WO2013112021A1 - 이동통신 시스템에서 복수의 캐리어를 이용해서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

이동통신 시스템에서 복수의 캐리어를 이용해서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치 Download PDF

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김성훈
장재혁
정경인
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삼성전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for transmitting and receiving data using a plurality of carriers in a mobile communication system.
  • a mobile communication system has been developed for the purpose of providing communication while securing user mobility.
  • Such a mobile communication system has reached a stage capable of providing high-speed data communication service as well as voice communication due to the rapid development of technology.
  • the LTE system is a technology for implementing a high-speed packet-based communication having a transmission rate of up to 100 Mbps higher than the currently provided data rate and is almost standardized.
  • Carrier aggregation is a representative example of the new technology to be introduced.
  • Carrier aggregation means that a terminal uses a plurality of downlink carriers and a plurality of reverse carriers, unlike a conventional terminal that transmits and receives data using only one downlink carrier and one reverse carrier.
  • one of the main methods for operating LTE-A is to configure a plurality of small cells and one macro cell by overlapping them in the same geographical area. Through this, so-called cell splitting gain can be obtained.
  • cell splitting gain can be obtained.
  • the terminal enters the region of the small cell, it is necessary to integrate the small cell into the terminal as soon as possible.
  • the UE continuously performs the measurement on the small cell, thereby causing a problem of excessive battery consumption.
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and relates to a method and apparatus for quickly recognizing a small cell while minimizing battery consumption in a network in which the small cell and the macro cell overlap each other in different frequency bands. will be.
  • a method for transmitting and receiving data in a base station of a wireless communication system comprising: receiving a performance report from a terminal; Determining whether a serving cell needs to be added; Transmitting a cell identification signal reception request to at least one other base station based on the received performance report when the serving cell needs to be added as a result of the determination; And transmitting a cell identification signal transmission request to the terminal.
  • a method of transmitting and receiving data in a terminal of a wireless communication system includes: transmitting a performance report of the terminal to a base station; Receiving a cell identification signal transmission request determined based on a performance report of the terminal from the base station; And transmitting a cell identification signal to another base station based on the cell identification signal transmission request.
  • a base station for transmitting and receiving data includes a transceiver for receiving a performance report from a terminal and a controller for determining whether to add a serving cell.
  • the cell identification signal reception request is transmitted to at least one other base station based on the received performance report, and the cell identification signal transmission request is transmitted to the terminal.
  • a terminal for transmitting and receiving data includes a transceiver configured to transmit a performance report of the terminal to a base station, and to receive a cell identification signal transmission request determined based on the performance report of the terminal from the base station; And a controller controlling the transceiver to transmit a cell identification signal to another base station based on the cell identification signal transmission request.
  • the terminal may quickly recognize the small cell while minimizing battery consumption.
  • FIG. 1 is a diagram showing the structure of an LTE system to which the present invention is applied;
  • FIG. 2 is a diagram showing a radio protocol structure in an LTE system to which the present invention is applied;
  • 3 is a diagram for explaining general carrier integration.
  • FIG. 4 is a diagram for describing a situation in which a small cell and a macro cell are overlapped and operated.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a process of recognizing a small cell around a terminal through a small cell recognition signal.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the overall operation of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an operation of a terminal according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of determining a time period for transmitting a small cell recognition signal.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating signaling overhead occurring in a transition process to a connected state.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a RRC connection reestablishment process.
  • FIG. 11 is a view showing the overall operation of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the operation of the terminal of the second embodiment.
  • 13 is a diagram showing the overall operation of the third embodiment.
  • 15 is a diagram illustrating the operation of the terminal of the third embodiment.
  • 16 is a view showing the overall operation of the fourth embodiment.
  • 17 is a diagram illustrating the operation of the terminal according to the fourth embodiment.
  • 18 is a diagram illustrating a terminal device.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of an LTE system to which the present invention is applied.
  • a radio access network of an LTE system includes a next-generation base station (Evolved Node B, ENB, Node B, or base station) 105, 110, 115, and 120 and an MME 125. And S-GW 130 (Serving-Gateway).
  • the user equipment (hereinafter referred to as UE or terminal) 135 accesses an external network through the ENBs 105 to 120 and the S-GW 130.
  • the ENBs 105 to 120 correspond to existing Node Bs of the UMTS system.
  • the ENB is connected to the UE 135 by a radio channel and performs a more complicated role than the existing Node B.
  • all user traffic including real-time services such as Voice over IP (VoIP) over the Internet protocol, is serviced through a shared channel, so information on the status of buffers, available transmit power, and channel status of UEs is available. It is necessary to have a device for scheduling the collection of this, ENB (105 ⁇ 120) is in charge.
  • One ENB typically controls multiple cells.
  • the LTE system uses orthogonal frequency division multiplexing (hereinafter, referred to as OFDM) in a 20 MHz bandwidth as a radio access technology.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • AMC adaptive modulation & coding
  • the S-GW 130 is a device that provides a data bearer, and generates or removes a data bearer under the control of the MME 125.
  • the MME is a device that is in charge of various control functions as well as mobility management function for the terminal and is connected to a plurality of base stations.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a wireless protocol structure in an LTE system to which the present invention is applied.
  • a wireless protocol of an LTE system includes packet data convergence protocols 205 and 240 (PDCP), radio link control 210 and 235 (RMC), and medium access control 215 and 230 (MAC) in a terminal and an ENB, respectively.
  • Packet Data Convergence Protocol (PDCP) 205, 240 is responsible for operations such as IP header compression / restore, ciphering / integrity check, etc., and is referred to as Radio Link Control (hereinafter referred to as RLC).
  • RLC Radio Link Control
  • 210, 235 performs an ARQ operation by reconfiguring a PDCP PDU (Packet Data Unit) to an appropriate size.
  • PDCP PDU Packet Data Unit
  • the MACs 215 and 230 are connected to several RLC layer devices configured in one terminal, and multiplex RLC PDUs to MAC PDUs and demultiplex RLC PDUs from MAC PDUs.
  • the physical layers 220 and 225 channel-code and modulate higher layer data, make an OFDM symbol, and transmit it to a wireless channel, or demodulate, channel decode, and transmit the received OFDM symbol through a wireless channel to a higher layer. .
  • FIG. 3 is a diagram illustrating carrier integration.
  • multiple carriers are generally transmitted and received over several frequency bands.
  • the carrier 315 having the downlink center frequency f1 and the carrier having the downlink center frequency f3310 is transmitted from the base station 305
  • one terminal is conventionally one carrier of the two carriers. Data was sent and received using.
  • a terminal having carrier aggregation capability may transmit and receive data from multiple carriers at the same time.
  • the base station 305 may increase the transmission speed of the terminal 330 by allocating more carriers to the terminal 330 having carrier aggregation capability according to a situation.
  • the areas of the cells constituted by the carriers may be similar to each other, one frequency carrier forms a macro cell covering a large area, and the other frequency carrier forms a lawyer cell covering only a narrow area such as a hot-spot.
  • the terminal may simultaneously integrate the macro cell and the small cell.
  • the base station 1 405 operates the macro cell 410 as a carrier having a center frequency of f1
  • the base station 2 415 operates a small cell 420 as a carrier having a center frequency of f2.
  • the terminal 430 may integrate both carriers to perform data transmission and reception using both the macro cell and the small cell.
  • the small cell that is in charge of significantly narrower coverage is more likely to maintain a better channel state with the terminal, and may enjoy cell splitting gain. Therefore, the terminal can enjoy much higher transmission speed and throughput in the small cell than the macro cell. Therefore, when the terminal enters the small cell area, it must be quickly sensed to integrate the small cell into the secondary cell.
  • carrier aggregation may be understood as a terminal transmitting and receiving data through multiple cells at the same time. There will be. This increases the maximum transfer rate in proportion to the number of carriers integrated.
  • the terminal receiving data through an arbitrary downlink carrier or transmitting data through an arbitrary reverse carrier means that a control channel provided by a cell corresponding to a center frequency and a frequency band characterizing the carrier is provided. It has the same meaning as transmitting and receiving data using and data channel.
  • carrier aggregation will be expressed in particular as having multiple serving cells set up, and terms such as primary serving cell (hereinafter referred to as PCell) and secondary serving cell (hereinafter referred to as SCell), or activated serving cell will be used.
  • PCell primary serving cell
  • SCell secondary serving cell
  • the terms have the same meaning as used in the LTE mobile communication system, and details can be found in the December 2011 versions of TS 36.331 and TS 36.321.
  • a small cell or a small cell refers to a cell that covers a significantly smaller area than a cell (macro cell) of a conventional cellular network.
  • the terminal that is connected at a frequency different from the frequency of the small cell is determined at a frequency of the small cell.
  • FIG. 5 The overall operation of the first embodiment is briefly illustrated in FIG. 5.
  • the terminal 530 transmits and receives a downlink signal and a reverse signal through the macro cell 505 formed at f1.
  • the terminal sets the uplink transmission output in consideration of the path loss and the cumulative transmission power command (TPC) so that the base station 525 of the macro cell can receive the signal.
  • TPC cumulative transmission power command
  • the macro base station 525 detects an increase in traffic of the terminal 530. For example, it is possible to determine whether the traffic increases through a change in the amount of data stored in the downlink buffer for the terminal 530 or a change in the buffer state of the terminal 530 reported through the buffer status report.
  • the macro base station 525 determines that it is preferable to add a small cell to the terminal 530 or to hand over the terminal 530 to the small cell, and to determine whether a small cell exists around the terminal 530.
  • C) transmits control information instructing to perform a predetermined reverse transmission using a predetermined time resource through a predetermined frequency, for example, f2 (535).
  • the terminal 530 sets the reverse transmission output to a predetermined size so that only peripheral small cells can receive the reverse signal.
  • the reverse transmission output may be calculated by applying, for example, a path loss value notified by the base station in advance, or may be a reverse transmission output value predetermined by the base station.
  • the reverse output and the frequency may be based on the control information received at 535.
  • the reverse signal transmitted by the terminal 530 is transmitted to the small cell 2 515. If the signal strength received at the small cell 3 520 and the signal strength received at the small cell 2 515 is greater than the signal strength received at the small cell 3 520, the macro base station transmits the small cell 2 515 to the terminal. The procedure for setting the can be initiated. Alternatively, through the above process, the macro base station 525 only checks that there is a small cell available around the terminal 530, sets a measurement for f2 to the terminal 530, and the terminal 530 measures the f2. It is also possible to set the most suitable small cell based on the result by reporting the result of.
  • the terminal 530 performs backward transmission to the small cell 1 510 at f2 (545), performs backward transmission at f2 to the small cell 2 515 (540), and small cell 3 (520). Reverse transmission may be performed at f2 (550). It is also possible for the macro cell base station 525 to select a small cell in the vicinity according to the backward transmission result performed by the terminal 530.
  • f1 and f2 may be variably determined according to a setting.
  • the terminal 530 reduces battery consumption of the terminal 530 by minimizing a measurement for a frequency other than the current serving frequency.
  • FIG 6 illustrates the operation of the terminal and the base station.
  • the macro cell and the macro cell base station may be used interchangeably.
  • the terminal 605 After establishing the RRC connection with the macro cell 610 operating at the frequency f1, the terminal 605 reports the performance of the terminal 605 to the base station 610 according to the instruction of the base station 610 (625).
  • the terminal 605 performance report information stores information on various capabilities of the terminal 605. For example, information including at least one of carrier aggregation capability of the terminal 605 or antenna configuration, a buffer size of the terminal, and a maximum transmission / reception rate of the terminal is reported. Information on whether the terminal 605 implements a small cell identification signal transmission function is also reported. In addition, a signal including information for determining the location of the terminal 605 may also be reported to the base station 610.
  • the base station 610 determines the communication method (eg, MIMO setting, carrier aggregation setting, transmission mode setting, etc.) of the terminal 605 in the future with reference to the reported performance of the terminal 605.
  • the communication method eg, MIMO setting, carrier aggregation setting, transmission mode setting, etc.
  • the base station transmits small cell recognition signal configuration information to the terminal (630).
  • the small cell recognition signal configuration information may be included in a predetermined RRC control message, for example, an RRC CONNECTION RECONFIGURATION message, and may include one or more of the following information.
  • the terminal 605 In determining the uplink transmission power, the terminal 605 considers the path loss of the serving cell, the accumulated value of the received TPC for the serving cell, and the like so that the base station of the serving cell can receive the uplink signal of the terminal.
  • the small cell acknowledgment signal is a signal for determining whether the UE is within or near an area of an arbitrary small cell
  • the transmission output should be determined in a manner different from that of a normal transmission output calculation.
  • the terminal transmits the small cell recognition signal only small cells having a distance from the terminal to a predetermined reference or less should be able to properly receive the signal.
  • the UE 605 when the path loss of the serving cell or the TPC accumulation value is taken into account, the desired purpose cannot be achieved because the transmission output is set based on the serving cell. Therefore, in the present invention, when the UE 605 performs backward transmission, if the backward transmission signal is a small cell recognition signal, the UE 605 may use the path loss and TPC values previously designated by the base station 610 without using the path loss and TPC values of the serving cell. Can be used. Alternatively, the base station 610 may directly instruct the UE of a transmission output value to be applied to the small cell recognition signal, which is referred to as small cell recognition signal transmission output setting information.
  • the terminal configures the small cell recognition signal transmission output by applying the signaled parameters to the following equation.
  • Equation 1 is described in more detail in 36.213.
  • the reverse transmission of the terminal is performed at the current operating frequency (or serving frequency). Since the small cell acknowledgment signal of the present invention transmits a one-time signal at a non-serving frequency rather than the current serving frequency, the small cell acknowledgment signal should be instructed to which UE to transmit the small cell acknowledgment signal at a reverse frequency. It is called signal transmission frequency information.
  • UL ARFCN (or E-ARFCN): A type of index indicating a frequency at which the UE performs small cell aware signal transmission.
  • ARFCN and E-ARFCN are described in 36.101 and 36.331.
  • Measurement Object ID An identifier of a Measurement Object associated with a frequency at which the UE will perform small cell recognition signal transmission. Measurement Objects are described in 36.331.
  • the small cell recognition signal may be transmitted using a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) transmission resource, but in the form of a PRACH preamble containing only simple information for identifying the terminal 605 due to the nature of the signal is also transmitted Can be considered Information related to a transmission resource for transmitting the small cell recognition signal may include the following.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • prach-ConfigIndex is information indicating the preamble transmission frequency resource and transmission time interval in the form of index
  • ra-PreambleIndex is an integer between 0 and 63 and information indicating which preamble to transmit
  • ra-PRACH-MaskIndex is prach-ConfigIndex It is to indicate which frequency resource and time interval resource of the transmission frequency resource and transmission time interval indicated by. A more detailed description is given in 36.331.
  • PRB Physical Resource Block index information and information indicating a transmission time interval, if transmitted through a PUSCH transmission resource.
  • the information indicating the transmission time period may be, for example, information indicating how long after receiving the 'small cell recognition signal transmission command' to transmit the small cell recognition signal.
  • E-ARFCN E-ARFCN
  • ra-PreambleIndex ra-PreambleIndex
  • the terminal 605 and the base station 610 perform data transmission and reception through the macro cell (635).
  • the macro base station 610 recognizes that the terminal 605 needs to additionally set a serving cell, especially a small cell (step 640). For example, there may be a situation in which downlink data of the terminal 605 increases or uplink data increases.
  • the macro base station 610 may be configured to have small cells expected to be arranged around the terminal 605.
  • the small cell 1 613, the small cell 2 615, and the small cell 3 620 are instructed to receive the small cell acknowledgment signal (643), and the terminal is instructed to transmit the small cell acknowledgment signal (step 645).
  • the small cell acknowledgment signal reception command includes a frequency resource for the terminal 605 to transmit the small cell acknowledgment signal, a time period for transmitting the small cell acknowledgment signal, and preamble information.
  • the control devices of the small cells instructed to receive the small cell acknowledgment signal monitor whether the small cell acknowledgment signal is received from the indicated frequency resource and time resource.
  • the small cell recognition signal transmission command may be transmitted through a physical downlink control channel (PDCCH). In particular, a format similar to the PDCCH order may be used.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the PDCCH order is a command for instructing the UE to start a random access procedure in a predetermined serving cell, which is described in detail in 36.211.
  • the small cell recognition signal transmission command also uses a format similar to the PDCCH order, and is described below by comparing the format of the PDCCH order and the small cell recognition signal transmission command.
  • the PDCCH order and the small cell recognition signal transmission command are transmitted and received in DCI format 1A, and the CRC is scrambled with the C-RNTI of the corresponding UE.
  • Each field may be coded as follows.
  • the PRACH mask index does not need much in the small cell recognition signal command, one or more of the following other information may be included instead of the PRACH mask index.
  • Frequency information to transmit the preamble If provided in the small cell recognition signal command instead of being provided in step 630, the frequency information may be included in other information.
  • Preamble transmit output adjustment information Offset information for the transmit output value provided in step 630. For example, if x dBm is transmitted as the transmission output of the small cell recognition signal in step 630 and y is signaled as other information, the transmission output of the small cell recognition signal is set to (x + z) dBm. Where y is an index and z is the offset actually indicated by the index.
  • Preamble Transmission Time Interval Indication Information When a subframe receiving the small cell acknowledgment signal command is n, it indicates information in which subframe or how many ms after the small cell acknowledgment signal is transmitted. Typically, the PDCCH order indicates preamble transmission after +6 subframes, but since the small cell recognition signal is transmitted at a frequency other than the current serving frequency, a margin of 6 subframes or more may be required.
  • the preamble transmission time period indication information may be used to flexibly set the small cell recognition signal transmission time point in consideration of this. Alternatively, the difference between the subframe receiving the small cell recognition signal command and the subframe transmitting the small cell recognition signal may be fixed to a value other than 6 or set in step 630.
  • Table 2 compares the functional differences between the PDCCH order and the small cell recognition signal command.
  • step 650 the terminal 605 uses the information indicated in the small cell recognition signal transmission command to transmit a small cell identification signal, a transmission output of the small cell identification signal, a frequency resource to transmit the small cell identification signal, and a small cell identification. Determine the time period to transmit the signal.
  • the terminal 605 transmits a small cell recognition signal.
  • the small cell recognition signal may be transmitted based on the information received by the terminal 605 in step 645, and in the embodiment, may be transmitted at an f2 frequency.
  • the small cell acknowledgment signal reception report message may include one or more of reception strength information, preamble index, and received time point information of the received small cell acknowledgment signal.
  • the macro base station 610 determines that the small cell can be added to the terminal 605 and starts the serving cell adding operation (step 665). .
  • the serving cell addition operation instructs the terminal 605 to perform measurement on the small cell, and when the terminal 605 reports the measurement result that the channel state of the small cell is good, the small cell is transmitted to the small cell. It refers to the operation of setting the or or to hand over the terminal 605 to the small cell. Alternatively, the operation may be configured to immediately add a small cell having the smallest cell recognition signal reception strength to the terminal or hand over the terminal to the small cell.
  • the UE receives DCI format 1A in an arbitrary subframe [n] through the PDCCH.
  • Receiving DCI format 1A through the PDCCH means that the control signal to which DCI format 1A is applied is correctly received through the PDCCH, and correctly receiving the CRC by masking (or scrambling) the identifier of the terminal to the CRC of the control signal.
  • the CRC operation is successful.
  • the type of the message received by the terminal may vary.
  • DCI format 1A is described in detail in 36.212.
  • step 710 the terminal determines what value a predetermined field is set to determine the purpose of the control signal to which the DCI format 1A is applied. If the predetermined field 1 is set to value 1, the control signal is a PDCCH order. If the predetermined field 2 is set to value 2, the control signal is a small cell recognition signal transmission command. Otherwise, if the predetermined field 2 is not value 2, the control signal is for allocating a transmission resource for PUSCH transmission.
  • the predetermined field 1 may be the RB assignment field and the last 3 to 4 bits.
  • the RB assignment field is set to all 1s and the last 3 to 4 bits are all set to 0.
  • the field 1 is set to value 1 and the corresponding DCI is Indicates that it is a PDCCH order.
  • Field 2 may be the same as field 1 or may consist only of an RB assignment field. If field 2 is the same as field 1, the RB assignment fields are all set to 1 and the last 3 to 4 bits are all set to 1, which means that field 2 is set to value 2.
  • the field 2 When the field 2 is configured only with the RB assignment field, only the LSB of the RB assignment is set to 0 and all others are set to 1, so that the field 2 is set to the value 2.
  • field 2 When field 2 is set to value 2, it indicates that the corresponding DCI is a small cell recognition signal transmission command.
  • the value 1 and value 2 may be different values according to embodiments.
  • the terminal proceeds to step 715 to start a random access operation in the serving cell.
  • the terminal determines a preamble to be used in the random access procedure in step 715.
  • the preamble is indicated through a preamble index field of a control signal.
  • the UE determines the transmission output of the preamble.
