KR20140146819A

KR20140146819A - 무선 통신 시스템에서 다중 무선 접속을 수행하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20140146819A
Application number: KR1020130069596A
Authority: KR
Inventors: 김민정
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2014-12-29

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나 이상의 무선 접속이 공존하는 무선 통신 시스템에서 단말의 요구된 서비스를 효율적으로 지원하기 위한 다중 무선 접속 장치 및 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 사용자 단말의 서비스에 대응하여 패킷 서비스를 지원하는 네트워크 또는 넌패킷 서비스를 지원하는 네트워크로 무선 접속을 수생하기 위하여, 지원 가능한 서비스에 대응하여 네트워크 각각을 구별하기 위한 식별 정보인 PLMN 리스트를 해당 서비스의 지원 허용 결과를 고려하여 업데이트하거나 또는 상기 해당 서비스 별 단말의 USIM 지원 정보를 확인하여, 단말로 하여금 무선 접속 수행 시 서비스 지원 허용이 거절된 네트워크로 불필요한 셀 재선택을 수행하지 않도록 제어하는 방안을 개시한다.
따라서, 단말로 하여금 서비스가 지원되지 않는 네트워크로의 불필요한 무선 접속 절차를 수행하고, 서비스 지원이 되는 네트워크를 대상으로 셀 재선택을 수행함에 따라, 셀 재선택의 효율성을 보장하고, 또한 네트워크간에 셀 재선택에 따른 불필요한 시그널링이 발생하지 않음에 따른 무선 액세스 네트워크간의 핸드오버 효율성도 보장하는 장점을 가진다.

Description

무선 통신 시스템에서 다중 무선 접속을 수행하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCEEDING MULTI - RRADIO ACCESS TECHNOLIGY IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나 이상의 무선 접속이 공존하는 무선 통신 시스템에서 단말의 요구된 서비스를 효율적으로 지원하기 위한 다중 무선 접속 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 차세대 무선 통신 시스템인 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 상용화가 본격적으로 지원되고 있는 상황이다. 이러한 LTE 시스템은 단말 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스뿐만 아니라 사용자의 요구에 대한 대용량 서비스를 고품질로 지원하고자 하는 필요성이 인식된 후, 보다 빨리 확산되고 있는 추세이다. 상기 LTE 시스템은 낮은 전송 지연, 높은 전송율, 시스템 용량과 커버리지 개선을 제공한다.

한편, LTE 시스템은 사용자에게 서비스를 제공하는 서비스 사업자의 요구를 고려하여, 기존의 설치되어 있는 라디오 액세스나 네트워크의 개선을 통한 성능의 이득 도모 및 기 투자된 무선 통신 시스템에 대한 투자비용 회수 방안을 고려하여 시분할다중접속(TDMA) 기반의 통신 기술인 GSM(Global System for Mobile Communications)인 2G 통신 시스템과 광대역 부호분할다중접속(Wideband Code Division Multiple Access, W-CDMA) 기반의 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)인 3G 통신 시스템과 호환성을 유지하거나 공존하는 형태로 발전되고 있다.

일 예로, 패킷 기반의 서비스를 지원하는 LTE 시스템의 경우, IP 기반의 유연성과 효율성을 장점으로 기존의 무선 통신 시스템에 비하여 5 배 이상의 높은 데이터 전송률 제공하나, 실제 사용자의 서비스 중 가장 중요한 음성 서비스 지원에 있어서는 기존의 서킷 도메인에서의 음성 서비스에 비하여 서비스 품질이 미흡하다는 평가가 존재하는 것도 사실이다.

따라서, 상이한 무선 통신 시스템이 공존하는 무선 통신 시스템에서 사용자의 요구를 만족시키기 위한 적절한 네트워크에 효율적으로 무선 접속하는 방안이 필요한 실정이다. 이는, 무선 통신 시스템에서 다중 접속 기술을 적용하기 위한 구체적인 네트워크 간의 핸드오버 및 단말의 구체적인 무선 접속 처리 동작이 제시되어야 할 필요가 있음을 의미하며, 따라서, 단말의 상이한 무선 통신 시스템에 대한 무선 접속을 어떻게 수행하는지에 대한 구체적인 방안이 필요한 상황이다.

본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 다중 무선 접속 단말의 요구된 서비스를 효율적으로 지원하는 무선 접속 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 다중 무선 접속을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말의 패킷 서비스 지원을 효율적으로 지원하는 무선 접속 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 다중 무선 접속을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말의 넌-패킷 서비스 지원을 효율적으로 지원하는 무선 접속 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 다중 무선 접속 단말을 위한 무선 통신 네트워크 시스템간에 효율적인 핸드오버 수행 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 다중 무선 접속 단말의 서비스를 고려한 등록 절차를 지원하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 다중 무선 접속 기술을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말의 서비스에 적합한 네트워크 접속 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 다중 무선 접속 기술을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말의 서비스를 고려하여 무선 접속을 제한하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 다중 무선 접속 기술을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말의 서비스 연속성을 유지하는 무선 접속 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 다중 무선 접속을 수행하는 방법에 있어서, 패킷 또는 넌패킷 서비스를 요청하는 등록 메시지를 이동성 관리 엔터티(MME)로 전송하는 과정과, 상기 MME로부터 상기 단말이 무선 접속한 네트워크에서 패킷 서비스가 허용되지 않음을 나타내는 등록 거절 메시지를 수신하는 과정과, 상기 단말에 의해 지원가능한 무선 접속 네트워크들에 대한 식별정보(PLMN)를 포함하는 리스트에서, 상기 패킷 서비스를 지원하는 적어도 하나 이상의 네트워크를 삭제하여, 상기 리스트를 업데이트하는 과정과, 상기 업데이트된 리스트를 참조하여 셀 재선택을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 다중 무선 접속을 수행하는 단말 장치에 있어서, 이동성 관리 엔터티(MME)로 패킷 또는 넌패킷 서비스를 요청하는 등록 메시지를 전송하고, 상기 MME로부터 상기 단말이 무선 접속한 네트워크에서 패킷 서비스가 허용되지 않음을 나타내는 등록 거절 메시지를 수신하는 송수신부와, 상기 송수신부로부터 전달된 등록 거절 메시지를 확인하고, 상기 단말에 의해 지원가능한 무선 접속 네트워크들에 대한 식별정보(PLMN)를 포함하는 리스트에서 상기 패킷 서비스를 지원하는 적어도 하나 이상의 네트워크를 삭제하여 상기 리스트를 업데이트하는 PLMN 관리부 또는 상기 단말의 가입자 식별 모듈(USIM)의 패킷 또는 넌패킷 서비스에 대한 유효성을 체크하는 USIM 관리부를 포함하는 서비스 지원 확인부와, 상기 서비스 지원 확인부의 제어에 따라 셀 재선택을 수행하는 셀 재선택부를 포함함을 특징으로 한다.

상이한 무선 통신 시스템이 공존하는 무선 통신 환경에서 단말의 서비스에 대응하여 네트워크에 대한 식별 정보인 PLMN 리스트를 업데이트하거나 또는 상기 서비스 별 단말의 USIM 지원 정보를 확인하여, 단말로 하여금 무선 접속 수행 시 불필요한 네트워크의 접속을 미연에 방지하도록 한다. 이는 단말의 요구된 서비스에 대응하여 패킷 서비스 도메인 또는 서킷 서비스 도메인에 접속 가능한지를, 네트워크의 허용 또는 단말의 USIM 유효성 확인을 통해 제한함으로써, 네트워크 접속의 효율성을 제공함에 있다.

