KR20100053000A - Method and system for forwarding data upon handover in wireless communication system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에서 핸드 오버 시 데이터 포워딩 방법 및 이를 수행하는 시스템에 관한 것으로, 특히 소스 기지국이 단말로 데이터를 송신하고 응답을 대기하는 중 핸드 오버 발생 시 소스 기지국이 응답 대기 중인 데이터를 타겟 기지국으로 포워딩하는 방법 및 이를 수행하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a data forwarding method for handover in a wireless communication system and a system for performing the same. In particular, the source base station targets data waiting for a response when the source base station waits for a response while the source base station transmits data to the terminal and waits for a response. A method of forwarding to a base station and a system for performing the same.
UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 시스템은, 유럽식 이동통신 시스템인 GSM(Global System for Mobile Communications)과 GPRS(General Packet Radio Services)을 기반으로 하고 광대역(Wideband) 부호분할 다중접속(Code Division Multiple Access, 이하 WCDMA라 한다)을 사용하는 제3 세대 비동기 이동통신 시스템이다. UMTS (Universal Mobile Telecommunication Service) system is based on the European mobile communication system Global System for Mobile Communications (GSM) and General Packet Radio Services (GPRS), and Wideband Code Division Multiple Access, Third generation asynchronous mobile communication system using WCDMA).
현재 UMTS 표준화를 담당하고 있는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 UMTS 시스템의 차세대 이동통신 시스템으로서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 논의가 진행 중이다. LTE는 최대 300 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술로서 2010년 정도에 상용화하는 것을 목표로 하고 있다. 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 논의 중에 있다. The 3rd Generation Partnership Project (3GPP), which is in charge of UMTS standardization, is discussing Long Term Evolution (LTE) as the next generation mobile communication system of the UMTS system. LTE is a technology that implements high-speed packet-based communication with a transmission speed of up to 300 Mbps, and aims to commercialize it in 2010. To this end, various schemes are discussed. For example, a scheme of reducing the number of nodes located on a communication path by simplifying a network structure, or approaching wireless protocols as close as possible to a wireless channel are under discussion.
또한 LTE 시스템에서 핸드오버(Handover)의 동작 과정은 대략적으로 다음과 같다. Source ENB(Evolved Node B)의 상위 계층에서는 핸드오버 이벤트의 진행 명령을 UE(User Equipment)로 전송하여 UE를 target ENB로 핸드 오버시키며, UE와의 연결을 끊기 위해 RLC(Radio Link Control) Layer의 동작을 중지시키고 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) layer를 통해 전송하던 하향링크 PDCP SDU(Service Data Unit)를 target ENB로 포워딩한다. In addition, the operation of the handover (Handover) in the LTE system is roughly as follows. The upper layer of the source ENB (Evolved Node B) transmits a handover event progress command to a user equipment (UE) to hand over the UE to the target ENB, and operates an RLC (Radio Link Control) layer to disconnect the UE. Stop and forward the downlink PDCP Service Data Unit (SDU) transmitted through the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer to the target ENB.
특히 PDCP layer는 RLC-AM(Acknowledge Mode) 상태에서 RLC계층으로부터 응답을 대기하고 있는 PDCP PDU(Protocol Data Unit) 역시 target ENB로 포워딩해야 한다. 그러나 이미 RLC layer는 핸드오버 이벤트의 진행 명령이 UE로 전달될 때 동작을 멈추므로 UE가 이 PDCP PDU를 정상적으로 수신하였다는 응답, 즉 ACK를 source ENB로 보내왔더라도 source ENB는 이를 수신하지 못하여, ACK를 PDCP Layer로 전달하지 못한다. 따라서 PDCP Layer는 응답대기 타이머(Discard timer)가 만료될 때까지 대기한 후 PDCP PDU를 target ENB로 전송하며 이에 따라 발생하는 지연시간의 발생은 불가피하다.In particular, the PDCP layer should also forward the PDCP Protocol Data Unit (PDU) waiting for a response from the RLC layer in RLC-AM (Acknowledge Mode) to the target ENB. However, since the RLC layer stops operating when a progress command of a handover event is transmitted to the UE, the source ENB does not receive the response even though the UE has successfully received the PDCP PDU, that is, an ACK to the source ENB. Cannot be delivered to the PDCP Layer. Therefore, the PDCP layer waits until the response wait timer expires and transmits the PDCP PDU to the target ENB. Therefore, the delay time is inevitable.
