KR20140136898A - 이동 통신 네트워크에서 셀 선택 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

이동 통신 네트워크에서 셀 선택 방법 및 장치가 개시된다. 단말은 네트워크로부터 회선 교환 폴백 (Circuit Switched Fallback, CSFB)을 지원하는지 여부를 나타내는 식별정보를 포함하는 셀 정보를 수신하여 네트워크의 CSFB 지원 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 네트워크를 통해 패킷 교환 (Packet Switched, PS) 서비스를 사용할 수 있는지 여부를 결정하여 PS 서비스를 사용할 수 있는 경우, 셀 정보에 대응하는 셀을 셀 선택 후보에 포함시킨다.

Description

이동 통신 네트워크에서 셀 선택 방법 및 장치 {Method and apparatus for cell selection in mobile communication network}
본 발명은 이동 통신 네트워크에서 셀 선택 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 단말이 네트워크 접속 또는 위치 갱신을 위한 셀을 선택하기 위한 방법에 관한 것이다.
현재 이동 통신 시스템에 있어서, 2세대 시스템과 3세대 시스템이 주로 사용되고 있으며, 최근에는 4세대 시스템인 LTE(Long Term Evolution)의 표준화가 진행 중에 있다.
상기 LTE 시스템은 기본적으로 패킷 교환(Packet Switched, PS) 방식의 서비스만을 지원하므로, LTE 표준에서는 사용자에게 음성 호를 제공하기 위해서 회선 교환(Circuit Switch, CS) 폴백(fallback) 서비스를 제안하고 있다.
도 1은 CS 폴백(CSFB) 서비스를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에서 보듯이, 상기 CSFB 서비스는 LTE 시스템에 캠핑하고 있는 단말에 대해 음성 호가 발생된 경우, 상기 이동 단말을 기존의 2G/3G 레거시 시스템으로 핸드오버시켜 상기 음성 호를 연결하도록 하는 서비스를 의미한다.
한편, 사업자 망 상황에 따라 일부 LTE 셀은 CSFB 기능을 지원하지만, 일부 LTE 셀은 CSFB 기능을 지원하지 않을 수 있다. 만약 LTE 단말이 CSFB을 지원하지 않는 LTE 셀에 있는 경우엔, 단말은 LTE를 아예 사용하지 않고 2G/3G 레거시 시스템만 사용하거나 (싱글 라디오 LTE 단말인 경우), PS 서비스는 LTE로, 음성 서비스는 2G/3G로 서비스를 받을 수 있다 (듀얼 라디오 LTE 단말인 경우).
여기서 싱글 라디오 LTE 단말이 CSFB 서비스를 지원하지 않는 셀에서 LTE를 사용하지 않고 레거시 시스템만을 사용하던 중 CSFB 서비스를 지원하는 셀로 이동하는 경우에 LTE를 사용하지 못하는 문제가 발생한다.
본 발명은 CSFB를 지원하는 LTE 셀과 지원하지 않는 LTE 셀이 2G/3G 레거시 망과 중첩된 경우에 싱글 라디오 LTE 단말이 PS 서비스와 CS 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 이동 통신 시스템에서 단말의 셀 선택 방법으로서, 네트워크로부터 회선 교환 폴백 (Circuit Switched Fallback, CSFB)을 지원하는지 여부를 나타내는 식별정보를 포함하는 셀 정보를 수신하는 단계; 상기 식별정보를 기초로 상기 네트워크의 CSFB 지원 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과에 따라 상기 네트워크를 통해 패킷 교환 (Packet Switched, PS) 서비스를 사용할 수 있는지 여부를 결정하는 단계; 및 상기 PS 서비스를 사용할 수 있는 경우, 상기 셀 정보에 대응하는 셀을 셀 선택 후보에 포함시키는 단계;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 이동 통신 시스템에서 단말의 셀 선택 방법으로서, 네트워크로 접속 또는 위치 갱신을 위한 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 네트워크로부터 상기 요청 메시지에 대응하여 상기 네트워크가 회선 교환 폴백 (Circuit Switched Fallback, CSFB)을 지원하는지 여부를 나타내는 응답 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 네트워크가 상기 CSFB를 지원하지 않으면, 상기 네트워크의 CSFB 지원 여부를 나타내는 식별정보를 저장하고, 셀 선택 후보에서 제외하는 단계;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 이동 통신 시스템에서 이동성 관리 엔터티 (Mobility Management Entity, MME)가 단말의 셀 선택을 지원하는 방법으로서, 상기 단말로부터 접속 또는 위치 갱신을 위한 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 단말에 대해 회선 교환 폴백 (Circuit Switched Fallback, CSFB)을 지원하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 요청 메시지에 대응하여 상기 네트워크가 상기 CSFB를 지원하는지 여부를 나타내는 응답 메시지를 전송하는 단계; 를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 이동 통신 시스템에서 셀 선택을 수행하는 단말로서, 네트워크와 신호 및 데이터를 송수신하며, 상기 네트워크로부터 회선 교환 폴백 (Circuit Switched Fallback, CSFB)을 지원하는지 여부를 나타내는 식별정보를 포함하는 셀 정보를 수신하는 송수신부; 및 상기 식별정보를 기초로 상기 네트워크의 CSFB 지원 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 네트워크를 통해 패킷 교환 (Packet Switched, PS) 서비스를 사용할 수 있는지 여부를 결정하고, 상기 PS 서비스를 사용할 수 있는 경우, 상기 셀 정보에 대응하는 셀을 셀 선택 후보에 포함시키는 제어부;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 이동 통신 시스템에서 셀 선택을 수행하는 단말로서, 네트워크와 신호 및 데이터를 송수신하는 송수신부; 및 상기 네트워크로 접속 또는 위치 갱신을 위한 요청 메시지를 전송하고, 상기 네트워크로부터 상기 요청 메시지에 대응하여 상기 네트워크가 회선 교환 폴백 (Circuit Switched Fallback, CSFB)을 지원하는지 여부를 나타내는 응답 메시지를 수신하고, 상기 네트워크가 상기 CSFB를 지원하지 않으면, 상기 네트워크의 CSFB 지원 여부를 나타내는 식별정보를 저장하고, 셀 선택 후보에서 제외하는 제어부;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예는, 이동 통신 시스템에서 단말의 셀 선택을 지원하는 이동성 관리 엔터티 (Mobility Management Entity, MME)로서, 상기 단말로 전달되는 신호 및 메시지를 전송하고, 상기 단말로부터 전달된 신호 및 메시지를 수신하는 인터페이스부; 및 상기 단말로부터 접속 또는 위치 갱신을 위한 요청 메시지를 수신하고, 상기 단말에 대해 회선 교환 폴백 (Circuit Switched Fallback, CSFB)을 지원하는지 여부를 판단하고, 상기 요청 메시지에 대응하여 상기 네트워크가 상기 CSFB를 지원하는지 여부를 나타내는 응답 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부;를 포함한다.
본 발명에 따른 이동 통신 네트워크에서 셀 선택 방법 및 장치에 의하면, 레거시 시스템과 LTE 시스템이 중첩된 네트워크에서 단말이 네트워크의 CSFB 지원 여부에 따라 해당 셀의 선택 여부를 결정함으로써 LTE 기능을 중지시키지 않고 PS 및 CS 서비스를 모두 이용할 수 있다.
도 1은 CS 폴백(CSFB) 서비스를 설명하기 위한 도면,
도 2는 레거시 영역과 중첩된 LTE 영역을 도시한 도면,
도 3은 PLMN ID를 기반으로 셀의 CSFB 지원 여부를 판단하는 사용자 단말의 동작을 나타낸 도면,
도 4는 TAI를 기반으로 LTE 셀의 CSFB 지원 여부를 판단하는 사용자 단말의 동작을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 단말과 네트워크의 동작을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따라 CSG 개념을 이용해 셀 선택/재선택을 수행하는 과정을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 단말의 동작을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 동작하는 단말의 구성을 도시한 도면, 그리고,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 동작하는 MME의 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 동작하는 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 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, OFDM 기반의 무선통신 시스템, 특히 3GPP EUTRA 표준을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들에서, 네트워크가 IMS voice over PS session(이하 줄여서 Voice over LTE, VoLTE라 칭함)를 지원하지 못하는 경우를 가정할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예들에서, 사용자 단말이 네트워크로부터 수신하는 메시지에는 VoLTE가 지원된다는 정보가 포함되지 않은 경우를 기본적으로 가정할 수 있다.
