WO2014098393A1 - 이종 네트워크 무선 통신 시스템에서 베어러 확장 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

이종 네트워크 무선 통신 시스템에서 베어러 확장 제어 방법 및 그 장치 Download PDF

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WO2014098393A1
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eps bearer
base station
terminal
bearer
macro
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허강석
권기범
안재현
정명철
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Pantech Co Ltd
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    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/32—Hierarchical cell structures

Definitions

  • the present invention relates to wireless communications, and more particularly, to a method and apparatus for controlling bearer expansion in a heterogeneous network wireless communication system.
  • a multiple component carrier system refers to a wireless communication system capable of supporting carrier aggregation.
  • Carrier aggregation is a technique for efficiently using fragmented small bands.
  • a base station uses a logically large band by grouping a plurality of physically continuous or non-continuous bands in the frequency domain. It is intended to produce the same effect.
  • the multi-component carrier system supports a plurality of component carriers (CCs) distinguished in the frequency domain.
  • the component carrier includes an uplink component carrier used for uplink and a downlink component carrier used in downlink.
  • One serving cell may be configured by combining the downlink component carrier and the uplink component carrier. Alternatively, one serving cell may be configured only with a downlink component carrier.
  • HetNet heterogeneous network
  • a macro cell In a heterogeneous network environment, a macro cell is a large coverage cell, and a small cell such as a femto cell and a pico cell is a small coverage cell. Coverage overlap occurs between multiple macro cells and small cells in a heterogeneous network environment.
  • a terminal connected to a network may communicate with any cell according to a channel environment or a mobile state, and may perform cell change.
  • a handover may be performed to solve a problem of call disconnection that occurs when moving to an adjacent cell.
  • Handover refers to a new call channel of an adjacent communication service area when the terminal moves out of the current communication service area (source cell) and moves to an adjacent communication service area (target cell). It is a function that automatically tunes to a traffic channel to maintain a call state continuously. That is, a terminal communicating with a specific base station is linked to another neighboring base station (target base station) when the signal strength of the specific base station (hereinafter referred to as a source base station) is weakened. .
  • the terminal may be disconnected from the macro cell and connected to another macro cell or pico cell due to a deterioration of the channel state while being connected to the macro cell.
  • the terminal may be disconnected from the macro cell and connected to another macro cell or pico cell.
  • the terminal may perform wireless communication through any one of base stations constituting at least one serving cell.
  • a terminal that is connected to one base station constituting a macro cell may be serviced by the other base station without a handover procedure even when the signal quality of the other base station constituting the small cell is excellent and the radio resource utilization is low. Is not provided.
  • the UE is connected to the base station constituting the small cell through a handover procedure, there is a problem that the handover occurs frequently as the UE moves because the coverage of the small cell is relatively small. This is also the case when the terminal supports the multi-component carrier. Accordingly, there is a need for a method for distributing an excessive load or a load requiring a specific QoS to a small cell without a handover procedure in a heterogeneous network environment and efficiently transmitting data.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for setting and operating a bearer extension in a wireless communication system.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a cell planning technique for efficient transmission of data to a terminal without generating unnecessary load on a cell in a heterogeneous network environment.
  • Another technical problem of the present invention is to efficiently transmit data to a terminal through an extension of a radio bearer (RB).
  • RB radio bearer
  • Another technical problem of the present invention is to provide specific data through a small cell to the terminal connected to the macro cell.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a service through a small cell suitable for service operation of a specific Quality of Service (QoS).
  • QoS Quality of Service
  • Another technical problem of the present invention is to prevent frequent handover of a terminal and provide data seamlessly.
  • a method for supporting bearer extension by a terminal in a heterogeneous network system reserves a parameter for configuring a radio bearer (RB) mapped to an extended EPS system bearer between the terminal and a small eNB, and uplink transmission using the extended EPS bearer.
  • RB radio bearer
  • the first RRC includes a parameter for configuring a radio bearer (RB) mapped to an extended EPS bearer between the terminal and the small base station and UL Tx reservation information indicating that the uplink transmission using the extended EPS bearer is reserved.
  • a terminal receiver configured to receive a connection reconfiguration message from the macro base station, a terminal processor configuring the radio bearer based on the parameter, and a first RRC connection reconfiguration complete message indicating that configuration of the radio bearer is completed to the macro base station; It includes a terminal transmission unit.
  • the terminal receiver may receive a second RRC connection reconfiguration message from the macro base station including UL Tx start information (ULTxStartInfo) indicating to start the uplink transmission using the extended EPS bearer.
  • ULTxStartInfo UL Tx start information
  • a method for supporting bearer extension by a macro base station in a heterogeneous network system reserves a parameter for configuring a radio bearer (RB) mapped to an extended EPS (Evoled Packet System) bearer between a terminal and a small eNB, and uplink transmission using the extended EPS bearer.
  • RB radio bearer
  • EPS Extended Packet System
  • a macro base station supporting bearer expansion in a heterogeneous network system.
  • the macro base station includes a parameter for configuring a radio bearer (RB) mapped to an extended EPS bearer between a terminal and a small base station, and UL Tx reservation information indicating that the uplink transmission using the extended EPS bearer is reserved.
  • a base station transmitter for transmitting a connection reconfiguration message to the terminal, and a base station receiver for receiving a first RRC connection reconfiguration complete message from the terminal indicating that the configuration of the radio bearer is completed based on the parameter.
  • the base station transmitter may transmit a second RRC connection reconfiguration message including UL Tx start information (ULTxStartInfo) indicating to start the uplink transmission using the extended EPS bearer.
  • ULTxStartInfo UL Tx start information
  • an excessive load or a load requiring a specific QoS may be distributed to small cells without a handover procedure, and data may be efficiently transmitted or received.
  • FIG. 1 shows a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane.
  • FIG. 4 shows a structure of a bearer service in a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a concept of a heterogeneous network including a macro base station, a femto base station, and a pico base station according to the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a connection configuration between a macro base station and a small base station according to the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating signaling between a terminal, a macro base station, and a small base station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating signaling between a terminal, a macro base station, and a small base station according to another example of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating signaling between a terminal, a macro base station, and a small base station according to another example of the present invention.
  • FIG. 10 is an operation flowchart of a terminal according to an example of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating operations of a terminal according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is an operation flowchart of a macro base station according to an example of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating operations of a macro base station according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating operations of a small base station according to an example of the present invention.
  • 15 is a block diagram illustrating a terminal, a macro base station and a small base station according to the present invention.
  • the present specification describes a wireless communication network
  • the operation performed in the wireless communication network is performed in the process of controlling the network and transmitting data in the system (for example, the base station) that is in charge of the wireless communication network, or the corresponding wireless Work may be done at the terminal coupled to the network.
  • E-UMTS Evolved-Universal Mobile Telecommunications System
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Advanced
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various communication services such as voice, packet data, and the like.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier-FDMA
  • OFDM-FDMA OFDM-TDMA
  • various multiple access schemes such as OFDM-CDMA may be used.
  • the uplink transmission and the downlink transmission may use a time division duplex (TDD) scheme that is transmitted using different times, or may use a frequency division duplex (FDD) scheme that is transmitted using different frequencies.
  • TDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • the E-UTRAN includes a base station (BS) 20 that provides a control plane and a user plane to a user equipment (UE).
  • the terminal 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as mobile station (MS), advanced MS (AMS), user terminal (UT), subscriber station (SS), and wireless device (Wireless Device). .
  • the base station 20 generally refers to a station communicating with the terminal 10, and includes an evolved-NodeB (eNodeB), a Base Transceiver System (BTS), an Access Point, an femto-eNB, It may be called other terms such as a pico-eNB, a home eNB, and a relay.
  • the base station 20 may provide at least one cell to the terminal.
  • the cell may mean a geographic area where the base station 20 provides a communication service or may mean a specific frequency band.
  • the cell may mean a downlink frequency resource and an uplink frequency resource. Alternatively, the cell may mean a combination of a downlink frequency resource and an optional uplink frequency resource.
  • the base stations 20 may be connected to each other through an X2 interface.
  • the base station 20 is connected to a Serving Gateway (S-GW) through an MME (Mobility Management Entity) and an S1-U through an Evolved Packet Core (EPC) 30, more specifically, an S1-MME through an S1 interface.
  • S-GW Serving Gateway
  • MME Mobility Management Entity
  • EPC Evolved Packet Core
  • S1 interface exchanges OAM (Operation and Management) information for supporting the movement of the terminal 10 by exchanging signals with the MME.
  • OAM Operaation and Management
  • EPC 30 includes MME, S-GW and P-GW (Packet Data Network-Gateway).
  • the MME has access information of the terminal 10 or information on the capability of the terminal 10, and this information is mainly used for mobility management of the terminal 10.
  • the S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an endpoint
  • the P-GW is a gateway having a PDN (Packet Data Network) as an endpoint.
  • Integrating the E-UTRAN and the EPC 30 may be referred to as an EPS (Evoled Packet System), and the traffic flows from the radio link that the terminal 10 accesses the base station 20 to the PDN connecting to the service entity are all IP. It works based on (Internet Protocol).
  • EPS Evoled Packet System
  • the radio interface between the terminal and the base station is called a Uu interface.
  • Layers of the radio interface protocol between the terminal and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is widely known in communication systems.
  • OSI Open System Interconnection
  • L2 second layer
  • L3 third layer
  • the RRC Radio Resource Control
  • the RRC layer located in the third layer plays a role of controlling radio resources between the terminal and the network.
  • the RRC layer exchanges an RRC message between the terminal and the base station.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane.
  • 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane.
  • the user plane is a protocol stack for user data transmission
  • the control plane is a protocol stack for control signal transmission.
  • a physical layer (PHY) layer provides an information transfer service to a higher layer using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper layer Medium Access Control (MAC) layer through a transport channel.
  • MAC Medium Access Control
  • Transport channels are classified according to how and with what characteristics data is transmitted over the air interface. Data moves between the physical layers, that is, between the physical layers of the transmitter and the receiver.
  • the physical channel may be modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme and utilizes time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the physical downlink control channel informs the terminal of resource allocation of a paging channel (PCH) and downlink shared channel (DL-SCH) and hybrid automatic repeat request (HARQ) information related to the DL-SCH.
  • the PDCCH may carry an uplink scheduling grant informing the UE of resource allocation of uplink transmission.
  • the physical control format indicator channel (PCFICH) informs the UE of the number of OFDM symbols used for PDCCHs and is transmitted every subframe.
  • PHICH physical Hybrid ARQ Indicator Channel
  • PHICH physical Hybrid ARQ Indicator Channel
  • Physical uplink control channel (PUCCH) carries uplink control information such as HARQ ACK / NAK, scheduling request, and CQI for downlink transmission.
  • Physical uplink shared channel carries an uplink shared channel (UL-SCH).
  • the functions of the MAC layer include mapping between logical channels and transport channels and multiplexing / demultiplexing into transport blocks provided as physical channels on transport channels of MAC service data units (SDUs) belonging to the logical channels.
  • the MAC layer provides a service to a Radio Link Control (RLC) layer through a logical channel.
  • RLC Radio Link Control
  • the logical channel may be divided into a control channel for transmitting control region information and a traffic channel for delivering user region information.
  • RLC layer Functions of the RLC layer include concatenation, segmentation, and reassembly of RLC SDUs.
  • the RLC layer In order to guarantee the various quality of service (QoS) required by the radio bearer (RB), the RLC layer has a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM), and an acknowledged mode (Acknowledged Mode). Three modes of operation (AM).
  • AM RLC provides error correction through an automatic repeat request (ARQ).
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • Functions of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the user plane include delivery of user data, header compression, and ciphering.
  • the functionality of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the control plane includes the transfer of control plane data and encryption / integrity protection.
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-configuration, and release of RBs.
  • RB means a logical path provided by the first layer (PHY layer) and the second layer (MAC layer, RLC layer, PDCP layer) for data transmission between the terminal and the network.
  • the configuration of the RB means a process of defining characteristics of a radio protocol layer and a channel to provide a specific service, and setting each specific parameter and operation method.
  • the RB may be further classified into a signaling RB (SRB) and a data RB (DRB).
  • SRB is used as a path for transmitting RRC and NAS messages in the control plane
  • DRB is used as a path for transmitting user data in the user plane.
  • the non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • the UE If there is an RRC connection between the RRC layer of the UE and the RRC layer of the E-UTRAN, the UE is in an RRC connected state, otherwise it is in an RRC idle state. do.
  • the downlink transmission channel for transmitting data from the network to the UE includes a BCH (Broadcast Channel) for transmitting system information and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transport channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • RACH random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast traffic
  • the physical channel is composed of several symbols in the time domain and several sub-carriers in the frequency domain.
  • One sub-frame consists of a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • One subframe consists of a plurality of resource blocks, and one resource block consists of a plurality of symbols and a plurality of subcarriers.
  • each subframe may use specific subcarriers of specific symbols (eg, the first symbol) of the corresponding subframe for the physical downlink control channel (PDCCH).
  • the transmission time interval (TTI) which is a unit time for transmitting data, is 1 ms corresponding to one subframe.
  • a terminal In order for a terminal to transmit user data (eg, an IP packet) to an external internet network or to receive user data from an external internet network, the terminal exists between mobile communication network entities existing between the terminal and the external internet network. Resources must be allocated to different paths. Thus, a path in which resources are allocated between mobile communication network entities and data transmission and reception is possible is called a bearer.
  • a bearer a path in which resources are allocated between mobile communication network entities and data transmission and reception is possible.
  • FIG. 4 shows a structure of a bearer service in a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • the end-to-end service refers to a service that requires a path between the terminal and the P-GW (EPS Bearer) and a P-GW and an external bearer for the Internet network and data service.
  • the external path is a bearer between the P-GW and the Internet network.
  • the terminal In order for the terminal to transmit data to the external internet network, the terminal first transmits data to the base station eNB through the RB on the radio. The base station then transmits data to the S-GW through the S1 bearer. S-GW transmits data to P-GW through S5 / S8 bearer, and finally through external bearer to destinations in P-GW and external internet network.
  • the data can be delivered to the terminal through each bearer in the reverse direction as described above.
  • each bearer is defined for each interface to ensure independence between the interfaces.
  • the bearer at each interface will be described in more detail as follows.
  • the bearers provided by the wireless communication system are collectively called an Evolved Packet System (EPS) bearer.
  • An EPS bearer is a delivery path established between a UE and a P-GW for transmitting IP traffic with a specific QoS.
  • the P-GW may receive IP flows from the Internet or send IP flows to the Internet.
  • Each EPS bearer is set with QoS decision parameters that indicate the nature of the delivery path.
  • One or more EPS bearers may be configured per UE, and one EPS bearer uniquely represents a concatenation of one E-RAB and one S5 / S8 bearer.
  • the S5 / S8 bearer is a bearer of the S5 / S8 interface. Both S5 and S8 are bearers present at the interface between the S-GW and the P-GW.
  • the S5 interface exists when the S-GW and the P-GW belong to the same operator, and the S8 interface belongs to the provider (Visited PLMN) roamed by the S-GW, and the P-GW has subscribed to the original service (Home). PLMN).
  • the E-RAB uniquely represents the concatenation of the S1 bearer and the corresponding RB.
  • one-to-one mapping is established between the E-RAB and one EPS bearer. That is, one EPS bearer corresponds to one RB, S1 bearer, and S5 / S8 bearer, respectively.
  • the S1 bearer is a bearer at the interface between the base station and the S-GW.
  • RB means two types of data RB (Data Radio Bearer (DRB)) and signaling RB (Signaling Radio Bearer (SRB)).
  • DRB Data Radio Bearer
  • SRB Signaling Radio Bearer
  • the expression RB without distinction refers to data RB provided in the Uu interface to support a service of a user. to be. Therefore, an RB expressed without distinction is distinguished from a signaling radio bearer (SRB).
  • the RB is a path through which data of the user plane is transmitted
  • the SRB is a path through which data of the control plane, such as the RRC layer and NAS control messages, are delivered.
  • One-to-one mapping is established between RB, E-RAB and EPS bearer.
  • EPS bearer types include a default bearer and a dedicated bearer.
  • an IP address is assigned and a default EPS bearer is created while creating a PDN connection. That is, a default bearer is first created when a new PDN connection is created.
  • a service for example, the Internet, etc.
  • VoD for example, VoD, etc.
  • a dedicated bearer is created. In this case, the dedicated bearer may be set to a different QoS from the bearer that is already set.
  • QoS decision parameters applied to the dedicated bearer are provided by a Policy and Charging Rule Function (PCRF).
  • PCRF Policy and Charging Rule Function
  • the PCRF may receive subscription information of a user from a Subscriber Profile Repository (SPR) to determine QoS determination parameters.
  • SPR Subscriber Profile Repository
  • Up to 15 dedicated bearers may be created, for example, and four of the 15 are not used in the LTE system. Therefore, up to 11 dedicated bearers can be created.
  • the EPS bearer includes a QoS Class Identifier (QCI) and Allocation and Retention Priority (ARP) as basic QoS determination parameters.
  • EPS bearers are classified into GBR (Guaranteed Bit Rate) bearers and non-GBR bearers according to QCI resource types.
  • the default bearer is always a non-GBR type bearer, and the dedicated bearer may be set as a GBR type or non-GBR type bearer.
  • the GBR bearer has GBR and MBR (Maximum Bit Rate) as QoS decision parameters in addition to QCI and ARP.
  • small cells such as pico cells, femto cells, and wireless relays may be used to operate data services for indoor and outdoor small areas.
  • pico cells can generally be used in communication shadow areas that are not covered by macro cells alone, or in areas with high data service demands, so-called hot spots or hot zones.
  • a femto eNB is generally used in an indoor office or home.
  • the wireless relay can supplement the coverage of the macro cell.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a concept of a heterogeneous network including a macro base station, a femto base station, and a pico base station according to the present invention.
  • FIG. 5 illustrates a heterogeneous network including a macro base station, a femto base station, and a pico base station for convenience of description
  • the heterogeneous network may include a micro, relay, or other type of base station.
  • the base station may include the aforementioned macro base station, femto base station, pico base station, micro base station, relay, and other types of base stations.
  • a macro base station 510, a femto base station 520, and a pico base station 530 are operated together in a heterogeneous network.
  • the macro base station 510, the femto base station 520, and the pico base station 530 each provide their cell coverage of the macro cell, femto cell, and pico cell to the terminal.
  • the femto base station 520 is a low power wireless access point, and is a micro mobile base station for indoor use such as a home or an office.
  • the femto base station 520 may access a mobile communication core network using a DSL or cable broadband of a home or office.
  • the femto base station 520 may be supported with a self-organization function. Self-organization functions are classified into a self-configuration function, a self-optimization function, and a self-monitoring function.
  • the femtocell may distinguish registered users from unregistered users and allow access only to registered users.
  • Cells that allow access only to registered users are called Closed Subscriber Groups (hereinafter referred to as "CSGs"), and those that allow access to general users are also called Open Subscriber Groups (“OSGs"). It is called. It is also possible to mix these two methods.
  • a base station providing a femtocell service is called a home node b (HNB) or home enode b (henb) in 3GPP.
  • the femto base station 520 basically aims to provide specialized services only to members belonging to the CSG. In terms of providing a service, when the femto base station 520 provides a service only to the CSG group, the cell provided by the femto base station 520 is referred to as a CSG cell.
  • Each CSG has its own unique identifier, which is called a CSG identity (CSG identity).
  • the UE may have a list of CSGs belonging to its members, which is also called a white list. You can check which CSG your CSG cell supports by reading the CSG ID included in the system information.
  • the terminal reading the CSG ID is regarded as a cell that can access the cell only when the UE is a member of the CSG cell, that is, when the CSG corresponding to the CSG ID is included in its CSG whitelist.
  • picocells for coverage holes hereinafter referred to as coverage hole picocells
  • coverage hole picocells pictureocells for hot spots
  • hotspot picocells There is).
  • the coverage hole picocell is used for the UE to transmit and receive data through the pico cell in place of the macro cell when the UE cannot transmit or receive data through the macro cell.
  • the hot spot picocell is capable of transmitting and receiving data through the macro cell, but is used for the terminal to transmit and receive data through the pico cell instead of the macro cell in order to reduce the load of the macro cell.
  • Hot spots can also refer to areas with a high concentration of floating or permanent population, or areas with very high demand traffic. In general, hot spot regions can occur regardless of the electro-magnetic field of the macro, where the pico cell is divided into two types: intra-frequency picocells and inter-frequency picocells. It can be divided into forms.
  • An intra-frequency pico cell refers to a picocell using the same frequency band as the macro cell. By reusing the same frequency resources in spatially separated areas, it is possible to secure the same radio resources as the macro cells within pico cell coverage.
  • the pico cell for most coverage holes corresponds to an intra-frequency pico cell.
  • Inter-frequency picocells are picocells that use a different frequency band than macro cells.
  • performance degradation may occur due to an interference problem between the pico cell and the macro cell. It can be used when there is a hot spot at a position close to the center of the macro cell.
  • a small cell serves a smaller area than a macro cell, it is advantageous to a macro cell in terms of throughput that can be provided for a single terminal.
  • the terminal connected to the macro cell is located in the service area of the small cell, the terminal cannot receive the service from the small cell without performing the handover.
  • the handover may occur frequently because the small cell coverage is small, which is not preferable in terms of network efficiency.
  • embodiments of the present invention will be described in detail, and embodiments of the present invention can be applied to a heterogeneous network system including a macro cell and a small cell.
  • One embodiment includes a method for supporting data service or load distribution through a small cell while maintaining an EPS bearer including a wireless connection between a terminal and a macro cell in a heterogeneous network system.
  • the above method may be applied when the terminal connected to the macro cell is located in an area over-laid with the service area of the macro cell and the service area of the small cell.
  • This method is referred to as a procedure for configuring multiple wireless connections.
  • the method may be called an extended bearer establishment procedure or a bearer extension procedure.
  • the control plane (RRC layer, NAS) for the terminal is provided by the EPS bearer of the macro cell, and the user plane is provided by the EPS bearer of the small cell.
  • the terminal may receive a downlink signal from the small cell or transmit an uplink signal to the small cell without handover in the state of accessing the macro cell.
  • the downlink signal includes data of the user plane transmitted through the downlink
  • the uplink signal includes data of the user plane transmitted through the uplink. Data in the control plane is transmitted and received through the macro cell.
