KR20150002333A - 무선 통신시스템의 반송파 집적 서비스 제공 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신시스템의 반송파 집적 서비스 제공 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

반송파 집적 기술을 사용하는 무선 통신시스템에서 무선 자원의 낭비 및 단말의 배터리 소모를 줄일 수 있는 반송파 집적 서비스 제공 장치 및 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 주반송파 및 적어도 하나의 부반송파를 사용하여 반송파 집적 서비스를 제공하는 무선 통신시스템의 기지국 장치는: 사용자 단말이 사용하는 서비스의 특성을 검출하는 검출기; 및 상기 검출된 서비스 특성에 기초하여 상기 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

무선 통신시스템의 반송파 집적 서비스 제공 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING CARRIER AGGREGATION SERVICE IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신시스템에 관한 것으로, 특히 반송파 집적(carrier aggregation, CA) 기술에 관한 것이다.
최근에 무선 통신 기술은 다양한 요구를 만족시키는 형태로 발전하고 있다. 4세대 이동통신 시스템으로 각광받고 있는 롱텀에볼루션(long term evolution, LTE) 시스템에서는 폭증하는 트래픽 수요를 충족시키기 위한 기술로 반송파 집적 기술이 도입된 바 있다. 반송파 집적 기술은 단말과 기지국 사이에서 하나의 반송파만을 사용하던 기존의 통신 방식 대신에, 복수의 반송파를 사용하여 데이터를 송수신함으로써 전송 속도(또는 대역폭)를 확장시키는 기술이다. 예를 들어, LTE 시스템에서는 반송파 집적 기술을 위한 주반송파(primary carrier) 및 부반송파(또는 부차반송파)(secondary carrier)로서 각각 PCELL(Primary Cell) 및 SCELL(Secondary Cell)이 명명되고 있다.
반송파 집적 기술을 사용하는 LTE 시스템에서 호 접속 및 기지국과 단말 사이의 시그널링은 PCELL을 통해 이루어지며, 데이터의 송수신은 PCELL 및 SCELL을 통해 동시에 수행된다. 이러한 반송파 집적 서비스가 제공되도록 하기 위해서는 SCELL을 설정하는 방식이 요구된다. 예를 들어, SCELL 은 호 접속 상태에서 설정되고 그 설정이 호 해제시까지 유지될 수 있다. 다른 예로, SCELL은 단말로부터 보고되는 무선 신호가 특정 세기 이상인 경우 설정되고 특정 세기보다 작은 경우에 해제될 수 있다. 이와 같이 SCELL이 설정되게 되면 그에 따라 무선 자원이 낭비되고, 단말의 배터리가 소모된다. 이에 따라 무선 자원의 낭비 및 단말의 배터리 소모를 줄일 수 있는 새로운 부반송파의 설정 방식이 요구된다.
따라서 본 발명의 실시예들은 반송파 집적 기술을 사용하는 무선 통신시스템에서 무선 자원의 낭비 및 단말의 배터리 소모를 줄일 수 있는 반송파 집적 서비스 제공 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예들은 반송파 집적 기술을 사용하는 단말이 제공받는 서비스의 특성을 고려하여 부반송파를 설정하고 해제하는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예들은 반송파 집적 기술을 사용하는 단말이 제공받는 서비스의 종류를 고려하여 반송파 집적 서비스 제공을 위한 부반송파를 설정하고 해제하는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예들은 반송파 집적 기술을 사용하는 단말이 사용하는 트래픽의 사용량을 고려하여 부반송파를 설정하고 해제하는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 주반송파 및 적어도 하나의 부반송파를 사용하여 반송파 집적 서비스를 제공하는 무선 통신시스템의 기지국 장치는: 사용자 단말이 사용하는 서비스의 특성을 검출하는 검출기; 및 상기 검출된 서비스 특성에 기초하여 상기 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나의 주반송파 및 적어도 하나의 부반송파를 사용하여 반송파 집적 서비스를 제공하는 무선 통신시스템의 단말 장치는: 반송파 집적 서비스의 제공을 지시하는 지시 메시지를 수신하는 수신기; 및 상기 수신된 지시 메시지에 기초하여 상기 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 지시 메시지는, 상기 단말이 사용하는 서비스의 특성에 기초하여 상기 반송파 집적 서비스의 제공 여부를 지시하는 정보를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나의 주반송파 및 적어도 하나의 부반송파를 사용하여 반송파 집적 서비스를 제공하는 무선 통신시스템의 기지국의 동작 방법은: 사용자 단말이 사용하는 서비스의 특성을 검출하는 과정; 및 상기 검출된 서비스 특성에 기초하여 상기 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 과정을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나의 주반송파 및 적어도 하나의 부반송파를 사용하여 반송파 집적 서비스를 제공하는 무선 통신시스템의 단말의 동작 방법은: 반송파 집적 서비스의 제공을 지시하는 지시 메시지를 수신하는 과정; 및 상기 수신된 지시 메시지에 기초하여 상기 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 과정을 포함하고, 상기 지시 메시지는, 상기 단말이 사용하는 서비스의 특성에 기초하여 상기 반송파 집적 서비스의 제공 여부를 지시하는 정보를 포함한다.
이와 같이 본 발명의 실시예들은 반송파 집적 기술을 사용하는 무선 통신시스템에서 반송파 집적 서비스의 제공을 위해 부반송파를 항상 설정하는 대신에, 단말이 제공받는 서비스의 특성을 고려하여 부반송파의 설정/해제 동작을 제어함으로써 불필요한 무선 자원의 낭비 및 단말의 배터리 소모를 줄일 수 있다.
본 개시 및 그의 효과에 대한 보다 완벽한 이해를 위해, 첨부되는 도면들을 참조하여 하기의 설명들이 이루어질 것이고, 여기서 동일한 참조 부호들은 동일한 부분들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예들이 적용되는 무선 통신시스템의 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 구성요소들 사이의 제어평면 프로토콜 스택을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 사용자 단말과 기지국 사이에서 반송파 집적 서비스가 제공되는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 장치에 의한 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작의 구체적인 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작의 구체적인 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치에 의한 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 단말 장치의 블록 구성을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 기지국 장치의 블록 구성을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작에 대한 개략적인 처리 흐름의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작에 대한 구체적인 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 SCELL 설정 동작의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 SCELL 설정 동작의 구체적인 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 SCELL 해제 동작의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 SCELL 해제 동작의 구체적인 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 SCELL 설정 동작의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위해 설정된 SCELL을 변경하는 동작의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 SCELL 설정 및 변경 동작의 구체적인 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
이 특허문서에서 본 개시의 원리들을 기술하기 위해 사용되어지는, 하기에서 논의되는 도 1 내지 도 18과 다양한 실시예들은 단지 예시를 보여주기 위한 것이지, 개시의 범위를 제한하는 어떠한 것으로도 해석되어져서는 아니될 것이다. 당해 분야에서 숙련된 자는 본 개시의 원리들이 적절하게 배열된 무선 통신 시스템에서 구현되어질 수 있다는 사실을 이해할 것이다.
