WO2014148874A1

WO2014148874A1 - 이중 연결 모드를 지원하는 무선 접속 시스템에서 핸드오버 수행 방법 및 이를 지원하는 장치

Info

Publication number: WO2014148874A1
Application number: PCT/KR2014/002442
Authority: WO
Inventors: 최혜영; 정재훈; 이은종; 조희정; 한진백
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2014-09-25
Also published as: EP2978261A4; KR20150143428A; US20160286449A1; EP2978261B1; JP6325083B2; CN105210416B; EP2978261A1; CN105210416A; JP2016524826A

Abstract

본 발명은 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 특히 이중 연결 모드를 지원하는 네트워크 시스템에서 끊김 없는 핸드오버를 수행하는 방법 및 이를 지원하는 장치들을 제공한다. 본 발명의 일 실시예로서 이중연결모드를 지원하는 무선 접속 시스템에서 소스셀이 핸드오버를 지원하는 방법은, 단말로부터 측정보고 메시지를 수신하는 단계와 타겟셀로 스몰셀 유지 요청 정보를 전송하는 단계와 타겟셀로부터 스몰셀 유지 응답 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 이중연결모드는 단말이 소스셀 및 스몰셀과 동시에 연결을 유지하는 모드이고, 스몰셀 유지 요청 정보는 핸드오버를 지원하기 위해 스몰셀에 대한 이중 연결 모드의 유지를 요청하기 위한 정보이고, 스몰셀 유지 응답 정보는 타겟셀에서 스몰셀에 대한 이중 연결 모드의 유지가 가능한지 여부를 나타내는 정보이다.

Description

이중 연결 모드를 지원하는 무선 접속 시스템에서 핸드오버 수행 방법 및 이를 지원하는 장치

본 발명은 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 특히 이중 연결 모드를 지원하는 네트워크 시스템에서 끊김 없는 핸드오버를 수행하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.

무선 접속 시스템은 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

최근 무선 접속 시스템들은 다양한 형태의 작은 크기의 스몰셀(Small Cell: 예를 들어, 마이크로셀(Micro Cell), 피코셀(Pico Cell), 펨토셀(Femto cell) 등)들이 상대적으로 큰 크기의 매크로셀(Macro Cell)과 연동하는 형태로 무선 접속망 구조가 변화하고 있다. 이는 종래의 매크로셀이 기본적으로 관여하는 수직적인 계층의 다계층 셀이 혼재하는 상황에서 최종 사용자 단말(UE: User Equipment)들의 관점에서는 높은 데이터 전송율을 제공받음으로써, 체감품질(QoE: Quality of Experience)을 증진하려고 함을 목적으로 한다.

현재 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 표준화 범주 중 하나인 E-UTRA 및 E-UTRAN SI을 위한 스몰 셀 향상(Small Cell Enhancements for E-UTRA and E-UTRAN SI; e.g., RP?122033 문서 참조)에 따르면, 저전력 노드(Low Power Node)들을 사용하는 댁내/외(Indoor/Outdoor) 시나리오들을 향상시키기 위한 논의가 스몰셀 향상(Small Cell Enhancement)이라는 주제로 논의되고 있다. 또한, 이를 위한 시나리오들과 요구사항들이 3GPP TR 36.932규격에 기술되어 있다.

이와 같은 트랜드를 고려할 때, 향후 많은 수의 스몰셀들이 매크로셀 내에 배치됨에 따라 최종 UE들은 네트워크에 물리적으로 더 가까이 위치하게 될 것이다. 따라서, 차세대 무선 접속망에서는 종래와 같은 물리적 셀 기반의 통신이 아닌 UE 중심의 존(Zone)을 통한 통신이 가능할 것으로 예상된다. 이와 같은 용량 증진을 위한 UE 중심의 존을 통한 통신이 이루어지기 위해서는 지금까지의 물리적 셀과 같은 서비스 제공 단위와는 차별화되는 UE 중심의 존과 같은 서비스 제공 단위를 구현하기 위한 기술적인 이슈들이 도출되고, 해결되어야 할 것이다.

또한 이러한 스몰셀의 등장은 현재의 원거리 통신망(RAN: Remote Area Network)에 큰 영향을 줄 수 있다. 특히, 에너지 절약의 관점에서 스몰셀의 온오프 특성은 매크로셀의 배치에 영향을 미칠 수 있다.

