KR20230046864A

KR20230046864A - 5g 단독형 스몰 셀 및 이동통신시스템의 페이징 전송을 최적화하기 위한 기지국 및 방법

Info

Publication number: KR20230046864A
Application number: KR1020210130405A
Authority: KR
Inventors: 권영대
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2023-04-06

Abstract

사용자 장비의 이동성을 검출하고 그 검출된 이동성에 맞게 페이징을 수행할 셀을 최적화하여 불필요한 페이징 전송을 방지하여 인접 셀 간의 간섭을 억제하고 페이징 성공율을 개선하기 위한 장치 및 방법이 개시된다. 일 측면에 따른, 기지국에서 페이징 전송을 최적화하는 방법은, 이동통신 코어시스템으로부터 사용자 장비(UE, User Equipment)에 대한 추천 셀 정보를 포함하는 페이징 메시지를 수신하는 단계; 상기 추천 셀 정보를 기초로 상기 UE의 이동성 상태를 판단하는 단계; 상기 이동성 상태의 판단 결과에 따라 페이징을 수행할 셀을 결정하는 단계; 및 결정된 셀로 페이징 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

5G 단독형 스몰 셀 및 이동통신시스템의 페이징 전송을 최적화하기 위한 기지국 및 방법{Base station and method for optimizing paging transmission in 5G standalone small cell and mobile communication system}

본 발명은 5G 단독형 기지국에서의 페이징 전송에 관한 것으로, 보다 구체적으로 인접 셀 간 페이징 간섭을 억제하기 위해 페이징 전송을 최적화하기 위한 기지국 및 방법에 관한 것이다.

이동통신시스템에서는 이동 단말인 사용자 장비(UE, User Equipment)가 송/수신 데이터가 없는 경우 해당 UE를 아이들(idle) 상태로 천이시켜서 UE의 배터리 사용량을 감소시킬 수 있다. 코어 시스템(예, MME/AMF)은 아이들 상태의 UE로 전송할 데이터가 발생하거나 착신 전화가 수신되는 경우, 기지국으로 S1AP/NG-AP 페이징(Paging) 메시지를 전송하고, 기지국은 해당 UE의 고유 식별정보(UE-ID)에 따라 정해지는 페이징 기회(PO, Paging Occasion)에 RRC 페이징 메시지를 전송한다. 아이들 상태의 UE는 페이징 사이클(Paging Cycle)마다 UE-ID에 의해 정해지는 페이징 기회(PO) 시점에 페이징 수신 여부를 확인한다.

UE은 최초 위치 등록 시 또는 신규 TAC(Tracking Area Code) 지역에 진입 시 위치 등록을 수행하며 이 과정을 통해 변경된 자신의 위치를 코어 시스템에 등록한다. 코어 시스템은 UE에게 위치 등록을 허용하면서 지역 내에서 고유하게 사용할 수 있는 S-TMSI, 및 해당 S-TMSI가 유효한 TAC 또는 TAC의 리스트인 TAL(Tracking Area List) 정보를 알려준다. 아이들 상태의 UE는 동일한 TAC를 가진 기지국 간 이동 시 또는 TAL에 속한 TAC를 가진 기지국 간 이동 시에는 가입자 위치 관리 장치(예, MME/AMF 등의 VLR)로 위치 변경에 대한 보고(예, Tracking Area Update(TAU))를 하지 않는다.

따라서 UE가 아이들 상태에 있는 경우 UE가 마지막 접속했던 셀과 UE가 실제 위치한 셀은 다를 수 있으므로, 페이징은 항상 TAC 단위로 또는 TAL 단위로 전송된다. 일반적으로 TAC 설계 시에는 수십 개 정도의 셀들을 묶어서 동일 TAC를 할당한다. 따라서, TAC 단위로 페이징 메시지를 전송할 경우 수십 개의 셀에서 동시에 페이징 메시지가 전송되고, TAL 단위로 페이징 메시지를 전송할 경우 수백 개의 셀에서 동시에 페이징 메시지가 전송되어 시그널링 부하가 증가하고 셀 간 간섭에 의해 페이징 수신 성공율이 저하될 수 있다.

예를 들어, 동일 TAC를 사용하는 144개 셀이 존재하고, 1 TAL이 8개 TAC를 포함하며, 하나의 UE에 대해 해당 UE의 페이징 응답이 없어 총 4차의 페이징을 해야 하는 상황에서, 1, 2차 페이징을 TAC 단위로 전송하고 3, 4차 페이징을 TAL 단위로 전송하는 경우, 1, 2차 페이징은 각각 144개의 셀에서 동시에 페이징 메시지가 전송되며 3, 4차 페이징은 각각 1,152(144*8)개의 셀에서 동시에 페이징 메시지가 전송된다.

도 1은 LTE 기지국과 5G 기지국을 나타낸 도면이다. 도 1의 좌측에 도시된 바와 같이, LTE 기지국의 경우, DU(Digital Unit)과 RU(Radio Unit)로 구성되고, RF 신호를 처리하는 RU와 RU에서 생성된 RF 신호를 전송하는 안테나가 분리된 구성을 사용하며, 동일 RU의 신호를 3(또는 2) way-분배기(divider)를 이용하여 3(또는 2)분기하여 3개(또는 2개) 안테나에서 동일 신호를 방사하는 경우가 많다. 반면, 도 1의 우측에 도시된 바와 같이, 5G 기지국의 경우 Massive MIMO 지원을 위해 RU(Remote Unit)에 안테나가 내장된 일체형 장비를 사용하며 분배기를 활용한 급전선 분기가 불가능하다. 따라서 LTE의 경우 1개의 RU에서 나온 신호를 3분기하고 각 분기된 신호를 3개의 안테나를 통해 전송하여 1 사이트(site)를 1개의 RU(=cell)로 구성하는 경우가 많은데 비해 5G의 경우 1개의 사이트에 3개의 RU/안테나가 구축되어 LTE 대비 셀 개수가 2~3배 증가되어 단위 면적당 셀 수가 증가한다

또한, FDD(Frequency Division Duplexing) 방식의 LTE 시스템의 경우 FDD의 특성상 기지국 간 주파수 동기만 유지하고 타이밍(Timing) 동기를 유지하지 않아도 되나, TDD(Time Division Duplexing) 방식의 5G 시스템의 경우는 기지국 간 주파수 동기뿐만 아니라 타이밍 동기도 일치하여야만 UL/DL co-existence issue에 의한 품질 저하를 방지할 수 있다. 따라서 TDD 방식의 5G 기지국의 경우 전송 타이밍이 일치하는 셀 수가 증가하여 셀 간 간섭이 증가하게 된다. 특히, 페이징 메시지 전송의 경우 1개의 UE에 대한 페이징 메시지 전송 시 전송 타이밍이 일치하는 동일 TAC/TAL의 다수 셀들이 페이징 메시지를 동시에 전송하어 셀 간 간섭 신호가 다량 발생하게 되어 페이징 수신 성공율이 저하되는 문제가 발생한다.