  • the extended bearer establishment procedure or bearer extension procedure is a macro base station used to negotiate expansion bearer setup between the macro base station and the small base station, and to create an RB and suspend uplink transmission between the small base station and the terminal. And performing first RRC signaling between the terminal and the second RRC signaling between the macro base station and the terminal used to allow uplink transmission to the small base station when the bearer expansion is completed. have.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a connection configuration between a macro base station and a small base station according to the present invention.
  • data is transmitted from the packet data network 600 to the P-GW 605, and the data is transmitted to the macro base station 620 via the S-GW 610.
  • QoS for the data may be set at a particular level.
  • the macro base station 620 and the terminal 640 are configured with an EPS bearer of the macro cell.
  • the macro base station 620 includes an RRC entity 621, a PDCP entity 622, an RLC entity 623, a MAC entity 624, and a PHY layer 625.
  • the structure and operation of each entity include the contents described with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the small base station 630 includes a PDCP entity 632, an RLC entity 633, a MAC entity 634, and a PHY layer 635.
  • the macro base station 620 receives the data at the PDCP entity 622, processes the data based on control of the RRC entity 621, and the like. 623, the MAC entity 624 and the PHY layer 625 to the terminal 640.
  • the terminal 640 there are entities forming the EPS bearer of the macro cell in the terminal 640.
  • the MAC entity and the PHY layer exist on the terminal 640 side.
  • the extended EPS bearer for the small base station 630 and the terminal 640 may be generated.
  • the creation of the extended EPS bearer is made by the above-described extended bearer setup procedure.
  • An operation mode of the small base station 630 and the terminal 640 after the extended EPS bearer is generated is called a bearer extended mode.
  • the S-GW 610 may forward the data to the PDCP entity 632 of the small base station 630 via the backhaul network.
  • the RLC entity 633 of the small base station 630 then transmits it to the terminal 640 via the MAC entity 634 and the PHY layer 635.
  • entities that form an extended EPS bearer are also created in the terminal 640.
  • the terminal 640 may receive the service through the EPS bearer of the small base station 630 that the service was provided through the EPS bearer of the macro base station 620.
  • the control plane (RRC layer, NAS) for the terminal is provided by the macro cell
  • the user plane is provided by the extended EPS bearer of the small cell.
  • the present embodiment includes an operation of maintaining the EPS bearer of the macro cell without deleting it. According to this, the following effects are obtained.
  • the user data exchanged between the terminal and the core network is transmitted to the base station or the core.
  • a large amount of user data must be exchanged through the interface between the macro cell and the small cell or buffered at the network side. This problem can be solved.
  • the radio configuration such as handover is frequently changed.
  • the EPS bearer of the macro cell may be released, and again when the UE returns to the macro cell within a short time, the EPS bearer of the macro cell may be generated again. .
  • this may cause signaling overhead between the terminal and the base station.
  • the terminal can easily reuse it at any time while maintaining the EPS bearer of the macro cell until the terminal is completely determined as a macro cell or a small cell, it is possible to stably provide a data transmission / reception service of the terminal. For example, if the extended EPS bearer is deleted because the terminal is out of the coverage of the small cell (or the use of the extended EPS bearer is stopped), it can be quickly reused without resetting the radio configuration corresponding to the EPS bearer of the macro cell. have.
  • the terminal does not need to perform a random access procedure accompanying the handover, and thus does not cause service interruption in the wireless section during random access.
  • FIG. 6 shows only data transmission in the downlink direction with an arrow, the technical content of FIG. 6 may be similarly applied to data transmission in the uplink direction.
  • the terminal may be located in an overlapped region of the macro cell operated by the macro base station and the small cell operated by the small base station.
  • the terminal measures the signal strength of the small cell and transmits a measurement report to the macro base station when the measured signal strength satisfies a specific criterion (S700). For example, for the measured signal strength to meet a certain criterion, the signal strength of the small cell must be greater than the signal strength of the macro cell, or the signal strength of the small cell must be greater than the threshold.
  • a specific criterion For example, for the measured signal strength to meet a certain criterion, the signal strength of the small cell must be greater than the signal strength of the macro cell, or the signal strength of the small cell must be greater than the threshold.
  • the macro base station determines to generate an extended EPS bearer between the small base station and the terminal in addition to the EPS bearer of the macro cell formed between itself and the terminal, and starts the bearer expansion procedure.
  • the bearer extension procedure starts by sending a bearer extension request message to the small base station (S705).
  • the bearer extension request message may be transmitted from the macro base station to the small base station through the X2 interface.
  • the purpose of the macro base station to create an extended EPS bearer is to perform load balancing or to provide a better QoS to the terminal when the signal strength of the small cell is large enough.
  • the macro base station can be expected to generate an extended EPS bearer of the same level as the QoS provided by the existing macro base station, or to generate an extended EPS bearer capable of providing a higher level of QoS to the terminal.
  • the macro base station may also want to create an extended EPS bearer that satisfies a lower level of QoS.
  • the purpose or needs of generating the extended EPS bearer may be determined by comprehensively considering factors such as QoS or load balancing of the macro cell service.
  • the bearer extension request message in step S705 may include at least one information element (IE).
  • the information element may be a UE identifier or an EPS bearer identifier or QoS decision parameter of a macro cell.
  • the terminal identifier is an identification number for identifying the terminal and may include a Cell-Radio Network Temporary Identifier (C-RNTI), an International Mobile Subscriber Identity (IMSI), a Globally Unique Temporary Identity (GUTI), and the like.
  • C-RNTI Cell-Radio Network Temporary Identifier
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • GUI Globally Unique Temporary Identity
  • the EPS bearer identifier of the macro cell is information for identifying the EPS bearer of the macro cell formed between the macro base station and the terminal.
  • the QoS determination parameter is a parameter used to determine the QoS to be expected for the extended EPS bearer or the QoS applied to the EPS bearer of the macro cell.
  • QoS determination parameters include, for example, values that can characterize QoS, such as QoS Class Identifiers (QCI), Guaranteed Bit Rate (GBR) QoS information, and Maximum Bit Rate (MBR).
  • QCI QoS Class Identifiers
  • GRR Guaranteed Bit Rate
  • MRR Maximum Bit Rate
  • QCI is a scalar that is used as a reference to access node-specific parameters that control bearer level packet forwarding treatment, and the scalar value is assigned to an operator owning a base station.
  • the scalar may be preconfigured with any one of integer values 1 to 9.
  • the main purpose of ARP is to determine whether a bearer's establishment / modification request is accepted or needs to be rejected in case of resource limitations.
  • ARP may also be used to determine which bearer (s) to drop by the base station at exceptional resource limitations, for example at handover.
  • GBR means that fixed resources are allocated for each bearer (bandwidth guarantee).
  • non-GBR has an aggregated maximum bit rate (AMBR) as a QoS decision parameter in addition to QCI and ARP, and instead of not being allocated resources per bearer, it is allocated the maximum bandwidth that can be used like other non-GBR bearers. Means.
  • AMBR aggregated maximum bit rate
  • the small base station Upon receiving the bearer extension request message, the small base station extracts information elements included in the bearer extension request message. And the small base station generates, with the core network side, an extended EPS bearer that satisfies the QoS determination parameter, instead of the EPS bearer of the macro cell identified by the terminal bearer identifier of the macro cell. Prepare a procedure (S710).
  • the small base station and the core network determine an identifier of the extended EPS bearer and determine an E-RAB identifier associated with the extended EPS bearer identifier. Then, the newly created extended EPS bearer and the E-RAB are performed in preparation for using the EPS bearer of the macro cell instead.
  • the small base station transmits a bearer extension response message including radio configuration parameter values satisfying QoS of the extended EPS bearer and its associated E-RAB to the macro base station (S715).
  • the bearer extension response message is a message that informs the UE of the availability or activation of the extended EPS bearer. This may include messages coming from the core network.
  • the X2 interface may be used for delivery of the bearer extension response message.
  • the radio configuration parameter values included in a bearer extension response message are parameters configuring an RB, and may include system information, PHY, and MAC layer information necessary to provide a service to a terminal on a small cell. .
  • the bearer extension response message may include at least one of a terminal identifier, system information of a small cell, physical layer information of a small cell, information of a MAC layer of a small cell, an EPS bearer identifier of a macro cell, and an extended EPS bearer identifier. It may include.
  • the bearer extension response message may include parameters for DRB configuration, for example, DRB identifier (drb-Identity), PDCH configuration information (pdcp-Config), RLC configuration information (rlc-Config), and extended EPS bearer. It may further include at least one of the identifier.
  • the bearer extension response message may include information according to the combination of the first embodiment and the second embodiment, may include information according to the combination of the first embodiment and the third embodiment, and The information according to the combination of the third embodiment may be included, or the information according to the combination of the first to third embodiments may be included.
  • the macro base station transmits a first RRC connection reconfiguration message to the terminal (S720).
  • the first RRC connection reconfiguration message includes control information required between the small base station and the terminal to complete the extended EPS bearer.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include UL Tx reservation information (ULTxSuspendInfo) indicating that the uplink transmission using the extended EPS bearer is suspended.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include UL Tx reservation information meaning that uplink transmission is not performed using the extended EPS bearer. If the extended EPS bearer is not used in the generation of the extended EPS bearer in the entire period from the terminal to the core network, the user data exchanged between the terminal and the core network is buffered at the base station or the core network, or the macro base station is used. This is because a problem that a large amount of data must be exchanged through the interface between the and the small base station may occur.
  • the uplink transmission may not include transmission of PUCCH and HARQ ACK / NACK information. In other words, despite the UL Tx reservation information, the terminal may transmit the PUCCH and HARQ ACK / NACK information.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include all radio configuration parameter values of the bearer extension response message.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include detailed information indicating availability or activation of an extended EPS bearer formed between the small base station and the terminal.
  • the first RRC connection reconfiguration message includes a dedicated NAS list information element used for transferring UE specific NAS layer information between the core network and the terminal.
  • the dedicated NAS list information element may include detailed information indicating availability or activation of the extended EPS bearer formed between the small base station and the terminal.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include information according to the combination of the first embodiment and the second embodiment, may include information according to the combination of the first embodiment and the third embodiment, and the first embodiment. It may include information according to a combination of an example and a fourth embodiment, may include information according to a combination of a second embodiment and a third embodiment, and include information according to a combination of a second embodiment and a fourth embodiment. In addition, the information according to the combination of the third and fourth embodiments may be included, and the information according to the combination of the first to fourth embodiments may be included.
  • This embodiment is not limited to the transmission of the UL Tx reservation information (ULTxSuspendInfo) included in the first RRC connection reconfiguration message. That is, the UL Tx reservation information may be transmitted independently of the first RRC connection reconfiguration message.
  • the UL Tx reservation information may be transmitted independently of the first RRC connection reconfiguration message.
  • the terminal completes the radio configuration with the small base station based on the first RRC connection reconfiguration message, and transmits a first RRC connection reconfiguration complete message to the macro base station indicating that the radio configuration corresponding to the extended EPS bearer was successfully completed ( S725).
  • the terminal that has received the UL Tx reservation information may transmit and process uplink (UL) data through the EPS bearer of the macro cell since the extended EPS bearer is not yet completed in the core network. That is, in the preparation for generating the extended EPS bearer, the UE performs uplink transmission using the EPS bearer of the macro cell which is not deleted. However, the UE may transmit PUCCH and HARQ ACK / NACK information using an extended EPS bearer as an exception. The terminal receives and processes downlink (DL) data through the EPS bearer of the macro cell.
  • DL downlink
  • the radio configuration is completed in the terminal (that is, the RB configuration is completed) and the extended EPS bearer can be used
  • the reason why the uplink transmission is still performed through the EPS bearer of the macro cell is to ensure the reliability of the uplink transmission.
  • the terminal may use only the EPS bearer of the macro cell until the extended EPS bearer completes generation of not only the RB but also the core network.
  • the macro base station transmits an RB generation completion message indicating that generation of the RB is completed between the terminal and the small base station to the small base station (S730).
  • the RB creation complete message is a message transmitted through the X2 interface.
  • the small base station can confirm that the configuration of the RB corresponding to the extended EPS bearer has been successfully completed. Finally, generation of the RB is completed between the terminal and the small base station (S735).
  • the small base station completes generation of an extended EPS bearer for the core network (S740). After the extended EPS bearer is generated in the core network, the P-GW among the components of the core network starts transmitting user data coming from the PDN through the P-GW toward the terminal to the terminal using the extended EPS bearer. The small base station transmits the user data flowing through the P-WG to the terminal using the extended EPS (S745). Since the generation of the RB is completed between the small base station and the terminal, the small base station transmits the user data through the extended EPS bearer. There is no problem in transmitting data to the terminal, and the terminal also has no problem in receiving the user data through the extended EPS bearer.
  • the macro base station transmits a second RRC connection reconfiguration message indicating that the uplink transmission is started in the extended EPS bearer (S750). Accordingly, the UE can perform uplink transmission using the extended EPS bearer (S755).
  • the second RRC connection reconfiguration message includes UL Tx reservation information indicating that uplink transmission is stopped in the EPS bearer of the macro cell and UL Tx start information (ULTxStartInfo) indicating that uplink transmission is started in the extended EPS bearer. It includes.
  • the second RRC connection reconfiguration message may include UL Tx reservation information indicating that uplink transmission is stopped in the EPS bearer of the macro cell and UL Tx start information (ULTxStartInfo) indicating that uplink transmission is started in the extended EPS bearer. ), And may include an identifier of the EPS bearer of the macro cell and an identifier of the extended EPS bearer.
  • This embodiment is not limited to the transmission of the UL Tx start information (ULTxStartInfo) included in the second RRC connection reconfiguration message. That is, the UL Tx start information may be transmitted independently of the second RRC connection reconfiguration message.
  • the UL Tx start information may be transmitted independently of the second RRC connection reconfiguration message.
  • step S750 another embodiment of the present invention transmits the PDCCH instead of transmitting the second RRC connection reconfiguration message of step S750. It may include. That is, the terminal may receive downlink assignment information from the macro small base station through the PDCCH. In this case, the terminal may determine that uplink transmission is possible. Therefore, when uplink transmission is required, the terminal may perform uplink transmission through an extended EPS bearer.
  • the terminal does not release the EPS bearer of the macro cell, so that the terminal does not reset the EPS bearer of the macro cell even if the terminal returns to the area of the macro cell only within a short time. That is, the EPS bearer of the macro cell can be quickly and simply used by releasing and reusing an uplink suspend state of the EPS bearer of the macro cell. As a result, the terminal can be stably provided with a service without burden of signaling and battery consumption due to wireless configuration. Maintaining the EPS bearer of the macro cell in this way may burden the management of the terminal or the network, but does not continue to use the actual radio resources.
  • the UE may operate an EPS bearer timer, which is a timer related to the release of the EPS bearer of the macro cell.
  • the terminal may be located in an overlapped region of the macro cell operated by the macro base station and the small cell operated by the small base station.
  • the signaling and operation of the terminal, the macro base station, and the small base station before step S805 may be equally applied to the signaling and operation of steps S700 to S750.
  • the macro base station transmits a second RRC connection reconfiguration message to the terminal (S750).
  • the UE Upon receiving the second RRC connection reconfiguration message, the UE can perform both uplink transmission and downlink reception using the extended EPS bearer.
  • the terminal drives the EPS bearer timer (S805).
  • the EPS bearer timer provides a time for the UE to continue without releasing the EPS bearer of the macro cell.
  • the terminal and the macro base station maintain the EPS bearer of the macro cell while the EPS bearer timer is in progress, and release the EPS bearer of the macro cell when the EPS bearer timer expires.
  • the length of the EPS bearer timer can range from a few seconds to a few minutes.
  • the EPS bearer timer may have a value of 3 seconds, 5 seconds, 10 seconds, ..., 1 minute, 3 minutes, ..., and the value of the EPS bearer timer may be a QoS determination parameter or communication situation. It may be selected or changed as appropriate.
  • the value of the EPS bearer timer may be provided by RRC signaling from the macro base station or the small base station to the terminal.
  • the terminal checks whether the EPS bearer timer has expired (S810). If the terminal stays in the overlapped region until the EPS bearer timer expires, and the terminal does not return to the macro cell region and exits the overlapped region, it is determined that the terminal has moved to the overlapped region.
  • the terminal transmits an EPS bearer release request message of the macro cell requesting release of the EPS bearer of the macro cell to the macro base station (S815).
  • the EPS bearer release request message of the macro cell may include, for example, a terminal identifier, an EPS bearer identifier of the macro cell, and a release indication field.
  • the UE and / or the macro base station Upon receiving the EPS bearer release request message of the macro cell, the UE and / or the macro base station releases the EPS bearer of the macro cell (S820).
  • the terminal if the terminal is surely moved to the overlapped region and the likelihood of ping-pong phenomenon is very low or not, it is efficient to release the EPS bearer of the macro cell, so that the exact criterion for releasing the EPS bearer of the macro cell is effective. To provide.
  • the embodiment of Figure 8 although the terminal operates and manages the EPS bearer timer, the macro base station may be the subject of the operation and management of the EPS bearer timer.
  • the EPS bearer timer may be driven based on a different time point than the embodiment of FIG. 8. This is illustrated in FIG. 9.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating signaling between a terminal, a macro base station, and a small base station according to another example of the present invention.
  • the terminal may be located in an overlapped region of the macro cell operated by the macro base station and the small cell operated by the small base station.
  • the macro base station When the macro base station confirms generation (or activation) of an extended EPS bearer (S745), the macro base station starts an EPS bearer timer (S905).
  • the EPS bearer timer may have a value of 3 seconds, 5 seconds, 10 seconds, ..., 1 minute, 3 minutes, ..., and the value of the EPS bearer timer may be a QoS determination parameter or communication situation. It may be selected or changed as appropriate.
  • the value of the EPS bearer timer may be directly managed by the macro base station. If the UE stays in the overlapped area until the EPS bearer timer expires (S910), the macro base station determines that the UE has moved to the overlapped area. Afterwards, the EPS bearer of the macro cell is released (S915).
  • FIG. 10 is an operation flowchart of a terminal according to an example of the present invention.
  • the terminal transmits a measurement report to the macro base station (S1000).
  • the signal strength of the small cell must be greater than the signal strength of the macro cell, or the signal strength of the small cell must be greater than the threshold.
  • the terminal receives the first RRC connection reconfiguration message from the macro base station (S1005).
  • the first RRC connection reconfiguration message includes control information required between the small base station and the terminal to complete the extended EPS bearer.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include UL Tx reservation information (ULTxSuspendInfo) indicating that the uplink transmission using the extended EPS bearer is suspended.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include UL Tx reservation information meaning that uplink transmission is not performed using the extended EPS bearer.
  • the uplink transmission may not include transmission of PUCCH and HARQ ACK / NACK information.
  • the terminal may transmit the PUCCH and HARQ ACK / NACK information.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include all radio configuration parameter values of the bearer extension response message.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include detailed information indicating availability or activation of an extended EPS bearer formed between the small base station and the terminal.
  • the first RRC connection reconfiguration message includes a dedicated NAS list information element used for transferring UE specific NAS layer information between the core network and the terminal.
  • the dedicated NAS list information element may include detailed information indicating availability or activation of the extended EPS bearer formed between the small base station and the terminal.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include information according to the combination of the first embodiment and the second embodiment, may include information according to the combination of the first embodiment and the third embodiment, and the first embodiment. It may include information according to a combination of an example and a fourth embodiment, may include information according to a combination of a second embodiment and a third embodiment, and include information according to a combination of a second embodiment and a fourth embodiment. In addition, the information according to the combination of the third and fourth embodiments may be included, and the information according to the combination of the first to fourth embodiments may be included.
  • the terminal completes the radio configuration with the small base station based on the first RRC connection reconfiguration message, and transmits a first RRC connection reconfiguration complete message to the macro base station indicating that the radio configuration corresponding to the extended EPS bearer was successfully completed ( S1010).
  • the macro base station receiving the first RRC connection reconfiguration complete message transmits the message to the small base station.
  • an RB is generated between the terminal and the small base station (S1015).
  • the terminal transmits uplink data using the generated RB even though the extended EPS bearer is not yet completed in the core network side, the uplink data is buffered in a small base station or the EPS bearer of the macro cell is used. This may cause a problem of being transmitted back to the macro base station.
  • the UE since the UE has not yet completed the EPS bearer of the small cell in the core network, the DL data is received and processed through the EPS bearer of the macro cell, and the UL data is also small cell. Since the EPS bearer is in a suspended state, it is transmitted and processed through the EPS bearer of the macro cell. That is, in the preparation step of generating the extended EPS bearer, the UE performs uplink transmission and downlink reception using the EPS bearer of the macro cell which is not deleted.
  • the UE may transmit PUCCH and HARQ ACK / NACK information using an extended EPS bearer as an exception.
  • the radio configuration is completed in the terminal (that is, the RB configuration is completed) and the extended EPS bearer can be used, the reason why the uplink transmission is still performed through the EPS bearer of the macro cell is to ensure the reliability of the uplink transmission.
  • the UE stops using the extended EPS bearer when it leaves the coverage of the small cell it can be quickly reused without resetting the RB corresponding to the EPS bearer of the macro cell.
  • the macro base station Upon confirming that generation of the extended EPS bearer for the core network is completed, the macro base station transmits a second RRC connection reconfiguration message to the terminal, and the terminal receives the second RRC connection reconfiguration message from the macro base station (S1020).
  • the second RRC connection reconfiguration message is for the UE to allow uplink transmission using the extended EPS bearer.
  • the second RRC connection reconfiguration message includes UL Tx reservation information indicating that uplink transmission is stopped in the EPS bearer of the macro cell and UL Tx start information (ULTxStartInfo) indicating that uplink transmission is started in the extended EPS bearer. It includes.
  • the second RRC connection reconfiguration message may include UL Tx reservation information indicating that uplink transmission is stopped in the EPS bearer of the macro cell and UL Tx start information (ULTxStartInfo) indicating that uplink transmission is started in the extended EPS bearer. ), And may include an identifier of the EPS bearer of the macro cell and an identifier of the extended EPS bearer.
  • This embodiment is not limited to the transmission of the UL Tx start information (ULTxStartInfo) included in the second RRC connection reconfiguration message. That is, the UL Tx start information may be transmitted independently of the second RRC connection reconfiguration message.