또한 PDCP PDU는 PDCP SDU보다 먼저 전송되어야 하는 패킷이므로, PDCP PDU가 PDCP SDU들에 비해 응답대기 타이머로 인해 포워딩 딜레이가 발생될 경우 Target ENB는 포워딩된 패킷들을 재배열하기 위한 대기시간이 길어지는 문제점이 있다. 또한, 대기 시간이 길어질수록 target ENB는 재배열을 위해 저장하고 대기하는 PDCP SDU가 늘어나 재배열 복잡도가 증가하는 문제점도 있다.Also, since the PDCP PDU is a packet that must be transmitted before the PDCP SDU, the target ENB has a long waiting time for rearranging the forwarded packets when the forwarding delay occurs due to the response waiting timer. There is this. In addition, as the waiting time increases, the target ENB increases the PDCP SDU storing and waiting for rearrangement, thereby increasing the rearrangement complexity.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 핸드오버 시 단말로부터 응답 대기 중인 데이터를 포워딩 하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.An object of the present invention is to propose a method and apparatus for forwarding data waiting for a response from a terminal during handover in a wireless communication system.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 무선 통신 시스템에서 핸드오버(Handover) 시 데이터 포워딩 방법은 소스 기지국이 단말로 데이터를 송신하고 응답을 대기하는 단계, 상기 응답을 대기하는 중 핸드 오버 발생 시, 상기 소스 기지국이 응답 대기 중인 데이터(이하 '응답 대기 데이터')의 응답 대기 시간을 설정하는 단계, 상기 설정된 응답 대기 시간 경과 시, 상기 소스 기지국이 상기 응답 대기 데이터를 타겟 기지국으로 포워딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 응답 대기 시간을 설정하는 단계는 상기 소스 기지국이 단말로부터 수신 신호 강도(RSS, Received Signal Strength) 정보를 수신하는 단계와 상기 수신 신호 강도에 비례하여 상기 응답 대기 시간을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the wireless communication system of the present invention for solving the above problems, the data forwarding method at the time of handover is performed by the source base station transmitting data to the terminal and waiting for a response, when a handover occurs while waiting for the response. Setting a response waiting time of data waiting for a response by the source base station (hereinafter, referred to as “response waiting data”); and when the set response waiting time elapses, the source base station forwards the response waiting data to a target base station. It is characterized by including. The setting of the response waiting time may further include receiving, by the source base station, received signal strength (RSS) information from the terminal and setting the response waiting time in proportion to the received signal strength. Characterized in that.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 핸드 오버 시 데이터 포워딩 방법 및 장치에 의하면 핸드 오버 시 단말로부터의 응답 지연으로 인한 포워딩 딜레이의 발생을 방지하여 포워딩된 데이터들을 재배열하기 위한 대기시간을 줄이고, 순차적인 데이터 포워딩을 실행할 수 있어 재배열 복잡도를 감소시킬 수 있다.According to the data forwarding method and apparatus during handover in the wireless communication system of the present invention, the forwarding delay is prevented due to the response delay from the terminal during the handover, thereby reducing the waiting time for rearranging the forwarded data and sequential data. Forwarding can be executed to reduce the rearrangement complexity.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, it should be noted that like elements are denoted by like reference numerals as much as possible. Further, the detailed description of well-known functions and constructions that may obscure the gist of the present invention will be omitted.
또한 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Also, the terms and words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor is not limited to the concept of terms in order to describe his invention in the best way. It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be properly defined.
또한 본 발명의 실시예의 용어는 3GPP LTE 시스템 규격에 따르기로 한다. In addition, the terms of the embodiment of the present invention will be in accordance with the 3GPP LTE system standard.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a schematic structure of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서, 무선 액세스 네트워크(Evolved Radio Access Network: 이하 E-RAN이라 칭함)(110, 112)는 ENB(Evolved Node B)(120, 122, 124, 126, 128)와 EPC(Evolved Packet Core)(130, 132)의 2 노드 구조로 이루어진다. Referring to FIG. 1, in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention, an Evolved Radio Access Network (E-RAN) 110 and 112 may be an Evolved Node B (ENB) 120. , 122, 124, 126, and 128 and an Evolved Packet Core (EPC) 130, 132.