따라서, 패킷 기반의 최적화된 네트워크 구조를 기반으로 사용자의 서비스에 대응하여 적용적으로 이종 네트워크간의 핸드오버를 지원하며, 이를 통해 사용자 서비스를 최대한 보장하는 장점을 가진다. 또한, 단말의 불필요한 무선 접속을 방지하고, 이에 따른 네트워크와의 불필요한 무선 접속 절차를 수행하지 않아도 됨에 따라 효율적인 무선 접속을 물론이거니와, 상기 단말에 대한 무선 액세스 네트워크간의 핸드오버 효율도 최대한 보장하는 장점을 가진다.

도 1은 본 발명이 적용되는 차세대 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템에서 다중 접속을 지원하는 단말의 무선 액세스 절차를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 다양한 무선 액세스 네트워크를 포함하는 무선 통신 시스템에서 단말의 요청된 서비스를 지원하는 절차를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 다양한 무선 액세스 네트워크를 포함하는 무선 통신 시스템에서 단말의 요청된 서비스를 지원하는 절차를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따라 다양한 무선 액세스 네트워크를 포함하는 무선 통신 시스템에서 단말의 요청된 서비스를 지원하는 절차를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 공중통신망(Public Land Mobile Network, PLMN) 리스트를 이용하여 다중 무선 접속을 수행하는 단말의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따른 가입자식별모듈(USIM)의 서비스 지원 여부를 확인하여 다중 액세스 접속을 수행하는 단말의 구조를 도시한 블록도이다.
도 10은 본 발명에 따른 단말의 구조를 간략하게 도시한 블록도이다.

이하, 본 명세서에서는 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 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 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서는 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 네트워크에 링크된 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.

본 발명은 차세대 무선 통신을 지원하는 액세스 네트워크와 2G/3G 무선 통신을 지원하는 액세스 네트워크가 공존하는 무선 통신 시스템에서 단말의 서비스를 고려하여 향상된 패킷 시스템(Evolved Packet System (EPS) 서비스를 지원하거나 또는 넌-패킷(Non-EPS) 서비스를 지원하는 방안을 제공하고자 한다. 여기서, 패킷 서비스를 지원하는 네트워크로 또는 넌-패킷 서비스를 지원하는 네트워크로의 셀 선택을 수행하는 구체적인 단말의 구체적인 동작을 개시하고자 한다.

이하 도 1에서는 본 발명이 적용되는 차세대 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이는 E-UMTS(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System)의 네트워크 구조를 개시한다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 또는 LTE-A(advanced) 시스템이라 불리며, 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위한 패킷 기반의 시스템이다.

도 1을 참조하면, E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; evolved-NodeB(eNB)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), AMS(Advanced MS), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 지점(station)을 말하며, BS(Base Station), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토 기지국(femto-eNB), 피코 기지국(pico-eNB), 홈기지국(Home eNB), 릴레이(relay) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 적어도 하나의 셀을 통해 단말에 서비스를 제공할 수 있다. 셀은 기지국(20)이 통신 서비스를 제공하는 지리적 영역을 의미할 수도 있고, 특정 주파수 대역을 의미할 수도 있다. 셀은 하향링크 주파수 자원과 상향링크 주파수 자원을 의미할 수 있다. 또는 셀은 하향링크 주파수 자원과 선택적인(optional) 상향링크 주파수 자원의 조합(combination)을 의미할 수 있다. 이와 관련하여, LTE 시스템의 경우, 주파수 영역에서 물리적으로 연속(continuous) 또는 비연속적인(non-continuous) 다수 개의 밴드를 묶어서 논리적으로 하나의 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 제공하여 사용자에게 높은 전송율을 제공하고 있다.

기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다. S1 인터페이스는 MME와 신호를 교환함으로써 단말(10)의 이동을 지원하기 위한 OAM(Operation and Management) 정보를 주고받는다.

EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)를 포함한다. MME는 단말(10)의 접속 정보나 단말(10)의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말(10)의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN(Packet Data Network)을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.

E-UTRAN과 EPC(30)를 통합하여 EPS(Evolved Packet System)라 불릴 수 있으며, 단말(10)이 기지국(20)에 접속하는 무선링크로부터 서비스 엔터티로 연결해주는 PDN까지의 트래픽 흐름은 모두 IP(Internet Protocol) 기반으로 동작한다.

단말과 기지국간의 무선 인터페이스를 Uu 인터페이스라 한다. 단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.

도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer, 210)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 매체접근제어(Medium Access Control: MAC) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다. 그리고 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있으며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다. 몇몇 물리 제어채널들이 있다. PDCCH(physical downlink control channel)는 단말에게 PCH(paging channel)와 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당 및 DL-SCH와 관련된 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 알려준다. PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 스케줄링 그랜트를 나를 수 있다. PCFICH(physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. PHICH(physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다. PUCCH(Physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NAK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. PUSCH(Physical uplink shared channel)은 UL-SCH(uplink shared channel)을 나른다.

MAC 계층(220)의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다. 논리채널은 제어 영역 정보의 전달을 위한 제어채널과 사용자 영역 정보의 전달을 위한 트래픽 채널로 나눌 수 있다.

RLC 계층(230)의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선 베어러(RB: Radio Bearer)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.

사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol, 240) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.

도 3의 RRC 계층(250)은 NAS/AS와 관련된 시스템 정보의 브로드캐스트, 페이징, RRC 연결관리, RB 제어, 모빌리티, UE 측정 등의 기능을 수행한다. 특히, UE와 E-UTRAN 사이의 RRC 커넥션의 설정, 관리, 해제를 위하여 임시 식별자 할당, RRC 커넥션을 위한 라디오 자원 설정을 수행한다. 즉, RB들의 구성(configuration), 재구성(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다. RB가 구성된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB), DRB(Data RB)로 구분될 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지 및 NAS 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.

또한, RRC 계층(250)은 셀간 모빌리티와 RAT(Radio Access Technology)간 모빌리티를 위한 측정, 설간 핸드오버, UE 셀 선택 및 재선택, eNB사이의 컨텍스트 전송, UE의 측정 보고를 통해 단말의 모빌리티 기능을 수행한다.

RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum, 260) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.

단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(RRC connected state)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(RRC idle state)에 있게 된다.

도 4은 본 발명이 적용되는 다양한 무선 액세스 네트워크를 포함하는 무선 통신 시스템에서 단말의 요청된 서비스를 지원하는 절차를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 단말(400)은 다중 무선 접속 기법(Multi-Radio Access Technology, 이하 'Multi-RAT 또는 다중 접속 모드'라 칭함)를 지원하는 단말이다. 상기 다중 접속 모드(Multi-RAT)를 지원하는 단말은, E-UTRAN(410)을 비롯하여 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communications)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution) Radio Access Network)/ UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)(430)에 접속하여 패킷 도메인에서 제공되는 EPS 서비스와 서킷 도메인에서 제공되는 non-EPS를 지원할 수 있는 단말로, 단말(400)은 E-UTRAN(410)에 위치한 상태로 가정한다.