  • the transmission output may be calculated by applying the parameters previously informed to the UE in a predetermined manner and the path loss of the corresponding serving cell.
  • Preamble transmit power preambleInitialReceivedTargetPower + DELTAPREAMBLE + pathloss + (PREAMBLETRANSMISSIONCOUNTER-1) * powerRampingStep
  • preambleInitialReceivedTargetPower and DELTAPREAMBLE are parameters defined for each serving cell and are notified to the UE through system information or a dedicated RRC control message. Details are described in 36.331, 36.213 and 36.321.
  • the pathloss is a value measured by the UE as a downlink path loss of a cell on which random access is performed.
  • powerRampingStep is a value added to increase the transmission output when there is no response to the preamble in the random access process, and since 720 is a step of transmitting the preamble for the first time, 0 is applied.
  • step 725 the UE transmits the preamble in the subframe [n + x1] of the serving cell.
  • the subframe x1 is an integer greater than the predetermined x, and is a value corresponding to the first valid PRACH occasion after [n + x].
  • x is a time required for the UE to take an action for transmitting the preamble, and is defined as a relatively large value in consideration of a low-end UE having low processing power. It is defined as 6 in the current standard.
  • a valid PRACH occassion refers to PRACH occassions that are allowed to transmit a preamble by a PRACH mask index among PRACH occasions defined by PRACH configuration information. PRACH mask indexes are described in 36.321 and 36.213.
  • step 730 the UE proceeds with a subsequent random access procedure such as receiving a response message for the preamble.
  • step 735 the UE initiates a procedure for transmitting the small cell recognition signal.
  • the UE first determines a frequency resource for transmitting the small cell recognition signal.
  • the frequency resource is determined by the terminal using information provided to the terminal in steps 630 and 645.
  • step 740 the UE determines a preamble to be applied to the small cell recognition signal.
  • the preamble is indicated by the preamble index of the control signal received in step 705.
  • step 745 the UE calculates a transmission output for transmitting the small cell recognition signal.
  • the method of calculating the transmission output has been described above in step 630, and in addition to that described in step 630, it may be calculated as follows.
  • Preamble transmit output preambleInitialReceivedTargetPower1 + DELTAPREAMBLE1 + pathloss1
  • the preambleInitialReceivedTargetPower1 , the DELTAPREAMBLE1, and the pathloss1 may all be notified by the base station to the terminal at step 630, and the terminal may continue to store the parameters and may be reused when performing random access at a corresponding frequency in the future.
  • step 750 the UE transmits a small cell recognition signal in a time period associated with the subframe [n + y1].
  • Y1 is an integer greater than a predetermined y, and is a value corresponding to a subframe corresponding to the first valid PRACH occasion after [n + y].
  • y is the time it takes for the UE to take action to transmit the preamble at a frequency other than the current serving frequency, and should be defined as a relatively large value considering the low-end UE having low processing power. It is preferred to be defined.
  • a method of determining a time period for transmitting a small cell recognition signal will be described in more detail as follows.
  • the terminal determines the subframe [n + y1] 805 based on the downlink subframe timing of the current serving cell (or of the serving cell in which the small cell recognition signal transmission command is received).
  • the preamble transmission time is based on the reception time of the downlink subframe of the corresponding cell.
  • the UE since the UE transmits the preamble not in the current serving cell but in any cell of the non-serving frequency, particularly for a cell for which timing synchronization has not been obtained, the downlink subframe timing of the current serving cell and the cell to receive the preamble.
  • the downlink subframe timing is not the same.
  • the preamble transmitted by the UE is received in a subframe other than the PRACH occasion, a problem occurs that causes interference in the subframe.
  • the UE transmits the preamble at the non-serving frequency it is necessary to adjust the transmission time point as compared to transmitting the preamble in the serving cell.
  • the preamble transmission time is determined from the macro cell. The problem can be avoided by pulling forward by the difference between the propagation delay of the cell and the propagation delay of the small cell.
  • the UE determines that the time point for pulling the small celloffset forward from the start time of the downlink subframe [n + y1] of the reference serving cell is the start time period for transmitting the preamble at the non-serving frequency.
  • the small celloffset may be stored in other information of the small cell recognition signal transmission command or in the small cell recognition signal setting information.
  • Step 755 means that the information received in step 705 is uplink transmission resource allocation information, and the UE determines a frequency resource for transmitting the PUSCH with reference to the RB assignment field of the received control signal.
  • step 760 the UE determines the PUSCH transmission output in consideration of the RB assignment field, the MCS field, and the downlink path loss of the corresponding serving cell of the received control signal.
  • step 765 the UE transmits a PUSCH in a subframe [n + 4].
  • the present invention provides a method and apparatus for maintaining a terminal in a connected state in order to solve this problem.
  • the terminal when data to be transmitted and received to the terminal in the idle state, the terminal transitions from the idle state to the connected state to transmit and receive data. And if there is no data transmission and reception for a certain period, the network transitions the terminal to the idle state.
  • FIG. 9 illustrates a state transition process of the terminal. As shown in Fig. 9, one state transition results in 12 control message exchanges.
  • a UE that is not currently connected performs an RRC connection setup process with a base station when data to be transmitted is generated.
  • the terminal establishes backward transmission synchronization with the base station through a random access procedure and transmits an RRC connection setup request message to the base station (step 905).
  • the message contains an identifier of the terminal and a reason for establishing a connection.
  • the base station transmits an RRC connection setup message (RRC CONNECTION SETUP) so that the terminal establishes the RRC connection (step 910).
  • the message contains the RRC connection configuration information.
  • the RRC connection is also called a signaling radio bearer (SRB) and is used for transmitting and receiving an RRC message, which is a control message between the terminal and the base station.
  • SRB signaling radio bearer
  • the UE After establishing the RRC connection, the UE transmits an RRC CONNECTION SETUP COMPLETE message to the base station (step 915).
  • the message includes a control message called SERVICE REQUEST that the terminal requests the MME to establish a bearer for a predetermined service.
  • the base station transmits the SERVICE REQUEST message stored in the RRC CONNECTION SETUP COMPLETE message to the MME (step 920), and the MME determines whether to provide the service requested by the terminal.
  • the MME transmits an INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST message to the base station (step 925).
  • the message includes information such as QoS information to be applied when setting a data radio bearer (DRB), and security related information (eg, secret key, secret algorithm, integrity verification key, integrity verification algorithm) to be applied to the DRB.
  • DRB data radio bearer
  • security related information eg, secret key, secret algorithm, integrity verification key, integrity verification algorithm
  • the base station exchanges a SECURITY MODE COMMAND message (step 930) and a SECURITY MODE COMPLETE message (step 935) to establish security with the terminal.
  • the base station transmits an RRC connection reset (RRC CONNECTION RECONFIGURATION) message to the terminal (step 940).
  • the message includes configuration information of a DRB to be processed with user data, and the terminal applies the information to set the DRB and transmits an RRC CONNECTION RECONFIGURATION COMPLETE message to the base station (step 945).
  • the base station After completing the UE and DRB setup, the base station transmits an INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE message to the MME (step 950).
  • the MME receives the S1 BEARER SETUP message and the S1 BEARER SETUP RESPONSE message to configure the S-GW and the S1 bearer. Replace it.
  • S1 BEARER is a data transmission connection established between the S-GW and the base station and is mapped one-to-one with the DRB.
  • the terminal transmits and receives data through the S-GW with the base station (step 965, step 970).
  • the terminal stays in one cell for a long time and there is no data to transmit and receive at present, it is preferable to keep the terminal in a connected state if there is a possibility that small data may occur intermittently in the future.
  • DRX Discontinuous Reception
  • DRX-Cycle is set long.OnDurationTimer, drx-InactivityTimer or drx-RetransmissionTimer, etc.
  • the UE in the RRC connected state performs handover according to the instruction of the base station. Therefore, even though the handover is to be performed because the channel state of the current cell is worsened, if the base station does not command the handover, the terminal may no longer communicate with the current cell.
  • the UE searches for a new accessible cell and resumes an RRC connection in the new cell, which is said to perform an RRC connection reestablishment procedure.
  • the terminal 1005 maintains the RRC connection through the cell 1 1010 (step 1025), and at any time, an event occurs in which the channel quality of the cell 2 1015 is better than the channel quality of the cell 1 1010.
  • the terminal reports this to the base station (step 1030).
  • the base station controlling Cell 1 1010 requests a handover to the base station controlling Cell 2 1015 (step 1035), and the base station controlling cell 2 1015 performs a call acceptance control procedure to perform a handover. Determine whether to accept. If it is determined to accept the handover, the base station controlling cell 2 1015 sends a response message to the handover request to the base station controlling cell 1 1010 (step 1040).
  • the source cell base station provides the target cell base station with information necessary for handover
  • the target cell base station provides the source cell base station with configuration information for the terminal 1005 to use in the target cell after handover.
  • the source cell base station transmits a handover command message to the terminal 1005.
  • the handover command may not be transmitted to the terminal.
  • the UE Upon recognizing that the radio link with the serving cell is no longer active before and after the time point, the UE declares a radio link failure (step 1050) and starts a cell selection process (step 1055).
  • the terminal 1005 transmits an RRC connection reestablishment request message in the cell (1060).
  • the message contains the following information.
  • RRC connection reestablishment request reason A reconfiguration failure or a handover failure may be indicated.
  • the base station of the new cell that is, the cell 2 1015 base station, performs the integrity verification procedure of the message authentication information (step 1065).
  • the source base station delivers the message authentication information to the target base station, and the cell 2 1015 base station compares the message authentication information transmitted by the terminal with the message authentication information transmitted by the source base station.
  • the RRC connection reestablishment request can be accepted. If the two authentication information does not match, the cell 2 (1015) base station rejects the RRC connection reestablishment request, the terminal 1005 releases the RRC connection and performs the cell selection process again and starts the RRC connection setup procedure.
  • the cell 2 1015 base station instructs the terminal to reestablish the RRC connection (step 1070), and the terminal 1005 transmits a response message thereto (step 1080), the RRC connection reestablishment procedure is successfully completed and the terminal is completed. Communication may continue in cell 2 1015.
  • the cell 2 1015 base station requests the MME to change the path (step 1075).
  • the path change means changing the path between the base stations in the S-GW from cell 1 1010 to cell 2 1015.
  • the DRX-Cycle of the terminal 1005 it is preferable to set the DRX-Cycle of the terminal 1005 to a long value. Since the RRC connected state terminal performs the serving cell and the neighbor cell measurement once every DRX cycle, the longer the DRX cycle, the higher the possibility that a radio link failure occurs before the terminal 1005 reports the measurement result.
  • an RRC connection reestablishment process may succeed even if a radio link failure occurs before the terminal 1005 reports the measurement result, thereby preventing a QoS degradation and an increase in signaling overhead. present.
  • the terminal 1105 maintains the RRC connection through the cell 1 1110 (step 1125). At any time, the quality of the radio link with the cell 1 1110 is lower than a predetermined criterion. Declare a radio link failure (step 1130). The terminal 1105 initiates a cell selection process to resume communication (step 1135). If the cell 1105 finds a cell whose channel quality is better than a predetermined criterion, the terminal 1105 transmits an RRC connection reestablishment request message in the cell (step 1140). The terminal 1105 determines whether a measurement result message that may cause a handover was transmitted before declaring a radio link failure, and if the measurement result message was not transmitted, to increase the probability of success of the RRC connection reestablishment procedure.
  • a predetermined indicator is stored in the reestablishment request message and transmitted.
  • the procedure 2 indicator is an indicator requesting the base station to use the procedure described throughout FIG. 11, and the base station determines whether to perform the general RRC connection reestablishment procedure by referring to whether the procedure 2 indicator is included in the RRC connection reestablishment request message. In this case, it is determined whether to perform RRC connection reestablishment procedure 2.
  • the procedure 2 indicator may be included as a separate bit in the RRC connection reestablishment request message, or may be reported using one of values not used in the RRC connection reestablishment request reason.
  • the cell 2 selected by the terminal 1105 through the cell selection process checks whether a procedure 2 indicator is included when receiving the RRC connection reestablishment request message. If not included, the normal RRC connection reestablishment process is performed. That is, the integrity check for the message authentication information stored in the RRC connection reestablishment request message is performed. If the integrity check fails, the RRC connection reestablishment request is rejected. In FIG. 11, since the handover preparation process is not performed, information on the terminal 1105 does not exist in the cell 2 1115 base station, and the cell 2 1115 base station will reject the RRC connection reestablishment request.
  • the cell 2 1115 base station assumes that the integrity verification process for the message authentication information is successful and performs a subsequent procedure. That is, if a new terminal can be accepted in the cell, RRC connection re-establishment is allowed.
  • the cell 2 1115 base station generates an RRC connection reestablishment message 2 and transmits it to the terminal. Or, it generates and sends an RRC connection reestablishment message including a procedure 2 indicator to the terminal (1150).
  • Typical RRC connection reestablishment messages include SRB 1 configuration information and nextHopChainingCount.
  • nextHopChainingCount is a parameter used to generate a security key when performing the next handover, and is transmitted from the source base station to the target base station in preparation for handover.
  • the terminal stores the nextHopChainingCount stored in the RRC connection reestablishment message and generates a new security key by applying the above parameter at the next handover.
  • the RRC connection reestablishment message 2 contains SRB 1 configuration information and information indicating that the control message is an RRC connection reestablishment message 2, rather than a normal RRC connection reestablishment message, for example, procedure 2 indicator information.
  • nextHopChainingCount is information obtained from the source base station, it cannot be included in the RRC connection reestablishment message 2. Therefore, the target base station includes nextHopChainingCount randomly generated by the target base station in the RRC connection reestablishment message 2, the terminal discards the nextHopChainingCount stored in the RRC connection reestablishment message 2 without storing.
  • the base station delivers a true nextHopChainingCount to the UE through a predetermined RRC control message, for example, an RRC connection reestablishment message, and the UE stores the nextHopChainingCount received after the RRC connection reestablishment procedure 2 is completed. Leave and apply to the next handover.
  • a predetermined RRC control message for example, an RRC connection reestablishment message
  • the UE Upon receiving the RRC connection reestablishment 2 control message, the UE generates and transmits an RRC connection reestablishment complete 2 message (1155).
  • the RRC connection reestablishment complete 2 message includes not only information included in a general RRC connection reestablishment complete message, but also cellGlobalId information of a cell (or a previous serving cell) in which a radio link failure has occurred, or a cell 2 (1110) base station transmits a cell 1 ( 1115) information that may specify the base station and time information (or time information that has elapsed since an RLF) occurs when a radio link failure occurs.
  • the cellGlobalId information is information that can specify a cell in the PLMN.
  • the cellGlobalId information has a 28-bit size and is described in more detail in 36.331.
  • the cell 2 1115 base station specifies the cell 1 1110 base station to identify to which base station the cell 2 1115 base station transmits a control message requesting terminal information, and is required to transmit the control message to the base station.
  • Information means, for example, the address of the base station.
  • the cell 2 1115 base station uses the cellGlobalId information to inform the cell 1 1110 base station of the terminal information request message including the C-RNTI, the cellGlobalId, and the time information (or time information elapsed since the RLF) of the terminal. Send (step 1160).
  • a UE When the base station 1 cell 1110 receives the control message, a UE refers to the time information of the C-RNTI, cellGlobalId, and RLF generated in the control message, and a UE establishes an RRC connection in cell 2 1115. Determine if you are performing.
  • the procedure for transmitting the information and data of the terminal to the cell 2 (1115) base station is disclosed. New procedures may be introduced for the process, and existing handover procedures may be reused. That is, the cell 1 1110 base station identifies a terminal for which terminal information is requested and requests a handover to the cell 2 1115 base station as if a procedure for handing over the terminal to cell 2 1115 is triggered. Message), and a handover request response (HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE) message is received from the cell 2 1115 base station (step 1665).
  • HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE handover request response
  • the cell 2 1115 base station performs the integrity check on the message authentication information transmitted by the terminal 1105 in step 1140 by using the message authentication information stored in the handover request message. If the integrity check for the message authentication information is successful, the cell 2 1115 base station performs a necessary subsequent procedure, for example, a path change procedure (step 1175), and requests the cell 1 1110 base station to de-construct the terminal. Send a control message (UE CONTEXT RELEASE).
  • the cell 2 1115 base station releases the RRC connection of the terminal and notifies the base station 1 of the cell 1 1110.
  • the terminal proceeds to step 1210 and checks whether a predetermined measurement result message has been transmitted in the previous x ms.
  • the predetermined measurement result message is a measurement result report message which is more likely to cause a handover preparation process. For example, a state in which the channel quality of the neighboring cell is better than the channel quality of the serving cell by a predetermined value is maintained for another predetermined period of time.
  • the measurement result report message is generated when
  • step 1210 If the condition is satisfied in step 1210, since it is highly likely that the handover preparation process has already been started, the terminal proceeds to step 1235 and starts a normal RRC connection reestablishment procedure. If the condition is not satisfied in step 1220, since the handover preparation process may not be initiated, the terminal proceeds to step 1215 to start the RRC connection reestablishment procedure 2.
  • step 1215 the UE stores the time when the RLF occurs.
  • a predetermined timer is turned on from the time when the RLF occurs to determine how much time has passed since the RLF occurred.
  • the UE performs a cell selection process.
  • the cell selection process is a process in which the terminal searches for a cell and selects a cell in which the terminal can perform normal communication. If the channel quality is greater than a predetermined criterion in the cell selection process, and a cell is searched for which access is not prohibited, the UE initiates RRC connection reestablishment procedure 2 in the cell.
  • the UE initiates a random access procedure in the selected cell and transmits an RRC connection reestablishment request 2 message by using a transmission resource allocated in the random access procedure.
  • the message is similar to the RRC connection reestablishment request message, and information indicating that the UE requests RRC connection reestablishment procedure 2 is added.
  • the UE After transmitting the RRC connection reestablishment request 2 message, the UE waits until a response message is received (1230). At this time, the following four cases can occur.
  • the base station receiving the RRC connection reestablishment request 2 message supports the RRC connection reestablishment procedure 2, which means that the RRC connection reestablishment procedure 2 will be performed, and the terminal proceeds to step 1255.
  • the response message is not received until a predetermined period elapses: The UE proceeds to step 1265.
  • step 1250 the UE sets SRB 1 according to the SRB configuration information included in the received RRC connection reestablishment 1 message, stores nextHopChainingCount and transmits an RRC connection reestablishment completion message.
  • step 1260 the RRC connection reestablishment procedure is completed.
  • step 1255 the UE configures SRB 2 according to the SRB configuration information included in the received RRC connection reestablishment 2 message, and ignores the nextHopChainingCount without storing it even if it is included.
  • the RRC connection reestablishment complete 2 message is transmitted, and the process proceeds to step 1260 to complete the RRC connection reestablishment procedure.
  • step 1265 the terminal retries the RRC connection reestablishment procedure if the response message is not received, and transitions to the idle state if the response reestablishment rejection message is received, and ends the process.
  • step 1235 the UE performs a cell selection process.
  • step 1240 the UE transmits an RRC connection reestablishment request message and waits until a response message is received.
  • step 1245 when the UE receives the RRC connection reestablishment 1 message, the UE proceeds to step 1250.
  • the UE receives the RRC connection reestablishment rejection message or transmits an RRC connection reestablishment request message until the predetermined time elapses. If not, proceed to step 1265.
  • the UE even when the UE releases the RRC connection, the UE does not release the UE context for a certain period of time without storing the UE context information. Presents methods and procedures for using it.
  • the terminal 1305 in an RRC connection state transmits and receives data with the base station 1310.
  • the base station 1310 starts a predetermined timer and if the data transmission and reception is not resumed until the timer expires (step 1317), the base station 1310 considers releasing the RRC connection of the terminal 1305. do.
  • the base station 1305 releases the RRC connection of the terminal 1305 according to a predetermined rule, the base station 1305 determines whether to remove the context of the terminal 1305 or maintain it for a predetermined period of time. For example, when analyzing the past traffic characteristics of the terminal 1305, if the terminal generates small data intermittently, the base station 1310 may decide to maintain the context of the terminal.
  • the base station 1310 transmits a control message instructing the terminal 1305 to release the RRC connection, and notifies the terminal 1305 that the context is maintained (step 1320).
  • a control message instructing the terminal 1305 to release the RRC connection, and notifies the terminal 1305 that the context is maintained (step 1320).
  • One or more of the following information may be conveyed in the control message.
  • Validity Period Period during which the base station 1310 will maintain context
  • Valid cell list A list of cells to which the terminal 1305 can apply the procedure of using the stored UE context when it wants to reset the RRC connection within the valid period.
  • the base station 1310 corresponds to a list of cells controlled, and consists of PCI information and frequency information of the cell.
  • S1 bearer is an S1-controller used for the exchange of control messages between the base station 1310 and the MME 1315 and an S1-user used for the exchange of user data between the base station 1310 and the S-GW. Refers to a flat bearer.