UE(User Equipment)(101)는 E-RAN(110, 112)에 의해 IP(Internet Protocol) 네트워크(114)로 접속한다. ENB(120, 122, 124, 126, 128)는 기존의 Node B에 대응되는 노드로 사용자 UE(101)와 무선 채널로 연결된다. 최대 300 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 무선 통신 시스템은 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 그리고 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식이 적용된다. 한편, LTE를 비롯한 많은 차세대 이동통신 시스템에서는 HARQ(Hybrid Automatic Retransmission Request)를 오류 정정 기법으로 사용한다. HARQ는 이전에 수신한 데이터를 폐기하지 않고 재전송된 데이터와 소프트 컴바이닝함으로써 수신 성공률을 높이는 기법이다. The UE (User Equipment) 101 connects to the Internet Protocol (IP)
좀 더 자세히 설명하면, HARQ 수신측은 수신한 패킷의 오류 존재 여부를 판단한 뒤, HARQ 긍정적 인지(positive Acknowledgement)신호 또는 HARQ 부정적 인지(negative Acknowledgement) 신호를 송신측으로 전송한다. 송신측은 상술한 인지 신호들에 따라 HARQ 패킷의 재전송이나 또는 새로운 HARQ 패킷의 전송을 실행한다. HARQ 수신측은 재전송된 패킷을 이전에 수신한 패킷과 소프트 컴바이닝하여 오류 발생 확률을 줄인다.In more detail, the HARQ receiver determines whether an error exists in the received packet, and then transmits a HARQ positive acknowledgment signal or a HARQ negative acknowledgment signal to the transmitter. The transmitter performs retransmission of the HARQ packet or transmission of a new HARQ packet according to the above-described acknowledgment signals. The HARQ receiver soft-combines the retransmitted packet with the previously received packet to reduce the probability of error occurrence.
또한 UE(101)의 이동에 따라 source ENB(120)에서 target ENB(122)로의 핸드 오버가 발생할 경우, source ENB(120)은 UE(101)로 전송하여 응답 대기 중인 데이터를 응답 대기 시간(discard timer) 경과 이후에 비로소 target ENB(122)로 포워딩 하며, EPC(130)로부터 새로이 수신한 패킷 데이터는 곧바로 target ENB(122)로 포워딩한다.In addition, when a handover from the source ENB 120 to the target ENB 122 occurs according to the movement of the UE 101, the source ENB 120 transmits the data waiting for a response to the UE 101 for response response time. After the timer is elapsed, the packet data is forwarded to the target ENB 122 and newly received packet data from the
이하에서는, ENB(120, 122, 124, 126, 128) 및 EPC(130, 132)를 포함하는 E- RAN(110, 112)를 기지국(200)으로 UE(101)를 휴대 단말기(100)로 칭하기로 한다.Hereinafter, the E-RAN 110, 112 including the ENBs 120, 122, 124, 126, 128 and the
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 무선 프로토콜의 계층 구조를 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 제어 평면에서의 프로토콜의 계층 구조를 도시한 도면이다. Next, a hierarchical structure of a radio protocol of a radio communication system according to an embodiment of the present invention will be described. 2 is a diagram illustrating a hierarchy of protocols in a control plane in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 프로토콜은 RRC(Radio Resource Control, 201), PDCP(Packet Data Convergence Protocol, 202), 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(203), 및 MAC(Medium Access Control 204) 계층을 포함하여 이루어지며, 물리 계층(PHY Layer, PhysicalLayer)(205)을 더 포함한다. 2, a radio protocol according to an embodiment of the present invention is a Radio Resource Control (RCC) 201, a Packet Data Convergence Protocol (PDCP) 202, a Radio Link Control (RLC) 203 (203). And a Medium Access Control 204 (MAC) layer, and further includes a physical layer (PHY Layer, PhysicalLayer) 205.