하기에서 설명될 본 발명의 실시예들은 반송파 집적 기술을 사용하는 무선 통신시스템에서 무선 자원의 낭비 및 단말의 배터리 소모를 줄일 수 있는 반송파 집적 서비스 제공 방법 및 장치에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 반송파 집적 서비스 제공을 위한 부반송파의 설정/해제 동작은 단말이 제공받는 서비스의 특성을 고려하여 수행될 수 있다. 다른 예로, 본 발명의 실시예들에 따른 부반송파의 설정/해제 동작은 단말이 제공받는 서비스의 종류를 고려하여 수행될 수 있다. 다른 예로, 본 발명의 실시예들에 따른 부반송파의 설정/해제 동작은 단말이 사용하는 트래픽의 사용량을 고려하여 수행될 수도 있다. 하기에서 본 발명의 실시예들에 따른 부반송파의 설정 및 해제 동작은 LTE 시스템에서 수행되는 예로 설명될 것이지만, 주반송파와 부반송파를 이용하여 반송파 집적 서비스를 제공하는 다른 무선 통신시스템에도 동일하게 적용될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들이 적용되는 무선 통신시스템의 구조를 보여주는 도면이다. 일 예로, 도 1에는 LTE 시스템의 구조가 도시되어 있지만, 본 발명의 실시예들은 이러한 구조에 국한되지는 않는다.
도 1을 참조하면, LTE 시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 100과 기지국(evolved Node B, eNB) 200을 포함하는 LTE 엔티티와, 이동 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME) 200, 서빙 게이트웨이(Serving Gateway, S-GW) 400, 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet data network Gateway, P-GW) 500을 포함하는 EPC(Evolved Packet Core) 엔티티를 포함한다. P-GW 500은 패킷 데이터 네트워크(Packet Data Network, PDN) 600에 접속된다.
UE 100은 무선 인터페이스를 통하여 eNB 200에 접속된다. 예를 들어, 스마트폰, 셀룰라 폰, 개인용 정보단말기(Personal Data Assistant, PDA), 무선 접속 기능을 가지는 노트북, 카메라 등이 UE 100이 될 수 있다. eNB 200은 무선 인터페이스를 통해 접속된 UE 100에게 무선 베어러 제어, 무선 수락 제어, 동적 무선 자원 할당, 부하 분산 및 셀간 간섭제어와 같은 무선 자원 관리(Radio Resource Management, RRM) 기능을 제공한다. MME 300은 E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network) 제어 평면 엔티티로, 사용자 인증과 사용자 프로파일 다운로드를 위하여 HSS(Home Subscriber Server)(도시하지 않음)와 통신하고, NAS(Non Access Stratum) 시그널링을 통해 UE 100에게 EPS(Evolved Packet System) 이동성 관리(EPS Mobility Management) 및 EPS 세션 관리(EPS Session Management) 관리 기능을 제공한다.
S-GW 400은 E-UTRAN의 EPC의 종단점이 되며, eNB 간 핸드오버 및 3GPP 시스템 간 핸드오버시 앵커 포인트(anchoring point)가 된다. P-GW 500은 UE 100을 외부 PDN 600과 연결해주며, UE 100에게 IP(Internet Protocol) 주소를 할당하고 3GPP와 non-3GPP 간 핸드오버시 이동성 앵커 포인트로 동작한다. 또한, P-GW 500은 PCRF(Policy Charging and Rules Function)(도시하지 않음)로부터 PCC 규칙을 수신하여 적용하며 UE 당 과금 기능을 제공한다.
P-GW 500은 사업자 외부 또는 내부 IP 망으로 인터넷이나 IMS(IP Multimedia Subsystem)과 같은 서비스 기능을 제공한다.
도 2는 도 1에 도시된 구성요소들 사이의 제어평면(control plane) 프로토콜 스택(protocol stack)을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, UE 100의 최상단 프로토콜 NAS 105는 MME 300의　NAS 305와　직접　연결된다. NAS 105,305는 무선망 연결과 유지를 위한 UE 100과 MME 300의 프로토콜이다.
UE 100의 나머지 프로토콜들 각각은 eNB 200의 해당하는 프로토콜들과 연결된다. RRC(Radio Resource Control) 프로토콜 110,210은 UE 100을 eNB 200에　접속하고　이 접속 상태를　유지하기　위해　사용되는　프로토콜이다.　
PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 120,220은 RRC-PDU(Protocol Data Unit)들을 암호화하고 이들의 무결성을 보장하는 역할을 수행한다.
RLC(Radio Link Control) 프로토콜 130,230은 PDCP 120,220로부터 받은 PDCP-PDU를 분할(segment) 또는 연접(concatenate) 처리함으로써 송신될 패킷들을 적절한 크기로 조정하고, 또한 ARQ(Automatic Repeat reQuest) 기술을 사용하여 데이터의 신뢰성을 보장한다.
MAC(Medium Access Control) 프로토콜 140,240은 UE 100과 eNB 200 사이에서 송수신될 데이터에 대한 데이터 스케줄링, 데이터 멀티플렉싱 및 HARQ를　이용한　데이터의　신뢰성　보장을　담당한다.
PHY(Physical Layer) 프로토콜 150,250은 UE 100과 eNB 200 사이에서 송수신될 데이터를 물리적으로 송수신하는 프로토콜이다. PHY 프로토콜 150은 MAC　프로토콜 140으로부터　받은　MAC-PDU들을 물리적으로 eNB 200으로 송신하거나 eNB 200으로부터의 데이터를 물리적으로 수신한다. PHY 프로토콜 250은 MAC　프로토콜 240으로부터　받은　MAC-PDU들을 물리적으로 UE 100으로 송신하거나 UE 100으로부터의 데이터를 물리적으로 수신한다. 예를 들어, PHY(Physical Layer) 프로토콜 150,250은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single　Carrier-Frequency Division Multiple Access), MC-FDAM와 같은 다중접속 기술을 사용한다.
도 3은 도 1에 도시된 사용자 단말 100과 기지국 200 사이에서 반송파 집적 서비스가 제공되는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, UE 100은 복수개의 반송파들을 이용하여 eNB 200과의 사이에서 데이터를 송수신한다. 여기서는 하나의 주반송파(PCELL)와 n개의 부반송파(SCELL)가 사용되는 예가 도시되어 있으나, 적절한 수의 부반송파가 사용될 수 있을 것이다. UE 100은 PCELL을 통해 eNB 200에 호 접속을 하게 되며, 호 접속한 PCELL을 통해 eNB 200과의 시그널링을 수행한다. UE 100은 동시에 PCELL과 적절한 수의SCELL을 통해 eNB 200과의 데이터 송수신을 수행함으로써 데이터 전송속도를 높일 수 있다.
한편 단말에게 반송파 집적 기술을 이용하여 서비스가 제공되도록 위해서는 SCELL이 설정되어야 한다. SCELL의 설정을 제어하는 방식으로 호 접속시 SCELL을 설정하고 그 설정을 호 해제시까지 유지하는 방식, 또는 단말로부터 보고되는 무선 신호가 일정 세기 이상이 되는 경우에 SCELL을 설정하고 일정 세기보다 작은 경우에 SCELL을 해제하는 방식이 고려될 수 있다.
이러한 방식들을 사용함으로써 SCELL을 설정하더라도 SCELL 자원이 사용되지 않는 경우가 있을 수 있다. 예를 들어, 단말이 웹 서핑(web surfing) 등의 트래픽의 사용량이 거의 없는 경우나 VoIP(Voice over Internet Protocol) 서비스와 같이 미리 정해진 전송율을 보장받을 수 있도록 GBR(Guaranted Bit Rate) 베어러가 설정된 서비스 경우에는, SCELL이 설정되었더라도 SCELL 자원이 거의 사용되지 않게 되는데, 이는 불필요하게 무선 자원을 낭비하고 단말의 배터리 소모를 야기하는 요인이다.
