KR20210015782A - 통합 액세스 및 백홀 이동성 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 매크로셀 기지국 및 복수의 소형 셀 기지국들을 포함하는 모바일 통신 시스템 서브-네트워크를 제공하고, 복수의 소형 셀 기지국들은 매크로셀 기지국과 무선 통신하고, 각각의 소형 셀 기지국은 매크로셀 기지국과 직접 연결되거나 하나 이상의 다른 소형 셀 기지국들을 통해 매크로셀 기지국과 연결되고, 매크로셀 기지국은, UE(user equipment) 디바이스가 자율적으로 소형 셀 기지국들간을 전환하는 것을 가능하게 하기 위한 후보 소형 셀 기지국 정보로, 매크로셀 기지국에 대한 RRC(radio resource control) 연결을 갖는 UE 디바이스를 구성하도록 배치되고, 매크로셀 기지국은 소형 셀 기지국 구성 정보로 소형 셀 기지국들을 구성하도록 배치되고, 소형 셀 기지국 구성 정보는, 소형 셀 기지국들이 UE 디바이스와의 데이터 전송 및 데이터 수신을 가능하게 하고 UE 디바이스와의 데이터의 멀티플렉싱 및 라우팅을 가능하게 한다.
Description
본 발명은 유저 장비(UE) 디바이스들이 통신 셀들 간을 전환할 수 있는 모바일 통신 네트워크를 동작시키는 방법에 관한 것이다.
공지된 셀룰러 모바일 통신 네트워크들은 코어 네트워크(CN) 및 하나 이상의 라디오 액세스 네트워크들(RAN들)을 포함한다. CN은 기능들 중 특히 유저들 및 디바이스들의 인증 및 권한부여, 서비스 품질(QoS) 관리 및 제어, 다양한 데이터 네트워크들에 대한 액세스 제공 및 RAN들과 데이터 네트워크들 사이의 데이터 라우팅을 위한 기능을 포함한다. CN은 전형적으로 무선 액세스 기술(RAT) 애그노스틱이며, 즉 특정 RAT 또는 RAN과만 관련되지 않는 기능을 포함한다.
각각의 RAN은 유저 장비(UE) 디바이스들에게 코어 네트워크에 대한 무선 라디오 액세스를 제공하는 기능들을 포함한다. 이 기능들의 일부는 사용되는 RAT, 예를 들면 UMTS, LTE 또는 5G NR(new radio)에 특정적이다. RAN은 특정 RAT의 다수의 매크로 기지국들(NB, eNB,gNB)로 이루어지고 추가적으로 동일한 또는 서로 다른 RAT의 다수의 소형 셀 기지국들(SC들)을 포함할 수 있다.
CN에 등록된 UE 디바이스들은 RAN 및 CN에 대한 현재 연결을 가질 수 있고, 즉 연결 모드에 있거나, 또는 이러한 연결을 갖지 않고, 즉 유휴 또는 비활성 모드에 있다. 연결 모드의 UE 디바이스들에 대해서, 전형적으로 디바이스를 제어하는 하나의 기지국(본 문서 전체에서 서빙 기지국 또는 서빙 셀이라 함)이 있다. 이 서빙 기지국은 라디오 리소스 제어(RRC) 프로토콜을 이용하여, UE 및 기지국 모두에서 RRC 콘텍스트를 확립한다. RRC 콘텍스트는 UE 디바이스의 무선 능력, 각각의 QoS의 베어러들의 현재 셋업, 이들 베어러들에의 서비스들 또는 애플리케이션들의 멀티플렉싱 및 이들 베어러들의 물리 리소스들에의 멀티플렉싱, 할당된 사용 가능한 리소스들 및 UE 디바이스에 의해 행해지는 측정들 및 이러한 측정들의 보고를 위한 트리거 및 콘텐츠를 포함한다. 측정 구성은 측정될 인접 셀들을 포함하고, 인접 셀들은 제어 기지국과 동일한 RAT 및 동일한 주파수에서, 동일한 RAT 및 다른 주파수 또는 다른 RAT들에서 동작할 수 있다.
서빙 기지국에 수신된 측정 보고들이 서빙 셀보다 통신에 더 적절한 인접 셀을 지시할 경우, 기지국은, 핸드오버를 위해 선택되는 타겟 셀을 준비하고 UE에 타겟 셀로의 핸드오버를 명령하는 핸드오버 절차를 실행할 수 있다. 준비 동안, 타겟 셀은 서빙 셀로부터 RRC 콘텍스트를 수신해서, UE와 타겟 셀 사이의 통신이 기본적으로 서빙 셀에서 가졌던 상태로부터 계속될 수 있도록 한다.
US 2011/0143738 A1은 외부 입력들에 응답하여 자신의 기능을 수정해서, 환경에 대한 검색 전략을 최적화하는 기능들인 자율 검색 기능들(ASF들)을 설명한다. 모바일 디바이스들은 LTE 네트워크에서 ASF들을 사용해서 주파수들의 범위를 스캔하여 셀들에 의해 브로드캐스트되는 정보를 찾는다. UTRA 및 E-UTRA 셀들에 의해 브로드캐스트되는 정보는 셀의 CSG(Closed Subscriber Group) ID, 지원 프로토콜들을 지정하는 정보, 지원 무선 액세스 기술(RAT)을 지정하는 정보, 및 그 주파수 내의 셀 등급, 및 셀 식별 및 그 연결 방법의 기타 정보를 포함할 수 있다. 모바일 디바이스는 검출된 셀들에 관한 정보를 사용하여 호 핸드오버 또는 핸드오버 회피를 위한 근접 검출 메시지들을 개시할 수 있다. 모바일 디바이스가 UTRA 또는 E-UTRA 기지국에 연결되어 있는 동안 또 다른 셀의 근방으로 들어가거나 나갈 때, 네트워크는 모바일 디바이스의 현재 기지국과 검출된 셀의 기지국 사이에서 핸드오버 메시지들을 개시할 수 있다.
US 9,717,110은 제1 및 제2 무선 통신 디바이스들간에서의 무선 통신을 위한 방법을 제공하고, 제1 디바이스는, 제1 및 제2 디바이스들에 공통인 제1 웨이크-업 기간 동안, 메쉬 네트워크에서 제2 디바이스들에 처프 신호를 송신한다. 제1 디바이스는 제1 웨이크-업 기간 동안 제2 디바이스들 중에서 결정된 무선 릴레이 디바이스로부터 킵 얼라이브(keep alive) 신호 및 연결 셋업 정보를 더 수신하고, 연결 셋업 정보는 리소스 할당 정보를 포함한다. 추가 다운링크 페이지가 연결 셋업 정보와 함께 제1 디바이스에 전송될 수 있다.
US 2017/0055192 A1은, 확장된 DRX가 사용될 경우, 즉 UE가 장기간 동안 데이터를 수신하지 않은 경우, UE가 RRC 연결 모드 동안 셀-재선택을 행하는 UE 중심 이동성 메커니즘을 설명한다. 재선택 기준은 RRC 연결 모드에서 소스 셀로부터 수신되고 UE는 조건에 따라 네트워크-제어된 이동성 또는 UE 자율 셀 재선택이 적용되는지의 여부, 예를 들면 확장된 DRX가 사용되는지의 여부를 결정한다. 타겟 셀에서 UE 자율 재선택 및 시그널링을 이용하는 것이 요구될 경우, 타겟 셀에의 연결을 확립하도록 RRC 재확립 절차가 UE에 의해 사용된다. 결과적으로 타겟 셀은, RRC 연결 확립 또는 유휴 모드로부터의 재개와 유사하게, 소스 셀로부터 UE 콘텍스트를 가져온다.
EP 2 879 440 A1은 매크로셀 기지국에 의해 제어되는 소형 셀 기지국들을 포함하는 시스템에서 소형 셀 기지국을 제어하기 위한 기술을 설명한다. 소형 셀들이 측정을 취하고 정보가 매크로셀 기지국에 보고된다.
WO 2017/028808 A1은 UE가 핸드오버 시그널링 없이 셀 재선택을 행할 수 있는 연결 모드 셀 재선택의 방법을 논한다. EP 3 125 640 A1은 베어러 관리 절차를 설명하며, UE는 이중 연결을 갖고, 마스터 셀 그룹과 세컨더리 셀 그룹 사이에서 베어러 타입을 변경한다. WO 2015/065010 A1은 예를 들면 매크로셀 기지국 및 소형 셀 기지국들을 포함하는 이종 네트워크에서 이중 연결을 행하기 위한 방법을 설명한다.
LTE에서는 무선 릴레이들이 공지되어 있다. 그들은 이른바 도너 기지국들(DeNB)을 통해 코어 네트워크에 무선으로 연결하는 기지국들이다. 무선 릴레이에 의해 서빙되는 UE 디바이스들에게, 릴레이는 UE 디바이스를 제어하는 일반 기지국과 같이 보이고, 즉 릴레이와 UE 디바이스 사이에는 RRC 연결이 셋업된다. 무선 릴레이는 DeNB에 대한 UE와 유사하게 작동하지만, UE와 릴레이 사이에서 사용된 무선 리소스들은 DeNB 또는 CN에 의해 어느 정도 제어된다.
LTE 및 NR에서는, 단일 UE 디바이스가 서빙 셀(그 경우에 1차 셀이라 함)에 대한 RRC 연결 및 활성 무선 연결을 갖고 추가로 2차 셀들에 대한 하나 이상의 활성 무선 연결을 갖는 이중 또는 다중 연결 메커니즘들이 공지되어 있다. 1차 셀은 UE 디바이스를 제어하고 또한 UE 디바이스와 관련해서 2차 셀들을 제어한다. UE 디바이스에 대해 2차 셀을 제공하는 기지국은 병렬로 1차 또는 서빙 셀로서 다른 UE 디바이스들을 제어할 수 있다. UE에 대한 2차 셀들의 추가 및 제거는 완전히 1차 셀의 제어 하에 있다.
LTE 네트워크의 새로운 5G NR 기술로의 마이그레이션을 위해, UE 디바이스는 LTE 연결을 제공하는 1차 셀 및 5G NR 연결들을 제공하는 2차 셀들, 또는 그 반대 구성을 갖는 이중 연결이 도입된다. 그 경우에 또한 2차 셀들은 각각의 2차 RAT의 UE 디바이스와 RRC 연결을 갖지만, 1차 셀은 여전히 2차 셀들의 추가 및 제거를 포함하는 연결들의 제어 하에 있다.
단일 UE 디바이스에 있어서, 서빙 기지국은 전형적으로 코어 네트워크에 대한 유일한 또는 주요 액세스 포인트이다. 즉, 코어 네트워크와의 제어 메시지들의 교환, 이른바 NAS 시그널링은 이 기지국을 통해 코어 네트워크에 라우팅된다. 또한, 다수의 CN 액세스 포인트들이 유저 데이터 라우팅에 사용되는 일부 이중 연결 시나리오들을 제외하면, 유저 데이터는 서빙 셀을 통해 라우팅된다. CN은 UE를 향한 시그널링 또는 데이터 전송을 개시할 필요가 있을 경우, 서빙 기지국에서의 시그널링 또는 데이터 전송을 요청한다.
3GPP는 최근 전형적으로 소형 셀들(SC들)에 사용되는 무선 백홀 링크들에 대한 5G NR RAT의 사용의 연구를 시작했다. 연구 목적은, SC들을 제어 기지국(이른바, 도너 차세대 노드 B, DgNB)에 무선으로 연결함으로써 적은 비용 및 적은 노력의 SC 배치를 가능하게 하는 것이다. 연구는, 경로의 최종 SC가 DgNB에 대한 직접 링크를 제공할 때까지 SC를 또 다른 SC에 무선으로 연결하는 멀티-홉 시나리오들을 포함한다.
새로운 멀티-홉 무선 RAN은, 어느 노드, 즉 어느 기지국이 멀티-홉 RAN 및 해당 RAN에 연결된 UE 디바이스들의 제어를 갖는 것에 대해 서로 다른 아키텍처 대안을 사용할 수 있다. 각각의 솔루션은 이점 및 단점을 갖는다.
LTE의 공지된 무선 릴레이들과 유사하게, 멀티-홉 RAN의 각각의 기지국(SC)은 서빙되는 UE 디바이스 또는 서빙되는 SC를 향한 전체 기지국으로서 작용할 수 있다. 그 백홀 링크에 대해, 이러한 SC는 다음 홉 SC 또는 최상위 SC 계층에 대한 DgNB에 의해 서빙되는 UE 디바이스와 유사하게 작용할 것이다. 이 솔루션의 단점은, SC들간에서의 UE들의 각각의 핸드오버가 계층적 멀티-홉 RAN을 통해 SC들 간에서 콘텍스트를 전송하는 것을 요할 것이라는 점이다. 서빙 기지국과 UE 디바이스 사이에서 암호화 및 무결성 보호을 위한 보안 키들이 셋업되므로, SC들이 이에 따라 구축되는 것이 필요할 것이고, 즉 액세스 가능하지 않은 위치에 위치되거나 또는 보안 키들이 판독되지 않도록 보호하는 하우징으로 보호되어야 한다. 이는 이러한 SC에 대한 가격을 크게 증가시킬 것이다. 또한, 단일 노드가 멀티-홉 네트워크의 제어를 갖지 않으므로, 각각의 SC는 서빙되는 UE 디바이스들에서 측정들을 적절히 구성하기 위해 주변 인접 셀들에 관한 지식이 필요할 것이다. 이것은 이러한 무선 SC들의 쉬운 셋업을 어렵게 할 것이고 각각의 새롭게 셋업된 SC에 필요한 동작의 개입 및 메인터넌스 시스템을 요할 수 있다. 또 다른 단점은, 해당 아키텍처의 각 SC가 CN에 대한 UE의 서빙 RAN 노드가 될 것이라는 점, 즉 SC들간의 UE의 모든 핸드오버가 각각의 CN 노드의 업데이트를 요할 것이라는 점이다.