RRC 계층(201)은 측정, radio bearer 설정 및 RRC 커넥션 제어 등을 수행하며, PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(202) 계층은 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. RLC 계층(203)은 PDCP PDU(Packet Data Unit, 이하 특정 프로토콜 계층 장치에서 출력되는 패킷을 상기 프로토콜의 PDU라고 칭한다)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ(Automatic Repeat request) 동작 등을 수행한다. The
MAC(204)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결된다. 이러한 MAC(204)은 RLC 계층 장치들에서 각각 출력되는 여러 RLC PDU들을 MAC PDU로 다중화를 실행하고, MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화를 실행하는 동작을 수행한다. 또한 물리 계층(205)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고 OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.The MAC 204 is connected with several RLC layer devices configured in one terminal. The
특히 본 발명에 있어 PDCP 계층(202)은 무선구간으로 패킷을 전송하기 위해 Sequence numbering, Header Compression, 그리고 Ciphering을 수행하며, 이와 같은 동작은 3GPP 표준문서 TS 36.323에서 정의하고 있다In particular, in the present invention, the
도 3은 PDCP 계층에서 하향 링크 데이터의 일반적인 처리 과정을 도식화한 도면이다.3 is a diagram illustrating a general processing procedure of downlink data in the PDCP layer.
도 3을 참조하면, PDCP Layer(303)는 상위 Layer에서 수신한 PDCP SDU(Service Data Unit, 301, 이하 특정 프로토콜 계층 장치에서 출력되는 패킷을 상기 프로토콜의 SDU라고 칭한다.)에 Sequence Number 및 헤더 압축, Ciphering 관련 정보를 실은 PDCP Header를 첨부하여 PDCP PDU(302)를 생성하고 하위 계층인 RLC Layer로 전달한다. Referring to FIG. 3, the
이때 PDCP PDU(302)의 전송 동작은 RLC 계층의 동작 모드에 따라 구분된다. 이를 보다 자세히 설명하면, RLC 계층의 동작 모드는 단말로부터 응답(ACK/NACK)을 수신하는 RLC acknowledge mode(RLC-AM)와 응답(ACK/NACK)을 수신하지 않는 RLC unacknowledge mode(RLC-UM)로 구분된다. RLC-AM의 경우 RLC layer가 물리계층에서 PDCP PDU(302)가 정상적으로 전송이 되었다는 응답 즉 ACK를 PDCP layer로 알려주며, 만약 ACK를 받지 못한 경우 RLC layer로 PDCP PDU(302)를 전송 시 설정한 응답 대기 시간(Discard Timer)이 만료되는 시점에서 PDCP-PDU(302)를 폐기하고 다음 PDCP SDU(301)를 처리하여 RLC layer로 전송하게 된다. At this time, the transmission operation of the PDCP PDU 302 is classified according to the operation mode of the RLC layer. In more detail, the operation mode of the RLC layer includes an RLC acknowledge mode (RLC-AM) for receiving a response (ACK / NACK) and an RLC unacknowledge mode (RLC-UM) for not receiving a response (ACK / NACK). Separated by. In the case of RLC-AM, the RLC layer informs the PDCP layer that the
한편 현재 3GPP 표준문서에 따르면 응답 대기 시간(Discard Timer)은 상위 계층(예를 들어 RRC 계층 등)에서 Radio Bearer가 설정되는 시점에서 결정되며, 그 값의 결정은 일반적으로 QoS 레벨에 근거하여 결정된다. 다시 말해 현재 표준문서에서는 상위 계층에서 응답 대기 시간을 설정하도록 정의하였으나, 이는 일반적인 Radio Bearer 설정 과정에 국한되며, 핸드오버 과정에서 존재하는 RLC 계층으로부터 응답을 대기 중인 PDU에 대한 처리는 별도로 정의하지 않고 있다Meanwhile, according to the current 3GPP standard document, the response wait time (Discard Timer) is determined at the time when the radio bearer is configured in the upper layer (for example, RRC layer, etc.) and the value is generally determined based on the QoS level. . In other words, the current standard document defines the response waiting time in the upper layer, but this is limited to the general radio bearer setting process, and does not define processing for PDUs waiting for a response from the RLC layer existing in the handover process. have
도 4는 RLC-AM로 동작 중인 기지국에서 핸드오버(Handover) 처리 시 데이터를 포워딩하는 일반적인 방법을 설명하는 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a general method of forwarding data during handover processing in a base station operating in RLC-AM.