  • a procedure for S1 bearer setup may be omitted when the UE 1305 tries to establish an RRC connection in the same cell or in the same base station.
  • the base station 1310 may delete the UE context and release the S1 bearer when the valid period expires.
  • the base station 1310 transmits a control message requesting the connection timeout to the MME 1315.
  • the MME 1315 requests the S-GW to start the paging procedure without transmitting the downlink data to the base station 1310 when downlink data for the terminal is generated.
  • the S-GW operates accordingly (step 1350). If it does not operate as described above, that is, if the S-GW delivers the downlink data to the base station 1310, the base station 1310 receiving the downlink data for the terminal 1305 RRC connection is released is the data Store in a buffer and proceed with the paging procedure. In addition, if the terminal 1305 has already moved to the area of another base station, there is a need to request the MME 1315 to start a paging procedure. In order to avoid this, the RRC connection is released, but the UE context is to transmit the connection timeout control message to the MME 1315 to the terminal 1305 which is stored.
  • the terminal 1305 Upon receiving the RRC connection release message including the information indicating the context maintenance, the terminal 1305 releases the RRC connection, drives a timer corresponding to the validity period, records the valid cell list in the memory, and deletes the current UE context. Rather, it is held in memory (1335).
  • the UE context refers to various pieces of information related to the RRC configuration of the terminal 1305 and includes one or more of the following information.
  • Security key information (KENB, RRC key information, key information for user data, etc.)
  • Security counter information (information about the integer / counter to be applied to the encryption ciphering or integrity check).
  • the terminal 1305 When the terminal 1305 receives a command for maintaining the UE context but releasing the RRC connection, the terminal 1305 maintains predetermined information of the UE context and deletes predetermined information.
  • the information to be deleted may include information related to transmission resource allocation, for example, information related to PUCCH transmission resources, and also releases C-RNTI.
  • the terminal 1305 that is not indicated that the context is maintained in the previous RRC connection release process starts a normal RRC connection establishment process, but the terminal 1305 indicated that the context is maintained in the previous RRC connection release process is a conventional RRC connection.
  • To determine whether to apply the concatenation process or the simplified RRC concatenation process whether the validity period has elapsed and whether the current serving cell has received the RRC disconnection message in which the context is maintained or the current serving cell is included in the valid cell list. If the two conditions are satisfied, the RRC connection establishment process using the stored UE context is started.
  • the RRC connection establishment process using the stored UE context includes a step in which the terminal transmits a first message to the base station, the base station transmits a second message to the terminal, and the terminal transmits a third message to the base station.
  • the first message may be a modified RRC connection request message 1355
  • the second message may be a modified RRC connection establishment message 1360
  • the third message may be a modified RRC connection establishment complete message 1370.
  • the first message may be a modified RRC connection reestablishment request message 1455
  • the second message may be a modified RRC connection reestablishment message 1460
  • the third message may be a modified RRC connection reestablishment complete message 1470.
  • the base station 1310 searches for the UE context of the terminal by referring to the identifier of the terminal indicated in the message.
  • the UE determines a setting to be applied to the RRC connection of the UE based on the found UE context, and transmits a modified RRC connection message containing the configuration information to the UE 1305 (step 1360).
  • the modified RRC connection request message is a control message including information indicating 'RRC context reuse' in a general RRC connection request message.
  • the modified RRC connection configuration message like the RRC connection configuration message, stores various kinds of information related to the RRC connection configuration of the terminal.
  • the RRC connection is set up based on the configuration information indicated in the RRC connection setup message, but when the modified RRC connection setup message is received, the configuration information and the control message are stored.
  • Set up RRC connection considering all configuration information indicated in. In short, it is determined as delta information of the configuration information storing the indicated configuration information to determine the configuration information to be applied and update the configuration information or the UE context (step 1365). For example, if the modified RRC connection configuration message includes SRB configuration information, configure the SRB by applying the indicated SRB configuration information, and if the modified RRC connection configuration message does not include the SRB configuration information in the UE context, Configure SRB by applying saved SRB configuration information.
  • the RRC connection establishment process using the stored UE context is performed through a random access process.
  • the UE is assigned a temporary C-RNTI through a random access response message.
  • the temporary C-RNTI is regarded as a formal C-RNTI.
  • the terminal 1305 updates the UE context using the newly allocated C-RNTI and configuration information indicated in the modified RRC connection configuration message in step 1365.
  • the terminal 1305 configures an RRC connection by applying the updated UE context and configuration information and transmits a modified RRC connection establishment complete message to the base station (step 1370).
  • the modified RRC connection establishment complete message is a control message in which message authentication information MAC-I is added to a normal RRC connection establishment completion message.
  • the MAC-I is a message authentication code calculated by the terminal 1305 for a control message by applying security information of the restored UE context, that is, applying a security key and a security counter.
  • the base station 1310 receives the modified RRC connection establishment message, the base station 1310 confirms the integrity of the message using the MAC-I of the message, a security key and a security counter stored in the context of the terminal 1305 ( Step 1375). If the integrity check succeeds, a control message is transmitted to the MME 1315 requesting the connection timeout cancellation (step 1380).
  • the MME 1315 instructs the S-GW to normally process data for the terminal 1305.
  • the terminal resumes data transmission and reception in the cell 1.
  • FIG. 14 is a view showing an overall operation according to another embodiment.
  • a first message is a modified RRC connection reestablishment request message (step 1455)
  • a second message is a modified RRC connection reestablishment message (step 1460)
  • a third message is a modified RRC connection reestablishment completed.
  • the overall operation when using a message (step 1470) is shown.
  • step 1440 determines whether to perform a normal RRC connection establishment process or a modified RRC connection establishment process (RRC connection establishment process using the stored UE context). Proceed to If the expiration date has not yet elapsed and the current serving cell is one of the cells included in the cell list, or if the current serving cell is the same cell as the most recently released RRC connection, or the current serving cell maintains the UE context While the same cell as the cell instructed to release the RRC connection, the UE determines to perform the modified RRC connection reestablishment process instead of the normal RRC connection establishment process.
  • the modified RRC connection reestablishment process consists of sending and receiving a modified RRC connection reestablishment request message, a modified RRC connection reestablishment message, and a modified RRC connection reestablishment complete message.
  • the terminal which has decided to execute the modified RRC connection reestablishment procedure instead of the RRC connection establishment procedure, transmits the modified RRC connection reestablishment request message to the base station (step 1455).
  • the modified RRC connection reestablishment request message includes a C-RNTI used by the UE in the last serving cell (or the cell in which the RRC connection was released most recently), and the last serving cell (or the cell in which the RRC connection was most recently released).
  • PCI, 16-bit message authentication information, and terminal context reuse indication information are stored.
  • the base station 1310 Since the base station 1310 receives the modified RRC connection reconfiguration request message, the UE context reuse indication information is stored in the message, and searches for the corresponding UE context with reference to the C-RNTI and PCI information of the message.
  • integrity verification of the 16-bit message authentication information is performed using the security related information stored in the retrieved terminal context. If the integrity is confirmed, it determines the configuration to be applied to the RRC connection of the terminal based on the terminal context, and transmits the modified RRC connection reestablishment message containing the configuration information to the terminal (step 1460). Like the RRC connection reestablishment message, the modified RRC connection reestablishment message stores various kinds of information related to the RRC connection establishment of the terminal.
  • the terminal 1305 When the terminal 1305 receives the general RRC connection reestablishment message, the terminal 1305 sets up the RRC connection based on the configuration information indicated in the RRC connection reestablishment message, but stores the modified RRC connection reestablishment message when the terminal 1305 receives the modified RRC connection reestablishment message.
  • the RRC connection is established by considering both the configuration information and the configuration information indicated in the control message. In short, it is determined as delta information of the configuration information storing the indicated configuration information, and the configuration information to be applied is determined, and the configuration information or the UE context is updated (step 1465).
  • the modified RRC connection reestablishment message includes the SRB configuration information
  • configure the SRB by applying the indicated SRB configuration information
  • the modified RRC connection reestablishment message does not include the SRB configuration information
  • the UE The SRB is configured by applying the SRB configuration information stored in the context.
  • the UE After completing the RRC connection configuration, the UE transmits the modified RRC connection reestablishment completion message (step 1470) to the base station.
  • a UE receives a control message indicating release of an RRC connection from a base station.
  • step 1510 the UE releases the RRC connection and checks whether the control message includes control information related to context storage in step 1515. If yes, go to step 1520. If not, wait until RRC connection is needed.
  • step 1520 the terminal writes a predetermined portion of the current terminal context to the memory and discards the rest.
  • the valid cell list is written to the memory.
  • the valid cell list is a set of cells including the cell in which the RRC connection release message is received, may be explicitly signaled in the RRC connection release message, or may be implicitly determined by the terminal.
  • step 1530 the UE starts the validity period timer and waits until the RRC connection configuration is needed.
  • steps 1520, 1525, and 1530 There is no special temporal relationship between steps 1520, 1525, and 1530. That is, the steps may be performed in a different order or at the same time.
  • step 1535 If the need for RRC connection establishment occurs in step 1535, that is, when the upper layer requests the RRC connection establishment from the RRC layer, the UE proceeds to step 1540 and checks whether RRC connection establishment is possible in the current cell. More specifically, the UE checks whether the access class is prohibited (Access Class Barring), and determines that the RRC connection configuration can be initiated in the cell only if the access is not prohibited in the current cell and proceeds to step 1550. . If access is prohibited in the current cell, the terminal proceeds to step 1545 and waits for a predetermined period and then returns to step 1540. How to check whether an access class is forbidden is described in detail in 36.331.
  • the UE is a cell in which the current serving cell is included in the valid cell list and checks whether the valid period timer has not expired. If both conditions are satisfied, the UE proceeds to step 1560 to perform the RRC connection establishment process using the stored UE context. If neither of the two conditions is satisfied, the UE proceeds to step 1555 and performs the RRC connection establishment procedure.
  • the RRC connection establishment process using the stored UE context refers to the process described in steps 1355, 1360, 1365, and 1370, or the process described in steps 1455, 1460, 1465, and 1470.
  • the UE exchanges a full header packet or an IR (Initialization and Refresh) packet with the base station to initialize the ROHC (Robust Header Compression) context and reestablish the ROHC context initialized in a new cell.
  • IR Initialization and Refresh
  • Transmitting an IR packet having a larger size than a packet whose header is compressed causes various inefficiencies such as waste of transmission resources and consumption of terminal transmission power.
  • IR transmission may fail, and in this case, data transmission and reception may be delayed.
  • Embodiment 4 of the present invention proposes a method and apparatus for solving the above problem by reusing a ROHC context for a predetermined bearer during handover.
  • Figure 16 shows the overall operation of the present invention.
  • the terminal 1605 establishes an RRC connection with the base station 1 1610 (step 1625).
  • the terminal 1605 reports its performance when the base station requests it, and reports whether the terminal 1605 supports the 'ROHC context maintenance' function through the performance report (step 1627).
  • Base station 1 1610 may set the ROHC function for the bearer determined that header compression is necessary.
  • the PDCP layer device of a bearer configured with the ROHC function compresses or restores a header of an IP packet transmitted and received using the ROHC.
  • the base station 1 1610 sets the appropriate measurement to the terminal 1605 to ensure the mobility of the terminal 1605, the terminal 1605 reports the measurement result to the base station when a predetermined condition is satisfied according to the set measurement. (Step 1630).
  • the terminal may report the measurement result to the base station, and the base station 1 1610 reports the measurement result. Based on this, the terminal 1605 may determine to hand over to a cell other than the current serving cell.
  • Base station 1 1610 transmits a handover request message to base station 2 1625 controlling the cell to be handed over.
  • the handover request message is the same message as the step 1035 message, and includes information (ROHC context transfer request information) for inquiring whether to perform ROHC context transfer.
  • Base station 2 1615 determines whether to accept the handover and, if it is determined to accept, sends a handover request response message to base station 1 1610 (step 1640).
  • the handover request response message (step 1640) is the same message as the 1040 message of FIG. 10 and includes ROHC context transfer confirmation information indicating which bearer to apply ROHC context transfer to.
  • Radio bearers are classified into a UM (Unacknowledged Mode) bearer and an AM (Acknowledged Mode) bearer according to the characteristics of the RLC device.
  • the UM bearer is a bearer composed of an RLC device that does not provide an Automatic Retransmission Request (ARQ) function, and is configured for a delay sensitive service such as VoIP.
  • ARQ Automatic Retransmission Request
  • the AM bearer is a bearer composed of an RLC device that provides an ARQ function and is configured for a service requiring reliability such as a file download or a web service.
  • the ROHC context maintenance operation is preferably limited to the UM bearer.
  • the ROHC context transfer confirmation information includes information on which bearer of the UM bearers to which the ROHC is configured maintains the ROHC context.
  • Base station 1 (1610) transmits a handover command message to the terminal (step 1645), and the message contains ROHC context maintenance information.
  • the ROHC context maintenance information is information indicating to maintain a predetermined bearer without resetting the ROHC context at the time of handover.
  • the predetermined bearer may mean, for example, a bearer explicitly indicated among UM bearers among the bearers configured with the ROHC.
  • the UE stops transmitting and receiving data in the current serving cell and initiates a handover procedure to the target cell (step 1650). By stopping data transmission and reception as described above, it is possible to prevent the ROHC context from being updated.
  • the UE selectively resets the ROHC context.
  • the terminal 1605 resets the context of the AM bearer among the bearers for which the ROHC is set.
  • the terminal 1605 maintains the context of a predetermined UM bearer among the bearers for which ROHC is configured without resetting.
  • the predetermined UM bearer may be a bearer explicitly indicated in ROHC context maintenance information.
  • the terminal 1610 When the terminal 1610 acquires downlink synchronization of the target cell, the terminal 1610 performs a random access procedure using the random access channel of the target cell and transmits a handover complete message to the base station 2 1615 (step 1660). When the transmission and reception of the handover complete message is completed, the UE and the base station 2 1615 perform data transmission / receiving of the header-compressed data using the ROHC context maintained without being reset for a predetermined UM bearer among the bearers configured with the ROHC function, and the remaining bearers. In operation 1665, IR packets are transmitted and received to establish a ROHC context.
  • base station 1 and base station 2 may be the same base station.
  • step 1635, step 1640, and step 1647 message exchange may be omitted.
  • the ROHC context maintenance function is applied only when delta-configuration is used in the handover command message and not when full configuration is used. More specifically, when fullConfig of the handover command message (RRCConnectionReconfiguration message) is set to true, ROHC context transfer or ROHC maintenance function is not applied. Accordingly, when the UE 1605 receives a handover command message to which the full configuration is applied, the UE 1605 resets the ROHC context of all bearers to which the ROHC is set, and when the UE 1605 receives a handover command message to which the full configuration is not applied, the ROHC is received. Of the established bearers, the ROHC context of a predetermined UM bearer is maintained and the ROHC context of the remaining bearers is reset.
  • Applying full-configuration means that the UE releases all the settings used in the source cell and applies the configuration indicated in the handover command message.
  • the use of delta-configuration or no full-configuration is applied. This means that the configuration indicated in the handover command message is added based on the setting used in the source cell (if fullConfig of the handover command message is set to false).
  • fullConfig is used when the release of the source base station and the target base station is different. Therefore, it is efficient not to apply ROHC context transfer in handover with fullConfig.
  • the UE performs a cell selection process and performs an RRC connection reestablishment process in the selected cell.
  • the UE performs the re-establishment process while maintaining the ROHC context of bearers indicated to maintain the ROHC context in the handover process a communication error may occur due to a mismatch between the ROHC context between the UE and the base station.
  • the terminal resets the ROHC context that was maintained without resetting in the handover process.
  • the UE receives a handover command message.
  • the handover command message means an RRCConnectionReconfiguration message including control information called MobilityControlInfo. MobilityControlInfo and RRCConnectionReconfiguration are described in detail in 36.331.
  • step 1710 the UE checks whether full configuration application is indicated. If so, go to step 1720; if not, go to step 1715.
  • step 1715 the UE checks whether the ROHC context maintenance information is included in the handover command message. If yes, go to step 1725; if not, go to step 1720.
  • Step 1720 means that full configuration application is indicated in the handover command message or that the ROHC context maintenance information is not included in the handover command message, and the terminal resets the ROHC context of all bearers for which the ROHC is configured.
  • the PDCP is re-established, and the terminal resets the ROHC context while reestablishing the PDCP of the bearer on which the ROHC is set.
  • Step 1725 means that the full configuration application is not instructed in the handover command message and that the ROHC context maintenance information is included in the handover command message.
  • the UE maintains the ROHC context of a predetermined UM bearer among the bearers for which ROHC is configured without resetting.
  • the predetermined UM bearer may mean a UM bearer in which ROHC context maintenance is explicitly indicated in ROHC context maintenance information.
  • the UE maintains the ROCP context without resetting the PDCP of the predetermined UM bearer.
  • the UE resets the ROHC context of the bearers other than the predetermined UM bearer, for example, the AM bearer, among the bearers configured with the ROHC. That is, the ROHC context is reset while reestablishing the PDCP of the remaining bearers.
  • the predetermined UM bearer for example, the AM bearer
  • the terminal drives a predetermined timer called T304 while initiating handover. Then, various procedures for performing handover to the target cell are executed. For example, downlink synchronization with the target cell is established, and a random access procedure is initiated in the target cell. If the terminal does not successfully complete the random access procedure until the T304 timer expires, the terminal determines that the handover has failed and proceeds to step 1740. If the random access is successfully completed before the T304 timer expires, it is determined that the handover is successful, and the process proceeds to step 1755 to end the process. In step 1740, the UE initiates an RRC connection reestablishment procedure.
  • the controller searches for and selects an accessible cell, transmits an RRC connection reestablishment request message through the cell's random access channel, and receives an RRC connection reestablishment message transmitted by the base station.
  • the UE configures an SRB. It waits until an RRC connection reset message is received to resume operation of the remaining radio bearers.
  • the UE receives the RRC connection reconfiguration message in step 1745, the UE resets the ROHC context that has not been reset yet due to the operation of step 1725.
  • the ROHC context of all bearers may be reset. In this case, the ROHC context, which is already reset, may be reset again, but the complexity occurring in the process of determining which bearer to selectively reset may be avoided.
  • FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • a terminal includes a transceiver 1805, a controller 1810, a multiplexing and demultiplexing unit 1815, a control message processing unit 1830, and various upper layer processing units 1820, 1825).
  • the transceiver 1805 receives data and a predetermined control signal through a downlink channel of a serving cell and transmits data and a predetermined control signal through an uplink channel. When a plurality of serving cells are set, the transceiver 1805 performs data transmission and reception and control signal transmission and reception through the plurality of serving cells.
  • the multiplexing and demultiplexing unit 1815 multiplexes data generated by the upper layer processing units 1820 and 1825 or the control message processing unit 1830, or demultiplexes the data received by the transmitting and receiving unit 1805 so that the appropriate upper layer processing unit 1820. 1825 or the control message processor 1830.
  • the control message processing unit 1830 is an RRC layer device and processes the control message received from the base station and takes necessary actions. For example, the RRC control message is received and the small cell recognition signal related information is transmitted to the controller.
  • the higher layer processors 1820 and 1825 may be configured for each service. Data generated from user services such as FTP (File Transfer Protocol) or Voice over Internet Protocol (VoIP) is processed and transferred to the multiplexing and demultiplexing unit 1815 or data transferred from the multiplexing and demultiplexing unit 1815 Process it and pass it to the higher-level service application.
  • FTP File Transfer Protocol
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • the control unit 1810 checks scheduling commands, for example, reverse grants, received through the transceiver unit 1805, and performs multiplexing and demultiplexing units 1815 and the multiplexer and demultiplexer 1815 to perform reverse transmission on the appropriate transmission resources at an appropriate time. ).
  • the controller also manages various procedures for SCell configuration, various procedures related to RRC connection establishment, and various procedures related to handover. More specifically, necessary control operations related to the terminal operation illustrated in FIGS. 6, 7, 11, 12, 13, 14, 15, 16, and 17 are performed.
  • FIG. 19 is a block diagram illustrating a configuration of a base station according to an exemplary embodiment of the present invention, and includes a transceiver 1905, a controller 1910, a multiplexing and demultiplexing unit 1920, a control message processing unit 1935, and various higher layers. Processing units 1925 and 1930 and scheduler 1915.
  • the transceiver 1905 transmits data and a predetermined control signal through a forward carrier and receives data and a predetermined control signal through a reverse carrier. When a plurality of carriers are set, the transceiver 1905 transmits and receives data and control signals through the plurality of carriers.
  • the multiplexing and demultiplexing unit 1920 multiplexes data generated by the upper layer processing units 1925 and 1930 or the control message processing unit 1935 or demultiplexes the data received by the transmitting and receiving unit 1905 so that the appropriate upper layer processing unit 1925, 1930, the control message processor 1935, or the controller 1910.
  • the control message processing unit 1935 processes the control message transmitted by the terminal to take necessary actions, or generates a control message to be transmitted to the terminal and delivers the control message to the lower layer.