먼저, LTE 시스템과 레거시 시스템이 공존하는 이동 통신 네트워크에서 발생할 수 있는 문제 상황을 설명한다.
이동 통신 시스템의 일부 네트워크 사업자들은, 망 구성을 할 때 2G/3G 레거시 망과 LTE 망을 중첩해서 설치한다. 이 때 일부 LTE 망이 CSFB을 지원하고, 나머지 LTE 망은 CSFB을 지원하지 못할 수 있다.
도 2는 레거시 영역과 중첩된 LTE 영역을 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 2G/3G 레거시 영역(210)과 중첩되도록 복수의 LTE 영역(220, 230)이 위치한다. 또한 일부 LTE 영역(220)은 CSFB을 지원하지 않고, 일부 LTE 영역(230)은 CSFB을 지원할 수 있다.
도 2와 같은 상황에서, 싱글 라디오 CSFB 사용 LTE 단말이 CSFB 불가능 LTE 영역(220)에서 combined attach 또는 combined TAU 과정을 수행하면, MME는 해당 영역에서 CSFB이 불가능하기 때문에 이를 단말에게 알리고, 음성 서비스를 사용해야 하는(Voice Centric) 단말은 음성 서비스를 제대로 지원받기 위해 LTE 대신 2G/3G legacy망으로부터 서비스를 받아야 한다.
이 때 단말이 불필요하게 다시 LTE 셀에 캠핑(camping)하는 것을 막기 위해, 사용자 단말은 LTE 기능을 중지(disable)시킨다. 중지된 LTE 기능은 PLMN이 변경되거나, 단말의 전원이 꺼졌다 켜지는 등의 상황이 발생했을 때만 다시 켜지므로, 앞선 동작은 사용자가 CSFB이 지원되는 LTE 영역으로 이동했을 때도 LTE를 사용할 수 없게 만드는 요인이 된다.
본 발명은 이상과 같은 문제를 해결하기 위해, LTE 기능을 중지시키지 않고 단말이 PS 및 CS 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 실시예를 제공한다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 네트워크는 단말이 combined attach 또는 combined TAU 요청을 전송하고자 하는 셀이 CSFB를 지원하는지 여부를 나타내는 식별정보를 단말에게 제공하고, 단말은 식별정보를 통해 파악되는 CSFB 지원 여부에 따라 해당 셀을 선택/재선택 할 것인지 여부를 결정할 수 있다.
또는, 본 발명의 또 다른 실시예에 다르면, 네트워크는 LTE 셀에서 CSFB을 지원하는지 여부를 나타내는 식별자를 단말에게 제공하고, 단말은 식별정보를 통해 CSFB 미지원으로 파악되면 LTE에 대한 우선순위(보통, 주파수 별 우선순위로 설정됨)를 2G/3G에 비해 낮추어 LTE 셀의 선택을 막을 수 있다.
한편, 2G/3G 셀에서는 LTE 셀의 선택을 종용하기 위해, 자신에게 접속된 단말의 LTE에 대한 우선순위를 다시 높일 수 있다. 이 때, 설정된 우선순위는 특정 시간 (예를 들면 t320) 동안만 적용될 수 있으며, 단말이 LTE 셀 정보를 기반으로 직접 우선순위를 조정할 때 t320을 적절한 값(예를 들면 충분히 길게)으로 설정할 수 있다. 또한 기지국이 단말의 LTE/2G/3G 우선순위를 설정할 때도 마찬가지로 t320을 적절한 값으로 설정해 단말에게 전달함으로써 단말이 타이머를 사용하도록 할 수 있다.
여기서 본 발명의 실시예에 따라 식별정보의 구현 형태가 달라질 수 있으며, 이하에서는 셀의 CSFB 지원 여부를 나타내는 식별정보의 형태에 따른 본 발명의 다양한 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 이하에서 설명하는 실시예들은 식별정보의 형태로서 가능한 일부 예를 든 것이며, 본 발명의 바람직한 실시예는 이에 한정하지 않고 용이하게 도출 가능한 범위에 모두 적용될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 방법은, CSFB을 지원하는 LTE 영역에 속하는 셀과 CSFB을 지원하지 않는 LTE 영역에 속하는 셀에서 서로 다른 PLMN(Public Land Mobile Network) ID를 사용하는 것이다. 예를 들면, 도 2의 220과 같이 CSFB 서비스를 지원하지 않는 LTE 셀에서는 PLMN1을, 도 2의 230과 같이 CSFB 서비스를 지원하는 LTE 셀에서는 PLMN2를 사용하여 PLMN ID로부터 CSFB 지원 여부가 구분되도록 할 수 있다. 그에 따라 단말은 특정 셀로부터 수신한 PLMN ID를 확인하여 해당 셀이 CSFB을 지원하는지 여부를 판단할 수 있다.
이를 위해 사용자 단말에는 CSFB을 지원하여 LTE 사용이 가능한 셀들의 PLMN ID 또는 CSFB을 지원하지 않아 LTE로는 사용할 수 없는 셀들의 PLMN ID를 포함하는 리스트(list)가 설정될 수 있다. 이러한 PLMN ID의 리스트(list)는 OMA-DM 방식을 통해 사용자 단말에 설정될 수도 있고, 단말 제조 시에 미리 설정될 수도 있다. 일 예로서, CSFB을 지원하지 않는 LTE 셀들의 PLMN ID가 "forbidden PLMN list for LTE"와 같이 설정될 수 있다.
사용자 단말은 combined attach 또는 TAU를 위해, 또는 idle mode에서 머무를 적합한 셀(suitable cell)을 선택하는 과정에서, 단말에 저장되어 있는 PLMN ID 리스트(list)를 기반으로 특정 LTE 셀을 사용할 수 있는지 여부를 결정할 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이 CSFB을 지원하는 LTE 영역에 속하는 셀과 CSFB을 지원하지 않는 LTE 셀은 서로 다른 PLMN ID를 사용하도록 설정될 수 있으므로, 만약 사용자 단말이 LTE 셀로부터 수신한 PLMN ID가 LTE를 사용할 수 있는 PLMN ID로 판단하면, 사용자 단말은 해당 셀을 선택해 LTE를 사용하거나, CSFB 서비스를 받을 수 있다. 만약 사용자 단말이 LTE 셀로부터 수신한 PLMN ID가 LTE를 사용할 수 없는 PLMN ID로 판단하면, 사용자 단말은 해당 셀은 선택하지 않고, LTE 기능을 중지(disable)시키지도 않는다.
도 3은 PLMN ID를 기반으로 셀의 CSFB 지원 여부를 판단하는 사용자 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 305 단계에서 사용자 단말은 수신부를 통해 주변 셀 정보, 예를 들면 시스템 정보 블록(System Information Block, SIB)을 수신한다. 310 단계에서 단말의 제어부는 수신한 셀 정보를 통해 해당 셀이 LTE 셀인지의 여부를 판단하고, 만약 LTE 셀이면 315 단계에서 수신부를 통해 수신한 셀 정보의 PLMN ID(또는 PLMN ID들)을 설정된 PLMN ID의 리스트(list)와 비교한다. 제어부는 이 과정을 통해, 320 단계에서 해당 LTE 셀을 이용해도 LTE 서비스와 CS 서비스를 둘 다 받을 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.
제어부는 해당 LTE 셀을 사용 가능한 것으로 판단하면 325 단계에서 해당 셀을 선택/재선택 가능하다고 고려하며, LTE 셀이 CSFB을 지원하지 않아 CS 서비스에 문제가 생길 것으로 판단되는 경우에는 330 단계에서 해당 셀에 대한 선택/재선택을 고려하지 않는다.