본 발명의 실시예들은 단말이 제공받는 서비스의 종류를 판단하여 SCELL 자원이 필요없는 특정 서비스를 사용하고 있는 경우나, 단말이 사용하는 트래픽의 사용량을 감시하여 트래픽 사용량이 일정량 이하인 경우에 SCELL 자원을 회수하여 무선 자원 및 단말의 배터리 소모를 줄일 수 있도록 한다. 즉, 본 발명의 실시예들은 LTE 시스템과 같이 반송파 집적 서비스를 제공하는 무선 통신시스템에서 특정 서비스를 제공받는 단말에 대해서 반송파 집적 서비스를 제한하거나, 단말의 트래픽 사용량을 검출하여 일정 수준 이상의 트래픽을 사용하는 단말에게 반송파 집적 서비스가 제공되도록 한다. 이에 따라 본 발명의 실시예들은 무선 자원의 효율적 사용 및 단말의 배터리 소모를 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 장치에 의한 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 기지국은 사용자 단말과의 사이에 호가 접속(S200)된 이후 사용자 단말이 사용하는 서비스의 특성을 검출한다(S210). 서비스 특성은 사용자 단말이 사용하는 서비스의 종류 및 트래픽의 사용량 중에서 하나가 될 수 있다. 상기 서비스의 종류는 사용자 단말이 사용하는 서비스가 미리 정해진 전송율(또는 서비스품질)을 보장받을 수 있는 GBR(Guaranteed Bit Rate) 서비스와, 그렇지 않은 Non-GBR 서비스로 구분될 수 있다. 예를 들어, GBR 서비스에는 VoIP 서비스가 포함될 수 있다. 이러한 GBR서비스의 종류는 사전에 오퍼레이터에 의해서 설정될 수 있다.
다음에, 기지국은 검출된 서비스 특성에 기초하여 반송파 집적 서비스의 제공을 제어한다(S220). 예를 들어, 상기 검출된 특성이 사용자 단말이 사용하는 서비스가 정해진 전송율을 보장받을 수 있는 서비스인 것으로 검출된 경우, 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 동작은 반송파 집적 서비스가 제공되지 않도록 제어하는 동작을 포함한다. 다른 예로, 상기 검출된 특성이 사용자 단말이 사용하는 트래픽의 사용량이 미리 정해진 임계값 이상인 경우, 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 동작은 반송파 집적 서비스가 제공되도록 제어하는 동작을 포함한다.
일 실시예에서, 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 동작은 부반송파(SCELL)를 통하여 사용자 단말로 서비스가 제공되도록 SCELL을 설정하는 동작을 포함할 수 있다. 이러한 경우 반송파 집적 서비스가 제공되도록 제어하는 동작은 SCELL을 설정하는 동작을 포함한다. 반송파 집적 서비스가 제공되지 않도록 제어하는 동작은 SCELL의 설정을 해제하는 동작을 포함한다.
도 5는 도 4에 도시된 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작의 구체적인 일 예를 보여주는 도면이다. 이 도면은 하나의 부반송파를 설정하는 예로 설명되고 있으나, 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니며 동일한 원리에 따라 복수개의 부반송파를 설정하는 것도 가능하다.
도 5를 참조하면, 기지국은 사용자 단말이 사용하는 트래픽의 사용량을 검출한다(S212). 트래픽의 사용량이 임계값 이상인 경우(S214), 기지국은 SCELL를 설정한다(S222). 트래픽의 사용량이 임계값보다 작은 경우(S224), 기지국은 SCELL를 미설정한다(S224). SCELL이 설정되어 있는 상태에서 트래픽의 사용량이 임계값보다 작은 것으로 확인된 경우(S224), 기지국은 설정된 SCELL을 해제할 수도 있다(S224).
도 6은 도 4에 도시된 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작의 구체적인 다른 예를 보여주는 도면이다. 이 도면은 하나의 부반송파를 해제하는 예로 설명되고 있으나, 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니며 동일한 원리에 따라 복수개의 부반송파를 해제하는 것도 가능하다.
도 6을 참조하면, 기지국은 사용자 단말이 사용하는 서비스의 종류를 검출한다(S216). 서비스의 종류가 미리 정해진 전송율을 보장받을 수 있는 서비스인 경우(S218), 기지국은 설정되어 있는 SCELL을 해제한다(S226). 서비스의 종류가 미리 정해진 전송율을 보장받을 수 있는 서비스가 아닌 경우(S218), 기지국은 설정되어 있는 SCELL을 해제하지 않는다(S228).
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치에 의한 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작의 처리 흐름을 보여주는 도면이다. 이 도면은 하나의 부반송파를 설정 및 해제하는 예로 설명되고 있으나, 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니며 동일한 원리에 따라 복수개의 부반송파를 설정 및 해제하는 것도 가능하다.
도 7을 참조하면, 사용자 단말은 기지국으로부터 반송파 집적 서비스의 제공을 지시하는 지시 메시지를 수신한다(S100). 상기 지시 메시지가 반송파 집적 서비스가 제공되도록 지시하는 정보인 경우(S105), 사용자 단말은 반송파 집적 서비스가 제공되도록 제어하는 동작을 수행한다(S110). 상기 지시 메시지가 반송파 집적 서비스가 제공되지 않도록 지시하는 정보인 경우(S105), 사용자 단말은 반송파 집적 서비스가 제공되지 않도록 제어하는 동작을 수행한다(S115).
일 실시예에서, 반송파 집적 서비스의 제공을 지시하는 메시지는 사용자 단말이 사용하는 서비스의 특성에 기초하여 반송파 집적 서비스의 제공 여부를 지시하는 정보를 포함한다. 서비스 특성은 사용자 단말이 사용하는 서비스의 종류 및 트래픽의 사용량 중에서 하나가 될 수 있다. 상기 서비스의 종류는 사용자 단말이 사용하는 서비스가 미리 정해진 전송율(또는 서비스품질)을 보장받을 수 있는 GBR 서비스와, 그렇지 않은 Non-GBR 서비스로 구분될 수 있다. 예를 들어, GBR 서비스에는 VoIP 서비스가 포함될 수 있다. 이러한 GBR서비스의 종류는 사전에 오퍼레이터에 의해서 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 반송파 집적 서비스의 제공을 지시하는 메시지는 SCELL의 설정/해제를 지시하는 메시지가 될 수 있다. 이러한 경우 반송파 집적 서비스가 제공되도록 제어하는 동작은 SCELL을 설정하는 동작을 포함한다(S110). 반송파 집적 서비스가 제공되지 않도록 제어하는 동작은 SCELL의 설정을 해제하는 동작을 포함한다(S115).
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 단말 장치의 블록 구성을 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 사용자 단말은 송수신기 110, 제어부 120 및 SCELL 설정/해제 처리부 130을 포함한다. 송수신기 110은 기지국과 신호(또는 데이터)를 송수신한다. 예를 들어, 송수신기 110은 기지국으로부터 반송파 집적 서비스의 제공을 지시하는 지시 메시지를 수신한다. 상기 지시 메시지는 사용자 단말이 사용하는 서비스의 특성에 기초하여 반송파 집적 서비스의 제공 여부를 지시하는 정보를 포함한다.