따라서 LTE 보다 간섭 셀의 숫자가 증가한 5G에서는 페이징 수신 성공율이 저하되어 정상적인 5G SA(Stand-Alone) 서비스가 불가능해지거나 또는 5G SA 커버리지를 매우 작게 운용해야 하는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 사용자 장비의 이동성을 검출하고 그 검출된 이동성에 맞게 페이징을 수행할 셀을 최적화하여 불필요한 페이징 전송을 방지하여 인접 셀 간의 간섭을 억제하고 페이징 성공율을 개선하기 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

일 측면에 따른, 기지국에서 페이징 전송을 최적화하는 방법은, 이동통신 코어시스템으로부터 사용자 장비(UE, User Equipment)에 대한 추천 셀 정보를 포함하는 페이징 메시지를 수신하는 단계; 상기 추천 셀 정보를 기초로 상기 UE의 이동성 상태를 판단하는 단계; 상기 이동성 상태의 판단 결과에 따라 페이징을 수행할 셀을 결정하는 단계; 및 결정된 셀로 페이징 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.

상기 이동성 상태를 판단하는 단계는, 상기 추천 셀 정보에서 상기 UE가 미방문한 셀 정보를 제외하고 상기 UE의 이동성 상태를 판단할 수 있다.

상기 이동성 상태를 판단하는 단계는, 상기 추천 셀 정보에서, 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀이 동일하고, 가장 최근 방문 셀과 연속으로 동일한 최근 방문 셀의 개수(X)가 임계 셀 개수 보다 크며, 그 X 개의 셀들 및 가장 최근 방문 셀의 머문 시간의 합이 임계 정적 시간 보다 큰 경우, 상기 UE를 정적 상태로 판단할 수 있다.

상기 셀을 결정하는 단계는, 상기 추천 셀 정보에서, 상기 가장 최근 방문 셀과 상기 미방문한 셀을 상기 정적 상태의 UE에 대한 페이징을 수행할 타겟 셀로 결정할 수 있다.

상기 이동성 상태를 판단하는 단계는, 상기 추천 셀 정보에서, 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀이 상이하고, 상기 UE가 방문한 셀들의 머문 시간의 합이 임계 핑퐁 시간 보다 크며, 상기 추천 셀 정보에서 서로 다른 셀의 수가 임계 핑퐁 수 보다 작은 경우, 상기 UE를 핑퐁 상태로 판단할 수 있다.

상기 셀을 결정하는 단계는, 상기 추천 셀 정보에서, 상기 가장 최근 방문 셀, 상기 두번째 최근 방문 셀, 가장 오랜 시간 머문 셀 및 상기 미방문한 셀을 상기 핑퐁 상태의 UE에 대한 페이징을 수행할 타겟 셀로 결정할 수 있다.

상기 이동성 상태를 판단하는 단계는, 상기 추천 셀 정보에서, 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀이 상이하고, 상기 UE가 방문한 셀들의 머문 시간의 합이 임계 핑퐁 시간 이하이며, 상기 추천 셀 정보에서 서로 다른 셀의 수가 임계 핑퐁 수 이상인 경우, 상기 UE를 노매딕 상태로 판단할 수 있다.

상기 셀을 결정하는 단계는, TAC(Tracking Area Code) 또는 TAL(Tracking Area List)의 모든 셀을 상기 노매딕 상태의 UE에 대한 페이징을 수행할 타겟 셀로 결정할 수 있다.

상기 페이징 메시지를 전송하는 단계는, 남은 페이징 횟수가 임계 횟수 보다 작은 경우, 코딩 레이트(Coding rate)를 감소시키고, 전송 전력을 부스트하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법은, 상기 추천 셀 정보에 포함된 셀을 통해, 상기 이동통신 코어시스템으로부터 수신된 페이징 시도 정보에 포함된 전체 페이징 횟수에 따라 마지막 페이징 메시지 전송 후, 소정 시간 이내에 상기 UE로부터 페이징 응답 미수신시, 상기 UE의 페이징 기회(Paging Occasion)에 페이징 메시지를 재전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

다른 측면에 따른 이동통신시스템에서 페이징 전송을 최적화하는 기지국은, 신호를 송수신하도록 구성된 송수신기; 및 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 이동통신 코어시스템으로부터 사용자 장비(UE, User Equipment)에 대한 추천 셀 정보를 포함하는 페이징 메시지를 수신하고, 상기 추천 셀 정보를 기초로 상기 UE의 이동성 상태를 판단하며, 상기 이동성 상태의 판단 결과에 따라 페이징을 수행할 셀을 결정하고, 결정된 셀로 페이징 메시지를 전송할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 추천 셀 정보에서 상기 UE가 미방문한 셀 정보를 제외하고 상기 UE의 이동성 상태를 판단할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 추천 셀 정보에서, 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀이 동일하고, 가장 최근 방문 셀과 연속으로 동일한 최근 방문 셀의 개수(X)가 임계 셀 개수 보다 크며, 그 X 개의 셀들 및 가장 최근 방문 셀의 머문 시간의 합이 임계 정적 시간 보다 큰 경우, 상기 UE를 정적 상태로 판단할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 추천 셀 정보에서, 상기 가장 최근 방문 셀과 상기 미방문한 셀을 상기 정적 상태의 UE에 대한 페이징을 수행할 타겟 셀로 결정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 추천 셀 정보에서, 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀이 상이하고, 상기 UE가 방문한 셀들의 머문 시간의 합이 임계 핑퐁 시간 보다 크며, 상기 추천 셀 정보에서 서로 다른 셀의 수가 임계 핑퐁 수 보다 작은 경우, 상기 UE를 핑퐁 상태로 판단할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 추천 셀 정보에서, 상기 가장 최근 방문 셀, 상기 두번째 최근 방문 셀, 가장 오랜 시간 머문 셀 및 상기 미방문한 셀을 상기 핑퐁 상태의 UE에 대한 페이징을 수행할 타겟 셀로 결정할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 추천 셀 정보에서, 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀이 상이하고, 상기 UE가 방문한 셀들의 머문 시간의 합이 임계 핑퐁 시간 이하이며, 상기 추천 셀 정보에서 서로 다른 셀의 수가 임계 핑퐁 수 이상인 경우, 상기 UE를 노매딕 상태로 판단할 수 있다.