대안적 접근법은 DgNB에서의 각각의 RRC 연결의 종료이고, 즉 멀티-홉 RAN을 통한 무선 백홀을 갖는 SC들뿐만 아니라 모든 UE 디바이스들이 DgNB와의 RRC 연결을 셋업할 것이고, 이에 따라 멀티-홉 RAN 내의 모든 디바이스들을 제어한다. 이는 SC들의 용이한 셋업을 가능하게 할 것이고, 이것은 완전히 DgNB에 의해 구성된다. 그 경우의 보안은 각각의 디바이스와 DgNB 사이에 셋업되므로, 서빙되는 디바이스들의 보안은 어떤 SC에서도 문제가 되지 않을 것이고, 이에 따라 SC의 가격 및 그 배치는 감소될 수 있다.
그러나, 후자의 아키텍처 대안은 디바이스들과 그들의 서빙 기지국(이제 DgNB임) 사이의 연결에 레이턴시를 도입하고, 이는 서빙 기지국의 일부 기능들이 매우 신속히 행해지고 결과적인 구성들이 서빙되는 디바이스들에 신속히 도달한다는 요건과 모순된다. 이러한 낮은 지연 절차들의 하나의 예는 측정 보고 및 결과적인 핸드오버 결정들이다.
본 발명은 DgNB-중심 멀티-홉 RAN의 단점을 극복하고 그 아키텍처를 SC 배치에 가장 유익한 솔루션으로 만든다.
본 발명은 제1(또는 매크로셀) 기지국 및 복수의 제2(또는 소형 셀) 기지국들을 포함하는 모바일 통신 시스템 서브-네트워크를 제공하고, 복수의 제2 기지국들은 제1 기지국과 무선 통신하고, 각각의 제2 기지국은 제1 기지국과 직접 연결되거나 하나 이상의 다른 제2 기지국들을 통해 제1 기지국과 연결되고, 제1 기지국은, UE 디바이스가 자율적으로 제2 기지국들간을 전환하는 것을 가능하게 하기 위한 후보 제2 기지국 정보로, 제1 기지국에 대한 라디오 리소스 제어(RRC) 연결을 갖는 유저 장비(UE) 디바이스를 구성하도록 배치되고, 제1 기지국은 제2 기지국 구성 정보로 제2 기지국들을 구성하도록 배치되고, 제2 기지국 구성 정보는 제2 기지국들이 UE 디바이스에의 및 그로부터의 데이터를 송수신하고 UE 디바이스에의 및 그로부터의 데이터를 멀티플렉싱 및 라우팅하는 것을 가능하게 한다.
본 발명은 또한 대응하는 UE 디바이스, 소형 셀 기지국 및 모바일 통신 네트워크를 동작시키는 방법을 제공한다.
이제 단지 예로서 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 기술한다.
도 1은 멀티-홉 무선 백홀 네트워크의 개략적인 배치를 나타내는 도면.
도 2a, 2b 및 2c는 프로토콜 스택 계층들을 나타내는 도면.
도 3은 서브-네트워크의 개략도.
도 4는 메시지 시퀀스도.
도 5는 추가 메시지 시퀀스도.
도 6은 추가 서브-네트워크 배치의 개략도.
도 7은 메시지 시퀀스도.
도 8은 추가 서브-네트워크 배치의 개략도.
도 9는 도 8의 서브-네트워크에 대한 메시지 시퀀스도.
도 2a, 2b 및 2c는 프로토콜 스택 계층들을 나타내는 도면.
도 3은 서브-네트워크의 개략도.
도 4는 메시지 시퀀스도.
도 5는 추가 메시지 시퀀스도.
도 6은 추가 서브-네트워크 배치의 개략도.
도 7은 메시지 시퀀스도.
도 8은 추가 서브-네트워크 배치의 개략도.
도 9는 도 8의 서브-네트워크에 대한 메시지 시퀀스도.
도 1은 5G NR(new radio) DgNB(donor base station)가 CN에 연결되는 예시적 멀티-홉 무선 백홀 RAN을 나타낸다. DgNB는 무선으로 연결된 다수의 캐스케이드 소형 셀 기지국들의 서브네트워크를 제어한다. 각각의 소형 셀 기지국은 또 다른 소형 셀 기지국 또는 DgNB에 대한 하나의 무선 백홀 링크 및 다른 소형 셀 기지국들 또는 UE 디바이스들에 대한 제로 이상의 액세스 링크들을 갖는다.
DgNB는 소형 셀들 SC2.1 및 SC2.2에 대한 액세스 링크들 1 및 5를 각각 갖는다.
소형 셀 기지국 SC2.1은 소형 셀들 SC3.1 및 SC3.2에 대한 액세스 링크들 2 및 4를 각각 갖는다. 또한, SC2.1은 UE 디바이스 UE3에 대한 액세스 링크를 제공한다. 소형 셀 SC2.2는 소형 셀 SC3.3 및 UE 디바이스 UE5에 대한 액세스 링크들을 갖는다.
각각의 액세스 링크들을 통해 소형 셀 SC3.1은 2개의 UE 디바이스들 UE1 및 UE2에 대한 NR 연결을 제공하고 소형 셀 SC3.2는 UE 디바이스 UE4에 대한 NR 연결을 제공한다.
본 발명에 따르면, 주어진 예에서의 모든 소형 셀들 및 UE 디바이스들은 RAN 및 RAN을 통한 CN에 대한 활성 연결을 가지며, CN은 또한 다양한 데이터 네트워크들(도시 생략)에 대한 연결들을 제공할 수 있다. UE 디바이스들 UE1, UE2 및 UE4는, 제2 소형 셀에 대한 무선 백홀 링크, 예를 들면 링크 2를 통해 연결된 제1 소형 셀에 대한 제1 링크, 예를 들면 링크 3을 통해 DgNB에 RRC 연결을 확립했다. 제2 소형 셀은 무선으로, 예를 들면 링크 1을 통해 DgNB에 연결된다. UE 디바이스들 UE3 및 UE5는 또한 DgNB에 무선으로 연결된 소형 셀들에 대한 직접 연결을 통해 DgNB에 대한 RRC 연결을 갖는다.
UL 및 DL에서의 모든 무선 링크들은 전송 디바이스들의 고유 식별을 갖고, 즉 모든 레거시 셀룰러 무선 통신 시스템들에서의 수신 기지국은 서로 다른 전송 디바이스들로부터 수신된 데이터를 구별할 수 있고 디바이스들은 어느 기지국으로부터 그들이 수신하는지를 안다.
본 발명에 따르면, 실시예의 모든 소형 셀들은 직접 무선 백홀 링크를 통해 또는 또 다른 소형 셀에 대한 무선 백홀을 통해 DgNB에 대한 RRC 연결을 갖는다.
이 새로운 아키텍처에서의 소형 셀 기지국들은 계층 2 릴레이들과 유사하다. 그들은 UE 디바이스들의 RAN에 대한 액세스를 제어하거나 디바이스를 구성하지 않으며, 이 두 가지 모두는 DgNB에 의해 행해진다. 그들은 DgNB로부터 수신된 그들의 구성에 따라 서빙되는 UE 디바이스들 및 서빙되는 소형 셀들에 대한 액세스 링크를 통해 무선 리소스들을 제공한다. 다운링크에서, 그들은 무선 백홀 링크에서 수신된 데이터를 디코딩하고 세그먼트화된 데이터 패킷들을 재조립하고 또한 다음 소형 셀 기지국 또는 UE 디바이스에 대한 무선 액세스 링크에서의 포워딩을 위해 패킷들을 세그먼트화 및 인코딩한다. 업링크에서, 소형 셀 기지국들은 액세스 링크에서 수신된 데이터를 디코딩하고 세그먼트화된 데이터 패킷들을 재조립하고 또한 다음 소형 셀 기지국 또는 DgNB에 대한 무선 백홀 링크에서의 포워딩을 위해 패킷들을 세그먼트화 및 인코딩한다.
기술된 멀티-홉 네트워크를 통해 QoS가 제공 가능하게 하도록, 서로 다른 UE 디바이스들로부터의 서로 다른 베어러들은 모든 소형 셀 내에서 구별되는 것이 필요하다. 그래야만 소형 셀들은 베어러 및 UE 디바이스 특정 우선순위 및 리소스 할당을 적용할 수 있다. 결과적으로, 2개의 소형 셀들간 또는 소형 셀과 DgNB 사이의 무선 인터페이스들에서 모든 데이터 패킷에는 유래하는(originating) UE 디바이스 및 베어러의 지시가 요구된다. 즉, 소형 셀들은 UE의 하나의 베어러와 동일한 UE의 또 다른 베어러로부터의 데이터 패킷들을 구별할 수 있는 것이 필요하다. 또한, 그들은 UE의 하나의 베어러와 또 다른 UE의 베어러로부터의 데이터 패킷을 구별할 수 있는 것이 필요하다.
(예를 들면 무선 백홀 링크에서) 무선 인터페이스는, 누가 UL에서 데이터를 전송한 유래하는 디바이스인지, 즉 누가 단일 홉의 피어 디바이스인지의 정보를 본질적으로 제공한다. 또한, 무선 인터페이스는 해당 홉에 대한 베어러 식별을 제공하지만, 각각의 추가 홉에서, 유래하는 디바이스 및 베어러 정보가 손실된다.
본 발명에 따르면, 소형 셀은 잠재적으로는 서로 다른 유래하는 디바이스들로부터 유사한 또는 동일한 QoS를 갖는 이전 홉의 베어러들로부터 수신된 모든 데이터를 각각의 QoS를 갖는 다음 홉의 하나의 베어러에 멀티플렉싱한다. 이와 같이 멀티플렉싱된 데이터는 2개의 소형 셀들간의 무선 인터페이스를 통해 전송된다. 유래하는 베어러 및 디바이스의 지시가 데이터 패킷들에 삽입 또는 추가된다. 수신기에서 이 지시를 사용하여, 다음 홉 베어러들에의 데이터의 멀티플렉싱에 대해 다시 결정한다. 이는, 각각의 소형 셀 기지국이 패킷들을 그들의 개별 QoS 및 우선순위에 따라 포워딩하는 것을 가능하게 한다.
데이터 패킷의 MAC 헤더에서 논리 채널 식별(LogCh-ID)을 지시함으로써, 레거시 무선 인터페이스, 예를 들면 LTE에서, 베어러들이 지시된다. 그러나, LogCh-ID는 UE 디바이스와 서빙 기지국 사이의 단일 RRC 연결 내에서만 고유하다. 다른 디바이스들이 그들의 베어러들을 지시하도록 동일한 LogCh-ID를 사용할 수 있다. 기지국들은 물리 계층에서 고유한 UE 디바이스 식별을 사용하여 패킷 발신자(originator)를 고유하게 식별한다.
본 발명에서, 캐스케이드 소형 셀 기지국 네트워크에서의 패킷들의 처리를 위해, UE 디바이스 식별과 베어러를 결합하는 식별이 요구된다. 이러한 의미에서 베어러는 공통의 또는 유사한 QoS 및 우선순위를 갖는 임의의 데이터 흐름들에 사용되는 용어이다. 레거시 라디오 액세스 네트워크들에서 이는 통상 베어러라고 한다. 본 발명의 나머지 부분에서는 일반성을 잃지 않고 해당 용어를 사용한다. (LogCh-ID)와 유사하게, 유래하는 UE들 및 베어러들의 지시를 공동으로 글로벌 논리 채널 아이덴티티(GLogCh-ID)라 하고 각각의 홉의 멀티-홉 네트워크 내에서 사용된다.
GLogCh-ID는 서브-네트워크 내에서 서빙되는 모든 UE 디바이스의 모든 베어러에 고유하다. UE 디바이스는 여전히 GLogCh-ID로 식별 가능할 수 있다(예를 들면 이 식별자가 2개의 부분들, 즉 서브네트워크에서 UE 디바이스에 고유한 UE 디바이스 아이덴티티 및 단일 UE 디바이스의 베어러에 고유한 LogCh-ID(오늘날의 프로토콜 스택에서 사용되는 LogCh-ID와 유사)를 가질 경우). 또는, GLogCh-ID는 UE 및 베어러에 대한 별도의 식별자들을 갖지 않는다.
DgNB는 멀티플렉싱을 제어한다. 이것은, 그들이 실제로 또는 잠재적으로 라우터로서 기능하거나 또는 액세스 링크를 제공하도록 구성되는 디바이스들의 GLogCh-ID 및 각각의 QoS 및 우선순위로 모든 소형 셀들을 구성한다.
기재를 간단히 하기 위해, 이하에서 도 1에 나타난 것들 중 몇몇 노드(UE1, SC3.1, SC2.1, 링크들 3, 2 및 1 및 DgNB)에만 설명을 집중한다.
도 2a, 2b 및 2c는 NR 무선 인터페이스의 현재 예상되는 프로토콜 스택 계층들에 의거하여 관련 노드들에서 유리하게 사용되는 프로토콜 스택 계층들을 나타낸다.
도 2a는 소형 셀들 SC3.1 및 SC2.1을 통한 UE 디바이스 UE1과 DgNB(제어 평면) 사이의 RRC 연결의 확립 및 메인터넌스를 위한 프로토콜 스택을 나타낸다. UE 디바이스 UE1과 DgNB 사이에 RRC 연결이 확립되어, RRC 프로토콜 피어들이 UE 디바이스 및 DgNB에 상주한다. 또한 이들 2개의 엔티티들간에 보안 연관이 확립되고 PDCP 프로토콜 계층은 보안 연관, 즉 각각의 공유 키들을 이용하여, RRC 메시지들을 암호화 및 무결성 보호한다. PDCP 아래의 프로토콜 계층들, 즉 무선 링크 제어 프로토콜(RLC), 매체 액세스 제어(MAC) 및 물리 계층(PHY)은 실제 무선 링크에 관련된다. 따라서 그들은 각각의 관련 노드에 존재하고 각각의 홉은 홉의 어느 측의 각각의 피어 프로토콜들에 의해 확립된다.
