결 재구성 완료(RRC Connection Reconfiguration Complete) 메시지, RRC 연결 변경이 실패하였음을 알려주는 RRC 연결 재구성 실패(RRC Connection Reconfiguration Failure) 메시지, RRC 연결을 재성립하기 위해 요청하는 RRC 연결 재설정 요청(RRC Connection Reestablishment Request) 메시지, RRC 연결 재설정의 성공적인 완료를 확인하는 RRC 연결 재설정 완료(RRC Connection Reestablishment Complete) 메시지가 있다.
다음으로, 기지국에서 단말로 전송되는 RRC 메시지에는 단말의 RRC 연결 요청에 대해 RRC 연결 설정을 허락하는 RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지, 단말의 RRC 연결 요청에 대해 RRC 연결을 거부하는 RRC 연결 거부(RRC Connection Reject) 메시지, 단말에 RRC 연결 변경을 지시하는 RRC 연결 재구성(RRC Connection Reconfiguration) 메시지, 단말의 RRC 연결 재설정 요청에 대해 SRB를 설정하기 위한 RRC 연결 재설정(RRC Connection Reestablishment) 메시지, 단말의 RRC 연결 재설정 요청에 대해 RRC 연결 재설정을 거부하는 RRC 연결 재설정 거부(RRC Connection Reestablishment Reject) 메시지, RRC 연결을 해제하는 RRC 연결 해제(RRC Connection Release) 메시지가 있다.
각 RRC 메시지의 전송을 위한 SRB는 다음과 같다. 먼저, RRC 연결 재설정 메시지, RRC 연결 재설정 거부 메시지, RRC 연결 재설정 요청 메시지, RRC 연결 요청 메시지, RRC 연결 설정 메시지의 전송을 위한 SRB는 SRB0에 속한다. 한편, RRC 연결 재구성 메시지, RRC 연결 재구성 완료 메시지, RRC 연결 재구성 실패 메시지, RRC 연결 재설정 완료 메시지, RRC 연결 해제 메시지의 전송을 위한 SRB는 SRB1에 속한다.
도 7은 RRC 연결 과정의 일 예를 설명하는 흐름도이다. 이는 단말이 전원을 켜서 새로운 셀로 처음 접근하려고 하는 초기 접속 과정으로서, 단말은 하향링크의 동기를 맞추고, 연결하려는 셀에서의 시스템 정보를 수신하였다고 가정한다.
도 7을 참조하면, 단말은 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지의 전송을 위한 무선자원을 요청하기 위해 랜덤 액세스 프리앰블(Random Access Preamble)을 기지국으로 전송한다(S100). 왜냐하면, 하향링크의 동기는 맞추었으나, 단말은 상향링크의 무선자원가 확보되지 않은 상태이기 때문에 상기 단말은 망에게 RRC 연결 요청 메시지 전송을 위한 무선자원을 요청한다. 상기 랜덤 액세스 프리앰블은 PRACH(Physical Random Access CHannel)을 통해 전송된다.
기지국은 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대해 랜덤 액세스 응답(Random Access Response)를 단말로 전송한다(S110). 랜덤 액세스 응답은 RRC 연결 요청 메시지의 전송을 위한 무선자원을 포함한다. 랜덤 액세스 프리앰블을 받은 기지국은 상기 단말에게 RRC 연결 성립 요청 메시지를 전송할 수 있도록 적당한 무선자원을 할당해 준다. 그러면 상기 단말은 상기 무선자원을 통해서 RRC 연결 요청 메시지를 망으로 전송할 수 있다.
단말은 상기 무선자원을 이용하여 RRC 연결 요청 메시지를 기지국으로 전송한다(S120). RRC 연결 요청 메시지를 수신한 기지국은 RRC 연결 설정을 허락하는 RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지를 단말로 전송한다(S130). 단말은 RRC 연결 설정 메시지에 대응하여 RRC 연결 설정을 완료하였음을 알리는 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지를 기지국으로 전송한다(S140).
