KR20140013870A

KR20140013870A - 이종 네트워크 시스템에서 제어정보 전송방법 및 장치

Info

Publication number: KR20140013870A
Application number: KR1020120087957A
Authority: KR
Inventors: 허강석; 권기범; 안재현; 정명철
Original assignee: 주식회사 팬택
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2014-02-05

Abstract

이종 네트워크 시스템에서 제어 정보를 전송하는 방법 및 장치가 제공된다. 본 명세서는 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀의 채널 품질 정보(Channel Quality Information : CQI)나 채널 품질 정보의 변화율이 소정의 경계값보다 작아지는 이벤트가 트리거링되면, 이웃 셀의 셀 ID(Identifier)를 포함하는 무선 문제 감지 보고를 상기 단말로부터 수신하고, 상기 단말과의 무선 연결 상태를 소정의 트리거 시간 동안 모니터링하고, 상기 무선 연결의 CQI의 감소율이 소정의 임계값보다 클 경우, 무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결 재설정(Connection reestablishment) 지시(indication)를 상기 단말로 전송함을 포함한다.

Description

이종 네트워크 시스템에서 제어정보 전송방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS TRANSMITTING CONTROL INFORMATION IN HETEROGENEOUS NETWORK}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이종 네트워크 시스템에서 제어정보를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

셀 내부의 핫 스팟(hotspot)과 같은 특정 지역에서는 특별히 많은 통신 수요가 발생하고, 셀 경계(cell edge) 또는 커버리지 홀(coverage hole)과 같은 특정 지역에서는 전파의 수신 감도가 떨어질 수 있다. 무선 통신 기술이 발달함에 따라, 핫 스팟이나, 셀 경계, 커버리지 홀과 같은 지역에서 통신을 가능하게 하기 위한 목적으로 매크로 셀(Macro Cell)내에 소형 셀(small cell)들, 예를 들어, 피코 셀(Pico Cell), 펨토 셀(Femto Cell), 원격 무선 헤드(remote radio head: RRH), 릴레이(relay), 중계기(repeater)등이 함께 설치된다. 이러한 네트워크를 이종 네트워크(Heterogeneous Network: HetNet)라 부른다. 이종 네트워크 환경에서는 펨토 셀과 피코 셀과 대비할 때, 매크로 셀은 커버리지(coverage)가 큰 셀(large cell)이고, 펨토 셀과 피코 셀은 커버리지가 작은 셀이다.

이종 네트워크에 접속한 단말은 채널환경 또는 이동상태에 따라 임의의 셀과 통신을 수행할 수 있고, 셀 변경(cell change)을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 단말은 매크로 셀과 접속한 상태에서 채널상태의 악화로 인해 매크로 셀과 접속을 끊고 다른 매크로 셀이나 피코셀에 접속할 수 있다. 또는, 단말이 매크로 셀과 접속한 상태에서 이동함에 따라 매크로 셀과 접속을 끊고 다른 매크로 셀이나 피코셀에 접속할 수 있다.

매크로 셀에서 피코 셀로 핸드오버를 수행할 때, 핸드오버 절차가 실패하면 단말은 RRC 연결 재설정(RRC Connection Re-establishment) 절차를 수행하여 RRC 연결을 유지하려고 한다.

그런데, 핸드오버가 필요한 상황의 초기에 단말과 서빙 셀 간의 시그널링이 실패하고 핸드오버하려는 타겟 셀로 RRC 연결 재설정을 시도하게 되면 타겟 셀은 아직 해당 단말의 콘텍스트 정보가 없어서 RRC 연결 재설정 절차를 실패할 수 있다. 이때, 단말은 RRC 아이들 상태로 천이한 후 RRC 연결 설정(establishment) 절차를 수행하여 RRC 연결 상태로 되돌아 온다. 따라서 비교적 긴 시간 동안 서비스의 단절이 있고 보다 많은 시그널링으로 인해 배터리 소모도 커지는 문제가 있다.

본 발명의 기술적 과제는 기지국간에 단말에 관한 제어 정보를 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 단말이 RRC 연결 재설정 절차를 수행하기 위한 제어 정보를 전송하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 이종 네트워크 시스템에서 기지국에 의하여 제어정보를 전송하는 방법은 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀의 채널 품질 정보(Channel Quality Information : CQI)가 소정의 경계값보다 작아지는 이벤트가 트리거링되면, 이웃 셀의 셀 ID(Identifier)를 포함하는 무선 문제 감지 보고를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 상기 단말과의 무선 연결 상태를 소정의 트리거 시간 동안 모니터링하는 단계; 및 상기 무선 연결의 CQI의 감소율이 소정의 임계값보다 클 경우, 무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결 재설정(Connection reestablishment) 지시(indication)를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 이종 네트워크 시스템에서 제어정보를 전송하는 기지국은 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀의 채널 품질 정보(CQI)가 소정의 경계값보다 작아지는 이벤트가 트리거링되면, 이웃 셀의 셀 ID를 포함하는 무선 문제 감지 보고를 상기 단말로부터 수신하는 수신부; 상기 단말과의 무선 연결 상태를 소정의 트리거 시간 동안 모니터링하는 모니터링부; 및 상기 무선 연결의 CQI의 감소율이 소정의 임계값보다 클 경우, RRC 연결 재설정 지시를 상기 단말로 전송하는 전송부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 이종 네트워크 시스템에서 단말에 의하여 제어정보를 전송하는 방법은 상기 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀의 채널 품질 정보(Channel Quality Information : CQI)가 소정의 경계값보다 작아지는 이벤트가 트리거링되면, 이웃 셀의 셀 ID(Identifier)를 포함하는 무선 문제 감지 보고를 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 기지국과의 무선 연결의 CQI의 감소율이 소정의 임계값보다 클 경우, RRC 연결 재설정 지시를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 이종 네트워크 시스템에서 제어정보를 전송하는 단말은 상기 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀의 채널 품질 정보(Channel Quality Information : CQI)가 소정의 경계값보다 작아지는 이벤트가 트리거링되면, 이웃 셀의 셀 ID(Identifier)를 포함하는 무선 문제 감지 보고를 기지국으로 전송하는 전송부; 및 상기 기지국과의 무선 연결의 CQI의 감소율이 소정의 임계값보다 클 경우, RRC 연결 재설정 지시를 상기 기지국으로부터 수신하는 수신부를 포함한다.

본 발명에 따르면, 단말이 피코 셀로부터 수신하는 무선 연결의 품질이 급격히 나빠질 때, 무선 연결 실패가 선언되기 전에도 RRC 연결 재설정 절차를 수행할 수 있고, 서비스 품질 저하를 최소화할 수 있다.

도 1은 매크로 셀, 펨토 셀 그리고 피코 셀로 구성된 이종 네트워크의 개념을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 이종 네트워크에서 다양한 커버리지의 셀들의 분포도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 단말의 무선 연결 모니터링 절차와 핸드오버 절차를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 단말의 무선 연결 모니터링 절차와 핸드오버 절차의 다른 예를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따라서 단말이 RRC 연결 재설정 절차를 수행하는 예를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명에 따라서 단말이 수신하는 신호의 세기의 일 예를 나타내는 도이다.
도 7은 본 발명의 일 예에 따라 제어정보를 전송하는 기지국과 단말을 도시한 블록도이다.

이하, 본 명세서에서는 본 발명과 관련된 내용을 본 발명의 내용과 함께 예시적인 도면과 실시 예를 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 명세서의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

한편, 기지국과 셀은 반드시 동일한 것은 아니며, 하나의 기지국내에 여러 셀이 포함되는 경우가 있을 수 있으며, 하나의 기지국내에 하나의 셀만 포함될 수도 있다. 편의상 이하에서 단말이 기지국 또는 셀로부터 서비스(또는 신호)를 수신하는 것은 기지국으로부터 서비스(또는 신호)를 수신한다고 표현하지만, 이는 셀(또는 서빙셀)로부터 서비스(또는 신호)를 수신하는 것도 포함한다.