일 실시예에서, 반송파 집적 서비스의 제공을 지시하는 메시지는 사용자 단말이 사용하는 서비스의 특성에 기초하여 반송파 집적 서비스의 제공 여부를 지시하는 정보를 포함한다. 서비스 특성은 사용자 단말이 사용하는 서비스의 종류 및 트래픽의 사용량 중에서 하나가 될 수 있다. 상기 서비스의 종류는 사용자 단말이 사용하는 서비스가 미리 정해진 전송율(또는 서비스품질)을 보장받을 수 있는 GBR 서비스와, 그렇지 않은 Non-GBR 서비스로 구분될 수 있다. 예를 들어, GBR 서비스에는 VoIP 서비스가 포함될 수 있다. 이러한 GBR서비스의 종류는 사전에 오퍼레이터에 의해서 설정될 수 있다.
상기 지시 메시지는 단말이 사용하는 서비스가 미리 정해진 전송율을 보장받을 수 있는 서비스인 경우 반송파 집적 서비스가 제공되지 않도록 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 상기 지시 메시지는 단말이 사용하는 트래픽의 사용량이 미리 정해진 임계값 이상인 경우 반송파 집적 서비스가 제공되도록 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
제어부 120은 사용자 단말의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부 120은 SCELL 설정/해제 처리부 130과 연동하여 도 7에 도시된 바와 같은 처리 흐름에 따른 반송파 집적 서비스 제공 동작을 제어한다. 즉, 제어부 120은 송수신기 110을 통해 수신된 지시 메시지에 기초하여 반송파 집적 서비스의 제공을 제어한다. 여기서는 제어부 120과 SCELL 설정/해제 처리부 130을 별도로 구분하여 도시하였지만, SCELL 설정/해제 처리부 130는 제어부 120의 내부에 포함되어 구성될 수도 있다.
상기 지시 메시지가 반송파 집적 서비스가 제공되지 않도록 지시하는 정보를 포함하는 경우, 제어부 120은 SCELL 설정/해제 처리부 130을 제어하여 SCELL 해제 동작이 수행되도록 함으로써 반송파 집적 서비스가 제공되지 않도록 하는 동작을 제어한다. 상기 지시 메시지가 반송파 집적 서비스가 제공되도록 지시하는 정보를 포함하는 경우, 제어부 120은 SCELL 설정/해제 처리부 130을 제어하여 SCELL 설정 동작이 수행되도록 함으로써 반송파 집적 서비스가 제공되도록 하는 동작을 제어한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 기지국 장치의 블록 구성을 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, 기지국은 검출기 210, 제어부 220, 송수신기 230 및 SCELL 설정/해제 처리부 240을 포함한다. 검출기 210은 사용자 단말이 사용하는 서비스의 특성을 검출한다. 일 실시예에서, 서비스 특성은 사용자 단말이 사용하는 서비스의 종류 및 트래픽의 사용량 중에서 하나가 될 수 있다. 상기 서비스의 종류는 사용자 단말이 사용하는 서비스가 미리 정해진 전송율(또는 서비스품질)을 보장받을 수 있는 GBR 서비스와, 그렇지 않은 Non-GBR 서비스로 구분될 수 있다. 예를 들어, GBR 서비스에는 VoIP 서비스가 포함될 수 있다. 이러한 GBR서비스의 종류는 사전에 오퍼레이터에 의해서 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 사용자 단말이 사용하는 트래픽의 사용량을 검출하는 동작은 기지국의 RLC 프로토콜에서 수행될 수 있다. 사용자 단말이 사용하는 서비스의 종류를 검출하는 동작은 기지국의 RRC 프로토콜에서 상위의 MME로부터 제공되는 메시지(예; GBR Bearer 설정/해제 요청 메시지)를 수신하고 수신된 메시지에 응답하여 수행될 수 있다.
제어부 220은 기지국의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부 220은 SCELL 설정/해제 처리부 240과 연동하여 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같은 처리 흐름에 따른 반송파 집적 서비스 제공 동작을 제어한다. 즉, 제어부 220은 검출기 210에 의해 검출된 서비스 특성에 기초하여 반송파 집적 서비스의 제공을 제어한다. 여기서는 제어부 220과 SCELL 설정/해제 처리부 240을 별도로 구분하여 도시하였지만, SCELL 설정/해제 처리부 240는 제어부 230의 내부에 포함되어 구성될 수도 있다.
일 실시예에서, 제어부 220은 SCELL 설정/해제 처리부 240을 제어하여 SCELL을 통하여 사용자 단말로 서비스가 제공되도록 SCELL을 설정함으로써 반송파 집적 서비스의 제공 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부 220은 사용자 단말이 사용하는 서비스가 미리 정해진 전송율을 보장받을 수 있는 서비스인 경우, 제어부 220은 SCELL 설정/해제 처리부 240을 제어하여 SCELL 해제 동작이 수행되도록 함으로써 반송파 집적 서비스가 제공되지 않도록 하는 동작을 제어한다. 다른 예로, 사용자 단말이 사용하는 트래픽의 사용량이 미리 정해진 임계값 이상인 경우, 제어부 220은 SCELL 설정/해제 처리부 240을 제어하여 SCELL 설정 동작이 수행되도록 함으로써 반송파 집적 서비스가 제공되도록 하는 동작을 제어한다.
송수신기 230은 사용자 단말 또는 상위의 엔티티들과 신호(또는 데이터)를 송수신한다. 예를 들어, 송수신기 230은 상위의 MME로부터 제공되는 메시지(예; GBR Bearer 설정/해제 요청 메시지)를 수신한다. 다른 예로, 송수신기 230은 기지국으로 반송파 집적 서비스의 제공을 지시하는 지시 메시지를 송신한다. 상기 지시 메시지는 사용자 단말이 사용하는 서비스의 특성에 기초하여 반송파 집적 서비스의 제공 여부를 지시하는 정보를 포함한다. 상기 지시 메시지는 단말이 사용하는 서비스가 미리 정해진 전송율을 보장받을 수 있는 서비스인 경우 반송파 집적 서비스가 제공되지 않도록 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 상기 지시 메시지는 단말이 사용하는 트래픽의 사용량이 미리 정해진 임계값 이상인 경우 반송파 집적 서비스가 제공되도록 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공의 제어 동작에 대한 개략적인 처리 흐름을 보여주는 도면이다. 이러한 처리 흐름은 반송파 집적 서비스 제공의 제어 동작을 SCELL의 설정/해제의 측면에서 도시한 것이다. 이 도면은 하나의 부반송파를 설정 및 해제하는 예로 설명되고 있으나, 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니며 동일한 원리에 따라 복수개의 부반송파를 설정 및 해제하는 것도 가능하다.
도 10을 참조하면, S100단계에서 사용자 단말은 기지국에 초기 접속한 상태이거나 아이들(idle)에서 액티브(active)로 천이된 상태이다. S1000단계는 호 접속 이후에 트래픽 사용량의 검출 결과에 기초하여 반송파 집적 서비스를 제어하는 단계이다. S1100단계는 호 접속 이후에 서비스 종류(예; GBR 베어러의 설정 여부)의 검출 결과에 기초하여 반송파 집적 서비스를 제어하는 단계이다.
S1000단계의 S1010단계에서 기지국의 RRC는 반송파 집적 서비스가 수행됨을 RLC로 통지한다. S1020단계에서 RLC는 SCELL 활성화 지시 메시지 ScellActiveInd를 RRC로 송신하고, RRC는 SCELL 활성화 지시 메시지 ScellActiveInd에 응답하여 사용자 단말에 대한 SCELL을 설정한다.