본 발명의 목적은 스몰셀 환경에서 핸드오버를 수행하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 이중 연결 모드를 지원하기 위해 단말이 핸드오버를 수행하는 경우에도 스몰셀을 유지하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 이중 연결 모드인 단말이 핸드오버를 수행시 하향링크 데이터를 끊김 없이 제공하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이중 연결 모드인 단말에 하향링크 데이터를 제공하기 위해 직/간접 베어러를 형성하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상술한 방법들을 지원하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.

본 발명은 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 특히 이중 연결 모드를 지원하는 네트워크 시스템에서 끊김 없는 핸드오버를 수행하는 방법 및 이를 지원하는 장치들을 제공한다.

본 발명의 일 양태로서 이중연결모드를 지원하는 무선 접속 시스템에서 소스셀이 핸드오버를 지원하는 방법은, 단말로부터 측정보고 메시지를 수신하는 단계와 타겟셀로 스몰셀 유지 요청 정보를 전송하는 단계와 타겟셀로부터 스몰셀 유지 응답 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 이중연결모드는 단말이 소스셀 및 스몰셀과 동시에 연결을 유지하는 모드이고, 스몰셀 유지 요청 정보는 핸드오버를 지원하기 위해 스몰셀에 대한 이중 연결 모드의 유지를 요청하기 위한 정보이고, 스몰셀 유지 응답 정보는 타겟셀에서 스몰셀에 대한 이중 연결 모드의 유지가 가능한지 여부를 나타내는 정보이다.

본 발명의 다른 양태로서 이중연결모드를 지원하는 무선 접속 시스템에서 핸드오버를 지원하는 소스셀은 수신기, 송신기 및 이중연결모드에서 핸드오버를 지원하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 프로세서는 상기 수신기를 제어하여 단말로부터 측정보고 메시지를 수신하고; 송신기를 제어하여 타겟셀로 스몰셀 유지 요청 정보를 전송하고; 수신기를 제어하여 타겟셀로부터 스몰셀 유지 응답 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 또한, 이중연결모드는 단말이 소스셀 및 스몰셀과 동시에 연결을 유지하도록 지원하는 모드이고, 스몰셀 유지 요청 정보는 핸드오버를 지원하기 위해 스몰셀에 대한 이중 연결 모드의 유지를 요청하기 위한 정보이고, 스몰셀 유지 응답 정보는 타겟셀에서 스몰셀에 대한 이중 연결 모드의 유지가 가능한지 여부를 나타내는 정보일 수 있다.

만약, 스몰셀 유지 응답 정보가 타겟셀에서 스몰셀의 이중연결모드를 계속 유지하는 것을 나타내면, 소스셀은 단말이 핸드오버를 수행하는 도중에도 스몰셀을 통해 하향링크 데이터를 전송하는 단계를 더 수행할 수 있다.

소스셀은 측정보고 메시지를 기반으로 스몰셀의 이중연결모드의 유지여부를 결정할 수 있다.

타겟셀은 스몰셀 유지 요청 정보를 기반으로 스몰셀의 이중연결모드의 유지여부를 결정할 수 있다.

스몰셀 유지 요청 정보는 핸드오버 요청 메시지 또는 스몰셀 유지 요청 메시지를 통해 전송될 수 있고, 스몰셀 유지 응답 정보는 핸드오버 요청 응답 메시지 또는 스몰셀 유지 응답 메시지를 통해 전송될 수 있다.

소스셀, 타겟셀 및 스몰셀 간에는 백홀 링크로서 X2 인터페이스 또는 S1 인터페이스가 사용될 수 있다. 이때, X2 인터페이스는 소스셀, 타겟셀 및 스몰셀이 직접 연결되는 무선 베어러 상에서 구현되고, 상기 S1 인터페이스는 소스셀, 타겟셀 및 스몰셀이 간접적으로 연결되는 무선 베어러 상에서 구현될 수 있다.

소스셀, 타겟셀 및 스몰셀은 서로 지리적으로 이격된 장소에 위치할 수 있다.

상술한 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 이중 연결 모드의 단말에 끊김 없는 데이터 서비스를 제공할 수 있다.

둘째, 이중 연결 모드를 지원하기 위한 스몰셀을 결정할 수 있다.

셋째, 이중 연결 모드인 단말에 하향링크 데이터를 전송하기 위한 베어러를 형성할 수 있다.

본 발명의 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.