단말(400)은, EPS(이하 '패킷'라 칭함)/non-EPS(이하 '넌-패킷'라 칭함)서비스 지원을 위해, 단말의 이동성을 관장하는 MME(420)에 등록 요청(Attach Request, 450) 메시지를 전송한다. 상기 등록 요청 메시지는 상기 단말(400)의 패킷/넌패킷 서비스 지원 여부에 대한 정보인 EPS/non-EPS 등록 요청 정보를 포함한다. 또한 상기 등록 요청 메시지는, 컴바인드 소속 절차(Combined Attach procedure)을 통해 수행되며, 이를 통해 단말(400)은 MME(420)에 자신의 위치 등록을 시도하게 된다.

여기서, 상기 MME(420)는 향상된 패킷 코어(Evolved Packet Core, EPC) 네트워크로, 아이들 모드 단말(UE IDLE)의 NAS 시그널링(NAS signalling), AS 보안 제어(AS Security control), 액세스 네트워크간에 모빌리티 제어를 위한 코어간의 시그널링, 트래킹 영역 리스트 관리(for UE in idle and active mode), 및 2G/3G 액세스 네트워크로의 핸드오버를 위한 SGSN 선택, 로밍 등을 관여한다. 즉, 상기 MME(420)은 무선링크와 유선링크를 제어하고, 단말(400)이 다른 통신 시스템(의 네트워크 또는 해당 시스템의 네트워크 관리하의 기지국에 액세스 하도록 제어하는 역할을 수행한다. 또한, 단말(400)의 이동성과 주파수 자원의 효율적 운용에 필요한 제어 기능을 갖고 있다.

MME(420)는 EPS 서비스 제공과 관련하여 단말(400)에 문제가 있음을 확인한 경우, EPS 서비스의 지원 불가능에 해당하는 EMM(EPS Mobility Management, EMM) 거절 이유(cause)를 포함하는 등록 거절(ATTACH REJECT, 460) 메시지를 단말(400)로 전송한다. 본 발명에서 등록 거절 메시지는 EPS 서비스에 대한 권한이 허용되지 않음을 의미하는 '#7 EPS Service not allowed'일 예로 설명한다. 이에, 단말(400)은 MME(420)로부터 전달된 상기 등록 거절 메시지를 통해 상기 단말(400)의 EPS 서비스 지원이 불가능하며, 이를 위한 MME(420)에서의 위치 등록이 실패하였음을 인지한다. 이는 단말(400) 내에 장착된 현재의 USIM을 사용해서는 EPS 서비스를 제공하기 위한 어떤 동작도 불가능함을 확인한다.

한편, 상기 단말(400)은 다중 접속 모드(Multi-RAT) 단말로, 상기 E-UTRAN(410) 이외의 다른 액세스 네트워크를 선택하여(Inter-RAT Reselection), 상기 EPS 서비스 외에 non-EPS 서비스를 지원할 수 있는 UE이다. 이에, 단말(400)은 메저먼트 절차를 통해 GERAN(orUTRAN)(430)로 셀 (재)선택을 수행한 후, 해당 네트워크를 관장하는 Mobile Switching Center(MSC)(430)로 위치 업데이트(Location Update, 480) 요청 메시지를 전송한다. MSC(430)은 위치 등록 수락(LOCATION UPATING ACCEPT, 490) 메시지를 통해 non-EPS 서비스를 위해 상기 단말(400)에 대한 위치 등록이 성공적으로 수행됨을 통보한다. 따라서, 단말(400)은 GERAN과 UTRAN 중 셀 (재)선택된 하나의 네트워크(430)에 무선 접속을 수행하고 이를 통해 non-EPS 서비스를 지원하게 된다.

한편, 상기 460 단계에서 EPS 서비스 지원이 허용되지 않은 단말(400)로 하여금 EPS 서비스 지원하기 위해서는, 단말의 전원을 오프(off)하여 E-UTRAN과의 무선 설정 절차를 새로이 시작하거나, 또는 단말에 탑재되어 있는 가입자 식별 모듈(Universal Subscriber Identity Module, USIM)을 제거해야 하는 제약이 존재한다. 이러한 제약 사항은 하기와 같다. 이는 무선 통신 시스템에서 정의한 단말의 동작으로, 단말은 하기의 동작을 필수적으로 따라야 한다.

1. Combined attach not accepted by the network; 단말이 위치 등록을 위해 LTE 네트워크로 컴바인드 소속 절차(Combined ATTACH procedure)를 수행하였으나 네트워크에 의해 거절된 경우,

2. Combined tracking area updating procedure not accepted by the network; 단말이 위치 등록 및 서킷 스위치 서비스를 위해 네트워크로 컴바인드 트래킹 영역 업데이트 절차(Combined TAU procedure)를 수행하였으나 네트워크에 의해 거절된 경우

3. Network initiated detach procedure completion by the UE; LTE 네트워크가 단말의 위치 등록을 해제하기 위해 MT Detach procedure를 수행한 경우

- 상기 1, 2, 3의 절차에서 EPS 서비스가 허용되지 않은 경우(#7 (EPS services not allowed)), 단말은 EPS 업데이트 상태를 로밍 허용되지 않은 상태로 설정하고(The UE shall set the EPS update status to EU3 ROAMING NOT ALLOWED), 전원을 오프하거나 또는 USIM이 제거될 때까지 EPS 서비스는 무효된 것으로 간주한다(The UE shall consider the USIM(Universal Subscriber Identity Module (USIM)) as invalid for EPS services until switching off or the UICC(UICC(Universal Integrated Circuit) containing the USIM is removed).

- 또는 단말은 전원을 오프하거나 또는 USIM이 제거될 때까지 E-UTRAN으로 셀 재선택을 수행할 수 없다(The UE shall not reselect E-UTRAN radio access technology until switching off or the UICC containing the USIM is removed).

상기와 같은 이유로 위치 등록 과정에서 단말이 네트워크로부터 EPS 서비스 제공에 대한 권한을 박탈당하는 경우, 단말은 전원을 오프하거나 또는 USIM을 교체하지 않는 이상 더 이상 EPS 서비스를 지원 받을 수 없을 뿐만 아니라, 단말의 지원 가능한 서비스에 따른 네트워크로 무선 접속을 원활하게 수행하지 못하게 되는 문제점이 존재한다.

따라서, 본 발명은 상기 제약을 따르되 사용자에 의해 요청된 서비스를 최대한 제공할 수 있는 단말의 셀 재선택 방법 및 네트워크 간에 단말의 셀 재선택을 위한 Inter-RAT(IRAT) Reselection을 신속하게 수행하는 방안을 제안하고자 한다. 다시 설명하면, EPS 서비스를 제공하기 위해 E-UTRAN에 위치 등록한 단말의 경우 더 이상 EPS 서비스의 제공이 불가능할 경우, 사용자가 요청한 서비스 및 그 외의 지원 가능한 서비스를 제공할 수 있는 무선 액세스 절차를 제안하고자 한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 다양한 무선 액세스 네트워크를 포함하는 무선 통신 시스템에서 단말의 요청된 서비스를 지원하는 절차를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 단말(501)은 E-UTRAN에 위치한 상태로, 4G EMM(EPS Mobility Management)(502)는 활성화 상태(ACTIVE RAT)로, 3G(503)/2G(504)는 비활성화 상태(INACTIVE) 상태로 간주된다. 여기서, 활성화 상태란 상기 단말(501)이 해당 서비스를 받기 위해 현재 네트워크로부터 무선 자원이 할당되어 있음을 즉, 해당 네트워크와 무선 접속(RAT)이 수행됨을 의미한다. 이는, 단말(501)이 E-UTRAN과 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 연결이 구성(configuration)되어 있음을 의미한다.