  • the upper layer processing units 1925 and 1930 may be configured for each bearer, and the data transmitted from the S-GW or another base station may be configured as an RLC PDU and transmitted to the multiplexing and demultiplexing unit 1920 or the multiplexing and demultiplexing unit 1920 RLC PDU delivered from the C-PW) is configured as a PDCP SDU and transmitted to the S-GW or another base station.
  • the scheduler allocates a transmission resource to the terminal at an appropriate time point in consideration of the buffer state and the channel state of the terminal, and processes the signal transmitted by the terminal to the transceiver or transmits the signal to the terminal.
  • the controller also manages various procedures for SCell configuration, various procedures related to RRC connection establishment, and various procedures related to handover. More specifically, the operations to be performed by the base station related to the terminal operations illustrated in FIGS. 6, 7, 11, 12, 13, 14, 15, 16, and 17, and the base station illustrated in the diagram Perform the control operation required for the operation.

Abstract

실시 예에 따르는 무선통신 시스템의 기지국에서 데이터 송수신 방법은 단말로부터 성능 보고를 수신 하는 단계; 서빙셀 추가 필요 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과 서빙셀 추가가 필요한 경우 상기 수신한 성능 보고를 기반으로 1개 이상의 타 기지국에 셀 식별 신호 수신 요청을 전송하는 단계; 및 상기 단말에게 셀 식별 신호 전송 요청을 전송하는 단계를 포함한다. 실시 예에 따르면 스몰 셀과 매크로 셀이 서로 다른 주파수 대역에서 중첩 운용되는 망에서, 단말이 배터리 소모를 최소화하면서 스몰 셀을 신속하게 인지할 수 있다.

Description

이동통신 시스템에서 복수의 캐리어를 이용해서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치
본 발명은 이동통신 시스템에서 복수의 캐리어를 이용해서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다.
근래에는 차세대 이동통신 시스템 중 하나로 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution) 시스템에 대한 규격 작업이 진행 중이다. 상기 LTE 시스템은 현재 제공되고 있는 데이터 전송률보다 높은 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이며 현재 규격화가 거의 완료되었다.
최근 LTE 통신 시스템에 여러 가지 신기술을 접목해서 전송 속도를 향상시키는 진화된 LTE 통신 시스템(LTE-Advanced, LTE-A)에 대한 논의가 본격화되고 있다. 상기 새롭게 도입될 기술 중 대표적인 것으로 캐리어 집적 (Carrier Aggregation)을 들 수 있다. 캐리어 집적이란 종래에 단말이 하나의 하향 링크캐리어와 하나의 역방향 캐리어만을 이용해서 데이터 송수신을 하는 것과 달리, 하나의 단말이 다수의 하향 링크캐리어와 다수의 역방향 캐리어를 사용하는 것이다.
현재 LTE-A를 운용하는 주요한 방안 중 하나로 크기가 작은 스몰 셀 다수와 하나의 마크로 셀을 동일한 지리적 영역에 중첩해서 구성하는 방안이 있다. 이를 통해 소위 말하는 셀 분할 이득 (cell splitting gain)을 얻을 수 있다. 크기가 작은 셀들을 이용해서 성능을 향상시키기 위해서는 단말이 상기 크기가 작은 셀의 영역에 진입하면 가능한 신속하게 상기 스몰 셀을 단말에게 집적할 필요가 있다. 현존하는 측정 방식을 사용할 경우 단말이 스몰 셀에 대한 측정을 지속적으로 수행함으로써 배터리 소모가 과도해지는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 스몰 셀과 매크로 셀이 서로 다른 주파수 대역에서 중첩 운용되는 망에서, 단말이 배터리 소모를 최소화하면서 스몰 셀을 신속하게 인지하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 실시 예에 따르는 무선통신 시스템의 기지국에서 데이터 송수신 방법은 단말로부터 성능 보고를 수신 하는 단계; 서빙셀 추가 필요 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과 서빙셀 추가가 필요한 경우 상기 수신한 성능 보고를 기반으로 1개 이상의 타 기지국에 셀 식별 신호 수신 요청을 전송하는 단계; 및 상기 단말에게 셀 식별 신호 전송 요청을 전송하는 단계를 포함한다.
다른 실시 예에 따르는 무선통신 시스템의 단말에서 데이터 송수신 방법은 기지국으로 상기 단말의 성능 보고를 전송하는 단계; 상기 기지국으로부터 상기 단말의 성능 보고를 기반으로 결정된 셀 식별 신호 전송 요청을 수신하는 단계; 및 상기 셀 식별 신호 전송 요청을 기반으로 타 기지국에 셀 식별 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
다른 실시 예에 따르는 무선통신 시스템에서 데이터 송수신하는 기지국은 단말로부터 성능 보고를 수신하는 송수신부 및 서빙셀 추가 필요 여부를 판단하는 제어부를 포함하고, 상기 송수신부는 상기 판단 결과 서빙셀 추가가 필요한 경우 상기 수신한 성능 보고를 기반으로 1개 이상의 타 기지국에 셀 식별 신호 수신 요청을 전송하고, 상기 단말에게 셀 식별 신호 전송 요청을 전송하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 실시 예에 따르는 무선통신 시스템에서 데이터를 송수신 하는 단말은 기지국으로 상기 단말의 성능 보고를 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 단말의 성능 보고를 기반으로 결정된 셀 식별 신호 전송 요청을 수신하는 송수신부; 및 상기 셀 식별 신호 전송 요청을 기반으로 타 기지국에 셀 식별 신호를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함한다.
스몰 셀과 매크로 셀이 서로 다른 주파수 대역에서 중첩 운용되는 망에서, 단말이 배터리 소모를 최소화하면서 스몰 셀을 신속하게 인지할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면,
도 3은 일반적인 캐리어 집적을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 스몰 셀과 매크로 셀이 중첩 운용되는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 스몰 셀 인지 신호를 통해서 단말의 주변에 있는 스몰 셀을 인지하는 과정을 설명한 도면이다.
도 6은 1 실시 예의 전체 동작을 도시한 도면이다.
도 7은 1 실시 예의 단말 동작을 도시한 도면이다.
도 8은 스몰 셀 인지 신호를 전송할 시구간을 결정하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 연결 상태로의 천이 과정에서 발생하는 시그날링 오버 헤드를 도시한 도면이다.
도 10은 RRC 연결 재수립 과정을 설명한 도면이다.
도 11은 2 실시 예의 전체 동작을 도시한 도면이다.
도 12는 2 실시 예의 단말 동작을 도시한 도면이다.
도 13은 3 실시 예의 전체 동작을 도시한 도면이다.
도 14는 3 실시 예의 또 다른 전체 동작을 도시한 도면이다.
도 15는 3 실시 예의 단말 동작을 도시한 도면이다.
도 16은 4 실시 예의 전체 동작을 도시한 도면이다.
도 17은 4 실시 예의 단말 동작을 도시한 도면이다.
도 18은 단말 장치를 도시한 도면이다.
도 19는 기지국 장치를 도시한 도면이다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다. 이하 본 발명을 설명하기 앞서 LTE 시스템 및 캐리어 집적에 대해서 간략하게 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(105, 110, 115, 120)과 MME (125, Mobility Management Entity) 및 S-GW(130, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(135)은 ENB(105 ~ 120) 및 S-GW(130)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1에서 ENB(105 ~ 120)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(135)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(105 ~ 120)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(125)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 2는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 c도면이다.
도 2를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol 205, 240), RLC(Radio Link Control 210, 235), MAC (Medium Access Control 215,230)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(205, 240)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작 및 비화(ciphering)/무결성 확인(integrity check) 등을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(210, 235)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. MAC(215,230)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(220, 225)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.
도 3은 캐리어 집적을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 하나의 기지국에서는 일반적으로 여러 주파수 대역에 걸쳐서 다중 캐리어들이 송출되고 수신된다. 예를 들어 기지국(305)에서 하향 링크중심 주파수가 f1인 캐리어(315)와 하향 링크중심 주파수가 f3(310)인 캐리어가 송출될 때, 종래에는 하나의 단말이 상기 두 개의 캐리어 중 하나의 캐리어를 이용해서 데이터를 송수신하였다. 그러나 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말은 동시에 여러 개의 캐리어로부터 데이터를 송수신할 수 있다. 기지국(305)은 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말(330)에 대해서는 상황에 따라 더 많은 캐리어를 할당함으로써 상기 단말(330)의 전송 속도를 높일 수 있다. 상기와 같이 캐리어에 의해서 구성되는 셀의 영역이 서로 유사할 수도 있지만, 한 주파수 캐리어에서는 넓은 영역을 커버하는 매크로 셀을 형성하고 다른 주파수 캐리어에서는 hot-spot과 같은 좁은 영역만 커버하는 피고 셀을 형성할 수 있으며, 이 때 단말이 상기 매크로 셀과 스몰 셀을 동시에 집적하는 것도 가능하다.
도 4를 예를 들어 설명하면, 기지국 1(405)에서는 중심 주파수가 f1인 캐리어로 매크로 셀(410)을 운용하고 기지국 2(415)에서는 중심 주파수가 f2인 캐리어로 스몰 셀(420)을 운용할 때, 단말(430)이 상기 두 캐리어를 모두 집적해서 매크로 셀과 스몰 셀을 모두 이용해서 데이터 송수신을 수행할 수 있다.
매크로 셀에 비해서 현저하게 좁은 커버리지를 담당하는 스몰 셀은 단말과 보다 양호한 채널 상태를 유지할 가능성이 높고, 셀 분할 이득 (cell splitting gain)을 향유할 수 있다. 따라서 단말은 매크로 셀에 비해 스몰 셀에서 훨씬 높은 전송 속도 및 스루풋을 만끽할 수 있다. 따라서 단말이 스몰 셀 영역에 진입하면 이를 신속하게 감지해서 스몰 셀을 세컨더리 셀로 집적하여야 한다.
아래에 본 발명에서 빈번하게 사용될 용어들에 대해서 설명한다.
전통적인 의미로 하나의 기지국에서 송출되고 수신되는 하나의 하향 링크캐리어와 하나의 역방향 캐리어가 하나의 셀을 구성한다고 할 때, 캐리어 집적이란 단말이 동시에 여러 개의 셀을 통해서 데이터를 송수신하는 것으로 이해될 수도 있을 것이다. 이를 통해 최대 전송 속도는 집적되는 캐리어의 수에 비례해서 증가된다.
이하 본 발명을 설명함에 있어서 단말이 임의의 하향 링크캐리어를 통해 데이터를 수신하거나 임의의 역방향 캐리어를 통해 데이터를 전송한다는 것은 상기 캐리어를 특징짓는 중심 주파수와 주파수 대역에 대응되는 셀에서 제공하는 제어 채널과 데이터 채널을 이용해서 데이터를 송수신한다는 것과 동일한 의미를 가진다. 본 발명에서는 특히 캐리어 집적을 다수의 서빙 셀이 설정된다는 것으로 표현할 것이며, 프라이머리 서빙 셀(이하 PCell)과 세컨더리 서빙 셀(이하 SCell), 혹은 활성화된 서빙 셀 등의 용어를 사용할 것이다. 상기 용어들은 LTE 이동 통신 시스템에서 사용되는 그대로의 의미를 가지며, 자세한 내용은 2011년 12월 버전의 TS 36.331과 TS 36.321 등에서 찾아 볼 수 있다. 본 발명에서 스몰 셀 혹은 스몰 셀(small cell)이란 통상적인 셀룰러 망의 셀(매크로 셀)에 비해서 현저하게 작은 지역을 커버하는 셀을 통칭한다.
<1 실시 예>
본 발명의 1 실시 예에서는 데이터 요구량이 상당한 단말에게 스몰 셀을 SCell로 설정하거나 상기 단말을 스몰 셀로 핸드 오버시키기 위해서, 스몰 셀의 주파수와 다른 주파수에서 연결이 설정된 단말이 스몰 셀의 주파수에서 소정의 역방향 전송을 수행하도록 지시하는 과정과, 단말이 상기 주파수에서 소정의 주파수 자원 및 시간 자원을 사용해서 소정의 강도로 역방향 전송을 수행하는 과정과, 단말의 역방향 전송을 수신한 스몰 셀 장치가 이를 매크로 셀 기지국에게 보고하는 과정과 매크로 셀 기지국이 이를 바탕으로 단말에게 스몰 셀을 SCell로 설정할지 여부 혹은 스몰 셀로 핸드 오버 시킬지 여부를 판단하는 과정으로 구성된다.
도 5에 1 실시 예의 전체 동작을 간단하게 예를 들어 설명하였다.
단말(530)은 f1에서 형성된 매크로 셀 (505)을 통해 하향 링크신호 및 역방향 신호를 송수신한다. 이 때 단말은 매크로 셀의 기지국(525)이 신호를 수신할 수 있도록 경로 손실과 누적 TPC(Transmission Power Command) 등을 고려해서 역방향 전송 출력을 설정한다. 임의의 시점에 매크로 기지국(525)은 단말(530)의 트래픽 증가를 감지한다. 예를 들어 상기 단말(530)에 대한 하향 링크버퍼에 저장되는 데이터의 양의 변화 혹은 버퍼 상태 보고를 통해 보고되는 단말(530)의 버퍼 상태 변화를 통해 트래픽 증가 여부를 판단할 수 있다. 메크로 기지국(525)은 단말(530)에게 스몰 셀을 추가하거나 단말(530)을 스몰 셀로 핸드 오버하는 것이 바람직한 것으로 판단하고, 단말(530)의 주위에 스몰 셀이 존재하는지 판단하기 위해서 단말(530)에게 소정의 주파수, 예컨대 f2를 통해 소정의 시간 자원을 이용해서 소정의 역방향 전송을 수행할 것을 지시하는 제어 정보를 전송한다(535).
단말(530)은 역방향 전송 출력을 소정의 크기로 설정해서 오직 주변의 스몰 셀들만이 역방향 신호를 수신할 수 있도록 한다. 상기 역방향 전송 출력은 예를 들어 기지국이 미리 통보한 경로 손실 값을 적용해서 산출될 것일 수도 있고, 기지국이 미리 정해준 역방향 전송 출력 값일 수도 있다. 실시 예에 따라 상기 역방향 출력 및 주파수는 상기 535에서 수신한 제어 정보를 기반으로 할 수 있다.
단말(530)의 주위에 스몰 셀 1(510), 스몰 셀 2(515), 스몰 셀 3(520) 등이 배치되어 있을 때, 단말(530)이 전송한 역방향 신호는 스몰 셀 2(515)와 스몰 셀 3(520)에서 수신되었으며, 스몰 셀 2(515)에서 수신된 신호 강도가 스몰 셀 3(520)에서 수신된 신호 강도 보다 크다면, 매크로 기지국은 상기 단말에게 스몰 셀 2(515)를 설정하기 위한 절차를 개시할 수 있다. 혹은 상기 과정을 통해서 매크로 기지국(525)은 단말(530)의 주위에 사용 가능한 스몰 셀이 있다는 것만을 확인하고, 단말(530)에게 f2에 대한 측정을 설정하고, 단말(530)이 상기 f2 측정의 결과를 보고하면 그 결과를 바탕으로 가장 적절한 스몰 셀을 설정하는 것도 가능하다.
실시 예에서 단말(530) 은 스몰 셀 1(510)에 f2로 역방향 전송을 수행하고(545), 스몰 셀 2(515)에 f2로 역방향 전송을 수행하고(540), 스몰 셀 3(520)에 f2로 역방향 전송을 수행(550)할 수 있다. 단말(530)이 수행한 상기 역방향 전송 결과에 따라 매크로 셀 기지국(525)이 주변에 스몰 셀을 선정하는 것도 가능하다. 또한 실시예에서 f1 및 f2는 설정에 따라 가변적으로 결정될 수 있다.
이와 같이 단말(530)이 현재 서빙 주파수가 아닌 다른 주파수에 대한 측정을 최소화함으로써 단말(530)의 배터리 소모를 줄인다.
도 6에 단말과 기지국의 동작을 도시하였다.
이하에서 매크로 셀과 매크로 셀 기지국은 혼용되어 사용될 수 있다.
단말(605)은 주파수 f1에서 동작하는 매크로 셀(610)과 RRC 연결을 설정한 후, 기지국(610)의 지시에 따라서 기지국(610)에게 단말(605)의 성능을 보고한다(625). 상기 단말(605) 성능 보고 정보에는 단말(605)의 각종 성능에 대한 정보가 수납된다. 예를 들어 단말(605)의 캐리어 집적 능력이나 안테나 구성에 대한 정보, 단말의 버퍼 크기 및 단말의 최대 송수신 속도 중 하나 이상을 포함하는 정보가 보고된다. 그리고 단말(605)이 스몰 셀 인지(identification) 신호 전송 기능을 구현하고 있는지에 대한 정보도 보고된다. 또한 단말(605)의 위치를 파악할 수 있는 정보를 포함하는 신호도 기지국(610)에 보고될 수 있다.
기지국(610)은 보고된 단말(605)의 성능을 참조해서 향후 단말(605)의 통신 방식 (예를 들어 MIMO 설정, 캐리어 집적 설정, 전송 모드 설정 등)을 결정한다.
만약 기지국(610)이 제어하는 지역에 스몰 셀이 배치되어 있으며, 상기 단말(605)이 데이터 수요가 높은 단말(605)이라면 기지국은 단말에게 스몰 셀 인지 신호 설정 정보를 전송한다(630). 실시 예에 따라 스몰 셀 인지 신호 설정 정보는 소정의 RRC 제어 메시지, 예를 들어 RRC CONNECTION RECONFIGURATION 메시지에 포함될 수 있으며, 아래와 같은 정보 중 하나 이상을 포함한다.
1. 스몰 셀 인지 신호 전송 출력 설정 정보;
2. 스몰 셀 인지 신호 전송 주파수 정보;
3. 스몰 셀 인지 신호를 전송할 전송 자원 정보
상기 정보 들에 대해서 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.
단말(605)은 역방향 전송 출력을 결정함에 있어서 서빙 셀의 기지국이 단말의 역방향 신호를 수신할 수 있도록 서빙 셀의 경로 손실, 서빙 셀에 대해서 수신된 TPC의 누적값 등을 고려한다. 그러나 스몰 셀 인지 신호는 단말이 임의의 스몰 셀의 영역 내에 있는지 혹은 영역에 근접해 있는지를 판단하기 위한 신호이므로, 통상적인 전송 출력 계산과 다른 방식으로 전송 출력을 결정하여야 한다. 바람직하게는 단말이 스몰 셀 인지 신호를 전송했을 때, 단말과의 거리가 소정의 기준 이하인 스몰 셀들만이 상기 신호를 제대로 수신할 수 있도록 하여야 한다. 서빙 셀의 경로 손실이나 TPC 누적 값을 고려할 경우, 전송 출력이 서빙 셀을 기준으로 설정되기 때문에 상기 소기의 목적을 달성할 수 없다. 따라서 본 발명에서 단말(605)은 역방향 전송을 수행함에 있어서, 역방향 전송 신호가 스몰 셀 인지 신호라면 서빙 셀의 경로 손실과 TPC 값을 사용하지 않고 기지국(610)이 미리 지정한 경로 손실과 TPC 값을 사용할 수 있다. 혹은 기지국(610)이 단말에게 스몰 셀 인지 신호에 적용할 전송 출력 값을 직접적으로 지시할 수 있으며 이를 스몰 셀 인지 신호 전송 출력 설정 정보라 한다.
1. 스몰 셀 인지 신호 전송 출력 설정 정보
(1) 명시적/직접적으로 지시된 스몰 셀 인지 신호 전송 출력 값 (예를 들어 x dBm); 혹은
(2) 아래 수식에 적용할 경로 손실 (PLc)와 TPC 누적 값(fc) 등. 단말은 시그날링된 파라미터 들을 아래 수식에 적용해서 스몰 셀 인지 신호 전송 출력을 설정.
수학식 1
Figure PCTKR2013000669-appb-M000001
상기 수학식 1에 대해서는 36.213에 보다 자세하게 설명되어 있다.
통상적으로 단말의 역방향 전송은 현재의 동작 주파수 (혹은 서빙 주파수)에서 이뤄진다. 본 발명의 스몰 셀 인지 신호는 현재 서빙 주파수가 아닌 넌 서빙(non serving) 주파수에서 일회성의 신호를 전송하는 것이므로, 단말에게 어떤 역방향 주파수에서 스몰 셀 인지 신호를 전송할지 지시하여야 하며, 이를 스몰 셀 인지 신호 전송 주파수 정보라 한다.
1. 스몰 셀 인지 신호 전송 주파수
(1) UL ARFCN (혹은 E-ARFCN): 단말이 스몰 셀 인지 신호 전송을 수행할 주파수를 지시하는 일종의 인덱스. ARFCN, E-ARFCN에 대해서는 36.101과 36.331에 설명되어 있다.