  • the UL Tx start information may be transmitted independently of the second RRC connection reconfiguration message.
  • the UE can perform both uplink transmission and downlink reception using the extended EPS bearer.
  • another embodiment of the present invention may include transmission of the PDCCH instead of transmission of the second RRC connection reconfiguration message of step S1025. That is, the terminal may receive downlink assignment information (downlink assignment) from the small base station through the PDCCH, the terminal may determine that uplink transmission is also possible. Therefore, when uplink transmission is required, the terminal may perform uplink transmission through an extended EPS bearer.
  • downlink assignment information downlink assignment
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating operations of a terminal according to another embodiment of the present invention.
  • operations of the terminal before step S1100 may include signaling and operations of steps S1000 to S1025 of FIG. 10.
  • the UE may perform both uplink transmission and downlink reception using the extended EPS bearer.
  • the terminal drives the EPS bearer timer (S1105).
  • the EPS bearer timer provides a time for the UE to continue without releasing the EPS bearer of the macro cell.
  • the terminal and the macro base station maintain the EPS bearer of the macro cell while the EPS bearer timer is in progress, and release the EPS bearer of the macro cell when the EPS bearer timer expires.
  • the length of the EPS bearer timer can range from a few seconds to a few minutes.
  • the EPS bearer timer may have a value of 3 seconds, 5 seconds, 10 seconds, ..., 1 minute, 3 minutes, ..., and the value of the EPS bearer timer may be a QoS determination parameter or communication situation. It may be selected or changed as appropriate.
  • the value of the EPS bearer timer is provided by the RRC signaling from the macro base station or the small base station to the terminal.
  • the UE operation according to the EPS bearer timer is as follows.
  • the UE checks whether the EPS bearer timer has expired (S1110). If the terminal stays in the overlapped region until the EPS bearer timer expires, and the terminal does not return to the macro cell region and exits the overlapped region, it is determined that the terminal has moved to the overlapped region.
  • the terminal transmits an EPS bearer release request message of the macro cell requesting release of the EPS bearer of the macro cell to the macro base station (S1115).
  • the EPS bearer release request message of the macro cell may include, for example, a terminal identifier, an EPS bearer identifier of the macro cell, and a release indication field.
  • the terminal and / or the macro base station Upon receiving the EPS bearer release request message of the macro cell, the terminal and / or the macro base station releases the EPS bearer of the macro cell (S1120).
  • the terminal if the terminal is surely moved to the overlapped region and the likelihood of ping-pong phenomenon is very low or not, it is efficient to release the EPS bearer of the macro cell, so that the exact criterion for releasing the EPS bearer of the macro cell is effective. To provide.
  • FIG. 12 is an operation flowchart of a macro base station according to an example of the present invention.
  • the macro base station receives a measurement report from the terminal (S1200).
  • the macro base station determines to generate an extended EPS bearer between the small base station and the terminal in addition to the EPS bearer of the macro cell formed between itself and the terminal, and starts the bearer expansion procedure.
  • the bearer extension procedure starts by sending a bearer extension request message to the small base station (S1205).
  • the bearer extension request message may be transmitted from the macro base station to the small base station through the X2 interface.
  • the purpose of the macro base station to create an extended EPS bearer is to perform load balancing or provide better QoS to the terminal when the signal strength of the small cell is large enough.
  • the macro base station can be expected to generate an extended EPS bearer of the same level as the QoS provided by the existing macro base station, or to generate an extended EPS bearer capable of providing a higher level of QoS to the terminal.
  • the macro base station may also want to create an extended EPS bearer that satisfies a lower level of QoS.
  • the purpose or needs of generating the extended EPS bearer may be determined by comprehensively considering factors such as QoS or load balancing of the macro cell service.
  • the bearer extension request message may include at least one information element (IE).
  • the information element may be a UE identifier or an EPS bearer identifier or QoS decision parameter of a macro cell.
  • the macro base station receives from the small base station a bearer extension response message including radio configuration parameter values satisfying QoS of the extended EPS bearer and its associated E-RAB (S1210).
  • the bearer extension response message is a message that informs the UE of the availability or activation of the extended EPS bearer. This may be a message coming from the core network.
  • the X2 interface may be used for delivery of the bearer extension response message.
  • the radio configuration parameter values included in a bearer extension response message are parameters configuring an RB, and may include system information, PHY, and MAC layer information necessary to provide a service to a terminal on a small cell. .
  • the bearer extension response message may include at least one of a terminal identifier, system information of a small cell, physical layer information of a small cell, information of a MAC layer of a small cell, an EPS bearer identifier of a macro cell, and an extended EPS bearer identifier. It may include.
  • the bearer extension response message may include parameters for DRB configuration, for example, DRB identifier (drb-Identity), PDCH configuration information (pdcp-Config), RLC configuration information (rlc-Config), and extended EPS bearer. It may further include at least one of the identifier.
  • the bearer extension response message may include information according to the combination of the first embodiment and the second embodiment, may include information according to the combination of the first embodiment and the third embodiment, and The information according to the combination of the third embodiment may be included, or the information according to the combination of the first to third embodiments may be included.
  • the macro base station transmits a first RRC connection reconfiguration message to the terminal (S1215).
  • the first RRC connection reconfiguration message includes control information required between the small base station and the terminal to complete the extended EPS bearer.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include UL Tx reservation information (ULTxSuspendInfo) indicating that the uplink transmission using the extended EPS bearer is suspended.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include UL Tx reservation information meaning that uplink transmission is not performed using the extended EPS bearer.
  • the uplink transmission may not include transmission of PUCCH and HARQ ACK / NACK information.
  • the terminal may transmit the PUCCH and HARQ ACK / NACK information.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include all radio configuration parameter values of the bearer extension response message.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include detailed information indicating usage or activation of an extended EPS bearer formed between the small base station and the terminal.
  • the first RRC connection reconfiguration message includes a dedicated NAS list information element used for transferring UE specific NAS layer information between the core network and the terminal.
  • the dedicated NAS list information element may include detailed information indicating availability or activation of the extended EPS bearer formed between the small base station and the terminal.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include information according to the combination of the first embodiment and the second embodiment, may include information according to the combination of the first embodiment and the third embodiment, and the first embodiment. It may include information according to a combination of an example and a fourth embodiment, may include information according to a combination of a second embodiment and a third embodiment, and include information according to a combination of a second embodiment and a fourth embodiment. In addition, the information according to the combination of the third and fourth embodiments may be included, and the information according to the combination of the first to fourth embodiments may be included.
  • the macro base station receives from the terminal a first RRC connection reconfiguration complete message indicating that the terminal has successfully completed a radio configuration corresponding to the extended EPS bearer (S1220).
  • the macro base station transmits to the small base station an RB generation complete message indicating that the terminal has completed the generation of the RB for the small base station (S1225).
  • the RB creation complete message is a message transmitted through the X2 interface.
  • the small base station can confirm that the configuration of the RB corresponding to the extended EPS bearer has been successfully completed.
  • the radio configuration corresponding to the extended EPS bearer and generation of the RB are completed, when the extended EPS bearer is not yet completed in the core network side, when the terminal transmits uplink data using the generated RB, the uplink Data may be buffered at the small base station or may be transmitted back to the macro base station to use the EPS bearer of the macro cell.
  • the terminal receiving the UL Tx reservation information UL data is received and processed through the EPS bearer of the macro cell. That is, in the preparation stage for generating the extended EPS bearer, the macro base station performs uplink reception using the EPS bearer of the macro cell which is not deleted.
  • the PUCCH and HARQ ACK / NACK information may be exceptionally received by the small base station using the extended EPS bearer.
  • the reason why the uplink transmission is still performed through the EPS bearer of the macro cell is to ensure the reliability of the uplink transmission. Accordingly, when the UE stops using the extended EPS bearer when it leaves the coverage of the small cell, it can be quickly reused by only releasing the uplink suspension state without resetting the RB corresponding to the EPS bearer of the macro cell. . Until the extended EPS bearer completes generation of not only the RB but also the core network, only the EPS bearer of the macro cell is used.
  • the small base station may perform downlink transmission to the terminal using the extended EPS bearer.
  • the macro base station When the macro base station confirms that generation of the extended EPS bearer for the core network of the small base station is completed, the macro base station transmits a second RRC connection reconfiguration message to the terminal (S1230). From this time, the terminal may perform uplink transmission using the extended EPS bearer, and the small base station may receive the uplink data from the terminal using the extended EPS bearer.
  • the second RRC connection reconfiguration message includes UL Tx reservation information indicating that uplink transmission is stopped in the EPS bearer of the macro cell and UL Tx start information (ULTxStartInfo) indicating that uplink transmission is started in the extended EPS bearer. It includes.
  • the second RRC connection reconfiguration message may include UL Tx reservation information indicating that uplink transmission is stopped in the EPS bearer of the macro cell and UL Tx start information (ULTxStartInfo) indicating that uplink transmission is started in the extended EPS bearer. ), And may include an identifier of the EPS bearer of the macro cell and an identifier of the extended EPS bearer.
  • step S1230 another embodiment of the present invention instead of transmitting the second RRC connection reconfiguration message of step S1230, transmits the PDCCH. It may include. That is, the small base station may transmit downlink assignment information (downlink assignment) to the terminal through the PDCCH, the terminal may determine that uplink transmission is also possible to the small base station. Therefore, when uplink transmission is required, the terminal may perform uplink transmission through an extended EPS bearer.
  • the small base station may transmit downlink assignment information (downlink assignment) to the terminal through the PDCCH
  • the terminal may determine that uplink transmission is also possible to the small base station. Therefore, when uplink transmission is required, the terminal may perform uplink transmission through an extended EPS bearer.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating operations of a macro base station according to another embodiment of the present invention.
  • the basic operation of the macro base station is applied in the same manner as the embodiment of FIG. 12, and there is a difference in that the macro base station operates the EPS bearer timer.
  • the macro base station When the macro base station confirms generation (or activation) of the extended EPS bearer (S1300), the macro base station starts the EPS bearer timer (S1305).
  • the EPS bearer timer may have a value of 3 seconds, 5 seconds, 10 seconds, ..., 1 minute, 3 minutes, ..., and the value of the EPS bearer timer may be a QoS determination parameter or communication situation. It may be selected or changed as appropriate.
  • the value of the EPS bearer timer may be directly managed by the macro base station. Until the EPS bearer timer confirms the expiration (S1310), if the terminal stays in the overlapped area without returning to the macro cell area in the overlapped area, the macro base station surely moves to the overlapped area. After determining that the determination is made, the EPS bearer of the macro cell is released (S1315).
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating operations of a small base station according to an example of the present invention.
  • the macro base station determines to create an extended EPS bearer and starts a bearer extension procedure.
  • the bearer extension procedure starts with the small base station receiving a bearer extension request message from the macro base station (S1400).
  • the bearer extension request message may be transmitted from the macro base station to the small base station through the X2 interface.
  • the bearer extension request message may include at least one information element (IE).
  • the information element may be a UE identifier or an EPS bearer identifier or QoS determination parameter of a macro cell.
  • the small base station Upon receiving the bearer extension request message, the small base station extracts information elements included in the bearer extension request message. And the small base station generates an additional extended EPS bearer satisfying the QoS determination parameter together with the core network side, in addition to the EPS bearer of the macro cell identified by the terminal identified by the terminal identifier, by the EPS bearer identifier of the macro cell. Prepare the procedure (S1405).
  • the small base station and the core network determine an identifier of the extended EPS bearer and determine an E-RAB identifier associated with the extended EPS bearer identifier. Then, the newly created extended EPS bearer and the E-RAB are performed in preparation for using the EPS bearer of the macro cell instead.
  • the small base station transmits a bearer extension response message including radio configuration parameter values satisfying QoS of the extended EPS bearer and its associated E-RAB to the macro base station (S1410).
  • the bearer extension response message is a message for notifying the terminal of the availability or activation of the extended EPS bearer. This may be a message coming from the core network.
  • the X2 interface may be used for delivery of the bearer extension response message.
  • the radio configuration parameter values included in a bearer extension response message are parameters configuring an RB, and may include system information, PHY, and MAC layer information necessary to provide a service to a terminal on a small cell. .
  • the bearer extension response message may include at least one of a terminal identifier, system information of a small cell, physical layer information of a small cell, information of a MAC layer of a small cell, an EPS bearer identifier of a macro cell, and an extended EPS bearer identifier. It may include.
  • the bearer extension response message may include parameters for DRB configuration, for example, DRB identifier (drb-Identity), PDCH configuration information (pdcp-Config), RLC configuration information (rlc-Config), and extended EPS bearer. It may further include at least one of the identifier.
  • the bearer extension response message may include information according to the combination of the first embodiment and the second embodiment, may include information according to the combination of the first embodiment and the third embodiment, and The information according to the combination of the third embodiment may be included, or the information according to the combination of the first to third embodiments may be included.
  • the small base station receives an RB generation complete message from the macro base station indicating that the terminal has completed generation of the RB for the small base station (S1415).
  • the RB creation complete message is a message transmitted through the X2 interface.
  • the small base station can confirm that the configuration of the RB corresponding to the extended EPS bearer has been successfully completed.
  • the small base station generates an RB for the terminal (S1420). If the terminal transmits uplink data using the generated RB even though the extended EPS bearer is not yet completed in the core network side, the uplink data is buffered in a small base station or the EPS bearer of the macro cell is used. This may cause a problem of being transmitted back to the macro base station.
  • the terminal processes both uplink (UL) data and downlink (DL) data to the macro base station through the EPS bearer of the macro cell until the extended EPS bearer is completed on the core network side. That is, in the preparation step of generating the extended EPS bearer, the UE performs uplink transmission and downlink reception using the EPS bearer of the macro cell which is not deleted. That is, the terminal uses only the EPS bearer of the macro cell until generation of the extended EPS bearer is completed not only for the RB but also for the core network.
  • the small base station completes generation of an extended EPS bearer for the core network (S1425).
  • the P-GW among the components of the core network may transmit user data coming from the PDN through the P-GW toward the terminal to the terminal using the extended EPS bearer. Since generation of the RB is completed between the base station and the terminal, there is no problem in the terminal performing uplink transmission to the small base station through the extended EPS bearer. Accordingly, the small base station also receives and processes uplink (UL) data from the terminal through the extended EPS bearer (S1430).
  • UL uplink
  • 15 is a block diagram illustrating a terminal, a macro base station and a small base station according to the present invention.
  • the terminal 1500 includes a terminal receiver 1505, a terminal processor 1510, and a terminal transmitter 1515.
  • the macro base station 1530 includes a macro transmitter 1535, a macro receiver 1540, and a macro processor 1545.
  • the small base station 1560 includes a small transmitter 1565, a small receiver 1570, and a small processor 1575.
  • the terminal processor 1510 measures the signal strength of the small cell, and generates a measurement report when the measured signal strength satisfies a specific criterion.
  • the transmitter 1515 transmits a measurement report to the macro base station 1530. For example, if the measured signal strength satisfies a specific criterion, the signal strength of the small cell is larger than the signal strength of the macro cell. The signal strength of the large or small cell must be greater than the threshold.
  • the macro processor 1454 determines to generate an extended EPS bearer between the small base station 1560 and the terminal 1500 in addition to the EPS bearer of the macro cell formed between the macro base station 1530 and the terminal 1500 and starts the bearer expansion procedure. do.
  • the bearer extension procedure starts by the macro transmitter 1535 transmitting a bearer extension request message to the small base station 1560.
  • the bearer extension request message may be transmitted from the macro base station 1530 to the small base station 1560 through the X2 interface.
  • the purpose of the macro processor 1545 to generate the extended EPS bearer is to perform load balancing or provide better QoS to the terminal when the signal strength of the small cell is large enough.
  • the macro base station 1530 may generate an extended EPS bearer having the same level of QoS as that provided by the existing macro base station 1530, or provide an extended EPS bearer capable of providing a higher level of QoS to the terminal 1500. You can expect to produce.
  • the macro base station 1530 may also want to create an extended EPS bearer that satisfies a lower level of QoS. As such, the purpose or needs of generating the extended EPS bearer may be determined by comprehensively considering factors such as QoS or load balancing of the macro cell service.
  • the bearer extension request message may include at least one information element (IE).
  • the information element may be a UE identifier or an EPS bearer identifier or QoS decision parameter of a macro cell.
  • the terminal identifier is an identification number for identifying the terminal and may include a Cell-Radio Network Temporary Identifier (C-RNTI), an International Mobile Subscriber Identity (IMSI), a Globally Unique Temporary Identity (GUTI), and the like.
  • C-RNTI Cell-Radio Network Temporary Identifier
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • GUI Globally Unique Temporary Identity
  • the EPS bearer identifier of the macro cell is information for identifying the EPS bearer of the macro cell formed between the macro base station 1530 and the terminal 1500.
  • the QoS determination parameter is a parameter used to determine the QoS to be expected for the extended EPS bearer or the QoS applied to the EPS bearer of the macro cell.
  • QoS determination parameters include, for example, values that can characterize QoS, such as QoS Class Identifiers (QCI), Guaranteed Bit Rate (GBR) QoS information, and Maximum Bit Rate (MBR).
  • QCI QoS Class Identifiers
  • GRR Guaranteed Bit Rate
  • MRR Maximum Bit Rate
  • the small processor 1575 Upon receiving the bearer extension request message, the small processor 1575 extracts information elements included in the bearer extension request message.
  • the small processor 1575 may further include an additional extended EPS bearer that satisfies the QoS determination parameter, in addition to the EPS bearer of the macro cell identified by the terminal bearer identifier of the macro cell. Prepare the procedure to create with the network side.
  • the small base station 1560 and the core network determine an identifier of the extended EPS bearer and determine an E-RAB identifier associated with the extended EPS bearer identifier.
  • the small processor 1575 performs preparatory work necessary to use the newly created extended EPS bearer and the E-RAB in place of the EPS bearer of the macro cell.
  • the small processor 1575 generates a bearer extension response message including the extended EPS bearer and radio configuration parameter values satisfying QoS of the associated E-RAB, and the small transmitter 1565 sends this to the macro base station 1530. send.
  • the bearer extension response message is a message for notifying the terminal 1500 of availability or activation of the extended EPS bearer. This may be a message coming from the core network.
  • the X2 interface may be used for delivery of the bearer extension response message.
  • the radio configuration parameter values included in a bearer extension response message are parameters configuring an RB, and include system information necessary to provide a service to the terminal 1500 on a small cell, and information of a PHY and MAC layer. can do.
  • the bearer extension response message may include at least one of a terminal identifier, system information of a small cell, physical layer information of a small cell, information of a MAC layer of a small cell, an EPS bearer identifier of a macro cell, and an extended EPS bearer identifier. It may include.
  • the bearer extension response message may include parameters for DRB configuration, for example, DRB identifier (drb-Identity), PDCH configuration information (pdcp-Config), RLC configuration information (rlc-Config), and extended EPS bearer. It may further include at least one of the identifier.
  • the bearer extension response message may include information according to the combination of the first embodiment and the second embodiment, may include information according to the combination of the first embodiment and the third embodiment, and The information according to the combination of the third embodiment may be included, or the information according to the combination of the first to third embodiments may be included.
  • the macro processor 1545 generates a first RRC connection reconfiguration message, and the macro transmitter 1535 transmits the first RRC connection reconfiguration message to the terminal 1500.
  • the first RRC connection reconfiguration message includes control information required between the small base station 1560 and the terminal 1500 to complete the extended EPS bearer.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include UL Tx reservation information (ULTxSuspendInfo) indicating that the uplink transmission using the extended EPS bearer is suspended.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include UL Tx reservation information meaning that uplink transmission is not performed using the extended EPS bearer.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include all radio configuration parameter values of the bearer extension response message.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include detailed information indicating availability or activation of an extended EPS bearer formed between the small base station 1560 and the terminal 1500. .
  • the first RRC connection reconfiguration message includes a dedicated NAS List information element used for transferring UE specific NAS layer information between the core network and the terminal 1500.
  • the dedicated NAS list information element may include detailed information indicating availability or activation of the extended EPS bearer formed between the small base station and the terminal.
  • the first RRC connection reconfiguration message may include information according to the combination of the first embodiment and the second embodiment, may include information according to the combination of the first embodiment and the third embodiment, and the first embodiment. It may include information according to a combination of an example and a fourth embodiment, may include information according to a combination of a second embodiment and a third embodiment, and include information according to a combination of a second embodiment and a fourth embodiment. In addition, the information according to the combination of the third and fourth embodiments may be included, and the information according to the combination of the first to fourth embodiments may be included.
  • This embodiment is not limited to the transmission of the UL Tx reservation information (ULTxSuspendInfo) included in the first RRC connection reconfiguration message. That is, the UL Tx reservation information may be transmitted independently of the first RRC connection reconfiguration message.
  • the UL Tx reservation information may be transmitted independently of the first RRC connection reconfiguration message.
  • the terminal processor 1510 completes the radio configuration and the RB generation for the small base station 1560, generates a first RRC connection reconfiguration complete message indicating that the RRC connection reconfiguration has been successfully completed, and the terminal transmitter 1515 The first RRC connection reconfiguration complete message is transmitted to the macro base station 1530.
  • the macro transmitter 1535 transmits an RB generation completion message indicating that the generation of the RB is completed between the terminal 1500 and the small base station 1560 to the small base station 1560.
  • the RB creation complete message is a message transmitted through the X2 interface.
  • the small receiver 1570 may confirm that the configuration of the RB corresponding to the extended EPS bearer has been successfully completed.
  • the terminal 1500 transmits uplink data using the generated RB even though the extended EPS bearer is not yet completed in the core network side, the uplink data is buffered in the small base station 1560 or macros. There may be a problem of being transmitted back to the macro base station 1530 in order to use the EPS bearer of the cell.
  • the terminal 1500 processes both uplink (UL) data and downlink (DL) data to the macro base station through the EPS bearer of the macro cell. That is, in the preparation stage of generating the extended EPS bearer, the terminal 1500 performs uplink transmission and downlink reception using the EPS bearer of the macro cell remaining without being deleted. That is, the terminal 1500 uses only the EPS bearer of the macro cell until the extended EPS bearer is completely created not only the RB but also the core network.
  • the small processor 1575 completes the creation of the extended EPS bearer for the core network.