한편, 활성화 상태(ACTIVE RAT)인 4G EMM(502)는 EMM- DEREGISTERE_NORMAL 상태로, 아직 단말(501)의 정보가 상위 네트워크에 등록(ATTACH)되지 않은 상태를 의미한다. 즉, 상기 단말(501)의 모빌리티 지원에 대한 관련 정보가 없음을, 즉, 모빌리티와 관련된 UE 컨텍스트가 존재하지 않음을 의미한다. 여기서, 4G EMM(502)의 등록/연결 상태는 단말(501)의 PLMM 셀 선택 절차에 따른 단말의 모빌리티와 관련하여 아이들(IDLE) 또는 연결 상태(Connected)로 천이 가능하며, 이는 단말의 RRC 연결 상태와도 관련되어 있다.

4G EMM(502)은 GUTI(Global Unique Temporary Identifier) 할당, 인증(Authentication), UE 식별, 보안 모드 제어, 및 사용자 이동성 파악(사용자 등록 및 위치 파악)과 관련된 절차로 등록 절차(ATTACH), 트래킹 영역 업데이트(TAU) 절차를 지원한다. 즉, 4G EMM(502)은 단말에 의해 요청된 서비스를 지원하기 위한 PLMN 셀 선택 및 해당 서비스를 지원하는 특정 네트워크에서의 단말 등록 절차를 수행하여 해당 네트워크에서 상기 단말에 무선 접속할 수 있도록 지원한다.

510 단계에서 단말(501)은 EPS/non-EPS 서비스를 지원하기 위한 정보를 포함하는 등록 요청(ATTACH REQUEST) 메시지를, MME(506)로 전송한다. MME(506)는 상기 단말에 대한 무선 접속에 대한 인증(authentication), 상기 단말(506)에 대한 암호화키와 무결정 보호키를 이용하여 비정상적인 사용자에 대한 통신 보안 및 단말(506)의 이동성에 대한 기록 및 추적을 수행한다. 이에, MME(506)는 상기 단말(501)의 관련 정보, 일 예로, 단말의 능력 정보를 확인하여 상기 단말이 EPS와 non-EPS 서비스 지원이 가능한 단말인지를 확인하며, 이를 통해 접속 가능한 네트워크들 및 해당 네트워크에서의 상기 단말에 대한 단말 등록, 모빌리티 및 자원 설정을 위한 무선 접속 승인이 가능한지를 확인하여 상기 등록 요청에 대한 허용(허락) 여부를 결정한다.

하기의 <표 1>은 등록 요청 메시지에 포함될 수 있는 단말 관련 정보의 일 예이다.

<UE related Information >
EPS capability : Enabled
Supported RAT : E-UTRAN, UTRAN, GERAN
UE support EPS /non-EPS service

한편, 단말(501)은 각 사업자의 네트워크 식별번호(Public Land Mobile Network, PLMN)에 대한 정보를 리스트 형태로 가지고 있으며, 이때, EPS/non-EPS 서비스 지원과 관련되어 상기 리스트의 사업자의 식별정보는 PLMN 아이디로 구별된다. 이는 하기의 <표 2>와 같은 형태로 가지고 있을 수 있다.

상기 PLMN 리스트를 통해 단말(501)은 자신의 EPS/non-EPS 서비스 지원과 관련하여, 무선 접속을 수행할 해당 PLMN을 선택 및 셀 선택을 수행할 수 있다. 즉, 상기 PLMN 리스트를 이용하여 사용자에 의해 요청된 서비스를 지원하기 위한, 즉, EPS/non-EPS 서비스 지원 여부를 고려하여, 해당 네트워크로 무선 접속을 시도할 수 있다.

<PLMN List>
Plmn Id : Supported RAT
111 222 : E-UTRAN
222 333 : E-UTRAN , UTRAN
333 444 : UTRAN
444 555 : UTRAN, GERAN
555 666 : E-UTRAN, GERAN

510 단계를 통해 등록 요청 메시지를 수신한 MME(506)은, 현재 단말(501)에 의해 무선 접속되어 있는 E-UTRAN에서 EPS 서비스 지원이 불가능함을 확인하고, 이에 단계 520을 통해 등록 거절(ATTACH REJECT) 메시지를 단말(501)에 통보한다. 이는 단말(501)에 대한 EPS 서비스 지원이 허용되지 않음을 알리는 것으로, 단말(501)은 다른 네트워크로 무선 접속을 수행하여 다른 서비스를 지원받아야 함을 의미한다.

상기 단말(501)은 상기 등록 거절(ATTACH REJECT) 메시지내의 서비스 허용 거절에 대한 이유를 확인하고, 이를 참조하여 자신이 관리하고 있는 PLMN 리스트를 업데이트 한다. 본 발명에서는 거절 이유가 '#7 EPS service is not allowed'인 경우를 설명한다.

따라서, 단말(501)은 상기 #7 EPS service is not allowed를 참조하여 EPS 서비스 지원이 불가능한 네트워크 식별번호를 업데이트한다. 일 예로, 단말(501)은 <표 3>과 같이 EPS 서비스만 지원하는 '111 222: E-UTRAN'을 삭제하여 PLMN 리스트를 업데이트 하거나, 또는 <표 4>와 같이 EPS 서비스를 지원하는 '111 222 : E-UTRAN', '222 333 : E-UTRAN , UTRAN', '555 666 : E-UTRAN, GERAN'과 같이 EPS 서비스가 지원 가능한 PLMN을 모두 삭제하는 형태로 PLMN 리스트를 관리할 수 있다.

<PLMN List>
Plmn Id : Supported RAT
222 333 : E-UTRAN , UTRAN
333 444 : UTRAN
444 555 : UTRAN, GERAN
555 666 : E-UTRAN, GERAN

<PLMN List>
Plmn Id : Supported RAT
333 444 : UTRAN
444 555 : UTRAN, GERAN

즉, 상기 단말(501)은 상기 EPS 서비스 지원이 불가능한 PLMN 아이디를 삭제하여, PLMN 리스트를 업데이트한다. 상기 업데이트된 PLMN 리스트내의 PLMN들에 대해서만 셀 재선택을 수행하도록 상기 셀 재선택을 위한 PLMN 리스트의 범위를 조정하는 형태로 업데이트를 한다(560). 이를 통해 단말(501)에서 셀 재선택시, 불필요한 후보 셀들에 대한 네트워크의 접속 시도를 사전에 방지한다.

한편, 네트워크에서의 단말의 셀 재선택에 따른 RAT 핸드오버 절차는, 4G EMM(502)는 532 단계를 통해 4G-RRC 계층(506)으로 PLMN 리스트의 삭제를 요청하여 단말(501)의 EPS 서비스 지원 불가능에 따른 E-UTRAN으로 셀 재선택을 방지하도록 제어한다. 그리고 534 단계를 통해 단말의 서비스 복귀(recovery)를 위한 초기 PLMN 선택 절차를 요청한다. 이에 PLMN 선택 절차시, EPS 서비스 지원 허용되지 않은 4G-RRC 계층(506)로의 PLMN 선택 요청이 존재하지 않도록 제어하며(536 단계), Non-EPS 서비스를 지원하는 오직 3G RRC(508) 또는 2G RR(509)로의 PLMN 선택 요청이 존재하도록 절차가 PLMN 선택 절차를 제어한다(538 단계).