매크로(macro) 셀과 마이크로(micro) 셀의 단순한 셀 분할로는 증가하는 데이터 서비스에 대한 요구를 충족하기 어렵다. 따라서, 피코 셀(pico cell), 펨토 셀(femto cell), 릴레이(relay) 등을 이용하여, 실내외 소규모 영역에 대한 데이터 서비스가 제공될 수 있다. 소형 셀들의 용도가 특별히 한정되어 있지는 않지만, 일반적으로 피코 셀은 매크로 셀만으로는 커버되지 않는 통신 음영 지역이나, 데이터 서비스 요구가 많은 영역, 소위 핫스팟에 이용될 수 있다. 펨토 셀은 일반적으로 실내 사무실이나 가정에서 이용될 수 있다. 또한, 무선 릴레이는 매크로 셀의 커버리지(coverage)를 보완할 수 있다. 이종 네트워크(heterogeneous network : HetNet)를 구성함에 따라서, 데이터 서비스의 음영 지역을 없앨 수 있을 뿐 아니라, 데이터 전송 속도의 증가를 도모할 수 있다.

도 1은 매크로 셀, 펨토 셀 그리고 피코 셀로 구성된 이종 네트워크의 개념을 개략적으로 설명하는 도면이다. 설명의 편의를 위해 매크로 셀, 펨토 셀 그리고 피코 셀로 구성된 이종 네트워크를 설명하고 있으나, 이종 네트워크는 다른 유형의 셀을 포함하여 구성될 수도 있다. 펨토 셀은 저전력 무선 접속 포인트로서, 예컨대 가정이나 사무실 등 실내에서 사용되는 초소형 이동 통신용 기지국이다. 펨토 셀은 가정이나 사무실의 DSL 또는 케이블 브로드밴드 등을 이용하여 이동 통신 코어 네트워크에 접속할 수 있다.

도 1을 참조하면, 이종 네트워크에는 매크로 기지국(110)과 펨토 기지국(120) 그리고 피코 기지국(130)이 함께 운용되고 있다. 매크로 기지국(110)과 펨토 기지국(120) 그리고 피코 기지국(130)은 각각 고유한 셀 커버리지를 가진다. 매크로 기지국(110)이 제공하는 셀을 매크로 셀(111), 펨토 기지국(120)이 제공하는 셀을 펨토 셀(121), 피코 기지국(130)이 제공하는 셀을 피코 셀(131)이라 한다.

펨토 기지국(120)은 저전력 무선 접속 포인트로서, 예컨대 가정이나 사무실 등 실내에서 사용되는 초소형 이동 통신용 기지국이다. 펨토 기지국(120)은 가정이나 사무실의 DSL 또는 케이블 브로드밴드 등을 이용하여 이동 통신 코어 네트워크에 접속할 수 있다. 펨토 기지국(120)은 인터넷망과 같은 유선망을 통해 이동 통신 네트워크와 연결된다. 펨토 셀 내의 단말은 펨토 기지국을 통해 이동 통신 네트워크 또는 인터넷망에 접속할 수 있다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해 매크로 셀, 펨토 셀 그리고 피코 셀로 구성된 이종 네트워크를 설명하고 있으나, 이종 네트워크는 릴레이 또는 다른 유형의 셀을 포함하여 구성될 수도 있다.

피코 셀의 종류는 "커버리지 홀(coverage hole)용 피코셀"(이하 커버리지 홀 피코셀이라 한다) 및 "핫스팟(hot spot)용 피코셀"(이하 핫스팟 피코셀이라한다)이 있다.

커버리지 홀 피코셀은 매크로 셀을 통해 단말이 데이터를 송수신 할 수 없을 경우, 매크로 셀을 대신하여 피코 셀을 통하여 단말이 데이터를 송수신 하는 용도이다. 핫스팟 피코셀은 매크로 셀을 통해 단말이 데이터를 송수신하는 것은 가능하지만 매크로 셀의 부하(load)를 감소시키기 위하여 매크로 셀을 대신하여 피코 셀을 통하여 단말이 데이터를 송수신 하는 용도이다. 핫 스팟은 유동인구 또는 상주인구가 모여있는 지역 또는 요구 트래픽이 매우 높은 지역을 의미하기도 한다. 일반적으로 핫 스팟 지역은 매크로의 전계(electro-magnetic field)와는 무관하게 발생할 수 있으며, 이때 피코 셀을 인트라-주파수(Intra-frequency) 피코셀과 인터-주파수(inter-frequency) 피코셀의 2가지 형태로 나눌 수 있다.

인트라-주파수 피코 셀은 매크로 셀과 동일한 주파수 대역을 이용하는 피코셀을 말한다. 동일한 주파수 자원을 공간적으로 분리된 지역에서 재사용함으로써 피코 셀 커버리지 내에서 매크로 셀과 동일한 무선 자원을 확보할 수 있다. 대부분의 커버리지 홀에 대한 피코 셀이 인트라-주파수 피코 셀에 해당한다.

인터-주파수 피코셀은 매크로 셀과 상이한 주파수 대역을 이용하는 피코 셀이다. 해당 핫 스팟 지역에서 수신되는 매크로 셀의 신호가 강한 경우에 피코 셀과 매크로 셀 간의 간섭문제로 인한 성능열화가 발생할 수 있다. 매크로 셀의 중심과 근접한 위치에 핫 스팟이 존재하는 경우에 사용될 수 있다.

일반적으로 단말은 이웃 셀들의 존재 유무를 파악하기 위해 측정을 수행한다. 이때, 인트라-주파수에 존재하는 이웃 셀들은 현재 서빙셀과 동일한 주파수 대역을 통해 신호를 전송한다. 따라서 서빙셀과 송수신을 진행하면서 동시에 이웃 셀들에 대한 측정이 가능하다. 하지만, 인터-주파수에 존재하는 이웃 셀들은 서빙셀과 다른 주파수 대역을 통해 신호를 전송하므로, 단말은 현재 서빙셀과의 송수신을 잠시 중단하고 RF 체인(chain)을 재튜닝(retuning)하여 이웃셀들이 존재할 가능성이 있는 것으로 파악된 주파수 대역에 대한 신호를 수신한다. 여기서, RF 체인은 안테나에서 필터 및 전력앰프(power amp)를 합친 부분을 말한다. 따라서 인터-주파수에 존재하는 이웃 셀들에 대한 측정은 시간 측면에서 제한적이다.

단말이 측정을 수행한 후 측정 결과를 기지국으로 보고한다. 이를 측정 보고라 하는데, 측정 보고는 주기적인 보고와 이벤트-트리거링된 보고가 있다. 이 중 이벤트-트리거링된 보고에 있어서, 보고할 이벤트의 트리거링은 A1 이벤트(서빙셀의 측정 결과가 소정의 임계값보다 큰 경우), A2 이벤트(서빙셀의 측정 결과가 소정의 임계값보다 작은 경우), A3 이벤트(이웃셀의 측정결과가 서빙셀의 측정결과보다 소정의 오프셋만큼 큰 경우), A4 이벤트(이웃셀의 측정 결과가 소정의 임계값보다 큰 경우), A5 이벤트(서빙셀의 측정 결과가 이웃셀의 측정결과보다 소정의 오프셋 만큼 작은 경우)가 있으며, 다른 RAT로의 이동(inter-RAT mobility)의 경우, B1 이벤트(이웃셀의 측정 결과가 소정의 임계값보다 큰 경우) 또는 B2 이벤트(서빙셀의 측정 결과가 이웃셀의 측정 결과보다 소정의 임계값만큼 작은 경우)가 있다.

측정 보고는 측정 보고 메시지를 통해 수행될 수 있는데, 측정 보고 메시지는 RSRP(Reference Signal Received Power)와 RSRQ(Reference Signal Received Quality) 값, PCI(Physical Cell ID), CGI(Cell Global ID) 등이 포함된다.