도 1은 E-UMTS의 네트워크 구조를 도시하는 블록도이다.

도 2는 일반적인 E-UTRAN 및 일반적인 게이트웨이(30)의 구조를 도시하는 블록도이다.

도 3 및 도4는 E-UMTS를 위한 사용자-플레인 프로토콜 및 제어-플레인 프로토콜 스택을 도시하는 블록도이다.

도 5는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 크로스 캐리어 스케줄링에 따른 LTE-A 시스템의 서브 프레임 구조를 나타낸다.

도 6은 LTE 시스템에서 연결모드 핸드오버 과정의 일례를 나타내는 도면이다.

도 7은 이기종 네트워크 배치의 일례를 나타내는 도면이다.

도 8은 이중 연결 모드를 수행 중인 단말과 기지국의 배치 모습 중 하나를 나타내는 도면이다.

도 9는 이중 연결 모드의 단말이 핸드오버를 수행하는 모습을 나타내는 개념도이다.

도 10은 핸드오버 수행시 타겟 P셀이 S셀 연결 유지 여부를 결정하는 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.

도 11은 핸드오버 수행시 타겟 P셀이 S셀 연결 유지 여부를 결정하는 방법 중 다른 하나를 나타내는 도면이다.

도 12는 핸드오버 수행시 소스 P셀이 S셀 연결 유지 여부를 결정하는 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.

도 13은 핸드오버 수행시 소스 P셀이 S셀 연결 유지 여부를 결정하는 방법 중 다른 하나를 나타내는 도면이다.

도 14는 X2 전송 베어러를 설정하기 위한 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.

도 15는 X2 전송 베어러를 설정하기 위한 방법 중 다른 하나를 나타내는 도면이다.

도 16은 X2 전송 베어러를 설정하기 위한 방법 중 또 다른 하나를 나타내는 도면이다.

도 17은 X2 전송 베어러를 설정하기 위한 방법 중 또 다른 하나를 나타내는 도면이다.

도 18은 간접 베어러를 설정하기 위한 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.

도 19는 스몰셀 게이트 웨이(S-GW)에서 소스 P 셀로 전송된 데이터의 경로를 특정 S 셀(들)로 변경하는 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.

도 20에서 설명한 장치는 도 1 내지 도 19에서 설명한 내용들이 구현될 수 있는 수단이다.

본 발명의 실시예들은 스몰셀 기반의 네트워크 시스템에서 온오프 스몰셀에 대한 정보를 관리하는 방법 및 이를 지원하는 장치들을 제공한다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.

또한, 단말이라는 용어는 이동국(MS: Mobile Station), UE(User Equipment), SS(Subscriber Station), MSS(Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal), 또는 발전된 이동단말(AMS: Advanced Mobile Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 단말이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 단말이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다.

UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. UMTS는 유럽 시스템 기반 광대역코드분할다중접속(WCDMA), 이동통신용글로벌시스템(GSM) 및 일반패킷무선서비스(GPRS)에서 동작하는 3세대(3G) 비동기식 이동 통신 시스템이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA(Evolved UTRA)를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.

본 발명의 기술적 특징들을 명확하게 설명하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 특징들은 이에 제한되지 않는다. 또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

본 발명의 실시예들에서 설명하는 ‘셀’은 기본적으로 하향링크 자원(Downlink Resource)들과 선택적으로 상향링크 자원(Uplink Resource)들의 조합으로 구성될 수 있다. 이때, 하향링크 자원들을 위한 반송파 주파수(Carrier Frequency)와 상향링크 자원들을 위한 반송파 주파수(Carrier Frequency) 간의 연계(Linking)는 하향링크 자원들로 전달되는 시스템 정보(SI: System Information)에 명시된다.

또한, ‘셀’이라는 용어는 기지국의 커버리지로써 특정 주파수 영역 또는 특정 지리적 영역을 의미한다. 다만, ‘셀’은 설명의 편의상 특정 커버리지를 지원하는 기지국과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 예를 들어, 매크로 기지국과 매크로 셀로 스몰 기지국은 스몰셀과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 다만, 셀과 기지국을 명시적으로 구분하여 사용하는 경우에는 본래 의미대로 사용된다.

이하에서는 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 무선 접속 시스템의 일례로 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대해서 설명한다.