  • the P-GW among the components of the core network transmits user data coming in through the P-GW from the PDN toward the terminal 1500 to the terminal 1500 using the extended EPS bearer.
  • generation of the RB is completed between the small base station 1560 and the terminal 1500, the small transmitter 1565 transmits user data to the terminal 1500, and the terminal receiver 1505 transmits the user through an extended EPS bearer. There is no problem in receiving data.
  • the macro processor 1545 When the generation of the extended EPS bearer for the core network is completed, the macro processor 1545 generates a second RRC connection reconfiguration message, and the macro transmitter 1535 transmits the second RRC connection reconfiguration message to the terminal 1500. To send. Accordingly, the terminal processor 1510 may use an extended EPS bearer for uplink transmission, and the small receiver 1570 may also receive uplink data from the terminal 1500 using the extended EPS bearer.
  • the second RRC connection reconfiguration message includes UL Tx reservation information indicating that uplink transmission is stopped in the EPS bearer of the macro cell and UL Tx start information (ULTxStartInfo) indicating that uplink transmission is started in the extended EPS bearer. It includes.
  • the second RRC connection reconfiguration message may include UL Tx reservation information indicating that uplink transmission is stopped in the EPS bearer of the macro cell and UL Tx start information (ULTxStartInfo) indicating that uplink transmission is started in the extended EPS bearer. ), And may include an identifier of the EPS bearer of the macro cell and an identifier of the extended EPS bearer.
  • This embodiment is not limited to the transmission of the UL Tx start information (ULTxStartInfo) included in the second RRC connection reconfiguration message. That is, the UL Tx start information may be transmitted independently of the second RRC connection reconfiguration message.
  • the UL Tx start information may be transmitted independently of the second RRC connection reconfiguration message.
  • the macro transmitter 1535 may transmit the PDCCH instead of transmitting the second RRC connection reconfiguration message. That is, the terminal 1500 may receive downlink assignment information from the macro base station through the PDCCH. In this case, the terminal 1500 may determine that uplink transmission is possible. Therefore, the terminal 1500 may perform uplink transmission through an extended EPS bearer when uplink transmission is required.
  • the terminal 1500 does not release the EPS bearer of the macro cell, so that the terminal 1500 does not reset the EPS bearer of the macro cell even if the terminal 1500 returns to the macro cell only area within a short time.
  • the terminal 1500 can be stably provided with a service without burden of signaling and battery consumption due to wireless configuration.
  • maintaining the EPS bearer of the macro cell does not continue to use the actual radio resources, but may burden management with the terminal 1500 or the network.
  • the terminal processor 151 may operate an EPS bearer timer.
  • the terminal processor 151 may process both uplink transmission and downlink reception using the extended EPS bearer.
  • the terminal processor 151 drives the EPS bearer timer.
  • the EPS bearer timer provides a time for the terminal processor 151 to continue without releasing the EPS bearer of the macro cell.
  • the terminal processor 151 maintains the EPS bearer of the macro cell while the EPS bearer timer is in progress, and releases the EPS bearer of the macro cell when the EPS bearer timer expires.
  • the length of the EPS bearer timer can range from a few seconds to a few minutes.
  • the EPS bearer timer may have a value of 3 seconds, 5 seconds, 10 seconds, ..., 1 minute, 3 minutes, ..., and the value of the EPS bearer timer may be a QoS determination parameter or communication situation. It may be selected or changed as appropriate.
  • the terminal processor 151 checks whether the EPS bearer timer has expired. If the terminal 1500 stays in the overlapped area until the EPS bearer timer expires and does not return to the macro cell area beyond the overlapped area, the terminal processor 151 may determine the area in which the terminal 1500 overlaps. I think I've moved on.
  • the terminal processor 151 generates an EPS bearer release request message of the macro cell requesting release of the EPS bearer of the macro cell, and the terminal transmitter 1515 sends the EPS bearer release request message of the macro cell to the macro base station 1530. ).
  • the EPS bearer release request message of the macro cell may include, for example, a terminal identifier, an EPS bearer identifier of the macro cell, and a release indication field.
  • the terminal processor 1510 and / or the macro processor 1545 releases the EPS bearer of the macro cell.
  • the macro processor 1545 may also operate an EPS bearer timer.
  • macro processor 1545 confirms creation (or activation) of an extended EPS bearer
  • macro processor 1545 starts an EPS bearer timer.
  • the EPS bearer timer may have a value of 3 seconds, 5 seconds, 10 seconds, ..., 1 minute, 3 minutes, ..., and the value of the EPS bearer timer may be a QoS determination parameter or communication situation. It may be selected or changed as appropriate.
  • the value of the EPS bearer timer may be directly managed by the macro processor 1545. If it is determined that the terminal 1500 stays in the overlapped region until the EPS bearer timer expires, the macro processor 1545 may determine that the terminal 1500 remains in the overlapped region. After determining that it has moved to the overlapped region, the EPS bearer of the macro cell is released.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 이종 네트워크 무선 통신 시스템에서 베어러 확장 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 이러한 본 명세서는 단말과 스몰 기지국 간에 확장 EPS 베어러에 맵핑되는 무선 베어러(RB)를 구성하기 위한 파라미터와, 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보함을 지시하는 UL Tx 유보 정보를 제1 RRC 연결 재구성 메시지를 매크로 기지국으로부터 수신하는 단말 수신부, 상기 파라미터에 기반하여 상기 무선 베어러를 구성하는 단말 프로세서, 및 상기 무선 베어러의 구성이 완료되었음을 나타내는 제1 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 상기 매크로 기지국으로 전송하는 단말 전송부를 포함하는 이종 네트워크 시스템에서 베어러 확장을 지원하는 단말을 개시한다.

Description

이종 네트워크 무선 통신 시스템에서 베어러 확장 제어 방법 및 그 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이종 네트워크 무선 통신 시스템에서 베어러 확장을 제어하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
다중 요소 반송파 시스템(multiple component carrier system)은 반송파 집성(carrier aggregation)을 지원할 수 있는 무선통신 시스템을 의미한다. 반송파 집성이란 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로 하나의 기지국이 주파수 영역에서 물리적으로 연속적인(continuous) 또는 비연속적인(non-continuous) 다수 개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 것이다. 다중 요소 반송파 시스템은 주파수 영역에서 구별되는 다수의 요소 반송파(component carrier: CC)들을 지원한다. 요소 반송파는 상향링크에 사용되는 상향링크 요소 반송파와, 하향링크에서 사용되는 하향링크 요소 반송파를 포함한다. 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파가 합쳐져 하나의 서빙셀(serving cell)이 구성될 수 있다. 또는 하향링크 요소 반송파만으로 하나의 서빙셀이 구성될 수도 있다.
셀 내부의 핫 스팟(hotspot)과 같은 특정 지역에서는 특별히 많은 통신 수요가 발생하고, 셀 경계(cell edge) 또는 커버리지 홀(coverage hole)과 같은 특정 지역에서는 전파의 수신 감도가 떨어질 수 있다. 무선 통신 기술이 발달함에 따라, 핫 스팟이나, 셀 경계, 커버리지 홀과 같은 지역에서 통신을 가능하게 하기 위한 목적으로 매크로 셀(Macro Cell)내에 스몰 셀(small cell)들, 예를 들어, 피코 셀(Pico Cell), 펨토 셀(Femto Cell), 마이크로 셀(Micro Cell), 원격 무선 헤드(remote radio head: RRH), 릴레이(relay), 중계기(repeater)등이 함께 설치된다. 이러한 네트워크를 이종 네트워크(Heterogeneous Network: HetNet)라 부른다. 이종 네트워크 환경에서는 상대적으로 매크로 셀은 커버리지(coverage)가 큰 셀(large cell)이고, 펨토 셀과 피코 셀과 같은 스몰 셀은 커버리지가 작은 셀이다. 이종 네트워크 환경에서 다수의 매크로 셀들 및 스몰 셀들 간에 커버리지 중첩이 발생한다.
네트워크에 접속한 단말은 채널환경 또는 이동상태에 따라 임의의 셀과 통신을 수행할 수 있고, 셀 변경(cell change)을 수행할 수도 있다. 셀 변경의 경우 인접셀로의 이동 시 발생하는 호단절의 문제점을 해결하기 위하여 핸드오버(handover)가 수행될 수 있다. 핸드오버란 단말이 이동함에 따라 현재의 통신 서비스 지역(이하 소스 셀(source cell))을 이탈하여 인접한 통신 서비스 지역(이하 타겟 셀(target cell))으로 이동할 때 인접한 통신 서비스 지역의 새로운 통화 채널(traffic channel)에 자동 동조(tuning)되어 지속적으로 통화 상태를 유지하게 하는 기능을 말한다. 즉, 특정 기지국과 통신하고 있는 단말은 그 특정 기지국(이하 소스 기지국(source base station))에서의 신호 세기가 약해질 경우 다른 인접 기지국(이하 타겟 기지국(target base station))에 링크(link)된다. 예를 들어, 단말은 매크로 셀과 접속한 상태에서 채널상태의 악화로 인해 매크로 셀과 접속을 끊고 다른 매크로 셀이나 피코셀에 접속할 수 있다. 또는, 단말이 매크로 셀과 접속한 상태에서 이동함에 따라 매크로 셀과 접속을 끊고 다른 매크로 셀이나 피코셀에 접속할 수 있다.
단말은 적어도 하나의 서빙셀을 구성하는 기지국들 중 어느 하나의 기지국을 통하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 이종 네트워크 환경에서 매크로 셀을 구성하는 어느 한 기지국과 연결이 설정된 단말은 스몰 셀을 구성하는 다른 기지국의 신호 품질이 우수하고, 무선 자원 사용률이 낮은 경우에도, 핸드오버 절차 없이는 상기 다른 기지국으로부터는 서비스를 제공받지 못한다. 또한 단말이 핸드오버 절차 등을 통하여 스몰셀을 구성하는 기지국에 연결되더라도, 스몰셀의 커버리지가 상대적으로 작기 때문에 단말의 이동에 따라 핸드오버가 자주 발생하게 되는 문제점이 있다. 이는 단말이 다중 요소 반송파를 지원하는 경우에도 마찬가지이다. 따라서, 이종 네트워크 환경에서 과도한 부하 또는 특정 QoS가 요구되는 부하(load)를 핸드오버 절차없이 스몰셀에 분산시키고 데이터를 효율적으로 전송하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 베어러 확장의 설정 및 운용 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 이종 네트워크 환경에서 셀에 불필요한 부하를 발생시키지 않으면서 단말에 데이터의 효율적인 전송을 위한 셀 플래닝 기법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 무선 베어러(RB: Radio Bearer)의 확장을 통하여 단말에 데이터를 효율적으로 전송함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 매크로셀에 접속된 단말에 스몰셀을 통하여 특정 데이터를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 특정 QoS(Quality of Service)의 서비스 운용에 적합한 스몰셀을 통하여 서비스를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 단말의 빈번한 핸드오버를 막고, 데이터를 끊김없이(seamless) 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 이종 네트워크 시스템(Heterogeneous Network System)에서 단말에 의해 베어러 확장(bearer extension)을 지원하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 단말과 스몰 기지국(small eNB)간에 확장 EPS(Evoled Packet System) 베어러에 맵핑되는 무선 베어러(radio bearer: RB)를 구성하기 위한 파라미터와, 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보(suspending)함을 지시하는 UL Tx 유보 정보(ULTxSuspendInfo)를 포함하는 제1 RRC 연결 재구성 메시지를 매크로 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 파라미터에 기반하여 상기 무선 베어러를 구성하는 단계, 상기 무선 베어러의 구성이 완료되었음을 나타내는 제1 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 상기 매크로 기지국으로 전송하는 단계,및 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상기 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo)를 포함하는 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 상기 매크로 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 이종 네트워크 시스템에서 베어러 확장을 지원하는 단말을 제공한다. 상기 단말은 상기 단말과 스몰 기지국 간에 확장 EPS 베어러에 맵핑되는 무선 베어러(RB)를 구성하기 위한 파라미터와, 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보함을 지시하는 UL Tx 유보 정보를 제1 RRC 연결 재구성 메시지를 매크로 기지국으로부터 수신하는 단말 수신부, 상기 파라미터에 기반하여 상기 무선 베어러를 구성하는 단말 프로세서, 및 상기 무선 베어러의 구성이 완료되었음을 나타내는 제1 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 상기 매크로 기지국으로 전송하는 단말 전송부를 포함한다.
여기서 상기 단말 수신부는, 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상기 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo)를 포함하는 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 상기 매크로 기지국으로부터 수신할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 이종 네트워크 시스템(Heterogeneous Network System)에서 매크로 기지국에 의해 베어러 확장(bearer extension)을 지원하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 단말과 스몰 기지국(small eNB)간에 확장 EPS(Evoled Packet System) 베어러에 맵핑되는 무선 베어러(radio bearer: RB)를 구성하기 위한 파라미터와, 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보(suspending)함을 지시하는 UL Tx 유보 정보(ULTxSuspendInfo)를 포함하는 제1 RRC 연결 재구성 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계, 상기 파라미터에 기반하여 상기 무선 베어러의 구성이 완료되었음을 나타내는 제1 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계, 및 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상기 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo)를 포함하는 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 이종 네트워크 시스템에서 베어러 확장을 지원하는 매크로 기지국을 제공한다. 상기 매크로 기지국은 단말과 스몰 기지국 간에 확장 EPS 베어러에 맵핑되는 무선 베어러(RB)를 구성하기 위한 파라미터와, 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보함을 지시하는 UL Tx 유보 정보를 제1 RRC 연결 재구성 메시지를 상기 단말로 전송하는 기지국 전송부, 및 상기 파라미터에 기반하여 상기 무선 베어러의 구성이 완료되었음을 나타내는 제1 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 기지국 수신부를 포함한다.
여기서, 상기 기지국 전송부는, 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상기 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo)를 포함하는 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 상기 단말로 전송할 수 있다.
이종 네트워크 환경에서 과도한 부하 또는 특정 QoS가 요구되는 부하(load)를 핸드오버 절차없이 스몰셀에 분산시키고 데이터를 효율적으로 전송 또는 수신할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템에서 베어러 서비스의 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 매크로 기지국, 펨토 기지국 그리고 피코 기지국로 구성된 이종 네트워크의 개념을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 매크로 기지국과 스몰 기지국의 연결 구성을 나타내는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 예에 따른 단말, 매크로 기지국, 스몰 기지국 간의 시그널링을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 단말, 매크로 기지국, 스몰 기지국 간의 시그널링을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 예에 따른 단말, 매크로 기지국, 스몰 기지국 간의 시그널링을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일례에 따른 단말의 동작 순서도이다.
도 11은 본 발명의 다른 예에 따른 단말의 동작 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일례에 따른 매크로 기지국의 동작 순서도이다.
도 13은 본 발명의 다른 예에 따른 매크로 기지국의 동작 순서도이다.
도 14는 본 발명의 일례에 따른 스몰 기지국의 동작 순서도이다.
도 15는 본 발명에 따른 단말, 매크로 기지국 및 스몰 기지국을 도시한 블록도이다.
이하, 본 명세서에서는 본 발명과 관련된 내용을 본 발명의 내용과 함께 예시적인 도면과 실시 예를 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UMTS(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조일 수 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 또는 LTE-A(advanced)시스템이라고 할 수도 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
한편, 무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.
여기서, 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), AMS(Advanced MS), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 지점(station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토 기지국(femto-eNB), 피코 기지국(pico-eNB), 홈기지국(Home eNB), 릴레이(relay) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 적어도 하나의 셀을 단말에 제공할 수 있다. 셀은 기지국(20)이 통신 서비스를 제공하는 지리적 영역을 의미할 수도 있고, 특정 주파수 대역을 의미할 수도 있다. 셀은 하향링크 주파수 자원과 상향링크 주파수 자원을 의미할 수 있다. 또는 셀은 하향링크 주파수 자원과 선택적인(optional) 상향링크 주파수 자원의 조합(combination)을 의미할 수 있다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다. S1 인터페이스는 MME와 신호를 교환함으로써 단말(10)의 이동을 지원하기 위한 OAM(Operation and Management) 정보를 주고받는다.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)를 포함한다. MME는 단말(10)의 접속 정보나 단말(10)의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말(10)의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN(Packet Data Network)을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
E-UTRAN과 EPC(30)를 통합하여 EPS(Evoled Packet System)라 불릴 수 있으며, 단말(10)이 기지국(20)에 접속하는 무선링크로부터 서비스 엔터티로 연결해주는 PDN까지의 트래픽 흐름은 모두 IP(Internet Protocol) 기반으로 동작한다.
단말과 기지국간의 무선 인터페이스를 Uu 인터페이스라 한다. 단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 매체접근제어(Medium Access Control: MAC) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다. 그리고 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있으며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다. 몇몇 물리 제어채널들이 있다. PDCCH(physical downlink control channel)는 단말에게 PCH(paging channel)와 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당 및 DL-SCH와 관련된 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 알려준다. PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 스케줄링 그랜트를 나를 수 있다. PCFICH(physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. PHICH(physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다. PUCCH(Physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NAK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. PUSCH(Physical uplink shared channel)은 UL-SCH(uplink shared channel)을 나른다.
MAC 계층의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다. 논리채널은 제어 영역 정보의 전달을 위한 제어채널과 사용자 영역 정보의 전달을 위한 트래픽 채널로 나눌 수 있다.
RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선 베어러(RB: Radio Bearer)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.
사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 제어 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.
RRC 계층은 RB들의 구성(configuration), 재구성(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다. RB가 구성된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB), DRB(Data RB)로 구분될 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지 및 NAS 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(RRC connected state)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(RRC idle state)에 있게 된다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
물리채널(Physical Channel)은 시간 영역에서 여러 개의 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼(Symbol)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼들과 복수의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 위해 해당 서브프레임의 특정 심볼들(가령, 첫 번째 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 1개의 서브프레임에 해당하는 1ms이다.
단말이 외부 인터넷 망으로 사용자 데이터(user data: 예, IP 패킷)를 송신하거나 외부 인터넷 망으로부터 사용자 데이터를 수신하기 위해서는, 단말과 외부 인터넷 망 사이에 존재하는 이동통신 네트워크 엔티티(entity)들 간에 존재하는 여러 경로에 자원이 할당되어야 한다. 이렇게 이동통신 네트워크 엔티티들 사이에 자원이 할당되어 데이터 송수신이 가능해진 경로를 베어러(Bearer)라고 한다.
도 4는 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템에서 베어러 서비스의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 단말과 인터넷 망 사이에 종단간 서비스(End-to-End service)가 제공되는 경로를 보여준다. 여기서, 종단간 서비스라 함은 단말이 인터넷 망과 데이터 서비스를 위해서 단말과 P-GW 간의 경로(EPS Bearer)와 P-GW와 외부까지의 경로(External Bearer)가 필요한 서비스를 의미한다. 여기서, 외부의 경로는 P-GW와 인터넷 망 사이의 베어러이다.
단말이 외부 인터넷 망으로 데이터를 전달하려면, 우선 단말은 무선상의 RB를 통해서 기지국(eNB)에게 데이터를 전달한다. 그리고 기지국은 데이터를 S1 베어러를 통해서 S-GW로 전달한다. S-GW는 S5/S8 베어러를 통해서 데이터를 P-GW로 전달하며, 최종적으로 P-GW와 외부 인터넷 망에 존재하는 목적지까지 외부 베어러(External Bearer)를 통해서 전달된다.
마찬가지로, 외부 인터넷 망에서 단말로 데이터가 전달되려면 위의 설명과 역방향으로 각각의 베어러를 거쳐서 단말에 전달이 될 수 있다.
이와 같이 무선통신 시스템에서는 각 인터페이스마다 각각의 베어러를 정의하여, 인터페이스들간의 독립성을 보장하고 있다. 각 인터페이스에서의 베어러를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
무선통신 시스템이 제공하는 베어러를 총칭하여 EPS(Evolved Packet System) 베어러라고 한다. EPS 베어러는 특정 QoS로 IP 트래픽을 전송하기 위하여 UE와 P-GW 간에 설정된 전달 경로이다. P-GW는 인터넷으로부터 IP 플로우를 수신 또는 인터넷으로 IP 플로우를 전송할 수 있다. 각 EPS 베어러는 전달 경로의 특성을 나타내는 QoS 결정 파라미터들로 설정된다. EPS 베어러는 단말당 하나 이상 구성될 수 있으며, 하나의 EPS 베어러는 하나의 E-RAB와 하나의 S5/S8 베어러의 연결된 값(concatenation)을 고유하게 표현한다.
S5/S8 베어러는 S5/S8 인터페이스의 베어러이다. S5와 S8 모두 S-GW와 P-GW 사이의 인터페이스에 존재하는 베어러이다. S5 인터페이스는 S-GW와 P-GW가 동일한 사업자에 속해 있을 경우에 존재하며, S8 인터페이스는 S-GW가 로밍해 들어간 사업자(Visited PLMN)에 속하며 P-GW가 원래 서비스에 가입한 사업자(Home PLMN)에 속하는 경우에 존재한다.
E-RAB는 S1 베어러와 그에 상응하는 RB의 연결된 값(concatenation)을 고유하게 표현한다. 하나의 E-RAB가 존재할 때, 해당 E-RAB와 하나의 EPS 베어러 간에 1대1 매핑이 성립한다. 즉, 하나의 EPS 베어러는 각각 하나의 RB, S1 베어러, S5/S8 베어러에 대응된다. S1 베어러는 기지국과 S-GW 사이의 인터페이스에서의 베어러이다.
RB는 데이터 RB(Data Radio Bearer: DRB)와 시그널링 RB (Signaling Radio Bearer: SRB) 두 가지를 의미하지만 본 발명에서 구분 없이 RB라 표현하는 것은 사용자의 서비스를 지원하기 위해 Uu 인터페이스에서 제공되는 데이터 RB이다. 따라서 따로 구분 없이 표현하는 RB는 시그널링 RB(Signaling Radio Bearer: SRB)와 구별된다. RB는 사용자 평면의 데이터가 전달되는 경로이며, SRB는 RRC 계층과 NAS 제어 메시지 등 제어 평면의 데이터가 전달되는 경로이다. RB와 E-RAB 그리고 EPS 베어러 간에는 1대1 매핑이 성립한다.