네트워크 노드들간, 즉 2개의 소형 셀들간 또는 소형 셀과 DgNB 사이의 각각의 홉에 대해, 수신된 패킷들을 다음 홉 베어러들에 멀티플렉싱하고 본 발명에 새롭게 도입된 GLogCh-ID를 지시하는 기능이 요구된다. 이를 위해, 이들 홉들의 각각의 프로토콜 스택은, RLC, MAC 및 물리 계층의 공지된 기능들에 더하여, 전송되는 패킷들의 헤더 필드에서 GLogCh-ID를 지니고, DgNB에 의한 구성에 의거하여 패킷들을 멀티플렉싱하는 다음 홉 베어러들을 결정하는 릴레이 기능을 포함한다. 이 릴레이 기능은 RLC 계층에서 추가적 기능으로서 추가적 RLC 헤더 필드로 행해질 수 있다. 또는, 홉-투-홉 프로토콜 스택은 해당 기능에 대한 추가적 및 향상된 PDCP 계층을 포함할 수 있다. 도 2a는 일반성을 잃지 않고 RP(Relaying Protocol)라는 추가적 프로토콜 계층에서의 기능에 대한 또 다른 대안을 나타낸다.
마찬가지로, 도 2b는 UE 디바이스 UE1로부터 DgNB로의 유저 데이터의 전송을 위한 각각의 프로토콜 스택을 나타낸다. UE1 및 DgNB에는, 5G NR에 새롭게 도입된 데이터 무선 베어러들에서의 서비스 데이터 흐름들의 멀티플렉싱을 위한 프로토콜(SDAP), 및 암호화, 무결성 보호 및 제어 데이터 압축을 위한 PDCP 프로토콜이 존재한다. 다시 말하면, PDCP 아래의 프로토콜 계층들, 즉 무선 링크 프로토콜(RLC), 매체 액세스 제어(MAC) 및 물리 계층(PHY)은 실제 무선 링크에 관련되고 따라서 각각의 관련 노드에 존재한다. 멀티플렉싱 및 GLogCh-ID의 지시를 갖는 새롭게 도입된 릴레이 기능은 다시 RP(relaying protocol)로서 나타내지만, 위에서 설명한 바와 같이 대안이 존재한다.
도 2c는 소형 셀 SC3.1과 DgNB 사이의 RRC 연결의 확립 및 메인터넌스를 위한 프로토콜 스택을 나타낸다. RRC 및 PDCP 피어들은 SC3.1 및 DgNB에 각각 있으며, RLC, MAC 및 PHY는 홉-바이-홉이다. 예를 들면 RP-계층에서의 릴레이 기능은 해당 연결의 제2 홉(즉 SC2.1에서 DgNB로)에서만 필요하다. 도시하지 않은 SC2.1과 DgNB 사이의 RRC 연결의 확립 및 메인터넌스를 위한 프로토콜 스택은 도 2c와 매우 유사해 보이지만, SC2.1과 DgNB 사이의 모든 프로토콜 스택 계층의 직접 피어가 있다.
상술한 아키텍처에 의거하여, 본 발명의 하나의 태양은 DgNB에 의한 후보 핸드오버 타겟 소형 셀들의 구성이다. 소스 및 타겟 셀에 관련된 측정들의 보고 없이 및 핸드오버를 행하는 기지국에 의한 명령 없이, UE 디바이스가 DgNB에 의해 구성된 기준에 의거하여 자율적으로 현재 소스 소형 셀로부터 후보 타겟 소형 셀들 중 하나로 연결을 전환 가능하도록 구성이 행해진다.
UE 디바이스는 후보 소형 셀들의 세트, 즉 셀 아이덴티티들, 주파수 리소스들 및 무선 파라미터들로 구성된다. 구성은, 예를 들면 RACH를 통해 또는 업링크 제어 채널에서의 직접 리소스 요청을 통해 타겟 셀에 액세스하는 모드와 같은 추가 정보를 포함할 수 있다. 또한, 구성은 셀 전환에 대한 기준(예를 들면 현재 소스 셀이, 셀 전환이 고려되기에 앞서, 떨어져야 하는 임계값, 소스 및 타겟 셀들을 비교하기 위한 임계값들, 타겟 셀이 소스 셀보다 높은 임계값으로 수신 신호 강도를 가져야 하는 지속시간 또는 다른 기준)을 포함한다. 기준이 만족될 경우, UE는 즉시 타겟 셀로 전환한다.
잠재적인 타겟 셀들의 상기 후보 리스트는 주지의 인접 셀 리스트와는 매우 다르며, 이것은, 서빙 셀이 핸드오버를 준비하고 UE 디바이스에게 핸드오버를 행하도록 명령하게 결정할 수 있도록, 특정 기준 하에서 서빙 셀을 측정하고 서빙 셀에게 보고하도록 셀들을 포함한다. 따라서, 레거시 인접 셀 리스트 구성 및 관련된 측정 및 보고 구성 및 성능은, UE 디바이스에 서빙하는 DgNB의 제어 하에 있지 않은 잠재적인 타겟 셀들에 대해 본 발명과 병행해서 계속될 수 있다.
또한, 후보 리스트 및 자율 셀 전환은 서빙 셀에서의 무선 링크 실패 후의 셀 선택과는 매우 다르며, 이것은, UE가 유휴 상태를 거치는 것, 즉 선택된 셀과 새로운 RRC 콘텍스트를 셋업하는 것을 요하기 때문이다.
후보 소형 셀들의 구성은 UE 디바이스에서만 행해지는 것은 아니다. 또한 DgNB는 타겟 셀을 통한 데이터 전송이 셀 전환 후 즉시 개시될 수 있도록 후보 타겟 소형 셀들을 구성한다.
DgNB는, UE 디바이스와 데이터를 송수신하고 데이터(제어 및 유저 데이터)를 멀티플렉싱 및 라우팅하는데 필요한 모든 정보로 후보 타겟 셀들을 구성한다. 즉, 후보 소형 셀들은 다음으로 구성된다:
MAC 계층 구성 ―
UE 디바이스에 확립된 데이터 베어러들 및 기존 시그널링에 관한 정보,
전송 채널들 또는 물리 리소스들에 베어러들을 멀티플렉싱하기 위한 멀티플렉싱 정보,
우선순위 정보(예를 들면 서로에 대한 동일한 UE의 베어러들의 우선순위, 및/또는 동일한 소형 셀에 의해 서빙되는 소형 셀들 또는 다른 UE 디바이스들 에 대한 UE 디바이스의 우선순위)를 포함함 ―,
물리 계층 구성 ―
UE 디바이스 아이덴티티(UE-Id)(예를 들면 UE가 타겟 셀에의 액세스 시 자신을 식별할 수 있는 LTE에서 공지된 C-RNTI),
UE 디바이스의 무선 능력 및 무선 파라미터들을 포함함 ―,
추가 홉들에서 적절한 멀티플렉싱을 가능하게 하도록 UE 디바이스로부터 수신된 데이터와 함께 전송되는 하나 이상의 GLogCh-ID들(Global Logical Channel Identities),
UE 디바이스와의 UL 및/또는 DL 정보의 전송을 위한 라우팅 정보.
DgNB는 상기 정보를 후보 소형 셀들에, 즉 UE 디바이스가 무선 링크 연결을 통해 직접 액세스할 수 있는 소형 셀들에 구성한다. 또한, DgNB는, 후보 타겟 소형 셀들의 어느 것과 DgNB 사이의 경로 상에 있는 모든 소형 셀들을 구성한다. UE 디바이스에 무선 인터페이스를 제공하지 않는 이들 라우팅 소형 셀들은 다음으로 구성된다:
UE 디바이스로부터 유래하거나 또는 UE 디바이스에 어드레싱되는 (즉 서로 다른 베어러들의) 서로 다른 QoS 및/또는 우선순위의 데이터를 식별하는데 사용되는 GLogCh-ID들,
연관된 QoS 및/또는 우선순위 정보, 및
UE 디바이스로부터 또는 UE 디바이스로의 UL 및/또는 DL 정보의 전송을 위한 라우팅 정보.
요약하면, UE 디바이스로부터의 데이터의 라우팅에 잠재적으로 관련된 모든 소형 셀들은, 패킷의 개별 QoS 요건들에 따라 UE 디바이스로부터 또는 UE 디바이스로 데이터 패킷들을 포워딩하는데 필요한 정보로 구성된다. 추가로 UE 디바이스의 무선 링크에 서빙할 후보들인 소형 셀들은 무선 링크의 셋업 및 메인터넌스를 위한 UE 디바이스 아이덴티티 및 물리 및 MAC 계층 파라미터들로 추가로 구성된다.
타겟 셀로 전환하는 UE는 그 UE-Id로 타겟 셀로부터 UL 리소스들을 요청한다. 타겟 셀은 사전 구성된 UE-Id에 의거하여 UE를 식별하고 베어러, 멀티플렉싱 및 우선순위 정보에 따라 이용 가능한 리소스들을 제공할 수 있다. 전송 또는 유저 데이터 또는 제어 데이터, 예를 들면 애플리케이션 데이터 또는 RRC 메시지들을 위한 리소스들이 UE에 의해 요청되고, 이는 또한 UE가 셀을 전환했다는 타겟 소형 셀 기지국에 대한 지시로서 기능한다.
UE 디바이스는, 소스 소형 셀로부터의 추가 콘텍스트 전송이 요구되지 않도록, 이상적으로 그 RLC 및 MAC 엔티티를 리셋할 것이다. 베어러들의 필요한 QoS에 의존하여, 손실된 패킷들이 UE 디바이스와 DgNB 사이의 PDCP 계층에서 재전송될 수 있다. UE 디바이스가 DgNB와 보안 연관을 가지므로, 모든 데이터는 암호화되고 선택적으로 무결성 보호되어 타겟 소형 셀은 UE 디바이스와의 어떠한 보안 셋업 절차들을 행할 필요가 없다.
서브네트워크 내에서의 빠른 경로 전환을 보장하고 새로운 소형 셀을 향해 DL 트래픽을 라우팅하기 위해, UE 디바이스가 소형 셀에 도착하자마자, 소형 셀은 현재 UE가 해당 타겟 소형 셀에 의해 서빙됨에 대해 다음 상위 소형 셀에게 통지할 것이다. 이것은, 이전 및 새로운 경로의 일부인 기지국에 도달할 때까지, 계층 위로 모든 소형 셀들에 의해 반복된다. 이 기지국을 조인트 기지국이라고 할 수 있는데, 이는 소형 셀 또는 DgNB이다. 조인트 기지국은 즉시 DL 패킷들을 새로운 경로를 따라 타겟 소형 셀로 라우팅하기 시작할 것이다. 소형 셀이 UE 디바이스 도달에 관해 다음 홉 소형 셀에게 통지하기 위한 트리거는 UE가 리소스 요청에서 UE-ID를 제공하는 것일 수 있다. 바람직한 대안은, 예를 들면 UE로부터 DgNB로의 RRC 메시지를 포함하는 제1 데이터 패킷이 소형 셀에 도착하는 것이다. 새로운 경로를 따라 라우팅된 이 패킷은 조인트 기지국으로 올라가는 도중의 임의의 소형 셀에 확립되는 경로 전환을 지시한다. 즉, 제1 UL 패킷은 추가적인 소형 셀들에 대한 UE 도달의 지시로서 기능한다. 대안은, 소형 셀들이 피어-투-피어 시그널링(즉 그들의 백홀 MAC 계층을 통해 또는 새로운 SC-투-SC 프로토콜을 통함)을 갖는 것이다.
설명된 바와 같이, 새로운 DgNB-중심 아키텍처의 하나의 유익한 태양은, UE 디바이스와 DgNB 사이에 보안이 발생해서 UE 및 소형 셀들은 셀 전환을 지연시키는 추가적 보안 절차들 행할 필요가 없다는 것이다. UE 디바이스와 임의의 소형 셀 사이에 보안 연관들의 존재하지 않음의 하나의 단점은, 사기 디바이스로부터 가짜 UE-Id 또는 실제 UE-Id로 소형 셀에 간단히 액세스하고, UL에 거짓 데이터를 삽입하고, UE 디바이스 관련된 데이터를 새로운 소형 셀을 향해 및 잠재적으로 각각의 UE 디바이스에 서빙하는 실제 소형 셀로부터 멀어지게 라우팅하는 사기 UE 디바이스들로부터의 보안 공격의 가능성이다.
무결성 보호를 이용하면, 임의의 잘못된 데이터가 데이터 스트림에 성공적으로 삽입되게 하는 사기 UE 디바이스로부터의 데이터를 막을 것이다. 또한, 암호화는, 데이터가 사기 UE 디바이스에 의해 판독될 수 없는 것을 보장할 것이다. 그러나, 사기 UE 디바이스에 의해 개시되는 새로운 타겟 셀로의 재라우팅은 데이터가 올바른 타겟 UE 디바이스에 도달하는 것을 막을 것이므로, 서비스 거부 공격이 여전히 문제가 될 수 있다.
이러한 종류의 공격을 막기 위해, 조인트 기지국은 일시적으로 DL의 패킷들을 새로운 경로 및 이전 경로 양쪽에 복제할 것이다. 또한, 이것은, 조인트 기지국 위의 단일 경로를 따라 포워딩되는 양쪽 경로들로부터의 UL 패킷들을 수용할 것이다. 임의의 복제된 패킷들은 PDCP 시퀀스 번호 또는 무결성 보호 수단을 이용하여 DgNB에서 필터링될 것이다.