도 2는 이종 네트워크에서 다양한 커버리지(coverage)의 셀들의 분포도를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 미터(meter) 단위의 가로와 세로 평면에서, 매크로 셀과 소형 셀이 분포되어 있으며, 분포 정도는 매크로 셀과 소형 셀의 개수로 표현될 수 있다. 하나의 육각형은 매크로 셀을 나타내고, 세 개의 육각형(즉, 매크로 셀)을 합쳐서 하나의 사이트(site)라 부른다. 각 매크로 셀 내에 다수의 소형 셀들이 밀집되어 있다. 소형 셀은 다수의 매크로 셀들의 경계에 위치할 수도 있다. 일 예로, 각 셀들의 크기에 대하여, 하나의 사이트의 직경은 약 600m일 수 있고 매크로 셀의 직경은 약 300m, 그리고 소형 셀의 직경은 약 20~30m일 수 있다.

이제, 본 발명에 따라서 이종 네트워크 시스템에서 제어정보를 전송하는 방법 장치를 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 단말의 무선 연결 모니터링 절차와 핸드오버 절차를 나타낸 것이다.

도 3을 참조하면, 무선 연결 모니터링(Radio Link Monitoring, 300)은 단말과 서빙 셀간의 신호 세기에 문제가 있는지의 신호 상태를 파악하는 절차이다. 핸드오버 절차(handover process, 350)는 단말에서 서빙 셀의 신호 세기 및 이웃 셀들의 신호 세기의 크기를 비교해서 신호 상태가 보다 더 좋은 이웃 셀로 핸드오버 하는 절차이다.

무선 연결 모니터링(300) 절차에서, 무선 연결 실패(Radio Link Failure : RLF) 타이머 T310는 무선 문제 감지(radio problem detection, 305)가 되면 시작되고(310) 단말이 핸드오버 명령을 수신(378)하면 리셋된다(reset, 315). 일 예로, CQI(Channel Quality Information)가 소정의 임계값 Qout보다 작으면 무선 문제가 감지(305)가 된다.

RLF 타이머 T310이 리셋되지 않고 만료되면 RLF가 발생할 수 있다(320).

RLF 가 발생하면, RLF 타이머 T311이 동작한다(325). T311은 RLF가 발생한 후에 단말이 기지국으로 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 전송하면 동작을 시작하고 단말이 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 단말로 전송할 때 동작을 중지한다. 만약 T311 시간 동안 RRC 연결 재설정을 성공하지 못하면 단말은 RRC 아이들 상태로 천이한다.

한편, 핸드오버 절차(350)는 1단계(state 1, 360), 2단계(State 2, 370) 및 3단계(State 3, 390)로 구성된다.

1단계(360)는 이벤트 진입 조건(365) 전이고, 2단계(370)는 이벤트 진입 조건(365) 후부터 핸드오버 명령 수신 전까지이다. 3단계(390)는 핸드오버 명령(378) 수신 후부터 핸드오버 완료 (397) 를 성공적으로 전송하기 전까지이다.

일 예로, 이벤트 진입 조건(Event entering condition, 365)은 A3 이벤트가 트리거링 되는 것일 수 있으며, 타겟 셀의 신호가 현재 서빙 셀의 신호보다 소정의 오프셋(예를 들어, A3 오프셋)이상 커지는 시점을 의미한다. 즉, 타겟 셀의 신호 세기가 현재 서빙 셀보다 오프셋만큼 크기 때문에 핸드오버가 필요하다고 판단되는 최초 시점일 수 있다.

이벤트 진입 조건(365)을 만족하면 단말은 측정을 수행하여 기지국에 보고하게 되며 해당 정보를 사용하여 핸드오버 여부를 결정할 수 있다.

A3 이벤트가 트리거링되어 소정의 트리거 시간(Time To Trigger : TTT, 372) 동안 측정을 수행하고, 측정 보고를 트리거링하여(374) 핸드오버 준비 시간(376)이 진행되고, 핸드오버 명령을 수신(378)하여 핸드오버 3단계(390)에 진입한 후 핸드오버 실행시간(395)이 진행된 후, 핸드오버가 완료된다(397).

만약 단말이 핸드오버 명령의 수신(378)에 성공한 경우에는 RLF 타이머 T310가 리셋된다(315).

그런데, TTT(372) 도중에 무선 연결에서 문제가 발생되어 무선 문제 감지(305)가 될 수 있다. 이때, 단말이 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)를 통하여 핸드오버 명령을 수신하는 것(378)을 실패할 수 있다.

단말이 핸드오버 명령의 수신(378)에 실패하면 RLF 타이머 T310가 계속 동작(running)한다. RLF 타이머 T310이 만료되는 시점에 RLF가 발생한다(320).

이때, 단말이 핸드오버 명령의 수신(378)에 실패하였음에도 불구하고, 단말은 스스로 실제로 핸드오버 명령의 수신에 실패하였는지 여부를 알 수 없고, RLF 타이머 T310이 만료되어 RLF가 발생한 것(320)으로부터 핸드오버 명령의 수신에 실패함을 파악할 수 밖에 없다.

또는, CQI가 소정의 임계값 Qout보다 작기 때문에 불량 연결 조건(bad link condition)이 감지되면(380), 단말이 측정 보고(Measurement Report) 메시지를 전송하기 위해서 요청한 스케줄링 요청(Scheduling Request : SR)에 대한 PDCCH 명령(PDCCH order) 또는 상향링크 그랜트(UL grant)에 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 단말이 전송한 측정 보고가 기지국으로 신속하고 정확하게 전송되지 않을 수 있으며, 기지국이 전송한 핸드오버 명령도 단말이 제대로 수신하였다고 판단하기 어렵다.

한편, 본 발명에 따르면 단말은 CQI가 Qout보다 작은 경우 무선 문제가 감지된 것으로 판단하고, 무선 문제 감지 보고 메시지를 서빙 기지국(또는 서빙 셀)으로 전송할 수 있다(381). 상기 무선 문제 감지 보고 메시지는 타겟 셀의 ID(즉, 매크로 셀의 ID)를 포함할 수 있다.

불량 연결 조건(380)이 감지된 후, CQI가 소정의 Qin보다 작은 불량 연결(382) 상태가 지속되고, 핸드오버 명령의 수신(378)에 실패하면 핸드오버를 실패한다(384). 그러나, 단말은 핸드오버 명령의 수신 (378)에 실패하였는지를 해당 시점에서는 알 수가 없으며 T310 타이머가 만료되어 RLF가 발생하는 시점(320)에 핸드오버가 실패하였음을 알 수 있다.

이와 같이 단말이 RLF로 인하여 핸드오버를 실패하면 소스 셀과의 RRC 연결이 끊어졌기 때문에 RRC 연결 재설정(RRC Connection Re-establishment)을 시도한다. 여기서, RRC 연결 재설정 절차란 RRC 연결 상태의 단말이 현재 소스 셀과의 연결(또는 RRC 연결)이 끊긴 경우(또는 RLF 발생한 경우) 기존의 연결을 재개하기 위하여 사용된다.

원래 단말은 핸드오버 절차에서 핸드오버 요청 메시지를 통해서 단말의 콘텍스트(UE context) 정보를 타겟 기지국으로 전송한다.

단말의 콘텍스트 정보의 일 예는 다음 표 1과 같다. 단말의 콘텍스트 정보는 다음 표 1의 필드들 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 모든 필드들을 반드시 포함해야 하는 것은 아니다.