530 단계를 통해 PLMN 리스트를 업데이트한 단말(501)은 Non-EPS 서비스를 지원하기 위한 PLMN 즉, 서비스 지원 가능한 네트워크의 셀들을 확인한다. 일 예로 <표 3>의 업데이트된 PLMN 리스트에서 채널 상태가 상대적으로 좋은 'PLMN ID: 555 666'을 Non-EPS 서비스를 지원하기 위한 네트워크로 선택할 수 있다. 이때, 단말(501)은 'PLMN ID: 555 666'의 E-UTRAN는 서비스 불가능(INVALID)하며, GERAN은 서비스 가능한 (VALID) 상태로 판단한다.

560 단계에서 단말(501)은 자신이 위치한 E-UTRAN(502)에서 GERAN(504)으로 셀 재선택을 수행하고, GERAN(504)으로부터 무선 자원을 할당 받는다. 이에 Non-EPS 서비스를 지원하기 위한 무선 접속이 완료된 2G(504)는 활성화 상태(ACTIVE)로, 4G EMM (502)/3G(503)는 비활성화 상태(INACTIVE RAT)로 천이된다. 570 단계에서 단말(501)은 GERAN(504)로 위치 업데이트(Location Update Request) 요청 메시지를 전송하여, Non-EPS 서비스를 지원하기 위한 서비스 지원 승인을 요청한다.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명은 다중 무선 접속 모드(Multi-RAT)를 지원하는 단말로 하여금, 현재 위치한 RAT에서 사용자 요청 서비스를 제공할 수 없을 때, 서비스 허용 거절된 네트워크에 대한 PLMN 리스트 업데이트를 수행하여, 셀 재선택시 불필요한 PLMN 네트워크로 무선 접속하는 것을 사전에 방지한다. 즉, 단말내의 셀 재선택시 참고가 되는 PLMN 리스트에서 PLMN 아이디를 삭제하고, 네트워크간에 초기 PLMN 선택 절차 수행시, 동등하게(Equivalent) PLMN 리스트 업데이트(534)를 수행하여, 서비스가 지원되지 않는 네트워크로의 Inter-RAT 변경(Change) 절차를 수행하지 않도록 미연에 방지한다.

본 발명의 다른 예로 하기에서는, 네트워크에 의해 단말의 EPS 서비스 지원이 허용되지 않는 경우, 단말이 장착되어 있는 USIM을 EPS 서비스에 유효하지 않은 'Invalid USIM'로 업데이트하여 관리하는 방안을 설명하고자 한다. 이는 550 단계, 552단계, 554단계, 556 단계를 통해 설명하고자 한다.

520 단계에서 4G EMM(502)은, 단말의 USIM이 EPS 서비스 지원이 불가능함을 확인하고, 이를 등록 거절(ATTACH REJECT) 메시지를 포함하여 단말(501)에 통보할 수 있다. 단말(501)은 상기 등록 거절(ATTACH REJECT) 메시지내의 EMM의 이유를 확인하여(표 5 참조), EPS 서비스의 지원이 허용되지 않음을 확인한다. 또한, 단말(501)은 자신의 USIM에 대한 정보를 업데이트 한다.

다시 설명하면, 4G-EMM(502)는 단말(501)의 USIM 유효성이 오직 CS 도메인 서비스만 가능한 USIM으로 업데이트한다(552). 따라서, 단말의 PLMN 선택 절차 및 네트워크 간에 RRC 절차가, 불필요한 네트워크로 발생하지 않도록 PLMN 엔터티(505)로 하여금 PLMN 서치를 수행하기 전에 USIM 유효성을 확인하도록 제어한다(554). 상기 USIM 유효성 확인을 통해, E-UTRAN은 네트워크에서의 RAT 핸드오버 절차 시, 적합하지 않는 셀로 간주된다(USIM_VALID_FOR_CS_ONLY means E-UTRAN is considered as not available RAT Check). 이하 단말(501) 및 네트워크(502), PLMN(505)에서 업데이트된 USIM 정보는 <표 6>과 같다.

Update
UsimValidity
to USIM_VALID_FOR_CS_ONLY

Update UsimValidity according to received emm cause
1) USIM_VALID_FOR_PS_ONLY
=> #2 IMSI unknown in HSS
2) USIM_VALID_FOR_CS_ONLY
=> #7 EPS service not allowed
3) USIM_INVALID_FOR_CS_AND_PS
=> #3 Illegal UE
#6 Illegal ME
#8 EPS services and non-EPS services not allowed
4) USIM_VALID_FOR_CS_AND_PS
=> other causes

상기 설명한 바와 같이, 단말(501)은 서비스 도메인 별 USIM 유효성(Validity) 여부를 업데이트 및 유지하며, PLMN 선택 시 상기 USIM 유효성을 참조하여 PLMN 탐색의 범위 즉, PLMN 선택 대상이 될 무선 접속 네트워크들을 미리 결정하도록 한다. 따라서, 불필요한 PLMN이 반영된 셀 탐색을 미연에 방지하여 네트워크간에 Inter-RAT의 효율성을 높인다.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 다양한 무선 액세스 네트워크를 포함하는 무선 통신 시스템에서 단말의 요청된 서비스를 지원하는 절차를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 610 단계에서 단말(601)은 MME(606)에 EPS/non-EPS 서비스를 지원하기 위해 등록 요청(ATTACH REQUEST)을 수행하고, 620 단계를 통해 MME(606)에 의해 상기 등록 요청이 거절됨을 확인한다.

630 단계에서 상기 단말(601)은 등록 요청 거절 메시지를 통해 현재 무선 접속된 E-UTRAN에서는 EPS 서비스가 지원 불가능함을 확인하고, 이에 자신이 관리하고 있는 PLMN 리스트 업데이트 수행한다. 즉, EPS 서비스 지원하는 PLMN들의 아이디를 확인하고, 해당 PLMN들을 선별적으로 PLMN 리스트에서 삭제하여, 추후 단말의 셀 재선택에서 미리 배제함으로써, 상기 초기 PLMN 선택을 위한 후보 네트워크들의 범위를 조정한다. 이를 통해 업데이트된 PLMN 리스트내의 PLMN에 대해서만 신속하게 셀 재선택을 수행하도록 한다.

또한, 상기 PLMN 리스트 업데이트를 통해 E-UTRAN과 GERAN/UTRAN간에 Inter-RAT 절차의 요청/ 서치 결과에 대한 불필요한 시그널링을 방지하여, Inter-RAT 변경의 신속성 및 효율성을 제공한다(632, 634, 636, 638).

한편, 660 단계에서 단말은 EPS 서비스의 지원 실패로, 셀 재선택을 결정하였으나, Non-EPS 서비스를 지원하는 GERAN 및 UTRAN에 대한 매저먼트 결과, 셀 재선택을 위한 적합한 셀을 검색하지 못함에 따라 셀 재선택을 수행하지 않는 것을 결정한다. 이에, 최종적으로 네트워크간에 Inter-RAT 핸드오버 절차를 수행하지 않는 것으로 결정한다.