EPS 베어러 종류는 디폴트(default) 베어러와 전용(dedicated) 베어러가 있다. 단말이 무선 통신망에 접속하면 IP 주소를 할당받고 PDN 연결을 생성하면서 동시에 디폴트 EPS 베어러가 생성된다. 즉 디폴트 베어러는 새로운 PDN 연결이 생성될 때 처음 생성된다. 사용자가 디폴트 베어러를 통해 서비스(예를 들어, 인터넷 등)를 이용하다가 디폴트 베어러로는 QoS를 제대로 제공받을 수 없는 서비스(예를 들어 VoD 등)를 이용하게 되면 온-디맨드(on-demand)로 전용 베어러가 생성된다. 이 경우 전용 베어러는 이미 설정되어 있는 베어러와는 다른 QoS로 설정될 수 있다. 전용 베어러에 적용되는 QoS 결정 파라미터들은 PCRF(Policy and Charging Rule Function)에 의해 제공된다. 전용 베어러 생성시 PCRF는 SPR(Subscriber Profile Repository)로부터 사용자의 가입정보를 수신하여 QoS 결정 파라미터를 결정할 수 있다. 전용 베어러는 예를 들어, 최대 15개까지 생성될 수 있으며, LTE 시스템에서는 상기 15개 중 4개는 사용하지 않는다. 따라서 전용 베어러는 최대 11개까지 생성될 수 있다.
EPS 베어러는 기본 QoS 결정 파라미터로 QCI(QoS Class Identifier)와 ARP(Allocation and Retention Priority)를 포함한다. EPS 베어러는 QCI 자원 형태에 따라 GBR(Guaranteed Bit Rate)형 베어러와 non-GBR형 베어러로 구분된다. 디폴트 베어러는 항상 non-GBR형 베어러이고, 전용 베어러는 GBR형 또는 non-GBR형 베어러로 설정될 수 있다. GBR형 베어러는 QCI와 ARP 이외에 QoS 결정 파라미터로 GBR과 MBR(Maximum Bit Rate)를 가진다. 무선통신 시스템이 전체적으로 제공해야 하는 QoS가 EPS 베어러로 정의되고 나면, 각 인터페이스마다 각각의 QoS가 정해진다. 각 인터페이스는 자신이 제공해야 하는 QoS에 맞춰 베어러를 설정하는 것이다.
이하, 이종 네트워크(Heterogeneous Network)에 대해서 설명한다.
매크로(macro) 셀과 마이크로(micro) 셀의 단순한 셀 분할로는 증가하는 데이터 서비스에 대한 요구를 충족하기 어렵다. 따라서 피코 셀(pico cell), 펨토 셀(femto cell) 그리고 무선 릴레이 등의 스몰 셀들을 이용하여, 실내외 소규모 영역에 대한 데이터 서비스를 운용할 수 있다. 스몰 셀들의 용도가 특별히 한정되어 있지는 않지만, 일반적으로 피코 셀은 매크로 셀만으로는 커버되지 않는 통신 음영 지역이나, 데이터 서비스 요구가 많은 영역, 소위 핫스팟(hot spot) 또는 핫존(hotzone)에 이용될 수 있다. 펨토 기지국(femto eNB)은 일반적으로 실내 사무실이나 가정에서 이용될 수 있다. 또한, 무선 릴레이는 매크로 셀의 커버리지(coverage)를 보완할 수 있다. 이종 네트워크를 구성함에 따라서, 데이터 서비스의 음영 지역을 없앨 수 있을 뿐 아니라, 데이터 전송 속도의 증가를 도모할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 매크로 기지국, 펨토 기지국 그리고 피코 기지국로 구성된 이종 네트워크의 개념을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 5에서는 설명의 편의를 위해 매크로 기지국, 펨토 기지국 그리고 피코 기지국로 구성된 이종 네트워크를 설명하고 있으나, 이종 네트워크는 마이크로, 릴레이 또는 다른 유형의 기지국을 포함하여 구성될 수도 있다. 본 발명에서 기지국이라 함은 상술한 매크로 기지국, 펨토 기지국, 피코 기지국, 마이크로 기지국, 릴레이 및 다른 유형의 기지국들을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 이종 네트워크에는 매크로 기지국(510)과 펨토 기지국(520) 그리고 피코 기지국(530)이 함께 운용되고 있다. 매크로 기지국(510)과 펨토 기지국(520) 그리고 피코 기지국(530)은 각각 자신의 셀 커버리지인 매크로 셀, 펨토 셀 및 피코 셀을 단말에 제공한다.
펨토 기지국(520)은 저전력 무선 접속 포인트로서, 예컨대 가정이나 사무실 등 실내에서 사용되는 초소형 이동 통신용 기지국이다. 펨토 기지국(520)은 가정이나 사무실의 DSL 또는 케이블 브로드밴드 등을 이용하여 이동 통신 코어 네트워크에 접속할 수 있다. 펨토 기지국(520)에는 자기 조직(Self-Organization) 기능이 지원될 수 있다. 자기 조직 기능은 자기 구성(Self-Configuration) 기능, 자기 최적화(Self-Optimization) 기능, 자기 모니터링(Self-Monitoring) 기능 등으로 분류된다.
펨토 셀은 등록된 사용자와 등록되지 않은 사용자를 구분하여, 등록된 사용자에게만 접속을 허용할 수 있다. 등록된 사용자에게만 접속을 허용하는 셀을 폐쇄형 그룹(Closed Subscriber Group, 이하 "CSG"라고 함)이라고 하고, 일반 사용자에게도 접속을 허용하는 것을 개방형 그룹(Open Subscriber Group, 이하 "OSG"라고 함)이라고 한다. 또한, 이 두 방식을 혼용하여 운용할 수도 있다.
펨토셀 서비스를 제공하는 기지국을 3GPP에서는 HNB(Home NodeB) 또는 HeNB(Home eNodeB)라고 부른다. 펨토 기지국(520)은 기본적으로 CSG에 속하는 멤버에게만 특화된 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다. 서비스를 제공하는 관점에서, 펨토 기지국(520)이 CSG 그룹에게만 서비스를 제공할 때에, 이 펨토 기지국(520)이 제공하는 셀은 CSG 셀이라고 일컫는다.
각 CSG는 각기 고유의 식별자를 가지고 있으며, 이 식별자를 CSG ID(CSG identity)라고 부른다. 단말은 자신이 멤버로 속한 CSG의 목록을 가질 수 있는데, 이러한 CSG의 목록을 화이트 리스트라고도 한다. CSG 셀이 어떤 CSG를 지원하는지를 시스템 정보에 포함된 CSG ID를 읽어서 확인할 수 있다. CSG ID를 읽은 단말은 자신이 해당 CSG 셀의 멤버일 경우에만, 즉 CSG ID에 해당되는 CSG가 자신의 CSG 화이트리스트에 포함되어 있을 경우에 해당 셀을 접속할 수 있는 셀로 간주한다.
피코 기지국(530)이 제공하는 피코 셀의 종류는 "커버리지 홀(coverage hole)용 피코셀"(이하 커버리지 홀 피코셀이라 한다) 및 "핫스팟(hot spot)용 피코셀"(이하 핫스팟 피코셀이라한다)이 있다.
커버리지 홀 피코셀은 매크로 셀을 통해 단말이 데이터를 송수신 할 수 없을 경우, 매크로 셀을 대신하여 피코 셀을 통하여 단말이 데이터를 송수신하는 용도이다. 핫스팟 피코셀은 매크로 셀을 통해 단말이 데이터를 송수신하는 것은 가능하지만 매크로 셀의 부하(load)를 감소시키기 위하여 매크로 셀을 대신하여 피코 셀을 통하여 단말이 데이터를 송수신 하는 용도이다. 핫 스팟은 유동인구 또는 상주인구가 모여있는 지역 또는 요구 트래픽이 매우 높은 지역을 의미하기도 한다. 일반적으로 핫 스팟 지역은 매크로의 전계(electro-magnetic field)와는 무관하게 발생할 수 있으며, 이때 피코 셀을 인트라-주파수(Intra-frequency) 피코셀과 인터-주파수(inter-frequency) 피코셀의 2가지 형태로 나눌 수 있다.
인트라-주파수 피코 셀은 매크로 셀과 동일한 주파수 대역을 이용하는 피코셀을 말한다. 동일한 주파수 자원을 공간적으로 분리된 지역에서 재사용함으로써 피코 셀 커버리지 내에서 매크로 셀과 동일한 무선 자원을 확보할 수 있다. 대부분의 커버리지 홀에 대한 피코 셀이 인트라-주파수 피코 셀에 해당한다.
인터-주파수 피코셀은 매크로 셀과 상이한 주파수 대역을 이용하는 피코 셀이다. 해당 핫 스팟 지역에서 수신되는 매크로 셀의 신호가 강한 경우에 피코 셀과 매크로 셀 간의 간섭문제로 인한 성능열화가 발생할 수 있다. 매크로 셀의 중심과 근접한 위치에 핫 스팟이 존재하는 경우에 사용될 수 있다.
일반적으로 스몰 셀은 매크로 셀에 비해 작은 지역에 대하여 서비스하기 때문에 단일 단말에 대하여 제공할 수 있는 수율(Throughput) 측면에서 매크로 셀에 비하여 유리하다. 그러나, 현재 무선 통신 시스템에서는 일단 매크로 셀에 접속된 단말은 스몰 셀의 서비스 지역에 위치하고 있더라도 핸드오버를 수행하지 않고서는 스몰 셀로부터 서비스를 받을 수 없다. 또한 단말이 이동중인 경우 비록 핸드오버 등을 통하여 스몰셀에 접속하더라도, 스몰셀의 커버리지가 작으므로 핸드오버가 빈번하게 발생할 수 있고, 이는 네트워크 효율면에서 바람직하지 않다.
이하, 본 발명의 실시 예들에 관하여 상세히 개시되며, 본 발명의 실시 예들은 매크로 셀과 스몰 셀을 포함하는 이종 네트워크 시스템에 적용될 수 있다.
일 실시 예는 이종 네트워크 시스템에서 단말과 매크로 셀간의 무선 연결을 포함하는 EPS 베어러를 유지한 채로, 스몰 셀을 통한 데이터 서비스 또는 부하의 분산을 지원하는 방법을 포함한다. 예를 들어, 매크로 셀에 연결된 단말이 매크로 셀의 서비스 지역 및 스몰 셀의 서비스 지역과 중첩된(over-laid) 지역에 위치한 경우에 상기 방법이 적용될 수 있다. 상기 방법을 다중 무선 연결을 구성하는 절차라고 한다. 또는 상기 방법은 확장 베어러 설정 절차 또는 베어러 확장 절차라 불릴 수도 있다.
보다 구체적으로, 베어러 확장 모드에서, 단말에 대한 제어 평면(RRC 계층, NAS)은 매크로 셀의 EPS 베어러에 의해 제공되고, 사용자 평면은 스몰셀의 EPS 베어러에 의해 제공된다.
따라서, 매크로셀과 중첩(overlaid)된 지역에 존재하는 스몰셀 영역에서, 단말은 매크로셀에 접속한 상태에서 핸드오버없이 스몰셀로부터 하향링크 신호를 수신하거나, 스몰셀로 상향링크 신호를 전송할 수 있다. 여기서, 하향링크 신호는 하향링크로 전송되는 사용자 평면의 데이터를 포함하고 상향링크 신호는 상향링크로 전송되는 사용자 평면의 데이터를 포함한다. 제어 평면의 데이터는 매크로 셀을 통해 송수신 된다.
확장 베어러 설정 절차 또는 베어러 확장 절차는 매크로 기지국과 스몰 기지국 간 확장 베어러 설정에 대하여 협상하는 단계, 스몰 기지국과 단말간에 RB를 생성(create)하고 상향링크 전송을 유보(suspending)하기 위해 사용되는 매크로 기지국과 단말 간 제1 RRC 시그널링을 수행하는 단계, 베어러 확장이 완료되면 스몰 기지국에 대해 상향링크 전송을 허락(allow)하기 위해 사용되는 매크로 기지국과 단말 간 제2 RRC 시그널링을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 매크로 기지국과 스몰 기지국의 연결 구성을 나타내는 개념도이다.
도 6을 참조하면, 패킷 데이터 네트워크(600)에서 P-GW(605)로 데이터가 전송되고, 상기 데이터는 S-GW(610)를 거쳐 매크로 기지국(620)으로 전송된다. 상기 데이터에 대한 QoS는 특정한 수준으로 설정될 수 있다. 매크로 기지국(620)과 단말(640)에는 매크로 셀의 EPS 베어러가 구성되어 있다.
매크로 기지국(620)은 RRC 엔티티(621), PDCP 엔티티(622), RLC 엔티티(623), MAC 엔티티(624) 및 PHY 계층(625)를 포함한다. 상기 각 엔티티의 구조 및 동작은 도 2 및 도 3에서 설명한 내용을 포함한다. 스몰 기지국(630)은 PDCP 엔티티(632), RLC 엔티티(633), MAC 엔티티(634) 및 PHY 계층(635)을 포함한다.
베어러 확장이 없는 일반 모드(normal mode)에서, 매크로 기지국(620)은 상기 데이터를 PDCP 엔티티(622)에서 수신하고, RRC 엔티티(621) 등의 제어를 기반으로 상기 데이터를 처리하고, RLC 엔티티(623), MAC 엔티티(624) 및 PHY 계층(625)를 거쳐 단말(640)로 전송한다. 도면에 도시되지 않았으나 단말(640)에도 매크로 셀의 EPS 베어러를 형성하는 엔티티들이 존재한다. 예를 들어 매크로 기지국(620)의 PDCP 엔티티(622), RRC 엔티티(621), RLC 엔티티(623), MAC 엔티티(624) 및 PHY 계층(625)에 각각 대응하는 PDCP 엔티티, RRC 엔티티, RLC 엔티티, MAC 엔티티 및 PHY 계층이 단말(640) 측에 존재한다.
한편, 단말(640)이 매크로 셀만의 영역에 존재하다가 중첩된 스몰 셀 영역으로 이동하는 경우에 있어서, 매크로 셀 내에 트래픽 양이 많거나 또는 단말이 좋은 품질(QoS)의 사용자 데이터를 서비스받아야 하는 경우, 스몰 기지국(630)과 단말(640)에 대한 확장 EPS 베어러가 생성될 수 있다. 확장 EPS 베어러의 생성은 전술된 확장 베어러 설정 절차에 의해 이루어진다. 확장 EPS 베어러가 생성된 이후의 스몰 기지국(630)과 단말(640)의 동작 모드를 베어러 확장 모드라 한다.
베어러 확장 모드에서, S-GW(610)는 상기 데이터를 백홀망을 통하여 스몰 기지국(630)의 PDCP 엔티티(632)로 포워딩(forwarding)할 수 있다. 이후 스몰 기지국(630)의 RLC 엔티티(633)는 이를 MAC 엔티티(634) 및 PHY 계층(635)을 거쳐 단말(640)로 전송한다. 도면에 도시되지 않았으나 단말(640)에도 확장 EPS 베어러를 형성하는 엔티티들이 생성된다. 예를 들어 스몰 기지국(630)의 PDCP 엔티티(632), RLC 엔티티(633), MAC 엔티티(634) 및 PHY 계층(635)에 각각 대응하는 PDCP 엔티티, RRC 엔티티, RLC 엔티티, MAC 엔티티 및 PHY 계층이 단말(640) 측에 존재한다.
이 경우 단말(640)은 매크로 기지국(620)의 EPS 베어러를 통해 서비스를 제공 받던 것을 스몰 기지국(630)의 EPS 베어러를 통해서 서비스를 제공받을 수 있다. 여기서, 단말에 대한 제어 평면(RRC 계층, NAS)은 매크로 셀에 의해 제공되고, 사용자 평면은 스몰 셀의 확장 EPS 베어러에 의해 제공된다.
이와 같이 확장 EPS 베어러를 생성함에 있어서, 본 실시예는 매크로 셀의 EPS 베어러를 삭제하지 않고 유지하는 동작을 포함한다. 이에 따르면, 다음의 효과가 있다.
첫째, 확장 EPS 베어러의 생성 여부가 무선 구간과 코어망(Core Network) 구간에서 확실히 완성되지 않은 상태에서 매크로 셀의 EPS 베어러를 삭제하게 되면, 단말과 코어망 사이에서 주고 받는 사용자 데이터가 기지국이나 코어망 쪽에서 버퍼링이 되거나 또는 매크로 셀과 스몰 셀 사이의 인터페이스를 통해서 대량의 사용자 데이터가 교환되어야 하는 문제가 발생하는데, 이러한 문제가 해결될 수 있다.
둘째, 핑퐁(ping-pong) 현상과 같이 단말이 매크로 셀과 스몰 셀의 경계 영역에서 매크로 셀과 스몰 셀을 짧은 시간 동안 자주 왔다갔다하는 경우, 핸드오버와 같은 무선 구성(radio configuration)을 자주 변경해 주어야 하는 문제가 있다. 예를 들어, 단말이 매크로 셀에서 상기 중첩된 영역으로 이동할 때 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제하고(release), 또 다시 짧은 시간 안에 상기 매크로 셀로 되돌아 갈 때 매크로 셀의 EPS 베어러를 다시 생성할 수 있다. 그러나, 이는 단말과 기지국간의 시그널링 오버헤드를 유발할 수 있다. 그러나, 본 실시예에 따르면 단말이 매크로 셀 또는 스몰 셀로 완전히 확정될 때까지 매크로 셀의 EPS 베어러를 계속 유지하면서 언제든 간편하게 다시 사용할 수 있기 때문에 단말의 데이터 송수신 서비스를 안정적으로 제공해 줄 수가 있다. 예를 들어, 단말이 스몰 셀의 커버리지를 벗어나서 확장 EPS 베어러가 삭제되는 경우(또는, 확장 EPS 베어러의 사용이 중단되는 경우) 매크로 셀의 EPS 베어러에 해당되는 무선 구성을 재설정하지 않고 빨리 재사용할 수 있다.
셋째, 단말은 핸드오버시에 수반되는 랜덤 액세스(random access) 절차를 수행하지 않아도 되고, 이로 인해 랜덤 액세스 수행 중 발생하는 무선 구간에서의 서비스 중단이 발생하지 않는다. 또한 핸드오버 수행을 위해 필요했던 기지국과 기지국간의 X2 인터페이스의 대용량 UE 컨텍스트(Context) 정보 교환도 불필요하다.
넷째, 단말이 사용자 데이터를 매크로 셀이 아닌 스몰 셀을 통해서 수신하면, 더 좋은 품질의 서비스를 제공받으면서 매크로 셀의 부하를 줄일 수 있는 효과가 있다. 도 6은 하향링크 방향의 데이터 전송 만을 화살표로 표시하고 있지만, 도 6의 기술적인 내용은 상향링크 방향의 데이터 전송도 마찬가지로 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 예에 따른 단말, 매크로 기지국, 스몰 기지국 간의 시그널링을 나타내는 흐름도이다. 상술한 바와 같이 단말은 매크로 기지국이 운용하는 매크로 셀과 스몰 기지국이 운용하는 스몰 셀의 중첩된 영역에 위치할 수 있다.
도 7을 참조하면, 단말은 스몰 셀의 신호 세기를 측정하고, 상기 측정된 신호 세기가 특정 기준을 만족할 경우 매크로 기지국으로 측정 보고(measurement report)를 전송한다(S700). 예를 들어 상기 측정된 신호 세기가 특정 기준을 만족하려면, 스몰 셀의 신호 세기가 매크로 셀의 신호 세기보다 임계치(threshold) 만큼 크거나, 또는 스몰 셀의 신호 세기가 임계치보다 커야 한다.
매크로 기지국은 자신과 단말간에 형성된 매크로 셀의 EPS 베어러 이외에 스몰 기지국과 단말간의 확장 EPS 베어러를 생성함을 결정하고, 베어러 확장 절차를 시작한다. 베어러 확장 절차는 스몰 기지국으로 베어러 확장 요청 메시지를 전송함(S705)으로써 시작한다. 베어러 확장 요청 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 매크로 기지국에서 스몰 기지국으로 전송될 수 있다.
매크로 기지국이 확장 EPS 베어러를 생성하는 목적은, 스몰 셀의 신호세기가 충분히 클 때 부하 분산(load balancing)을 행하거나 더 좋은 QoS를 단말에 제공하기 위함이다. 이때, 매크로 기지국은 기존의 매크로 기지국에 의해 제공되던 QoS와 동일한 수준의 확장 EPS 베어러를 생성하거나, 더 좋은 수준의 QoS를 단말에 제공할 수 있는 확장 EPS 베어러를 생성하는 것을 기대할 수 있다. 또 경우에 따라서는 매크로 기지국은 더 낮은 수준의 QoS를 만족하는 확장 EPS 베어러를 생성하기 원할 수도 있다. 이와 같이 확장 EPS 베어러를 생성하는 목적 또는 요구(needs)는 매크로 셀 서비스의 QoS나 부하 분산 등의 요소들을 종합적으로 고려하여 결정될 수 있다.
단계 S705의 베어러 확장 요청 메시지는 적어도 하나의 정보요소(information element: IE)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 정보요소는 단말 식별자(UE Identity) 또는 매크로 셀의 EPS 베어러 식별자 또는 QoS 결정 파라미터(QoS decision parameter)가 될 수 있다.
단말 식별자는 단말을 식별할 수 있는 식별번호로서, C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier), IMSI(International Mobile Subscriber Identity), GUTI(Globally Unique Temporary Identity) 등을 포함할 수 있다.
매크로 셀의 EPS 베어러 식별자는 매크로 기지국과 단말간에 형성된 매크로 셀의 EPS 베어러를 식별하는 정보이다.
QoS 결정 파라미터는 매크로 셀의 EPS 베어러에 적용되는 QoS 또는 확장 EPS 베어러에 대해 기대하는 QoS를 결정하는데 사용되는 파라미터이다. QoS 결정 파라미터는 예를 들어 QCI(QoS Class Identifier), GBR(Guaranteed Bit Rate) QoS 정보, MBR(Maximum Bit Rate)과 같이 QoS를 특징지을 수 있는 값을 포함한다.