1. 3GPP LTE/LTE-A 시스템

1.1 LTE/LTE-A 네트워크 구조

이하에서는 본 발명의 실시예들이 사용될 수 있는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용될 수 있는 네트워크 구조에 대해서 설명한다.

도 1은 E-UMTS의 네트워크 구조를 도시하는 블록도이다.

E-UMTS는 LTE 시스템이라고도 칭한다. 통신 네트워크는 광범위하게 배치되어 음성, IMS(IP Multimedia Subsystem)를 통한 VoIP(Voice over IP) 및 패킷 데이터와 같은 다양한 통신 서비스를 제공한다.

도 1에 도시된 바와 같이, E-UMTS 네트워크는 발전된 UMTS 지상 무선 접속 네트워크 (E-UTRAN) 및 발전된 패킷 코어(EPC: Evolved Packet Core) 및 하나 이상의 사용자 장치를 포함한다. E-UTRAN은 하나 이상의 발전된 노드B(eNB: evolved Node B; 20)를 포함할 수 있고, 복수개의 사용자 기기(UE; 10)는 하나의 셀에 위치할 수 있다. 하나 이상의 E-UTRAN 이동성관리엔터티(MME: Mobility Management Entity)/시스템구조에볼루션(SAE: System Architecture Evolution) 게이트웨이(30)는 네트워크 말단에 위치하여 외부 네트워크와 연결될 수 있다.

eNB(20)는 사용자 플레인(User Plane) 및 제어 플레인(Control Plane)의 엔드 포인트를 UE(10)에게 제공한다. MME/SAE 게이트웨이(30)는 세션 및 이동성 관리 기능의 엔드 포인트를 UE(10)에게 제공한다. eNB(20) 및 MME/SAE 게이트웨이(30)는 S1 인터페이스를 통하여 연결될 수 있다.

eNB(20)는 일반적으로 UE(10)와 통신하는 고정국이고 기지국(BS) 또는 액세스포인트라 칭하여지기도 한다. 하나의 eNB(20)가 셀 마다 배치될 수 있다. 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽을 송신하기 위한 인터페이스가 eNB(20)사이에 사용될 수 있다.

MME는 eNB 20에 대한 NAS(Non-Access Stratum) 시그널링, NAS 시그널링 보안, AS(Access Stratum) 보안 제어, 3GPP 접속 네트워크간의 이동성을 위한 인터 CN(inter-Core Network) 노드 시그널링, (페이징 재전송의 제어 및 실행을 포함하는) 유휴 모드 UE 접근성(Reachability), (유휴 및 활성 모드의 UE를 위한) 트랙킹 영역 리스트 관리, PDN GW 및 서빙 GW 선택, MME 변화가 수반되는 핸드오버를 위한 MME 선택, 2G 또는 3G 3GPP 접속 네트워크로의 핸드오버를 위한 SGSN(Serving GPRS Support Node) 선택, 로밍, 인증, 전용 베어러 설정을 포함하는 베어러 관리, PWS(Public Warning System) (ETWS(Earthquake and Tsunami Warning System) 및 CMAS를 포함) 메시지 전송을 위한 지원을 포함하는 다양한 기능을 수행한다.

SAE 게이트웨이 호스트는 퍼-유저(Per-user) 기반 패킷 필터링 (예, K 패킷 검사를 사용), 적법한 인터셉션(Lawful Interception), UE IP 주소 할당, 하향링크에서 전송 포트 레벨 패킷 마킹, UL 및 DL 서비스 레벨 과금, 게이팅 및 레이트 강화, APN-AMBR(Access Point Name-Aggregated Maximum Bit Rate)에 기초한 DL 레이트 강화를 포함하는 다양한 기능을 제공한다.

MME/SAE 게이트웨이(30)는 설명의 명확성을 위하여 본 명세서에서 단순히 "게이트웨이"라 칭한다. 그러나, MME/SAE 게이트웨이(30)는 MME 및 SAE 게이트웨이 양자를 모두 포함하는 것이다.