본 발명의 다른 예로, 단말(601)은 620 단계에서 MME(606)으로부터 USIM 유효성(Validity) 여부 확인한 결과, 상기 단말의 USIM이 EPS 서비스에 유효하지 않은 'Invalid USIM'을 통보 받은 경우, 652 단계를 통해 자신의 USIM에 대한 정보를 업데이트 한다.

따라서, PLMN 선택 절차시 네트워크간에 시그널링 및 단말(501)과의 시그널링은 상기 USIM 업데이트를 통해 USIM 유효성이 있는 네트워크, 즉, 오직 CS 도메인 서비스만 가능한 네트워크간에 시그널링이 존재하도록 한다. 그럼에도 불구하고 상기 유효성 값을 참조하여 PLMN 탐색 및 Inter-RAT 핸드오버 절차를 수행하였으나, Non-EPS 서비스를 지원하는 적합한 GERAN/UTRAN을 확인하지 못하여, 단말은 셀 선택 절차를 아예 수행하지 않도록 제어한다(660).

도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따라 다양한 무선 액세스 네트워크를 포함하는 무선 통신 시스템에서 단말의 요청된 서비스를 지원하는 절차를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 730 단계에서 상기 단말(701)은 등록 요청 거절 메시지를 통해 현재 무선 접속된 E-UTRAN에서는 EPS 서비스가 지원 불가능함을 하고, 이에 자신이 관리하고 있는 PLMN 리스트 업데이트 수행한다. 즉, EPS 서비스 지원하는 PLMN들을 확인하고, 해당 PLMN들을 선별적으로 PLMN 리스트에서 삭제하여, 추후 단말의 셀 재선택을 위한 PLMN 선택 범위를 조정한다. E-UTRAN과 GERAN/UTRAN간에 Inter-RAT 절차의 요청/ 서치 결과에 대한 불필요한 시그널링을 방지한 상태이다. 그럼에도 불구하고, 단말(701)은 사용자의 필요에 따라 EPS 서비스를 지원하기 위하여, 긴급 등록 절차(Emergency Attach procedure)를 통해 EPS 긴급 서비스를 지원하도록 결정한다(760).

일 예로, 하기의 <표 7>과 같이, PLMN 리스트 갱신을 통해 해당 E-UTRAN이 EPS 서비스 지원이 허용되지 않음을 확인하였으나, 긴급 등록 절차를 통해 사용자의 요구를 최대한 지원하고자 한다.

Found PLMN ID : 111 222
Supported RAT :
E-UTRAN(INVALID)

이에, 단말(701)은 E-UTRAN에 위치한 상태이며, 4G EMM(EPS Mobility Management)(502)의 등록/연결 상태는 활성화 상태(ACTIVE RAT)로, 3G(503)/2G(504)는 비활성화 상태(INACTIVE) 상태로 유지되며, 단말(701)은 EPS 긴급 서비스를 지원하기 위한 정보를 포함하는 등록 요청(ATTACH REQUEST) 메시지를, MME(706)로 전송한다.

본 발명은 단말이 비록 EPS 서비스의 지원이 불가능한 네트워크에 무선 접속한 상태이나, 패킷 서비스에 대하여 긴급 서비스 동작이 요구되는 경우, 현재 위치한 E-UTRAN을 통해 MME(706)에 무선 접속을 요청하는 방안을 제공한다.

이를 통해, 단말로 하여금 긴급 EPS 서비스가 요구되는 경우, 불필요한 PLMN 셀 탐색 없이 무선 접속되어 있는 현재의 무선 접속되어 있는 네트워크를 통해 긴급 서비스를 수행하는 장점을 제공한다.

도 8은 본 발명에 따른 PLMN 리스트의 업데이트를 통해 다중 무선 접속을 수행하는 단말의 동작을 도시한 흐름도이다. 한편, 도 9는 본 발명에 따른 가입자식별모듈의 서비스 지원 여부를 확인하여 다중 액세스 접속을 수행하는 단말의 구조를 도시한 블록도이다.

도 8 및 도 9에서, 단말은 GSM, UMTS, LTE 시스템에 무선 접속을 수행할 수 있는 단말이며, 상기 LTE 시스템에 무선 접속하여 EPS 서비스를 지원하거나 또는 GSM/ UMTS에 무선 접속하여 Non-EPS 서비스를 지원할 수 있다. 상기 LTE 시스템 및 GSM/ UMTS 시스템의 무선 접속을 지원하는 상기 단말은 LTE 시스템의 무선 접속을 관리하는 MME로 등록 절차를 시작한다.

도 8을 참조하면, 단말은 MME로 등록 요청(ATTACH REQUEST) 메시지를 전송한다. 이는 MME로부터 자신에 대한 가입 정보를 확인 받아, 현재 자신이 위치한 E-UTRAN의 서비스 영역에서 EPS 서비스를 지원할 수 있는지에 대한 허용을 확인 받기 위함이다(S810, S910).

단말은 MME로부터 상기 등록 요청에 대한 응답 메시지를 수신한다(S820, S920), 이때, 상기 응답 메시지가 등록 거절임을 확인한 단말은, 상기 등록 거절 메시지 내에 거절 이유가 '#7 EPS service is not allowed'인지를 확인한다. 이는 EPS 서비스를 지원하는 네트워크에서 일시적으로 수많은 단말이 등록 요청을 관리가 불가능하여 발생할 수도 있고, 또는 상기 단말의 가입 정보를 확인한 결과, EPS 서비스가 불가능한 단말로 판단되는 경우 발생할 수도 있다.

단말은 상기 응답 거절 메시지의 EPS 서비스의 지원이 불가능함을 나타내는 등록 거절 이유를 참조하여, EPS/non-EPS 서비스 지원과 관련하여 관리하고 있는 PLMN 리스트를 확인하고, 상기 PLMN 리스트에서 서비스가 불가한 EPS 서비스를 지원하는 해당 PLMN를 선별적으로 삭제한다. 이때, 단말은 수신된 응답 거절 메시지내의 거절 이유를 고려하여 특정 서비스의 지원이 불가능하다고 판단된 PLMN 아이디를 상기 리스트에서 선별적으로 삭제하여, 상기 PLMN 리스트를 업데이트한다(S830).

단말은 업데이트된 PLMN 리스트를 기반으로 셀 재선택을 수행한다(S840). 이때, 상기 PLMN 리스트에는 특정 서비스의 지원이 불가능한 PLMN들이 이미 삭제된 상태로, 이에 단말은 특정 서비스가 지원되지 않는 네트워크로의 무선 접속을 수행하지 않는다. 이는 Inter-RAT 핸드오버 지원시, 네트워크간에 서비스가 지원되지 않는 시스템의 네트워크로 불필요한 핸드오버 절차가 발생되지 않는다. 따라서, 본 발명은, 단말의 셀 재선택을 위한 시그널링 효율은 물론이거니와 네트워크간의 핸드오버 절차의 효율도 제공하는 장점을 가진다.