정보 요소/그룹 이름	Presence	범위	정보 요소 타입 및 레퍼런스
UE Context Information		1
>MME UE S1AP ID	M		INTEGER (0..2³²-1)
>UE Security Capabilities	M
>AS Security Information	M
>UE Aggregate Maximum Bit Rate	M
>Subscriber Profile ID for RAT/Frequency priority	O
>E-RABs To Be Setup List		1
>>E-RABs To Be Setup Item		1…<max no of Bearers>
>>>E-RAB ID	M
>>>E-RAB Level QoS Parameters	M
>>>DL Forwarding	O
>>>UL GTP Tunnel Endpoint	M
>RRC Context	M		OCTET STRING
>Handover Restriction List	O
>Location Reporting Information	O
>Management Based MDT Allowed	O

여기서 UE Context information은 단말 콘텍스트 정보이고, MME UE S1AP ID는 MME에 할당된 단말의 S1 어플리케이션 프로토콜 ID(S1 Application Protocol ID)이고, UE Security Capabilities는 단말의 엔크립션(encryption)과 인테그리티 보호(integrity protection)를 위해 지원되는 알고리즘들이고, AS security information은 단말과 AS(Access Stratum)의 보안을 위해 사용되는 보안키 값이고, UE aggregate maximum bit rate는 단말에게 적용되는 개런티된 비트율(Guaranteed Bit Rate) 베어러가 아닌 베어러의 상향 및 하향 최대 비트율(maximum bit rate)이고, Subscriber profile ID for RAT/Frequency priority는 RAT/주파수 프라이어리티(RAT/Frequency priority)를 위한 가입자 프로파일 아이디이다.

E-RABs To Be Setup List는 설정될 E-RAB 의 목록이고, E-RABs To Be Setup Item은 설정될 E-RAB 항목이고, Maxnoof Bearers는 설정될 E-RAB의 최대 갯수이고, E-RAB ID는 E-RAB의 ID이고, E-RAB Level QoS Parameters는 E-RAB에 적용될 QoS이며, 필요한 QoS(Quality of Service) 파라미터들을 포함한다. DL Forwarding은 E-RAB가 DL Forwarding 목적으로 사용되는 것을 제안하고, UL GTP Tunnel Endpoint는 E-RAB와 연관된 X2 transport bearer또는 S1 전송 베어러의 SGW 엔드포인트(endpoint)를 가리킨다(identify). RRC Context는 RRC 핸드오버 준비 정보 메시지(RRC handover preparation information message)를 포함한다. Handover Restriction List는 핸드오버 제한 지역이고, Location Reporting Information은 위치 정보를 어떻게 보고할지를 나타내며, 위치 보고(location reporting)을 위해 필요한 파라미터들을 포함한다.Management Based MDT Allowed는 Management Based MDT의 허락여부를 나타낸다.

Presence는 해당 요소(element)의 존재가 필수인지 선택인지를 나타내며, M은 필수 (mandatory), O는 선택 (optional)을 의미한다. 정보 요소 타입은 해당 정보 요소의 타입이며 레퍼런스(reference)는 해당 정보 요소의 타입이 다른 곳(reference)에 정의되어 있음을 의미한다. MME UE S1AP ID는 0 내지 2³²-1 사이의 정수 중 하나이다.

한편, 단말이 전송한 측정 보고가 성공적으로 소스 기지국으로 전달되지 못한 경우, 타겟 셀은 단말의 콘텍스트 정보(UE Context)를 가질 수 없다. 이와 같이 단말이 해당 셀로 RRC 연결 재설정을 수행하고자 할 때 단말의 콘텍스트 정보를 가지고 있지 않은 타겟 셀을 미준비 셀(unprepared cell)이라 한다.

핸드오버의 타겟셀이 미준비 셀인 경우, 상기 미준비 셀은 단말 콘텍스트 정보를 가지고 있지 않으므로 RRC 연결 재설정에 실패한다. RRC 연결 재설정에 실패하면, 단말은 RRC 아이들(RRC idle) 상태로 천이한 후에 RRC 연결 설정(RRC Connection establishment) 절차를 통해 RRC 연결(RRC connected) 상태로 천이한다.

RRC 연결 설정 절차는 RRC 아이들 상태의 단말이 기지국과 RRC 연결을 하기 위한 절차이다. 일 예로, 단말이 기지국(또는 EUTRAN)으로 RRC 연결 요청을 보내면, 기지국(또는 EUTRAN)은 RRC 연결 설정을 단말로 보내고, 단말은 RRC 연결 설정 완료를 기지국(또는 EUTRAN)으로 보낸다.

이와 같이 RRC 아이들 상태로 천이한 후 RRC 연결 설정 절차가 성공할 때까지 걸리는 시간 동안에는 단말이 수신하는 서비스가 끊기거나 매끄럽지 못할 것이다.

반면, 상기 도 3의 측정 보고가 기지국으로 성공적으로 전달되는 경우도 존재할 수 있는데, 이때, 타겟 셀은 단말 콘텍스트(UE context)를 수신할 수 있으므로 미준비 셀이 아니다.

도 4는 본 발명에 따른 단말의 무선 연결 모니터링 절차와 핸드오버 절차의 다른 예를 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면 무선 연결 모니터링(400) 절차에서 무선 문제 감지(405)가 A3 이벤트와 같은 이벤트 진입 조건(465)보다 먼저 발생한다.

RLF 타이머 T310가 시작되고(410) 동작하는 동안, 무선 문제가 회복되지 않으면(예를 들어, CQI가 Qin보다 커지지 않으면) RLF가 발생한다(420).

이때, TTT(472)가 만료되기 전에 RLF가 발생하면(420) 핸드오버에 필요한 절차, 즉, 측정 보고의 송수신, 핸드오버 명령의 송수신등의 절차를 수행할 수가 없기 때문에 핸드오버에 실패한다(480). 즉, RLF가 선언되는 순간 핸드오버 절차에서 핸드오버에 실패한다.

본래 핸드오버 절차(450)는 이벤트 진입 조건(465) 이전단계인 1단계(460), TTT 만료 후 측정 보고 트리거링(474)되어 핸드오버 준비시간(476)이 진행되며 핸드오버 명령(478)을 수신하기 이전 단계인 2단계(470), 핸드오버 명령 수신 후 핸드오버 완료(497)할 때 까지 핸드오버 실행시간(495)가 진행되는 3단계(490)로 구성된다. 그러나 TTT가 만료되기 전에 RLF 발생하여 핸드오버에 실패한다.

본 발명에 따르면 소스 기지국은 A3 이벤트 보고 또는 상기 무선 문제 감지 보고를 수신한 후 해당 단말과의 무선 연결 상태를 모니터링 한다. 즉, A3 이벤트 보고와 무선 문제 감지 보고 중 하나만을 가지고도(예를 들어, A3 이벤트 보고 전이라도 무선 문제 감지 보고되면) 소스 기지국이 무선 연결 모니터링을 할 수 있으며, 모니터링 결과로 CQI가 급격히 나빠지면 바로 RRC 연결 재설정 지시를 할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따라서 단말이 RRC 연결 재설정 절차를 수행하는 예를 나타낸 도이다. 일 예로, 서빙 기지국은 피코 셀의 기지국이고 타겟 기지국은 매크로 셀의 기지국일 수 있다. RRC 연결 재설정 방법은 다음 도 5의 단계들 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 모든 단계를 반드시 포함해야 하는 것은 아니다.

도 5를 참조하면, A3 이벤트가 발생되면(또는 A3 이벤트가 트리거링되면) 단말은 A3 이벤트 보고를 서빙 기지국으로 전송하거나, 불량 연결 조건이 감지 되면 무선 문제 감지 보고를 서빙 기지국으로 전송한다(S500).

일 예로, 상기 A3 이벤트 트리거링은 상기 도 3의 이벤트 진입 조건의 일 예 일 수 있으며, 타겟 셀의 신호세기가 현재 서빙셀의 신호 세기보다 소정의 오프셋(예를 들어 A3 오프셋)만큼 클 때 A3 이벤트가 발생할 수 있다. 이는 상기 도 3의 A3 이벤트 보고(366)에 해당한다. A3 이벤트 보고는 타겟 셀 ID(즉, 매크로 셀의 ID)를 포함할 수 있다. 상기 타겟 셀의 ID를 기초로 서빙 기지국이 단말 콘텍스트 정보를 전송할 타겟 기지국을 결정할 수 있다.