마지막으로, UE 디바이스 자체는, 분명히 보안과 함께 UE 디바이스에 의해 생성될 RRC 메시지에서 서빙 셀의 그 전환에 관해 DgNB에게 통지할 것이고, 수신 시, DgNB는 셀 전환에 대해 통지받는다. 또한, 영향을 받는 소형 셀들은 DgNB에게 그들의 RRC 또는 유사한 프로토콜을 통해 발생한 변경들에 대해 통지한다. 응답으로, DgNB는 영향을 받는 소형 셀들에게 경로의 전환에 대해 통지하고, 즉 이전 경로의 조인트 기지국 아래의 소형 셀들은 UE와의 라우팅을 중지하도록 통지받을 수 있고, 조인트 기지국은 패킷들의 복제를 중지하고 새로운 경로만을 사용하도록 통지받고, UE 및 소형 셀들은 잠재적인 미래 자율 핸드오버를 위한 새로운 후보 소형 셀들에 대해 통지받는다.
조인트 기지국은 제한된 시간 동안에만 패킷 복제를 적용할 수 있다. 그것은 DgNB에 의해 새로운 경로가 확인될 경우 중지되는 타이머를 개시할 수 있다. 확인이 수신되기 전 시간이 만료될 경우, DgNB는 패킷 복제를 중지하고 새로운 경로가 적절하지 않다고 상정되고 이전 경로로 돌아갈 수 있다.
본원에 기술된 본 발명의 자율 셀 전환으로 인해, DgNB가 셀 전환에 대해 통지받지 않거나 또는 소형 셀들에게 적절히 통지하지 않은 시간 동안 UE와 코어 네트워크 사이의 데이터 전송이 계속되고, 데이터 지연이 최소한으로 유지된다. 그러므로, 본 발명은 멀티-홉 무선 서브-네트워크들에 의해 도입되는 레이턴시를 극복한다.
DL에서, 새로운 경로는, 조인트 기지국이 경로 전환에 관한 정보를 가진 후에만 사용될 것이다. UE 디바이스에 의한 전환과 타겟 소형 셀로 라우팅되는 제1 DL 패킷들 사이에서, 일부 패킷들은 DL에서 이전 경로를 따라 전달될 수 있다. 손실 패킷의 가능성 또는 수를 줄이기 위해, UE 디바이스는, 그 능력에 의존하여, 제1 패킷이 DL에서 타겟 소형 셀에 도달할 때까지, 소스 소형 셀로부터 패킷들의 수신을 계속할 수 있다. UE에서 RLC, MAC 및 PHY 계층의 리셋은 새로운 셀에서의 제1 DL 패킷이 도착할 때에만 발생할 것이다.
UE 디바이스가 매우 신뢰성 있는 데이터 전송을 요하는 통신 서비스를 사용할 경우, 데이터의 리던던시 전송이 패킷 손실을 극복하는데 유익할 수 있다. 본 발명의 새롭게 도입된 아키텍처는 이 경우에도 유리하게 사용될 수 있다.
UE는 다수의 서빙 소형 셀들 및 자율 이동성을 위한 후보 타겟 소형 셀들의 구성을 가질 수 있다. UE는 이제 설명된 메커니즘들을 사용하여, 다른 리던던시 링크들을 변경하지 않고 유지하면서 자율적으로 소형 셀들 중 하나를 전환할 수 있다. 예를 들면 제1 DL 패킷 도착 또는 DgNB로부터 수신된 각각의 DL RRC 메시지에 의해, 자율적으로 선택된 타겟 소형 셀을 통한 UL 및 DL 전송이 확인될 경우에만, 리던던시 다른 링크들이 전환될 수 있다. 리던던시 전송은 특정 베어러에 대해 영구적으로 사용되는 베어러 QoS 세팅일 수 있거나 패킷 손실을 방지하도록 기술되는 소형 셀 전환과 함께 일시적으로만 사용되는 특징이다.
본 발명은 또한 단일 UE 디바이스가 서로 다른 기지국들에 병렬로 연결되는 이중 연결에 사용될 수 있다. UE 디바이스는 동일한 DgNB에 의해 제어되는 2개의 이상의 소형 셀들에 연결되고 자율 전환 기술을 사용하여 최선의 셀들을 선택할 수 있다. 또한, UE 디바이스는 본 발명에 따라 DgNB에 의해 제어되는 소형 셀 및 제1 기지국에 연결될 수 있고, 제1 기지국은 DgNB에 의해 제어되지 않는다. 자율 전환 기술은, 제1 기지국이 동일하게 유지되거나 레거시 핸드오버 절차들에 의해 변경되는 동안, 최선의 소형 셀을 선택하는데 사용된다.
도 1의 아키텍처에 대한 또 다른 대안은 동일한 DgNB에 대해 2개 이상의 병렬 연결들을 갖는 UE이고, 하나는 직접 무선 인터페이스를 통하고 다른 하나는 소형 셀에 무선 백홀에 의한 것이다(본원에 기술된 바와 같음). 제어 시그널링은 DgNB에 대한 직접 링크를 통해 갈 수 있는 한편, UE는 자율적으로 병렬 연결에 대해 최선의 소형 셀을 선택하도록 구성된다. 그러나, 캐스케이드 소형 셀들의 멀티-홉 아키텍처에 의해 도입되는 핸드오버 수행 및 측정 보고의 제어 시그널링 지연을 극복하는 자율 셀 전환에 대한 주요 이유가 이 사용 케이스에는 존재하지 않는다.
본 발명에 대한 또 다른 사용 케이스는 다수의 베어러들에 대한 단일 UE 디바이스에 대해 다수의 소형 셀들을 사용해서, 서로 다른 무선 베어러들에 대해 UE 디바이스에 의해 최적의 소형 셀이 선택된다. 일부 소형 셀들은 일부 특징들에 최적화되지만 그들은 다른 특징들이 제한적이거나 또는 다른 특징들을 전혀 제공하지 못할 수도 있다. 예는, 낮은 레이턴시 애플리케이션들에 특화되지만 높은 데이터 레이트를 제공할 수 없는 소형 셀들일 수 있다. 이들 소형 셀들은 그들의 특성을 브로드캐스트하여 UE 디바이스들이 새로운 소형 셀들의 선택 시 정보를 고려 가능하게 할 수 있거나, 또는 DgNB로부터의 후보 셀 구성은 소형 셀들의 특수 특징들을 포함한다. 본 발명에 기재된 자율 셀 전환은 베어러의 일부에 대해서만 UE 디바이스에 의해 행해질 것이고, UE가 셋업을 가지거나 또는 셋업할 것이다. 설명된 바와 같이 메커니즘들이 적용되고 UL 패킷들의 GLogCh-ID는 조인트 기지국이 각각의 베어러들에 대해서만 DL 경로 적응을 적용하는 것을 가능하게 할 것이다. 또한, DgNB로부터 나중에 수신되는 경로 확인은 UE 디바이스의 일부 베어러들에 대한 새로운 경로를 확인할 것이고 한편으로 다른 베어러들은 이전 경로를 따라 여전히 라우팅된다. 본 발명의 이 사용 케이스는 개발 5G 네트워크의 새로운 데이터 트래픽 타입들 "ULL(ultra low latency)", "URL(ultra reliability)" 및 "MIoT(massive internet of things)"에 특히 유용하고, 이는 UE 디바이스의 일부 베어러들에 사용될 수 있는 한편, 다른 베어러가 일반적인 브로드밴드 트래픽에 사용될 수 있다. 예시적 배치는 DgNB에 직접 연결된 UE 디바이스의 커버리지에서 낮은 레이턴시 소형 셀 기지국을 제공하며, UE 디바이스 커버리지에서 대안적 소형 셀 기지국들의 다수의 무선 백홀 홉들을 우회할 수 있다. 낮은 레이턴시 소형 셀 기지국은 제한된 대역폭만을 또는 적은 데이터 통신 연결만을 제공하는 한편, 다른 소형 셀 기지국들은 보다 효율적이지만 느린 멀티-홉 무선 백홀을 통해 다른 서비스들을 제공한다.
상술한 메커니즘들은 UE 디바이스들에 대해 서빙 셀의 자율 전환을 가능하게 한다. 도 1에 나타난 바와 같은 새로운 아키텍처는 관련 소형 셀 기지국들에 대한 무선 백홀에 의거한다. 소형 셀들간의 무선 백홀은 UE 디바이스와 소형 셀 사이의 무선 인터페이스와 동일한 또는 유사한 무선 인터페이스에 의거한다. 그러므로 본 발명의 발명 메커니즘들은 또한 무선 백홀 자체에 적용될 수 있다.
또 다른 소형 셀 기지국 SC2.1에 의해 서빙되는 소형 셀 기지국, 예를 들면 SC3.1은 자율 셀 전환을 위해 후보 소형 셀들, 예를 들면 SC2.2로 구성될 수 있다. 후보 소형 셀은 라우팅 및 멀티플렉싱 정보 및 무선 및 아이덴티티 정보와 함께 준비되므로, 소형 셀 SC2.2는 셀 전환 후에 SC3.1에 서빙하는 것을 넘겨받을 수 있다. 이에 따라 상술한 메커니즘들 모두, 예를 들면 DgNB에 의해 Layer 3 시그널링을 통해 경로 전환, 패킷 복제 및 최종 경로 표시가 사용될 수 있다. 다른 디바이스들, 예를 들면 UE1 및 UE2로부터 유래하는 SC3.1에 의해 라우팅되는 베어러들은 이미 GLogCh-ID와 연관되므로, GLogCh-ID가 소형 셀 SC3.1 자체로부터 유래하는 베어러들에 대해서만 구성될 것이다. 소형 셀이 어떠한 유저 데이터도 생성하지 않는다고 상정하면, SC3.1과 DgNB 사이의 RRC 연결의 셋업 및 메인터넌스를 위한 시그널링 무선 베어러들만이 GLogCh-ID들로 식별되고 후보 소형 셀 SC2.2에서의 QoS 및/또는 우선순위 정보와 연관될 것이다.
본 발명을 무선 백홀 연결에 적용하면, 유연한 동적 백홀 셋업이 가능하다. 그러나, 소형 셀들이 모바일이 아닌 것으로 상정되기 때문에, 이 경우에 자동 셀 전환을 위한 후보 소형 셀들의 수는 (통상 모바일) UE 디바이스들보다 훨씬 적다고 상정된다. 전환 옵션은 2개의 소형 셀들간의 동적 섀도잉 효과들 또는 소형 셀들의 절단에 대한 대응책일 수 있다. 그러나, 모바일 소형 셀들은 UE 디바이스들과 유사하게 기술된 네트워크 아키텍처 및 메커니즘들로부터 이익을 얻을 수 있다.
자율 셀 전환 후에 또 다른 소형 셀에 대해 무선 백홀로서 서빙하는 후보 소형 셀의 준비는, 후보 소형 셀이 소스 소형 셀에 의해 서빙되거나 라우팅되는 모든 현재 및 잠재적인 미래 베어러들에 대해 통지받는 것을 요한다. 즉, 무선 백홀 네트워크가 도 1의 예시적 네트워크보다 더 크고 깊은 계층을 갖고 다수의 UE 디바이스들을 각각 갖는 수십 개의 다른 소형 셀의 소형 셀 라우팅 트래픽을 갖는다면, 자율 전환에 대한 각각의 소형 셀들의 준비를 위한 구성 정보는 커질 것이다. 구성 및 그 업데이트는 DgNB 및 소형 셀들에서 무선 네트워크의 많은 대역폭 및 컴퓨팅 리소스를 소비할 것이다.
대안은 무선 백홀의 모든 소형 셀들의 동일한 전체 구성을 갖는 것일 수 있고, 즉 모든 소형 셀은 서빙되는 베어러들 및 디바이스들의 전체 정보, 예를 들면 모든 GLogCh-ID들 및 관련된 우선순위 및 QoS로 구성된다. 구성 정보는 DgNB로부터 브로드캐스트될 수 있고, 즉 전체 구성이 한번에 DgNB에 의해 DgNB에 직접 연결된 모든 소형 셀들에 제공되고 구성 정보의 수신 후에 소형 셀들은 구성을 저장 및 적용하고 직접 링크로 서빙되는 모든 추가 소형 셀들에 정보를 포워딩한다. 동일한 메커니즘이 저장된 전체 구성의 변경들만을 포함하는 구성 업데이트들에 적용될 수 있다. 브로드캐스트 메커니즘은, 구성 정보의 정확성을 보장하도록, 모든 관련 소형 셀들에서 이용 가능한 무결성 보호를 위한 공통 보안 키를 요할 것이다. 보안은 DgNB로부터 각각의 소형 셀로의 전용 계층 3 시그널링을 통해 제공되는 대칭 키로 또는 DgNB의 비대칭 키 쌍으로 달성될 수 있고, 그 공개 키는 사전 구성되거나 수신 소형 셀들에 의해 검증 가능한 인증서로서 브로드캐스트에 포함된다.
기술된 브로드캐스트는 모든 디바이스들, UE들 및 소형 셀들의 셀 전환에 대한 후보로서 모든 소형 셀을 준비한다. 후보 소형 셀들과 함께 전환 디바이스들의 후보 구성은 전환이 DgNB 제어 하에서 여전히 제한됨을 보장할 것이다. 또한, 멀티캐스트, 즉 소형 셀들의 그룹으로 어드레싱된 서로 다른 구성 메시지들의 브로드캐스트를 사용하는 것을 가능하게 할 것이다. 이는 더 큰 홉-투-홉 무선 백홀 서브네트워크들에서 단일 구성 메시지들을 줄일 것이다.