QCI는 베어러 레벨 패킷 포워딩 처리(treatment)를 제어하는 노드-특정(node-specific) 파라미터들에 접근하기 위한 기준으로 사용되는 스칼라(scalar)로서, 상기 스칼라 값은 기지국을 소유하는 오퍼레이터(operator)에 의하여 미리 구성(pre-configured)되어 있다. 예를 들어 상기 스칼라는 정수값 1 내지 9 중 어느 하나로 미리 구성될 수 있다. ARP의 주된 목적은 자원이 부족(resource limitation)한 경우 베어러의 설정(establishment)/수정(modification) 요청이 수락될지(accepted) 또는 거절이 필요한지(needed to be rejected)를 결정하는데 있다. 또한 ARP는 예외적인 자원 부족(exceptional resource limitations), 예를 들어 핸드오버시(at handover), 기지국에 의해 어떤(which) 베어러(들)을 드랍(drop)할지 결정하는데 사용될 수 있다.
GBR은 베어러별로 고정된 자원을 할당 받음(대역폭 보장)을 의미한다. 반면에 non-GBR은 QCI와 ARP 이외에 QoS 결정 파라미터로 AMBR(Aggregated Maximum Bit Rate)를 가지며 이는 자원을 베어러별로 할당 받지 못하는 대신에 다른 non-GBR형 베어러들과 같이 사용할 수 있는 최대 대역폭을 할당 받음을 의미한다.
베어러 확장 요청 메시지를 수신한 스몰 기지국은 베어러 확장 요청 메시지 내에 포함된 정보요소들을 추출한다. 그리고 스몰 기지국은 상기 단말 식별자에 의해 식별되는 단말이 상기 매크로 셀의 EPS 베어러 식별자에 의해 식별되는 매크로 셀의 EPS 베어러 대신에, 상기 QoS 결정 파라미터에 만족하는 확장 EPS 베어러를 코어망 측과 함께 생성하는 절차를 준비한다(S710).
예를 들어, 스몰 기지국과 코어망은 확장 EPS 베어러의 식별자를 결정하고 상기 확장 EPS 베어러 식별자와 연관된 E-RAB 식별자를 결정한다. 그리고 새롭게 생성된 확장 EPS 베어러와 E-RAB를 매크로 셀의 EPS 베어러에 대신하여 사용하기 위해 필요한 준비 작업을 수행한다.
스몰 기지국은 확장 EPS 베어러와 그와 연관된 E-RAB의 QoS를 만족하는 무선 구성 파라미터 값들을 포함하는 베어러 확장 응답 메시지를 매크로 기지국으로 전달한다(S715). 베어러 확장 응답 메시지는 확장 EPS 베어러의 사용가능(availability) 또는 활성화(activation)를 단말에 알려주는 메시지이다. 이것은 코어망으로부터 전달되어 오는 메시지를 포함할 수도 있다. 베어러 확장 응답 메시지의 전달을 위해 X2 인터페이스가 사용될 수 있다.
제1 실시예로서, 베어러 확장 응답 메시지에 포함된 상기 무선 구성 파라미터 값들은 RB를 구성하는 파라미터들로써, 스몰 셀 상에서 단말에 서비스를 제공하는데 필요한 시스템 정보와 PHY, MAC 계층의 정보를 포함할 수 있다.
제2 실시예로서, 베어러 확장 응답 메시지는 단말 식별자, 스몰 셀의 시스템 정보, 스몰 셀의 물리계층 정보, 스몰 셀의 MAC 계층의 정보, 매크로 셀의 EPS 베어러 식별자, 확장 EPS 베어러 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제3 실시예로서, 베어러 확장 응답 메시지는 DRB 구성을 위한 파라미터들, 예를 들어 DRB 식별자(drb-Identity), PDCH 구성정보(pdcp-Config), RLC 구성정보(rlc-Config), 확장 EPS 베어러 식별자 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
이외에도, 베어러 확장 응답 메시지는 제1 실시예와 제2 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제1 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제2 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제1 내지 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있다.
매크로 기지국은 제1 RRC 연결 재구성(Connection Reconfiguration) 메시지를 단말로 전송한다(S720). 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 확장 EPS 베어러의 완성을 위해 스몰 기지국과 단말 사이에 필요한 제어정보를 포함한다.
제1 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보(suspending)함을 지시하는 UL Tx 유보 정보(ULTxSuspendInfo)를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 확장 EPS 베어러를 사용하여 상향링크 전송을 하지 말라는 의미의 UL Tx 유보 정보를 포함할 수 있다. 이는 확장 EPS 베어러의 생성이 단말부터 코어망까지의 전 구간에서 완성되지 않은 상태에서 확장 EPS 베어러가 사용되면, 단말과 코어망 사이에서 주고 받는 사용자 데이터가 기지국이나 코어망 쪽에서 버퍼링이 되거나 또는 매크로 기지국과 스몰 기지국 사이의 인터페이스를 통해서 대량의 데이터가 교환되어야 하는 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 단, 상기 상향링크 전송은 PUCCH와 HARQ ACK/NACK 정보의 전송은 포함하지 않을 수 있다. 다시 말하면, UL Tx 유보 정보에도 불구하고, 단말은 PUCCH와 HARQ ACK/NACK 정보를 전송할 수 있다.
제2 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 베어러 확장 응답 메시지의 모든 무선 구성 파라미터 값들을 포함할 수 있다.
제3 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 스몰 기지국과 단말간에 형성되는 확장 EPS 베어러의 사용가능(availability) 또는 활성화(activation)를 지시하는 세부정보를 포함할 수 있다.
제4 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 단말 특정한(UE specific) NAS 계층 정보를 코어망과 단말간에 전달하는데 사용되는 전용적 NAS 리스트(dedicatedInfoNASList) 정보요소를 포함한다. 그리고 상기 전용적 NAS 리스트 정보요소에 스몰 기지국과 단말간에 형성되는 확장 EPS 베어러의 사용가능(availability) 또는 활성화(activation)를 지시하는 세부정보가 포함될 수 있다.
이외에도, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 제1 실시예와 제2 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제1 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제1 실시예와 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제2 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제2 실시예와 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제3 실시예와 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제1 내지 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있다.
본 실시예는 UL Tx 유보 정보(ULTxSuspendInfo)가 제1 RRC 연결 재구성 메시지에 포함되어 전송되는 것에 한정하지 않는다. 즉, UL Tx 유보 정보는 제1 RRC 연결 재구성 메시지와는 별개로 독자적으로 전송될 수도 있다.
단말은 제1 RRC 연결 재구성 메시지에 기반하여 스몰 기지국과의 무선 구성을 완료하고, 확장 EPS 베어러에 해당하는 무선 구성을 성공적으로 완료하였음을 나타내는 제1 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 매크로 기지국으로 전송한다(S725).
UL Tx 유보 정보를 수신한 단말은 아직 코어망에서 확장 EPS 베어러가 완성되지 않은 상태이기 때문에 상향링크(UL) 데이터를 매크로 셀의 EPS 베어러를 통해 전송 및 처리할 수 있다. 즉, 확장 EPS 베어러의 생성 준비 단계에서, 단말은 삭제되지 않고 남아 있는 매크로 셀의 EPS 베어러를 사용하여 상향링크 전송을 수행한다. 다만, 단말은 PUCCH와 HARQ ACK/NACK 정보는 예외적으로 확장 EPS 베어러를 사용하여 전송할 수도 있다. 단말은 하향링크(DL) 데이터 또한 매크로 셀의 EPS 베어러를 통해 수신 및 처리하는 상태이다.
이와 같이 단말에 무선 구성이 완료(즉, RB 구성 완료)되고 확장 EPS 베어러를 사용할 수 있음에도 여전히 매크로 셀의 EPS 베어러를 통해 상향링크 전송을 수행하는 이유는 상향링크 전송의 신뢰성을 보장하기 위함이다. 이에 따르면, 단말이 스몰 셀의 커버리지를 벗어날 때 확장 EPS 베어러의 사용을 중단할 경우 매크로 셀의 EPS 베어러에 해당되는 RB를 재설정하지 않고 빨리 재사용할 수 있다. 확장 EPS 베어러가 RB 뿐만 아니라 코어망까지 모두 생성이 완료되기 전까지는 단말은 매크로 셀의 EPS 베어러 만을 이용할 수도 있다.
매크로 기지국은 단말과 스몰 기지국간에 RB의 생성이 완료되었음을 지시하는 RB 생성 완료 메시지를 스몰 기지국으로 전달한다(S730). RB 생성 완료 메시지는 X2 인터페이스를 통해 전달되는 메시지이다. RB 생성 완료 메시지를 수신하면, 스몰 기지국은 확장 EPS 베어러에 해당하는 RB의 구성이 성공적으로 완료되었음을 확인할 수 있으므로. 비로소 단말과 스몰 기지국간에 RB의 생성이 완료된다(S735).
스몰 기지국은 코어망에 대하여 확장 EPS 베어러의 생성을 완료한다(S740). 코어망에서 확장 EPS 베어러가 생성된 후, 코어망의 구성요소 중에서 P-GW는 단말을 향해 PDN으로부터 P-GW를 통해서 들어오는 사용자 데이터를 확장 EPS 베어러를 사용하여 단말에게 전송하기 시작한다. 그리고, 스몰 기지국은 P-WG를 통해 유입되는 상기 사용자 데이터를 확장 EPS를 이용하여 단말로 전송한다(S745) 스몰 기지국과 단말간에 RB의 생성이 완료되었으므로, 스몰 기지국이 확장 EPS 베어러를 통해 상기 사용자 데이터를 단말로 전송하는데 문제가 없고 단말도 확장 EPS 베어러를 통해 상기 사용자 데이터를 수신하는데 문제가 없다.
코어망에 대한 확장 EPS 베어러의 생성이 완료되었음을 확인하면, 매크로 기지국은 확장 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 단말로 전송한다(S750). 이로써 단말은 확장 EPS 베어러를 사용하여 상향링크 전송을 수행할 수 있다(S755).
일례로서, 제2 RRC 연결 재구성 메시지는 매크로 셀의 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 중단함을 지시하는 UL Tx 유보 정보 및 확장 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo)를 포함한다.
다른 예로서, 제2 RRC 연결 재구성 메시지는 매크로 셀의 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 중단함을 지시하는 UL Tx 유보 정보, 확장 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo), 매크로 셀의 EPS 베어러의 식별자 및 확장 EPS 베어러의 식별자를 포함할 수 있다.
본 실시예는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo)가 제2 RRC 연결 재구성 메시지에 포함되어 전송되는 것에 한정하지 않는다. 즉, UL Tx 시작 정보는 제2 RRC 연결 재구성 메시지와는 별개로 독자적으로 전송될 수도 있다.
도 7의 실시예에 따른 단말, 매크로 기지국, 스몰 기지국 간의 시그널링은 단계 S750을 포함하는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예는 단계 S750의 제2 RRC 연결 재구성 메시지의 전송 대신에 PDCCH의 전송을 포함할 수 있다. 즉, 단말은 PDCCH를 통해 매크로 스몰 기지국으로부터 하향링크 할당정보(downlink assignment)를 수신할 수 있는데, 이때 단말은 상향링크 전송도 가능한 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 단말은 상향링크 전송이 필요하면 확장 EPS 베어러를 통해 상향링크 전송을 수행할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 단말은 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제하지 않고 유지함으로써, 단말이 짧은 시간 안에 매크로 셀 만의 영역으로 되돌아 가더라도 상기 매크로 셀의 EPS 베어러를 재설정하지 않는다. 즉, 매크로 셀의 EPS 베어러의 상향링크 유보 (suspending)상태를 해제하고 다시 사용함으로써 빨리 간단하게 매크로 셀의 EPS 베어러를 사용할 수 있다. 이로써, 단말은 시그널링 부담 및 무선 설정에 따른 배터리 소모 부담이 없이 안정적으로 서비스를 제공받을 수 있다. 이와 같이 매크로 셀의 EPS 베어러를 유지하는 것은 단말 또는 망에게 관리의 부담을 줄 수는 있지만 실제 무선자원을 계속 사용하는 것은 아니다.
만약 단말이 중첩된 영역으로 확실히 이동하여 핑퐁 현상이 발생할 가능성이 매우 낮거나 없을 경우, 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제하는 것이 효율적일 수 있다. 그러나, 매크로 셀의 EPS 베어러의 해제를 위한 정확한 판단 기준이 필요하며, 이를 위해 단말은 매크로 셀의 EPS 베어러의 해제에 관련된 타이머인 EPS 베어러 타이머를 운영할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 예에 따른 단말, 매크로 기지국, 스몰 기지국 간의 시그널링을 나타내는 흐름도이다. 상술한 바와 같이 단말은 매크로 기지국이 운용하는 매크로 셀과 스몰 기지국이 운용하는 스몰 셀의 중첩된 영역에 위치할 수 있다.
도 8을 참조하면, 단계 S805 이전의 단말, 매크로 기지국, 스몰 기지국간의 시그널링과 동작은 단계 S700 내지 S750의 시그널링 및 동작이 동일하게 적용될 수 있다.
매크로 기지국은 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 단말로 전송한다(S750).
제2 RRC 연결 재구성 메시지를 수신하면, 단말은 확장 EPS 베어러를 이용하여 상향링크 전송과 하향링크 수신을 모두 수행할 수 있다. 단말이 상향링크 전송과 하향링크 수신을 모두 확장 EPS 베어러를 통해 수행할 수 있는 시점에서, 단말은 EPS 베어러 타이머를 구동한다(S805). EPS 베어러 타이머는 단말이 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제하지 않고 지속시키는 시간을 제공한다. 다시 말하면, 단말과 매크로 기지국은 EPS 베어러 타이머가 진행 중인 동안에는 매크로 셀의 EPS 베어러를 계속 유지하고, EPS 베어러 타이머가 만료되면 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제한다. EPS 베어러 타이머의 길이는 수초에서 수분이 될 수 있다. 예를 들어, EPS 베어러 타이머는 3초, 5초, 10초,..., 1분, 3분,... 등의 값을 가질 수 있으며, EPS 베어러 타이머의 값은 QoS 결정 파라미터 또는 통신 상황에 따라 적절하게 선택 또는 변경될 수 있다. 그리고 EPS 베어러 타이머의 값은 매크로 기지국 또는 스몰 기지국으로부터 단말로 RRC 시그널링에 의해 제공될 수 있다.
EPS 베어러 타이머에 따른 단말의 동작은 다음과 같다. 단말은 EPS 베어러 타이머가 만료되었는지 확인한다(S810). 만약, EPS 베어러 타이머가 만료될 때까지 단말이 중첩된 영역을 벗어나 매크로 셀의 영역으로 되돌아 가지 않고 중첩된 영역에 계속 머물고 있으면, 단말은 중첩된 영역으로 확실히 이동했다고 판단한다. 그리고 단말은 매크로 셀의 EPS 베어러의 해제를 요청하는 매크로 셀의 EPS 베어러 해제 요청 메시지를 매크로 기지국으로 전송한다(S815). 매크로 셀의 EPS 베어러 해제 요청 메시지는 예를 들어 단말 식별자와 매크로 셀의 EPS 베어러 식별자 및 해제지시 필드를 포함할 수 있다.
매크로 셀의 EPS 베어러 해제 요청 메시지를 수신하면, 단말 및/또는 매크로 기지국은 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제(release)한다(S820).
본 실시예에 따르면, 단말이 중첩된 영역으로 확실히 이동하여 핑퐁 현상이 발생할 가능성이 매우 낮거나 없어서, 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제하는 것이 효율적인 경우, 매크로 셀의 EPS 베어러의 해제를 위한 정확한 판단 기준을 제공한다.
EPS 베어러 타이머의 동작 및 관리 주체와 관련하여, 도 8의 실시예는 단말이 EPS 베어러 타이머를 동작 및 관리하지만, 매크로 기지국이 EPS 베어러 타이머의 동작 및 관리의 주체가 될 수도 있다. 또한, EPS 베어러 타이머의 구동시점과 관련하여, 도 8의 실시예와는 다른 시점을 기준으로 EPS 베어러 타이머가 구동될 수도 있다. 이는 도 9에서 설명된다.
도 9는 본 발명의 또 다른 예에 따른 단말, 매크로 기지국, 스몰 기지국 간의 시그널링을 나타내는 흐름도이다. 상술한 바와 같이 단말은 매크로 기지국이 운용하는 매크로 셀과 스몰 기지국이 운용하는 스몰 셀의 중첩된 영역에 위치할 수 있다.
도 9를 참조하면, 시그널링 및 동작은 도 7의 실시예와 동일하게 적용되면서, EPS 베어러 타이머의 구동시점이 도 8과 다른 예시를 보여준다.
매크로 기지국이 확장 EPS 베어러이 생성(또는 활성화)(S745)을 확인하면, 매크로 기지국은 EPS 베어러 타이머를 시작한다(S905). 예를 들어, EPS 베어러 타이머는 3초, 5초, 10초,..., 1분, 3분,... 등의 값을 가질 수 있으며, EPS 베어러 타이머의 값은 QoS 결정 파라미터 또는 통신 상황에 따라 적절하게 선택 또는 변경될 수 있다. EPS 베어러 타이머의 값은 매크로 기지국이 직접 관리할 수 있다. 만약 EPS 베어러 타이머가 만료(expire)될 때까지(S910) 단말이 중첩된 영역에서 매크로 셀의 영역으로 되돌아 가지 않고 중첩된 영역에 계속 머물고 있으면, 매크로 기지국은 단말이 중첩된 영역으로 확실히 이동했다고 판단한 후 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제한다(S915).
도 10은 본 발명의 일례에 따른 단말의 동작 순서도이다.
도 10을 참조하면, 단말은 매크로 기지국으로 측정 보고를 전송한다(S1000). 예를 들어 상기 측정된 신호 세기가 특정 기준을 만족하려면, 스몰 셀의 신호 세기가 매크로 셀의 신호 세기보다 임계치 만큼 크거나, 또는 스몰 셀의 신호 세기가 임계치보다 커야 한다.
단말은 매크로 기지국으로부터 제1 RRC 연결 재구성 메시지를 수신한다(S1005). 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 확장 EPS 베어러의 완성을 위해 스몰 기지국과 단말 사이에 필요한 제어정보를 포함한다.
제1 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보(suspending)함을 지시하는 UL Tx 유보 정보(ULTxSuspendInfo)를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 확장 EPS 베어러를 사용하여 상향링크 전송을 하지 말라는 의미의 UL Tx 유보 정보를 포함할 수 있다. 단, 상기 상향링크 전송은 PUCCH와 HARQ ACK/NACK 정보의 전송은 포함하지 않을 수 있다. 다시 말하면, UL Tx 유보 정보에도 불구하고, 단말은 PUCCH와 HARQ ACK/NACK 정보를 전송할 수 있다.
제2 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 베어러 확장 응답 메시지의 모든 무선 구성 파라미터 값들을 포함할 수 있다.
제3 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 스몰 기지국과 단말간에 형성되는 확장 EPS 베어러의 사용가능(availability) 또는 활성화(activation)를 지시하는 세부정보를 포함할 수 있다.
제4 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 단말 특정한(UE specific) NAS 계층 정보를 코어망과 단말간에 전달하는데 사용되는 전용적 NAS 리스트(dedicatedInfoNASList) 정보요소를 포함한다. 그리고 상기 전용적 NAS 리스트 정보요소에 스몰 기지국과 단말간에 형성되는 확장 EPS 베어러의 사용가능(availability) 또는 활성화(activation)를 지시하는 세부정보가 포함될 수 있다.
이외에도, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 제1 실시예와 제2 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제1 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제1 실시예와 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제2 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제2 실시예와 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제3 실시예와 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제1 내지 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있다.
단말은 제1 RRC 연결 재구성 메시지에 기반하여 스몰 기지국과의 무선 구성을 완료하고, 확장 EPS 베어러에 해당하는 무선 구성을 성공적으로 완료하였음을 나타내는 제1 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 매크로 기지국으로 전송한다(S1010). 그리고 제1 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 수신한 매크로 기지국은 스몰 기지국에게 상기 메시지를 전달한다. 이로서 단말과 스몰 기지국간에 RB가 생성된다(S1015).
만약 코어망 측에서 아직 확장 EPS 베어러가 완성되지 않았음에도 불구하고 단말이 상기 생성된 RB를 이용하여 상향링크 데이터를 전송하면, 상기 상향링크 데이터는 스몰 기지국에서 버퍼링되거나, 매크로 셀의 EPS 베어러를 사용하기 위하여 매크로 기지국으로 다시 전송되는 문제가 생길 수 있다.
따라서, 단말은 아직 코어망에서 스몰 셀의 EPS 베어러가 완성되지 않은 상태이기 때문에 하향링크(DL) 데이터는 매크로 셀의 EPS 베어러를 통해 수신 및 처리하는 상태이고, 상향링크(UL) 데이터도 스몰 셀의 EPS 베어러가 유보 (suspending)상태이기 때문에 매크로 셀의 EPS 베어러를 통해 전송 및 처리한다. 즉, 확장 EPS 베어러의 생성 준비 단계에서, 단말은 삭제되지 않고 남아 있는 매크로 셀의 EPS 베어러를 사용하여 상향링크 전송과 하향링크 수신을 수행한다.
다만, 단말은 PUCCH와 HARQ ACK/NACK 정보는 예외적으로 확장 EPS 베어러를 사용하여 전송할 수도 있다. 이와 같이 단말에 무선 구성이 완료(즉, RB 구성 완료)되고 확장 EPS 베어러를 사용할 수 있음에도 여전히 매크로 셀의 EPS 베어러를 통해 상향링크 전송을 수행하는 이유는 상향링크 전송의 신뢰성을 보장하기 위함이다. 이에 따르면, 단말이 스몰 셀의 커버리지를 벗어날 때 확장 EPS 베어러의 사용을 중단할 경우 매크로 셀의 EPS 베어러에 해당되는 RB를 재설정하지 않고 빨리 재사용할 수 있다.
코어망에 대한 확장 EPS 베어러의 생성이 완료되었음을 확인하면, 매크로 기지국은 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 단말로 전송하고, 단말은 상기 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 매크로 기지국으로부터 수신한다(S1020). 상기 제2 RRC 연결 재구성 메시지는 단말이 확장 EPS 베어러를 사용하여 상향링크 전송을 허용하기 위한 것이다.
일례로서, 제2 RRC 연결 재구성 메시지는 매크로 셀의 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 중단함을 지시하는 UL Tx 유보 정보 및 확장 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo)를 포함한다.