도 4를 참조하여 설명하면, 단계 401에서 소스 기지국은 타겟 기지국으로 핸드 오버 이벤트가 실행되어야 함을 인지한다. 계속하여, 단계 402에서 소스 기지국은 현재 RLC 계층으로부터 응답을 대기 중인 데이터가 있는지 판단한다. Referring to FIG. 4, in
단계 402에서 응답을 대기 중인 데이터가 없다고 판단한 경우, 즉 PDCP 계층에서 처리하여 RLC 계층으로 전송한 PDCP PDU가 없다면, PDCP SDU를 타겟 기지국으로 포워딩한다. 또한 단계 402에서 응답을 대기 중인 PDCP PDU가 있다고 판단한 경우, 기지국은 우선적으로 단계 404에서 PDCP SDU를 타겟 기지국으로 포워딩한다.If it is determined in
계속하여 응답 대기 시간이 만료된 경우, 즉 응답 대기 시간이 경과하기 전까지 RLC 계층으로부터 ACK를 수신하지 못한 경우, 단계 405에서 응답을 대기 중인 PDCP PDU를 타겟 기지국으로 포워딩한다. If the response wait time has expired, that is, if no ACK is received from the RLC layer before the response wait time has elapsed, the PDCP PDU waiting for the response is forwarded to the target base station in
도 5는 무선 통신 시스템에서 핸드 오버가 발생한 경우 기지국들과 단말의 신호의 송수신을 도시하고 있는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating transmission and reception of signals between a base station and a terminal when a handover occurs in a wireless communication system.
도 5를 참조하여 설명하면, 단계 501에서 EPC(Evolved Packet Core)는 소스 ENB(Evolved Node B)로 하향 링크 패킷 1을 전송한다. 또한 소스 ENB의 상위 계층 에서는 하향 링크 패킷 1을 처리한 후, 단계 502에서 PDCP SDU 1를 PDCP 계층으로 전송한다. 계속하여, PDCP 계층에서는 수신한 PDCP SDU 1에 Sequence Number 및 헤더 압축, Ciphering 관련 정보를 실은 PDCP Header를 붙여 PDCP PDU 1을 생성하고, 단계 503에서 이를 하위 계층인 RLC 계층으로 전달한다. 이때 단계 504에서는 응답 대기 시간(Discard timer)이 진행하며, 응답 대기 시간 만료시 까지 RLC 계층으로부터 응답(ACK)를 받지 못한 경우, PDCP 계층은 PDCP PDU 1을 폐기하고 다음 PDCP SDU를 RLC layer로 전송하게 된다. 단계 505에서는 RLC 계층으로 전송된 PDCP PDU 1이 무선 채널을 통해 단말로 전송되고, 단계 506에서 RLC 계층은 응답 대기 시간 만료전에 PDCP 계층으로 응답(ACK)신호를 전송한다.Referring to FIG. 5, in
계속하여, 단계 507에서 EPC는 소스 ENB로 하향 링크 패킷 2을 전송하고, 소스 ENB의 상위 계층에서는 하향 링크 패킷 2을 처리한 후, 단계 508에서 PDCP SDU 2를 PDCP 계층으로 전송한다. 또한, PDCP 계층에서는 수신한 PDCP SDU 2를 처리하여 PDCP PDU 2를 생성하고, 단계 509에서 이를 하위 계층인 RLC 계층으로 전달한다. 이때 단계 510에서 소스 ENB의 상위 계층(예를 들어 RRC 계층)은 타겟 ENB로의 핸드오버 이벤트를 감지하고, 단계 511에서는 앞으로 EPC로부터 전송되는 PDCP SDU는 타겟 ENB로 포워딩한다는 정보를 PDCP 계층으로 전송한다. 또한 소스 ENB의 상위 계층은 단계 512에서 RLC 계층으로 동작 중지 명령을 전송한다. 한편 단계 509에서 전송한 PDCP PDU 2의 응답 대기 시간은 진행 중이다.(단계 513)Subsequently, the EPC transmits downlink packet 2 to the source ENB in
PDCP PDU 2의 응답 대기 시간이 진행 중인 경우라도, 단계 514에서 EPC는 소스 ENB로 하향 링크 패킷 3을 전송하며, 소스 ENB의 상위 계층은 하향 링크 패킷 3 을 처리한 후, 단계 515에서 PDCP SDU 3를 타겟 ENB로 포워딩한다.Even if the response wait time of PDCP PDU 2 is in progress, in