상기 제어부는, TAC(Tracking Area Code) 또는 TAL(Tracking Area List)의 모든 셀을 상기 노매딕 상태의 UE에 대한 페이징을 수행할 타겟 셀로 결정할 수 있다.

상기 제어부는, 남은 페이징 횟수가 임계 횟수 보다 작은 경우, 코딩 레이트(Coding rate)를 감소시키고, 전송 전력을 부스트하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 추천 셀 정보에 포함된 셀을 통해, 상기 이동통신 코어시스템으로부터 수신된 페이징 시도 정보에 포함된 전체 페이징 횟수에 따라 마지막 페이징 메시지 전송 후, 소정 시간 이내에 상기 UE로부터 페이징 응답 미수신시, 상기 UE의 페이징 기회(Paging Occasion)에 페이징 메시지를 재전송할 수 있다.

본 발명에 따르면 UE의 이동성 상태를 판단하고 이에 맞게 페이징 메시지가 전송되어야 할 셀들을 추출하여 UE가 위치해 있을 가능성이 큰 셀들을 대상으로 페이징 전송을 하여 페이징에 의한 간섭을 억제하여 전체 시스템의 SINR을 개선시키고 페이징 전송의 수신 성공율을 개선시킬 수 있다.

또한, 본 발명은, 페이징이 전송된 횟수 및 남은 페이징 전송 횟수를 참조하여 페이징 전송 횟수가 작아질수록 PDCCH/PDSCH의 코딩 레이크를 감소시키고 전송 전력을 부스트시켜 페이징을 보다 강건(robust)하게 전송할 수 있다. 또한 마지막 페이징이 전송되나 페이징에 대한 응답이 없는 경우 기지국이 자체적으로 페이징을 재전송하여 페이징 성공율을 개선시킬 수 있다.

도 1은 LTE 기지국과 5G 기지국을 나타낸 도면이다.
도 2는 5G 시스템 아키텍처의 일 예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신시스템에서 UE의 셀 방문 히스토리 정보를 관리하는 방법을 설명하는 신호 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동통신시스템에서 UE의 셀 방문 히스토리 정보를 관리하는 방법을 설명하는 신호 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국에서 UE의 셀 방문 히스토리 정보를 관리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 AMF에서 UE의 셀 방문 히스토리 정보를 관리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국에서 UE의 이동성 상태를 판단하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 UE의 이동 상태에 따른 페이징 메시지 전송 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 강건한 페이징 전송 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국이 자체적으로 페이징 메시지를 재전송하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.

도 2는 5G 시스템 아키텍처의 일 예를 도시한다. 도 2를 참고하면, 5G 시스템 아키텍처는 다양한 구성 요소들(즉, 네트워크 기능(network function, NF))을 포함할 수 있으며, 도 2에는 그 중 일부에 해당하는, 인증 서버 기능(authentication server function, AUSF), 액세스 및 이동성 관리 기능((core) access and mobility management function, AMF), 세션 관리 기능(session management function, SMF), 정책 제어 기능(policy control function, PCF), 어플리케이션 기능(application function, AF), 통합된 데이터 관리(unified data management, UDM), 데이터 네트워크(data network, DN), 사용자 평면 기능(user plane function, UPF), (무선) 액세스 네트워크((radio) access network, (R)AN), 단말, 즉, 사용자 장비(user equipment, UE)를 예시한다.

이중 본 발명과 관련하여, AMF는 3GPP 액세스 네트워크들 간의 이동성을 위한 CN 노드 간 시그널링, 무선 액세스 네트워크(radio access network, RAN) CP 인터페이스(즉, NG2 인터페이스)의 종단(termination), NAS 시그널링의 종단(NG1), NAS 시그널링 보안(NAS 암호화(ciphering) 및 무결성 보호(integrity protection)), AS 보안 제어, 등록 관리(등록 영역(registration area) 관리), 연결 관리, 아이들 모드 UE 접근성(reachability) (페이징 재전송의 제어 및 수행 포함), 이동성 관리 제어(가입 및 정책), 인트라-시스템 이동성 및 인터-시스템 이동성 지원, 네트워크 슬라이싱(network slicing)의 지원, SMF 선택, 합법적 감청(lawful intercept)(AMF 이벤트 및 LI 시스템으로의 인터페이스에 대한), UE와 SMF 간의 세션 관리(session management, SM) 메시지의 전달 제공, SM 메시지 라우팅을 위한 트랜스패런트 프록시(transparent proxy), 액세스 인증(access authentication), 로밍 권한 체크를 포함한 액세스 허가(access authorization), UE와 SMSF 간의 SMS 메시지의 전달 제공, 보안 앵커 기능(security anchor function, SAF) 및/또는 보안 컨텍스트 관리(security context management, SCM) 등의 기능을 지원한다.

(R)AN은 4G 무선 액세스 기술의 진화된 버전인 진화된 E-UTRA(evolved E-UTRA)와 새로운 무선 액세스 기술(new radio, NR)(예를 들어, gNB)을 모두 지원하는 새로운 무선 액세스 네트워크를 총칭한다. gNB은 기지국으로 칭해질 수 있으며 무선 자원 관리를 위한 기능들(즉, 무선 베어러 제어(radio bearer control), 무선 허락 제어(radio admission control), 연결 이동성 제어(connection mobility control), 상향링크/하향링크에서 UE에게 자원의 동적 할당(dynamic allocation of resources)(즉, 스케줄링)), IP(internet protocol) 헤더 압축, 사용자 데이터 스트림의 암호화(encryption) 및 무결성 보호(integrity protection), UE에게 제공된 정보로부터 AMF로의 라우팅이 결정되지 않는 경우, UE의 어태치(attachment) 시 AMF의 선택, UPF(들)로의 사용자 평면 데이터 라우팅, AMF로의 제어 평면 정보 라우팅, 연결 셋업 및 해지, 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송(AMF로부터 발생된), 시스템 브로드캐스트 정보의 스케줄링 및 전송(AMF 또는 운영 및 유지(operating and maintenance, O&M)로부터 발생된), 이동성 및 스케줄링을 위한 측정 및 측정 보고 설정, 상향링크에서 전달 레벨 패킷 마킹(transport level packet marking), 세션 관리, 네트워크 슬라이싱(network slicing)의 지원, QoS 흐름 관리 및 데이터 무선 베어러로의 매핑, 비활동 모드(inactive mode)인 UE의 지원, NAS 메시지의 분배 기능, NAS 노드 선택 기능, 무선 액세스 네트워크 공유, 이중 연결성(dual connectivity), NR과 E-UTRA 간의 밀접한 상호동작(tight interworking) 등의 기능을 지원한다.