다른 예로, 상기 무선 문제 감지 보고는 상기 도 3의 불량 연결 조건 감지(380)에 따른 것일 수 있으며, 예를 들어 CQI가 Qout보다 작아지는 경우에 무선 문제가 감지된 것으로 판단하고, 무선 문제 감지 보고 메시지가 서빙 기지국으로 전송될 수 있다. 이는 상기 도 3의 무선 문제 감지 보고(381)에 해당할 수 있으며, 상기 무선 문제 감지 보고 메시지는 타겟 셀의 ID(또는 매크로 셀의 ID)를 포함할 수 있다.

단계 S500에 이어서, 상기 A3 이벤트 보고 또는 상기 무선 문제 감지 보고를 수신한 소스 기지국은 해당 단말과의 무선 연결 상태를 모니터링 한다(S505). 또는, 상기 A3 이벤트 보고 및 상기 무선 문제 감지 보고를 모두 수신한 소스 기지국은 해당 단말과의 무선 연결 상태를 모니터링한다.

일 예로, 상기 모니터링은 TTT 시간 동안 수행될 수 있다. 단말이 수행하는 무선 연결 모니터링 동작과 유사한 동작이 기지국에서도 수행된다.

다른 예로, 소스 기지국은 단말이 측정하고 보고하는 CQI 값의 변화를 모니터링 한다. 이때, CQI 값의 감소율이 매우 클 경우(예를 들어 소정의 임계값보다 CQI 값이 감소율이 클 경우) 소스 기지국은 RLF가 발생한 상황은 아니지만 피코 셀 영역에 있는 단말이 셀 경계로 이동하여 신호가 급격히 나빠지거나 작아진 것으로써 핸드오버가 필요한 상황이라고 판단할 수 있다.

즉, 소스 기지국은 CQI값 변화를 체크하여 CQI 값 또는 CQI 값의 변화율이 소정의 임계값 이상으로 떨어지는 것이 감지되면, RLF 타이머 만료 전이라도 RRC 연결 재설정 절차를 수행할 수 있다. 상기 소정의 임계값은 단말이 피코셀 영역 밖으로 이동하고 있을 가능성이 높아졌음을 판단하게 하는 임계값이다. 따라서 상기 소정의 임계값은 셀 크기(예를 들어 피코 셀)에 따라서 변경되어 설정될 수 있으며, 각 셀마다 다르게 결정될 수도 있다.

단계 S505에서, 소스 기지국이 CQI값 변화를 체크하여 단말이 피코셀 영역 밖으로 이동하고 있을 가능성이 높아졌다고 판단이 되면, 소스 기지국은 X2 인터페이스를 이용하여 타겟 기지국으로 단말 콘텍스트 정보를 전송한다(S510).

여기서 단말 콘텍스트 정보를 전송할 타겟 기지국은 A3 이벤트 보고(366)와 무선 문제 감지 보고(381) 메시지를 통해서 전달 받은 타겟 셀 ID(즉, 매크로 셀의 ID)일 수 있다. 또한 Operations, Administration, and Maintenance (OAM: 망 관리 기능) 기능에 의해서 설정(configuration)된 하나 또는 그 이상의 셀들일 수 있다.

OAM 기능에 의해 설정된 셀들은 피코셀 영역을 포함하여 (오버레이, overlay) 커버리지를 제공하는 여러 매크로 셀일 수 있다.

상기 단말 콘텍스트 정보는 소스 기지국에서 단말이 사용하던 정보일 수 있다. 상기 단말 콘텍스트 정보는 단말 콘텍스트 전달 메시지(UE Context Deliver message)를 통해서 소스 기지국에서 타겟 기지국으로 전달될 수 있다.

일 예로, 상기 단말 콘텍스트 전달 메시지는 소스 기지국에서 할당 받은 C-RNTI 값과 단말 콘텍스트 정보를 모두 포함할 수 있다. 이때, 상기 단말 콘텍스트 정보는 소스 기지국에서 주서빙셀로 설정했던 서빙셀의 PCI 값을 포함할 수 있다. 또한, 상기 단말 콘텍스트 정보는 상기 표 1의 MME UE S1AP ID, UE Security Capabilities, AS Security Information, UE Aggregate Maximum Bit Rate, Subscriber Profile ID for RAT/Frequency priority, E-RABs To Be Setup List, E-RABs To Be Setup Item, E-RAB ID, E-RAB Level QoS Parameters, DL Forwarding, UL GTP Tunnel Endpoint, RRC Context, Handover Restriction List, Location Reporting Information, 및 Management Based MDT Allowed 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 단말 콘텍스트 정보는 RRC 콘텍스트 정보를 포함하고, 상기 RRC 콘텍스트 정보는 C-RNTI값과 PCI값을 포함할 수 있다. C-RNTI 값은 소스 기지국에서 할당 받은 값일 수 있고, PCI 값은 소스 기지국에서 주서빙셀로 설정했던 서빙셀의 PCI일 수 있다.

다른 예로, 상기 단말 콘텍스트 전달 메시지는 상기 단말 콘텍스트 정보 중 RRC 콘텍스트 정보만을 포함할 수도 있다.

또 다른 예로, 상기 단말 콘텍스트 전달 메시지는 상기 단말 콘텍스트 정보 중 RRC 콘텍스트에 포함된 핸드오버 준비 정보(handover preparation information)만을 포함할 수 있다.

다음 표 2 는 핸드오버 준비 정보에 포함되는 핸드오버 준비 정보 IE(Handover Preparation Information Information Element)의 일 예를 나타낸다. 핸드오버 준비 정보 IE는 다음 표 2의 필드들 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 모든 필드들을 반드시 포함해야 하는 것은 아니다.

HandoverPreparationInformation-r8-IEs ::= SEQUENCE {

ue-RadioAccessCapabilityInfo UE-CapabilityRAT-ContainerList,

as-Config AS-Config OPTIONAL, -- Cond HO

rrm-Config RRM-Config OPTIONAL,

as-Context AS-Context OPTIONAL, -- Cond HO

nonCriticalExtension HandoverPreparationInformation-v920-IEs

}

상기 표 2를 참조하면, 핸드오버 준비 정보 IE는 as-Config 및 as-Context를 포함할 수 있다.

as-Config는 무선 자원 설정이며, 인트라 E-UTRA(intra Evolved-Universal Terrestrial Radio Access) 핸드오버에 적용될 수 있다. 만약 타겟 기지국이 as-Config를 통해 수신한 측정 설정(measurement configuration) 및 무선 자원 설정 전용(radio resource configuration dedicated)가 미완성(incomplete)인 경우, 타겟 기지국은 단말 설정 해소(UE configuration release)를 기초로 완전 설정 옵션(full configuration option)을 결정(decide)할 수 있다.

as-Context는 타겟 기지국에 의해 요구되는 지역적인(Local) E-UTRAN(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network) 콘텍스트이다. As-Context는 소스 단말 ID(source UE Identity)를 포함하며, 소스 단말 ID는 C-RNTI 값을 포함한다.

as-Context 정보 요소(information element : ID)는 재설정 정보(reestablishment Information)를 포함하는데, 상기 재설정 정보는 RRC 연결 재설정을 위한 정보를 포함한다. 예를 들어, 상기 재설정 정보는 소스 PCI(source Physical Cell ID)를 포함하며, 소스 PCI는 소스 주서빙셀의 PCI를 말하고 재설정시 타겟 기지국의 단말 콘텍스트를 결정한다. 상기 소스 PCI는 PCI 값을 포함한다.

또 다른 예로, 단말의 콘텍스트는 RRC 콘텍스트를 포함하고, RRC 콘텍스트는 핸드오버 준비 정보를 포함하고, 핸드오버 준비 정보는 as-Config 및 as-Context를 포함한다. as-Config는 C-RNTI를 포함하고, as-Context는 재설정 정보를 포함하고 재설정 정보는 PCI를 포함한다.