계속하여 PDCP 계층은 응답 대기 시간 만료 전까지 RLC 계층으로부터 PDCP PDU 2에 대한 응답을 수신하지 못한 경우, 단계 516에서 이를 폐기하지 않고 PDCP PDU 2를 타겟 ENB로 포워딩한다. 따라서 타겟 ENB의 입장에서는 PDCP PDU 2의 응답 대기 시간에 따른 지연 시간이 발생하며, PDCP SDU 3이 먼저 수신된 후 PDCP PDU 2가 포워딩되므로 재배열을 하여 데이터를 처리해야한다. If the PDCP layer does not receive a response to the PDCP PDU 2 from the RLC layer before the response wait time expires, the PDCP layer forwards the PDCP PDU 2 to the target ENB without discarding it in step 516. Therefore, the delay time according to the response waiting time of PDCP PDU 2 occurs from the perspective of the target ENB, and since PDCP SDU 3 is received first and then PDCP PDU 2 is forwarded, it needs to be rearranged to process data.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버(Handover)시 기지국에서 포워딩하는 방법을 도시하는 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method for forwarding in a base station during handover according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하여 설명하면, 단계 601에서 UE의 Handover Triggering Event가 발생하고, 소스 ENB는 단계 602에서 PDCP 계층이 RLC AM으로 동작하는지 확인한다. 만약 단계 602에서 동작 모드가 RLC UM라고 판단한 경우, 소스 ENB는 단계 603에서 PDCP SDU에 대해서만 타겟 ENB로 포워딩하고 PDCP PDU는 응답 대기 시간(DT)에 관계없이 폐기한다.Referring to FIG. 6, in
또한 단계 602에서 동작 모드가 RLC AM라고 판단한 경우, 단계 604에서 응답 대기 시간 계산 함수 F(x)의 결과에 따라 응답 대기 시간을 설정하고, 단계 605에서 PDCP PDU를 설정된 응답 대기 시간이 만료되는 시점에 타겟 ENB로 포워딩한다. 계속하여 PDCP PDU가 전송된 이후에 단계 606에서 PDCP SDU를 타겟 ENB로 포워딩한다. 이 경우 F(x)는 다양한 인자들을 이용한 다양한 방법으로 구현하는 것이 가능하다. 예를 들면 대상 UE가 Source eNB로부터 수신하는 신호의 세기 (Received Signal Strength, RSS), PDCP Windows Size, UE mobility speed 등이 가능하다. 본 발명에서는 RSS를 이용하는 방법과 PDCP Windows Size를 이용하는 방법을 제안하며 이는 도 7 및 도 8에서 후술하도록 한다. In addition, when it is determined in
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 응답 대기 시간의 값과 수신 신호 강도와의 관계를 도시하는 도면이다.7 is a diagram illustrating a relationship between a value of a response wait time and a received signal strength according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하여 설명하면, 소스 ENB가 응답 대기 시간(DT)을 설정하기 위한 일 실시예로서, 대상 UE가 Source eNB에서 수신하는 수신 신호 강도 (= RSS)를 아래 식 1과 같이 F(x)의 0에서 DTMAX(최대 응답 대기 시간)사이의 값으로서 input parameter x로 사용한다. Referring to FIG. 7, as an embodiment for the source ENB to set the response wait time DT, the received signal strength (= RSS) received by the target UE at the source eNB is F (x) as shown in Equation 1 below. As a value between 0 and DT MAX (Maximum Response Wait Time) Use as input parameter x.