UE는 사용자 기기를 의미한다. UE는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 단말(Terminal), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다. UE는 노트북, 휴대폰, PDA(personal digital assistant), 스마트폰, 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있고, 또는 PC(personal computer), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다.

본 발명에서는 UE가 방문했던 셀 정보 및 각 셀에서 UE가 체류한 시간 정보 등을 활용하여 UE의 이동성 상태를 추출하고, 추출한 이동성 상태에 따라 페이징 메시지를 전송할 셀들을 최적화한다. 예를 들어, 특정 지역에 머무는 UE에 대해서는 적은 개수의 셀들로 페이징을 수행하고, 상대적으로 넓은 지역을 이동하는 UE에 대해서는 많은 개수의 셀들로 페이징을 수행한다. 따라서, UE의 셀 방문 히스토리 정보를 관리해야 한다. 먼저 도 3 및 도 4를 참조하여 이동통신시스템에서 UE의 셀 방문 히스토리 정보를 관리하는 방법을 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신시스템에서 UE의 셀 방문 히스토리 정보를 관리하는 방법을 설명하는 신호 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 단계 S301에서, UE는 특정 셀의 기지국(예, gNB)에 접속하여 RRC(Radio Resource Control)를 생성한다. 이때, 기지국은 UE 히스토리 정보를 생성한다.

단계 S302에서, UE는 코어 시스템, 즉 AMF와 등록(registration) 절차를 수행한다. 단계 S303에서, AMF는 UE 컨텍스트(context)를 생성한다. 이후, UE가 기지국과의 접속을 해제하는 경우, 단계 S304에서, UE는 기지국과의 RRC를 해제한다. 이때, 기지국은 UE 히스토리 정보에 UE가 방문한 해당 셀의 정보와 해당 셀에 머물렀던 시간(Time Stayed in Cell)을 UE 히스토리 정보에 기록한다.

단계 S305에서, 기지국은 UE Context Release Complete 메시지를 AMF로 전송한다. 상기 UE Context Release Complete 메시지는, 페이징을 위한 추천 셀 정보(Information for Recommended Cells for paging)를 포함한다. 상기 추천 셀 정보는, UE가 연결 상태에서 방문했던 셀들(Visited Cells)의 정보 및 해당 셀들에 머물렀던 시간(Time Stayed in Cell), 및 UE가 방문했던 셀들과 관련된 미방문 셀들(non Visited Cells)의 정보를 포함한다. 이때, 기지국은, UE 히스토리 정보에서 UE가 방문했던 셀들의 정보 및 해당 셀들에서 머물렀던 시간을 추출하여 상기 추천 셀 정보로서 사용한다.

단계 S306에서, AMF는 UE 컨텍스트(context)를 갱신한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동통신시스템에서 UE의 셀 방문 히스토리 정보를 관리하는 방법을 설명하는 신호 흐름도이다. 도 3을 참조한 실시예는 UE가 하나의 셀에 접속 후 접속을 해제할 때의 예라면, 도 4를 참조한 실시예는 UE가 핸드오버하는 경우의 예이다.

도 4를 참조하면, 단계 S401에서, UE는 서빙 셀의 기지국(예, 서빙 gNB)에 접속하여 RRC(Radio Resource Control)를 생성한다. 이때, 기지국은 UE 히스토리 정보를 생성한다.

단계 S402에서, UE는 서빙 셀에서 타겟 셀(예, 타겟 gNB)로 핸드오버한다. 이때, 서빙 셀의 기지국은, UE 히스토리 정보에 UE가 방문한 해당 셀의 정보와 해당 셀에 머물렀던 시간(Time Stayed in Cell)을 UE 히스토리 정보에 기록한다. 그리고 서빙 셀의 기지국은 타겟 셀의 기지국으로 핸드오버 요청(Handover Request)을 전송한다. 핸드오버 요청에는 상기 UE 히스토리 정보를 포함한다. 타겟 셀의 기지국은 수신된 UE 히스토리 정보를 기초로 UE 히스토리 정보를 갱신한다.

이후, UE가 타겟 셀의 기지국과의 접속을 해제하는 경우, 단계 S403에서, UE는 타겟 셀의 기지국과의 RRC를 해제한다. 이때, 타겟 셀의 기지국은, UE 히스토리 정보에 UE가 방문한 해당 셀의 정보와 해당 셀에 머물렀던 시간(Time Stayed in Cell)을 UE 히스토리 정보에 기록한다.

단계 S404에서, 타겟 기지국은 UE Context Release Complete 메시지를 AMF로 전송한다. 상기 UE Context Release Complete 메시지는, 페이징을 위한 추천 셀 정보(Information for Recommended Cells for paging)를 포함한다. 상기 추천 셀 정보는, UE가 연결 상태에서 방문했던 셀들(Visited Cells)의 정보 및 해당 셀들에 머물렀던 시간(Time Stayed in Cell), 및 UE가 방문했던 셀들과 관련된 미방문 셀들(non Visited Cells)의 정보를 포함한다. 이때, 타겟 기지국은, UE 히스토리 정보에서 UE가 방문했던 셀들의 정보 및 해당 셀들에서 머물렀던 시간을 추출하여 상기 추천 셀 정보로서 사용한다

단계 S405에서, AMF는 UE 컨텍스트(context)를 갱신한다.

이상의 도 3 및 도 4의 실시예는 이동통신시스템에서 UE의 셀 방문 히스토리 정보를 관리하는 전체적인 절차를 설명한다. 이하에서는 기지국과 AMF 각각에서 UE의 셀 방문 히스토리 정보를 관리하는 방법을 구체적으로 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국에서 UE의 셀 방문 히스토리 정보를 관리하는 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 기지국은, UE가 접속하면, 단계 S501에서, 해당 UE가 본 발명에 따른 페이징 최적화 가능 대상인지 확인한다. 예를 들어, 커넥티드 카와 같이, 기존의 페이징 절차를 따라야 하는 UE의 경우, 본 발명에 따른 페이징 최적화를 수행할 수 없다. UE가 최적화 가능 대상인지 여부는, 코어 시스템으로부터 수신되는 페이징 메시지로부터 확인할 수 없다. UE가 연결(Connected) 상태에서 생성된 5QI(Qos Identifier)/Network Slice 정보 등에 기반하여 해당 UE가 페이징 최적화 가능 대상인지 확인할 수 있다. UE가 페이징 최적화 가능 대상이 아닌 경우, 셀 방문 히스토리 정보를 관리할 필요가 없으므로 종료한다.