S1100단계의 S1110단계에서 사용자 단말과 기지국과 MME의 사이에는 GBR 베어러가 설정된다. GBR 베어러가 설정된 경우, S1120단계에서 기지국의 RRC는 사용자 단말에 대한 SCELL을 해제한다. S1130단계에서 사용자 단말과 기지국과 MME의 사이에는 GBR 베어러가 해제된다. GBR 베어러가 해제된 경우, S1140단계에서 기지국의 RRC는 사용자 단말에 대한 SCELL을 설정한다.
S1000단계의 S1030단계에서, RLC는 SCELL 비활성화 지시 메시지 ScellDeactInd를 RRC로 송신하고, RRC는 SCELL 비활성화 지시 메시지 ScellDeactInd에 응답하여 사용자 단말에 대한 SCELL을 해제한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작에 대한 구체적인 처리 흐름을 보여주는 도면이다. 이 도면은 하나의 부반송파를 설정 및 해제하는 예로 설명되고 있으나, 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니며 동일한 원리에 따라 복수개의 부반송파를 설정 및 해제하는 것도 가능하다.
도 11을 참조하면, S100단계에서 사용자 단말은 기지국에 초기 접속한 상태이거나 아이들(idle)에서 액티브(active)로 천이된 상태이다. S1020단계는 SCELL을 설정하는 단계이고, S1100A단계는 SCELL을 해제하는 단계이고, S1100B단계는 SCELL을 설정하는 단계이고, S1030단계는 SCELL을 해제하는 단계이다.
S1010-1단계에서 기지국의 RRC는 반송파 집적 서비스가 수행됨을 RLC로 통지한다. S1010-2단계에서 기지국의 RLC는 사용자 단말이 사용하는 트래픽의 사용량을 감시한다.
사용자 단말의 트래픽 사용량이 임계값 이상인 것으로 검출된 경우, S1020-3단계에서 기지국의 RLC는 SCELL 활성화 지시 메시지 ScellActiveInd를 RRC로 송신한다. S1020-4단계에서 RRC는 SCELL 활성화 지시 메시지 ScellActiveInd에 응답하여 SCELL 설정 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration을 생성하여 사용자 단말로 송신한다. S1020-5단계에서 사용자 단말은 SCELL 설정 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration에 대한 응답 메시지 RRCConnectionReconfiguration Complete를 기지국의 RRC로 송신한다. 이러한 S1020의 단계들이 수행되면, 기지국과 사용자 단말 사이의 SCELL이 설정된다.
S1100A-6단계에서 기지국의 RRC는 MME로부터 GBR 베어러 설정 요청 메시지 S1apErabSetupRequest를 수신한다. S1100A-7단계에서 기지국의 RRC와 RLC의 사이에는 GBR 베어러가 설정되고, SCELL이 해제된다. GBR 베어러가 설정된 경우, S1100A-8단계에서 RRC는 GBR 베어러 설정 및 SCELL 해제 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration을 생성하여 사용자 단말로 송신한다. S1100A-9단계에서 사용자 단말은 GBR 베어러 설정 및 SCELL 해제 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration에 대한 응답 메시지 RRCConnectionReconfiguration Complete를 기지국의 RRC로 송신한다. S1100A-10단계에서 기지국의 RRC는 수신된 메시지 RRCConnectionReconfigurationComplete에 응답하여 응답 메시지 S1apErabSetupRespons를 MME로 송신한다. 이러한 S1100A의 단계들이 수행되면, 기지국과 사용자 단말 사이의 SCELL이 해제된다.
S1100B-11단계에서 기지국의 RRC는 MME로부터 GBR 베어러 해제 요청 메시지 S1apErabSetupRequest를 수신한다. S1100B-12단계에서 기지국의 RRC와 RLC의 사이에는 GBR 베어러가 해제되고, SCELL이 설정된다. GBR 베어러가 해제된 경우, S1100B-13단계에서 RRC는 GBR 베어러 해제 및 SCELL 설정 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration을 생성하여 사용자 단말로 송신한다. S1100B-14단계에서 사용자 단말은 GBR 베어러 해제 및 SCELL 설정 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration에 대한 응답 메시지 RRCConnection ReconfigurationComplete를 기지국의 RRC로 송신한다. S1100B-15단계에서 기지국의 RRC는 수신된 메시지 RRCConnectionReconfigurationComplete에 응답하여 응답 메시지 S1apErabSetupRespons를 MME로 송신한다. 이러한 S1100B의 단계들이 수행되면, 기지국과 사용자 단말 사이의 SCELL이 설정된다.
사용자 단말의 트래픽 사용량이 임계값보다 작은 것으로 검출된 경우, S1030-16단계에서 기지국의 RLC는 SCELL 비활성화 지시 메시지 ScellDeactInd를 RRC로 송신한다. S1030-17단계에서 RRC는 SCELL 비활성화 지시 메시지 ScellDeactInd에 응답하여 SCELL 해제 지시 메시지 RRCConnection Reconfiguration을 생성하여 사용자 단말로 송신한다. S1030-18단계에서 사용자 단말은 SCELL 해제 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration에 대한 응답 메시지 RRCConnectionReconfigurationComplete를 기지국의 RRC로 송신한다. 이러한 S1030의 단계들이 수행되면, 기지국과 사용자 단말 사이의 SCELL이 해제된다.
위에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 호 접속 시 SCELL을 설정하는 절차 이전에, 단말 트래픽 사용량 모니터링을 시작한다[S1010-1)~2)]. 트래픽 사용량을 감시하여 단말이 시스템에서 정해진 임계값 이상의 트래픽을 사용하는 경우, SCELL 활성화를 알리고, SCELL 활성화 시점에 SCELL을 설정한다[S1020-3)~ 5)].
SCELL이 설정된 상태에서 단말이 VoIP와 같은 서비스를 이용하기 위해 GBR 베어러가 설정되면, SCELL을 해제한다[S1100A-6)~10)]. GBR 베어러가 해제되면, 트래픽 사용량에 따라 SCELL이 재설정될 수 있다. GBR 베어러 해제 시점에 SCELL 설정 조건을 만족하는 것을 간주하고 SCELL 재설정 절차가 수행된다[S1100B-11)~ 15)]. SCELL이 설정된 상태에서 트래픽 사용량이 시스템에서 정해진 임계값보다 작은 경우, SCELL 비활성화를 알리고, SCELL을 해제한다[S1030-16)~18)].
전술한 바와 같은 실시예들은 하나의 부반송파를 설정 및 해제함으로써 반송파 집적 서비스를 제공하는 제어 동작으로 국한되어 설명되었다. 그러나 위에서 언급한 바와 같은 발명의 원리는 복수개의 부반송파를 사용하는 반송파 집적 서비스를 제공하는 경우에도 확장하여 적용될 수 있다. 예컨대, 사용자 단말이 사용하는 트래픽 사용량과 SCELL의 부하를 고려하여 반송파 집적 서비스를 제공하는 제어 동작이 가능하다. 일 실시예로, 단계별 트래픽 사용량에 따라서 SCELL을 추가 설정 또는 일부 SCELL만 해제하는 것이 가능하다. 다른 실시예로, 현재 설정된 SCELL의 부하가 높을 경우 SCELL을 변경하거나 SCELL을 추가하는 것이 가능하다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 SCELL 설정 동작의 흐름을 보여주는 도면이다. 이 흐름은 단계별 트래픽 사용량에 따라서 SCELL을 추가 설정하는 실시예에 해당한다. 여기서는 SCELL이 4개인 경우가 예시적으로 설명되고 있지만, 적절한 수의 SCELL이 사용되는 경우에도 동일한 적용이 가능할 것이다.