다른 예로서, 제2 RRC 연결 재구성 메시지는 매크로 셀의 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 중단함을 지시하는 UL Tx 유보 정보, 확장 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo), 매크로 셀의 EPS 베어러의 식별자 및 확장 EPS 베어러의 식별자를 포함할 수 있다.
본 실시예는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo)가 제2 RRC 연결 재구성 메시지에 포함되어 전송되는 것에 한정하지 않는다. 즉, UL Tx 시작 정보는 제2 RRC 연결 재구성 메시지와는 별개로 독자적으로 전송될 수도 있다.
이로써 단말은 확장 EPS 베어러를 사용하여 상향링크 전송과 하향링크 수신을 모두 수행할 수 있다.
도 10의 실시예에 따른 단말의 동작은 단계 S1025를 포함하는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예는 단계 S1025의 제2 RRC 연결 재구성 메시지의 전송 대신에 PDCCH의 전송을 포함할 수 있다. 즉, 단말은 PDCCH를 통해 스몰 기지국으로부터 하향링크 할당정보(downlink assignment)를 수신할 수 있는데, 이때 단말은 상향링크 전송도 가능한 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 단말은 상향링크 전송이 필요하면 확장 EPS 베어러를 통해 상향링크 전송을 수행할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 예에 따른 단말의 동작 순서도이다.
도 11을 참조하면, 단계 S1100 이전의 단말의 동작은 도 10의 단계 S1000 내지 S1025의 시그널링 및 동작을 포함할 수 있다.
단계 S1025에서 단말이 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 수신하면, 단말은 확장 EPS 베어러를 이용하여 상향링크 전송과 하향링크 수신을 모두 수행할 수 있다. 단말이 상향링크 전송과 하향링크 수신을 모두 확장 EPS 베어러를 통해 수행할 수 있는 시점에서, 단말은 EPS 베어러 타이머를 구동한다(S1105). EPS 베어러 타이머는 단말이 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제하지 않고 지속시키는 시간을 제공한다. 다시 말하면, 단말과 매크로 기지국은 EPS 베어러 타이머가 진행 중인 동안에는 매크로 셀의 EPS 베어러를 계속 유지하고, EPS 베어러 타이머가 만료되면 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제한다. EPS 베어러 타이머의 길이는 수초에서 수분이 될 수 있다. 예를 들어, EPS 베어러 타이머는 3초, 5초, 10초,..., 1분, 3분,... 등의 값을 가질 수 있으며, EPS 베어러 타이머의 값은 QoS 결정 파라미터 또는 통신 상황에 따라 적절하게 선택 또는 변경될 수 있다. EPS 베어러 타이머의 값은 매크로 기지국 또는 스몰 기지국으로부터 단말로 RRC 시그널링에 의해 제공된다.
EPS 베어러 타이머에 따른 단말의 동작은 다음과 같다. 단말은 EPS 베어러 타이머가 만료되었는지 확인한다(S1110). 만약, EPS 베어러 타이머가 만료될 때까지 단말이 중첩된 영역을 벗어나 매크로 셀의 영역으로 되돌아 가지 않고 중첩된 영역에 계속 머물고 있으면, 단말은 중첩된 영역으로 확실히 이동했다고 판단한다. 그리고 단말은 매크로 셀의 EPS 베어러의 해제를 요청하는 매크로 셀의 EPS 베어러 해제 요청 메시지를 매크로 기지국으로 전송한다(S1115). 매크로 셀의 EPS 베어러 해제 요청 메시지는 예를 들어 단말 식별자와 매크로 셀의 EPS 베어러 식별자 및 해제지시 필드를 포함할 수 있다.
매크로 셀의 EPS 베어러 해제 요청 메시지를 수신하면, 단말 및/또는 매크로 기지국은 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제(release)한다(S1120).
본 실시예에 따르면, 단말이 중첩된 영역으로 확실히 이동하여 핑퐁 현상이 발생할 가능성이 매우 낮거나 없어서, 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제하는 것이 효율적인 경우, 매크로 셀의 EPS 베어러의 해제를 위한 정확한 판단 기준을 제공한다.
도 12는 본 발명의 일례에 따른 매크로 기지국의 동작 순서도이다.
도 12를 참조하면, 매크로 기지국은 단말로부터 측정 보고를 수신한다(S1200).
매크로 기지국은 자신과 단말간에 형성된 매크로 셀의 EPS 베어러 이외에 스몰 기지국과 단말간의 확장 EPS 베어러를 생성함을 결정하고, 베어러 확장 절차를 시작한다. 베어러 확장 절차는 스몰 기지국으로 베어러 확장 요청 메시지를 전송함(S1205)으로써 시작한다. 베어러 확장 요청 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 매크로 기지국에서 스몰 기지국으로 전송될 수 있다.
매크로 기지국이 확장 EPS 베어러를 생성하는 목적은, 스몰 셀의 신호세기가 충분히 클 때 부하 분산을 행하거나 더 좋은 QoS를 단말에 제공하기 위함이다. 이때, 매크로 기지국은 기존의 매크로 기지국에 의해 제공되던 QoS와 동일한 수준의 확장 EPS 베어러를 생성하거나, 더 좋은 수준의 QoS를 단말에 제공할 수 있는 확장 EPS 베어러를 생성하는 것을 기대할 수 있다. 또 경우에 따라서는 매크로 기지국은 더 낮은 수준의 QoS를 만족하는 확장 EPS 베어러를 생성하기 원할 수도 있다. 이와 같이 확장 EPS 베어러를 생성하는 목적 또는 요구(needs)는 매크로 셀 서비스의 QoS나 부하 분산 등의 요소들을 종합적으로 고려하여 결정될 수 있다.
상기 베어러 확장 요청 메시지는 적어도 하나의 정보요소(information element: IE)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 정보요소는 단말 식별자(UE Identity) 또는 매크로 셀의 EPS 베어러 식별자 또는 QoS 결정 파라미터(QoS decision parameter)가 될 수 있다.
매크로 기지국은 확장 EPS 베어러와 그와 연관된 E-RAB의 QoS를 만족하는 무선 구성 파라미터 값들을 포함하는 베어러 확장 응답 메시지를 스몰 기지국으로부터 수신한다(S1210). 베어러 확장 응답 메시지는 확장 EPS 베어러의 사용가능(availability) 또는 활성화(activation)를 단말에 알려주는 메시지이다. 이것은 코어망으로부터 전달되어 오는 메시지일 수도 있다. 베어러 확장 응답 메시지의 전달을 위해 X2 인터페이스가 사용될 수 있다.
제1 실시예로서, 베어러 확장 응답 메시지에 포함된 상기 무선 구성 파라미터 값들은 RB를 구성하는 파라미터들로써, 스몰 셀 상에서 단말에 서비스를 제공하는데 필요한 시스템 정보와 PHY, MAC 계층의 정보를 포함할 수 있다.
제2 실시예로서, 베어러 확장 응답 메시지는 단말 식별자, 스몰 셀의 시스템 정보, 스몰 셀의 물리계층 정보, 스몰 셀의 MAC 계층의 정보, 매크로 셀의 EPS 베어러 식별자, 확장 EPS 베어러 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제3 실시예로서, 베어러 확장 응답 메시지는 DRB 구성을 위한 파라미터들, 예를 들어 DRB 식별자(drb-Identity), PDCH 구성정보(pdcp-Config), RLC 구성정보(rlc-Config), 확장 EPS 베어러 식별자 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
이외에도, 베어러 확장 응답 메시지는 제1 실시예와 제2 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제1 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제2 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제1 내지 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있다.
매크로 기지국은 제1 RRC 연결 재구성 메시지를 단말로 전송한다(S1215). 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 확장 EPS 베어러의 완성을 위해 스몰 기지국과 단말 사이에 필요한 제어정보를 포함한다.
제1 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보(suspending)함을 지시하는 UL Tx 유보 정보(ULTxSuspendInfo)를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 확장 EPS 베어러를 사용하여 상향링크 전송을 하지 말라는 의미의 UL Tx 유보 정보를 포함할 수 있다. 단, 상기 상향링크 전송은 PUCCH와 HARQ ACK/NACK 정보의 전송은 포함하지 않을 수 있다. 다시 말하면, UL Tx 유보 정보에도 불구하고, 단말은 PUCCH와 HARQ ACK/NACK 정보를 전송할 수 있다.
제2 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 베어러 확장 응답 메시지의 모든 무선 구성 파라미터 값들을 포함할 수 있다.
제3 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 스몰 기지국과 단말간에 형성되는 확장 EPS 베어러의 사용가능 또는 활성화를 지시하는 세부정보를 포함할 수 있다.
제4 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 단말 특정한(UE specific) NAS 계층 정보를 코어망과 단말간에 전달하는데 사용되는 전용적 NAS 리스트(dedicatedInfoNASList) 정보요소를 포함한다. 그리고 상기 전용적 NAS 리스트 정보요소에 스몰 기지국과 단말간에 형성되는 확장 EPS 베어러의 사용가능(availability) 또는 활성화(activation)를 지시하는 세부정보가 포함될 수 있다.
이외에도, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 제1 실시예와 제2 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제1 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제1 실시예와 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제2 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제2 실시예와 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제3 실시예와 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제1 내지 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있다.
매크로 기지국은 단말이 확장 EPS 베어러에 대응하는 무선 구성을 성공적으로 완료하였음을 나타내는 제1 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 단말로부터 수신한다(S1220).
그리고 매크로 기지국은 단말이 스몰 기지국에 대한 RB의 생성을 완료하였음을 지시하는 RB 생성 완료 메시지를 스몰 기지국으로 전달한다(S1225). RB 생성 완료 메시지는 X2 인터페이스를 통해 전달되는 메시지이다. RB 생성 완료 메시지를 수신하면, 스몰 기지국은 확장 EPS 베어러에 해당하는 RB의 구성이 성공적으로 완료되었음을 확인할 수 있다.
확장 EPS 베어러에 대응하는 무선 구성과 RB의 생성이 완료되었을지라도, 코어망 측에서 아직 확장 EPS 베어러가 완성되지 않았을 경우, 단말이 상기 생성된 RB를 이용하여 상향링크 데이터를 전송하면, 상기 상향링크 데이터는 스몰 기지국에서 버퍼링되거나, 매크로 셀의 EPS 베어러를 사용하기 위하여 매크로 기지국으로 다시 전송되는 문제가 생길 수 있다.
따라서, UL Tx 유보 정보를 수신한 단말로부터, 상향링크(UL) 데이터는 매크로 셀의 EPS 베어러를 통해 수신 및 처리한다. 즉, 확장 EPS 베어러의 생성 준비 단계에서, 매크로 기지국은 삭제되지 않고 남아 있는 매크로 셀의 EPS 베어러를 사용하여 상향링크 수신을 수행한다. 다만, PUCCH와 HARQ ACK/NACK 정보는 예외적으로 스몰 기지국이 확장 EPS 베어러를 사용하여 수신할 수도 있다.
이와 같이 단말에 무선 구성이 완료(즉, RB 구성 완료)되고 확장 EPS 베어러를 사용할 수 있음에도 여전히 매크로 셀의 EPS 베어러를 통해 상향링크 전송을 수행하는 이유는 상향링크 전송의 신뢰성을 보장하기 위함이다. 이에 따르면, 단말이 스몰 셀의 커버리지를 벗어날 때 확장 EPS 베어러의 사용을 중단할 경우 매크로 셀의 EPS 베어러에 해당되는 RB를 재설정하지 않고 단지 상향링크 유보(suspending) 상태를 해제함으로써 빨리 재사용할 수 있다. 확장 EPS 베어러가 RB 뿐만 아니라 코어망까지 모두 생성이 완료되기 전까지는 매크로 셀의 EPS 베어러만이 사용된다.
만약, 스몰 기지국의 코어망에 대한 확장 EPS 베어러의 생성이 완료되었음을 확인하면, 스몰 기지국은 확장 EPS 베어러를 사용하여 단말에 대해 하향링크 전송을 수행할 수 있다.
그리고 매크로 기지국은, 스몰 기지국의 코어망에 대한 확장 EPS 베어러의 생성이 완료되었음을 확인하면, 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 단말로 전송한다(S1230). 이때부터 단말은 비로소 확장 EPS 베어러를 사용하여 상향링크 전송을 수행하고, 스몰 기지국은 확장 EPS 베어러를 사용하여 단말로부터 상향링크 데이터를 수신할 수 있다.
일례로서, 제2 RRC 연결 재구성 메시지는 매크로 셀의 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 중단함을 지시하는 UL Tx 유보 정보 및 확장 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo)를 포함한다.
다른 예로서, 제2 RRC 연결 재구성 메시지는 매크로 셀의 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 중단함을 지시하는 UL Tx 유보 정보, 확장 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo), 매크로 셀의 EPS 베어러의 식별자 및 확장 EPS 베어러의 식별자를 포함할 수 있다.
도 12의 실시예에 따른 단말, 매크로 기지국, 스몰 기지국 간의 시그널링은 단계 S1230을 포함하는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예는 단계 S1230의 제2 RRC 연결 재구성 메시지의 전송 대신에 PDCCH의 전송을 포함할 수 있다. 즉, 스몰 기지국은 PDCCH를 통해 단말로 하향링크 할당정보(downlink assignment)를 전송할 수 있는데, 이때 단말은 스몰 기지국으로 상향링크 전송도 가능한 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 단말은 상향링크 전송이 필요하면 확장 EPS 베어러를 통해 상향링크 전송을 수행할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 예에 따른 매크로 기지국의 동작 순서도이다.
도 13을 참조하면, 매크로 기지국의 기본적인 동작은 도 12의 실시예와 동일하게 적용되면서, 매크로 기지국이 EPS 베어러 타이머를 운용하는 점에 차이가 있다.
매크로 기지국이 확장 EPS 베어러의 생성(또는 활성화)(S1300)을 확인하면, 매크로 기지국은 EPS 베어러 타이머를 시작한다(S1305). 예를 들어, EPS 베어러 타이머는 3초, 5초, 10초,..., 1분, 3분,... 등의 값을 가질 수 있으며, EPS 베어러 타이머의 값은 QoS 결정 파라미터 또는 통신 상황에 따라 적절하게 선택 또는 변경될 수 있다. EPS 베어러 타이머의 값은 매크로 기지국이 직접 관리할 수 있다. 만약 EPS 베어러 타이머가 만료(expire)를 확인한 때까지(S1310), 단말이 중첩된 영역에서 매크로 셀의 영역으로 되돌아 가지 않고 중첩된 영역에 계속 머물고 있으면, 매크로 기지국은 단말이 중첩된 영역으로 확실히 이동했다고 판단한 후 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제한다(S1315).
도 14는 본 발명의 일례에 따른 스몰 기지국의 동작 순서도이다.
도 14를 참조하면, 매크로 기지국은 확장 EPS 베어러를 생성함을 결정하고, 베어러 확장 절차를 시작한다. 베어러 확장 절차는 스몰 기지국이 베어러 확장 요청 메시지를 매크로 기지국으로부터 수신함(S1400)으로써 시작한다. 베어러 확장 요청 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 매크로 기지국에서 스몰 기지국으로 전송될 수 있다.
베어러 확장 요청 메시지는 적어도 하나의 정보요소(information element: IE)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 정보요소는 단말 식별자(UE Identity) 또는 매크로 셀의 EPS 베어러 식별자 또는 QoS 결정 파라미터가 될 수 있다.
베어러 확장 요청 메시지를 수신한 스몰 기지국은 베어러 확장 요청 메시지 내에 포함된 정보요소들을 추출한다. 그리고 스몰 기지국은 상기 단말 식별자에 의해 식별되는 단말이 상기 매크로 셀의 EPS 베어러 식별자에 의해 식별되는 매크로 셀의 EPS 베어러 이외에, 상기 QoS 결정 파라미터에 만족하는 추가적인 확장 EPS 베어러를 코어망 측과 함께 생성하는 절차를 준비한다(S1405).
예를 들어, 스몰 기지국과 코어망은 확장 EPS 베어러의 식별자를 결정하고 상기 확장 EPS 베어러 식별자와 연관된 E-RAB 식별자를 결정한다. 그리고 새롭게 생성된 확장 EPS 베어러와 E-RAB를 매크로 셀의 EPS 베어러에 대신하여 사용하기 위해 필요한 준비 작업을 수행한다.
스몰 기지국은 확장 EPS 베어러와 그와 연관된 E-RAB의 QoS를 만족하는 무선 구성 파라미터 값들을 포함하는 베어러 확장 응답 메시지를 매크로 기지국으로 전달한다(S1410). 베어러 확장 응답 메시지는 확장 EPS 베어러의 사용가능 또는 활성화를 단말에 알려주는 메시지이다. 이것은 코어망으로부터 전달되어 오는 메시지일 수도 있다. 베어러 확장 응답 메시지의 전달을 위해 X2 인터페이스가 사용될 수 있다.
제1 실시예로서, 베어러 확장 응답 메시지에 포함된 상기 무선 구성 파라미터 값들은 RB를 구성하는 파라미터들로써, 스몰 셀 상에서 단말에 서비스를 제공하는데 필요한 시스템 정보와 PHY, MAC 계층의 정보를 포함할 수 있다.
제2 실시예로서, 베어러 확장 응답 메시지는 단말 식별자, 스몰 셀의 시스템 정보, 스몰 셀의 물리계층 정보, 스몰 셀의 MAC 계층의 정보, 매크로 셀의 EPS 베어러 식별자, 확장 EPS 베어러 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제3 실시예로서, 베어러 확장 응답 메시지는 DRB 구성을 위한 파라미터들, 예를 들어 DRB 식별자(drb-Identity), PDCH 구성정보(pdcp-Config), RLC 구성정보(rlc-Config), 확장 EPS 베어러 식별자 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
이외에도, 베어러 확장 응답 메시지는 제1 실시예와 제2 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제1 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제2 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제1 내지 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있다.
스몰 기지국은 단말이 스몰 기지국에 대한 RB의 생성을 완료되었음을 지시하는 RB 생성 완료 메시지를 매크로 기지국으로부터 수신한다(S1415). RB 생성 완료 메시지는 X2 인터페이스를 통해 전달되는 메시지이다. RB 생성 완료 메시지를 수신하면, 스몰 기지국은 확장 EPS 베어러에 해당하는 RB의 구성이 성공적으로 완료되었음을 확인할 수 있다.
스몰 기지국은 단말에 대한 RB를 생성한다(S1420). 만약 코어망 측에서 아직 확장 EPS 베어러가 완성되지 않았음에도 불구하고 단말이 상기 생성된 RB를 이용하여 상향링크 데이터를 전송하면, 상기 상향링크 데이터는 스몰 기지국에서 버퍼링되거나, 매크로 셀의 EPS 베어러를 사용하기 위하여 매크로 기지국으로 다시 전송되는 문제가 생길 수 있다.
따라서, 코어망 측에서 확장 EPS 베어러가 완성될 때까지는 상향링크(UL) 데이터와 하향링크 (DL) 데이터 모두 단말이 매크로 셀의 EPS 베어러를 통해 매크로 기지국으로 송수신 처리한다. 즉, 확장 EPS 베어러의 생성 준비 단계에서, 단말은 삭제되지 않고 남아 있는 매크로 셀의 EPS 베어러를 사용하여 상향링크 전송과 하향링크 수신을 수행한다. 즉 확장 EPS 베어러가 RB 뿐만 아니라 코어망까지 모두 생성이 완료되기 전까지는 단말은 매크로 셀의 EPS 베어러만을 이용한다.
스몰 기지국은 코어망에 대하여 확장 EPS 베어러의 생성을 완료한다(S1425). 코어망에서 확장 EPS 베어러가 생성된 후, 코어망의 구성요소 중에서 P-GW는 단말로을 향해 PDN으로부터 P-GW를 통해서 들어오는 사용자 데이터를 확장 EPS 베어러를 사용하여 단말에게 전송할 수 있다. 기지국과 단말간에 RB의 생성이 완료되었으므로, 단말이 확장 EPS 베어러를 통해 스몰 기지국에 대해 상향링크 전송을 수행하는데 문제가 없다. 따라서, 스몰 기지국은 상향링크(UL) 데이터도 확장 EPS 베어러를 통해 단말로부터 수신하여 처리한다(S1430).
도 15는 본 발명에 따른 단말, 매크로 기지국 및 스몰 기지국을 도시한 블록도이다.
도 15를 참조하면, 단말(1500)은 단말 수신부(1505), 단말 프로세서(1510) 및 단말 전송부(1515)를 포함한다. 매크로 기지국(1530)은 매크로 전송부(1535), 매크로 수신부(1540) 및 매크로 프로세서(1545)를 포함한다. 스몰 기지국(1560)은 스몰 전송부(1565), 스몰 수신부(1570) 및 스몰 프로세서(1575)를 포함한다.
단말 프로세서(1510)는 스몰 셀의 신호 세기를 측정하고, 상기 측정된 신호 세기가 특정 기준을 만족할 경우 측정 보고를 생성한다. 그리고 전송부(1515)는 매크로 기지국(1530)으로 측정 보고를 전송한다 예를 들어 상기 측정된 신호 세기가 특정 기준을 만족하려면, 스몰 셀의 신호 세기가 매크로 셀의 신호 세기보다 임계치(threshold) 만큼 크거나, 또는 스몰 셀의 신호 세기가 임계치보다 커야 한다.
매크로 프로세서(1454)는 매크로 기지국(1530)과 단말(1500) 간에 형성된 매크로 셀의 EPS 베어러 이외에 스몰 기지국(1560)과 단말(1500) 간의 확장 EPS 베어러를 생성함을 결정하고, 베어러 확장 절차를 시작한다. 베어러 확장 절차는 매크로 전송부(1535)가 스몰 기지국(1560)으로 베어러 확장 요청 메시지를 전송함으로써 시작한다. 베어러 확장 요청 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 매크로 기지국(1530)에서 스몰 기지국(1560)으로 전송될 수 있다.