UE가 페이징 최적화 가능 대상인 경우, 단계 S502에서, 기지국은 해당 UE가 서빙 셀을 떠나는지 확인한다. 서빙 셀을 떠나는 경우, 단계 S503에서, 기지국은 서빙 셀의 식별정보(예, CGI, Cell Global Identity)와, 서빙 셀에 머문 시간 정보를 해당 UE의 UE 히스토리 정보에 추가한다. 이때, 기지국은 UE 히스토리 정보에 리스트가 모두 찬 경우, UE 히스토리 정보에 기록된 가장 오래된 방문 셀 정보를 삭제한다. 예를 들어, UE 히스토리 정보에는 16개의 방문 셀 정보를 기록할 수 있다.

이어서, 단계 S504에서, 기지국은 UE가 서빙 셀을 떠난 이유가, UE 컨텍스트 해제(Context Release)인지 핸드오버인지 확인한다. UE 컨텍스트 해제인 경우, 단계 S505에서, 기지국은, 페이징을 위한 추천 셀 정보(Information for Recommended Cells for paging)에, UE 히스토리 정보에 포함된 방문 셀 정보를 추가한다. 또한, 단계 S506에서, 기지국은 UE가 이동할 가능성이 가장 높은 셀들의 정보를 상기 추천 셀 정보에 더 추가한다.

여기서 UE가 이동할 가능성이 가장 높은 셀은, UE가 실제로 이동 경로상 방문하지는 않았으나, 최근 접속했었던 서빙 셀에서 이동 가능성이 가장 높은 셀이다. 예를 들어, UE가 최근 접속했었던 서빙 셀에서 다른 UE들이 가장 많이 핸드오버를 한 상위 N개의 셀들을 이동 가능성이 가능 높은 셀들로 결정될 수 있다. 또는 서빙 셀에서 핸드오버 시도 횟수가 임계치 이상인 이웃 셀들이 이동 가능성이 가장 높은 셀들로 결정될 수 잇다.

단계 S507에서, 기지국은, 상기 추천 셀 정보를 포함하는 UE Context Release Complete 메시지를 AMF로 전송한다.

한편, 상기 단계 S504에서 확인한 결과, UE가 서빙 셀을 떠난 이유가 핸드오버인 경우, 단계 S508에서, 기지국은 UE 히스토리 정보를 포함하는 핸드오버 요청을 타겟 셀의 기지국으로 전송한다. 핸드오버 요청에는 UE 히스토리 정보만 포함되고, UE가 이동할 가능성이 가장 높은 셀은 포함되지 않는다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 AMF에서 UE의 셀 방문 히스토리 정보를 관리하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, UE의 컨텍스트 해제가 이루어진 기지국은 페이징을 위한 추천 셀 정보(Information for Recommended Cells for paging)를 포함하는 UE Context Release Complete 메시지를 AMF로 전송한다.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 단계 S601에서, AMF는 기지국으로부터 추천 셀 정보를 포함하는 UE Context Release Complete 메시지를 수신한다. 단계 S602에서, AMF는 UE의 추천 셀 정보가 기 저장되어 있는지 확인한다. 기 저장된 추천 셀 정보가 없는 경우, 단계 S603에서, AMF는 상기 단계 S601에서 수신된 추천 셀 정보를 UE에 대해 저장한다.

기 지장된 추천 셀 정보가 있는 경우, 단계 S604에서, AMF는 이전의 추천 셀 정보에서 미방문 셀(non Visited Cells) 정보를 삭제한다. 최대한 UE가 실제로 방문했던 셀들의 정보를 유지하기 위해서이다. 그리고 단계 S605에서, AMF는 미방문 셀 정보가 삭제된 이전의 추천 셀 정보에 상기 단계 S601에서 수신된 추천 셀 정보를 추가한다. 따라서, 추천 셀 정보에는, UE가 실제로 방문했던 셀들의 정보와, 가장 최근 접속했던 셀에서 전송한 미방문 셀들의 정보가 포함된다.

단계 S606에서, AMF는 추천 셀 정보에 포함된 셀 리스트가 최대값(예, 16)을 초과하는지 확인하고, 만약 최대값을 초과하는 경우, 단계 S607에서, AMF는 추천 셀 정보에서 오래된 셀의 정보부터 삭제하여 셀 리스트가 최대값을 넘지 않도록 한다.

이상의 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, AMF는 UE의 페이징을 위한 추천 셀 정보를 갱신 관리함으로써, UE가 최근에 방문했던 셀들의 정보와, 가장 최근에 방문했던 셀과 관련된 미방문 셀들의 정보를 현행화할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국에서 UE의 이동성 상태를 판단하는 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 단계 S701에서, 기지국은 AMF으로부터 추천 셀 정보를 포함하는 페이징 메시지를 수신한다. 바람직하게, 추천 셀 정보는, 페이징을 위한 어시스턴스 데이터(Assistance Data for Paging)에 포함되어 수신될 수 있다.

단계 S702에서, 기지국은, 상기 수신된 페이징 메시지에 포함된 추천 셀 정보에 미방문 셀 정보(non Visited Cells)가 존재하는지 확인한다. 미방문 셀 정보가 존재하는 경우, 단계 S703에서, 기지국은 추천 셀 정보에서 미방문 셀 정보를 삭제하고 해당 미방문 셀 정보를 별도로 저장한다. UE의 이동성 판단시에는 미방문 셀 정보를 제외한 실제 방문한 셀 정보만을 이용하기 때문이다.

단계 S704에서, 기지국은, 미방문 셀 정보가 삭제된 추천 셀 정보에서 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀이 동일한지 확인한다. 동일한 경우, 단계 S705에서, 기지국은, 추천 셀 정보에서 가장 최근 방문 셀 및, 가장 최근 방문 셀과 연속으로 동일한 최근 방문 셀의 개수(X)를 확인한다. 예를 들어, 추천 셀 정보에서 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀 그리고 세번째 최근 방문 셀은 동일하고 네번째 최근 방문 셀은 다를 경우, 가장 최근 방문 셀과 연속으로 동일한 최근 방문 셀의 개수는 2개이다. 또는 가장 최근 방문 셀부터 네번째 최근 방문 셀까지 모두 동일하고 다섯번째 최근 방문 셀은 다른 경우, 가장 최근 방문 셀과 연속으로 동일한 최근 방문 셀의 개수는 3개이다. 즉, 연속하여 동일한 경우의 개수이다.

단계 S706에서, 기지국은, 상기 X 개의 최근 방문 셀들과 가장 최근 방문 셀의 머문 시간을 상기 추천 셀 정보에서 확인하고 이를 모두 합산한다. 합산 값을 T_last라 한다. 단계 S707에서, 기지국은 상기 X가 임계 셀 개수 보다 큰지 확인하고 또한 상기 합산 값(T_last)이 임계 정적 시간 보다 큰지 확인한다. 이 두 조건을 모두 만족하는 경우, 단계 S708에서, 기지국은 UE를 정적(Static) 상태라 판단한다.