도 12를 참조하면, S212단계에서 트래픽 사용량이 검출된다. 검출된 트래픽 사용량이 임계값 1 이상인 경우(S214-1), 임계값 1에 대응하는 SCELL 1이 설정된다(S222-1). 다음에, 검출된 트래픽 사용량이 임계값 2 이상인 경우(S214-2), 임계값 2에 대응하는 SCELL 2가 추가 설정된다(S222-2). 그 다음에, 검출된 트래픽 사용량이 급증하여 임계값 4 이상인 경우(S214-4), 임계값 4에 대응하는 SCELL 3 및 SCELL 4가 추가 설정된다(S222-4).
위에서 살펴본 바와 같이, 도 12에 도시된 실시예에 따르면, 사용자 단말의 트래픽 사용량에 대한 임계값을 단계별로 설정하여 단계별 임계값을 초과하는 경우 SCELL을 추가 설정한다. 즉, 설정 가능한 복수의 SCELL이 있는 경우 초기 임계값을 만족하면 SCELL을 하나 설정하고, 단계별 임계값을 초과할 때마다 SCELL을 하나씩 추가 설정하고, 트래픽 사용량의 급증으로 인하여 1단계 이상의 임계값을 초과하는 경우 복수의 SCELL을 설정한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 SCELL 설정 동작의 구체적인 처리 흐름을 보여주는 도면이다. 이 흐름은 단계별 트래픽 사용량에 따라서 SCELL을 추가 설정하는 실시예로, 도 12에 도시된 흐름의 구체적인 처리 흐름에 해당한다.
도 13을 참조하면, S1010A-1단계에서 기지국의 RRC는 반송파 집적 서비스가 수행됨을 RLC로 통지한다. S1010A-2단계에서 기지국의 RLC는 사용자 단말이 사용하는 트래픽의 사용량 및 SCELL 부하를 감지한다.
사용자 단말의 트래픽 사용량이 임계값 1(1st threshold) 이상인 것으로 검출된 경우, S1020A-3단계에서 기지국의 RLC는 SCELL 활성화 지시 메시지 ScellActInd를 RRC로 송신한다. S1020A-4단계에서 RRC는 SCELL 활성화 지시 메시지 ScellActInd에 응답하여 임계값 1에 대응하는 SCELL1 설정 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration을 생성하여 사용자 단말로 송신한다. S1020A-5단계에서 사용자 단말은 SCELL1 설정 지시 메시지 RRCConnection Reconfiguration에 대한 응답 메시지 RRCConnectionReconfigurationComplete를 기지국의 RRC로 송신한다. 이러한 S1020A의 단계들이 수행되면, S1020A-6단계에서 기지국과 사용자 단말 사이의 SCELL1이 설정된다.
이후, 사용자 단말의 트래픽 사용량이 임계값 2(2nd threshold) 이상인 것으로 검출된 경우, S1020B-3단계에서 기지국의 RLC는 SCELL 활성화 지시 메시지 ScellActInd를 RRC로 송신한다. S1020B-4단계에서 RRC는 SCELL 활성화 지시 메시지 ScellActInd에 응답하여 임계값 2에 대응하는 SCELL2 설정 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration을 생성하여 사용자 단말로 송신한다. S1020B-5단계에서 사용자 단말은 SCELL1 설정 지시 메시지 RRCConnection Reconfiguration에 대한 응답 메시지 RRCConnectionReconfigurationComplete를 기지국의 RRC로 송신한다. 이러한 S1020B의 단계들이 수행되면, S1020B-6단계에서 기지국과 사용자 단말 사이의 SCELL2가 설정된다.
이후, 사용자 단말의 트래픽 사용량이 급증하여 임계값 4(4th threshold) 이상인 것으로 검출된 경우, S1020C-3단계에서 기지국의 RLC는 SCELL 활성화 지시 메시지 ScellActInd를 RRC로 송신한다. S1020C-4단계에서 RRC는 SCELL 활성화 지시 메시지 ScellActInd에 응답하여 임계값 4에 대응하는 SCELL3 및 SCELL4 설정 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration을 생성하여 사용자 단말로 송신한다. S1020C-5단계에서 사용자 단말은 SCELL3 및 SCELL4 설정 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration에 대한 응답 메시지 RRCConnectionReconfiguration Complete를 기지국의 RRC로 송신한다. 이러한 S1020C의 단계들이 수행되면, S1020C-6단계에서 기지국과 사용자 단말 사이의 SCELL3 및 SCELL4가 설정된다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 SCELL 해제 동작의 흐름을 보여주는 도면이다. 이 흐름은 단계별 트래픽 사용량에 따라서 SCELL을 추가 해제하는 실시예에 해당한다. 여기서는 SCELL이 4개인 경우가 예시적으로 설명되고 있지만, 적절한 수의 SCELL이 사용되는 경우에도 동일한 적용이 가능할 것이다.
도 14를 참조하면, S230단계에서 SCELL 1 내지 SCELL 4가 설정되어 있는 상태가 확인되고, S232단계에서 트래픽 사용량이 검출된다. 검출된 트래픽 사용량이 임계값 4보다 작은 경우(S234-1), 임계값 4에 대응하는 SCELL 4가 해제 된다(S242-1). 다음에, 검출된 트래픽 사용량이 임계값 3 보다 작은 경우(S234-2), 임계값 3에 대응하는 SCELL 3이 추가 해제된다(S222-2). 그 다음에, 검출된 트래픽 사용량이 급감하여 임계값 1보다 작은 경우(S234-4), 임계값 1에 대응하는 SCELL 1 및 SCELL 2가 추가 해제된다(S242-4).
위에서 살펴본 바와 같이, 도 14에 도시된 실시예에 따르면, 트래픽 사용량을 검출하여 단계별 임계값 이하로 내려갈 때마다 설정된 SCELL을 하나씩 해제하며, 트래픽 사용량이 급감하여 1단계 이상의 임계값 이하로 떨어지는 경우 복수의 SCELL을 해제한다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 SCELL 해제 동작의 구체적인 처리 흐름을 보여주는 도면이다. 이 흐름은 단계별 트래픽 사용량에 따라서 SCELL을 추가 해제하는 실시예로, 도 14에 도시된 흐름의 구체적인 처리 흐름에 해당한다.
도 15를 참조하면, S200단계는 4개의 SCELL들이 설정되어 있는 상태이다. 이러한 상태에서 기지국의 RLC는 사용자 단말이 사용하는 트래픽의 사용량 및 SCELL 부하를 감지한다.
사용자 단말의 트래픽 사용량이 임계값 4(4th threshold)보다 작은 것으로 검출된 경우, S1030A-3단계에서 기지국의 RLC는 SCELL 비활성화 지시 메시지 ScellDeactInd를 RRC로 송신한다. S1030A-4단계에서 RRC는 SCELL 비활성화 지시 메시지 ScellDeactInd에 응답하여 임계값 4에 대응하는 SCELL4 해제 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration을 생성하여 사용자 단말로 송신한다. S1030A-5단계에서 사용자 단말은 SCELL4 해제 지시 메시지 RRCConnection Reconfiguration에 대한 응답 메시지 RRCConnectionReconfigurationComplete를 기지국의 RRC로 송신한다. 이러한 S1030A의 단계들이 수행되면, S1030A-6단계에서 기지국과 사용자 단말 사이의 SCELL4가 해제된다.