단계 S510와 동시에 또는 단계 S510 전후로, 소스 기지국은 단말에게 즉시 RRC 연결 재설정 절차를 수행하라는 지시를 전송한다(S515). 이를 RRC 연결 재설정 지시라 할 수 있다. 이때, 소스 기지국은 단말로 RRC 연결 재설정 지시 메시지(RRC connection reestablishment indication message)를 전송할 수 있다.

상기 RRC 연결 재설정 지시 메시지 (RRC connection reestablishment indication message)(S515)에는 상기 단말 콘텍스트 전달 메시지(UE Context Deliver message) (S510)에 의해 단말 콘텍스트 (UE Context) 정보를 전달 받은 타겟 기지국의 정보가 포함된다. 여기서, 상기 타겟 기지국의 정보는 상기 A3 이벤트 보고 (366)와 무선 문제 감지 보고 (381) 메시지를 통해서 전달 받은 하나의 준비된 타겟 셀(prepared cell)의 식별자(ID)를 포함하거나 또는 OAM(Operations, Administration, and Maintenance: 망 관리 기능)에 의해 피코셀 영역을 포함하여(overlay) 커버리지를 제공하는 적어도 하나 이상의 준비된 매크로 셀(prepared Macro cell)의 식별자(ID)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 OAM 기능에 의해서 설정(configuration)된 적어도 하나 이상의 준비된 매크로 셀들의 식별자(ID)들일 수 있다. 이때, 타겟 기지국은 셀 ID(즉, 매크로 셀의 ID)로 식별될 수 있다.

다시 설명하면, 상기 타겟 기지국의 정보는 단말 콘텍스트를 전달받아 RRC 연결 재설정이 준비된 상기 적어도 하나 이상의 셀에 대한 정보로, 리스트(list) 형태로 전송된다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 소스 기지국은 RRC 연결 재 구성 메시지(RRCConnectionReconfiguraion)를 이용하여 RRC 연결 재설정 지시 정보와, 상기 단말 콘텍스트를 전달받아 RRC 연결 재설정이 준비된 셀에 대한 정보(list)를 단말에 전송할 수 있다.

다시 설명하면, 단말은 소스기지국으로부터 RRC 연결 재구성 메시지(RRCConnectionReconfiguraion)를 통해, 상기 RRC 연결 재구성 메시지 내의 상기 타겟 기지국으로부터 상기 단말 콘텍스트 (UE Context)를 전달 받아 RRC 연결 재설정이 준비된 상기 타겟 기지국에 대한 정보와, 상기 타겟 기지국으로의 RRC 연결 재설정을 지시하는 지시 정보를 확인할 수 있다. 여기서, 상기 RRC 연결 재설정을 지시하는 지시 정보는 1비트의 재설정 지시 여부 정보로 표현될 수 있다. 따라서, 단말은 상기 RRC 연결 재 구성 메시지내의, RRC 연결 재설정 지시 정보(flag)와 RRC 연결 재설정이 준비된 셀(prepared cell)의 식별자(ID)을 확인하여, 가장 신호세기가 강한 prepared cell 하나를 선택하여 RRC 연결 재설정을 수행할 수 있다.

예를 들어, 피코 셀에서 매크로 셀로 핸드오버를 수행하는 경우, 피코 셀의 경계를 이동하는 단말은 피코 셀로부터 수신하는 신호가 급격히 약해지거나 나빠질 수 있는데 RLF가 선언될 때까지 일정 시간(예를 들어, RLF 타이머 T310이 만료될 때까지의 기간)을 기다린 후 RRC 연결 재설정 절차가 시작된다면 불필요한 서비스 품질 저하를 겪는다. 또한 RLF가 선언되지 않고 핸드오버가 성공할 수도 있는데, 그렇다 하더라도 핸드오버를 수행하는 것보다는 RRC 연결 재설정을 수행하는 것이 보다 간단한 절차이다. 가령, 단말이 소스기지국으로부터 핸드오버 명령 메시지 (378)를 수신 한 후부터 타겟 기지국에 핸드오버 완료 메시지(397)를 성공적으로 전송할 때까지 소스 기지국이 타겟 기지국으로 다운링크 데이터를 전달해 주어야 하는데 RRC 연결 재설정을 수행하면 그럴 필요가 없다.

상기 단계 S515을 통해, 단말이 피코셀 영역 밖으로 이동하고 있을 가능성이 높아졌다는 것을 감지한 소스 기지국이 서둘러 RRC 연결 재설정 지시를 단말에게 함으로써, 단말은 불필요한 서비스 품질 저하를 최소화 할 수 있다.

단계 S515에 이어서, RRC 연결 재설정 지시를 수신한 단말은 셀 선택(Cell selection) 절차를 수행한다(S520). 일 예로, 단말이 핸드오버하고자 하였던 타겟 셀로 셀 선택을 할 수 있다. 다른 예로 셀 선택 결과에 따라서 현재의 서빙 셀 즉, 피코 셀을 선택할 수도 있다.

다른 실시 예로, RRC 연결 재설정 지시 메시지 (RRC connection reestablishment indication message) (S515)에 단말 콘텍스트 정보가 준비 셀 리스트 (prepared cell list)가 포함되어 있으면, 단말은 준비 셀 리스트 중에서 신호 세기가 가장 좋은 셀을 RRC 연결 재설정을 수행할 타겟 셀로 선택할 수 있다.

단계 S520에 이어서, 단말은 RRC 연결 상태(즉, 서비스를 수신하는 상태)를 유지하기 위하여 타겟 기지국으로 RRC 연결 재설정 요청을 전송한다(S525). 일 예로 단말은 타겟 기지국으로 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 전송한다. RRC 연결 재설정 요청 메시지는 C-RNTI 값을 포함할 수 있다.

타겟 셀은 단말 콘텍스트 정보를 가지고 있으므로 미준비 셀이 아니다.

타겟 기지국은 상기 RRC 연결 재설정 요청 메시지에 포함된 C-RNTI 값을 기초로, 상기 C-RNTI 값에 해당하는 단말 콘텍스트 정보가 존재하는 지 확인한다.

만약 상기 C-RNTI 값에 해당하는 단말 콘텍스트 정보가 존재하면, 타겟 기지국은 RRC 연결 재설정이 가능한 것으로 판단하고 RRC 연결 재설정 메시지를 단말에게 전송한다(S530).

단계 S530에 이어서, RRC 연결 재설정 메시지를 기초로 RRC 연결 재설정을 수행한 단말은 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 타겟 기지국으로 전송한다(S535).

도 6는 본 발명에 따라서 단말이 수신하는 신호의 세기의 일 예를 나타내는 도이다.

도 6을 참조하면, 단말이 소스 기지국으로부터 타겟 기지국으로 이동할 때, 단말의 이동 거리에 따른 신호 세기를 나타낸다.

서빙 기지국은 피코 셀 영역 내이고, 타겟 기지국은 매크로 셀 영역 내인 경우를 예로 설명하지만, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

피코 셀 영역 내의 소스 기지국(600)으로부터 단말이 멀어지면 신호 세기가 급격하게 감소한다. 반면, 매크로 셀 영역 내의 타겟 기지국(605)으로 단말이 접근하면 신호의 세기가 서서히 증가한다.

본 발명에 따르면, 소스 기지국이 단말이 전송한 CQI값 변화 또는 변화율을 체크하여 임계값 이상으로 떨어지는 것이 감지되면, RLF 타이머 만료전이라도 RRC 연결 재설정 절차를 수행한다. 소스 셀인 피코 셀은 신호 세기가 급격하게 감소하기 때문에 단말에게는 매우 치명적인 영향이 있을 수 있기 때문이다.

도 7은 본 발명의 일 예에 따라 제어정보를 전송하는 기지국과 단말을 도시한 블록도이다.