도 8은 단말의 RRC 재연결 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 단말과 기지국간에 서비스 계속 중 단말의 RRC 계층이 RLC 계층으로부터 SRB 또는 DRB의 오류 발생을 알려주는 오류 발생 지시자인CRLC_STATUS_IND와 같은 메시지를 전달받은 경우, 단말은 RRC 연결 재설정 요청(RRC Connection Reestablishment Request) 메시지를 전송한다(S200). CRLC_STATUS_IND는 RLC 계층이 RLC 상태에 관하여 상위계층으로 전달하는 프리미티브(Primitive) 메시지이다. 이에 관하여 "3GPP TS25.322 v7.3.0(2007-06) Radio Link Control(RLC) Protocol Specification(Release 7)의 8.1절의 Table 8.1"을 참 고한다. RRC 연결 재설정 요청 메시지를 위한 SRB는 SRB0이며, 이 메시지의 전송을 위해 TM RLC가 사용된다.
기지국은 AM RLC를 사용하는 SRB1을 재설정하고, RRC 연결 재설정 메시지를 단말로 전송한다(S210). RRC 연결 재설정 메시지를 위한 SRB는 SRB0이고, 이 메시지의 전송을 위해 TM RLC가 사용된다.
RRC 연결 재설정 메시지에 따라 단말은 AM RLC를 사용하는 SRB1을 재설정하고, 재설정된 SRB1을 이용하여 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 기지국으로 전송한다(S220). RRC 연결 재설정 완료 메시지를 위한 SRB는 SRB1이고, 이 메시지의 전송을 위해 AM RLC가 사용된다. 단말과 기지국간에 RRC 연결 재설정이 완료되면, 이후의 RRC 메시지의 전송을 위해 SRB1이 사용된다.
SRB의 설정이 완료되었으므로, 기지국은 DRB를 재설정하기 위해 SRB1을 이용하여 RRC 연결 재구성 메시지를 단말로 전송한다(S230). 단말은 DRB의 재설정을 완료하고, SRB1을 이용하여 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 기지국으로 전송한다(S240).
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 기지국의 RRC 재연결 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 단말과 기지국간에 서비스 계속(On Service) 중 기지국의 RRC 계층이 RLC 계층으로부터 하위계층문제(Lower Layer Problem)를 나타내는 CRLC_STATUS_IND와 같은 메시지를 전달받은 경우, 기지국은 무선링크실패를 복구하기 위해 RRC 연결 재구성 유도(RRC Connection Reestablishment Inducement) 메시 지를 단말로 전송한다(S300). RRC 연결 재구성 유도 메시지는 AM RLC가 아닌 TM RLC 또는 UM RLC에 의해 전송되는 메시지이다. 단말은 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 기지국으로 전송한다(S310). RRC 연결 재구성 유도 메시지를 수신하면, 단말은 기지국에 시그널링 또는 데이터 전송문제가 발생하였음을 인식할 수 있다. 따라서, 단말은 RRC 연결의 재설정을 위해 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 기지국으로 전송한다. 기지국은 RRC 연결 재설정 메시지를 단말로 전송하고(S320), 단말은 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 기지국으로 전송한다(S330).
만약 RRC 연결 설정 후 시그널링이 항상 AM RLC를 이용하는 SRB1을 통해서만 이루어지면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 시그널링 전송에 대한 문제를 발견하면, 기지국은 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층 및 물리계층과 같은 하위계층의 설정을 해제하여 단말을 연결해제(disconnect)시킨다. 기지국의 하위계층의 설정이 해제되면, 소정시간 후 단말은 무선링크실패(Radio Link Failure) 또는 데이터 전송 문제로 인하여 기지국에 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 전송함으로써 기지국에 무선 재연결 설정을 요청한다.
그러나 기지국은 이미 단말과 해제되어 단말의 컨텍스트(context)정보가 없기 때문에 무선 재연결을 설정해 줄 수가 없다. 따라서 기지국은 무선 재연결 요청을 거절하는 RRC 연결 재설정 거부 메시지를 단말로 전송할 것이며, 단말은 휴지 모드(Idle mode)로 천이하여 기존의 서비스를 더 이상 받을 수 없게 된다. 결국 단말은 휴지모드에서 일정시간이 경과한 후 RRC 연결 성립 과정을 거쳐 RRC 연결을 다시 설정해야하므로 이 과정까지 상당한 시간이 소요되어 무선연결 설정이 지연되 는 문제가 발생한다. 이러한 문제는 RRC 연결 설정 후 시그널링이 항상 AM RLC를 이용하는 SRB1을 통해서만 이루어지는 것에 기인한다.