식 1Equation 1
i) F(x) = 0 (when RSS < RSS_TH_min = minimum threshold of Received Signal Strength from source eNB) i) F (x) = 0 (when RSS <RSS_TH_min = minimum threshold of Received Signal Strength from source eNB)
ii) F(x) = DTMAX (when RSS RSS_TH_max = maximum threshold of Received Signal Strength from source eNB)ii) F (x) = DT MAX (when RSS RSS_TH_max = maximum threshold of Received Signal Strength from source eNB)
iii) F(x) = a*RSSb (when RSS_TH_min RSS < RSS_TH_max)iii) F (x) = a * RSS b (when RSS_TH_min RSS <RSS_TH_max)
여기서 a는 비례 상수이고, b는 0에서 1사이의 값을 취하는 fading coefficient로서 소스 ENB가 설치된 위치 및 UE의 예상 위치에 따라 변경 가능하다.Here, a is a proportional constant, and b is a fading coefficient taking a value between 0 and 1, and can be changed according to the position where the source ENB is installed and the expected position of the UE.
이와 같이 RSS를 이용하여 응답 대기 시간(DT)을 설정할 경우, 소스 ENB의 RSS가 RSS_threshold 보다 낮다면, Source ENB의 PDCP 계층에서는 응답 대기 시간을 0으로 설정한다. 따라서 핸드오버 이벤트가 발생하면 바로 PDCP PDU를 타겟 ENB로 포워딩하게 된다. 따라서 응답 지연으로 인한 포워딩 딜레이를 방지하고, 타겟 ENB에서의 데이터 재배열 복잡도를 감소시킬 수 있다. When the response waiting time DT is set using RSS as described above, if the RSS of the source ENB is lower than RSS_threshold, the PDCP layer of the source ENB sets the response waiting time to zero. Therefore, when a handover event occurs, the PDCP PDU is forwarded to the target ENB. Thus, forwarding delays due to response delays can be prevented, and data rearrangement complexity at the target ENB can be reduced.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 응답 대기 시간의 값과 PDCP 데이터 크기와의 관계를 도시하는 도면이다.8 is a diagram illustrating a relationship between a value of a response wait time and a PDCP data size according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하여 설명하면, 만약 PDCP 계층이 다수의 PDCP PDU를 병렬적으로 처리하는 경우, RLC AM에서의 PDCP 계층은 현재 처리 중인 PDCP PDU의 데이터 사이즈 M을 알고 있다고 가정한다. 아래 식 2와 같이 데이터 사이즈 M이 기준치인 최대 PDCP PDU의 데이터 사이즈 M_th보다 클 경우, 현재 처리 중인 윈도우 내에 존재하는 packet들의 DT를 0으로 설정하고 하고, 데이터 사이즈 M_th보다 작을 경우는 현재의 DT를 유지한다.Referring to FIG. 8, if the PDCP layer processes a plurality of PDCP PDUs in parallel, it is assumed that the PDCP layer in the RLC AM knows the data size M of the PDCP PDU currently being processed. As shown in Equation 2 below, when the data size M is larger than the data size M_th of the maximum PDCP PDU which is a reference value, the DT of the packets existing in the window being processed is set to 0, and when the data size M_th is smaller than the current DT, Keep it.