정적 상태는 UE가 특정 셀에 머물면서 호 접속/해제를 반복하는 상태로 간주할 수 있다. 특정 셀에 머물면서 호 접속/해제를 반복할 때맏다, 추천 셀 정보에는 그 반복때마다 해당 특정 셀의 정보가 방문 셀 정보로서 기록되고, 따라서 앞서 설명한 단계 S707의 조건을 만족하게 된다.

한편, 단계 S704에서 확인한 결과, 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀이 상이한 경우, 또는 단계 S707의 두 조건 중 적어도 하나를 만족하지 않는 경우, 단계 S709에서, 기지국은, 추천 셀 정보에서 UE가 두번 이상 방문한 셀들의 머문 시간을 합산한다. 이 합산값을 T_pingpong라 한다. 예를 들어, 추천 셀 정보에 4회의 셀 A, 4회의 셀 B, 3회의 셀 C, 3회의 셀 D, 1회의 셀 E가 있을 때, 최소 2번을 방문한 셀들인 셀 A/B/C/D의 방문 시간을 모두 합산한다.

단계 S710에서, 기지국은, 추천 셀 정보에서 서로 다른 셀의 수(N)를 확인한다. 위 예에서, 서로 다른 셀은 셀 A/B/C/D/E이므로, 서로 다른 셀의 수(N)는 5이다.

단계 S711에서, 기지국은, 상기 단계 S709에서 산출한 합산값(T_pingpong)이 임계 핑퐁 시간 보다 큰지 확인하고 또한 상기 서로 다른 셀의 수(N)가 임계 핑퐁 셀 수 보다 작은지 확인한다. 예를 들어, 임계 핑퐁 셀 수가 6이고, 위 예에서, 서로 다른 셀의 수(N)는 5인 경우, 서로 다른 셀의 수(N) 5는 임계 핑퐁 셀 수 6 보다 작다.

이 두 조건을 모두 만족하는 경우, 단계 S712에서, 기지국은 UE를 핑퐁(Pingpong) 상태로 판단한다. 즉, 핑퐁 상태는 UE가 특정 셀들 간을 자주 이동하며 해당 특정 셀들에서 머문 시간이 긴 상태를 의미한다.

만약, 단계 S711의 두 조건 중 적어도 하나를 만족하지 않는 경우, 단계 S713에서, 기지국은 UE를 노매딕(Nomadic) 상태로 판단한다. 노매딕 상태는 UE가 특정 셀에 오랜 시간 머물거나 특정 셀들 간을 반복하여 이동하는 상태가 아닌, 방향성 없이 이동하는 상태를 의미한다. 따라서, 정적 상태는 저 이동 상태, 핑퐁 상태는 중 이동 상태, 노매딕 상태는 고 이동 상태라 할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 UE의 이동 상태에 따른 페이징 메시지 전송 방법을 설명하는 흐름도로, 도 7을 참조한 실시예의 방법을 종료한 이후에 수행될 수 있다.

도 8을 참조하면, 단계 S801에서, 기지국은, UE의 남은 페이징 횟수가 임계 횟수 이상인지 확인한다. UE에 대한 전체 페이징 횟수는, AMF로부터 수신되는 페이징 메시지에 포함된 페이징 시도 정보(Paging Attempt Info)로부터 확인할 수 있다. 페이징 시도 정보는, 페이징을 위한 어시스턴스 데이터(Assistance Data for Paging)에 포함된다.

남은 페이징 횟수가 임계 횟수 이상인 경우, 단계 S802에서, 기지국은, UE의 이동 상태가 정적 상태인지 확인한다. 만약 UE의 이동 상태가 정적 상태인 경우, 단계 S803에서, 기지국은, 추천 셀 정보에 포함된 가장 최근 방문 셀과 미방문 셀들을 타겟 셀로 결정한다. 정적 상태에서 UE는 특정 셀에 계속 머물 가능성이 높기 때문에, 타겟 셀의 범위를 좁히는 것이다. 한편, 남은 페이징 횟수가 임계 횟수 미만인 경우에는, 단계 S806에서, 기 지정된 모든 페이징 영역의 모든 셀들을 타겟 셀로 결정한다.

UE의 이동 상태가 정적 상태가 아닌 경우, 단계 S804에서, 기지국은, UE의 이동 상태가 핑퐁 상태인지 확인한다. 핑퐁 상태인 경우, 단계 S805에서, 기지국은, 추천 셀 정보에 포함된 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀, 그리고 가장 오랜 시간 UE가 머문 셀, 그리고 미방문 셀들을 타겟 셀로 결정한다. 핑퐁 상태에서 UE는 특정 셀에 계속 머물리 않고 몇개의 셀들 간을 이동하는 상태로 간주되므로, 정적 상태일 때보다는 타겟 셀의 범위를 넓힌다.

UE의 이동 상태가 핑퐁 상태도 아닌 경우, 즉 노매딕 상태인 경우, 단계 S806에서, 기지국은 기 지정된 모든 페이징 영역(TAC 단위, 또는 TAL 단위)의 모든 셀들을 타겟 셀로 결정한다. 즉 종래와 동일하게 타겟 셀을 결정한다.

이와 같이, 타겟 셀이 결정된 후, 단계 S807에서, 기지국은 결정된 타겟 셀로 페이징 메시지를 전송한다. 단계 S808에서, 기지국은 페이징이 성공했는지 판단하고, 실패한 경우, 단계 S809에서, 남은 페이징 횟수가 0인지 확인한다. 남은 페이징 횟수가 0이 아닌 경우, 즉 페이징 기회가 남은 경우, 다시 단계 S801로 되돌아간다.

페이징은 아이들 상태의 UE를 대상으로 이루어지므로, UE의 현재 순방향 무선 상태를 알 수 없다. 따라서, 기지국이 UE로 페이징 메시지를 전송할 때 정해진 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)/PDSCH(Physical Downlink Shared Channel) 코딩 레이트(coding rate)을 사용하여 전송을 하게 된다. 따라서 해당 코딩 레이트로 PDCCH/PDSCH 수신이 불가한 불량한 무선 상태에 있는 UE 또는 간섭 증가에 의해 SINR이 저하된 UE에 대한 강건한(robust) 페이징 전송이 불가능하다. 따라서, 이에 대한 해결책이 필요하다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 강건한 페이징 전송 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 단계 S901에서, 기지국은, UE에 대한 남은 페이징 횟수가 제1 임계 횟수 이상인지 확인한다. 앞서 설명한 바와 같이, UE에 대한 전체 페이징 횟수는, AMF로부터 수신되는 페이징 메시지에 포함된 페이징 시도 정보(Paging Attempt Info)로부터 확인할 수 있다.