상기 실시예에서는 PLMN ID를 통해 CSFB 지원 여부를 알리고, 그에 따라 사용자 단말이 LTE 셀에 대한 선택/재선택 가능 여부를 결정한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 단말은 LTE 셀이 전송하는 PLMN ID와 자신에게 설정된 PLMN ID (list)를 통해 CSFB 지원 여부를 판단하고, 만약 해당 지역에서 CSFB이 지원되지 않으면, 단말이 자체적으로(locally) LTE 셀에 대한 선택/재선택 우선순위를 2G/3G 셀에 대한 선택/재선택 우선순위에 비해 낮추어 LTE 선택을 막도록 할 수 있다. 여기서 선택/재선택 우선순위는 보통 RRCConnectionRelease 메시지의 IdleModeMobilityControlInfo 내에 carrier frequency 별 재선택 우선순위를 통해 설정될 수 있다.
한편, 2G/3G 셀에서는 LTE 셀의 선택을 종용하기 위해, 자신에게 접속된 단말의 LTE 셀에 대한 우선순위를 다시 높일 수 있다. 즉, LTE 셀에서의 우선순위 설정에 의해 단말이 2G/3G 셀을 선택하고 망에 접속한 후 접속이 해제될 때, 2G/3G 기지국은 단말에게 앞서 언급한 IdleModeMobilityControlInfo 또는 그와 유사한 정보를 통해 LTE 셀에 대한 선택/재선택 우선순위가 2G/3G보다 높도록 설정할 수 있다. 이는 CSFB이 지원되는 LTE 셀에서는 2G/3G보다 LTE를 사용하도록 유도하기 위한 것이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 방법은 CSFB을 지원하는 LTE 영역에 속하는 셀과 CSFB을 지원하지 않는 LTE 영역에 속하는 셀에서 서로 다른 TAI(Tracking Area Identity)를 사용하는 것이다. 여기서 서로 다른 TAI를 사용한다는 것은, TAI의 일부인 TAC(Tracking Area Code)가 서로 다른 경우를 포함할 수 있다. 본 발명의 제1실시예와 마찬가지로, 도 2의 220과 같이 CSFB 서비스를 지원하지 않는 LTE 셀에서는 예를 들면 TAI1을, 도 2의 230과 같이 CSFB 서비스를 지원하는 LTE 셀에서는 예를 들면 TAI2를 사용하여 TAI로부터 CSFB 지원 여부가 구분되도록 할 수 있다. 그에 따라 단말은 특정 셀로부터 수신한 TAI를 확인하여 해당 셀이 CSFB을 지원하는지 여부를 판단할 수 있다.
이를 위해 사용자 단말에는 CSFB과 LTE 사용이 가능한 TAI 또는 CSFB을 지원하지 않아 LTE로는 사용할 수 없는 TAI들의 리스트(list)가 설정될 수 있다. 이러한 TAI의 리스트(list)는 OMA-DM 방식을 통해 사용자 단말에 설정될 수도 있고, 단말 제조 시에 미리 설정될 수도 있다. 일 예로서, CSFB을 지원하지 않는 LTE 셀들의 TAI가 "forbidden TAI list for LTE"와 같이 설정될 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이 CSFB을 지원하는 LTE 영역에 속하는 셀과 CSFB을 지원하지 않는 LTE 셀은 서로 다른 TAI를 사용하도록 설정될 수 있으므로, 사용자 단말은 적합한 셀(suitable cell)을 선택하는 과정에서 미리 설정된 TAI 리스트(list)를 기반으로 특정 셀에서 CSFB을 사용하면서 LTE를 사용할 수 있는지 여부를 결정할 수 있다. 만약 사용자 단말이 LTE 셀로부터 수신한 TAI가 LTE를 사용할 수 있는 TAI로 판단하면, 사용자 단말은 해당 셀을 선택해 LTE를 사용하거나, CSFB 서비스를 받을 수 있다. 만약 사용자 단말이 LTE 셀로부터 수신한 TAI가 LTE를 사용할 수 없는 TAI로 판단하면, 사용자 단말은 해당 셀은 선택하지 않고, LTE 기능을 중지(disable)시키지도 않는다.
도 4는 TAI를 기반으로 LTE 셀의 CSFB 지원 여부를 판단하는 사용자 단말의 동작을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 405 단계에서 사용자 단말은 수신부를 통해 주변 셀 정보, 예를 들면 SIB를 수신한다. 제어부는 수신한 셀 정보를 통해 410 단계에서 해당 셀이 LTE 셀인지의 여부를 판단하고, 만약 LTE 셀이면 415 단계에서 수신부를 통해 수신한 셀의 TAI를 설정된 TAI의 리스트(list)와 비교한다. 제어부는 이 과정을 통해, 420 단계에서 해당 LTE 셀을 이용해도 LTE 서비스와 CS 서비스를 둘 다 받을 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.
제어부는 해당 LTE 셀을 사용 가능한 것으로 판단하면 해당 셀을 선택/재선택 가능하다고 고려하며, 해당 LTE 셀을 사용하면 CSFB을 지원하지 않아 CS 서비스에 문제가 생길 것으로 판단하면 해당 셀에 대한 선택/재선택을 고려하지 않는다.
이상의 실시예에서는 TAI를 통해 CSFB 지원 여부를 알리고, 그에 따라 사용자 단말이 LTE 셀에 대한 선택/재선택 가능 여부를 결정하였으나, 본 발명의 또 다른 실시예에 다르면, 단말은 LTE 셀이 전송하는 TAI와 자신에게 설정된 TAI(list)를 통해 CSFB 지원 여부를 판단하고, 만약 해당 지역에서 CSFB이 지원되지 않으면, 단말이 자체적으로(locally) LTE 셀에 대한 선택/재선택 우선순위를 2G/3G 셀의 선택/재선택 우선순위에 비해 낮추어 LTE 선택을 막도록 할 수 있다. 여기서 선택/재선택 우선순위는 보통 RRCConnectionRelease 메시지의 IdleModeMobilityControlInfo 내에 carrier frequency 별 재선택 우선순위를 통해 설정될 수 있다.
한편, 2G/3G 셀에서는 LTE 셀의 선택을 종용하기 위해, 자신에게 접속된 단말의 LTE 셀에 대한 우선순위를 다시 높일 수 있다. 즉, LTE 셀에서의 우선순위 설정에 의해 단말이 2G/3G 셀을 선택하고 망에 접속한 후 접속이 해제될 때, 2G/3G 기지국은 단말에게 앞서 언급한 IdleModeMobilityControlInfo 또는 그와 유사한 정보를 통해 LTE에 대한 선택/재선택 우선순위가 2G/3G보다 높도록 설정할 수 있다. 이는 CSFB이 지원되는 LTE 셀에서는 2G/3G보다 LTE를 사용하도록 유도하기 위한 것이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 방법은 단말과 코어 네트워크 사이의 상호 동작을 이용하는 것이다. CSFB을 사용하고자 하는 단말이 LTE망에서 접속을 시도하는 경우, combined attach 또는 combined TAU 과정을 수행하는데, 이를 수신한 CSFB을 지원하지 않는 코어 네트워크가 CSFB 미지원 여부를 단말에게 알리면, 단말은 해당 네트워크에 대한 정보, 예를 들면 PLMN ID 또는 TAI를 저장함과 동시에 해당 셀은 더 이상 LTE로 사용하지 않는다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 단말과 네트워크의 동작을 나타낸 도면이다.
단말은 등록이 되지 않은 LTE 망에 접속을 하기 위해서 attach 또는 TAU 과정을 수행하는데, CSFB을 사용하는 경우에는 combined attach 또는 combined TAU 과정을 수행해야 한다. 따라서 단말은 505 단계에서 네트워크로 combined attach 또는 combined TAU 요청 메시지를 전송한다. 단말의 요청 메시지는 코어 네트워크의 MME(Mobility Management Entity)로 전달된다.