(2) Measurement Object ID: 단말이 스몰 셀 인지 신호 전송을 수행할 주파수와 연관된 Measurement Object의 식별자. Measurement Object에 대해서는 36.331에 설명되어 있다.
상기 스몰 셀 인지 신호는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 전송 자원을 이용해서 전송될 수도 있지만, 신호의 성격 상 단말(605)을 식별할 수 있는 간단한 정보만을 수납하는 PRACH preamble의 형태로 전송하는 방안도 고려할 수 있다. 스몰 셀 인지 신호를 전송할 전송 자원과 관련된 정보로는 아래와 같은 것들이 있을 수 있다.
1. 스몰 셀 인지 신호를 전송할 전송 자원 정보
(1) PRACH preamble 형태로 전송된다면, preamble 전송 자원과 전송 시구간을 지시하는 정보. 예를 들어 prach-ConfigIndex , ra-PreambleIndex, ra-PRACH-MaskIndex 등. prach-ConfigIndex는 preamble 전송 주파수 자원과 전송 시구간을 인덱스 형태로 지시하는 정보, ra-PreambleIndex는 0 ~ 63사이의 정수이며 어떤 프리앰블을 전송할 것인지를 지시하는 정보, ra-PRACH-MaskIndex는 prach-ConfigIndex에 의해서 지시되는 전송 주파수 자원 및 전송 시구간 중 어떤 주파수 자원과 시구간 자원을 사용할지 지시하는 것이다. 보다 자세한 설명은 36.331에 기재되어 있다.
(2) PUSCH 전송 자원으로 전송된다면, PRB(Physical Resource Block) index 정보 및 전송 시구간을 지시하는 정보. 전송 시구간을 지시하는 정보는 예를 들어 ‘스몰 셀 인지 신호 전송 명령’을 수신하고 얼마 후에 스몰 셀 인지 신호를 전송할지를 지시하는 정보일 수 있다.
상기 정보 들 중 일부, 예를 들어 E-ARFCN, ra-PreambleIndex 등은 630 단계가 아니라 645 단계에서 스몰 셀 인지 신호 전송 명령을 통해 단말(605)에게 전달될 수도 있다.
단말(605)과 기지국(610)은 매크로 셀을 통해서 데이터 송수신을 수행한다 (635). 임의의 시점에 매크로 기지국(610)은 단말(605)에게 서빙 셀을, 특히 스몰 셀을 추가로 설정할 필요가 있다는 사실을 인지한다 (단계 640). 예를 들어 단말(605)의 하향 링크 데이터가 증가하거나 상향 링크 데이터가 증가하는 상황을 들 수 있다. 단말(605)에게 스몰 셀을 설정할 수 있는지, 즉 단말(605)이 스몰 셀의 영역에 있는지 판단하기 위해, 매크로 기지국(610)은 단말(605)의 주변에 배치되어 있을 것으로 예상되는 스몰 셀들, 예를 들어 스몰 셀 1(613), 스몰 셀 2(615), 스몰 셀 3(620) 등에게 스몰 셀 인지 신호를 수신할 것을 지시하고(643) 단말에게 스몰 셀 인지 신호 전송을 명령한다 (단계 645). 상기 스몰 셀 인지 신호 수신 명령에는, 단말(605)이 스몰 셀 인지 신호를 전송할 주파수 자원, 스몰 셀 인지 신호를 전송할 시구간 및 프리앰블 정보가 포함된다. 스몰 셀 인지 신호 수신을 지시 받은 스몰 셀들의 제어 장치들은 지시 받은 주파수 자원과 시간 자원에서 스몰 셀 인지 신호가 수신되는지 감시한다. 상기 스몰 셀 인지 신호 전송 명령은 하향 링크 제어 채널 (PDCCH, Physical Downlink Control Channel)을 통해 전송될 수 있다. 특히 PDCCH order와 유사한 포맷을 사용할 수 있다. PDCCH order란 단말에게 소정의 서빙 셀에서 랜덤 액세스 과정을 개시할 것을 지시하는 명령으로 36.211에 자세하게 설명되어 있다. 본 발명에서는 스몰 셀 인지 신호 전송 명령 역시 PDCCH order와 유사한 포맷을 사용하며, 아래에 PDCCH order와 스몰 셀 인지 신호 전송 명령의 포맷을 비교해서 설명하였다.
PDCCH order 및 스몰 셀 인지 신호 전송 명령은 DCI format 1A로 송수신되며, CRC는 해당 단말의 C-RNTI로 스크램블링된다. 각 필드는 아래와 같이 코딩될 수 있다.
표 1
Figure PCTKR2013000669-appb-T000001
스몰 셀 인지 신호 명령에서는 PRACH mask index의 필요성이 크지 않기 때문에, PRACH mask index 대신 아래와 같은 기타 정보 중 하나 이상을 포함시킬 수 있다.
1. 프리앰블을 전송할 주파수 정보: 630 단계에서 제공되는 대신 스몰 셀 인지 신호 명령에서 제공된다면 기타 정보에 주파수 정보가 포함될 수 있다.
2. 프리앰블 전송 출력 조정 정보: 630 단계에서 제공된 전송 출력 값에 대한 오프 셋 정보. 예를 들어 630 단계에서 스몰 셀 인지 신호의 전송 출력으로 x dBm이 전송되었고 기타 정보로 y가 시그날링되었다면, 스몰 셀 인지 신호의 전송 출력은 (x + z) dBm으로 설정된다. 이 때 y는 일종의 인덱스이고 z는 인덱스에 의해서 실제로 지시되는 오프 셋이다.
3. 프리앰블 전송 시구간 지시 정보: 스몰 셀 인지 신호 명령을 수신한 서브 프레임을 n이라고 할 때, 어떤 서브 프레임에서 혹은 몇 ms 이 후에 스몰 셀 인지 신호를 전송할지 지시하는 정보이다. 통상적으로 PDCCH order는 +6 서브 프레임 이 후의 프리앰블 전송을 지시하지만, 스몰 셀 인지 신호는 현재 서빙 주파수가 아닌 다른 주파수에서 전송되기 때문에 6 서브 프레임 이상의 마진이 필요할 수 있다. 프리앰블 전송 시구간 지시 정보는 이를 고려해서 스몰 셀 인지 신호 전송 시점을 유연하게 설정하기 위해서 사용될 수 있다. 또 다른 방법으로 스몰 셀 인지 신호 명령을 수신한 서브 프레임과 스몰 셀 인지 신호를 전송하는 서브 프레임 사이의 차이를 6이 아닌 다른 값으로 고정해두거나 630 단계에서 설정할 수도 있다.
PDCCH order와 스몰 셀 인지 신호 명령의 기능 상의 차이를 표 2에 비교 설명하였다.
표 2
Figure PCTKR2013000669-appb-T000002
650 단계에서 단말(605)은 상기 스몰 셀 인지 신호 전송 명령에서 지시된 정보를 이용해서 스몰 셀 인지 신호를 전송할 주파수, 스몰 셀 인지 신호의 전송 출력, 스몰 셀 인지 신호를 전송할 주파수 자원, 스몰 셀 인지 신호를 전송할 시구간을 판단한다.
655 단계에서 단말(605)은 스몰 셀 인지 신호를 전송한다. 실시 예에서 상기 스몰 셀 인지 신호는 상기 단계 645에서 단말(605)이 수신한 정보를 기반으로 전송될 수 있으며, 실시 예에서는 f2 주파수로 전송될 수 있다.
단말(605)이 전송한 스몰 셀 인지 신호가 수신되면 해당 스몰 셀의 제어 장치는 스몰 셀 인지 신호 수신 보고 메시지를 생성해서 매크로 기지국(610)에게 전송한다(660). 상기 스몰 셀 인지 신호 수신 보고 메시지에는 수신된 스몰 셀 인지 신호의 수신 강도 정보, 프리앰블 인덱스 및 수신된 시점 정보 중 하나 이상이 포함될 수 있다.
매크로 기지국(610)은 하나 혹은 그 이상의 스몰 셀로부터 스몰 셀 인지 신호 수신 보고 메시지가 수신되면, 단말(605)에게 스몰 셀을 추가할 수 있는 것으로 판단하고 서빙 셀 추가 동작을 개시한다(단계 665). 서빙 셀 추가 동작은 단말(605)에게 해당 스몰 셀에 대한 측정을 수행할 것을 지시하고, 단말(605)이 상기 스몰 셀의 채널 상태가 양호한 것으로 측정 결과를 보고하면, 단말(605)에게 스몰 셀을 설정하는 동작, 혹은 단말(605)을 상기 스몰 셀로 핸드 오버하는 동작을 일컫는다. 혹은 스몰 셀 인지 신호 수신 강도가 가장 큰 스몰 셀을 단말에게 곧 바로 추가 설정하는 동작 또는 상기 스몰 셀로 단말을 핸드 오버하는 동작이 될 수도 있다.
도 7에 단말의 동작을 도시하였다.
도 7을 참조하면 705 단계에서 단말은 PDCCH를 통해 임의의 서브 프레임 [n]에 DCI format 1A를 수신한다. PDCCH를 통해 DCI format 1A를 수신한다는 것은 PDCCH를 통해 DCI format 1A가 적용된 제어 신호를 올바르게 수신한다는 것을 의미하며, 올바르게 수신한다는 것은 상기 제어 신호의 CRC에 단말의 식별자를 마스킹해서 (혹은 스크램블링해서) CRC 연산을 수행했을 때 CRC 연산이 성공하였음을 의미한다. 또한 실시 예에 따라 상기 단말이 수신하는 메시지의 종류는 달라질 수 있다.
DCI format 1A에 대해서는 36.212에 자세하게 설명되어 있다.
710 단계에서 상기 단말은 상기 DCI format 1A가 적용된 제어 신호의 용도를 파악하기 위해서 소정의 필드가 어떤 값으로 설정되어 있는지 검사한다. 소정의 필드1이 value 1으로 설정되어 있다면 상기 제어 신호는 PDCCH order이고, 소정의 필드2가 value 2로 설정되어 있다면 상기 제어 신호는 스몰 셀 인지 신호 전송 명령이고, 소정의 필드 1이 value 1이 아니고 소정의 필드 2가 value 2가 아니라면 상기 제어 신호는 PUSCH 전송을 위한 전송 자원을 할당하기 위한 것이다.
소정의 필드 1은 RB assignment 필드와 마지막 3 ~ 4 비트가 될 수 있으며, RB assignment 필드가 모두 1로 설정되고 마지막 3 ~ 4 비트가 모두 0으로 설정된 것이 필드 1이 value 1으로 설정된 것이며 해당 DCI가 PDCCH order임을 나타낸다.
필드 2는 필드 1과 동일하거나 RB assignment 필드로만 구성될 수 있다. 필드 2가 필드 1과 동일할 경우, RB assignment 필드가 모두 1로 설정되고 마지막 3 ~ 4 비트가 모두 1로 설정된 것이 필드 2가 value 2로 설정된 것이다.
필드 2가 RB assignment 필드로만 구성된 경우, RB assignment의 LSB만 0으로 설정되고 나머지는 모두 1로 설정되는 것이 필드 2가 value 2로 설정된 것이다. 필드 2가 value 2로 설정되었다는 것은 해당 DCI가 스몰 셀 인지 신호 전송 명령임을 나타낸다. 상기 value 1 및 value 2는 실시 예에 따라 다른 값일 수 있다.
필드 1이 value 1으로 설정되어 있다면 단말은 715 단계로 진행해서 서빙 셀에서의 랜덤 액세스 동작을 개시한다. 구체적으로 단말은 715 단계에서 랜덤 액세스 과정에서 사용할 프리앰블을 결정한다. 상기 프리앰블은 제어 신호의 프리앰블 인덱스 필드를 통해 지시된 것이다.
720 단계에서 단말은 프리앰블의 전송 출력을 결정한다. 상기 전송 출력은 기지국이 단말에게 소정의 방식으로 미리 알려준 파라미터들과 해당 서빙 셀의 경로 손실을 적용해서 아래와 같이 계산 될 수 있다.
프리앰블 전송 출력 = preambleInitialReceivedTargetPower + DELTAPREAMBLE +pathloss + (PREAMBLETRANSMISSIONCOUNTER - 1) * powerRampingStep
preambleInitialReceivedTargetPower와 DELTAPREAMBLE은 서빙 셀 별로 정의되는 파라미터로, 시스템 정보 혹은 전용 RRC 제어 메시지를 통해 단말에게 통보된다. 자세한 내용은 36.331, 36.213 및 36.321에 기재되어 있다.
pathloss는 랜덤 액세스가 수행되는 셀의 하향 링크 경로 손실로 단말이 측정하는 값이다.
(PREAMBLETRANSMISSIONCOUNTER - 1) * powerRampingStep 는 랜덤 액세스 과정에서 프리앰블에 대한 응답이 없을 때 전송 출력을 증가시키기 위해서 더해지는 값이며, 720 단계는 프리앰블을 최초로 전송하는 단계이므로 0이 적용된다.
725 단계에서 단말은 해당 서빙 셀의 서브 프레임 [n+x1]에서 프리앰블을 전송한다.
서브 프레임 x1은 소정의 x보다 큰 정수로, [n+x]이 후 첫 번째 유효한 PRACH occasion에 대응되는 값이다. x는 단말이 프리앰블을 전송하기 위한 조치를 취하는데 소요되는 시간으로, 처리 능력이 떨어지는 로-엔드 단말까지 고려해서 비교적 큰 값으로 정의된다. 현재 규격에서는 6으로 정의되어 있다. 유효한 PRACH occassion이란 PRACH configuration 정보에 의해서 정의되는 PRACH occasion 중, PRACH mask index에 의해서 단말이 프리앰블을 전송할 수 있도록 허용된 PRACH occassion들을 일컫는다. PRACH mask index에 대해서는 36.321과 36.213에 기재되어 있다.
730 단계에서 단말은 프리앰블에 대한 응답 메시지 수신 등 후속 랜덤 액세스 절차를 진행한다.
735 단계에서 단말은 스몰 셀 인지 신호를 전송하기 위한 절차를 개시한다. 735 단계에서 단말은 먼저 스몰 셀 인지 신호를 전송할 주파수 자원을 판단한다. 상기 주파수 자원은 630 단계와 645 단계에서 단말에게 제공된 정보를 이용해서 단말이 결정한다.
740 단계에서 단말은 스몰 셀 인지 신호에 적용할 프리앰블을 결정한다. 상기 프리앰블은 705 단계에서 수신한 제어 신호의 Preamble index에 의해서 지시된다.
745 단계에서 단말은 스몰 셀 인지 신호를 전송할 전송 출력을 계산한다. 상기 전송 출력을 계산하는 방법은 630 단계에서 이미 설명하였으며, 630 단계에서 설명한 것에 덧붙여 아래와 같이 계산할 수도 있다.
프리앰블 전송 출력 = preambleInitialReceivedTargetPower1 + DELTAPREAMBLE1 +pathloss1
preambleInitialReceivedTargetPower1, DELTAPREAMBLE1와 pathloss1은 모두 630 단계에서 기지국이 단말에게 알려줄 수 있으며, 단말은 상기 파라미터들을 계속 기억하고 있다가, 향후 해당 주파수에서 랜덤 액세스를 수행할 때 재사용할 수도 있다.
750 단계에서 단말은 서브 프레임 [n+y1]과 관련된 시구간에서 스몰 셀 인지 신호를 전송한다.
상기 y1은 소정의 y보다 큰 정수로, [n+y]이 후 첫 번째 유효한 PRACH occasion에 해당하는 서브 프레임에 대응되는 값이다. y는 단말이 현재 서빙 주파수가 아닌 다른 주파수에서 프리앰블을 전송하기 위한 조치를 취하는데 소요되는 시간으로, 처리 능력이 떨어지는 로-엔드 단말까지 고려해서 비교적 큰 값으로 정의되어야 하며, x보다 큰 값으로 정의되는 것이 바람직하다.
스몰 셀 인지 신호를 전송할 시구간을 결정하는 방법을 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
단말은 현재 서빙 셀의 (혹은 스몰 셀 인지 신호 전송 명령이 수신된 서빙 셀의) 하향 링크 서브 프레임 타이밍에 의거해서 서브 프레임 [n+y1] (805)을 판단한다. 통상 프리앰블을 전송함에 있어서, 프리앰블 전송 시점은 해당 셀의 하향 링크 서브 프레임의 수신 시점을 기준으로 삼는다. 그러나 단말이 현재 서빙 셀이 아니라 넌 서빙 주파수의 임의의 셀에서, 특히 타이밍 동기를 획득하지 못한 셀에 대해서 프리앰블을 전송하는 것이기 때문에, 현재 서빙 셀의 하향 링크 서브 프레임 타이밍과 프리앰블을 수신할 셀의 하향 링크 서브 프레임 타이밍이 동일하지 않을 경우를 고려하여야 한다. 단말이 전송한 프리앰블이 PRACH occasion이 아닌 다른 서브 프레임에서 수신될 경우 해당 서브 프레임에 간섭을 초래하는 문제가 발생한다. 이를 피하기 위해서 단말이 넌 서빙 주파수에서 프리앰블을 전송할 때, 서빙 셀에서 프리앰블을 전송하는 것에 비해서 전송 시점을 조정할 필요가 있다. 일반적으로 매크로 셀의 전파 지연이 스몰 셀의 전파 지연에 비해서 현저하게 크다는 점을 고려하면, 스몰 셀에 대한 프리앰블을 전송함에 있어서 매크로 셀의 하향 링크 서브 프레임을 기준으로 할 때, 프리앰블 전송 시점을 매크로 셀의 전파 지연과 스몰 셀의 전파 지연의 차이만큼 앞으로 당긴다면 상기 문제를 피할 수 있다. 단말은 기준 서빙 셀의 하향 링크 서브 프레임 [n+y1]의 시작 시점에서 small celloffset만큼 앞으로 당긴 시점을 비 서빙 주파수에서 프리앰블을 전송할 시구간의 시작 시점으로 판단한다. 상기 small celloffset은 스몰 셀 인지 신호 전송 명령의 기타 정보에 수납되거나, 스몰 셀 인지 신호 설정 정보에 수납될 수 있다.
755 단계로 진행하였다는 것은 705 단계에서 수신한 것이 역방향 전송 자원 할당 정보라는 것을 의미하며 단말은 수신한 제어 신호의 RB assignment 필드를 참조해서 PUSCH를 전송할 주파수 자원을 판단한다.
760 단계에서 단말은 수신한 제어 신호의 RB assignment 필드, MCS 필드, 해당 서빙 셀의 하향 링크 경로 손실 등을 고려해서 PUSCH 전송 출력을 결정한다.
765 단계에서 단말은 서브 프레임 [n+4]에서 PUSCH를 전송한다.
< 2 실시 예>
최근 다양한 패킷 서비스가 상용화되면서, 크기가 작은 패킷이 단속적으로 발생하는 경우가 빈번하게 발생한다. LTE를 비롯한 일반적인 이동 통신 시스템에서는 아무리 크기가 작은 패킷이라 하더라도 패킷을 전송하기 위해서는 signaling connection과 data bearer를 설정하여야 한다. 상기 과정에서 많은 수의 제어 메시지 교환이 발생되며, 많은 단말이 크기가 작은 데이터를 송수신하기 위해서 연결 설정 과정을 수행할 경우, 망에 심각한 부하를 초래할 수 있을 뿐만 아니라 다량의 제어 메시지 교환은 단말의 배터리 성능을 저하시킬 수 있다. 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 단말을 연결 상태로 유지하는 방법 및 장치를 제시한다.
일반적으로 아이들 상태의 단말에 송수신할 데이터가 발생하면 단말은 아이들 상태에서 연결 상태로 천이해서 데이터를 송수신한다. 그리고 일정 기간 동안 데이터 송수신이 없을 경우, 망은 단말을 아이들 상태로 천이시킨다.
따라서 단말에 크기가 작은 데이터가 단속적으로 발생할 경우, 단말은 상기 상태 천이를 지속적으로 수행함으로써 망에 부담을 가중시키고 배터리를 불필요하게 소모시키는 문제점을 야기할 수 있다. 단말이 상태 천이를 하는 과정을 도 9에 도시하였다. 도 9에서 보는 것과 같이 한 번의 상태 천이는 12 번의 제어 메시지 교환을 초래한다.
현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말 (이하 idle mode UE)은 전송할 데이터가 발생하면 기지국과 RRC 연결 설정 과정을 수행한다. 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRC 연결 설정 요구 메시지(RRC CONNECTION SETUP REQUEST)를 기지국으로 전송한다 (단계 905). 상기 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유 등이 수납된다.
기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRC 연결 설정 메시지(RRC CONNECTION SETUP)를 전송한다 (단계 910). 상기 메시지에는 RRC 연결 구성 정보 등이 수납된다. RRC 연결은 SRB (Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용된다.