이후, 사용자 단말의 트래픽 사용량이 임계값 3(3th threshold)보다 작은 것으로 검출된 경우, S1030B-3단계에서 기지국의 RLC는 SCELL 비활성화 지시 메시지 ScellDeactInd를 RRC로 송신한다. S1030B-4단계에서 RRC는 SCELL 비활성화 지시 메시지 ScellDeactInd에 응답하여 임계값 3에 대응하는 SCELL3 해제 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration을 생성하여 사용자 단말로 송신한다. S1030B-5단계에서 사용자 단말은 SCELL3 해제 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration에 대한 응답 메시지 RRCConnection ReconfigurationComplete를 기지국의 RRC로 송신한다. 이러한 S1030B의 단계들이 수행되면, S1030B-6단계에서 기지국과 사용자 단말 사이의 SCELL3이 해제된다.
이후, 사용자 단말의 트래픽 사용량이 급감하여 임계값 1(1st threshold)보다 작은 것으로 검출된 경우, S1030C-3단계에서 기지국의 RLC는 SCELL 비활성화 지시 메시지 ScellDeactInd를 RRC로 송신한다. S1030C-4단계에서 RRC는 SCELL 비활성화 지시 메시지 ScellDeactInd에 응답하여 임계값 1에 대응하는 SCELL1 및 SCELL2 해제 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration을 생성하여 사용자 단말로 송신한다. S1030C-5단계에서 사용자 단말은 SCELL1 및SCELL2 해제 지시 메시지 RRCConnectionReconfiguration에 대한 응답 메시지 RRCConnection ReconfigurationComplete를 기지국의 RRC로 송신한다. 이러한 S1030C의 단계들이 수행되면, S1030C-6단계에서 기지국과 사용자 단말 사이의 SCELL1 및 SCELL2가 해제된다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 SCELL 설정 동작의 흐름을 보여주는 도면이다. 이 실시예는 설정 가능한 SCELL이 복수개 있는 경우 기지국이 부하가 적은 SCELL을 선택하여 설정하는 실시예에 해당한다.
도 16을 참조하면, S310단계에서 기지국은 사용자 단말이 사용하는 트래픽 사용량 및 SCELL 부하를 검출한다. S320 단계에서 기지국은 복수의 SCELL이 설정 가능한지 여부를 확인한다. 복수의 SCELL이 설정 가능한 경우, 기지국은 S330 단계에서 설정 가능한 복수의 SCELL 중에서 부하가 적은 SCELL을 선택하고, S340 단계에서 선택된 SCELL을 설정한다. 복수의 SCELL이 설정 가능하지 않은 경우, 기지국은 S350 단계에서 설정 가능한 SCELL을 설정한다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위해 설정된 SCELL을 변경하는 동작의 흐름을 보여주는 도면이다. 이 흐름은 현재 설정된 SCELL의 부하가 임계값 이상이 되면 설정 가능한 SCELL 후보군 중 부하가 낮은 SCELL로 변경하는 실시예에 해당한다.
도 17을 참조하면, S410단계에서 기지국은 SCELL 부하를 검출한다. S420 단계에서 기지국은 현재 설정된 SCELL의 부하가 임계값 이상인지 여부를 확인한다. 현재 설정된 SCELL의 부하가 임계값 이상인 경우, S430단계에서 기지국은 현재 설정된 SCELL을 부하가 낮은 SCELL로 변경한다. 현재 설정된 SCELL의 부하가 임계값보다 낮은 경우, S440단계에서 기지국은 현재 설정된 SCELL을 유지한다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반송파 집적 서비스 제공 제어 동작을 위한 SCELL 설정 및 변경 동작의 구체적인 처리 흐름을 보여주는 도면이다. 이 흐름은 도 16 및 도 17에 도시된 처리 흐름에 대한 보다 구체적인 처리 흐름에 해당한다.
도 18을 참조하면, S1010A-1단계에서 기지국의 RRC는 반송파 집적 서비스가 수행됨을 RLC로 통지한다. S1010A-2단계에서 기지국의 RLC는 사용자 단말이 사용하는 트래픽의 사용량 및 SCELL 부하를 감지한다.
사용자 단말이 사용하는 트래픽의 사용량이 임계값 n(nth threshold) 이상인 것으로 검출된 경우, S1120-3단계에서 기지국의 RLC는 SCELL 활성화 지시 메시지 ScellActInd를 RRC로 송신한다. S1120-4단계에서 RRC는 SCELL 활성화 지시 메시지 ScellActInd에 응답하여 SCELL의 부하에 따른 SCELL 선택 동작을 수행한다. 즉, RRC는 SCELL 활성화 지시 메시지 ScellActInd에 응답하여 설정 가능한 SCELL이 복수인지 여부를 확인하고, 설정 가능한 SCELL이 복수인 경우에는 부하가 적은 SCELL을 선택한다. 설정 가능한 SCELL이 복수가 아닌 경우에는 RRC는 설정가능한 SCELL을 선택한다. 다음에, S1120-5단계에서 RRC는 선택된 SCELL#n의 설정을 지시하는 메시지 RRCConnectionReconfiguration을 생성하여 사용자 단말로 송신한다. S1120-6단계에서 사용자 단말은 SCELL 설정 지시 메시지 RRCConnection Reconfiguration에 대한 응답 메시지 RRCConnection ReconfigurationComplete를 기지국의 RRC로 송신한다. 이러한 S1120A의 단계들이 수행되면, S1120-7단계에서 기지국과 사용자 단말 사이의 SCELL#n이 설정된다.
이후, 현재 설정된 SCELL#n의 부하가 임계값 n(nth threshold) 이상인 것으로 검출된 경우, S1130-3단계에서 기지국의 RLC는 검출 결과에 따른 SCELL 부하 지시 메시지 SCELL LoadInd를 RRC로 송신한다. S1130-4단계에서 RRC는 SCELL 부하 지시 메시지 SCELL LoadInd에 응답하여 SCELL 변경 동작을 수행한다. 즉, RRC는 설정 가능한 SCELL이 복수인 경우 설정 가능한 SCELL 후보군 중 부하가 낮은 SCELL#m을 선택하여 변경 동작을 수행한다. 다음에, S1130-5단계에서 RRC는 이전에 선택된 SCELL#n의 해제, 그리고 새로이 선택된 SCELL#m의 설정을 지시하는 메시지 RRCConnectionReconfiguration을 생성하여 사용자 단말로 송신한다. S1130-6단계에서 사용자 단말은 SCELL 해제 및 설정 지시 메시지 RRCConnection Reconfiguration에 대한 응답 메시지 RRCConnection ReconfigurationComplete를 기지국의 RRC로 송신한다. 이러한 S1130A의 단계들이 수행되면, S1130-7단계에서 기지국과 사용자 단말 사이의 SCELL#m으로 SCELL이 변경된다.