단말로부터 combined attach/TAU request 메시지를 수신한 MME는 510 단계에서 단말이 CSFB을 수행하고자 하는 단말임을 알 수 있다. 그러나 네트워크가 CSFB을 지원하지 않는 경우, MME는 515 단계에서 단말에게 attach accept를 보내면서 attach의 결과가 EPS(Evolved Packet System) only임을 알리거나, TAU accept를 보내면서 결과가 TA updated임을 알려, CS 서비스에 대한 등록은 이루어지지 않았음을 알릴 수 있다. 또한, 추가적으로 MME는 단말에게 cause value 로 #18, CS domain not available을 전달하거나, 해당 네트워크(또는 영역)에서는 CSFB 사용이 불가능함을 알리는 새로운 cause를 전달할 수도 있다.
MME로부터 위와 같은 정보들을 수신한 단말은, CSFB을 사용해야 함에도 불구하고 현재 LTE 네트워크가 CSFB을 지원하지 않음을 알 수 있다. 단말은 이 경우 520 단계에서 등록 과정을 시도한 네트워크의 PLMN ID를 리스트(예를 들면, Forbidden PLMN list for LTE)에 저장하고, 해당 리스트에 속한 PLMN ID를 갖는 네트워크에 대해서는 LTE를 사용하지 않도록 한다. 즉, 단말은 셀 선택/재선택 과정에서 수신한 셀 정보(예, System Information Block)가 해당 셀이 LTE 셀임을 나타내고, 셀 정보에 포함된 PLMN ID가 단말에 저장된 리스트에 포함되는 경우, 해당 셀을 선택/재선택 후보에서 제외한다.
단말은 셀 선택/재선택 여부를 결정하기 위해 PLMN ID 대신 TAI를 사용할 수도 있다. 구체적으로, 단말이 CSFB을 사용해야 함에도 불구하고 도 5와 같은 과정에 의해 현재 LTE 네트워크가 CSFB을 지원하지 않음을 안 경우, 등록 과정을 시도한 네트워크의 TAI를 리스트(예를 들면, Forbidden TAI list for LTE)에 저장하고, 해당 리스트에 속한 TAI를 갖는 네트워크에 대해서는 LTE를 사용하지 않도록 한다. 즉, 단말은 셀 선택/재선택 과정에서 수신한 셀 정보(예, System Information Block)가 해당 셀이 LTE 셀임을 나타내고, 셀 정보에 포함된 TAI가 단말에 저장된 리스트에 포함되는 경우, 해당 셀을 선택/재선택 후보에서 제외한다.
이상과 같은 과정 중에 MME는 사용자 단말에게 추가적으로 CSFB이 지원되지 않는 LTE 망의 정보, 예를 들면 CSFB이 지원되지 않는 다른 LTE 망의 PLMN ID의 리스트 또는 TAI의 리스트를 제공할 수도 있다. 이 정보는 attach accept 메시지나 TAU accept 메시지에 포함될 수 있으며. 이를 수신한 사용자 단말은 상기 정보에 포함된 PLMN (또는 TAI)를 갖는 LTE 셀에 대해서는 CSFB이 지원되지 않음을 판단할 수 있다.
만약 LTE가 지원되지 않는 망에서 사용자 단말이 combined attach 또는 combined TAU 과정을 수행한 경우, MME는 앞서 언급한 실시예의 변형으로 PS 서비스에 대한 응답 대신 attach reject 또는 TAU reject 메시지를 사용자 단말에게 전달하면서 등록 거부를 수행할 수도 있다. 이 경우에도 상기 정보를 사용자 단말에게 전달하거나 사용자 단말이 저장하여 이후 LTE 망의 CSFB 지원 여부를 판단할 수 있도록 하는 개념은 그대로 적용될 수 있다.
위와 같은 PLMN ID 또는 TAI를 이용한 동작은 약간의 변경을 통해 CSFB을 지원하는 망에서의 동작으로 치환될 수 있다. 즉, 사용자 단말이 CSFB을 지원하는 LTE 망에서 등록을 시도한 경우, MME와 같은 코어 네트워크 노드는 CSFB과 LTE 서비스에 대한 등록 허용 메시지를 보내면서, 추가적으로 단말이 LTE로 사용하지 말아야 할 PLMN ID 또는 TAI의 정보를 줄 수 있다. 즉, 등록의 결과가 combined IMSI/EPS attach 또는 combined IMSI/EPS updated이면서, forbidden PLMN list for LTE 또는 forbidden TAI list for LTE 를 제공하는 것이다. 이를 수신한 단말은, 등록을 마친 LTE 망에서는 LTE 서비스와 CS 서비스를 동시에 받을 수 있지만, 제공받은 리스트에 포함되어 있어 LTE로 사용하지 말아야 할 PLMN ID 또는 TAI를 갖는 망으로 이동한 경우, 해당 망에 속한 셀들을 셀 선택/재선택 과정의 후보에서 제외할 수 있다.
이상의 실시예들에서는 코어 네트워크가 attach/TAU 과정 중 PLMN 또는 TAI들에 대한 CSFB 지원 여부를 알리고, 그에 따라 사용자 단말이 LTE 셀에 대한 선택/재선택 가능 여부를 결정하였으나, 본 발명의 또 다른 실시예에 다르면, 코어 네트워크로부터 수신한 정보를 바탕으로 (PLMN 또는 TAI들에 대한) CSFB 지원 여부를 판단하고, 만약 해당 지역에서 CSFB이 지원되지 않으면, 단말이 자체적으로(locally) LTE 셀에 대한 선택/재선택 우선순위를 2G/3G 셀의 선택/재선택 우선순위에 비해 낮추어 LTE 셀의 선택을 막도록 할 수 있다. 여기서 선택/재선택 우선순위는 보통 RRCConnectionRelease 메시지의 IdleModeMobilityControlInfo 내에 carrier frequency 별 재선택 우선순위를 통해 설정될 수 있다.
한편, 2G/3G는 LTE 셀의 선택을 종용하기 위해, 자신에게 접속된 단말의 LTE 셀에 대한 우선순위를 다시 높일 수 있다. 즉, 상기 LTE 셀에서의 우선순위 설정에 의해 단말이 2G/3G 셀을 선택하고 망에 접속한 후 접속이 해제될 때, 2G/3G 기지국은 단말에게 앞서 언급한 IdleModeMobilityControlInfo 또는 그와 유사한 정보를 통해 LTE에 대한 선택/재선택 우선순위가 2G/3G보다 높도록 설정할 수 있다. 이는 CSFB이 지원되는 LTE 셀에서는 2G/3G보다 LTE를 사용하도록 유도하기 위한 것이다.
본 발명의 제4실시예에 따른 방법은 CSG(Closed Subscriber Group) 개념을 사용하는 것이다. 본 발명의 제4실시예에 따르면, CSFB을 지원하는 LTE 망에 속한 셀들은 미리 정해진 CSG ID를 갖고 있다. 또한 CSFB을 지원하는 싱글 라디오 LTE 단말에도 마찬가지로 CSFB을 지원하는 LTE 망에 속함을 나타내는 CSG ID 또는 ID들의 리스트(list)가 설정되어 있다. 이러한 CSG ID 또는 ID들의 리스트는 단말의 HPLMN 또는 EHPLMN에 대해서만 허용되도록 설정될 수 있다. 또한 이 때, CSFB을 지원하는 LTE 셀들은 hybrid cell로 설정되어 CSG ID를 갖지 않는 사용자 단말 (예를 들면, 듀얼 라디오 LTE 단말)의 사용시 문제가 발생하지 않도록 할 수도 있다.