따라서, 시그널링의 문제가 발생할 경우 기지국은 기존의 시그널링 설정(SRB1, AM RLC)이 아닌 새로운 시그널링 설정(TM RLC 또는 UM RLC)을 통해 RRC 연결 재구성 유도 메시지를 단말에게 전송함으로써, 단말이 무선 재연결 설정을 유도하고 무선연결을 복구할 수 있도록 한다. 이는 기지국의 시그널링이나 데이터 전송 문제발생시에 모두 적용이 가능하며 빠르고 효율적으로 무선 재연결 설정을 할 수 있도록 한다.
도 10은 본 발명의 다른 예에 따른 기지국의 RRC 재연결 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 단말과 기지국간에 서비스 계속(On Service) 중 기지국의 RRC 계층이 RLC 계층으로부터 하위계층문제를 나타내는 CRLC_STATUS_IND와 같은 메시지를 전달받은 경우, 기지국은 RRC 연결의 재설정을 유도하기 위한 목적의 페이징(Paging) 메시지를 단말로 전송한다(S400). 페이징 메시지는 TM RLC를 이용하여 전송되며, 페이징 메시지에 따른 SRB는 별도로 설정되지 않는다. 페이징 메시지는 논리채널 PCCH(Paging Control CHannel)와 물리채널 PDSCH를 통해 전송된다. 페이징 메시지의 전송 목적(Paging Cause)은 상기 RRC 연결의 재설정을 유도하기 위한 목적 이외에도 다음과 같은 경우에 기지국이 단말로 전송한다. (1) 기지국이 단말과 초기(initial) 시그널링 연결을 설정하고자 할 때 (2) 시스템 정보를 변경할 때 페이징 메시지는 셀내에서 브로드캐스팅(broadcasting)된다.
상기 페이징 메시지를 수신하기 위해 단말은 P-RNTI(Paging-Radio Network Temporary Identifier)를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, PDCCH의 수신에 성공하면, 상기 페이징 메시지를 포함하는 PDSCH를 수신할 수 있다. 상기 페이징 메시지를 통해 단말은 기지국이 RRC 연결 재설정을 원함을 알 수 있다. 따라서, 단말은 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 기지국으로 전송한다(S410). 기지국은 RRC 연결 재설정 메시지를 단말로 전송하고(S420), 단말은 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 기지국으로 전송한다(S430).
도 11은 본 발명의 또 다른 예에 따른 기지국의 RRC 재연결 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 단말과 기지국간에 서비스 계속(On Service) 중 기지국의 RRC 계층이 RLC 계층으로부터 하위계층문제를 나타내는 CRLC_STATUS_IND와 같은 메시지를 전달받은 경우, 기지국은 RRC 연결의 재설정을 유도하기 위한 목적의 RRC 연결 재설정 메시지를 단말로 전송한다(S500). RRC 연결 재설정 메시지는 TM RLC를 이용하여 전송된다. 상기 RRC 연결 재설정 메시지는 단말이 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 전송하기 이전에 전송된다. 따라서, 상기 RRC 연결 재설정 메시지는 단말로 하여금 RRC 연결의 재설정을 요청하도록 유도하는 점에서, 단말이 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 전송한 후에 기지국이 전송하는 RRC 연결 재설정 메시지와는 구별된다. RRC 연결 재설정 메시지는 전용 채널을 통해 전송되는 메시지이다.
단말은 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 기지국으로 전송한다(S510). RRC 연결 재설정 메시지를 수신하면, 단말은 기지국에 시그널링 또는 데이터 전송문제가 발생하였음을 인식할 수 있다. 따라서, 단말은 RRC 연결의 재설정을 위해 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 기지국으로 전송한다. 기지국은 RRC 연결이 성공적으로 재설정됨을 확인하는 RRC 연결 재설정 메시지를 단말로 전송하고(S520), 단말은 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 기지국으로 전송한다(S530).
상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 E-UTRAN과 EPC 간의 기능 분할(functional split)을 나타낸 블록도이다.