복수의 노드가 eNB(20)와 게이트웨이(30) 사이에서 S1 인터페이스를 통하여 연결될 수 있다. eNB(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 상호 접속될 수 있고 이웃 eNB들은 X2 인터페이스를 가지는 메쉬 네트워크 구조를 형성할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, eNB(20)는 게이트웨이(30)에 대한 선택, 무선 자원 제어(RRC: Radio Resource Control) 활성화 동안 게이트웨이(30)를 향한 라우팅, 페이징 메시지의 스케줄링 및 송신, 브로드캐스트 제어채널(BCCH: Broadcast Control CHannel) 정보의 스케줄링 및 송신, 상향링크 및 하향링크 모두에서 UE(10)들을 위한 동적 자원 할당, eNB 측정의 구성 및 준비, 무선 베어러 제어, 무선 승인 제어(RAC: Radio Admission Control), 및 LTE_ACTIVE 상태에서 연결 이동성 제어와 같은 기능들을 수행할 수 있다. EPC(Evolved Packet Core)에서, 게이트웨이(30)는 페이징 발신, LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 플레인 암호화, SAE 베어러 제어, 및 비-접속 계층(NAS: Non-Access Stratum) 시그널링의 암호화 및 무결성 보호와 같은 기능들을 수행할 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 프로토콜 계층들은 통신 시스템의 기술분야에 공지된 오픈 시스템 상호접속(OSI: Open System Interconnection) 표준 모델의 하위 3 계층에 기초하여 제 1 계층(L1: Layer 1), 제 2 계층(L2: Layer 2) 및 제 3 계층(L3: Layer 3)으로 분할될 수 있다.

물리 계층, 즉 제 1 계층(L1)은, 물리 채널을 사용함으로써 상위 계층으로의 정보 송신 서비스를 제공한다. 물리 계층은 상위 레벨에 위치한 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control) 계층으로 전송 채널을 통하여 연결되고, 전송 채널을 통하여 MAC 계층과 물리 계층 사이에서 데이터를 전송한다. 데이터는 송신단의 물리 계층과 수신단의 물리 계층 사이와 같이 상이한 물리 계층들 사이에서 물리 채널을 통하여 전송된다.

제 2 계층(L2) 중 하나인 MAC 계층은 논리 채널을 통하여 상위 계층인 무선 링크 제어(RLC: Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다. 제 2 계층(L2)의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. 비록 RLC 계층이 도 3 및 도 4에 도시되어 있지만, MAC 계층이 RLC 기능을 수행하는 경우에는 RLC 계층이 요구되지는 않는다는 것을 유의해야 한다.

제 2 계층(L2)의 PDCP 계층은 불필요한 제어 정보를 감소시키는 헤더 압축 기능을 수행한다. 이는 상대적으로 작은 대역폭을 가지는 무선 인터페이스를 통하여 IPv4 또는 IPv6와 같은 인터넷 프로토콜(IP) 패킷을 사용하는 데이터가 효율적으로 전송되게 한다.

제 3 계층(L3)의 최하위 부분에 위치한 무선 자원 제어(RRC)계층은 제어 플레인에서만 정의되고 무선 베어러(RB: Radio Bearer)들의 구성, 재구성 및 릴리즈와 관련하여 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널을 제어한다. RB는 UE(10)와 E-UTRAN 사이에서의 데이터 전송을 위하여 제 2 계층(L2)에 의하여 제공되는 서비스를 의미한다.

도 3에 도시된 바와 같이, RLC 및 MAC 계층은 네트워크 측의 eNB(20)에서 종료되고 스케줄링, 자동재송요구(ARQ: Auto Retransmission reQuet), 및 하이브리드 자동재송요구(HARQ: Hybrid-ARQ)와 같은 기능을 수행할 수 있다. PDCP 계층은 네트워크 측의 eNB(20)에서 종료되고 헤더 압축, 무결성 보호, 및 암호화와 같은 사용자 플레인 기능들을 수행할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, RLC 및 MAC 계층은 네트워크 측의 eNB(20)에서 종료되고 제어 플레인에 대한 것과 동일한 기능을 수행한다. 도 4에 도시된 바와 같이, RRC 계층은 네트워크 측의 eNB(20)에서 종료되고 브로드캐스팅, 페이징, RRC 연결 관리, 무선 베어러(RB) 제어, 이동성 기능, 및 UE(10) 측정 보고 및 제어와 같은 기능들을 수행할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, NAS 제어 프로토콜은 네트워크 측의 게이트웨이(30)의 MME에서 종료되고 SAE 베이러 관리, 인증, LTE_IDLE 이동성 핸들링, LTE_IDLE 페이징 발신, 및 게이트웨이와 UE(10) 사이의 시그널링에 대한 보안 제어와 같은 기능들을 수행할 수 있다.