도 7을 참조하면, 단말(700)은 수신부(710), 전송부(720) 및 제어부(730) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

전송부(720)는 A3 이벤트가 발생되면(또는 A3 이벤트가 트리거링되면) A3 이벤트 보고를 서빙 기지국으로 전송하거나, 불량 연결 조건이 감지 되면 무선 문제 감지 보고를 서빙 기지국으로 전송한다. 상기 무선 문제 감지 보고는 상기 도 3의 불량 연결 조건 감지에 따른 것일 수 있으며, 예를 들어 CQI가 Qout보다 작아지는 경우에 무선 문제가 감지된 것으로 판단하고, 무선 문제 감지 보고 메시지가 서빙 기지국으로 전송될 수 있다. 상기 무선 문제 감지 보고 메시지는 타겟 셀의 ID(또는 매크로 셀의 ID)를 포함할 수 있다.

수신부(710)는 소스 기지국은 단말에게 즉시 RRC 연결 재설정 절차를 수행하라는 지시를 수신한다. 만약, 소스 기지국(750)이 단말(700)이 측정하고 보고하는 CQI 값의 변화를 모니터링 한 결과, CQI 값의 감소율이 매우 클 경우(예를 들어 소정의 임계값보다 CQI 값이 감소율이 클 경우) RLF가 발생한 상황은 아니지만 피코 셀 영역에 있는 단말(700)이 셀 경계로 이동하여 핸드오버가 필요한 상황이라고 판단할 수 있다. 이때, 소스 기지국으로부터 즉시 RRC 연결 재설정 절차를 수행하라는 지시를 수신할 수 있으며, 이를 RRC 연결 재설정 지시라 할 수 있다. 이때, 소스 기지국(750)으로부터 RRC 연결 재설정 지시 메시지(RRC connection reestablishment indication message)가 전송될 수 있다. RLF가 선언되기 전이라도 무선 연결의 품질이 나빠지는 것을 감지한 소스 기지국(750)이 서둘러 RRC 연결 재설정 지시를 단말에게 함으로써, 불필요한 서비스 품질 저하를 최소화 할 수 있다.

제어부(730)는 RRC 연결 재설정 지시를 수신한 후 셀 선택(Cell selection) 절차를 수행한다. 일 예로, 단말이 핸드오버하고자 하였던 타겟 셀로 셀 선택을 수행할 수 있다. 다른 예로 셀 선택 결과에 따라서 현재의 서빙 셀 즉, 피코 셀을 선택할 수도 있다. 또 다른 예로 RRC 연결 재설정 지시 메시지 (RRC connection reestablishment indication message) (S515)에 준비 셀 리스트 (prepared cell list)가 포함되어 있으면, 단말은 준비 셀 리스트 중에서 신호 세기가 가장 좋은 셀을 RRC 연결 재설정을 수행할 타겟 셀로 셀 선택을 수행할 수 있다.

전송부(720)는 RRC 연결 상태(즉, 서비스를 수신하는 상태)를 유지하기 위하여 타겟 기지국(780)으로 RRC 연결 재설정 요청을 전송한다. 일 예로, 타겟 기지국(780)으로 RRC 연결 재설정 요청 메시지가 전송될 수 있으며, 상기 RRC 연결 재설정 요청 메시지는 C-RNTI 값을 포함할 수 있다.

만약 상기 C-RNTI 값에 해당하는 단말 콘텍스트 정보가 상기 타겟 기지국(780)에 존재하면 타겟 기지국(780)은 RRC 연결 재설정이 가능한 것으로 판단하며, 수신부(710)는 타겟 기지국(780)으로부터 RRC 연결 재설정 메시지를 수신한다.

제어부(730)는 RRC 연결 재설정 메시지를 기초로 RRC 연결 재설정을 수행한다.

전송부(720)는 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 타겟 기지국(780)으로 전송한다.

기지국은 RRC 연결 재설정 절차에 있어서 소스 기지국(750) 또는 타겟 기지국(780)일 수 있다. 일 예로, 소스 기지국(750)은 피코 셀의 기지국이고 타겟 기지국(780)은 매크로 셀의 기지국일 수 있다.

소스 기지국(750)은 수신부(760), 모니터링부(770) 및 전송부(775) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

수신부(760)는 A3 이벤트가 발생되면(또는 A3 이벤트가 트리거링되면) A3 이벤트 보고를 단말(700)로부터 수신하거나, 불량 연결 조건이 감지 되면 무선 문제 감지 보고를 단말(700)로부터 수신한다. 상기 무선 문제 감지 보고는 상기 도 3의 불량 연결 조건 감지에 따른 것일 수 있으며, 예를 들어 CQI가 Qout보다 작아지는 경우에 무선 문제가 감지된 것으로 판단하고, 무선 문제 감지 보고 메시지가 전송될 수 있다. 상기 무선 문제 감지 보고 메시지는 타겟 셀의 ID(또는 매크로 셀의 ID)를 포함할 수 있다.

모니터링부(770)는 상기 A3 이벤트 보고 또는 상기 무선 문제 감지 보고를 수신한 후 해당 단말(700)과의 무선 연결 상태를 모니터링 한다. 또는, 모니터링부(770)는 상기 A3 이벤트 보고 및 상기 무선 문제 감지 보고를 모두 수신한 후 해당 단말(700)과의 무선 연결 상태를 모니터링한다. 상기 모니터링은 TTT 시간 동안 수행될 수 있다.

모니터링부(770)는 단말(700)이 측정하고 보고하는 CQI 값의 변화를 모니터링 한다. 이때, CQI 값의 감소율이 매우 클 경우(예를 들어 소정의 임계값보다 CQI 값이 감소율이 클 경우) 소스 기지국(750)은 RLF가 발생한 상황은 아니지만 피코 셀 영역에 있는 단말(700)이 셀 경계로 이동하여 핸드오버가 필요한 상황이라고 판단할 수 있다. 즉, 소스 기지국(750)은 CQI값 변화 또는 변화율을 체크하여 소정의 임계값 이상으로 떨어지는 것이 감지되면, RLF 타이머 만료 전이라도 RRC 연결 재설정 절차를 수행할 수 있다. 상기 소정의 임계값은 단말(700)이 피코셀 영역 밖으로 이동하고 있을 가능성이 높아졌음을 판단하게 하는 임계값이다. 따라서 상기 소정의 임계값은 셀 크기(예를 들어 피코 셀)에 따라서 변경되어 설정될 수 있으며, 각 셀마다 다르게 결정될 수도 있다.

전송부(775)는 상기 무선 연결 모니터링 동작을 기초로 단말(700)이 피코셀 영역 밖으로 이동하고 있을 가능성이 높아졌다고 판단되면, X2 인터페이스를 이용하여 타겟 기지국(780)으로 단말 콘텍스트 정보를 전송한다. 상기 단말 콘텍스트 정보는 소스 기지국(750)에서 단말(700)이 사용하던 정보일 수 있다. 상기 단말 콘텍스트 정보는 단말 콘텍스트 전달 메시지를 통해서 전달 될 수 있다.

일 예로, 상기 단말 콘텍스트 전달 메시지는 소스 기지국(750)에서 할당 받은 C-RNTI 값과 단말 콘텍스트 정보를 모두 포함할 수 있다. 이때, 상기 단말 콘텍스트 정보는 소스 기지국(750)에서 주서빙셀로 설정했던 서빙셀의 PCI 값을 포함할 수 있다. 또한, 상기 단말 콘텍스트 정보는 상기 표 1의 MME UE S1AP ID, UE Security Capabilities, AS Security Information, UE Aggregate Maximum Bit Rate, Subscriber Profile ID for RAT/Frequency priority, E-RABs To Be Setup List, E-RABs To Be Setup Item, E-RAB ID, E-RAB Level QoS Parameters, DL Forwarding, UL GTP Tunnel Endpoint, RRC Context, Handover Restriction List, Location Reporting Information, 및 Management Based MDT Allowed 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 단말 콘텍스트 정보는 RRC 콘텍스트 정보를 포함하고, 상기 RRC 콘텍스트 정보는 C-RNTI값과 PCI값을 포함할 수 있다. C-RNTI 값은 소스 기지국(750)에서 할당 받은 값일 수 있고, PCI 값은 소스 기지국(750)에서 주서빙셀로 설정했던 서빙셀의 PCI일 수 있다.