본 발명의 기재는, 해당 레벨에서의 도청 및 데이터 조작을 막도록, 예를 들면 IPSec 터널과 같은 보안 터널을 이용해서 소형 셀 기지국의 무선 백홀 연결이 보안되는 것을 막지 않음에 유의해야 한다. 이 옵션은, 본 발명의 진보성 및 이점에 영향을 주지 않으므로, 본 발명에 더 기재되지 않으며, 이는 간단히 구현 옵션이다.
도 3은 DgNB, 3개의 소형 셀 기지국들(SC2, SC3.1 및 SC3.2) 및 UE 디바이스 UE를 포함하는 단순화된 아키텍처를 나타낸다. UE 디바이스는 소형 셀 기지국 SC3.1에 대한 액세스 링크를 갖는다. 소형 셀들(SC3.1 및 SC3.2)은 DgNB에 대한 무선 백홀 링크를 갖는 소형 셀 기지국 SC2에 대한 무선 백홀 링크들을 갖는다. DgNB는 오퍼레이터 네트워크의 코어 네트워크에 연결된다.
도 4는 도 3에 나타난 서브네트워크 내에서의 메시지 및 데이터 교환을 메시지 시퀀스도로 나타낸다. 전제 조건으로서 세부사항 없이 단일 박스로서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 베이스 아키텍처에 따르면 모든 소형 셀 기지국들 및 UE 디바이스는 DgNB와의 RRC 연결을 갖는다고 상정한다.
도 4의 초기 상태에서, UE는 진행 중인 업링크 UL 및 다운링크 DL 데이터 전송을 갖는다. 이를 위해, 소형 셀들 SC3.1 및 SC2는 UE가 현재 셋업을 갖는 데이터 베어러들에 QoS를 제공할 수 있도록 본 발명에 따라 구성된다. UE 디바이스는 UE 디바이스 아이덴티티, 예를 들면 LTE 표준에 따른 C-RNTI를 가져서, UE 디바이스는 UL 전송들에서 할당된 것을 사용하여 데이터의 발신자를 지시한다. 이는, UL 메시지들을 UE 디바이스 아이덴티티와 스크램블링하거나 데이터의 일부로서 플레인 아이덴티티 또는 그 부분들을 전송함으로써 행해질 수 있다. UE 디바이스 아이덴티티는 또한 DL 데이터 전송을 위해 서빙 소형 셀에 의해 사용되어, 데이터를 UE 디바이스에 전송하는데 사용되는 리소스들을 어드레싱한다. 다시 말하면, 스크램블링 또는 다른 기술이 DL 리소스 할당에서 UE 디바이스 아이덴티티 또는 그 부분들을 전달하는데 사용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 소형 셀 기지국 SC3.1은 UE 디바이스의 C-RNTI로 구성된다. 또한, UE 디바이스는 소형 셀 기지국 SC3.1로부터 UL 스케줄링을 요청하기 위해 시간 및/또는 주파수 도메인에서의 소형 셀 특정 리소스들을 제공받을 수 있다. UE 디바이스에 의해 지원되거나 선호되는 무선 특징들에 관한 다른 무선 파라미터들은 또한 LTE 또는 5G NR로서 공지된 무선 표준과 유사하게 구성될 수 있다.
UE는 3개의 시그널링 무선 베어러들 및 4개의 데이터 무선 베어러들, 즉 총 7개의 무선 베어러들을 가질 수 있으며 관련 QoS 파라미터들이 테이블 1에 나열되어 있다. 각각의 정보는 UE 디바이스 및 현재 UE 디바이스에게 서빙하는 소형 셀 기지국 SC3.1에 구성된다.
테이블 1
소형 셀 기지국 SC3.1은 소형 셀 기지국 SC2에 대한 무선 백홀 링크를 가지며, 이는 8개의 무선 베어러들이 구성될 수 있고, 3개의 시그널링 무선 베어러들은 DgNB에 대한 그 자신의 RRC 연결을 셋업 및 유지하고 5개의 데이터 무선 베어러들은 서로 다른 QoS로 데이터의 포워딩 또는 릴레이하기 위한 것이다. 테이블 2는 예시적인 방식으로 SC3.1 및 SC2에서 SC3.1에 대해 구성된 무선 백홀 베어러들을 나타낸다. 모든 포워딩 또는 릴레이되는 데이터는 이미 그들의 유래하는 디바이스 및 베어러에 따른 GLogCh-ID를 포함하는 것으로 예상되므로, SC3.1로부터 유래하는 3개의 시그널링 무선 베어러들에만 Global Logical Channel Identity가 할당된다.
테이블 2
마찬가지로, 소형 셀 SC3.2에 대해 테이블 3에 따라 SC3.2 및 SC2에 정보가 구성될 수 있다:
테이블 3
소형 셀 기지국 SC2는, 본 발명에 따라, 잠재적으로 SC2에 의해 서빙될 수 있는 디바이스들의 정보, 예를 들면 GLogCh-ID, QoS 및 우선순위 정보로 구성되고, 정보는 서빙되는 디바이스들에 구성되는 것과 다를 수 있다. 예를 들면, 소형 셀 기지국 SC2에서의 우선순위 정보는, 소형 셀 기지국 SC2 자체의 높은 우선순위 시그널링 무선 베어러들이 SC2에 의해 포워딩 또는 릴레이되는 유사한 베어러들보다 높은 우선순위를 가짐을 고려할 수 있다. 또한, SC2에 의해 서빙되는 소형 셀 기지국들, 예를 들면 SC3.1 및 SC3.2의 높은 우선순위 시그널링 무선 베어러들은 UE 디바이스들의 시그널링 무선 베어러들보다 높은 우선순위를 가질 수 있다. 따라서, DgNB에 의해 SC2에 구성되는 UE 디바이스 UE 및 소형 셀 기지국들 SC3.1 및 SC3.2와 관련된 데이터의 예가 테이블 4에 나타나 있다. 또한, 소형 셀 기지국 SC2는 테이블들 2 및 3의 기지국 SC3.1 및 SC3.2와 유사하게 그 자신의 시그널링 및 데이터 무선 베어러들로 구성된다.
테이블 4
본 발명에 따르면, 소형 셀 기지국 SC3.1은 UE 디바이스 UE로부터 무선 베어러들의 어느 것을 통해 데이터를 수신한다. 유저 데이터 패킷들이 모든 데이터 무선 베어러들, 즉 DRB1, DRB2, DRB3 및 DRB4로부터 도착하는 것을 상정한다. 소형 셀 기지국 SC3.1은 패킷들을 수신, 디코딩 및 디멀티플렉싱하고 세그먼트화된 패킷들을 원래의 유저 데이터 패킷들로 재조립한다. 대부분의 경우에, 이들은 각각의 애플리케이션들로부터의 IP-패킷들이다. 패킷들이 시그널링 무선 베어러들 SRBO, SRB1 또는 SRB2로부터 수신되는 다른 예들에서, 패킷들은 IP-패킷들이 아닌 UE 디바이스 UE의 RRC 계층으로부터의 RRC 메시지들일 수 있다. 이제, SC3.1은 각각의 유저 데이터 패킷에 대해 패킷이 수신된 무선 베어러에 의거하여 및 DgNB에 의한 구성에 의거하여 GLogCh-ID(Global Logical Channel Identifier)를 결정하여, 무선 백홀을 통해 소형 셀 기지국 SC2에 패킷을 포워딩하기 전에 데이터 패킷에 부가한다. 즉, 데이터 무선 베어러 DRB1에서 UE 디바이스 UE로부터 수신된 패킷들에 대해, 무선 백홀을 통해 데이터를 포워딩하기 전에, GLogCh-ID = 68이 부가된다. 데이터 무선 베어러들 DRB2, DRB3 및 DRB4에 대해, GLogCh-ID들 69, 70 및 71이 각각 부가된다. 부가는, 임의의 적절한 프로토콜에 따라, 예를 들면 5G NR 프로토콜 스택에서의 기존 프로토콜들 또는 도 2에서 릴레이 프로토콜 "RP"로서 예시적 명명된 새로운 프로토콜의 어느 것에 따라 행해질 수 있다. 패킷들의 포워딩은, DgNB에 의한 구성에 따라, 즉 테이블 2의 구성 데이터에 따라 행해진다. 테이블은 UE 디바이스의 무선 베어러들의 각각에 대해 동일한 리소스들에 멀티플렉싱되는 전송되는 패킷들의 순서에 대해 데이터가 처리되는 상대 우선순위를 제공한다. 높은 우선순위, 즉 상대 우선순위 파라미터의 작은 정수값들은 우선순위의 전송으로 됨과 함께, 낮은 우선순위 패킷들은, 높은 우선순위 패킷들의 펜딩 전송이 없을 경우에만 전송된다. 테이블 2는 또한 UE 디바이스의 무선 베어러들의 각각에 대해 RB-타입 정보를 제공하고, 이는 또한 서비스 품질(QoS)이라 할 수 있으며, 데이터가 유래하는 서비스들의 특성을 지시한다. RB-타입은 소형 셀 기지국에 의해 데이터 패킷의 포워딩을 위해 소형 셀 기지국의 5개의 데이터 무선 베어러들 DRB4 내지 DRB8 중 하나를 선택하는데 사용될 수 있다. 동일한 원리가, UE 디바이스 UE로부터 시그널링 무선 베어러들 SRB0, SRB1 또는 SRB2(각각의 높은 우선순위, 서로 다른 QoS 또는 RB-타입 및 GLogCh-ID 65, 66 또는 67을 각각 가짐) 중 하나를 통해 소형 셀 기지국 SC3.1에 수신되는 데이터 패킷들에 적용된다.
소형 셀 기지국 SC3.1로부터 SC3.1의 무선 백홀 링크에서 데이터 무선 베어러들 DRB1, DRB2, DRB3, DRB4 또는 DRB5의 어느 것을 통해 데이터 패킷을 수신하는 소형 셀 기지국 SC2는 패킷들을 디코딩 및 디멀티플렉싱하고, 세그먼트화된 패킷들을 재조립하고 부가되는 GLogCh-ID를 결정할 것이다. 이것은 DgNB에 의한 구성에 따라 GLogCh-ID를 검색할 것이고, 예를 들면 LogCh-ID = 68로 UE 디바이스로부터의 예시적 패킷의 검색은 서비스 품질 "Best effort" 및 상대 우선순위 8에 따른 SC2에 의한 포워딩으로 이어진다. 소형 셀 기지국 SC2는 UE 디바이스 UE에 관한 어떠한 정보도 갖지 않거나 GLogCh-ID = 68을 특정 디바이스와 연관지을 필요가 없다. 그러나, 그것은 QoS 및 우선순위에 대해 패킷의 포워딩 처리를 결정하는데 충분한 정보를 수신하고, 또한 수신된 데이터 패킷과 함께 GLogCh-ID를 포워딩함으로써, 그것은 추가적인 소형 셀들이 포워딩 처리를 결정하고 DgNB가 패킷을 특정 UE 디바이스와 연관짓기에 충분한 정보를 제공한다. 소형 셀 기지국 SC2가 Best effort 데이터를 전송하는데 적절한 DgNB에 대한 베어러를 셋업했다고 상정하면, 이를 사용하고, 우선순위 8에 따라 이용 가능한 리소스들에 데이터가 멀티플렉싱된다.
DgNB는 DgNB에 의해 제어되는 서브네트워크에 할당된 GLogCh-ID들의 UE 디바이스들 및 UE 디바이스들의 각각의 무선 베어러들에의 맵핑에 관한 정보를 가지므로, 패킷의 성공적인 수신 후에 DgNB는 GLogCh-ID에 의거하여 패킷이 어드레싱되는 올바른 PDCP 및/또는 RRC 엔티티를 결정할 수 있다.
상기는 UE 디바이스로부터 DgNB로의 멀티-홉 서브네트워크를 통한 UL 데이터 전송을 설명한다. DL에 대해, 동일한 원리들을 적용할 수 있고, 즉 GLogCh-ID가 DgNB에 의해 소형 셀 기지국, 예를 들면 SC2에 전송되는 임의의 데이터 패킷들에 부가된다. 소형 셀 기지국 SC2는 GLogCh-ID를 결정하고, 각각의 QoS 및 우선순위를 검색하고 LogCh-ID와 함께 데이터 패킷들을 포워딩한다. 소형 셀 기지국이 경로(즉 데이터 패킷이 서빙되는 디바이스들의 어느 것에 라우팅되어야 하는지)를 결정하도록, DgNB는, 소형 셀들이 액세스 링크로 서빙하지 않은 디바이스들에 대해 소형 셀들에 라우팅 정보를 구성했다. 주어진 예에서, 이것은 소형 셀 기지국 SC2이고 라우팅 구성은 예시적으로 테이블 4의 "라우팅" 열에 나타나 있다.
이 테이블에서, UE 디바이스에 대한 모든 무선 베어러들은 소형 셀 기지국 SC3.1을 통해 라우팅된다. 라우팅 정보는 다음 홉 어드레스 또는 다음 홉 디바이스 이름의 형태로 제공될 수 있고, 후자는 테이블 4에 나타나 있다. 또는, 라우팅 정보에는 다음 홉의 인덱스가 제공될 수 있고, 인덱스는 사전 구성된 테이블에 지시된다.
테이블 4는 소형 셀 기지국 SC3.1 및 SC3.2의 무선 베어러들에 대한 라우팅 정보를 포함하지 않고, 이는, 두 소형 셀 기지국들에게 SC2에 의해 액세스 링크가 제공되므로, 임의의 패킷의 GLogCh-ID가 액세스 링크의 각각의 무선 베어러에 맵핑되어 최종 디바이스에 맵핑되기 때문이다.