RRC 상태는, RRC_IDLE 및 RRC_CONNECTED와 같은 2가지 상이한 상태로 분할될 수 있다.

RRC_IDLE 상태에서, UE(10)는 NAS에 의해서 구성된 불연속 수신(DRX: Discontinuous Reception) 동안 시스템 정보 및 페이징 정보의 브로드캐스트를 수신할 수 있고, UE는 트래킹 영역에서 UE를 유일하게 식별하는 ID를 할당받을 수 있으며, PLMN(Public Land Mobile Network) 선택 및 셀 재-선택을 수행할 수 있다. 또한, RRC_IDLE 상태에서는 eNB에 어떠한 RRC 컨텍스트도 저장되지 않는다.

RRC_CONNECTED 상태에서, UE(10)는 E-UTRAN RRC 연결 및 E-UTRAN에서의 RRC 컨텍스트를 가지고, 이에 의하여 데이터를 eNB로/로부터 송신 및/또는 수신하는 것이 가능하다. 또한, UE(10)는 채널 품질 정보 및 피드백 정보를 eNB로 보고할 수 있다.

RRC_CONNECTED 상태에서, E-UTRAN은 UE(10)가 속한 셀을 인식한다. 따라서, 네트워크는 UE(10)으로/로부터 데이터를 송신 및/또는 수신하고, UE의 이동성(e.g., 핸드오버, NACC(Net-work Assisted Cell Change)를 갖는 GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)으로의 인터-RAT(Inter-Radio Access Technology) 셀 체인지 오더)을 제어하고, 주변 셀에 대한 셀 측정을 수행할 수 있다.

RRC_IDLE 모드에서, UE(10)는 페이징 DRX(불연속 수신) 사이클을 특정한다. 구체적으로, UE(10)는 UE 특정 페이징 DRX 사이클 마다의 특정 페이징 기회(occasion)에 페이징 신호를 모니터링한다.

1.2 캐리어 병합(CA: Carrier Aggregation) 환경

1.2.1 CA 일반

3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; Rel-8 또는 Rel-9) 시스템(이하, LTE 시스템)은 단일 컴포넌트 캐리어(CC: Component Carrier)를 여러 대역으로 분할하여 사용하는 다중 반송파 변조(MCM: Multi-Carrier Modulation) 방식을 사용한다. 그러나, 3GPP LTE-Advanced 시스템(e.g., Rel-10 또는 Rel-11; 이하, LTE-A 시스템) 에서는 LTE 시스템보다 광대역의 시스템 대역폭을 지원하기 위해서 하나 이상의 컴포넌트 캐리어를 결합하여 사용하는 캐리어 병합(CA: Carrier Aggregation)과 같은 방법을 사용할 수 있다. 캐리어 병합은 반송파 집성, 반송파 정합, 멀티 컴포넌트 캐리어 환경(Multi-CC) 또는 멀티캐리어 환경이라는 말로 대체될 수 있다.

본 발명에서 멀티 캐리어는 캐리어의 병합(또는, 반송파 집성)을 의미하며, 이때 캐리어의 병합은 인접한(contiguous) 캐리어 간의 병합뿐 아니라 비 인접한(non-contiguous) 캐리어 간의 병합을 모두 의미한다. 또한, 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 컴포넌트 캐리어들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 컴포넌트 캐리어(이하, 'DL CC'라 한다.) 수와 상향링크 컴포넌트 캐리어(이하, 'UL CC'라 한다.) 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 병합이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 병합이라고 한다.

이와 같은 캐리어 병합은 반송파 집성, 대역폭 집성(bandwidth aggregation), 스펙트럼 집성(spectrum aggregation) 등과 같은 용어와 혼용되어 사용될 수 있다. LTE-A 시스템에서는 두 개 이상의 컴포넌트 캐리어가 결합되어 구성되는 캐리어 병합은 100MHz 대역폭까지 지원하는 것을 목표로 한다. 목표 대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 캐리어를 결합할 때, 결합하는 캐리어의 대역폭은 기존 IMT 시스템과의 호환성(backward compatibility) 유지를 위해서 기존 시스템에서 사용하는 대역폭으로 제한할 수 있다.