따라서 CSFB 기반의 싱글 라디오 LTE 단말은 LTE 셀로부터 수신한 정보에 따라 해당 셀의 CSG ID가 자신이 가지고 있는 CSG ID 리스트와 일치하는 경우에만 해당 셀을 사용한다. CSFB을 지원하지 않는 LTE 셀은 CSG ID를 사용하지 않으므로, 싱글 라디오 단말이 접속을 수행하는 것을 막을 수 있다. 본 실시예에서, CSFB을 지원하는 LTE 셀은 CSG ID를 방송(broadcast)하고, CSFB을 지원하지 않는 LTE 셀은 CSG ID를 방송하지 않으므로, 싱글 라디오 CSFB LTE 단말은 자신에 설정된 CSG ID와 LTE 망이 가지는 CSG ID의 일치 여부를 비교해 LTE 망의 CSFB 지원 여부를 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따라 CSG 개념을 이용해 셀 선택/재선택을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 605 단계에서 사용자 단말은 수신부를 통해 주변 셀 정보, 예를 들면 SIB를 수신한다. 제어부는 610 단계에서 수신한 셀 정보를 통해 해당 셀이 LTE 셀인지의 여부를 판단하고, 만약 LTE 셀이면 615 단계에서 수신부를 통해 수신한 셀의 CSG ID(또는 CSG ID들)을 설정된 CSG ID의 리스트(list)와 비교한다. 제어부는 이 과정을 통해, 620 단계에서 해당 LTE 셀을 이용해도 LTE 서비스와 CS 서비스를 둘 다 받을 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 제어부는 해당 LTE 셀이 CSFB을 지원하여 LTE가 사용 가능한 것으로 판단하면 해당 셀을 선택 가능한 셀로서 고려하며, 해당 LTE 셀이 CSFB을 지원하지 않아 해당 셀에서 LTE를 사용하면 CS 서비스에 문제가 생길 것으로 판단하는 경우에는 해당 셀에 대한 선택을 고려하지 않는다. 상기 과정에서 사용자 단말은 수신한 셀 정보에 CSG ID가 포함되지 않은 경우에 대해서도 CSFB이 지원되지 않는다고 판단할 수 있다.
본 발명의 제4실시예에 따른 CSG ID 기반의 LTE 사용 여부 결정 동작은 특정 PLMN에 대해서만 한정적으로 적용될 수 있다. 즉, 사용자 단말에는 상기 설명한 CSG ID를 기반으로 LTE 셀을 선택/재선택 할지 여부를 결정하는 동작을 수행할 PLMN ID(또는 PLMN ID의 list)가 설정될 수 있다. 예를 들면, 사용자 단말의 HPLMN(Home PLMN) 또는 이에 준하는 EHPLMN (Equivalent Home PLMN)에 대해서만 상기 동작을 수행하도록 설정된 경우, 현재 사용자 단말이 머무르는 망의 PLMN이 HPLMN이나 EHPLMN과 일치하는 경우에 한해서만 상기 CSG ID기반의 셀 선택/재선택 결정 판단 과정을 적용하고, 그 외의 PLMN에 대해서는 적용하지 않을 수 있다.
상기 CSG ID 기반의 실시예의 변형으로, 다음의 실시예를 고려할 수도 있다. 이 변형된 실시예에서는 CSFB을 지원하지 않는 LTE 망에 속한 셀들은 미리 정해진 CSG ID를 갖고 있다. 또한 듀얼 라디오 LTE 단말에도 마찬가지로 CSFB을 지원하지 않는 해당 CSG ID 또는 ID들의 리스트(list)가 설정되어 있다. 이러한 CSG ID 또는 ID의 리스트는 HPLMN과 EHPLMN에 대해서만 허용되도록 설정될 수 있다. 또한 이 때, CSFB을 지원하지 않는 LTE 셀들은 closed cell로 설정되어 CSG ID를 갖지 않는 사용자 단말(예를 들면, 싱글 라디오 LTE 단말)이 접속하는 것을 막을 수 있다.
CSFB이 지원되지 않는 LTE 망에서, 듀얼 라디오 LTE 단말은 LTE 셀이 제공하는 셀 정보에 포함된 CSG ID가 자신이 가지고 있는 CSG ID와 일치하므로 LTE 망을 선택하여 사용할 수 있다. 반면에, CSFB 기반의 싱글 라디오 LTE 단말은 LTE 셀로부터 수신한 정보에 따라 해당 셀이 CSG 셀인지를 알 수 있는데, 사용자 단말에는 일치하는 CSG ID가 설정되어 있지 않으므로 해당 셀을 선택/재선택 할 수 없다. 따라서, 이 방법을 사용하면 CSFB이 지원되지 않는 LTE 망을 듀얼 라디오 LTE 단말은 사용하고, 싱글 라디오 CSFB 기반 LTE 단말은 사용하지 않도록 설정하는 것이 가능하다.
이상의 실시예에서는 CSG ID를 통해 CSFB 지원 여부를 알리고, 그에 따라 LTE 셀에 대한 선택/재선택 가능 여부를 결정하였으나, 본 발명의 또 다른 실시예에 다르면, 단말은 LTE 셀이 전송하는 CSG ID와 자신에게 설정된 CSG ID (list)를 통해 CSFB 지원 여부를 판단하고, 만약 해당 지역에서 CSFB이 지원되지 않으면, 단말이 자체적으로(locally) LTE 셀에 대한 선택/재선택 우선순위를 2G/3G 셀의 선택/재선택 우선순위에 비해 낮추어 LTE 셀의 선택을 막도록 할 수 있다. 여기서 선택/재선택 우선순위는 보통 RRCConnectionRelease 메시지의 IdleModeMobilityControlInfo 내에 carrier frequency 별 재선택 우선순위를 통해 설정될 수 있다.
한편, 2G/3G는 LTE 셀의 선택을 종용하기 위해, 자신에게 접속된 단말의 LTE 셀에 대한 우선순위를 다시 높일 수 있다. 즉, 상기 LTE 셀에서의 우선순위 설정에 의해 단말이 2G/3G 셀을 선택하고 망에 접속한 후 접속이 해제될 때, 2G/3G 기지국은 단말에게 앞서 언급한 IdleModeMobilityControlInfo 또는 그와 유사한 정보를 통해 LTE에 대한 선택/재선택 우선순위가 2G/3G보다 높도록 설정할 수 있다. 이는 CSFB이 지원되는 LTE 셀에서는 2G/3G보다 LTE를 사용하도록 유도하기 위한 것이다.
본 발명의 제5실시예에 따른 방법은 셀 정보에 해당 셀이 CSFB을 지원하는지 여부를 포함시키는 것이다. 구체적으로, CSFB을 지원하지 않는 LTE 망에 속한 셀들은 CSFB 사용이 불가능함을 알리는 정보를 셀 정보(예, System Information Block)에 포함해 전송한다. CSFB 기반의 싱글 라디오 LTE 단말은 LTE 셀로부터 수신한 정보에 따라 CSFB이 지원되는 경우(즉, CSFB 미지원 여부를 알리지 않는 경우)에 한해 해당 셀을 사용할 수 있다고 판단하며, 선택/재선택 후보로 고려한다.
보다 구체적으로 위 방안은 기존 셀 정보에 있는 정보를 활용함으로써 구현될 수 있다. 예를 들면, CSFB을 지원하지 않는 LTE 셀은 System Information Block Type 2에 존재하는 ac-BarringForCSFB을 통해 CSFB을 사용할 수 없다는 사실을 사용자 단말들에게 알리고, 이를 수신한 싱글 라디오 LTE 단말은 CSFB 미지원 여부를 알고 해당 셀을 셀 선택/재선택 과정에서 사용하지 않아야 한다는 것을 알 수 있다.
이때 CSFB이 사용될 수 없음을 나타낼 때 사용되는 ac-BarringForCSFB에 포함되는 구체적인 값들(예를 들면, ac-BarringFactor, ac-BarringTime의 값)은 사용자 단말에 미리 설정된 것과 같아야 한다. 예를 들면, CSFB을 지원하지 않는 LTE 셀은 ac-BarringForCSFB 내의 ac-BarringFactor의 값을 p95로 설정함으로써 해당 셀에서 CSFB을 사용할 수 없음을 단말에게 알리고, 사용자 단말에는 위 파라미터의 값에 따른 정보가 미리 설정되어 있어, 상기 정보를 수신하면 해당 LTE 셀에 대한 선택/재선택을 수행하지 않을 수 있다.