매크로 프로세서(1545)가 확장 EPS 베어러를 생성하는 목적은, 스몰 셀의 신호세기가 충분히 클 때 부하 분산을 행하거나 더 좋은 QoS를 단말에 제공하기 위함이다. 이때, 매크로 기지국(1530)은 기존의 매크로 기지국(1530)에 의해 제공되던 QoS와 동일한 수준의 확장 EPS 베어러를 생성하거나, 더 좋은 수준의 QoS를 단말(1500)에 제공할 수 있는 확장 EPS 베어러를 생성하는 것을 기대할 수 있다. 또 경우에 따라서는 매크로 기지국(1530)은 더 낮은 수준의 QoS를 만족하는 확장 EPS 베어러를 생성하기 원할 수도 있다. 이와 같이 확장 EPS 베어러를 생성하는 목적 또는 요구(needs)는 매크로 셀 서비스의 QoS나 부하 분산 등의 요소들을 종합적으로 고려하여 결정될 수 있다.
베어러 확장 요청 메시지는 적어도 하나의 정보요소(information element: IE)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 정보요소는 단말 식별자(UE Identity) 또는 매크로 셀의 EPS 베어러 식별자 또는 QoS 결정 파라미터(QoS decision parameter)가 될 수 있다.
단말 식별자는 단말을 식별할 수 있는 식별번호로서, C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier), IMSI(International Mobile Subscriber Identity), GUTI(Globally Unique Temporary Identity) 등을 포함할 수 있다.
매크로 셀의 EPS 베어러 식별자는 매크로 기지국(1530)과 단말(1500) 간에 형성된 매크로 셀의 EPS 베어러를 식별하는 정보이다.
QoS 결정 파라미터는 매크로 셀의 EPS 베어러에 적용되는 QoS 또는 확장 EPS 베어러에 대해 기대하는 QoS를 결정하는데 사용되는 파라미터이다. QoS 결정 파라미터는 예를 들어 QCI(QoS Class Identifier), GBR(Guaranteed Bit Rate) QoS 정보, MBR(Maximum Bit Rate)과 같이 QoS를 특징지을 수 있는 값을 포함한다.
베어러 확장 요청 메시지를 수신한 스몰 프로세서(1575)는 베어러 확장 요청 메시지 내에 포함된 정보요소들을 추출한다. 그리고 스몰 프로세서(1575)는 상기 단말 식별자에 의해 식별되는 단말(1500)이 상기 매크로 셀의 EPS 베어러 식별자에 의해 식별되는 매크로 셀의 EPS 베어러 이외에, 상기 QoS 결정 파라미터에 만족하는 추가적인 확장 EPS 베어러를 코어망 측과 함께 생성하는 절차를 준비한다.
예를 들어, 스몰 기지국(1560)과 코어망은 확장 EPS 베어러의 식별자를 결정하고 상기 확장 EPS 베어러 식별자와 연관된 E-RAB 식별자를 결정한다. 그리고 스몰 프로세서(1575)는 새롭게 생성된 확장 EPS 베어러와 E-RAB를 매크로 셀의 EPS 베어러에 대신하여 사용하기 위해 필요한 준비 작업을 수행한다.
스몰 프로세서(1575)는 확장 EPS 베어러와 그와 연관된 E-RAB의 QoS를 만족하는 무선 구성 파라미터 값들을 포함하는 베어러 확장 응답 메시지를 생성하고, 스몰 전송부(1565)는 이를 매크로 기지국(1530)으로 전송한다. 베어러 확장 응답 메시지는 확장 EPS 베어러의 사용가능(availability) 또는 활성화(activation)를 단말(1500)에 알려주는 메시지이다. 이것은 코어망으로부터 전달되어 오는 메시지일 수도 있다. 베어러 확장 응답 메시지의 전달을 위해 X2 인터페이스가 사용될 수 있다.
제1 실시예로서, 베어러 확장 응답 메시지에 포함된 상기 무선 구성 파라미터 값들은 RB를 구성하는 파라미터들로써, 스몰 셀 상에서 단말(1500)에 서비스를 제공하는데 필요한 시스템 정보와 PHY, MAC 계층의 정보를 포함할 수 있다.
제2 실시예로서, 베어러 확장 응답 메시지는 단말 식별자, 스몰 셀의 시스템 정보, 스몰 셀의 물리계층 정보, 스몰 셀의 MAC 계층의 정보, 매크로 셀의 EPS 베어러 식별자, 확장 EPS 베어러 식별자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제3 실시예로서, 베어러 확장 응답 메시지는 DRB 구성을 위한 파라미터들, 예를 들어 DRB 식별자(drb-Identity), PDCH 구성정보(pdcp-Config), RLC 구성정보(rlc-Config), 확장 EPS 베어러 식별자 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
이외에도, 베어러 확장 응답 메시지는 제1 실시예와 제2 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제1 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제2 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제1 내지 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있다.
매크로 프로세서(1545)는 제1 RRC 연결 재구성 메시지를 생성하고, 매크로 전송부(1535)는 상기 제1 RRC 연결 재구성 메시지를 단말(1500)로 전송한다. 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 확장 EPS 베어러의 완성을 위해 스몰 기지국(1560)과 단말(1500) 사이에 필요한 제어정보를 포함한다.
제1 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보(suspending)함을 지시하는 UL Tx 유보 정보(ULTxSuspendInfo)를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 확장 EPS 베어러를 사용하여 상향링크 전송을 하지 말라는 의미의 UL Tx 유보 정보를 포함할 수 있다. 이는 확장 EPS 베어러의 생성이 확실하지 않은 상태에서 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제하게 되면, 단말(1500)과 코어망 사이에서 주고 받는 사용자 데이터가 기지국이나 코어망 쪽에서 버퍼링이 되거나 또는 매크로 기지국(1530)과 스몰 기지국(1560) 사이의 인터페이스를 통해서 대량의 데이터가 교환되어야 하는 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 단, 상기 상향링크 전송은 PUCCH와 HARQ ACK/NACK 정보의 전송은 포함하지 않을 수 있다. 다시 말하면, UL Tx 유보 정보에도 불구하고, 단말(1500)은 PUCCH와 HARQ ACK/NACK 정보를 전송할 수 있다.
제2 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 베어러 확장 응답 메시지의 모든 무선 구성 파라미터 값들을 포함할 수 있다.
제3 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 스몰 기지국(1560)과 단말(1500) 간에 형성되는 확장 EPS 베어러의 사용가능(availability) 또는 활성화(activation)를 지시하는 세부정보를 포함할 수 있다.
제4 실시예로서, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 단말 특정한(UE specific) NAS 계층 정보를 코어망과 단말(1500) 간에 전달하는데 사용되는 전용적 NAS 리스트(dedicatedInfoNASList) 정보요소를 포함한다. 그리고 상기 전용적 NAS 리스트 정보요소에 스몰 기지국과 단말간에 형성되는 확장 EPS 베어러의 사용가능(availability) 또는 활성화(activation)를 지시하는 세부정보가 포함될 수 있다.
이외에도, 제1 RRC 연결 재구성 메시지는 제1 실시예와 제2 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제1 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제1 실시예와 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제2 실시예와 제3 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제2 실시예와 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있고, 제3 실시예와 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있으며, 제1 내지 제4 실시예의 조합에 따른 정보를 포함할 수도 있다.
본 실시예는 UL Tx 유보 정보(ULTxSuspendInfo)가 제1 RRC 연결 재구성 메시지에 포함되어 전송되는 것에 한정하지 않는다. 즉, UL Tx 유보 정보는 제1 RRC 연결 재구성 메시지와는 별개로 독자적으로 전송될 수도 있다.
단말 프로세서(1510)는 스몰 기지국(1560)에 대한 무선 구성과 RB 생성을 완료하고, RRC 연결 재구성을 성공적으로 완료하였음을 나타내는 제1 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 생성하며, 단말 전송부(1515)는 상기 제1 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 매크로 기지국(1530)으로 전송한다.
그리고 매크로 전송부(1535)는 단말(1500)과 스몰 기지국(1560) 간에 RB의 생성이 완료되었음을 지시하는 RB 생성 완료 메시지를 스몰 기지국(1560)으로 전달한다. RB 생성 완료 메시지는 X2 인터페이스를 통해 전달되는 메시지이다. RB 생성 완료 메시지를 수신하면, 스몰 수신부(1570)는 확장 EPS 베어러에 해당하는 RB의 구성이 성공적으로 완료되었음을 확인할 수 있다.
만약 코어망 측에서 아직 확장 EPS 베어러가 완성되지 않았음에도 불구하고 단말(1500)이 상기 생성된 RB를 이용하여 상향링크 데이터를 전송하면, 상기 상향링크 데이터는 스몰 기지국(1560)에서 버퍼링되거나, 매크로 셀의 EPS 베어러를 사용하기 위하여 매크로 기지국(1530)으로 다시 전송되는 문제가 생길 수 있다.
따라서, 코어망 측에서 확장 EPS 베어러가 완성될 때까지는 상향링크(UL) 데이터와 하향링크 (DL) 데이터 모두 단말(1500)이 매크로 셀의 EPS 베어러를 통해 매크로 기지국으로 송수신 처리한다. 즉, 확장 EPS 베어러의 생성 준비 단계에서, 단말(1500)은 삭제되지 않고 남아 있는 매크로 셀의 EPS 베어러를 사용하여 상향링크 전송과 하향링크 수신을 수행한다. 즉 확장 EPS 베어러가 RB 뿐만 아니라 코어망까지 모두 생성이 완료되기 전까지는 단말(1500)은 매크로 셀의 EPS 베어러만을 이용한다.
이와 같이 동작하는 중에, 스몰 프로세서(1575)는 코어망에 대하여 확장 EPS 베어러의 생성을 완료한다. 코어망에서 확장 EPS 베어러가 생성된 후, 코어망의 구성요소 중에서 P-GW는 단말(1500)을 향해 PDN으로부터 P-GW를 통해서 들어오는 사용자 데이터를 확장 EPS 베어러를 사용하여 단말(1500)에게 전송하기 시작한다. 스몰 기지국(1560)과 단말간(1500) 에 RB의 생성이 완료되었으므로, 스몰 전송부(1565)는 사용자 데이터를 단말(1500)로 전송하고, 단말 수신부(1505)는 확장 EPS 베어러를 통해 상기 사용자 데이터를 수신하는데 문제가 없다.
코어망에 대한 확장 EPS 베어러의 생성이 완료되었음을 확인하면, 매크로 프로세서(1545)는 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 생성하고, 매크로 전송부(1535)는 상기 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 단말(1500)로 전송한다. 이로써 단말 프로세서(1510)은 상향링크 전송시 확장 EPS 베어러를 사용할 수 있고, 스몰 수신부(1570) 또한 상향링크 데이터를 확장 EPS 베어러를 사용하여 단말(1500)로부터 수신할 수 있다.
일례로서, 제2 RRC 연결 재구성 메시지는 매크로 셀의 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 중단함을 지시하는 UL Tx 유보 정보 및 확장 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo)를 포함한다.
다른 예로서, 제2 RRC 연결 재구성 메시지는 매크로 셀의 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 중단함을 지시하는 UL Tx 유보 정보, 확장 EPS 베어러에서 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo), 매크로 셀의 EPS 베어러의 식별자 및 확장 EPS 베어러의 식별자를 포함할 수 있다.
본 실시예는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo)가 제2 RRC 연결 재구성 메시지에 포함되어 전송되는 것에 한정하지 않는다. 즉, UL Tx 시작 정보는 제2 RRC 연결 재구성 메시지와는 별개로 독자적으로 전송될 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예는 매크로 전송부(1535)가 제2 RRC 연결 재구성 메시지의 전송 대신에 PDCCH의 전송을 수행할 수 있다. 즉, 단말(1500)은 PDCCH를 통해 매크로 기지국으로부터 하향링크 할당정보(downlink assignment)를 수신할 수 있는데, 이때 단말(1500)은 상향링크 전송도 가능한 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 단말(1500)은 상향링크 전송이 필요하면 확장 EPS 베어러를 통해 상향링크 전송을 수행할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 단말(1500)은 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제하지 않고 유지함으로써, 단말(1500)이 짧은 시간 안에 매크로 셀 만의 영역으로 되돌아 가더라도 상기 매크로 셀의 EPS 베어러를 재설정하지 않는다. 이로써, 단말(1500)은 시그널링 부담 및 무선 설정에 따른 배터리 소모 부담이 없이 안정적으로 서비스를 제공받을 수 있다. 이와 같이 매크로 셀의 EPS 베어러를 유지하는 것은 실제 무선자원을 계속 사용하는 것은 아니지만 단말(1500) 또는 망에게 관리의 부담을 줄 수 있다.
한편, 단말 프로세서(151)는 EPS 베어러 타이머를 운용할 수 있다. 단말 수신부(1505)가 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 수신하면, 단말 프로세서(151)는 확장 EPS 베어러를 이용하여 상향링크 전송과 하향링크 수신을 모두 처리할 수 있다. 단말이 상향링크 전송과 하향링크 수신을 모두 확장 EPS 베어러를 통해 수행할 수 있는 시점에서, 단말 프로세서(151)는 EPS 베어러 타이머를 구동한다.
EPS 베어러 타이머는 단말 프로세서(151)가 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제하지 않고 지속시키는 시간을 제공한다. 다시 말하면, 단말 프로세서(151)는 EPS 베어러 타이머가 진행 중인 동안에는 매크로 셀의 EPS 베어러를 계속 유지하고, EPS 베어러 타이머가 만료되면 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제한다. EPS 베어러 타이머의 길이는 수초에서 수분이 될 수 있다. 예를 들어, EPS 베어러 타이머는 3초, 5초, 10초,..., 1분, 3분,... 등의 값을 가질 수 있으며, EPS 베어러 타이머의 값은 QoS 결정 파라미터 또는 통신 상황에 따라 적절하게 선택 또는 변경될 수 있다.
단말 프로세서(151)는 EPS 베어러 타이머가 만료되었는지 확인한다. 만약, EPS 베어러 타이머가 만료될 때까지 단말(1500)이 중첩된 영역을 벗어나 매크로 셀의 영역으로 되돌아 가지 않고 중첩된 영역에 계속 머물고 있으면, 단말 프로세서(151)는 단말(1500)이 중첩된 영역으로 확실히 이동했다고 판단한다. 그리고 단말 프로세서(151)는 매크로 셀의 EPS 베어러의 해제를 요청하는 매크로 셀의 EPS 베어러 해제 요청 메시지를 생성하고, 단말 전송부(1515)는 상기 매크로 셀의 EPS 베어러 해제 요청 메시지를 매크로 기지국(1530)으로 전송한다. 매크로 셀의 EPS 베어러 해제 요청 메시지는 예를 들어 단말 식별자와 매크로 셀의 EPS 베어러 식별자 및 해제지시 필드를 포함할 수 있다.
매크로 셀의 EPS 베어러 해제 요청 메시지에 기반하여, 단말 프로세서(1510) 및/또는 매크로 프로세서(1545)는 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제(release)한다.
한편, 매크로 프로세서(1545)는 또한 EPS 베어러 타이머를 운용할 수 있다. 매크로 프로세서(1545)가 확장 EPS 베어러의 생성(또는 활성화)을 확인하면, 매크로 프로세서(1545)는 EPS 베어러 타이머를 시작한다. 예를 들어, EPS 베어러 타이머는 3초, 5초, 10초,..., 1분, 3분,... 등의 값을 가질 수 있으며, EPS 베어러 타이머의 값은 QoS 결정 파라미터 또는 통신 상황에 따라 적절하게 선택 또는 변경될 수 있다. EPS 베어러 타이머의 값은 매크로 프로세서(1545)가 직접 관리할 수 있다. 만약 EPS 베어러 타이머가 만료(expire)될 때까지 단말(1500)이 중첩된 영역에서 매크로 셀의 영역으로 되돌아 가지 않고 중첩된 영역에 계속 머물고 있다고 판단되면, 매크로 프로세서(1545)는 단말(1500)이 중첩된 영역으로 확실히 이동했다고 판단한 후 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제한다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (16)

  1. 이종 네트워크 시스템(Heterogeneous Network System)에서 단말에 의해 베어러 확장(bearer extension)을 지원하는 방법으로서,
    상기 단말과 스몰 기지국(small eNB)간에 확장 EPS(Evoled Packet System) 베어러에 맵핑되는 무선 베어러(radio bearer: RB)를 구성하기 위한 파라미터와, 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보(suspending)함을 지시하는 UL Tx 유보 정보(ULTxSuspendInfo)를 포함하는 제1 RRC 연결 재구성 메시지를 매크로 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 파라미터에 기반하여 상기 무선 베어러를 구성하는 단계;
    상기 무선 베어러의 구성이 완료되었음을 나타내는 제1 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 상기 매크로 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상기 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo)를 포함하는 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 상기 매크로 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 베어러 확장 지원방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 UL Tx 유보 정보를 기반으로 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보하는 단계; 및
    상기 단말과 상기 매크로 기지국 간에 구성된 매크로 셀의 EPS 베어러를 이용하여 상향링크 전송을 수행하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 베어러 확장 지원방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 UL Tx 시작 정보를 기반으로 상기 매크로 셀의 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보하고, 상기 확장 EPS 베어러를 이용하여 상향링크 전송을 수행하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 베어러 확장 지원방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제하지 않고 지속시키는 시간을 나타내는 EPS 베어러 타이머를 구동하는 단계; 및
    상기 EPS 베어러 타이머가 만료되는 때까지, 상기 단말이 상기 스몰 기지국이 제공하는 스몰 셀(small cell)에 계속 머무는 것이 확인되면, 상기 매크로 셀의 EPS 베어러의 해제를 요청하는 메시지를 상기 매크로 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 베어러 확장 지원방법.
  5. 이종 네트워크 시스템에서 베어러 확장을 지원하는 단말로서,
    상기 단말과 스몰 기지국 간에 확장 EPS 베어러에 맵핑되는 무선 베어러(RB)를 구성하기 위한 파라미터와, 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보함을 지시하는 UL Tx 유보 정보를 제1 RRC 연결 재구성 메시지를 매크로 기지국으로부터 수신하는 단말 수신부;
    상기 파라미터에 기반하여 상기 무선 베어러를 구성하는 단말 프로세서; 및
    상기 무선 베어러의 구성이 완료되었음을 나타내는 제1 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 상기 매크로 기지국으로 전송하는 단말 전송부를 포함하되,
    상기 단말 수신부는, 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상기 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo)를 포함하는 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 상기 매크로 기지국으로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 단말.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단말 프로세서는, 상기 UL Tx 유보 정보를 기반으로 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보하고,
    상기 단말 전송부는 상기 단말과 상기 매크로 기지국 간에 구성된 매크로 셀의 EPS 베어러를 이용하여 상향링크 전송을 수행하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 단말.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단말 프로세서는, 상기 UL Tx 시작 정보를 기반으로 상기 매크로 셀의 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보하고,
    상기 단말 전송부는, 상기 확장 EPS 베어러를 이용하여 상향링크 전송을 수행하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 단말.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 단말 프로세서는 상기 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제하지 않고 지속시키는 시간을 나타내는 EPS 베어러 타이머를 구동하고,
    상기 EPS 베어러 타이머가 만료되는 때까지, 상기 단말이 상기 스몰 기지국이 제공하는 스몰 셀에 계속 머무는 것이 확인되면, 상기 매크로 셀의 EPS 베어러의 해제를 요청하는 메시지를 생성하며,
    상기 단말 전송부는 상기 매크로 셀의 EPS 베어러의 해제를 요청하는 메시지를 상기 매크로 기지국으로 전송하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 단말.
  9. 이종 네트워크 시스템(Heterogeneous Network System)에서 매크로 기지국에 의해 베어러 확장(bearer extension)을 지원하는 방법으로서,
    단말과 스몰 기지국(small eNB)간에 확장 EPS(Evoled Packet System) 베어러에 맵핑되는 무선 베어러(radio bearer: RB)를 구성하기 위한 파라미터와, 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보(suspending)함을 지시하는 UL Tx 유보 정보(ULTxSuspendInfo)를 포함하는 제1 RRC 연결 재구성 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계;
    상기 파라미터에 기반하여 상기 무선 베어러의 구성이 완료되었음을 나타내는 제1 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계; 및
    상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상기 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo)를 포함하는 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 베어러 확장 지원방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 UL Tx 유보 정보를 기반으로 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송이 유보되면, 상기 단말과 상기 매크로 기지국 간에 구성된 매크로 셀의 EPS 베어러를 이용하여 상향링크 수신을 수행하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 베어러 확장 지원방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 UL Tx 시작 정보를 기반으로 상기 매크로 셀의 EPS 베어러를 이용한 상향링크 수신이 유보되면, 상기 확장 EPS 베어러를 이용하여 상향링크 수신을 수행하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 베어러 확장 지원방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제하지 않고 지속시키는 시간을 나타내는 EPS 베어러 타이머에 기반하여, 상기 매크로 셀의 EPS 베어러의 해제를 요청하는 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 베어러 확장 지원방법.
  13. 이종 네트워크 시스템에서 베어러 확장을 지원하는 매크로 기지국으로서,
    단말과 스몰 기지국 간에 확장 EPS 베어러에 맵핑되는 무선 베어러(RB)를 구성하기 위한 파라미터와, 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송을 유보함을 지시하는 UL Tx 유보 정보를 제1 RRC 연결 재구성 메시지를 상기 단말로 전송하는 기지국 전송부; 및
    상기 파라미터에 기반하여 상기 무선 베어러의 구성이 완료되었음을 나타내는 제1 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 기지국 수신부를 포함하되,
    상기 기지국 전송부는, 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상기 상향링크 전송을 시작함을 지시하는 UL Tx 시작 정보(ULTxStartInfo)를 포함하는 제2 RRC 연결 재구성 메시지를 상기 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 매크로 기지국.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 UL Tx 유보 정보를 기반으로 상기 확장 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송이 유보되면,
    상기 기지국 수신부는 상기 단말과 상기 매크로 기지국 간에 구성된 매크로 셀의 EPS 베어러를 이용하여 상향링크 수신을 수행하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 매크로 기지국.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 UL Tx 시작 정보를 기반으로 상기 매크로 셀의 EPS 베어러를 이용한 상향링크 전송이 유보되면,
    상기 기지국 수신부는, 상기 확장 EPS 베어러를 이용하여 상향링크 수신을 수행하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 매크로 기지국.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 기지국 수신부는 상기 매크로 셀의 EPS 베어러를 해제하지 않고 지속시키는 시간을 나타내는 EPS 베어러 타이머에 기반하여, 상기 매크로 셀의 EPS 베어러의 해제를 요청하는 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 매크로 기지국.
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