또한, EPS 서비스가 지원되지 않음을 확인한 단말은 Non-EPS 서비스를 지원하는 GSM 또는 UMTS 시스템 중 채널 상태가 좋은 네트워크로 셀 선택하여 무선 접속을 수행한다. 그리고, 무선 접속이 완료된 상기 선택된 셀에서 Non-EPS 서비스를 지원한다. 본 발명에 따라 상기 '#7 EPS service not allowed'를 포함하는 등록 거절을 수신한 단말은, 전원 차단한 후 전원이 공급되거나, 또는 USIM 제거 후에 동일 USIM/ 다른 USIM을 사용하여 EPS 서비스를 위한 위치 등록을 새로이 시도할 수도 있다.

한편, 단말은 자신의 EPS 서비스와 관련된 능력 정보(EPS capability)를 지원 가능(Enabled)에서 지원 불가능(disable)로 간주하여, E-UTRAN로의 셀 선택을 사전에 방지할 수도 있다. 이는 <표 8>와 같이 UE 관련 정보를 업데이트 할 수도 있다.

<UE related Information>
EPS capability ; Enabled → disabled
Supported RAT : E- UTRAN, UTRAN, GERAN → UTRAN, GERAN
UE support EPS/non-EPS service → UE support non-EPS service only

다시 한번 설명하면, E-UTRAN에서 고속 패킷 서비스 지원이 불가능하다고 네트워크로부터 등록 거절을 수신한 단말은 GSM 또는 UMTS 중 채널 상태가 좋은 네트워크로 무선 접속을 수행하고, 무선 접속이 완료된 후, 해당 서킷 네트워크에서 음성 통화 서비스를 수행할 수 있다(도 5 참조). 또한 본 발명에 따라 E-UTRAN에서 고속 패킷 서비스 지원이 불가능하다고 네트워크로부터 등록 거절을 수신한 단말은 GSM 또는 UMTS 중 채널 상태가 좋은 네트워크를 확인하지 못한 경우, 어느 시스템으로도 무선 접속을 수행하지 않고, 전원을 오프하거나 또는 USIM을 교체하여 새로이 무선 접속을 수행할 수도 있다(도 6 참조). 또한 본 발명에 따라 E-UTRAN에서 고속 패킷 서비스 지원이 불가능하다고 네트워크로부터 등록 거절을 수신한 단말은 거절된 E-UTRAN에서 긴급 EPS 서비스 등록을 요청하여 무선 접속을 수행할 수도 있다(도 7 참조).

한편, 도 9를 참조하면, 단말은 MME로 등록 요청을 수행하고, MME로부터 자신의 USIM에 대한 서비스 유효성 정보를 포함하는 등록 거절 메시지를 수신한다(S920). 이에 수신된 USIM 유효성 정보를 기초로 유효성을 만족하는 서비스 도메인들에 대한 정보를 업데이트한다. 일 예로, 단말은 자신의 USIM 유효성이 CS 도메인만 가능함을 업데이트 한다(S930). 상기 확인된 유효성 정보를 고려하여 셀 재선택을 수행한다(S940). 선택한 셀에 무선 접속을 수행하여, 지원되는 서비스를 수신한다(S940).

본 발명에 따라 상기 단말은 노멀(normal)모드에서 유효성이 없는 USIM으로 EPS 서비스를 지원 불가능하나, 긴급(Emergency)모드에서 EPS 서비스를 지원하도록 한다. 따라서, 단말은 도 7에 도시된 바와 같은 같은 형태로 셀 선택을 수행할 수 도 있다.

도 10은 본 발명에 따른 단말의 구조를 간략하게 도시한 블록도이다.

도 10을 참조하면, 단말(1000)은 송수신부(1100)과, 서비스 지원 확인부(1200)와, 셀 (재)선택부(1300)로 구성될 수 있다.

상기 송수신부(1100)은, 단말의 위치 또는 등록 요청/응답(거절) 메시지를 송수신하여 서비스 지원 확인부(1200)으로 전달한다.

상기 서비스 지원 확인부(1200)은 특정 서비스를 지원하는 네트워크들의 식별 정보들을 관리하는 PLMN 관리부(1210)와, 단말의 서비스 별 USIM 유효성을 관리하는 USIM 관리부(1250)와, 단말 관련 및 능력 정보를 관리하는 UE 정보 관리부(1270)을 포함한다. 상기 PLMN 관리부(1210)와, USIM 관리부(1250)와, UE 정보 관리부(1270)는 각각 구별된 물리적 엔터티로 구성될 수도 있고, 하나의 엔터티로 구성되어 소프트웨어적으로 객체 구조를 가지고 구별되어 구성될 수도 있다.

상기 서비스 지원 확인부(1200)는 상기 수신된 응답(거절) 메시지내의 거절 이유 및 거절 이유에 근거한 EPS 서비스 지원 여부를 확인하여 단말의 셀 선택을 제어한다.

일 예로, 상기 서비스 지원 확인부(1200)의 PLMN 관리부(1210)는 거절 이유가 '#7 EPS service is not allowed'임을 확인하고, E-UTRAN을 포함하는 PLMN 아이디를 PLMN 리스트에서 선별적으로 삭제하도록 제어한다. 상기 PLMN 관리부(1210)는 표 3 또는 표 4와 같은 형태로 PLMN 리스트를 업데이트할 수 있다. 따라서, EPS 서비스를 지원하는 E-UTRAN으로 Inter-RAT 재선택을 방지하기 위하여, 유지하고 있는 Equivalent PLMN 리스트를 모두 삭제하거나 또는 부분적으로 삭제할 수 있다. 또한, 상기 Equivalent PLMN 리스트내의 PLMN들은 PLMN (재)선택시 현재 선택된 PLMN과 동일한 우선 순위를 가졌다고 간주되는 PLMN 들의 리스트이다. 따라서, 상기 Equivalent PLMN 리스트에 존재하지 않는다는 것은 현재 선택된 PLMN 및 그에 준하는 PLMN간의 셀 (재)선택이 불가능함을 의미하며, 이에 E-UTRAN 내의 셀 (재)선택 및 IRAT (재)선택을 미리 방지할 수 있다.

한편, USIM 관리부(1024)는 상기 거절 메시지의 거절 이유를 참조하여 서비스 도메인 별 USIM 유효성을 체크한다. 일 예로, USIM_VALID_FOR_CS_ONLY로, #7 EPS service not allowed을 확인하여, Invalidated된 USIM은 EPS 서비스만 불가능하며 non-EPS 서비스는 가능함을 확인한다. 따라서, PLMN selection을 수행할 때, 무효한 RAT인 E-UTRAN을 제외하고, 유효한 UTRAN/GERAN으로 셀 재선택을 수행하도록 한다. 즉, USIM 관리부(1024)를 통해 각 서비스 도메인 별로 USIM의 유효성(Validity) 여부를 유지/갱신하며, 셀 재선택부(1300)으로 하여금 PLMN Selection을 수행하는 과정에서 E-UTRAN에 존재하는 PLMN의 선택을 사전에 방지하고, 서비스가 지원되는 유효한 IRAT으로 재선택을 수행하도록 한다.

또한, 상기 PLMN 리스트 관리부(1210) 및 USIM 유효성 관리부(1250)는 각 엔터티에서 업데이트된 서비스 정보를 UE 정보 관리부(1270)로 전달한다. 이에 UE 정보 관리부(1270)는 상기 단말과 상위 네트워크간에 무선 접속을 위한 정보 교환시, 상기 업데이트된 서비스 지원 정보를, 업데이트된 단말의 능력 정보로 사용하도록 한다. 따라서, PLMN 리스트를 참조하여 EPS 서비스의 지원 여부를 업데이트하거나, USIM 유효성 정보를 기반으로 EPS 서비스의 지원 여부를 업데이트할 수 있다.