전술한 바와 같이 본 발명의 실시예들은 반송파 집적 기술을 사용하는 무선 통신시스템에서 반송파 집적 서비스의 제공을 위해 부반송파를 항상 설정하는 대신에, 단말이 제공받는 서비스의 특성을 고려하여 부반송파의 설정/해제 동작을 제어함으로써 불필요한 무선 자원의 낭비 및 단말의 배터리 소모를 줄일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 SCELL 설정/해제를 단말이 사용하는 서비스 종류와 트래픽 사용량에 따라 제어한다. 특정 서비스(예; VoIP) 이용 중 SCELL로부터 데이터 송/수신이 발생하지 않는 경우, 서비스 이용 중 SCELL을 해제함에 따라, 무선 자원의 낭비를 막고, 단말의 배터리 소모를 줄일 수 있다. 또한 웹 서핑 등과 같이 대량의 트래픽이 필요하지 않는 서비스를 이용중에는 SCELL 설정에 따른 이득이 크지 않으므로, 단말의 트래픽 사용량을 감시하여, 일정 이상의 트래픽을 사용하는 단말에게만 SCELL을 설정함으로, SCELL 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 본 발명의 실시예에 따라 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령이 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판단 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM이나 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드 뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 본 발명에서 설명된 기지국 또는 릴레이의 전부 또는 일부가 컴퓨터 프로그램으로 구현된 경우 상기 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체도 본 발명에 포함된다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 사용자 단말(UE) 200: 기지국(eNB)
300: 이동 관리 엔티티(MME) 400: 서빙 게이트웨이(S-GW)
500: 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(P-GW)
600: 패킷 데이터 네트워크(PDN)
110,230: 송수신기 120,220: 제어부
130,240: SCELL 설정/해제 처리부 210: 검출기

Claims (24)

  1. 하나의 주반송파 및 적어도 하나의 부반송파를 사용하여 반송파 집적 서비스를 제공하는 무선 통신시스템의 기지국 장치에 있어서:
    사용자 단말이 사용하는 서비스의 특성을 검출하는 검출기; 및
    상기 검출된 서비스 특성에 기초하여 상기 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 제어부를 포함하는 기지국 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 부반송파를 통하여 상기 사용자 단말로 서비스가 제공되도록 상기 부반송파를 설정함으로써 상기 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 기지국 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 서비스 특성은,
    상기 사용자 단말이 사용하는 서비스의 종류 및 트래픽의 사용량 중에서 하나를 포함하는 기지국 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 서비스의 종류는,
    상기 사용자 단말이 사용하는 서비스가 미리 정해진 전송율을 보장받을 수 있는 서비스인지 여부에 따라 구분되는 기지국 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 사용자 단말이 사용하는 서비스가 상기 정해진 전송율을 보장받을 수 있는 서비스인 경우 상기 반송파 집적 서비스가 제공되지 않도록 제어하는 기지국 장치.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 사용자 단말이 사용하는 트래픽의 사용량이 미리 정해진 임계값 이상인 경우 상기 반송파 집적 서비스가 제공되도록 제어하는 기지국 장치.
  7. 하나의 주반송파 및 적어도 하나의 부반송파를 사용하여 반송파 집적 서비스를 제공하는 무선 통신시스템의 단말 장치에 있어서:
    반송파 집적 서비스의 제공을 지시하는 지시 메시지를 수신하는 수신기; 및
    상기 수신된 지시 메시지에 기초하여 상기 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 지시 메시지는, 상기 단말이 사용하는 서비스의 특성에 기초하여 상기 반송파 집적 서비스의 제공 여부를 지시하는 정보를 포함하는 단말 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 부반송파를 통하여 상기 단말로 서비스가 제공되도록 상기 부반송파를 설정함으로써 상기 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 단말 장치.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 서비스 특성은,
    상기 단말이 사용하는 서비스의 종류 및 트래픽의 사용량 중에서 하나를 포함하는 단말 장치.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 서비스의 종류는,
    상기 단말이 사용하는 서비스가 미리 정해진 전송율을 보장받을 수 있는 서비스인지 여부에 따라 구분되는 단말 장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 지시 메시지는,
    상기 단말이 사용하는 서비스가 미리 정해진 전송율을 보장받을 수 있는 서비스인 경우 상기 반송파 집적 서비스가 제공되지 않도록 지시하는 정보를 포함하는 단말 장치.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 지시 메시지는,
    상기 단말이 사용하는 트래픽의 사용량이 미리 정해진 임계값 이상인 경우 상기 반송파 집적 서비스가 제공되도록 지시하는 정보를 포함하는 단말 장치.
  13. 하나의 주반송파 및 적어도 하나의 부반송파를 사용하여 반송파 집적 서비스를 제공하는 무선 통신시스템의 기지국의 동작 방법에 있어서:
    사용자 단말이 사용하는 서비스의 특성을 검출하는 과정; 및
    상기 검출된 서비스 특성에 기초하여 상기 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 과정을 포함하는 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 과정은,
    상기 부반송파를 통하여 상기 사용자 단말로 서비스가 제공되도록 상기 부반송파를 설정하는 과정을 포함하는 방법.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 서비스 특성은,
    상기 사용자 단말이 사용하는 서비스의 종류 및 트래픽의 사용량 중에서 하나를 포함하는 방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 서비스의 종류는,
    상기 사용자 단말이 사용하는 서비스가 미리 정해진 전송율을 보장받을 수 있는 서비스인지 여부에 따라 구분되는 방법.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 과정은,
    상기 사용자 단말이 사용하는 서비스가 상기 정해진 전송율을 보장받을 수 있는 서비스인 경우 상기 반송파 집적 서비스가 제공되지 않도록 제어하는 과정을 포함하는 방법.
  18. 청구항 16에 있어서, 상기 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 과정은,
    상기 사용자 단말이 사용하는 트래픽의 사용량이 미리 정해진 임계값 이상인 경우 상기 반송파 집적 서비스가 제공되도록 제어하는 과정을 포함하는 방법.
  19. 하나의 주반송파 및 적어도 하나의 부반송파를 사용하여 반송파 집적 서비스를 제공하는 무선 통신시스템의 단말의 동작 방법에 있어서:
    반송파 집적 서비스의 제공을 지시하는 지시 메시지를 수신하는 과정; 및
    상기 수신된 지시 메시지에 기초하여 상기 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 과정을 포함하고,
    상기 지시 메시지는, 상기 단말이 사용하는 서비스의 특성에 기초하여 상기 반송파 집적 서비스의 제공 여부를 지시하는 정보를 포함하는 방법.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 반송파 집적 서비스의 제공을 제어하는 과정은,
    상기 부반송파를 통하여 상기 단말로 서비스가 제공되도록 상기 부반송파를 설정하는 과정을 포함하는 방법.
  21. 청구항 19에 있어서, 상기 서비스 특성은,
    상기 단말이 사용하는 서비스의 종류 및 트래픽의 사용량 중에서 하나를 포함하는 방법.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 서비스의 종류는,
    상기 단말이 사용하는 서비스가 미리 정해진 전송율을 보장받을 수 있는 서비스인지 여부에 따라 구분되는 방법.
  23. 청구항 22에 있어서, 상기 지시 메시지는,
    상기 단말이 사용하는 서비스가 미리 정해진 전송율을 보장받을 수 있는 서비스인 경우 상기 반송파 집적 서비스가 제공되지 않도록 지시하는 정보를 포함하는 방법.
  24. 청구항 22에 있어서, 상기 지시 메시지는,
    상기 단말이 사용하는 트래픽의 사용량이 미리 정해진 임계값 이상인 경우 상기 반송파 집적 서비스가 제공되도록 지시하는 정보를 포함하는 방법.
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