이제 도 4를 살펴보면, 상기 기재는 우선 모든 UE 디바이스 및 소형 셀 기지국의 DgNB와의 확립된 RRC 연결의 사전 상정을 주로 설명했다(이는 도면의 상단 박스에 나타나 있다). 둘째로, 상기에서는 UE 또는 다른 디바이스들과 DgNB 사이의 데이터 전송을 설명하고, 이는 도면에서 최상단 이중 화살표들로 단순화되어 나타나 있다.
본 발명에 따르면, DgNB는 이 실시형태에서 소형 셀 기지국 SC3.2에 의해 스팬된 셀에 관한 정보를 포함하는 후보 셀 정보로 UE 디바이스를 구성한다. 정보는 리소스 정보, 예를 들면 후보 셀의 주파수 대역 또는 셀 대역폭의 중간 주파수를 포함할 수 있다. 정보는 또한 셀 아이덴티티, 예를 들면 셀에서 브로드캐스트된 동기화 신호들에 인코딩된 물리 셀 아이덴티티를 포함하여, 동기화 신호들에 의거하여 셀 식별을 가능하게 한다. 정보는, 후보 셀에의 액세스 시, UE 디바이스에 의해 사용되는 UE 디바이스 아이덴티티를 더 포함할 수 있다. 이 실시형태에서 UE 디바이스 아이덴티티, 예를 들면 C-RNTI는 셀들간을 자율적으로 전환할 때 변경되지 않는다고 상정된다. 랜덤 액세스 또는 후보 셀에 액세스하는 다른 데이터 제한된 방식의 경우, UE 디바이스 및 후보 셀은 C-RNTI에 추가로 또는 그 대신에 짧은 UE 디바이스 아이덴티티로 구성될 수 있다.
또한, 후보 소형 셀 SC3.2는 UE 디바이스의 자율 셀 전환 후에 UE 디바이스에 서빙할 수 있도록 구성된다. 이를 위해, SC3.2는 UE 디바이스 아이덴티티, 이 실시형태에서는 C-RNTI 및/또는 짧은 UE 디바이스 아이덴티티, 및 UE에 서빙하는데 필요한 추가 정보로 구성된다. 예를 들면, MAC 및 물리 계층에 관련된 UE 무선 능력이 구성된다.
또한, UE 디바이스 및 UE 디바이스에 서빙하는 소형 셀 기지국 SC3.1에 현재 존재하는 테이블 1에 따른 정보가 또한 소형 셀 기지국 SC3.2에 구성된다. 이 정보는 SC3.2가 적절한 무선 베어러들에 DL 데이터를 멀티플렉싱하고 적절한 QoS 및 우선순위로 UL 데이터를 포워딩하고 소형 셀 기지국 SC3.2에 대해 위에서 설명된 바와 같이 올바른 GLogCh-ID를 부가하는 것을 가능하게 한다.
이제, 소형 셀 기지국 SC3.2는 UE 디바이스에 의해 수신되는 시스템 정보뿐만 아니라 동기화 및 레퍼런스 신호들을 브로드캐스트하고, UE 디바이스에 의해 잠재적인 셀 전환을 결정하는데 사용되는 후보 셀 SC3.2의 측정이 얻어진다. SC3.2에 의해 브로드캐스트되는 정보는 도면에서 파선으로서 나타나 있고, 이는, 이것이 예시일뿐이고 UE 디바이스가 셀 전환을 결정하기 위한 임의의 다른 종류의 트리거가 본 발명을 구현하는데 사용될 수 있기 때문이다. 시스템 정보는, UE 디바이스가 SC3.2로부터 예상될 수 있는 서비스가 현재의 서빙 SC3.1의 서비스보다 양호한지의 여부를 결정하는 것을 돕는 로드(load) 정보를 포함할 수 있다.
이 실시형태에 따르면, UE 디바이스는 자율적으로 셀을 전환하고 후보 소형 셀 기지국 SC3.2으로부터 리소스들을 요청하는 것을 결정한다. 이는, 구성된 짧은 UE 디바이스 아이덴티티를 이용하여 후보 소형 셀에 대한 랜덤 액세스를 행함으로써 행해질 수 있다. UE 디바이스는 제1 랜덤-액세스 메시지에서 허가되는 리소스들에서 송신되는 더 긴 제2 메시지에 대한 리소스들을 요청할 수 있다. 또는, 랜덤-액세스가 요구되지 않을 경우(예를 들면 타이밍을 이유로), UE는 C-RNTI를 이용하여 UL 리소스들을 요청하기 위해 물리 업링크 제어 채널을 직접 사용할 수 있다.
해당 절차 동안, 소형 셀 기지국 SC3.1을 통한 DL 데이터 전송이 계속될 수 있다. UE 디바이스 무선 능력에 의존하여, UE 디바이스는 SC3.1로부터 성공적으로 데이터를 수신하고 UL에서 수신을 확인응답하면서 SC3.2로의 UL 데이터 전송을 개시할 것이다. 이 옵션은 도 4에 파선으로 표시된다.
후보 소형 셀 SC3.2는, UE 디바이스에 의한 수신 시, 후보 소형 셀 SC3.2를 새로운 서빙 소형 셀로 변경할 수 있는 UL 리소스 허가로 UL 리소스 요청에 응답할 수 있다. UE 디바이스는 예를 들면 유저 데이터 패킷들 또는 UL RRC 메시지로부터의 제1 UL 데이터 패킷들을 컴파일하고, 이들을 소형 셀 기지국 SC3.2에 전송한다. 패킷들이 수신되고, 적절한 통신 프로토콜에서 GLogCh-ID의 부가를 포함하는 소형 셀 기지국 SC3.1의 UL 패킷 포워딩에 대해 설명된 바와 같이, 무선 백홀 링크의 무선 베어러들에의 구성된 무선 베어러들의 맵핑이 행해진다.
본 발명에 따르면, UE 디바이스로부터의 UL 데이터 패킷들이 그들의 LogCh-ID에 의해 인식되는 소형 셀 기지국 SC2에 수신되면, 동일한 LogCh-ID에 의해 인식되는 동일한 베어러의 UE 디바이스에의 DL 데이터 패킷들의 복제가 개시된다. 이러한 의미에서 복제는, 이들 DL 패킷들이 이전 경로를 따라 소형 셀 기지국에 의해, 즉 이 실시형태에서 소형 셀 기지국 SC3.1에 전송되고 또한 그들이 제1 UL 패킷들이 수신된 새로운 경로, 즉 소형 셀 기지국 SC3.2에 복사됨을 의미한다.
단일 UE 디바이스에 속하는 모든 베어러들의 식별을 가능하게 하도록 GLogCh-ID가 구축될 경우, 소형 셀 기지국에 DL 데이터 패킷들을 일시적으로 복사하는 원리는, 제1 UL 데이터 패킷이 수신되었다면, UE의 모든 베어러들에 적용될 수 있다. GLogCh-ID가 UE들의 구별을 가능하게 하지 않을 경우, DL 복사는 UL 패킷들이 수신된 양방향 베어러들에만 적용될 수 있다. 그 경우에, 모든 베어러들에 대해 DL에서 새로운 경로의 빠른 사용을 가능하게 하도록, 현재 송신할 UL 데이터를 갖지 않는 베어러들에 대해 UE 디바이스가 UL에서 더미 패킷들을 전송하는 것을 예상할 수 있다. 이들 더미 패킷들은 유저 데이터 길이가 제로일 수 있고, 즉 작은 헤더만을 포함하거나, 그렇지 않으면 무선 액세스 서브-네트워크 내에서의 데이터 흐름으로부터 제거되도록 표시될 수 있다.
새로운 소형 셀 기지국 SC3.2를 통해 UE에 의한 제1 DL 패킷 또는 제1 UL 허가의 수신 또는 새로운 소형 셀 기지국에 의한 UL 패킷 확인응답의 성공적인 수신은 UE 디바이스가 RRC 메시지에서 셀 전환의 성공적인 실행에 대해 DgNB에게 통지하도록 트리거할 수 있다(예를 들면 "path switch Info"). DgNB에서의 이 메시지의 수신은 DgNB가 모든 관련 소형 셀들에게 경로 전환에 관해 통지하도록 트리거할 수 있고, 즉 소형 셀 기지국 SC2는 UE로의 새로운 경로를 명시하도록 요청되고, 소형 셀 기지국 SC3.2는 서빙 소형 셀로서 기능하도록 요청되고, SC3.1은 UE 콘텍스트를 삭제하도록 구성되거나 다시 이전 셀로의 미래 셀 전환을 위한 후보 소형 셀로서 구성된다.
소형 셀 기지국 SC2가 UE 디바이스의 베어러의 일부에 대해서만 DL 패킷들을 복사했을 경우, DgNB는 이제 UE 디바이스의 모든 베어러들에 대해 경로 표시를 트리거할 수 있다.
이제, UE 디바이스의 모든 베어러들에 대한 DL 데이터 전송은 새로운 소형 셀 기지국으로의 경로를 취한다. 그 후 DgNB에 의해 새로운 후보 소형 셀들을 제공하는 UE의 새로운 구성이 행해질 수 있다.
이전의 변형은 도 3의 동일한 서브-네트워크 아키텍처에 의거하여 도 5에 나타나 있다. DgNB와 UE 디바이스 및 모든 소형 셀 기지국들의 RRC 연결들 및 GLogCh-ID들 및 라우팅 정보와 함께 소형 셀 기지국들 SC3.1 및 SC2의 구성의 전제 조건은 이전 실시형태와 동일하다.
이 실시형태에서, 본 발명의 새로운 태양에 따르면, 소형 셀 기지국 SC3.1은, UE 디바이스에 대한 연결이 상실되었는지의 여부를, DgNB에게 통지하도록 구성된다. 소형 셀 SC3.1은, UE 디바이스 아이덴티티를 전송함으로써 DgNB에게 UE에 대한 연결의 상실을 통지하거나, 연결이 상실된 GLogCh-ID들의 리스트를 전송함으로써 서빙되는 베어러들에 대한 연결 상실을 통지한다. 정보 중 어느 것은 일종의 "bearer loss notification(베어러 상실 통지)"으로서 DgNB에게 전송될 수 있다.
도 5에서, 어느 시점에, UE 디바이스 및 소형 셀 기지국 SC3.1은, 예를 들면 UE가 셀을 떠나거나 또는 UE 안테나의 섀도잉 등의 결과로서 무선 링크 실패로 인한 연결 상실을 검출한다. 전송을 위한 링크가 이용 가능하지 않으므로, UE 디바이스는 즉시 UL 데이터의 버퍼링을 개시할 것이다. 이는 최신 UE 디바이스 구현들과 다르지 않다. 본 발명에 따르면, 소형 셀 기지국 SC3.1은 DgNB에게 UE 디바이스에 대한 연결의 상실에 관해 통지하고 DgNB는 DL 데이터의 버퍼링을 개시할 것이다. DgNB는 또한, 만료 시에 UE 디바이스에 대한 RRC 연결의 암묵적 해제를 트리거하는 타이머를 개시할 수 있다. 이 실시형태에서, 타이머가 만료되지 않고 RRC 연결이 유지된다고 상정한다.
UE 디바이스는 후보 소형 셀(이 실시형태에서 SC3.2)로의 자율 셀 전환을 행하고, UL에서, 바람직하게는 제1 UL 패킷으로서, DgNB에게 경로 전환에 대해 통지하는 RRC 메시지를 전송한다. RRC는 이제 UE 디바이스와의 새로운 경로에 대해 영향을 받는 소형 셀들 SC2, SC3.1 및 SC3.2를 재구성하고, 새로운 데이터의 정규 DL 데이터 전송이 계속되기 전에 버퍼링된 DL 데이터를 전송하기 시작한다. UE는, 자율적으로 셀이 전환된 직후, UL 데이터 전송을 개시할 수 있다.
이제 추가 실시형태가 기술될 것이다. 이 실시형태는 도 6에 따른 아키텍처에서 이전 실시형태들의 일부의 수정이다. 도 3의 아키텍처와 비교하면, 도시된 서브-네트워크는 계층의 한 층 이상을 더 갖는다. 이 실시형태는 더 큰 서브-네트워크들에 대한 본 발명의 유용한 태양을 나타낸다.
서브-네트워크의 모든 5개의 소형 셀 기지국들이 실제로 또는 잠재적으로 UE 디바이스에 서빙하도록 구성된다고 상정하면, 이전 2개의 실시형태들에 따른 소형 셀 기지국의 개별 구성은 무선 액세스 링크들에서 상당한 무선 리소스들을 소비한다. 대안이 도 7에 나타나 있다. DgNB는 소형 셀 라우팅 준비 정보, 즉 GLogCh-ID들 및 관련된 QoS, 우선순위 및 라우팅 정보를 포함하는 소형 셀 재구성 메시지를 브로드캐스트한다. 이러한 의미에서 브로드캐스트는, 구성을 저장 및 적용하고 모든 소형 셀 기지국에 의해 액세스 링크를 통해 직접 연결된 다음 소형 셀 기지국들에 정보를 병렬로 포워딩할 목적으로, 서브-네트워크의 모든 직접 연결된 소형 셀 기지국들에 배포하는 것을 의미한다.
도 7에 따르면, 재구성 메시지를 수신하는 모든 소형 셀 기지국들은 메시지를 포워딩하고, 예를 들면 네트워크 오퍼레이터로부터 사전에 수신된 각각의 소형 셀 기지국에 저장된 인증서에 의거하여 그들의 무결성을 검증함으로써 그 무결성을 검증한다. 무결성이 검증되면, 구성은 저장 및 적용된다.
이는, 처음 두 실시형태들에 대해 예시적인 방식으로 기재된 본 발명의 핵심 단계들과 결합될 수 있는 서브-네트워크의 구성에 대한 효율적인 분배 메커니즘이다.