또 다른 예로, 상기 단말 콘텍스트 전달 메시지는 상기 단말 콘텍스트 정보 중 RRC 콘텍스트에 포함된 핸드오버 준비 정보(handover preparation information)만을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 핸드오버 준비 정보는 상기 표2와 같다.

전송부(775)는 단말(700)에게 RRC 연결 재설정 절차를 수행하라는 지시를 전송한다. 이를 RRC 연결 재설정 지시라 할 수 있다. 이때, RRC 연결 재설정 지시 메시지가 전송될 수 있다. RLF가 선언되기 전이라도 무선 연결의 품질이 나빠지는 것을 감지한 소스 기지국(750)이 서둘러 RRC 연결 재설정 지시를 단말(700)에게 함으로써, 불필요한 서비스 품질 저하를 최소화 할 수 있다.

한편, 타겟 기지국(780)는 전송부(790) 및 수신부(795) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

소스 기지국(750)에 의한 무선 연결 모니터링 동작을 기초로 단말이 핸드오버에 실패한 것으로 판단되면, 수신부(795)는 X2 인터페이스를 이용하여 소스 기지국으로부터 단말 콘텍스트 정보를 수신한다. 상기 단말 콘텍스트 정보는 소스 기지국(750)에서 단말(700)이 사용하던 정보일 수 있다. 상기 단말 콘텍스트 정보는 단말 콘텍스트 전달 메시지를 통해서 전달될 수 있다.

또 다른 예로, 상기 단말 콘텍스트 전달 메시지는 상기 단말 콘텍스트 정보 중 RRC 콘텍스트에 포함된 핸드오버 준비 정보 만을 포함할 수 있다.

수신부(795)는 단말(700)로부터 RRC 연결 재설정 요청을 수신한다. 일 예로 단말(700)로부터 RRC 연결 재설정 요청 메시지가 전송되며, RRC 연결 재설정 요청 메시지는 C-RNTI 값을 포함할 수 있다. 이때, 타겟 셀은 단말 콘텍스트 정보를 가지고 있으므로 미준비 셀이 아니다. 또한, 타겟 기지국(780)은 상기 RRC 연결 재설정 요청 메시지에 포함된 C-RNTI 값을 기초로, 상기 C-RNTI 값에 해당하는 단말 콘텍스트 정보가 존재하는 지 확인할 수 있다.

전송부(790)는 만약 상기 C-RNTI 값에 해당하는 단말 콘텍스트 정보가 존재하면, RRC 연결 재설정이 가능한 것으로 판단하고 RRC 연결 재설정 메시지를 단말(700)에게 전송한다.

수신부(795)는 상기 RRC 연결 재설정 메시지를 기초로 RRC 연결 재설정을 수행한 단말(700)로부터 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 수신한다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

이종 네트워크 시스템에서 기지국에 의하여 제어정보를 전송하는 방법에 있어서,
단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀의 채널 품질 정보(Channel Quality Information : CQI) 또는 상기 채널 품질 정보의 변화율이 소정의 경계값보다 작아지는 이벤트가 트리거링되면, 이웃 셀의 셀 ID(Identifier)를 포함하는 무선 문제 감지 보고를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
상기 단말과의 무선 연결 상태를 소정의 트리거 시간 동안 모니터링하는 단계; 및
상기 무선 연결의 CQI의 감소율이 소정의 임계값보다 클 경우, 무선 자원 제어(Radio Resource Control : RRC) 연결 재설정(Connection reestablishment) 지시(indication)를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하는 제어정보 전송방법.
제 1 항에 있어서,
상기 모니터링을 기초로 상기 단말이 핸드오버가 필요한 상황이라고 판단되면, X2 인터페이스를 이용하여 핸드오버를 수행함에 있어서 타겟이 되는 타겟 기지국으로 단말 콘텍스트 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어정보 전송방법.
제 2 항에 있어서,
상기 단말 콘텍스트 정보는 셀-무선 네트워크 임시 식별자(C-RNTI) 또는 물리적 셀 ID(PCI)를 포함하는 핸드오버 준비 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어정보 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 서빙 셀은 피코 셀이고 상기 이웃 셀은 매크로 셀인 것을 특징으로 하는 제어정보 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 소정의 임계값은 상기 서빙 셀의 크기에 따라서 결정되거나, 셀마다 다르게 결정되는 것을 특징으로 하는 제어정보 전송방법.
이종 네트워크 시스템에서 제어정보를 전송하는 기지국에 있어서,
단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀의 채널 품질 정보(CQI)가 소정의 경계값보다 작아지는 이벤트가 트리거링되면, 이웃 셀의 셀 ID를 포함하는 무선 문제 감지 보고를 상기 단말로부터 수신하는 수신부;
상기 단말과의 무선 연결 상태를 소정의 트리거 시간 동안 모니터링하는 모니터링부; 및
상기 무선 연결의 CQI의 감소율이 소정의 임계값보다 클 경우, RRC 연결 재설정 지시를 상기 단말로 전송하는 전송부를 포함하는 기지국.
제 6 항에 있어서,
상기 전송부는,
상기 모니터링을 기초로 상기 단말이 핸드오버가 필요한 상황이라고 판단되면, X2 인터페이스를 이용하여 핸드오버를 수행함에 있어서 타겟이 되는 타겟 기지국으로 단말 콘텍스트 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 7 항에 있어서,
상기 단말 콘텍스트 정보는 셀-무선 네트워크 임시 식별자(C-RNTI) 또는 물리적 셀 ID(PCI)를 포함하는 핸드오버 준비 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 6 항에 있어서,
상기 소정의 임계값은 상기 서빙 셀의 크기에 따라서 결정되거나, 셀마다 다르게 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
이종 네트워크 시스템에서 단말에 의하여 제어정보를 전송하는 방법에 있어서,
상기 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀의 채널 품질 정보(Channel Quality Information : CQI)가 소정의 경계값보다 작아지는 이벤트가 트리거링되면, 이웃 셀의 셀 ID(Identifier)를 포함하는 무선 문제 감지 보고를 기지국으로 전송하는 단계; 및
상기 기지국과의 무선 연결의 CQI의 감소율이 소정의 임계값보다 클 경우, RRC 연결 재설정 지시를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 제어정보 전송방법.
제 10 항에 있어서,
상기 서빙 셀은 피코 셀이고 상기 이웃 셀은 매크로 셀인 것을 특징으로 하는 제어정보 전송 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 소정의 임계값은 상기 서빙 셀의 크기에 따라서 결정되거나, 셀마다 다르게 결정되는 것을 특징으로 하는 제어정보 전송방법.
제 10항에 있어서,
제2 기지국이 포함하는 단말 콘텍스트 정보가 상기 단말이 서비스를 수신하는 서빙 셀의 셀-무선 네트워크 임시 식별자(Cell-Radio Network Temporary Identifier)에 대응하는 경우, RRC 연결 재설정 메시지를 상기 제2 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어정보 전송방법.
제 13항에 있어서,
상기 RRC 연결 재설정 메시지를 기초로 RRC 연결 재설정을 완료한 후, RRC 연결 재설정 완료 메시지를 상기 제2 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어정보 전송방법.
이종 네트워크 시스템에서 제어정보를 전송하는 단말에 있어서,
상기 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀의 채널 품질 정보(Channel Quality Information : CQI)가 소정의 경계값보다 작아지는 이벤트가 트리거링되면, 이웃 셀의 셀 ID(Identifier)를 포함하는 무선 문제 감지 보고를 기지국으로 전송하는 전송부; 및
상기 기지국과의 무선 연결의 CQI의 감소율이 소정의 임계값보다 클 경우, RRC 연결 재설정 지시를 상기 기지국으로부터 수신하는 수신부를 포함하는 단말.