남은 페이징 횟수가 제1 임계 횟수 이상인 경우, 단계 S902에서, 기지국은 PDCCH/PDSCH 코딩 레이트를 그대로 유지한다. 반면, 남은 페이징 횟수가 제1 임계 횟수 미만인 경우, 단계 S903에서, 기지국은 남은 페이징 횟수가 제2 임계 횟수 이상인지 확인한다. 이때, 제2 임계 횟수는, 상기 제1 임계 회수 보다 작은 값이다.

남은 페이징 횟수가 제2 임계 횟수 이상인 경우, 단계 S904에서, 기지국은 PDCCH/PDSCH 코딩 레이트를 제1 옵셋만큼 감소시킨다. 반면, 남은 페이징 횟수가 제2 임계 횟수 미만인 경우, 단계 S905에서, 기지국은 PDCCH/PDSCH 코딩 레이트를 제2 옵셋만큼 감소시킨다. 이때, 제2 옵셋은, 상기 제1 옵셋보다 큰 값이다.

또한, 단계 S906에서, 기지국은, PDCCH/PDSCH 전송 전력을 부스트한다. 즉 전송 전력을 증가시킨다.

한편, 기지국은, AMF로부터 수신된 페이징 메시지 수신시, UE로 페이징 메시지를 전송하고, UE로부터 페이징 응답이 없으면, 상기 AMF로부터 수신된 페이징 메시지에 포함된 전체 페이징 횟수만큼 페이징 메시지를 전송한다. 본 발명은 이와 같이 전체 페이징 횟수만큼 페이징 메시지를 전송한 후, 기지국이 자체적으로 한번 더 페이징 메시지를 재전송하여 페이징 실패를 방지한다. 이하에서 도 10을 참조하여 설명한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국이 자체적으로 페이징 메시지를 재전송하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 10을 참조한 방법은, 앞서 설명한 추천 셀 정보에 포함되어 있는 셀들에 해당하는 기지국들만 수행한다.

도 10을 참조하면, 단계 S1001에서, 기지국은, AMF로부터 수신된 페이징 메시지에 포함된 페이징 시도 정보에 따른 마지막 페이징 메시지를 전송한다. 예를 들어, 페이징 시도 정보에 5회의 전체 페이징 횟수가 기록되어 있는 경우, 기지국은, UE로부터 페이징 응답이 없으면, 총 5회 페이징 메시지를 전송한다.

이때, 마지막 5회차에서 기지국은 TAC 또는 TAL 단위로 페이징 메시지를 전송하게 된다. 본 실시예에서의 추가적인 재전송은 TAC 또는 TAL 내의 모든 셀의 기지국이 수행하는 것이 아닌, 앞서 설명한 바와 같이, 추천 셀 정보에 포함되어 있는 셀들에 해당하는 기지국들만 수행한다.

단계 S1002에서, 기지국은 UE의 고유 식별자를 저장한다. 예를 들어, 5G-S-TMSI(temporary mobile subscriber identity)의 일부를 저장한다. 보다 구체적으로, 5G-S-TMSI는 48 비트로서, 하위 39 비트를 저장할 수 있다.

단계 S1003에서, 기지국은 타이머(T_{pagingResponse})를 시작한다. 이때, 기지국은 타이머의 시간으로, 페이징 사이클(paging cycle)에 소정 값을 차감한 값이다. 즉 타이머의 시간은 페이징 사이클 보다 작은 값이다. 페이징 사이클에서 페이징 메시지의 재전송이 이루어지도록 하기 위함이다.

단계 S1004에서, 기지국은 타이머(T_{pagingResponse})가 만료되었는지 확인하고, 만료되지 않았다면, 단계 S1006에서, UE로부터 페이징 응답이 수신되는지 확인한다.

보다 구체적으로, 기지국은 UE들로부터 RRC 원인값이 mt-access이거나 높은 우선순위(High Priority Access)인 RRC(Radio Resource Control) 셋업 요청(Setup Request)이 수신되는 경우, 해당 RRC 셋업 요청에 포함된 UE 식별정보(예, Initial UE ID)를 추출하고, UE 식별정보와 상기 단계 S1002에서 저장한 UE의 고유 식별자를 비교하여 일치하는 경우 페이징 응답이 수신된 것으로 판단한다.

UE로부터 페이징 응답이 수신되는 경우에는, 단계 S1007에서, 기지국은 타이머를 종료한다. 반면, UE로부터 페이징 응답이 수신되지 않는 경우, 타이머가 만료될 때까지 계속해서 페이징 응답이 수신되는지 확인하고, 타이머가 만료될 때까지 페이징 응답이 수신되지 않는 경우, 단계 S1005에서, 기지국은 해당 UE의 페이징 기회(Paging Occasion)에 최종 페이징 메시지를 전송한다.

도 10을 참조한 실시예에 따르면, 추천 셀 정보에 포함된 셀의 기지국은, AMF로부터 수신된 페이징 메시지에 포함된 전체 페이징 횟수만큼 페이징 메시지를 전송한 후에도 UE로부터 페이징 응답이 없는 경우, 마지막으로 한번 더 페이징 메시지를 전송함으로써, 페이징 실패를 최소화한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 블록도이다. 도 11을 참조하면, 기지국(예, gNB)는 송수신기(1101), 제어부(1102) 및 메모리(1103)를 포함한다. 송수신기(1101), 제어부(1102) 및 메모리(1103)는 도면, 예를 들어 도 1 내지 도 10를 참조하여 설명한 동작을 수행하도록 구성된다. 송수신기(1101), 제어부(1102) 및 메모리(1103)는 별개의 엔티티로서 도시되어 있지만, 단일 칩과 같은 단일 엔티티로서 실현될 수 있다. 송수신기(1101), 제어부(1102) 및 메모리(1103)는 서로 전기적으로 연결되거나 결합될 수 있다.

송수신기(1101)는 신호를 다른 네트워크 엔티티, 예를 들어 UE로 송신하고 이로부터 신호를 수신할 수 있고 코어 시스템으로 신호를 송신하고 코어 시스템으로부터 신호를 수신할 수 있다.

제어부(1102)는 상술한 실시예 중 하나에 따라 기능을 수행하도록 기지국을 제어할 수 있다. 제어부(1102)는 회로, ASIC 또는 적어도 하나의 프로세서를 지칭할 수 있다.

일 실시예에서, 기지국의 동작은 상응하는 프로그램 코드를 저장하는 메모리(1103)를 사용하여 구현될 수 있다. 구체적으로, 기지국에는 원하는 동작을 구현하는 프로그램 코드를 저장하기 위한 메모리(1103)가 장착될 수 있다. 원하는 동작을 수행하기 위해, 제어부(1102)는 프로세서 또는 CPU를 이용함으로써 메모리(1103)에 저장된 프로그램 코드를 판독하고 실행할 수 있다.