본 발명의 제4실시예와 마찬가지로, 위와 같은 Access Class Barring 정보 기반 LTE 사용 여부 결정 동작은 특정 PLMN에 대해서만 한정적으로 적용될 수 있다. 즉, 사용자 단말에는 상기 설명한 Access Class Barring 정보를 기반으로 LTE 셀을 선택/재선택 할지 여부를 결정하는 동작을 수행할 PLMN ID(또는 PLMN ID의 list)가 설정될 수 있다. 예를 들면, 사용자 단말의 HPLMN(Home PLMN) 또는 이에 준하는 EHPLMN (Equivalent Home PLMN)에 대해서만 상기 동작을 수행하도록 설정된 경우, 현재 사용자 단말이 머무르는 망의 PLMN이 HPLMN이나 EHPLMN과 일치하는 경우에 한해서만 상기 Access Class Barring 기반의 셀 선택/재선택 결정 판단 과정을 적용하고, 그 외의 PLMN에 대해서는 적용하지 않을 수 있다.
또한, 다른 한 방안으로, 위 제5실시예는 셀 정보에 새로운 CSFB 지원 여부를 나타내는 식별자를 추가함으로써 구현될 수도 있다. 예를 들면, LTE 셀들은 System Information Block (SIB) Type 1 또는 Type 2에 CSFBSupported와 같은 새로운 식별자를 포함할 수 있으며, 이러한 식별자는 CSFB이 지원되거나 지원되지 않음을 사용자 단말에게 알리는데 사용된다 (CSFBSupported로 사용될 경우, 0은 CSFB 미지원, 1은 CSFB 지원을 나타낼 수 있다). CSFB 지원 여부에 대한 명시적인 식별자를 LTE 셀로부터 수신한 사용자 단말은, LTE 망의 CSFB 지원 여부를 알 수 있으며, 싱글 라디오 CSFB LTE단말의 경우 CSFB이 지원되지 않는 LTE 망은 접속을 고려하지 않는다.
또한, 다른 한 방안으로, 위 제5실시예는 LTE 셀에서 전송할 수 있는 SIB type 8의 특정 필드를 이용해 구현될 수도 있다. 예를 들면, LTE 셀이 전송하는 SIB type 8은 LTE 주변의 CDMA 2000 망에 대한 정보를 알려주기 위해 사용되는데, SIB type 8의 지시자(indicator) 중 csfb-DualRxTxSupport 또는 csfb-SupportForDualRxUEs를 사용해 CSFB이 지원되거나 지원되지 않음을 사용자 단말에게 알릴 수 있다 (위 두 indicator에 대해, TRUE 또는 1은 CSFB 지원, FALSE 또는 0은 CSFB 미지원을 나타낼 수 있다).
일반적으로 CDMA 2000망이 주변에 존재하지 않으면 LTE 기지국은 SIB type 8을 전송하지 않으며, CDMA 2000 접속이 필요하지 않은 단말도 SIB type 8을 들을 필요가 없으나, 본 발명의 실시예에서는 CDMA 2000이 존재하지 않을 때 기지국이 SIB type 8에 있는 특정 식별자를 통해 LTE 셀의 CSFB 지원 여부를 알릴 수 있다. CSFB 지원 여부에 대한 명시적인 식별자를 LTE 셀로부터 수신한 사용자 단말은 LTE 망의 CSFB 지원 여부를 알 수 있으며, 싱글 라디오 CSFB LTE단말의 경우 CSFB이 지원되지 않는 LTE 망은 접속을 고려하지 않는다.
이와 같이 CDMA 2000망에 접속하기 위한 것이 아닌 CSFB 지원 여부를 알기 위해 SIB type 8을 수신하고 해석하는 동작은, 싱글 라디오 CSFB LTE 단말에 한정적으로 적용될 수 있으며, 특히, 이러한 동작은 셀이 특정 영역 (PLMN 또는 TAI 등)에 속할 때만 발생할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 705 단계에서 단말은 수신부를 통해 주변 셀 정보, 예를 들면 SIB를 수신한다. 단말의 제어부는 710 단계에서 수신한 셀 정보를 통해 해당 셀이 LTE 셀인지 여부를 판단한다. 나아가 미리 설정된 PLMN ID의 리스트를 통해 해당 셀에서 본 발명의 제5실시예를 적용할 수 있는지, 즉 CSFB 지원 여부를 나타내는 식별자에 따라 셀 선택 여부를 결정할 수 있는지 확인할 수 있다.
셀 정보를 통해 해당 셀이 LTE 셀인 것으로 판단되면, 단말은 615 단계에서 셀 정보의 식별자를 확인한다. 여기서 식별자는 기존 SIB에 포함되어 있는 식별자일 수도 있고, 새롭게 정의된 식별자일 수도 있다. 620 단계에서 단말은 식별자의 값을 통해 해당 LTE 셀이 CSFB을 지원하는지 여부를 확인한다. CSFB을 지원하는 경우, 단말은 625 단계에서 해당 LTE 셀을 셀 선택 후보에 포함시키고, CSFB을 지원하지 않는 경우, 630 단계에서 해당 LTE 셀을 셀 선택 후보에서 제외한다.
이상의 실시예에서는 Access Class Barring 정보 또는 SIB를 통해 CSFB 지원 여부를 알리고, 그에 따라 LTE 셀에 대한 선택/재선택 가능 여부를 결정하였으나, 본 발명의 또 다른 실시예에 다르면, 단말은 LTE 셀이 전송하는 위 식별자를 통해 CSFB 지원 여부를 판단하고, 만약 해당 지역에서 CSFB이 지원되지 않으면, 단말이 자체적으로(locally) LTE 셀에 대한 선택/재선택 우선순위를 2G/3G 셀의 선택/재선택 우선순위에 비해 낮추어 LTE 선택을 막도록 할 수 있다. 여기서 선택/재선택 우선순위는 보통 RRCConnectionRelease 메시지의 IdleModeMobilityControlInfo 내에 carrier frequency 별 재선택 우선순위를 통해 설정될 수 있다.
한편, 2G/3G 셀에서는 LTE 셀의 선택을 종용하기 위해, 자신에게 접속된 단말의 LTE에 대한 우선순위를 다시 높일 수 있다. 즉, LTE 셀에서의 우선순위 설정에 의해 단말이 2G/3G 셀을 선택하고 망에 접속한 후 접속이 해제될 때, 2G/3G 기지국은 단말에게 앞서 언급한 IdleModeMobilityControlInfo 또는 그와 유사한 정보를 통해 LTE 셀에 대한 선택/재선택 우선순위가 2G/3G보다 높도록 설정할 수 있다. 이는 CSFB이 지원되는 LTE 셀에서는 2G/3G보다 LTE를 사용하도록 유도하기 위한 것이다.
본 발명의 제 6 실시예에 따르면, 사용자 단말은 자신이 CSFB을 지원하는 LTE 단말임을 나타내는 식별자를 기지국에게 알리고, 기지국은 수신된 식별자와 자신 또는 주변 LTE 셀들의 CSFB 지원 여부를 함께 고려하여 CSFB 사용 가능 여부를 결정한 후, 만약 CSFB을 사용할 수 있으면 단말의 LTE 우선순위를 2G/3G보다 높게 설정하고, 그렇지 않다면 LTE 우선순위를 낮게 설정할 수 있다.
보다 구체적으로, 단말이 LTE 셀을 선택하여 접속을 시도할 때, 단말은 CSFB 지원 여부를 나태내는 식별자를 포함할 수 있다. 식별자의 예로서, RRC 메시지에 csfb_supported 등을 포함시키거나 또는 Feature Group Indicator에 CSFB 지원 여부를 나타내는 특정 값을 사용할 수 있다.
단말로부터 식별자를 포함한 접속 요청을 수신한 LTE 기지국은 LTE 셀들이 CSFB을 지원할 수 있으면, 단말의 LTE/2G/3G 주파수들에 대한 재선택 우선순위를 설정할 때, LTE의 우선순위를 상대적으로 높게 설정한다. 반대로, LTE 기지국은 LTE 셀들이 CSFB을 지원할 수 없으면, 단말의 LTE/2G/3G 주파수들에 대한 재선택 우선순위를 설정할 때, LTE의 우선순위를 상대적으로 낮게 설정한다. 이 상황에서 단말은 코어 네트워크로부터 CS 서비스에 대한 등록이 실패했음을 나타내는 정보를 수신해도, LTE 기능 (E-UTRAN capability)를 끄지 않을 수 있다.