RRC 연결을 설정한 단말은 RRC 연결 설정 완료 (RRC CONNECTION SETUP COMPLETE)메시지를 기지국으로 전송한다 (단계 915). 상기 메시지에는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 MME에게 요청하는 SERVICE REQUEST라는 제어 메시지가 포함되어 있다.
기지국은 RRC CONNECTION SETUP COMPLETE 메시지에 수납된 SERVICE REQUEST 메시지를 MME로 전송하고 (단계 920), MME는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단한다.
판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면 MME는 기지국에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST라는 메시지를 전송한다(단계 925). 상기 메시지에는 DRB (Data Radio Bearer) 설정 시 적용할 QoS 정보, 그리고 DRB에 적용할 보안 관련 정보 (예를 들어 비화 Key, 비화 Algorithm, 무결성 확인 키, 무결성 확인 알고리즘) 등의 정보가 포함된다.
기지국은 단말과 보안을 설정하기 위해서 SECURITY MODE COMMAND 메시지(단계930)와 SECURITY MODE COMPLETE 메시지(단계 935)를 교환한다.
보안 설정이 완료되면 기지국은 단말에게 RRC 연결 재설정 (RRC CONNECTION RECONFIGURATION) 메시지를 전송한다(단계 940). 상기 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함되며, 단말은 상기 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRC 연결 재설정 완료 (RRC CONNECTION RECONFIGURATION COMPLETE) 메시지를 전송한다(단계 945).
단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송하고 (단계 950), 이를 수신한 MME는 S-GW와 S1 bearer를 설정하기 위해서 S1 BEARER SETUP 메시지와 S1 BEARER SETUP RESPONSE 메시지를 교환한다. S1 BEARER는 S-GW와 기지국 사이에 설정되는 데이터 전송용 connection이며 DRB와 1대 1로 매핑된다.
상기 과정이 모두 완료되면 단말은 기지국과 S-GW를 통해 데이터를 송수신한다(단계 965, 단계 970).
만약 단말이 한 셀에 장기간 머무르고 있으며 현재는 단말이 송수신할 데이터가 없다 하더라도, 향후 단말에 소규모 데이터가 단속적으로 발생할 가능성이 있다면 단말을 연결 상태로 유지하는 것이 오히려 바람직하다.
이 때 단말의 DRX(Discontinuous Reception) 구성을 적절하게 설정해서 (예컨대 DRX-Cycle은 길게 설정하고. onDurationTimer, drx-InactivityTimer 또는 drx-RetransmissionTimer 등은 짧게 설정해서), 단말의 배터리 소모가 최소화되도록 하는 것이 바람직하다.
RRC 연결 상태의 단말은 기지국의 지시에 따라서 핸드 오버를 수행한다. 따라서 현재 셀의 채널 상태가 나빠져서 핸드 오버가 수행되어야 함에도 불구하고 기지국이 핸드 오버를 명령하지 않으면 단말은 현재 셀과는 더 이상 통신을 수행하지 못하게 된다. 단말은 액세스 가능한 새로운 셀을 검색하고 상기 새로운 셀에서 RRC 연결을 재개하는데 이를 RRC 연결 재수립 과정 (RRC Connection Reestablishment procedure)을 수행한다고 한다.
도 10에 RRC 연결 재수립 과정에 대해서 설명하였다.
단말(1005)이 셀 1(1010)을 통해 RRC 연결을 유지하고 있으며 (단계 1025), 임의의 시점에 Cell 2(1015)의 채널 품질이 Cell 1(1010)의 채널 품질보다 좋아지는 이벤트가 발생하면 단말은 이를 기지국에게 보고한다(단계 1030). Cell 1(1010)을 제어하는 기지국은 Cell 2(1015)를 제어하는 기지국에게 핸드 오버를 요청(단계 1035)하고, 셀 2(1015)를 제어하는 기지국은 호 승낙 제어 절차를 수행해서 핸드 오버를 수용할지 여부를 결정한다. 핸드 오버를 수용하기로 결정하였다면 셀 2(1015)를 제어하는 기지국은 셀 1(1010)을 제어하는 기지국에게 핸드 오버 요청에 대한 응답 메시지를 전송한다(단계 1040). 상기 과정을 통해서 소스 셀 기지국은 타겟 셀 기지국에게 핸드 오버를 위해 필요한 정보를 제공하고, 타겟 셀 기지국은 소스 셀 기지국에게 단말(1005)이 핸드 오버 후 타겟 셀에서 사용할 설정 정보를 제공한다.
1045 단계에서 소스 셀 기지국이 단말(1005)에게 핸드 오버 명령 메시지를 전송한다. 이 때 만약 단말(1005)의 채널 상황이 예상 보다 빨리 악화되어 상기 시점에 이미 셀 1(1010)으로부터 데이터를 수신하기 힘든 상황이라면, 상기 핸드 오버 명령은 단말에게 전달되지 않을 수 있다. 상기 시점을 전후 해서 서빙 셀과의 무선 링크가 더 이상 작동하지 않는다는 것을 인지하면 단말은 무선 링크 실패 (Radio Link Failure)를 선언하고(단계 1050), 셀 선택 과정을 개시한다 (단계 1055). 단말(1005)은 채널 품질이 소정의 기준보다 양호한 셀이 발견되면, 상기 셀에서 RRC 연결 재수립 요청 메시지를 전송한다 (1060). 상기 메시지에는 아래와 같은 정보 들이 수납된다.
1. 단말이 직전 서빙 셀 (혹은 RLF가 발생한 셀)에서 사용한 식별자; C-RNTI
2. 단말의 직전 서빙 셀 (혹은 RLF가 발생한 셀)의 셀 식별자; PCI (Physical Cell Identity)
3. 16 비트 메시지 인증 정보; 단말이 직전 서빙 셀(혹은 RLF가 발생한 셀)의 여러 정보와 단말의 보안 키 등을 이용해서 RRC 연결 재수립 요청 메시지에 대해서 생성한 16 비트 MAC-I (Message Authentication Code-Integrity)
4. RRC 연결 재수립 요청 이유: reconfiguration failure혹은 handover failure 등이 표시될 수 있다.
새로운 셀의 기지국, 즉 셀 2(1015) 기지국은 상기 메시지 인증 정보의 무결성 확인 절차를 수행한다(단계 1065). 핸드 오버 요청 메시지에서 소스 기지국이 타겟 기지국에게 메시지 인증 정보를 전달하며, 셀 2(1015) 기지국은 단말이 전송한 메시지 인증 정보와 소스 기지국이 전달한 메시지 인증 정보를 비교해서, 두 인증 정보가 부합되면 RRC 연결 재수립 요청을 수락할 수 있다. 만약 두 인증 정보가 부합되지 않는다면 셀 2(1015) 기지국은 RRC 연결 재수립 요청을 거절하고, 단말(1005)은 RRC 연결을 해제하고 셀 선택 과정을 다시 수행한 후 RRC 연결 설정 절차를 개시한다.
셀 2(1015) 기지국은 단말에게 RRC 연결 재수립을 명령하고 (단계 1070), 단말(1005)이 이에 대한 응답 메시지를 전송하면 (단계 1080), RRC 연결 재수립 절차는 성공적으로 마무리되고 단말은 셀 2(1015)에서 통신을 지속할 수 있다.
RRC 연결 재수립을 명령하는 시점에 즈음해서 셀 2(1015) 기지국은 MME에게 경로 변경을 요청한다 (단계 1075). 경로 변경은 S-GW에서 기지국 사이의 경로를 셀 1(1010)에서 셀 2(1015)로 변경하는 것을 의미한다.
상기에서 보는 것과 같이, RRC 연결 재수립 과정이 성공하기 위해서는 소스 기지국과 타겟 기지국 사이에 핸드 오버 준비 과정이 선행되어야 한다. 따라서 만약 단말(1005)이 측정 결과를 보고하기 전에 무선 링크 실패가 발생한다면 단말(1005)의 RRC 연결 재수립 과정은 항상 실패하며, 이는 새로운 RRC 연결 설정 과정으로 이어진다.
전술한 바와 같이 데이터 송수신이 없는 단말을 RRC 연결 상태로 유지하려면 단말(1005)의 DRX-Cycle을 긴 값으로 설정하는 것이 바람직한다. RRC 연결 상태 단말은 통상 DRX 주기 마다 한 번씩 서빙 셀과 주변 셀 측정을 수행하므로, DRX 주기가 길어질수록 단말(1005)이 측정 결과를 보고하기 전에 무선 링크 실패가 발생할 가능성이 높아진다.
본 발명의 2 실시 예에서는, 단말(1005)이 측정 결과를 보고하기 전에 무선 링크 실패가 발생하더라도 RRC 연결 재수립 과정이 성공할 수 있도록 함으로써, QoS 저하와 시그날링 오버헤드 증가를 막는 방법과 장치를 제시한다.
도 11에 전체 동작을 도시하였다.
단말(1105)은 셀 1(1110)을 통해 RRC 연결을 유지하고 있으며 (단계 1125), 임의의 시점에 셀 1(1110)과의 무선 링크의 품질이 소정의 기준을 하회하여 단말(1105)은 무선 링크 실패를 선언한다(단계 1130). 단말(1105)은 통신을 재개하기 위해서 셀 선택 과정을 개시한다(단계 1135). 단말(1105)은 채널 품질이 소정의 기준보다 양호한 셀이 발견되면, 상기 셀에서 RRC 연결 재수립 요청 메시지를 전송한다 (단계 1140). 단말(1105)은 무선 링크 실패를 선언하기 전에 핸드 오버를 유발할 수 있는 측정 결과 메시지가 전송되었었는지 판단하고, 만약 그러한 측정 결과 메시지를 전송하지 않았다면 RRC 연결 재수립 절차의 성공 가능성을 높이기 위해서 RRC 연결 재수립 요청 메시지에 소정의 지시자를 수납해서 전송한다. 절차 2 지시자는 도 11 전반에 걸쳐서 설명되는 절차를 사용할 것을 기지국에게 요청하는 지시자로, 기지국은 RRC 연결 재수립 요청 메시지에 절차 2 지시자가 포함되었는지 여부를 참조해서 일반적인 RRC 연결 재수립 절차를 수행할지, RRC 연결 재수립 절차 2를 수행할지 판단한다.
상기 절차 2 지시자는 RRC 연결 재수립 요청 메시지에 별도의 비트로 포함될 수도 있고, RRC 연결 재수립 요청 이유(Establishment Cause)에서 사용하지 않는 값 중 하나를 사용해서 보고될 수도 있다.
단말(1105)이 셀 선택 과정을 통해 선택한 셀 2는 RRC 연결 재수립 요청 메시지를 수신하면 절차 2 지시자가 포함되어 있는지 검사한다. 만약 포함되어 있지 않다면 통상적인 RRC 연결 재수립 과정을 수행한다. 즉, RRC 연결 재수립 요청 메시지에 수납되어 있는 메시지 인증 정보에 대한 무결성 확인을 수행하고, 무결성 확인이 실패하면 RRC 연결 재수립 요청을 거부한다. 도 11에서는 핸드 오버 준비 과정이 수행되지 않았므로, 셀 2(1115) 기지국에는 단말(1105)에 대한 정보가 존재하지 않으며, 셀 2(1115) 기지국은 RRC 연결 재수립 요청을 거부할 것이다. 1140 단계에서 수신한 RRC 연결 재수립 요청 메시지에 절차 2 지시자가 포함되어 있으면, 셀 2(1115) 기지국은 메시지 인증 정보에 대한 무결성 확인 과정이 성공한 것으로 가정하고 후속 절차를 수행한다. 즉, 해당 셀에서 새로운 단말을 받아들일 수 있다면, RRC 연결 재수립을 허용한다. 셀 2(1115) 기지국은 RRC 연결 재수립 메시지2를 생성해서 단말에게 전송한다. 혹은 절차 2 지시자가 포함된 RRC 연결 재수립 메시지를 생성해서 단말에게 전송한다 (1150). 통상적인 RRC 연결 재수립 메시지에는 SRB 1 설정 정보와 nextHopChainingCount가 포함된다. SRB 1이란 소정의 RRC 제어 메시지가 송수신되는 무선 베어러를 의미한다. nextHopChainingCount는 다음 핸드 오버 수행 시 보안 키 생성에 사용되는 파라미터이고, 핸드 오버 준비 과정에서 소스 기지국이 타겟 기지국에게 전달한다. 단말은 RRC 연결 재수립 메시지에 수납된 nextHopChainingCount를 저장해두었다가 다음 핸드 오버 시 상기 파라미터를 적용해서 새로운 보안 키를 생성한다.
RRC 연결 재수립 메시지 2에는 SRB 1 설정 정보 및, 해당 제어 메시지가 통상적인 RRC 연결 재수립 메시지가 아닌, RRC 연결 재수립 메시지 2임을 나타내는 정보, 예를 들어 절차 2 지시자 정보가 수납된다.
전술한 바와 같이 nextHopChainingCount는 소스 기지국으로부터 획득되는 정보이기 때문에 RRC 연결 재수립 메시지 2에 포함시키지 못한다. 따라서 타겟 기지국은 RRC 연결 재수립 메시지 2에는 타겟 기지국이 임의로 생성한 nextHopChainingCount를 포함시키되, 단말은 RRC 연결 재수립 메시지 2에 수납된 nextHopChainingCount은 저장하지 않고 폐기한다. 기지국은 RRC 연결 재수립 절차 2가 완료된 후 소정의 RRC 제어 메시지, 예를 들어 RRC 연결 재설정 메시지를 통해서 단말에게 진정한 nextHopChainingCount를 전달하며, 단말은 RRC 연결 재수립 절차 2가 완료된 후 수신된 nextHopChainingCount는 저장해두고 다음 핸드 오버에 적용한다.
RRC 연결 재수립 2 제어 메시지를 수신한 단말은 RRC 연결 재수립 완료 2 메시지를 생성해서 전송한다 (1155). RRC 연결 재수립 완료 2 메시지에는 일반적인 RRC 연결 재수립 완료 메시지에 포함되는 정보뿐만 아니라, 무선 링크 실패가 발생한 셀의 (혹은 직전 서빙 셀의) cellGlobalId 정보, 혹은 셀 2(1110) 기지국이 셀 1(1115) 기지국을 특정할 수 있는 정보와 무선 링크 실패가 발생한 시간 정보 (혹은 RLF가 발생한 후 경과한 시간 정보)가 포함된다. cellGlobalId 정보는 PLMN 내에서 셀을 특정할 수 있는 정보로 28 비트 크기를 가지며, 36.331에 보다 자세히 설명되어 있다. 셀 2(1115) 기지국이 셀 1(1110) 기지국을 특정한다는 것은 셀 2(1115) 기지국이 어떤 기지국에게 단말 정보를 요청하는 제어 메시지를 전송할지 식별하고, 상기 기지국에게 제어 메시지를 전송하기 위해 필요한 정보, 예를 들어 해당 기지국의 주소를 인지한다는 것을 의미한다. 셀 2(1115) 기지국은 cellGlobalId 정보를 이용해서 셀 1(1110) 기지국에게 단말의 C-RNTI, cellGlobalId, RLF가 발생한 시간 정보 (혹은 RLF가 발생한 후 경과한 시간 정보)가 포함된 단말 정보 요청 메시지를 전송한다 (단계 1160).
셀 1(1110) 기지국은 상기 제어 메시지를 수신하면, 상기 제어 메시지에 포함된 C-RNTI, cellGlobalId, RLF가 발생한 시간 정보를 참조해서, 어떤 단말이 셀 2(1115)에서 RRC 연결 재수립 절차 2를 수행하고 있는지 판단한다. 그리고 해당 단말의 정보와 데이터를 셀 2(1115) 기지국으로 전달하는 절차를 개시한다. 상기 과정을 위해 새로운 절차가 도입될 수도 있으며, 기존의 핸드 오버 절차가 재사용될 수도 있다. 즉, 셀 1(1110) 기지국은 단말 정보가 요청된 단말을 식별하고, 마치 해당 단말을 셀 2(1115)로 핸드 오버 시키는 절차가 트리거된 것처럼 셀 2(1115) 기지국으로 핸드 오버 요청 (HANDOVER REQUEST)메시지를 전송하고, 셀 2(1115) 기지국으로부터 핸드 오버 요청 응답 (HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE)메시지를 수신하는 등의 동작을 수행한다(단계 1665).
셀 2(1115) 기지국은 핸드 오버 요청 메시지에 수납되어 있는 메시지 인증 정보를 이용해서 단말(1105)이 1140 단계에서 전송한 메시지 인증 정보에 대한 무결성 확인을 수행한다. 만약 메시지 인증 정보에 대한 무결성 확인이 성공하면 셀 2(1115) 기지국은 필요한 후속 절차, 예를 들어 경로 변경 절차 (단계 1175)를 수행하고 셀 1(1110) 기지국으로 단말의 컨덱스트를 해제하라는 제어 메시지 (UE CONTEXT RELEASE)를 전송한다.
메시지 인증 정보에 대한 무결성 확인이 실패하면, 셀 2(1115) 기지국은 단말의 RRC 연결을 해제하고 이를 셀 1(1110) 기지국에게 통보한다.
도 12에 단말 동작을 도시하였다.
도 12를 참조하면 1205 단계에서 무선 링크 실패가 발생하면 단말은 1210 단계로 진행해서 이전 x ms 내에 소정의 측정 결과 메시지를 전송한 적이 있는지 검사한다. 소정의 측정 결과 메시지란 핸드 오버 준비 과정을 유발할 가능성이 높은 측정 결과 보고 메시지이며, 예를 들어 주변 셀의 채널 품질의 서빙 셀의 채널 품질 보다 소정의 값 이상 좋은 상태가 또 다른 소정의 기간 동안 유지되면 생성되는 측정 결과 보고 메시지이다.
1210 단계에서 조건이 만족된다면 핸드 오버 준비 과정이 이미 개시되었을 가능성이 높으므로, 단말은 1235 단계로 진행해서 통상적인 RRC 연결 재수립 절차를 개시한다. 1220 단계에서 조건이 만족되지 않는다면 핸드 오버 준비 과정이 개시되지 않았을 가능성이 높기 때문에 단말은 1215 단계로 진행해서 RRC 연결 재수립 절차 2를 개시한다.
1215 단계에서 단말은 RLF가 발생한 시간을 저장한다. 혹은 RLF가 발생한 시점부터 소정의 타이머를 돌려서, 이 후 RLF가 발생한 후 어느 정도의 시간이 흘렀는지 판단할 수 있도록 한다.
1220 단계에서 단말은 셀 선택 과정을 수행한다. 셀 선택 과정이란 단말이 셀을 검색해서, 단말이 정상적인 통신을 수행할 수 있는 셀을 선택하는 과정이다. 셀 선택 과정에서 채널 품질이 일정 기준이상이고 액세스가 금지되지 않은 셀이 검색되면, 단말은 상기 셀에서 RRC 연결 재수립 절차 2를 개시한다.
1225 단계에서 단말은 선택된 셀에서 랜덤 액세스 과정을 개시하고, 랜덤 액세스 과정에서 할당 받은 전송 자원을 이용해서 RRC 연결 재수립 요청 2 메시지를 전송한다. 상기 메시지는 RRC 연결 재수립 요청 메시지와 유사하며, 단말이 RRC 연결 재수립 절차 2를 요청한다는 것을 나타내는 정보가 추가된다.
단말은 상기 RRC 연결 재수립 요청 2 메시지를 전송한 후 이에 대한 응답 메시지가 수신될 때까지 대기한다(1230). 이 때 아래 4 가지 경우의 수가 발생 가능하다.
1. RRC 연결 재수립 1 메시지 수신. RRC 연결 재수립 요청 2 메시지를 수신한 기지국이 RRC 연결 재수립 절차 2를 지원하지 않는다는 것을 의미하며, 단말은 1250 단계로 진행한다.
2. RRC 연결 재수립 2 메시지 수신. RRC 연결 재수립 요청 2 메시지를 수신한 기지국이 RRC 연결 재수립 절차 2를 지원하며, RRC 연결 재수립 절차 2가 진행될 것임을 의미하며 단말은 1255 단계로 진행한다.
3. RRC 연결 재수립 거절 메시지 수신: 단말은 1265 단계로 진행한다.
4. RRC 연결 재수립 요청 2메시지를 전송한 후 소정의 기간이 경과할 때까지 응답 메시지가 수신되지 않음: 단말은 1265 단계로 진행한다.
1250 단계에서 단말은 수신한 RRC 연결 재수립 1 메시지에 포함된 SRB 설정 정보에 따라 SRB 1을 설정하고, nextHopChainingCount를 저장한 후 RRC 연결 재수립 완료 메시지를 전송한다. 그리고 1260 단계로 진행해서 RRC 연결 재수립 절차를 완료한다.
1255 단계에서 단말은 수신한 RRC 연결 재수립 2 메시지에 포함된 SRB 설정 정보에 따라 SRB 2를 설정하고, nextHopChainingCount는 포함되어 있더라도 저장하지 않고 무시한다. 그리고 RRC 연결 재수립 완료 2 메시지를 전송하고 1260 단계로 진행해서 RRC 연결 재수립 절차를 완료한다.