본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.

도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

1101 : 송수신기
1102 : 제어부
1103 : 메모리

Claims

기지국에서 페이징 전송을 최적화하는 방법에 있어서,
이동통신 코어시스템으로부터 사용자 장비(UE, User Equipment)에 대한 추천 셀 정보를 포함하는 페이징 메시지를 수신하는 단계;
상기 추천 셀 정보를 기초로 상기 UE의 이동성 상태를 판단하는 단계;
상기 이동성 상태의 판단 결과에 따라 페이징을 수행할 셀을 결정하는 단계; 및
결정된 셀로 페이징 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 이동성 상태를 판단하는 단계는,
상기 추천 셀 정보에서 상기 UE가 미방문한 셀 정보를 제외하고 상기 UE의 이동성 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 이동성 상태를 판단하는 단계는,
상기 추천 셀 정보에서, 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀이 동일하고, 가장 최근 방문 셀과 연속으로 동일한 최근 방문 셀의 개수(X)가 임계 셀 개수 보다 크며, 그 X 개의 셀들 및 가장 최근 방문 셀의 머문 시간의 합이 임계 정적 시간 보다 큰 경우, 상기 UE를 정적 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.
제3항에 있어서,
상기 셀을 결정하는 단계는,
상기 추천 셀 정보에서, 상기 가장 최근 방문 셀과 상기 미방문한 셀을 상기 정적 상태의 UE에 대한 페이징을 수행할 타겟 셀로 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 이동성 상태를 판단하는 단계는,
상기 추천 셀 정보에서, 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀이 상이하고, 상기 UE가 방문한 셀들의 머문 시간의 합이 임계 핑퐁 시간 보다 크며, 상기 추천 셀 정보에서 서로 다른 셀의 수가 임계 핑퐁 수 보다 작은 경우, 상기 UE를 핑퐁 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.
제5항에 있어서,
상기 셀을 결정하는 단계는,
상기 추천 셀 정보에서, 상기 가장 최근 방문 셀, 상기 두번째 최근 방문 셀, 가장 오랜 시간 머문 셀 및 상기 미방문한 셀을 상기 핑퐁 상태의 UE에 대한 페이징을 수행할 타겟 셀로 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 이동성 상태를 판단하는 단계는,
상기 추천 셀 정보에서, 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀이 상이하고, 상기 UE가 방문한 셀들의 머문 시간의 합이 임계 핑퐁 시간 이하이며, 상기 추천 셀 정보에서 서로 다른 셀의 수가 임계 핑퐁 수 이상인 경우, 상기 UE를 노매딕 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 셀을 결정하는 단계는,
TAC(Tracking Area Code) 또는 TAL(Tracking Area List)의 모든 셀을 상기 노매딕 상태의 UE에 대한 페이징을 수행할 타겟 셀로 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 페이징 메시지를 전송하는 단계는,
남은 페이징 횟수가 임계 횟수 보다 작은 경우, 코딩 레이트(Coding rate)를 감소시키고, 전송 전력을 부스트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 추천 셀 정보에 포함된 셀을 통해, 상기 이동통신 코어시스템으로부터 수신된 페이징 시도 정보에 포함된 전체 페이징 횟수에 따라 마지막 페이징 메시지 전송 후, 소정 시간 이내에 상기 UE로부터 페이징 응답 미수신시, 상기 UE의 페이징 기회(Paging Occasion)에 페이징 메시지를 재전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
이동통신시스템에서 페이징 전송을 최적화하는 기지국에 있어서,
신호를 송수신하도록 구성된 송수신기; 및
제어부를 포함하고, 상기 제어부는,
이동통신 코어시스템으로부터 사용자 장비(UE, User Equipment)에 대한 추천 셀 정보를 포함하는 페이징 메시지를 수신하고,
상기 추천 셀 정보를 기초로 상기 UE의 이동성 상태를 판단하며,
상기 이동성 상태의 판단 결과에 따라 페이징을 수행할 셀을 결정하고,
결정된 셀로 페이징 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 추천 셀 정보에서 상기 UE가 미방문한 셀 정보를 제외하고 상기 UE의 이동성 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 추천 셀 정보에서, 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀이 동일하고, 가장 최근 방문 셀과 연속으로 동일한 최근 방문 셀의 개수(X)가 임계 셀 개수 보다 크며, 그 X 개의 셀들 및 가장 최근 방문 셀의 머문 시간의 합이 임계 정적 시간 보다 큰 경우, 상기 UE를 정적 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제13항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 추천 셀 정보에서, 상기 가장 최근 방문 셀과 상기 미방문한 셀을 상기 정적 상태의 UE에 대한 페이징을 수행할 타겟 셀로 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 추천 셀 정보에서, 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀이 상이하고, 상기 UE가 방문한 셀들의 머문 시간의 합이 임계 핑퐁 시간 보다 크며, 상기 추천 셀 정보에서 서로 다른 셀의 수가 임계 핑퐁 수 보다 작은 경우, 상기 UE를 핑퐁 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제15항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 추천 셀 정보에서, 상기 가장 최근 방문 셀, 상기 두번째 최근 방문 셀, 가장 오랜 시간 머문 셀 및 상기 미방문한 셀을 상기 핑퐁 상태의 UE에 대한 페이징을 수행할 타겟 셀로 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 추천 셀 정보에서, 가장 최근 방문 셀과 두번째 최근 방문 셀이 상이하고, 상기 UE가 방문한 셀들의 머문 시간의 합이 임계 핑퐁 시간 이하이며, 상기 추천 셀 정보에서 서로 다른 셀의 수가 임계 핑퐁 수 이상인 경우, 상기 UE를 노매딕 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제17항에 있어서,
상기 제어부는,
TAC(Tracking Area Code) 또는 TAL(Tracking Area List)의 모든 셀을 상기 노매딕 상태의 UE에 대한 페이징을 수행할 타겟 셀로 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제11항에 있어서,
상기 제어부는,
남은 페이징 횟수가 임계 횟수 보다 작은 경우, 코딩 레이트(Coding rate)를 감소시키고, 전송 전력을 부스트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제11항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 추천 셀 정보에 포함된 셀을 통해, 상기 이동통신 코어시스템으로부터 수신된 페이징 시도 정보에 포함된 전체 페이징 횟수에 따라 마지막 페이징 메시지 전송 후, 소정 시간 이내에 상기 UE로부터 페이징 응답 미수신시, 상기 UE의 페이징 기회(Paging Occasion)에 페이징 메시지를 재전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.