한편, 단말이 2G/3G 셀을 선택하여 접속을 시도할 때도 마찬가지로 CSFB 지원 여부를 나태내는 식별자를 포함할 수 있다. 식별자의 예로서, RRC 메시지에 csfb_supported 등을 포함시키거나 또는 Feature Group Indicator에 CSFB 지원 여부를 나타내는 특정 값을 사용할 수 있다.
단말로부터 식별자를 포함한 접속 요청을 수신한 2G/3G 기지국은 주변의 LTE 셀들이 CSFB을 지원할 수 있으면, 단말의 LTE/2G/3G 주파수들에 대한 재선택 우선순위를 설정할 때, LTE의 우선순위를 상대적으로 높게 설정한다. 반대로, 2G/3G 기지국은 주변 LTE 셀들이 CSFB을 지원할 수 없으면, 단말의 LTE/2G/3G 주파수들에 대한 재선택 우선순위를 설정할 때, LTE의 우선순위를 상대적으로 낮게 설정한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 동작하는 단말의 구성을 도시한 도면이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 단말은 무선 송수신부(810), 제어부(820) 및 저장부(830)를 구비할 수 있다.
무선 송수신부(810)는 네트워크로부터 셀 정보를 수신하고, 제어부(820)의 제어에 따라 등록 관련 메시지를 송수신한다. 제어부(820)는 이상에서 설명한 실시예들에 따라 셀 정보로부터 현재 LTE 셀이 CSFB을 지원하는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 셀 선택 여부를 결정한다. 저장부(830)에는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작에 필요한 각종 정보들이 저장될 수 있다. 예를 들면, CSFB 지원 여부에 따라 설정된 PLMN ID 또는 TAI 리스트가 저장될 수 있다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 동작하는 MME의 구성을 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 MME는 인터페이스부(910), 제어부(920) 및 저장부(930)를 구비할 수 있다.
인터페이스부(910)는 기지국과 연결되며, 단말로 전달될 메시지 및 단말로부터 전달되는 메시지를 송수신한다. 제어부(920)는 이상에서 설명한 본 발명의 실시예와 관련하여 단말로 전달될 메시지를 설정한다. 저장부(940)에는 본 발명의 실시예에 따른 MME의 동작에 필요한 각종 정보들이 저장될 수 있다. 예를 들면, LTE 셀이 CSFB을 지원하는지 여부에 따라 다르게 설정된 PLMN ID 또는 TAI 정보가 저장될 수 있다.
한편, 로컬 망에서 PDN 연결이 생성된 후 단말이 이동할 때 PDN 연결을 어떻게 처리하는지도 중요한 이슈이다. 이 발명은 기지국들과 가까운 로컬 SGW (Serving Gateway)와 LGW (Local Gateway)가 co-located된 게이트웨이들이 하나의 로컬 네트워크를 구성하는 아키텍쳐를 전제로 한다. 단말이 하나의 로컬 네트워크 안의 기지국들을 이용하여 접속할 때는 그 로컬 네트워크 내의 로컬 SGW/LGW를 이용하는 것이 효율적인 데이터 패스를 구성하게 한다.
따라서 단말이 로컬 네트워크 1의 영역에서 로컬 네트워크 2의 영역으로 이동하였을 때, 로컬 네트워크 1의 로컬 LGW를 이용하여 연결되던 PDN connection을 release 시키고 로컬 네트워크 1의 로컬 SGW를 로컬 네트워크 2의 로컬 SGW로 re-location 시킨 후 release된 PDN connection을 단말이 다시 요청할 수 있도록 cause로 단말에게 알려줘야 한다.
그런데 문제는 단말이 connected 모드 상태에서 두 개의 다른 로컬 네트워크들을 이동했을 때는 그 handover 과정 중에는 로컬 네트워크의 이동을 MME에서 알 수 없다는 점이다. 특히 두 개의 다른 로컬 네트워크에 있던 SGW/LGW들과 (H)eNB들이 서로 연결된 경우에는 단말이 로컬 네트워크 1에서 로컬 네트워크 2로 이동한다 하더라도 실제 데이터 패스가 로컬 네트워크 1의 SGW/LGW와 로컬 네트워크 2의 (H)eNB들이 연결되는 데이터 패스로 형성되어 비효율적인 데이터 패스가 생성될 수 있다.
이것을 해결하기 위해서는 MME가 단말이 다른 local network로 이동했음을 알아야 한다. 특히 하나의 TA 내에 두 개의 다른 로컬 네트워크가 존재하거나 단말의 TA list에 해당하는 TA들 내에 두 개의 로컬 네트워크가 존재한다면 단말이 idle 상태이던 connected 상태이던 관계 없이 단말이 TAU (tracking area update)를 수행하지 않을 것이기 때문에 단말이 다른 로컬 네트워크로 이동했음을 단말의 이동성 관리 controller인 MME에서 알 수 가 없다
즉. Handover 과정에서는 단말이 보내는 메시지가 없기 때문에 MME에서 단말의 local network의 이동성 여부를 판단할 수 없고, 단말이 idle 상태에서 이동할 때 역시 단말이 보내는 메시지가 없기 때문에 MME에서 단말의 local network의 이동성 여부를 판단할 수 없다.
따라서 이러한 조건 중 idle 상태로써 단말이 다른 로컬 네트워크로 이동했을 때는 단말이 active 상태가 되는 service request 메시지를 보내고 그 service request 메시지를 기지국이 MME로 전달할 때 현재의 local network ID를 함께 MME로 전달한다. 그러면 service request 메시지를 처리하는 중간에 MME는 local network ID를 보고 로컬 LGW를 이용하는 PDN connection들을 release해야 하는지 결정한다. release를 해야 한다면 MME는 기지국으로 단말의 베어러 (bearer) 관련 컨텍스트(context)를 setup 하기 전에 release를 먼저 수행하고 필요에 따라 더 가까운 SGW로 SGW를 바꾸는 re-location을 수행한 후 service request 과정을 위하여 기지국에 release된 PDN connection 관련된 내용을 제외한 bearer의 setup을 요청한다.
또한 단말이 connected 상태로 이동할 때도 동일하게 단말이 handover가 수행된 이후 idle로 상태가 전환된 이후에 다시 connected가 되기 위하여 service request를 수행할 때 local network id 정보를 이용하여 다른 로컬 네트워크 LGW를 사용하는 PDN connection 을 release하고 SGW를 re-location 시키는 동작을 수행한다.
단말이 connected 상태로 이동하는 과정 중 즉 handover 중에 수행될 수 있는 다른 실행 예로서, handover 중에 타겟 eNB가 MME에게 전달하는 메시지인 S1 handover의 handover request ack 또는 X2 handover의 path switch request 의 메시지에 target 기지국이 속한 local network의 정보를 넣어주고, 이를 수신한 MME는 handover 과정이 모두 수행될 때 까지 이를 저장했다가 handover 과정의 수행이 종료된 다음 잠시 저장한 target 기지국이 속한 local network 정보를 기반으로 로컬 LGW를 이용하는 PDN connection들을 release해야 하는지 결정하여 수행하고 필요에 따라 더 가까운 SGW로 SGW를 바꾸는 re-location을 수행한다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 동작하는 기지국의 구성을 도시한 도면이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기지국은 송수신부(1010), 제어부(1020) 및 저장부(1030)를 구비할 수 있다.
송수신부(1010)는 유선 송수신부와 무선 송수신부로 구성될 수 있다. 유선 송수신부는 MME와 연결되며, 단말로 전달될 메시지 및 단말로부터 전달되는 메시지를 송수신한다. 무선 송수신부는 단말로 셀 정보를 송신한다. 제어부(1020)의 제어에 따라 단말 과 단말의 셀 선택 관련 메시지를 송수신한다. 제어부(1020)는 이상에서 설명한 실시예들에 따라 단말의 셀 선택을 위하여 셀 정보에 현재 LTE 셀이 CSFB을 지원하는지 여부를 포함시킨다. 저장부(1030)에는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작에 필요한 각종 정보들이 저장될 수 있다.