도 3은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다.
도 4는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다.
도 5는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 6은 RRC 연결이 설정된 경우 SRB와 DRB의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 7은 RRC 연결 과정의 일 예를 설명하는 흐름도이다.
도 8은 단말의 RRC 재연결 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 기지국의 RRC 재연결 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 다른 예에 따른 기지국의 RRC 재연결 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 예에 따른 기지국의 RRC 재연결 과정을 설명하는 흐름도이다.
Claims (16)
- 채널상태의 악화로 무선링크접속이 실패한 경우, 단말에 대해 RRC(Radio Resource Control) 연결의 재설정을 요청하도록 유도하는 RRC 연결 재설정 유도 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계;RRC 연결 재설정 유도 메시지에 대응하여 RRC 연결 재설정을 요청하는 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계;상기 RRC 연결 재설정 요청 메시지에 대응하여 시그널링 무선 베어러(Signaling Radio Bearer; 이하 SRB)를 설정하기 위한 RRC 연결 재설정 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계; 및상기 SRB의 설정으로 인하여 RRC 연결 재설정의 성공적인 완료를 확인하는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하는 무선연결 설정방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 RRC 연결 재설정 유도 메시지는 논리채널인 PCCH(Paging Control CHannel)를 통해 전송되는 페이징(paging) 메시지인, 무선연결 설정방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 RRC 연결 재설정 유도 메시지는 논리채널인 CCCH(Common Control CHannel)를 통해 전송되는 RRC 연결 재설정 메시지인, 무선연결 설정방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 RRC 연결 재설정 요청 메시지의 전송을 위한 SRB는 논리채널 CCCH를 이용하는 SRB0인, 무선연결 설정방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 RRC 연결 재설정 완료 메시지의 전송을 위한 SRB는 논리채널 DCCH(Dedicated Control CHannel)를 이용하는 SRB1이고, 확인모드(Acknowledged Mode; AM)의 RLC를 이용하는, 무선연결 설정방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 RRC 연결 재설정 유도 메시지는 투명모드(Transparent Mode; TM)의 RLC(Radio Link Control)를 이용하여 전송되는, 무선연결 설정방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 RRC 연결 재설정 유도 메시지는 비확인모드(Unacknowledged Mode; UM)의 RLC(Radio Link Control)를 이용하여 전송되는, 무선연결 설정방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 RRC 연결 재설정 유도 메시지는 RRC 계층이 RLC 계층으로부터 SRB 또는 DRB(Data Radio Bearer)에 오류가 발생함을 알리는 오류 발생 지시자를 수신한 경우에 전송되는, 무선연결 설정방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 오류 발생 지시자는 프리미티브(primitive) 메시지로서 CRLC_STATUS_IND인, 무선연결 설정방법.
- RRC 연결을 재설정하도록 유도하는 RRC 연결 재설정 유도 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계;RRC 연결 재설정 유도 메시지에 대응하여 RRC 연결 재설정을 요청하는 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계;상기 RRC 연결 재설정 요청 메시지에 대응하여 SRB를 설정하기 위한 RRC 연결 재설정 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및상기 RRC 연결 재설정 메시지에 대응하여 RRC 연결 재설정의 성공적인 완료를 확인하는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 무선연결 설정방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 RRC 연결 재설정 유도 메시지는 TM RLC를 이용하여 전송되는, 무선연결 설정방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 RRC 연결 재설정 유도 메시지는 UM RLC를 이용하여 전송되는, 무선연결 설정방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 RRC 연결 재설정 메시지를 받은 후 상기 SRB를 설정하는 단계를 더 포함하는, 무선연결 설정방법.
- 제 10 항에 있어서,DRB 설정을 위한 RRC 연결 재구성 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및상기 RRC 연결 재구성 메시지에 대응하여 RRC 연결 재구성이 성공적으로 완료됨을 확인하는 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는, 무선연결 설정방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 RRC 연결 재설정 유도 메시지는 논리채널인 PCCH를 통해 전송되는 페이징 메시지인, 무선연결 설정방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 RRC 연결 재설정 유도 메시지는 논리채널인 CCCH를 통해 전송되는 RRC 연결 재설정 메시지인, 무선연결 설정방법.
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2008
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