시그널링 또는 데이터 베어러의 추가, 제거 또는 상당한 재구성으로 되는 서브-네트워크의 UE 디바이스 또는 소형 셀 기지국의 임의의 재구성은 업데이트된 GLogCh-ID, 우선순위, QoS 및/또는 라우팅 정보를 포함하는 소형 셀 재구성 메시지의 브로드캐스트로 이어져서, 모든 소형 셀 기지국들은 자율 셀 전환 후에 UE 디바이스들에게 서빙하도록 준비될 것이다. 제3 실시형태의 효율적인 브로드캐스트 메커니즘이 사용되지 않을 경우, UE 디바이스 또는 소형 셀 기지국의 임의의 이러한 재구성은 모든 영향을 받는 소형 셀 기지국들의 개별 재구성으로 이어질 것이다.
제4 실시형태는, 소형 셀 기지국 SC3.2가 DgNB에 직접 연결되는 것을 제외하고 도 3의 아키텍처와 유사한 도 8에 나타난 아키텍처에 의거한다. SC3.2는 낮은 레이턴시 및 제한된 대역폭 통신에 최적화될 수 있다.
UE 디바이스는 낮은 레이턴시 통신을 요하지 않는 QoS를 갖는 복수의 애플리케이션들을 가질 수 있다. 또한, UE는, 낮은 레이턴시 전송을 요하는 데이터 패킷들(ULL 데이터)을 산발적으로 생성하고 통상 제한된 양의 DL 트래픽, 예를 들면 네트워크 계층에서 단일 확인응답을 생성하는 하나의 애플리케이션을 갖는다.
도 9는 이 실시형태에 따른 메시지 시퀀스를 나타낸다. UE 디바이스는 소형 셀 기지국 SC3.1에 연결되고 제1 실시형태와 유사하게 DgNB와의 RRC 연결을 갖는다고 상정한다. UE 디바이스는 적어도 하나의 후보 셀 SC3.2로 구성되고, 이는 ULL 데이터의 전송을 위한 후보이다. 이 셀은 다른 실시형태들에서와 같이 자율 셀 전환에 고려되지 않지만, ULL 데이터 전송을 위한 자율 선택에 고려된다. 소형 셀 기지국 SC3.2는 후보 셀로서 구성되지만, 구성은 ULL 데이터 무선 베어러들을 지원하는 것으로 제한될 수 있다(예를 들면 단일 GLogCh-ID, 및 UE 디바이스의 시그널링 무선 베어러들가 아님).
어느 시점에, ULL 데이터가 각각의 애플리케이션에 의해 생성되고, UE 디바이스는 전송을 위해 후보 셀 SC3.2를 선택하고 UL 전송 리소스들을 요청하는 한편, 소형 셀 기지국 SC3.1을 통한 UL 및 DL 전송은 다른 애플리케이션, 즉 다른 무선 베어러들, 또는 RRC 시그널링에 대해 계속된다. 허가 후에 UE 디바이스는 DgNB로 소형 셀 구성에 따라 라우팅되는 UL에서 ULL 데이터를 전송한다. 결과적인 DL 데이터는 라우팅되어 SC3.2로부터 UE 디바이스에 라우팅 및 수신된다. 선택적으로, UE 디바이스는 새롭게 선택되는 소형 셀 기지국 SC3.2에서의 데이터 전송에 관해 DgNB에게 통지할 수 있고 DgNB는 소형 셀 기지국을 재구성하고 새로운 경로를 확인할 수 있다. 이를 여기서 기술하며, 선택 사항으로 도 9에 단일 데이터 전송에 대해 파선들로 나타나며, 데이터 라우팅을 넘어선 어떠한 DgNB의 관련은 생략될 수 있다.
본 발명의 특정 태양들은 다음과 같이 요약될 수 있다.
무선 액세스 서브네트워크를 제어하는 기지국으로서, 무선 액세스 서브네트워크는 적어도 하나의 UE 디바이스 및 다수의 캐스케이드 소형 셀 기지국들을 포함하고, 적어도 하나의 UE 디바이스 및 다수의 캐스케이드 소형 셀 기지국들은 기지국에 대한 RRC 연결을 갖고,
다수의 캐스케이드 소형 셀 기지국들은,
또 다른 소형 셀 기지국에 대한 무선 백홀 링크를 각각 갖는 다수의 소형 셀 기지국들,
기지국에 대한 무선 백홀 링크를 갖는 적어도 하나의 소형 셀 기지국
다른 소형 셀 기지국들에 대한 무선 액세스 링크를 각각 갖는 다수의 소형 셀 기지국들,
적어도 하나의 UE 디바이스에 대한 무선 액세스 링크를 갖는 적어도 하나의 소형 셀 기지국을 더 포함하고,
기지국은,
후보 소형 셀 정보로 UE 디바이스를 구성하고 ― 후보 소형 셀 정보는 자율 셀 전환을 위한 다수의 캐스케이드 소형 셀 기지국들 중 하나에 의해 스팬되는 적어도 하나의 후보 소형 셀의 식별 정보 및 자율 셀 전환의 실행을 위한 적어도 하나의 조건을 포함함 ―,
UE 디바이스에 의한 자율 전환 후에 적어도 하나의 UE 디바이스에 대한 무선 액세스 링크를 갖기 위한 후보 소형 셀 기지국으로서 적어도 하나의 소형 셀 기지국을 구성하고 ― 후보 소형 셀 기지국으로서의 구성은,
후보 소형 셀에 대한 액세스 시 UE 디바이스에 의해 사용되는 UE 디바이스 식별,
UE 디바이스의 하나 이상의 베어러들을 식별하는 하나 이상의 베어러 식별자들, 및
하나 이상의 베어러 식별자들의 각각에 대한 포워딩 처리 정보로서, 서비스 품질 파라미터들, 우선순위 정보 및 후보 소형 셀 기지국에 의해 수신되는 UE 디바이스로부터 또는 UE 디바이스로의 데이터 패킷들을을 포워딩하기 위한 라우팅 정보 중 적어도 하나를 포함하는 포워딩 처리 정보의 구성을 포함하고 ―,
UE 디바이스에 의해 자율적으로 실행되는 셀 전환에 관한 정보를 수신한다(셀 전환 실행은 기지국에 의해 트리거되지 않음).
상기 기지국은, UE 디바이스에 의해 자율적으로 실행되는 셀 전환에 관한 정보를 수신한 후에, 업데이트된 후보 소형 셀 정보로 UE 디바이스를 구성할 수 있다. 또한, UE 디바이스에 의해 자율적으로 실행되는 셀 전환에 관한 정보를 수신한 후에, UE 디바이스로부터 또는 UE 디바이스로 데이터를 라우팅하는데 관련된 소형 셀 기지국들에서의 경로 전환을 확인할 수 있다.
무선 액세스 서브네트워크를 제어하는 기지국으로서, 무선 액세스 서브네트워크는 적어도 하나의 UE 디바이스 및 다수의 캐스케이드 소형 셀 기지국들을 포함하고, 적어도 하나의 UE 디바이스 및 다수의 캐스케이드 소형 셀 기지국들은 기지국에 대한 RRC 연결을 갖고,
다수의 캐스케이드 소형 셀 기지국들은,
또 다른 소형 셀 기지국에 대한 무선 백홀 링크를 갖는 다수의 소형 셀 기지국들,
기지국에 대한 무선 백홀 링크를 갖는 적어도 하나의 소형 셀 기지국
다른 소형 셀 기지국들에 대한 무선 액세스 링크를 갖는 다수의 소형 셀 기지국들,
적어도 하나의 UE 디바이스에 대한 무선 액세스 링크를 갖는 적어도 하나의 소형 셀 기지국을 더 포함하고,
기지국은,
후보 소형 셀 정보로 UE 디바이스를 구성하고 ― 후보 소형 셀 정보는 자율 셀 전환을 위한 다수의 캐스케이드 소형 셀 기지국들 중 하나에 의해 스팬되는 적어도 하나의 후보 소형 셀의 식별 정보 및 자율 셀 전환의 실행을 위한 적어도 하나의 조건을 포함함 ―,
적어도 하나의 UE 디바이스들 중 하나의 데이터를 라우팅하기 위해 적어도 하나의 소형 셀 기지국을 구성하고 ― 상기 구성은,
UE 디바이스의 하나 이상의 베어러들을 식별하는 하나 이상의 베어러 식별자들,
하나 이상의 베어러 식별자들의 각각에 대한 포워딩 처리 정보로서, 서비스 품질 파라미터들 및 우선순위 정보 중 적어도 하나를 포함하는 포워딩 처리 정보, 및
무선 백홀 링크에서 수신되는 다운링크 데이터 패킷들을 UE 디바이스에 라우팅하기 위한 라우팅 정보로서, 다운링크 데이터 패킷들을 UE 디바이스에 라우팅하기 위한 적어도 하나의 제1 경로, 및 UE 디바이스에 의한 자율 셀 전환 후에 다운링크 데이터 패킷들을 UE 디바이스에 라우팅하기 위한 적어도 하나의 대안적 경로를 포함하는 라우팅 정보의 구성을 포함함 ―,
적어도 하나의 대안적 경로들 중 하나를 통해 UE 디바이스에 의해 자율적으로 실행되는 셀 전환에 대한 정보를 수신하는 것에 응답하여, 소형 셀 기지국에 대한 경로 전환을 확인한다.
상술한 바와 같은 기지국에서, 소형 셀 기지국에 대한 경로 전환을 확인하는 것은 제1 경로로의 데이터 패킷들의 복제를 종료하도록 요청하는 것을 포함한다.
상술한 바와 같은 기지국에서, 적어도 하나의 UE 디바이스들 중 하나의 데이터를 라우팅하기 위해 적어도 하나의 소형 셀 기지국을 구성하는 것은, 소형 셀 기지국들의 구성을 위해 및 소형 셀 기지국들에 의해 구성 정보를 추가 소형 셀 기지국들에 포워딩하기 위해, 동일한 구성 정보를 기지국에 대한 액세스 링크를 갖는 모든 소형 셀 기지국들에 제공하는 것을 포함하고, 구성 정보는 무결성 보호되어 소형 셀 기지국들이 구성 데이터의 무결성을 검증할 수 있다.
자율 셀 전환을 실행하기 위한 UE 디바이스로서,
UE 디바이스는,
제1 소형 셀 기지국에 대한 무선 액세스 링크를 갖고,
UE 디바이스 및 제1 소형 셀 기지국을 제어하는 매크로 기지국에 대한 RRC 연결을 갖고,
매크로 기지국으로부터 UE 디바이스 식별 정보 및 후보 소형 셀 정보를 수신하고,
후보 소형 셀 정보는 적어도 하나의 후보 소형 셀의 식별 정보 및 자율 셀 전환의 실행을 위한 적어도 하나의 조건을 포함하고,
UE 디바이스는, 후보 소형 셀로부터 수신된 신호들의 측정들 및 자율 셀 전환의 실행을 위한 적어도 하나의 조건에 의거하여, 자율적으로 후보 소형 셀에 대한 셀 전환을 실행하는 것을 결정하고 UE 디바이스 식별 정보를 이용하여 후보 소형 셀로부터 데이터 전송을 위한 업링크 리소스들을 요청한다.
상기와 같은 UE 디바이스는, 후보 소형 셀에 대한 셀 전환을 트리거하는 메시지를 수신하는 않고 또한 제1 소형 셀 기지국에게 셀 전환 실행에 대해 통지하지 않고, 자율적으로 셀 전환을 실행하는 것을 결정한다. 또한, 상기와 같은 UE 디바이스는, 제1 소형 셀 기지국으로의 및/또는 그로부터의 데이터 전송이 진행 중인 동안, 셀 전환을 실행한다.
UE 디바이스는, 셀 전환의 성공적인 실행 후에, 전환된 소형 셀을 통해 송신되는 RRC 메시지에서 셀 전환의 실행에 대해 기지국에게 통지하도록 배치될 수 있고, 전환된 소형 셀로부터 업링크 리소스 허가 및 다운링크 데이터 패킷 중 하나의 수신 후에, 셀 전환의 실행이 성공적이라고 간주된다.
기지국으로부터 인접 셀 측정 정보를 수신한 후에(인접 셀 측정 정보는 기지국에 의해 제어되지 않는 적어도 하나의 셀의 식별 정보를 포함함), 및
자율 셀 전환을 실행할지의 여부를 결정하도록 적어도 하나의 후보 소형 셀의 식별 정보로부터 후보 소형 셀들의 수신된 신호들을 측정하는 동안(또는 병렬로, 단 사실 실제 동시에는 아님), UE 디바이스는 인접 셀 측정 정보에 따라 인접 셀 측정들을 행할 수 있다.
UE 디바이스는, 자율 셀 전환과 독립적인 인접 셀 측정 정보에 따라 인접 셀 측정들을 매크로 기지국에 보고할 수 있다.
기지국에 의해 제어되는 또 다른 소형 셀 기지국에 대한 무선 백홀 링크를 갖는 기지국에 의해 제어되는 소형 셀 기지국으로서,
소형 셀 기지국은,
매크로 기지국으로부터 UE 디바이스 정보를 수신하고 ― UE 디바이스 정보는,
현재 소형 셀 기지국에 의해 서빙되지 않는 UE 디바이스를 식별하는 UE 디바이스 식별자,
(기지국에 의해 제어되는 서브네트워크 내의) 식별된 UE 디바이스의 하나 이상의 무선 베어러들을 고유하게 식별하는 하나 이상의 무선 베어러 식별자들, 및
하나 이상의 무선 베어러 식별자들과 연관된 포워딩 처리 정보로서, 서비스 품질 정보, 우선순위 정보 및 라우팅 정보 중 적어도 하나를 포함하는 포워딩 처리 정보를 포함하고,
UE 디바이스로부터 업링크 리소스들에 대한 요청을 수신하고 ― 요청은 UE 디바이스 식별자를 포함함 ―,
UE 디바이스 및 매크로 기지국으로부터 수신된 각각의 UE 디바이스 식별자들에 의거하여 UE 디바이스를 식별하고,
매크로 기지국과의 UE 디바이스에 대한 추가 통신 없이 식별된 UE 디바이스에 업링크 리소스들을 허가하고,
UE 디바이스로부터 무선 베어러에서 업링크 데이터 패킷을 수신하고,
UE 디바이스의 무선 베어러를 고유하게 식별하는 무선 베어러 식별자를 결정하고,
포워딩 처리 정보에 따라 결정된 무선 베어러 식별자와 함께 데이터 패킷을 무선 백홀 링크를 통해 또 다른 소형 셀 기지국에 포워딩한다.