단말이 combined attach process를 수행한다는 것은, 단말이 attach request 메시지의 EPS attach type IE를 combined EPS/IMSI attach로 설정해 전송하는 것을 의미한다. 마찬가지로, 단말이 combined TAU process를 수행한다는 것은,　 TAU request 메시지의 EPS update type IE를 combined TA/LA updating with IMSI attach로 설정해 전송하는 것을 의미한다.
상술한 실시예들에서, 모든 단계는 선택적으로 수행의 대상이 되거나 생략의 대상이 될 수 있다. 또한 각 실시예에서 단계들은 반드시 순서대로 일어날 필요는 없으며, 뒤바뀔 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 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 (22)

  1. 이동 통신 시스템에서 단말의 셀 선택 방법에 있어서,
    네트워크로부터 회선 교환 폴백 (Circuit Switched Fallback, CSFB)을 지원하는지 여부를 나타내는 식별정보를 포함하는 셀 정보를 수신하는 단계;
    상기 식별정보를 기초로 상기 네트워크의 CSFB 지원 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과에 따라 상기 네트워크를 통해 패킷 교환 (Packet Switched, PS) 서비스를 사용할 수 있는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 PS 서비스를 사용할 수 있는 경우, 상기 셀 정보에 대응하는 셀을 셀 선택 후보에 포함시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 선택 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 판단하는 단계에서, 상기 식별정보와 미리 설정된 리스트를 비교하여 상기 네트워크의 CSFB 지원 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 셀 선택 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 식별정보는 상기 네트워크가 상기 CSFB를 지원하는지 여부에 따라 다르게 설정되는 PLMN (Public Land Mobile Network) ID 및 TAI (Tracking Area Identifier) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 선택 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 식별정보는 상기 네트워크가 상기 CSFB를 지원하는 경우에 부여되는 CSG (Closed Subscriber Group) ID인 것을 특징으로 하는 셀 선택 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 결정하는 단계에서, 상기 셀 정보에 포함된 PLMN 정보가 미리 설정된 PLMN 리스트에 포함되면, 상기 CSG ID를 기초로 상기 PS 서비스를 사용할 수 있는지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 셀 선택 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 식별정보는 상기 셀 정보에 포함되는 미리 정의된 식별자이며,
    상기 결정하는 단계에서, 상기 식별자가 미리 설정된 값을 가지면 상기 PS 서비스를 사용할 수 있는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 셀 선택 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 결정하는 단계에서, 상기 셀 정보에 포함된 PLMN 정보가 미리 설정된 PLMN 리스트에 포함되면, 상기 식별자의 값을 기초로 상기 PS 서비스를 사용할 수 있는지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 셀 선택 방법.
  8. 이동 통신 시스템에서 단말의 셀 선택 방법에 있어서,
    네트워크로 접속 또는 위치 갱신을 위한 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 네트워크로부터 상기 요청 메시지에 대응하여 상기 네트워크가 회선 교환 폴백 (Circuit Switched Fallback, CSFB)을 지원하는지 여부를 나타내는 응답 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 네트워크가 상기 CSFB를 지원하지 않으면, 상기 네트워크의 CSFB 지원 여부를 나타내는 식별정보를 저장하고, 셀 선택 후보에서 제외하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 선택 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 응답 메시지는 상기 요청 메시지에 대한 허용 메시지이고, 상기 CSFB를 지원하지 않는 다른 네트워크를 나타내는 식별정보를 포함하며,
    상기 다른 네트워크를 나타내는 식별정보를 저장하고, 셀 선택 후보에서 제외하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 선택 방법.
  10. 이동 통신 시스템에서 이동성 관리 엔터티 (Mobility Management Entity, MME)가 단말의 셀 선택을 지원하는 방법에 있어서,
    상기 단말로부터 접속 또는 위치 갱신을 위한 요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 단말에 대해 회선 교환 폴백 (Circuit Switched Fallback, CSFB)을 지원하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 요청 메시지에 대응하여 상기 네트워크가 상기 CSFB를 지원하는지 여부를 나타내는 응답 메시지를 전송하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 선택 지원 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 응답 메시지는 상기 요청 메시지에 대한 허용 메시지이고, 상기 CSFB를 지원하지 않는 다른 네트워크를 나타내는 식별정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 선택 지원 방법.
  12. 이동 통신 시스템에서 셀 선택을 수행하는 단말에 있어서,
    네트워크와 신호 및 데이터를 송수신하며, 상기 네트워크로부터 회선 교환 폴백 (Circuit Switched Fallback, CSFB)을 지원하는지 여부를 나타내는 식별정보를 포함하는 셀 정보를 수신하는 송수신부; 및
    상기 식별정보를 기초로 상기 네트워크의 CSFB 지원 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 네트워크를 통해 패킷 교환 (Packet Switched, PS) 서비스를 사용할 수 있는지 여부를 결정하고, 상기 PS 서비스를 사용할 수 있는 경우, 상기 셀 정보에 대응하는 셀을 셀 선택 후보에 포함시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 식별정보와 미리 설정된 리스트를 비교하여 상기 네트워크의 CSFB 지원 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 식별정보는 상기 네트워크가 상기 CSFB를 지원하는지 여부에 따라 다르게 설정되는 PLMN (Public Land Mobile Network) ID 및 TAI (Tracking Area Identifier) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 식별정보는 상기 네트워크가 상기 CSFB를 지원하는 경우에 부여되는 CSG (Closed Subscriber Group) ID인 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 셀 정보에 포함된 PLMN 정보가 미리 설정된 PLMN 리스트에 포함되면, 상기 CSG ID를 기초로 상기 PS 서비스를 사용할 수 있는지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 식별정보는 상기 셀 정보에 포함되는 미리 정의된 식별자이며,
    상기 제어부는, 상기 식별자가 미리 설정된 값을 가지면 상기 PS 서비스를 사용할 수 있는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 셀 정보에 포함된 PLMN 정보가 미리 설정된 PLMN 리스트에 포함되면, 상기 식별자의 값을 기초로 상기 PS 서비스를 사용할 수 있는지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
  19. 이동 통신 시스템에서 셀 선택을 수행하는 단말에 있어서,
    네트워크와 신호 및 데이터를 송수신하는 송수신부; 및
    상기 네트워크로 접속 또는 위치 갱신을 위한 요청 메시지를 전송하고, 상기 네트워크로부터 상기 요청 메시지에 대응하여 상기 네트워크가 회선 교환 폴백 (Circuit Switched Fallback, CSFB)을 지원하는지 여부를 나타내는 응답 메시지를 수신하고, 상기 네트워크가 상기 CSFB를 지원하지 않으면, 상기 네트워크의 CSFB 지원 여부를 나타내는 식별정보를 저장하고, 셀 선택 후보에서 제외하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 응답 메시지는 상기 요청 메시지에 대한 허용 메시지이고, 상기 CSFB를 지원하지 않는 다른 네트워크를 나타내는 식별정보를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 다른 네트워크를 나타내는 식별정보를 저장하고, 셀 선택 후보에서 제외하는 것을 특징으로 하는 단말.
  21. 이동 통신 시스템에서 단말의 셀 선택을 지원하는 이동성 관리 엔터티 (Mobility Management Entity, MME)에 있어서,
    상기 단말로 전달되는 신호 및 메시지를 전송하고, 상기 단말로부터 전달된 신호 및 메시지를 수신하는 인터페이스부; 및
    상기 단말로부터 접속 또는 위치 갱신을 위한 요청 메시지를 수신하고, 상기 단말에 대해 회선 교환 폴백 (Circuit Switched Fallback, CSFB)을 지원하는지 여부를 판단하고, 상기 요청 메시지에 대응하여 상기 네트워크가 상기 CSFB를 지원하는지 여부를 나타내는 응답 메시지를 전송하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 MME.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 응답 메시지는 상기 요청 메시지에 대한 허용 메시지이고, 상기 CSFB를 지원하지 않는 다른 네트워크를 나타내는 식별정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 MME.
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