이에, 셀 재선택부(1300)은 상기 PLMN 리스트 관리부(1210)의 업데이트된 PLMN 리스트를 참조하거나, 상기 USIM 유효성 관리부(1250)의 업데이트된 서비스 도메인 별 USIM 정보를 확인하거나, 또는 상기 UE 정보 관리부(1270)의 단말의 서비스 지원 정보를 참고하여, 서비스 가능한 네트워크로 무선 접속을 수행한다. 이에 불필요한 네트워크로의 셀 재선택을 방지하도록 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

무선 통신 시스템에서 단말의 다중 무선 접속을 수행하는 방법에 있어서,
패킷 또는 넌패킷 서비스를 요청하는 등록 메시지를 이동성 관리 엔터티(MME)로 전송하는 과정과,
상기 MME로부터 상기 단말이 무선 접속한 네트워크에서 패킷 서비스가 허용되지 않음을 나타내는 등록 거절 메시지를 수신하는 과정과,
상기 단말에 의해 지원가능한 무선 접속 네트워크들에 대한 식별정보(PLMN)를 포함하는 리스트에서, 상기 패킷 서비스를 지원하는 적어도 하나 이상의 네트워크를 삭제하여, 상기 리스트를 업데이트하는 과정과,
상기 업데이트된 리스트를 참조하여 셀 재선택을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 다중 무선 접속을 수행하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 리스트를 업데이트하는 과정은,
상기 리스트에서, 상기 패킷 서비스를 지원하는 제1네트워크를 포함하는 PLMN 아이디를 삭제하거나, 상기 제1네트워크와 넌패킷 서비스를 지원하는 제2네트워크를 포함하는 PLMN 아이디를 선택적으로 삭제하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 다중 무선 접속을 수행하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 셀 재선택을 수행하는 과정은,
상기 업데이트된 리스트에 따라 상기 패킷 서비스를 지원하는 제1네트워크로 셀 재선택 절차를 위한 요청 메시지를 전송하지 않는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 다중 무선 접속을 수행하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 셀 재선택을 수행하는 과정은,
상기 업데이트된 리스트에 따라 상기 넌패킷 서비스를 지원하는 제2네트워크로 무선 접속을 수행하여 넌패킷 서비스를 지원하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 다중 무선 접속을 수행하는 방법.
제 4항에 있어서, 상기 셀 재선택을 수행하는 과정은,
상기 넌패킷 서비스를 지원하는 적어도 하나 이상의 제2네트워크에 대하여 메저먼트 수행하고, 상기 메저먼트의 결과로 셀 재선택을 위한 적합한 셀이 없음을 확인하여, 상기 제2네트워크로 무선 접속을 수행하지 않는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 다중 무선 접속을 수행하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 셀 재선택을 수행하는 과정은,
상기 패킷 서비스를 지원하기 위하여 긴급(emergency)서비스 절차를 통해 상기 제1네트워크로 무선 접속을 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 다중 무선 접속을 수행하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 셀 재선택을 수행하는 과정은,
상기 단말의 가입자 식별 모듈(USIM)의 패킷 또는 넌패킷 서비스에 대한 유효성을 체크하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 다중 무선 접속을 수행하는 방법.
제 7항에 있어서, 상기 셀 재선택을 수행하는 과정은,
상기 유효성을 체크한 결과, 상기 패킷 서비스에 대하여 USIM이 무효함을 확인하면, 상기 넌패킷 서비스를 지원하는 제2네트워크로 무선 접속을 수행하여 넌패킷 서비스를 지원하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 다중 무선 접속을 수행하는 방법.
무선 통신 시스템에서 다중 무선 접속을 수행하는 단말 장치에 있어서,
이동성 관리 엔터티(MME)로 패킷 또는 넌패킷 서비스를 요청하는 등록 메시지를 전송하고, 상기 MME로부터 상기 단말이 무선 접속한 네트워크에서 패킷 서비스가 허용되지 않음을 나타내는 등록 거절 메시지를 수신하는 송수신부와,
상기 송수신부로부터 전달된 등록 거절 메시지를 확인하고, 상기 단말에 의해 지원가능한 무선 접속 네트워크들에 대한 식별정보(PLMN)를 포함하는 리스트에서 상기 패킷 서비스를 지원하는 적어도 하나 이상의 네트워크를 삭제하여 상기 리스트를 업데이트하는 PLMN 관리부 또는 상기 단말의 가입자 식별 모듈(USIM)의 패킷 또는 넌패킷 서비스에 대한 유효성을 체크하는 USIM 관리부를 포함하는 서비스 지원 확인부와,
상기 서비스 지원 확인부의 제어에 따라 셀 재선택을 수행하는 셀 재선택부를 포함함을 특징으로 하는 다중 무선 접속을 수행하는 단말 장치.
제 9항에 있어서, 상기 PLMN 관리부는,
상기 패킷 서비스를 지원하는 제1네트워크를 포함하는 적어도 하나 이상의 PLMN 아이디를 삭제하거나, 상기 제1네트워크와 넌패킷 서비스를 지원하는 제2네트워크를 포함하는 적어도 하나 이상의 PLMN 아이디를 상기 리스트에서 선택적으로 삭제하여 상기 리스트를 업데이트함을 특징으로 하는 다중 무선 접속을 수행하는 단말 장치.
제 9항에 있어서, 상기 서비스 지원 확인부는,
상기 업데이트된 리스트를 참조하여 상기 패킷 서비스를 지원하는 제1네트워크로 셀 재선택 절차를 위한 요청 메시지를 전송하지 않도록 상기 셀 재선택부를 제어함을 특징으로 하는 다중 무선 접속을 수행하는 단말 장치.
제 9항에 있어서, 상기 서비스 지원 확인부는,
상기 업데이트된 리스트를 참조하여 상기 넌패킷 서비스를 지원하는 제2네트워크로 무선 접속을 수행하도록 상기 셀 재선택부를 제어함을 특징으로 하는 다중 무선 접속을 수행하는 단말 장치.
제 12항에 있어서, 상기 서비스 지원 확인부는,
상기 넌패킷 서비스를 지원하는 제2네트워크에 대하여 메저먼트 수행하고, 상기 메저먼트의 결과로 셀 재선택을 위한 적합한 셀이 없음을 확인하여, 상기 제2네트워크로 무선 접속을 수행하지 않도록 상기 셀 재선택부를 제어함을 특징으로 하는 다중 무선 접속을 수행하는 단말 장치.
제 12항에 있어서, 상기 서비스 지원 확인부는,
상기 패킷 서비스를 지원하기 위하여 긴급(emergency)서비스 절차를 통해 상기 제1네트워크로 무선 접속을 수행하도록 상기 셀 재선택부를 제어함을 특징으로 하는 다중 무선 접속을 수행하는 단말 장치.
제 9항에 있어서, 상기 서비스 지원 확인부는,
상기 유효성을 체크한 결과, 상기 패킷 서비스에 대하여 USIM이 무효함을 확인하여 상기 넌패킷 서비스를 지원하는 제2네트워크로 무선 접속을 수행하도록 상기 셀 재선택부를 제어함을 특징으로 하는 다중 무선 접속을 수행하는 단말 장치.