1265 단계에서 단말은, 응답 메시지가 수신되지 않은 것이라면 RRC 연결 재수립 절차를 재시도하고, 연결 재수립 거절 메시지를 수신한 것이라면 아이들 상태로 천이하고 과정을 종료한다.
1235 단계에서 단말은 셀 선택 과정을 수행한다.
1240 단계에서 단말은 RRC 연결 재수립 요청 메시지를 전송하고 이에 대한 응답 메시지가 수신될 때까지 대기한다. 1245 단계에서 단말은 RRC 연결 재수립 1 메시지가 수신되면 1250 단계로 진행하고, RRC 연결 재수립 거절 메시지를 수신하였거나 RRC 연결 재수립 요청 메시지를 전송한 후 소정의 기간이 경과할 때까지 응답 메시지가 수신되지 않으면 1265 단계로 진행한다.
<3 실시 예>
본 발명의 3 실시 예로, 단말의 RRC 연결을 해제하더라도 일정 기간 동안 단말 관련 정보 (UE context)를 해제하지 않고 저장함으로써, 단말이 동일한 셀에서 RRC 연결을 설정할 때에는 일반적인 RRC 연결 설정 절차보다 간소화된 절차를 사용하는 방법 및 절차를 제시한다.
도 13에 3 실시 예의 전체 동작을 도시하였다.
도 13을 참조하면 RRC 연결 상태의 단말(1305)은 기지국(1310)과 데이터 송수신을 수행한다. 데이터 송수신이 중지되면 기지국(1310)은 소정의 타이머를 구동하고 상기 타이머가 만료될 때까지 데이터 송수신이 재개되지 않으면(단계 1317) 기지국(1310)은 단말(1305)의 RRC 연결을 해제할 것을 고려한다. 기지국(1305)은 소정의 규칙에 따라서 단말(1305)의 RRC 연결을 해제한 후 단말(1305)의 컨텍스트를 제거할지 일정 기간 동안 유지할지 판단한다. 예를 들어 단말(1305)의 과거 트래픽 성격을 분석했을 때, 소규모 데이터를 단속적으로 발생시키는 단말이라면, 기지국(1310)은 상기 단말의 컨텍스트를 유지하기로 결정할 수 있다.
기지국(1310)은 단말(1305)에게 RRC 연결을 해제할 것을 지시하는 제어 메시지를 전송하면서, 단말(1305)에게 컨텍스트가 유지된다는 점을 통보한다(단계 1320). 상기 제어 메시지에 아래 정보 중 하나 이상이 함께 전달될 수 있다.
1. 유효 기간: 기지국(1310)이 컨텍스트를 유지할 기간
2. 유효 셀 리스트: 단말(1305)이 유효 기간 내에 RRC 연결을 재설정하고자 할 때, 저장된 UE context를 사용하는 절차를 적용할 수 있는 셀의 리스트. 일반적으로 기지국(1310)이 제어하는 셀들의 리스트에 해당하며, 셀의 PCI 정보와 주파수 정보로 구성된다.
기지국(1310)은 상기 단말의 RRC 연결을 해제한 후, 상기 단말(1305)의 UE context 및 S1 베어러는 그대로 유지한다. S1 베어러란 기지국(1310)과 MME(1315) 사이에서 제어 메시지를 주고 받는 용도로 사용되는 S1-제어 베어러와 기지국(1310)과 S-GW 사이에서 사용자 데이터를 주고 받는 용도로 사용되는 S1-사용자 평면 베어러를 지칭한다. 상기 S1 베어러를 유지함으로써, 단말(1305)이 동일한 셀에서 혹은 동일한 기지국에서 RRC 연결을 설정하려 할 때 S1 베어러 설정을 위한 절차를 생략할 수 있다. 기지국(1310)은 유효 기간이 만료되면 UE context를 삭제하고 S1 베어러를 해제할 수 있다.
기지국(1310)은 MME(1315)에게 연결 한시 정지를 요청하는 제어 메시지를 전송한다. 상기 제어 메시지를 수신한 MME(1315)는 S-GW에게 상기 단말에 대한 하향 링크 데이터가 발생했을 때 상기 하향 링크 데이터를 기지국(1310)으로 전달하지 말고 MME(1315)에게 페이징 절차를 개시하도록 요청할 것을 지시하고 S-GW는 이에 따라 동작한다(단계 1350). 만약 상기와 같이 동작하지 않는다면, 즉 S-GW가 하향 링크 데이터를 기지국(1310)으로 전달한다면, RRC 연결이 해제된 단말(1305)에 대한 하향 링크 데이터를 수신한 기지국(1310)은 상기 데이터를 버퍼에 저장하고 페이징 절차를 진행하여야 한다. 또한 상기 단말(1305)이 이미 다른 기지국의 영역으로 이동하였다면 MME(1315)에게 페이징 절차를 개시하도록 요청하여야 하는 번거로움이 있다. 이를 피하기 위해서 RRC 연결이 해제되었지만 UE 컨텍스트는 저장되어 있는 단말(1305)에 대해서 연결 한시 정지 제어 메시지를 기지국(1310)이 MME(1315)에게 전달하는 것이다.
컨텍스트 유지를 지시하는 정보가 포함된 RRC 연결 해제 메시지를 수신한 단말(1305)은 RRC 연결은 해제하되, 유효 기간에 대응되는 타이머를 구동하고 유효 셀 리스트를 메모리에 기록하고, 현재 UE 컨텍스트를 삭제하지 않고 메모리에 유지한다(1335). UE 컨텍스트란 단말(1305)의 RRC 설정과 관련된 여러 가지 정보를 의미하며, 아래와 같은 정보 중 하나 이상을 포함한다.
1. 단말의 셀 레벨 식별자 C-RNTI
2. SRB 설정 정보
3. DRB 설정 정보
4. PUCCH (Physical Uplink Control Channel)용 전송 자원 관련 정보와 설정 정보
5. 주변 셀 측정 관련 설정 정보
6. 보안 키 정보 (KENB, RRC 키 정보, 사용자 데이터 용 키 정보 등)
7. 보안 카운터 정보 (비화 ciphering 혹은 무결성 확인 integrity check에 적용할 정수/카운터에 대한 정보).
단말(1305)은 UE 컨텍스트는 유지하되 RRC 연결을 해제하라는 명령을 수신하면, 상기 UE 컨텍스트 중 소정의 정보는 유지하고 소정의 정보는 삭제한다. 삭제하는 정보는 전송 자원 할당과 관련된 정보, 예를 들어 PUCCH 전송 자원과 관련된 정보 같은 것이 있을 수 있으며 C-RNTI 역시 해제한다.
이 후 임의의 이유로 RRC 연결을 설정해야 할 필요성이 발생한다(단계 1337). 이전 RRC 연결 해제 과정에서 컨텍스트가 유지된다는 점이 지시되지 않은 단말(1305)은 통상적인 RRC 연결 설정 과정을 개시하지만, 이전 RRC 연결 해제 과정에서 컨텍스트가 유지된다는 점이 지시된 단말(1305)은 통상적인 RRC 연결 과정을 적용할지 간소화된 RRC 연결 과정을 적용할지 판단하기 위해서 유효 기간이 경과하였는지 여부와 현재 서빙 셀이 컨텍스트가 유지되는 RRC 연결 해제 메시지를 수신한 셀인지 혹은 현재 서빙 셀이 유효 셀 리스트에 포함된 셀인지 검사하고, 상기 두 조건이 모두 만족하는 경우에 ‘저장된 UE 컨텍스트를 이용한 RRC 연결 설정 과정’을 개시한다. ‘저장된 UE 컨텍스트를 이용한 RRC 연결 설정 과정’은 단말이 제 1 메시지를 기지국으로 전송하고, 기지국이 단말에게 제 2 메시지를 전송하고, 단말이 기지국에게 제 3 메시지를 전송하는 단계로 구성된다.
상기 제 1 메시지는 변형된 RRC 연결 요구 메시지(1355), 제 2 메시지는 변형된 RRC 연결 설정 메시지(1360), 제 3 메시지는 변형된 RRC 연결 설정 완료 메시지(1370)일 수 있다. 또는 제 1 메시지는 변형된 RRC 연결 재수립 요구 메시지(1455), 제 2 메시지는 변형된 RRC 연결 재수립 메시지(1460), 제 3 메시지는 변형된 RRC 연결 재수립 완료 메시지(1470)일 수 있다.
단말(1305)이 변형된 RRC 연결 요구 메시지를 전송하면(1355), 기지국(1310)은 상기 메시지에서 지시된 단말의 식별자를 참조해서 상기 단말의 UE 컨텍스트를 검색한다. 그리고 검색된 UE 컨텍스트를 기반으로 단말의 RRC 연결에 적용할 설정을 결정하고, 상기 설정 정보를 수납한 변형된 RRC 연결 메시지를 단말(1305)에게 전송한다 (단계 1360). 상기 변형된 RRC 연결 요구 메시지는 일반적인 RRC 연결 요구 메시지에 ‘RRC 컨텍스트 재사용’을 지시하는 정보가 포함된 제어 메시지이다. 변형된 RRC 연결 설정 메시지는 RRC 연결 설정 메시지와 마찬가지로 단말의 RRC 연결 설정과 관련된 각 종 정보들이 수납된다. 단말이 일반적인 RRC 연결 설정 메시지를 수신한 경우에는 RRC 연결 설정 메시지에서 지시된 설정 정보를 바탕으로 RRC 연결을 설정하지만, 변형된 RRC 연결 설정 메시지를 수신한 경우에는 저장하고 있는 설정 정보와 상기 제어 메시지에서 지시된 설정 정보를 모두 고려해서 RRC 연결을 설정한다. 요컨대 지시된 설정 정보를 저장하고 있는 설정 정보에 대한 델타 정보로 판단해서 적용할 설정 정보를 판단하고 설정 정보 혹은 UE 컨텍스트를 갱신한다(단계 1365). 예를 들어 변형된 RRC 연결 설정 메시지에 SRB 설정 정보가 포함되어 있다면, 상기 지시 받은 SRB 설정 정보를 적용해서 SRB를 구성하고, 변형된 RRC 연결 설정 메시지에 SRB 설정 정보가 포함되어 있지 않다면 UE 컨텍스트에 저장되어 있는 SRB 설정 정보를 적용해서 SRB를 구성한다.
상기 ‘저장된 UE 컨텍스트를 이용한 RRC 연결 설정 과정’은 랜덤 액세스 과정을 통해서 수행된다. 랜덤 액세스 과정 중 단말은 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해 임시 C-RNTI를 할당 받는다. 그리고 랜덤 액세스 과정이 성공적으로 완료되면 상기 임시 C-RNTI를 정식 C-RNTI로 간주한다. 단말(1305)은 1365 단계에서 상기 새롭게 할당 받은 C-RNTI, 변형된 RRC 연결 설정 메시지에서 지시된 설정 정보 등을 이용해서 UE 컨텍스트를 갱신한다.
단말(1305)은 상기 갱신된 UE 컨텍스트 및 설정 정보를 적용해서 RRC 연결을 구성하고 기지국에게 변형된 RRC 연결 설정 완료 메시지를 전송한다 (단계 1370). 상기 변형된 RRC 연결 설정 완료 메시지는 통상적인 RRC 연결 설정 완료 메시지에 메시지 인증 정보 MAC-I가 추가된 제어 메시지이다. 상기 MAC-I는 상기 복원된 UE 컨텍스트의 보안 정보를 적용해서, 즉 보안 키와 보안 카운터를 적용해서 제어 메시지에 대해 단말(1305)이 계산한 메시지 인증 코드이다. 기지국(1310)은 상기 변형된 RRC 연결 설정 메시지를 수신하면, 상기 메시지의 MAC-I, 단말(1305)의 컨텍스트에 저장되어 있던 보안 키 및 보안 카운터 등을 이용해서 상기 메시지의 무결성을 확인한다(단계 1375). 그리고 무결성 확인이 성공하면, MME(1315)에게 연결 한시 정지 해제를 요청하는 제어 메시지를 전송한다(단계 1380). MME(1315)는 상기 메시지를 수신하면 S-GW에게 상기 단말(1305)에 대한 데이터를 정상적으로 처리할 것을 지시한다.
상기 과정이 완료되면 단말은 상기 셀 1에서 데이터 송수신을 재개한다.
도 14는 또 다른 실시 예에 따른 전체 동작을 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 제 1 메시지는 변형된 RRC 연결 재수립 요구 메시지(단계 1455), 제 2 메시지는 변형된 RRC 연결 재수립 메시지(단계 1460), 제 3 메시지는 변형된 RRC 연결 재수립 완료 메시지(단계 1470)를 사용하는 경우의 전체 동작을 도시하였다.
1337 단계에서 임의의 이유로 RRC 연결 설정이 필요해지면, 단말은 통상적인 RRC 연결 설정 과정을 수행할지 변형된 RRC 연결 재수립 과정 (저장된 UE 컨텍스트를 이용한 RRC 연결 설정 과정)을 수행할지 판단하기 위해서 1440 단계로 진행한다. 아직 유효기간이 경과하기 않았고, 현재 서빙 셀이 셀 리스트에 포함된 셀 중 하나라면, 혹은 현재 서빙 셀이 가장 최근에 RRC 연결이 해제된 셀과 동일한 셀이라면, 혹은 현재 서빙 셀이 UE 컨텍스트를 유지하면서 RRC 연결을 해제할 것을 지시한 셀과 동일한 셀이라면 단말은 통상적인 RRC 연결 설정 과정 대신 변형된 RRC 연결 재수립 과정을 수행할 것을 결정한다.
변형된 RRC 연결 재수립 과정은 변형된 RRC 연결 재수립 요청 메시지, 변형된 RRC 연결 재수립 메시지, 변형된 RRC 연결 재수립 완료 메시지의 송수신으로 구성된다.
RRC 연결 설정 절차 대신 변형된 RRC 연결 재수립 절차를 실행하기로 결정한 단말은 변형된 RRC 연결 재수립 요청 메시지를 기지국으로 전송한다(단계 1455). 상기 변형된 RRC 연결 재수립 요청 메시지에는 단말이 직전 서빙 셀(혹은 가장 최근에 RRC 연결이 해제된 셀)에서 사용하던 C-RNTI, 직전 서빙 셀(혹은 가장 최근에 RRC 연결이 해제된 셀)의 PCI, 16 비트 메시지 인증 정보, 그리고 단말 컨텍스트 재사용 지시 정보가 수납된다.
변형된 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 수신한 기지국(1310)은, 상기 메시지에 단말 컨텍스트 재사용 지시 정보가 수납되어 있으므로, 상기 메시지의 C-RNTI와 PCI 정보를 참조해서 해당 단말 컨텍스트를 검색한다. 그리고 검색된 단말 컨텍스트에 저장되어 있는 보안 관련 정보를 이용해서 16 비트 메시지 인증 정보에 대한 무결성 확인을 수행한다(단계 1457). 만약 무결성이 확인된다면, 해당 단말 컨텍스트를 기반으로 단말의 RRC 연결에 적용할 설정을 결정하고, 상기 설정 정보를 수납하고 있는 변형된 RRC 연결 재수립 메시지를 단말에게 전송한다 (단계 1460). 변형된 RRC 연결 재수립 메시지에는 RRC 연결 재수립 메시지와 마찬가지로 단말의 RRC 연결 설정과 관련된 각 종 정보들이 수납된다. 단말(1305)은 일반적인 RRC 연결 재수립 메시지를 수신한 경우에는 RRC 연결 재수립 메시지에서 지시된 설정 정보를 바탕으로 RRC 연결을 설정하지만, 변형된 RRC 연결 재수립 메시지를 수신한 경우에는 저장하고 있는 설정 정보와 상기 제어 메시지에서 지시된 설정 정보를 모두 고려해서 RRC 연결을 설정한다. 요컨대 지시된 설정 정보를 저장하고 있는 설정 정보에 대한 델타 정보로 판단해서 적용할 설정 정보를 판단하고 설정 정보 혹은 UE 컨텍스트를 갱신한다(단계 1465). 예를 들어 변형된 RRC 연결 재수립 메시지에 SRB 설정 정보가 포함되어 있다면, 상기 지시 받은 SRB 설정 정보를 적용해서 SRB를 구성하고, 변형된 RRC 연결 재수립 메시지에 SRB 설정 정보가 포함되어 있지 않다면 UE 컨텍스트에 저장되어 있는 SRB 설정 정보를 적용해서 SRB를 구성한다.
RRC 연결 구성을 완료한 단말은 기지국에게 변형된 RRC 연결 재수립 완료 메시지 (단계 1470)를 전송한다.
도 15에 실시 예에 따른 단말의 동작을 도시하였다.
도 15를 참조하면 1505 단계에서 단말은 기지국으로부터 RRC 연결 해제를 지시하는 제어 메시지를 수신한다.
1510 단계에서 단말은 RRC 연결을 해제하고 1515 단계에서 상기 제어 메시지에 컨텍스트 저장과 관련된 제어 정보가 포함되어 있는지 검사한다. 포함되어 있다면 1520 단계로 진행하고 포함되어 있지 않다면 RRC 연결 설정이 필요해질 때까지 대기한다.
1520 단계에서 단말은 현재 단말 컨텍스트 중 소정의 부분을 메모리에 기록하고 나머지는 폐기한다.
1525 단계에서 유효 셀 리스트를 메모리에 기록한다. 유효 셀 리스트는 RRC 연결 해제 메시지가 수신된 셀을 포함한 셀들의 집합이며, RRC 연결 해제 메시지에서 명시적으로 시그날링될 수도 있고, 단말이 암묵적으로 판단할 수도 있다.
1530 단계에서 단말은 유효 기간 타이머를 개시하고 RRC 연결 설정이 필요해질 때까지 대기한다. 1520 단계, 1525 단계, 1530 단계 사이에 특별한 시간적 선후 관계는 존재하지 않는다. 즉, 상기 단계들이 다른 순서로 진행될 수도 있고 동시에 진행될 수도 있다.
1535 단계에서 RRC 연결 설정 필요성이 발생하면, 즉 상위 계층이 RRC 계층에게 RRC 연결 설정을 요청하면, 단말은 1540 단계로 진행해서 현재 셀에서 RRC 연결 설정이 가능한지 검사한다. 좀 더 구체적으로 단말은 액세스 클래스 금지 여부 (Access Class Barring) 등을 확인해서, 현재 셀에서 액세스가 금지되어 있지 않은 경우에만 해당 셀에서 RRC 연결 설정을 개시할 수 있는 것으로 판단하고 1550 단계로 진행한다. 현재 셀에서 액세스가 금지되어 있다면, 단말은 1545 단계로 진행해서 소정의 기간만큼 대기한 후 1540 단계로 회귀한다. 액세스 클래스 금지 여부를 확인하는 방법은 36.331에 자세히 기재되어 있다.
1550 단계에서 단말은 현재 서빙 셀이 유효 셀 리스트에 포함된 셀이며, 유효 기간 타이머가 만료되지 않았는지 검사한다. 만약 두 조건 모두 만족된다면 단말은 1560 단계로 진행해서 저장된 UE 컨텍스트를 이용한 RRC 연결 설정 과정을 수행하고, 상기 두 조건 중 하나라도 만족하지 않는다면 단말은 1555 단계로 진행해서 RRC 연결 설정 절차를 수행한다. 저장된 UE 컨텍스트를 이용한 RRC 연결 설정 과정이란 1355, 1360, 1365, 1370 단계에서 기술된 과정, 혹은 1455, 1460, 1465, 1470 단계에서 기술된 과정을 의미한다.
<4 실시 예>
스몰 셀 환경에서는 단말이 빈번하게 핸드 오버 할 가능성이 높아진다. 단말은 핸드 오버를 할 때마다 ROHC(Robust Header Compression) 컨텍스트를 초기화하고 새로운 셀에서 초기화된 ROHC 컨텍스트를 재수립하기 위해서 기지국과 풀 헤더 패킷 혹은 IR (Initialization and Refresh) 패킷을 교환한다. 헤더가 압축된 패킷에 비해서 크기가 큰 IR 패킷을 전송하는 것은 전송 자원의 낭비, 단말 전송 출력 소모 등 여러 가지 비효율을 초래한다. 특히 핸드 오버 한 직후 채널 상황이 양호하지 않은 상태에서는 IR 전송이 실패할 가능성이 있고, 이 경우 데이터 송수신이 지체되는 문제가 발생할 수도 있다.
본 발명의 4 실시 예에서는 핸드 오버 시 소정의 베어러에 대해서는 ROHC 컨텍스트를 재사용함으로써 상기 문제점을 해결하는 방법 및 장치를 제시한다.
도 16에 본 발명의 전체 동작을 도시하였다.
도 16을 참조하면 단말(1605)은 기지국 1(1610)과 RRC 연결을 설정한다 (단계 1625). 단말(1605)은 기지국이 요청하면 자신의 성능을 보고하며, 상기 성능 보고를 통해서 단말(1605)이 ‘ROHC 컨텍스트 유지’기능을 지원하는지 보고한다 (단계 1627).