예를 들어서 기존의 3GPP LTE 시스템에서는 {1.4, 3, 5, 10, 15, 20}MHz 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-advanced 시스템(즉, LTE-A)에서는 기존 시스템과의 호환을 위해 상기의 대역폭들만을 이용하여 20MHz보다 큰 대역폭을 지원하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 캐리어 병합 시스템은 기존 시스템에서 사용하는 대역폭과 상관없이 새로운 대역폭을 정의하여 캐리어 병합을 지원하도록 할 수도 있다.

또한, 위와 같은 캐리어 병합은 인트라-밴드 CA(Intra-band CA) 및 인터-밴드 CA(Inter-band CA)로 구분될 수 있다. 인트라-밴드 캐리어 병합이란, 다수의 DL CC 및/또는 UL CC들이 주파수상에서 인접하거나 근접하여 위치하는 것을 의미한다. 다시 말해, DL CC 및/또는 UL CC들의 캐리어 주파수가 동일한 밴드 내에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 반면, 주파수 영역에서 멀리 떨어져 있는 환경을 인터-밴드 CA(Inter-Band CA)라고 부를 수 있다. 다시 말해, 다수의 DL CC 및/또는 UL CC들의 캐리어 주파수가 서로 다른 밴드들에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 이와 같은 경우, 단말은 캐리어 병합 환경에서의 통신을 수행하기 위해서 복수의 RF(radio frequency)단을 사용할 수도 있다.

LTE-A 시스템은 무선 자원을 관리하기 위해 셀(cell)의 개념을 사용한다. 상술한 캐리어 병합 환경은 다중 셀(multiple cells) 환경으로 일컬을 수 있다. 셀은 하향링크 자원(DL CC)과 상향링크 자원(UL CC) 한 쌍의 조합으로 정의되나, 상향링크 자원은 필수 요소는 아니다. 따라서, 셀은 하향링크 자원 단독, 또는 하향링크 자원과 상향링크 자원으로 구성될 수 있다.

예를 들어, 특정 단말이 단 하나의 설정된 서빙 셀(configured serving cell)을 가지는 경우 1개의 DL CC와 1개의 UL CC를 가질 수 있으나, 특정 단말이 2개 이상의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우에는 셀의 수만큼의 DL CC를 가지며 UL CC의 수는 그와 같거나 그보다 작을 수 있다. 또는, 그 반대로 DL CC와 UL CC가 구성될 수도 있다. 즉, 특정 단말이 다수의 설정된 서빙 셀을 가지는 경우 DL CC의 수보다 UL CC가 더 많은 캐리어 병합 환경도 지원될 수 있다.

또한, 캐리어 병합(CA)은 각각 캐리어 주파수(셀의 중심 주파수)가 서로 다른 둘 이상의 셀들의 병합으로 이해될 수 있다. 여기서, 말하는 '셀(Cell)'은 일반적으로 사용되는 기지국이 커버하는 지리적 영역으로서의 '셀'과는 구분되어야 한다. 이하, 상술한 인트라-밴드 캐리어 병합을 인트라-밴드 다중 셀이라고 지칭하며, 인터-밴드 캐리어 병합을 인터-밴드 다중 셀이라고 지칭한다.

LTE-A 시스템에서 사용되는 셀은 프라이머리 셀(PCell: Primary Cell) 및 세컨더리 셀(SCell: Secondary Cell)을 포함한다. P셀과 S셀은 서빙 셀(Serving Cell)로 사용될 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 병합이 설정되지 않았거나 캐리어 병합을 지원하지 않는 단말의 경우, P셀로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다. 반면, RRC_CONNECTED 상태에 있고 캐리어 병합이 설정된 단말의 경우 하나 이상의 서빙 셀이 존재할 수 있으며, 전체 서빙 셀에는 P셀과 하나 이상의 S셀이 포함된다.

서빙 셀(P셀과 S셀)은 RRC 파라미터를 통해 설정될 수 있다. PhysCellId는 셀의 물리 계층 식별자로 0부터 503까지의 정수값을 가진다. ServCellIndex는 서빙 셀(P셀 또는 S셀)을 식별하기 위하여 사용되는 간략한(short) 식별자로 0부터 7까지의 정수값을 가진다. 0값은 P셀에 적용되며, SCellIndex는 S셀에 적용하기 위하여 미리 부여된다. 즉, ServCellIndex에서 가장 작은 셀 ID (또는 셀 인덱스)을 가지는 셀이 P셀이 된다.