식 2Equation 2
F(x) = 0 ( M > M_th )F (x) = 0 (M> M_th)
F(x) = 기 설정된 DT 값 유지 (M < M_th )F (x) = Preset DT value (M <M_th)
만약 PDCP 계층의 윈도우에서 처리중인 PDCP PDU의 사이즈 M이 허용한계인 maximum PDCP PDU의 사이즈 M_th보다 큰 경우라면, RLC AM에서는 해당 PDCP-PDU에 대한 ACK를 모두 받을 가능성이 희박하다. 따라서 ACK를 받지 못한 PDCP PDU는 타겟 ENB로 포워딩 될 필요가 있다. 이 경우 도 8과 같이 DT를 0으로 설정하여 즉시 PDCP PDU를 포워딩하면, 응답 지연으로 인한 포워딩 딜레이를 방지하고, 타겟 ENB 에서의 데이터 재배열 복잡도를 감소시킬 수 있다.If the size M of the PDCP PDU being processed in the window of the PDCP layer is larger than the maximum MCP of the maximum PDCP PDU, the RLC AM is unlikely to receive all the ACKs for the PDCP-PDU. Therefore, PDCP PDUs that do not receive an ACK need to be forwarded to the target ENB. In this case, if the PDCP PDU is immediately forwarded by setting DT to 0 as shown in FIG. 8, the forwarding delay due to the response delay can be prevented and the data rearrangement complexity in the target ENB can be reduced.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드 오버가 발생한 경우 기지국들과 단말의 신호의 송수신을 도시하고 있는 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating transmission and reception of signals between a base station and a terminal when a handover occurs in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 9을 참조하여 설명하면, 단계 901에서 단계 909까지의 과정은 도 5에 개시된 바와 동일한 과정에 의하여 진행되므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 9, since the process from
단계 910에서 소스 ENB의 상위 계층(예를 들어 RRC 계층)은 타겟 ENB로의 핸드오버 이벤트를 감지하고, 단계 911에서는 상술한 응답 대기 시간 산출 방법에 의하여 응답 대기 시간을 설정하여 PDCP 계층으로 전송한다. 또한 설정된 응답 대기 시간이 만료되면, 단계 912에서 PDCP 계층은 PDCP PDU 2를 폐기하지 않고 타겟 ENB로 포워딩한다.In
계속하여 단계 913에서는 앞으로 EPC로부터 전송되는 PDCP SDU는 타겟 ENB로 포워딩한다는 정보를 PDCP 계층으로 전송한다. 또한 소스 ENB의 상위 계층은 단계 914에서 RLC 계층으로 동작 중지 명령을 전송한다. Subsequently, in
계속하여 단계 915에서 EPC는 소스 ENB로 하향 링크 패킷 3을 전송하며, 소스 ENB의 상위 계층은 하향 링크 패킷 3을 처리한 후, 단계 515에서 PDCP SDU 3를 타겟 ENB로 포워딩한다. 따라서 타겟 ENB의 입장에서는 PDCP PDU 2의 포워딩 딜레이가 발생하지 않고, PDCP PDU 2이 먼저 수신된 후 PDCP SDU 3가 포워딩되므로 재배열로 인한 지연 및 복잡도 또한 감소한다. Subsequently, in
한편 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용 을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.On the other hand, embodiments of the present invention disclosed in the specification and drawings are merely presented specific examples to easily explain the technical contents of the present invention and help the understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be carried out in addition to the embodiments disclosed herein.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템의 개략적인 구조를 도시한 도면.1 illustrates a schematic structure of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 제어 평면에서의 프로토콜의 계층 구조를 도시한 도면.2 is a diagram illustrating a hierarchy of protocols in a control plane in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
도 3은 PDCP 계층에서 하향 링크 데이터의 일반적인 처리 과정을 도식화한 도면.3 is a diagram illustrating general processing of downlink data in a PDCP layer.
도 4는 RLC-AM로 동작 중인 기지국에서 핸드오버(Handover) 처리 시 데이터를 포워딩하는 일반적인 방법을 설명하는 순서도.4 is a flow chart illustrating a general method of forwarding data during handover processing in a base station operating with RLC-AM.
도 5는 무선 통신 시스템에서 핸드 오버가 발생한 경우 기지국들과 단말의 신호의 송수신을 도시하고 있는 흐름도.5 is a flowchart illustrating transmission and reception of signals between a base station and a terminal when a handover occurs in a wireless communication system.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 핸드오버(Handover)시 기지국에서 포워딩하는 방법을 도시하는 순서도.6 is a flowchart illustrating a method of forwarding at a base station during handover according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 응답 대기 시간의 값과 수신 신호 강도와의 관계를 도시하는 도면.7 is a diagram showing a relationship between a value of a response wait time and a received signal strength according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 응답 대기 시간의 값과 PDCP 데이터 크기와의 관계를 도시하는 도면.8 illustrates a relationship between a value of a response wait time and a PDCP data size according to another embodiment of the present invention.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 핸드 오버가 발생한 경우 기지국들과 단말의 신호의 송수신을 도시하고 있는 흐름도.9 is a flowchart illustrating transmission and reception of signals between a base station and a terminal when a handover occurs in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
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