이 후 단말(1605)과 기지국 1은 통상적인 데이터 송수신을 수행한다. 기지국 1(1610)은 헤더 압축이 필요하다고 판단되는 베어러에 대해서 ROHC 기능을 설정할 수도 있다. ROHC 기능이 설정된 베어러의 PDCP 계층 장치는 ROHC를 사용해서 송수신되는 IP 패킷의 헤더를 압축하거나 복원한다. 또한 기지국 1(1610)은 단말(1605)의 이동성을 보장하기 위해서 단말(1605)에게 적절한 측정을 설정하며, 단말(1605)은 설정된 측정에 따라서 소정의 조건이 만족되면 기지국에게 측정 결과를 보고한다 (단계 1630). 예를 들어, 주변 셀의 채널 상태가 서빙 셀의 채널 상태보다 소정의 기준 이상 양호한 상태가 일정 기간 이상 지속되면 단말은 기지국에게 측정 결과를 보고할 수 있고, 기지국 1(1610)은 상기 측정 결과 보고를 바탕으로 단말(1605)을 현재 서빙 셀이 아닌 다른 셀로 핸드 오버 시킬 것을 결정할 수 있다. 기지국 1(1610)은 핸드 오버할 셀을 제어하는 기지국 2(1625)로 핸드 오버 요청 메시지를 전송한다. 상기 핸드 오버 요청 메시지는 단계 1035 메시지와 동일한 메시지이며, ROHC context transfer를 해도 될지 문의하는 정보(ROHC context transfer 요청 정보)가 포함된다. 기지국 2(1615)는 핸드 오버를 수용할지 판단하고, 수용하기로 결정했다면 기지국 1(1610)으로 핸드 오버 요청 응답 메시지를 전송한다(단계 1640). 핸드 오버 요청 응답 메시지(단계 1640)은 도 10의 1040 메시지와 동일한 메시지이며, 어떤 베어러에 대해서 ROHC context transfer를 적용할지 지시하는 ROHC context transfer 확인 정보를 포함한다. 무선 베어러는 RLC 장치의 성격에 따라서 UM(Unacknowledged Mode) 베어러와 AM(Acknowledged Mode) 베어러 등으로 구별된다. UM 베어러는 ARQ(Automatic Retransmission Request) 기능을 제공하지 않는 RLC 장치로 구성되는 베어러이고 VoIP 등과 같이 지연에 민감한 서비스에 대해서 구성된다. AM 베어러는 ARQ 기능을 제공하는 RLC 장치로 구성되는 베어러이고 파일 다운 로드나 웹 서비스와 같이 신뢰성이 요구되는 서비스에 대해서 구성된다. AM 베어러의 경우, 핸드 오버 시 ROHC 컨텍스트를 유지하면, RLC 계층의 재전송으로 인해서 송수신 단의 ROHC 컨텍스트가 불일치하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 상기 ROHC 컨텍스트 유지 동작은 UM 베어러로 한정하는 것이 바람직하다. 상기 ROHC context transfer 확인 정보에는 ROHC가 설정되어 있는 UM 베어러 중 어떤 베어러의 ROHC 컨텍스트를 유지할지에 대한 정보가 포함된다.
기지국 1(1610)은 단말에게 핸드 오버 명령 메시지를 전송하며(단계 1645), 상기 메시지에는 ROHC context 유지 정보가 수납된다. ROHC context 유지 정보는 소정의 베어러에 대해서는 핸드 오버 시 ROHC context를 리셋하지 말고 유지할 것을 지시하는 정보이다. 상기 소정의 베어러는 예를 들어 ROHC가 설정된 베어러 중 UM 베어러 중 명시적으로 지시된 베어러를 의미할 수 있다. 핸드 오버 명령 메시지를 수신한 단말은 현재 서빙 셀에서의 데이터 송수신을 중지하고 타겟 셀로의 핸드 오버 절차를 개시한다 (단계 1650). 상기와 같이 데이터 송수신을 중지함으로써, ROHC 컨텍스트가 갱신되는 것을 방지할 수 있다. 1655 단계에서 단말은 ROHC 컨텍스트를 선택적으로 리셋한다. 단말(1605)은 ROHC 가 설정된 베어러 중 AM 베어러의 컨텍스트를 리셋한다. 단말(1605)은 ROHC 가 설정된 베어러 중 소정의 UM 베어러의 컨텍스트는 리셋하지 않고 유지한다. 상기 소정의 UM 베어러란 ROHC 컨텍스트 유지 정보에서 명시적으로 지시된 베어러일 수 있다.
단말(1610)은 타겟 셀의 하향 링크동기를 획득하면 타겟 셀의 랜덤 액세스 채널을 이용해서 랜덤 액세스 과정을 수행하고 핸드 오버 완료 메시지를 기지국 2(1615)로 전송한다(단계 1660). 핸드 오버 완료 메시지 송수신이 완료되면 단말과 기지국 2(1615)는 ROHC 기능이 설정된 베어러 중 소정의 UM 베어러에 대해서는 리셋되지 않고 유지된 ROHC 컨텍스트를 이용해서 헤더가 압축된 데이터 송수신을 수행하고, 나머지 베어러에 대해서는 ROHC 컨텍스트를 수립하기 위해서 IR 패킷의 송수신을 수행한다 (1665).
ROHC와 관련된 자세한 사항은 RFC 3095에 기술되어 있다.
도 16에서 기지국 1과 기지국 2는 동일한 기지국일 수 있으며, 이 경우 단계1635, 단계 1640, 단계 1647 메시지 교환은 생략될 수 있다.
ROHC context 유지 기능은 핸드 오버 명령 메시지에서 delta-configuration이 사용된 경우에만 적용되며 full configuration을 사용하는 경우에는 적용되지 않는다. 보다 구체적으로 말해서 핸드 오버 명령 메시지 (RRCConnectionReconfiguration 메시지)의 fullConfig이라는 정보가 true로 설정된 경우에는 ROHC context transfer를 혹은 ROHC 유지 기능을 적용하지 않는다. 따라서 단말(1605)은 full-configuration이 적용된 핸드 오버 명령 메시지를 수신한 경우에는 ROHC가 설정된 모든 베어러의 ROHC 컨텍스트를 리셋하고, full-configuration이 적용되지 않은 핸드 오버 명령 메시지를 수신한 경우에는 ROHC가 설정된 베어러 중 소정의 UM 베어러의 ROHC 컨텍스트는 유지하고 나머지 베어러의 ROHC 컨텍스트는 리셋한다. full-configuration이 적용된다는 것은 단말이 소스 셀에서 사용하던 설정을 모두 해제하고 핸드 오버 명령 메시지에서 지시된 설정을 적용한다는 것을 의미하며, delta-configuration을 사용한다는 것은 혹은 full-configuration을 적용하지 않는다는 것은 (즉 핸드 오버 명령 메시지의 fullConfig가 false로 설정된 경우에는) 소스 셀에서 사용하던 설정을 기본으로 해서 핸드 오버 명령 메시지에서 지시된 설정을 추가한다는 것을 의미한다. fullConfig는 source 기지국과 target 기지국의 release가 다른 경우에 사용된다. 따라서 fullConfig가 사용된 핸드 오버에서는 ROHC context transfer를 적용하지 않는 것이 효율적이다.
핸드 오버가 실패할 경우, 단말은 셀 선택 과정을 수행하고 선택된 셀에서 RRC 연결 재수립 과정을 수행한다. 이 때 단말은 핸드 오버 과정에서 ROHC 컨텍스트 유지가 지시되어 있는 베어러 들의 ROHC 컨텍스트를 유지하면서 재수립 과정을 수행할 경우 단말과 기지국 사이에 ROHC 컨텍스트의 불일치로 인한 통신 오류가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 단말은 핸드 오버 실패가 발생하면 핸드 오버 과정에서 리셋하지 않고 유지했던 ROHC 컨텍스트를 리셋한다.
도 17에 단말 동작을 도시하였다.
도 17을 참조하면 1705 단계에서 단말은 핸드 오버 명령 메시지를 수신한다. 핸드 오버 명령 메시지는 MobilityControlInfo라는 제어 정보가 포함된 RRCConnectionReconfiguration메시지를 의미한다. MobilityControlInfo와 RRCConnectionReconfiguration에 대해서는 36.331에 자세히 기술되어 있다.
1710 단계에서 단말은 full configuration 적용이 지시되었는지 검사한다. 만약 지시되었다면 1720 단계로 진행하고 지시되지 않았다면 1715 단계로 진행한다.
1715 단계에서 단말은 핸드 오버 명령 메시지에 ROHC context 유지 정보가 포함되어 있는지 검사한다. 포함되어 있다면 1725 단계로, 포함되어 있지 않다면 1720 단계로 진행한다.
1720 단계로 진행하였다는 것은 핸드 오버 명령 메시지에서 full configuration 적용이 지시되었거나, 핸드 오버 명령 메시지에 ROHC context 유지 정보가 포함되지 않았다는 것을 의미하며, 단말은 ROHC가 설정된 모든 베어러의 ROHC 컨텍스트를 리셋한다. 핸드 오버가 지시되면 PDCP가 재수립(re-establish)되며, 단말은 ROHC가 설정된 베어러의 PDCP를 재수립하면서 ROHC 컨텍스트를 리셋한다.
1725 단계로 진행하였다는 것은 핸드 오버 명령 메시지에서 full configuration 적용이 지시되지 않았으며 핸드 오버 명령 메시지에 ROHC context 유지 정보가 포함되어 있다는 것을 의미한다. 단말은 ROHC가 설정된 베어러들 중 소정의 UM 베어러의 ROHC context는 리셋하지 않고 유지한다. 상기 소정의 UM 베어러란 ROHC context 유지 정보에서 ROHC 컨텍스트의 유지가 명시적으로 지시된 UM 베어러를 의미할 수 있다. 단말은 상기 소정의 UM 베어러의 PDCP를 재수립하면서 ROHC 컨텍스트를 리셋하지 않고 유지한다.
1730 단계에서 단말은 ROHC가 설정된 베어러 중 상기 소정의 UM 베어러를 제외한 나머지 베어러 들, 예를 들어 AM 베어러의 ROHC context를 리셋한다. 즉 상기 나머지 베어러의 PDCP를 재수립하면서 ROHC 컨텍스트를 리셋한다.
단말은 핸드 오버를 개시하면서 T304라는 소정의 타이머를 구동한다. 그리고 타겟 셀로의 핸드 오버를 수행하기 위한 제반 절차를 실행한다. 예컨대 타겟 셀과의 하향 링크 동기를 수립하고, 타겟 셀에서 랜덤 액세스 과정을 개시한다. 단말은 상기 T304 타이머가 만료될 때까지 상기 타겟 셀에서의 랜덤 액세스 과정이 성공적으로 완료되지 않으면 핸드 오버가 실패한 것으로 판단하고 1740 단계로 진행한다. 상기 T304 타이머가 만료되기 전에 랜덤 액세스가 성공적으로 완료되면 핸드 오버가 성공한 것으로 판단하고 1755 단계로 진행해서 과정을 종료한다. 1740 단계에서 단말은 RRC 연결 재수립 절차를 개시한다. 즉, 액세스 가능한 셀을 검색해서 선택하고, 상기 셀의 랜덤 액세스 채널을 통해 RRC 연결 재수립 요청 메시지를 전송하고 기지국이 전송한 RRC 연결 재수립 메시지를 수신하는 등의 동작을 수행한다. 상기 RRC 연결 재수립 메시지를 수신하면 단말은 SRB를 설정한다. 그리고 나머지 무선 베어러의 동작을 재개하기 위해서 RRC 연결 재설정 메시지가 수신될 때까지 대기한다. 단말은 1745 단계에서 RRC 연결 재설정 메시지를 수신하면, 1725 단계의 동작으로 인해 아직 리셋되지 않았던 ROHC 컨텍스트를 리셋한다. 혹은 ROHC 컨텍스트를 선택적으로 리셋하는 대신, 모든 베어러의 ROHC 컨텍스트를 리셋할 수도 있다. 이경우 이미 리셋되어 있는 ROHC 컨텍스트를 다시 리셋할 수도 있지만 단말이 어떤 베어러를 선택적으로 리셋할지 판단하는 과정에서 발생하는 복잡도를 피할 수 있다.
도 18는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 단말은 송수신부(1805), 제어부(1810), 다중화 및 역다중화부(1815), 제어 메시지 처리부(1830), 각 종 상위 계층 처리부(1820, 1825) 를 포함한다.
상기 송수신부(1805)는 서빙 셀의 하향 링크 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신하고 상향 링크 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송한다. 다수의 서빙 셀이 설정된 경우, 송수신부(1805)는 상기 다수의 서빙 셀을 통한 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.
다중화 및 역다중화부(1815)는 상위 계층 처리부(1820, 1825)나 제어 메시지 처리부(1830)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(1805)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(1820, 1825)나 제어 메시지 처리부(1830)로 전달하는 역할을 한다.
제어 메시지 처리부(1830)는 RRC 계층 장치이며 기지국으로부터 수신된 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취한다. 예를 들어 RRC 제어 메시지를 수신해서 스몰 셀 인지 신호 관련 정보 등을 제어부로 전달한다.
상위 계층 처리부(1820, 1825)는 서비스 별로 구성될 수 있다. FTP(File Transfer Protocol)나 VoIP(Voice over Internet Protocol) 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 및 역다중화부(1815)로 전달하거나 상기 다중화 및 역다중화부(1815)로부터 전달된 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다.
제어부(1810)는 송수신부(1805)를 통해 수신된 스케줄링 명령, 예를 들어 역방향 그랜트들을 확인하여 적절한 시점에 적절한 전송 자원으로 역방향 전송이 수행되도록 송수신부(1805)와 다중화 및 역다중화부(1815)를 제어한다. 제어부는 또한 SCell 설정을 위한 제반 절차, RRC 연결 설정과 관련된 제반 절차, 핸드 오버와 관련된 제반 절차 등을 총괄한다. 보다 구체적으로 도 6, 도 7, 도 11, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15, 도 16, 도17 등에 도시되어 있는 단말 동작 관련 필요한 제어 동작을 수행한다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도로서, 송수신부 (1905), 제어부(1910), 다중화 및 역다중화부 (1920), 제어 메시지 처리부 (1935), 각 종 상위 계층 처리부 (1925, 1930), 스케줄러(1915)를 포함한다.
송수신부(1905)는 순방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송하고 역방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신한다. 다수의 캐리어가 설정된 경우, 송수신부(1905)는 상기 다수의 캐리어로 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.
다중화 및 역다중화부(1920)는 상위 계층 처리부(1925, 1930)나 제어 메시지 처리부(1935)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(1905)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(1925, 1930)나 제어 메시지 처리부(1935), 혹은 제어부 (1910)로 전달하는 역할을 한다. 제어 메시지 처리부(1935)는 단말이 전송한 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취하거나, 단말에게 전달할 제어 메시지를 생성해서 하위 계층으로 전달한다.
상위 계층 처리부(1925, 1930)는 베어러 별로 구성될 수 있으며 S-GW 혹은 또 다른 기지국에서 전달된 데이터를 RLC PDU로 구성해서 다중화 및 역다중화부(1920)로 전달하거나 다중화 및 역다중화부(1920)로부터 전달된 RLC PDU를 PDCP SDU로 구성해서 S-GW 혹은 다른 기지국으로 전달한다.
스케줄러는 단말의 버퍼 상태, 채널 상태 등을 고려해서 단말에게 적절한 시점에 전송 자원을 할당하고, 송수신부에게 단말이 전송한 신호를 처리하거나 단말에게 신호를 전송하도록 처리한다.
제어부는 또한 SCell 설정을 위한 제반 절차, RRC 연결 설정과 관련된 제반 절차, 핸드 오버와 관련된 제반 절차 등을 총괄한다. 보다 구체적으로 도 6, 도 7, 도 11, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15, 도 16, 도17 등에 도시되어 있는 단말 동작 관련 기지국이 수행해야 할 동작 및 상기 도에 도시되어 있는 기지국 동작에 필요한 제어 동작을 수행한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (16)

  1. 무선통신 시스템의 기지국에서 데이터 송수신 방법에 있어서,
    단말로부터 성능 보고를 수신 하는 단계;
    서빙셀 추가 필요 여부를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과 서빙셀 추가가 필요한 경우 상기 수신한 성능 보고를 기반으로 1개 이상의 타 기지국에 셀 식별 신호 수신 요청을 전송하는 단계; 및
    상기 단말에게 셀 식별 신호 전송 요청을 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 셀 식별 신호 수신 요청을 전송하는 단계는
    상기 수신한 성능 보고를 기반으로 상기 단말의 주변에 배치된 타 기지국에 셀 식별 신호 요청을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 셀 식별 신호 전송 요청을 전송하는 단계는 상기 수신한 성능 보고를 기반으로 상기 셀 식별 전송 요청을 전송할 주파수 정보, 전송 출력 정보 및 전송 시구간 정보 중 하나 이상을 포함하는 정보를 상기 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 1개 이상의 타 기지국으로부터 상기 셀 식별 신호 수신 확인 메시지를 수신하는 단계;
    상기 살 식별 신호 수신 확인 메시지를 기반으로 추가될 서빙 셀을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 서빙 셀을 기반으로 서빙 셀 추가 동작을 하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 추가될 서빙 셀을 결정하는 단계는
    상기 셀 식별 신호 수신 확인 메시지에 포함된 수신된 스몰 셀 식별 신호의 수신 강도 정보, 프리앰블 인덱스 및 수신된 시점 정보 중 하나 이상을 기반으로 추가될 서빙 셀을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 무선통신 시스템의 단말에서 데이터 송수신 방법에 있어서,
    기지국으로 상기 단말의 성능 보고를 전송하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 단말의 성능 보고를 기반으로 결정된 셀 식별 신호 전송 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 셀 식별 신호 전송 요청을 기반으로 타 기지국에 셀 식별 신호를 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 셀 식별 신호 전송 요청을 수신하는 단계는
    상기 수신한 성능 보고를 기반으로 상기 셀 식별 전송 요청을 전송할 주파수 정보, 전송 출력 정보 및 전송 시구간 정보 중 하나 이상을 포함하는 정보를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 셀 식별 신호를 전송하는 단계는
    상기 셀 식별 전송 요청을 전송할 주파수 정보, 상기 전송 출력 정보 및 상기 전송 시구간 정보를 기반으로 상기 셀 식별 신호를 상기 타 기지국 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 무선통신 시스템에서 데이터 송수신하는 기지국에 있어서,
    단말로부터 성능 보고를 수신하는 송수신부 및
    서빙셀 추가 필요 여부를 판단하는 제어부를 포함하고,
    상기 송수신부는 상기 판단 결과 서빙셀 추가가 필요한 경우 상기 수신한 성능 보고를 기반으로 1개 이상의 타 기지국에 셀 식별 신호 수신 요청을 전송하고, 상기 단말에게 셀 식별 신호 전송 요청을 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 송수신부는 상기 수신한 성능 보고를 기반으로 상기 단말의 주변에 배치된 타 기지국에 셀 식별 신호 요청을 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 송수신부는 상기 수신한 성능 보고를 기반으로 상기 셀 식별 전송 요청을 전송할 주파수 정보, 전송 출력 정보 및 전송 시구간 정보 중 하나 이상을 포함하는 정보를 상기 단말에 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 송수신부는 상기 1개 이상의 타 기지국으로부터 상기 셀 식별 신호 수신 확인 메시지를 수신하고,
    상기 제어부는 상기 살 식별 신호 수신 확인 메시지를 기반으로 추가될 서빙 셀을 결정하고, 상기 결정된 서빙 셀을 기반으로 서빙 셀 추가 동작을 하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 셀 식별 신호 수신 확인 메시지에 포함된 수신된 스몰 셀 식별 신호의 수신 강도 정보, 프리앰블 인덱스 및 수신된 시점 정보 중 하나 이상을 기반으로 추가될 서빙 셀을 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  14. 무선통신 시스템에서 데이터를 송수신 하는 단말에 있어서,
    기지국으로 상기 단말의 성능 보고를 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 단말의 성능 보고를 기반으로 결정된 셀 식별 신호 전송 요청을 수신하는 송수신부; 및
    상기 셀 식별 신호 전송 요청을 기반으로 타 기지국에 셀 식별 신호를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하는 단말.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 송수신부는 상기 수신한 성능 보고를 기반으로 상기 셀 식별 전송 요청을 전송할 주파수 정보, 전송 출력 정보 및 전송 시구간 정보 중 하나 이상을 포함하는 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 송수신부는 상기 셀 식별 전송 요청을 전송할 주파수 정보, 상기 전송 출력 정보 및 상기 전송 시구간 정보를 기반으로 상기 셀 식별 신호를 상기 타 기지국 전송하는 것을 특징으로 단말.
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