(또 다른 기지국에 대한) 무선 백홀 링크를 갖고 기지국에 의해 제어되는 적어도 2개의 추가 소형 셀 기지국들에 대한 무선 액세스 링크들을 갖는 기지국에 의해 제어되는 소형 셀 기지국으로서,
소형 셀 기지국은 기지국으로부터,
특정 UE 디바이스의 하나 이상의 베어러들을 각각 식별하는 하나 이상의 베어러 식별자들, 및
하나 이상의 식별된 베어러들과 연관된 포워딩 처리 정보 ― 포워딩 처리 정보는 서비스 품질 정보 및 우선순위 정보 중 적어도 하나를 포함함 ―,
무선 백홀 링크에서 수신되는 다운링크 데이터 패킷들을 특정 UE 디바이스에 라우팅하기 위한 라우팅 정보 ― 라우팅 정보는 다운링크 데이터 패킷들을 특정 UE 디바이스에 라우팅하기 위한 적어도 제1 및 제2 경로를 포함함 ― 를 수신하고,
소형 셀 기지국은, 라우팅 정보에 포함되는 제1 경로를 따라 특정 UE 디바이스에 라우팅되도록 베어러 식별자에 의해 식별되는 모든 다운링크 데이터 패킷들을 전송하면서, 라우팅 정보에 포함된 제2 경로(그 액세스 링크)에서 특정 UE 디바이스로부터 적어도 하나의 업링크 데이터 패킷을 수신하는 것에 응답하여, 제2 경로를 따라 특정 UE 디바이스에 라우팅되도록 베어러 식별자에 의해 식별되는 모든 다운링크 데이터 패킷들을 전송하는 것을 개시한다.
소형 셀 기지국은, 제2 경로를 따라 특정 UE 디바이스에 라우팅되도록 베어러 식별자에 의해 식별되는 모든 다운링크 데이터 패킷들을 전송하는 것을 개시하는 것은, 추가로 라우팅 정보에 포함되는 제1 경로를 따라 특정 UE 디바이스에 라우팅되도록 베어러 식별자에 의해 식별되는 모든 다운링크 데이터 패킷들의 카피를 전송하는 것을 포함하도록 배치될 수 있고,
소형 셀 기지국은, 매크로 기지국으로부터 무선 백홀 링크를 통해 경로 전환을 확인하는 확인 메시지를 수신한 후에, 라우팅 정보에 포함되는 제1 경로를 따라 특정 UE 디바이스에 라우팅되도록 베어러 식별자에 의해 식별되는 모든 다운링크 데이터 패킷들의 카피를 전송하는 것을 중지한다.
Claims (14)
- 매크로셀 기지국 및 복수의 소형 셀 기지국들을 포함하는 모바일 통신 시스템 서브-네트워크로서,
상기 복수의 소형 셀 기지국들은 상기 매크로셀 기지국과 무선 통신하고, 각각의 소형 셀 기지국은 상기 매크로셀 기지국과 직접 연결되거나 하나 이상의 다른 소형 셀 기지국들을 통해 상기 매크로셀 기지국과 연결되고,
상기 매크로셀 기지국은, UE(user equipment) 디바이스가 자율적으로 소형 셀 기지국들간을 전환하는 것을 가능하게 하기 위한 후보 소형 셀 기지국 정보로, 상기 매크로셀 기지국에 대한 RRC(radio resource control) 연결을 갖는 UE 디바이스를 구성하도록 배치되고,
상기 매크로셀 기지국은 소형 셀 기지국 구성 정보로 상기 소형 셀 기지국들을 구성하도록 배치되고,
상기 소형 셀 기지국 구성 정보는,
상기 매크로셀 기지국에 의해 상기 소형 셀 기지국들과 관련된 후보 소형 셀 기지국 정보로 구성된 UE 디바이스를 식별하는 UE 디바이스 식별자, 및
상기 UE 디바이스의 하나 이상의 무선 베어러들을 고유하게 식별하는 하나 이상의 무선 베어러 식별자들을 포함하고,
상기 소형 셀 기지국 구성 정보는 또한, 무선 베어러를 고유하게 식별하는 무선 베어러 식별자를 결정하고 상기 결정된 무선 베어러 식별자와 함께 데이터를 포워딩하도록, 상기 소형 셀 기지국들이 상기 UE 디바이스로부터 상기 무선 베어러에서 상기 데이터를 수신하는 것을 가능하게 하는 모바일 통신 시스템 서브-네트워크. - 제1항에 있어서,
상기 후보 소형 셀 기지국 정보는, 소형 셀 기지국 아이덴티티들, 소형 셀 기지국 주파수 리소스들, 소형 셀 기지국 무선 파라미터들, 소형 셀 기지국 액세스 모드 및 소형 셀 기지국 전환 기준을 포함하는 리스트에서 선택되는 정보를 포함하는 시스템. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 소형 셀 기지국 구성 정보는, MAC(medium access control) 계층 구성 요소들, 물리 계층 구성 요소들, 상기 UE 디바이스로부터 수신된 데이터와 함께 상기 매크로셀 기지국에 전송되는 글로벌 논리 채널 식별자, 및 상기 UE 디바이스로부터 또는 상기 UE 디바이스로의 업링크 및/또는 다운링크 정보의 전송을 위한 라우팅 정보를 포함하는 리스트에서 선택되는 정보를 포함하는 시스템. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소형 셀 기지국들은 상기 매크로셀 기지국의 셀 커버리지보다 작은 셀 커버리지를 갖는 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 소형 셀 기지국들은, 특정 소형 셀 기지국들이 제1 기지국에 대한 직접 연결을 갖고 다른 소형 셀 기지국들이 하나 이상의 소형 셀 기지국들을 통해 상기 제1 기지국에 대한 간접 연결을 갖는 소형 셀들의 네트워크를 형성하는 시스템. - 제5항에 있어서,
각각의 소형 셀 기지국은 서로 다른 무선 베어러들로부터 수신된 데이터를 상기 매크로셀 기지국으로의 전송을 위한 단일 베어러에 멀티플렉싱하도록 배치되고, 상기 멀티플렉싱은 수신된 데이터 무선 베어러의 서비스 품질 세팅에 의존하고, 유래하는(originating) 무선 베어러의 지시가 전송되는 데이터 패킷들에 추가되는 시스템. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매크로셀 기지국은 상기 UE 디바이스로부터 상기 매크로셀 기지국으로 데이터 패킷들을 라우팅하는데 관련될 수 있는 상기 소형 셀 기지국들의 해당 소형 셀 기지국들에게 상기 UE 디바이스의 식별자를 제공하도록 배치되고, 상기 식별자는 상기 UE 디바이스에 의해 상기 소형 셀 기지국들로부터 무선 리소스들을 요청하는데 사용되는 시스템. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 매크로셀 기지국은 상기 소형 셀 기지국들에게 모든 서브-네트워크 서빙되는 무선 베어러들 및 디바이스들에 관한 정보를 그 무선 우선순위들 및 서비스 품질 세팅들과 함께 제공하도록 배치되는 시스템. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소형 셀 기지국 구성 정보는 무선 백홀 링크에서 수신되는 다운링크 패킷들을 상기 UE 디바이스에 라우팅하기 위한 라우팅 정보를 포함하고, 상기 라우팅 정보는 다운링크 데이터 패킷들을 상기 UE 디바이스에 라우팅하기 위한 적어도 하나의 제1 경로 및 상기 UE 디바이스에 의한 자율 셀 전환 후에 다운링크 패킷들을 상기 UE 디바이스에 라우팅하기 위한 적어도 하나의 대안적 경로를 포함하는 시스템. - 제9항에 있어서,
상기 매크로셀 기지국은, 적어도 2개의 대안적 경로들 중 하나를 통해 상기 UE 디바이스에 의해 행해진 셀 전환에 대한 정보를 수신하는 것에 응답하여, 제1 소형 셀 기지국으로부터 제2 소형 셀 기지국으로의 경로 전환을 확인하도록 배치되는 시스템. - 제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 소형 셀 기지국 구성 정보는, 상기 소형 셀 기지국들의 구성을 위해 및 상기 소형 셀 기지국들에 의해 추가 소형 셀 기지국들에 구성 정보를 포워딩하기 위해, 상기 매크로셀 기지국에 대한 직접 연결을 갖는 모든 소형 셀 기지국들에 동일한 구성 정보를 제공하고, 상기 구성 정보는 무결성 보호되어 상기 소형 셀 기지국들이 구성 데이터의 무결성을 검증할 수 있는 방법. - 매크로셀 기지국, 및 UE 디바이스가 전환할 수 있는 셀들을 제공하는 복수의 소형 셀 기지국들을 포함하는 모바일 통신 시스템 서브-네트워크에서 자율 셀 전환을 가능하도록 배치된 UE 디바이스로서,
상기 UE 디바이스는 상기 UE 디바이스가 RRC 연결을 갖는 매크로셀 기지국으로부터 UE 디바이스 식별 정보 및 후보 셀 정보를 수신하도록 배치되고 ― 상기 후보 셀 정보는 식별 정보, 및 제1 및 제2 소형 셀 기지국간에서 자율 셀 전환을 개시하기 위한 적어도 하나의 조건을 포함함 ―,
상기 UE 디바이스는,
상기 UE 디바이스 식별 정보를 이용하여 후보 셀로부터 데이터 전송을 위한 업링크 리소스들을 요청하고,
상기 후보 셀로부터 수신된 업링크 리소스들을 이용하여 무선 베어러에서 업링크 데이터를 전송하도록 배치되고,
상기 UE 디바이스 식별 정보를 이용하는 것은, 상기 후보 셀이 상기 무선 베어러를 고유하게 식별하는 무선 베어러 식별자를 결정하고 상기 결정된 무선 베어러 식별자와 함께 데이터 패킷을 무선 백홀 링크를 통해 또 다른 소형 셀 기지국에 포워딩하는 것을 가능하게 하는 UE 디바이스. - 매크로셀 기지국에 의해 제어 가능한 소형 셀 기지국으로서,
상기 소형 셀 기지국은 상기 매크로셀 기지국으로부터 UE 디바이스 정보를 수신하도록 배치되고,
상기 UE 디바이스 정보는,
현재 상기 소형 셀 기지국에 의해 서빙되지 않는 UE 디바이스를 식별하는 UE 디바이스 식별자,
식별된 UE 디바이스의 하나 이상의 무선 베어러들을 고유하게 식별하는 하나 이상의 무선 베어러 식별자들, 및
상기 하나 이상의 무선 베어러 식별자들과 연관된 포워딩 처리 정보 ― 상기 포워딩 처리 정보는 서비스 품질 정보, 우선순위 정보 및 라우팅 정보 중 적어도 하나를 포함함 ― 를 포함하고,
상기 소형 셀 기지국은 또한,
상기 UE 디바이스로부터 업링크 리소스들에 대한 요청을 수신하고 ― 상기 요청은 UE 디바이스 식별자를 포함함 ―,
상기 UE 디바이스 및 상기 매크로셀 기지국으로부터 수신된 UE 디바이스 식별자에 의거하여 상기 UE 디바이스를 식별하고,
상기 매크로셀 기지국과의 상기 UE 디바이스에 대한 추가 통신 없이, 상기 식별된 UE 디바이스에 상기 업링크 리소스들을 허가하고,
상기 UE 디바이로부터 무선 베어러에서 업링크 데이터 패킷을 수신하고, 상기 UE 디바이스의 무선 베어러를 고유하게 식별하는 무선 베어러 식별자를 결정하고, 상기 포워딩 처리 정보에 따라 무선 백홀 링크를 통해 상기 데이터 패킷을 상기 결정된 무선 베어러 식별자와 함께 또 다른 소형 셀 기지국에 포워딩하도록 배치된 소형 셀 기지국. - 적어도 하나의 매크로셀 기지국 및 무선 연결에 의해 상기 매크로셀 기지국에 연결된 복수의 소형 셀 기지국들을 포함하는 모바일 통신 네트워크를 동작시키는 방법으로서,
국부적으로 고유한 식별자와 함께 연결을 제공하고 상기 국부적으로 고유한 식별자를 무선 백홀 링크를 통해 상기 복수의 소형 셀 기지국들에 배포함으로써, 상기 소형 셀 기지국들의 제1 소형 셀 기지국을 통해 상기 매크로셀 기지국에 연결된 UE 디바이스가 자율적으로 연결을 전환하여 상기 소형 셀 기지국들의 제2 소형 셀 기지국을 통하는 것을 가능하게 하는 단계 ― 상기 UE 디바이스는 자율 전환 동안 상기 국부적으로 고유한 식별자를 상기 소형 셀 기지국들의 제2 소형 셀 기지국에 통신하고, 상기 국부적으로 고유한 식별자는 상기 매크로셀 기지국 및 상기 복수의 소형 셀 기지국들에 고유함 ―, 및
상기 무선 백홀 링크에서의 UE 디바이스의 데이터 흐름을 식별하는 단계(단락 [0036] 참조)를 포함하는 방법.
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