P셀은 프라이머리 주파수(또는, primary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미한다. 단말이 초기 연결 설정(initial connection establishment) 과정을 수행하거나 연결 재-설정 과정을 수행하는데 사용될 수 있으며, 핸드오버 과정에서 지시된 셀을 지칭할 수도 있다. 또한, P셀은 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중 제어관련 통신의 중심이 되는 셀을 의미한다. 즉, 단말은 자신의 P셀에서만 PUCCH를 할당 받아 전송할 수 있으며, 시스템 정보를 획득하거나 모니터링 절차를 변경하는데 P셀만을 이용할 수 있다. E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)은 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 이동성 제어 정보(mobilityControlInfo)를 포함하는 상위 계층의 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용하여 핸드오버 절차를 위해 P셀만을 변경할 수도 있다.

S셀은 세컨더리 주파수(또는, Secondary CC) 상에서 동작하는 셀을 의미할 수 있다. 특정 단말에 P셀은 하나만 할당되며, S셀은 하나 이상 할당될 수 있다. S셀은 RRC 연결 설정이 이루어진 이후에 구성 가능하고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용될 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 설정된 서빙 셀 중에서 P셀을 제외한 나머지 셀들, 즉 S셀에는 PUCCH가 존재하지 않는다.

E-UTRAN은 S셀을 캐리어 병합 환경을 지원하는 단말에게 추가할 때, RRC_CONNECTED 상태에 있는 관련된 셀의 동작과 관련된 모든 시스템 정보를 특정 시그널(dedicated signal)을 통해 제공할 수 있다. 시스템 정보의 변경은 관련된 S셀의 해제 및 추가에 의하여 제어될 수 있으며, 이 때 상위 계층의 RRC 연결 재설정 (RRCConnectionReconfigutaion) 메시지를 이용할 수 있다. E-UTRAN은 관련된 S셀 안에서 브로드캐스트하기 보다는 단말 별로 상이한 파라미터를 가지는 특정 시그널링(dedicated signaling) 할 수 있다.

초기 보안 활성화 과정이 시작된 이후에, E-UTRAN은 연결 설정 과정에서 초기에 구성되는 P셀에 부가하여 하나 이상의 S셀을 포함하는 네트워크를 구성할 수 있다. 캐리어 병합 환경에서 P셀 및 S셀은 각각의 컴포넌트 캐리어로서 동작할 수 있다. 이하의 실시예에서는 프라이머리 컴포넌트 캐리어(PCC)는 P셀과 동일한 의미로 사용될 수 있으며, 세컨더리 컴포넌트 캐리어(SCC)는 S셀과 동일한 의미로 사용될 수 있다.

1.2.2 크로스 캐리어 스케줄링(Cross Carrier Scheduling)

캐리어 병합 시스템에서는 캐리어(또는 반송파) 또는 서빙 셀(Serving Cell)에 대한 스케줄링 관점에서 자가 스케줄링(Self-Scheduling) 방법 및 크로스 캐리어 스케줄링(Cross Carrier Scheduling) 방법의 두 가지가 있다. 크로스 캐리어 스케줄링은 크로스 컴포넌트 캐리어 스케줄링(Cross Component Carrier Scheduling) 또는 크로스 셀 스케줄링(Cross Cell Scheduling)으로 일컬을 수 있다.

자가 스케줄링은 PDCCH(DL Grant)와 PDSCH가 동일한 DL CC로 전송되거나, DL CC에서 전송된 PDCCH(UL Grant)에 따라 전송되는 PUSCH가 UL Grant를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC를 통해 전송되는 것을 의미한다.

크로스 캐리어 스케줄링은 PDCCH(DL Grant)와 PDSCH가 각각 다른 DL CC로 전송되거나, DL CC에서 전송된 PDCCH(UL Grant)에 따라 전송되는 PUSCH가 UL 그랜트를 수신한 DL CC와 링크되어 있는 UL CC가 아닌 다른 UL CC를 통해 전송되는 것을 의미한다.

크로스 캐리어 스케줄링 여부는 단말 특정(UE-specific)하게 활성화 또는 비활성화될 수 있으며, 상위계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링)을 통해서 반정적(semi-static)으로 각 단말 별로 알려질 수 있다.

크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우, PDCCH에 해당 PDCCH가 지시하는 PDSCH/PUSCH가 어느 DL/UL CC를 통해서 전송되는지를 알려주는 캐리어 지시자 필드(CIF: Carrier Indicator Field)가 필요하다. 예를 들어, PDCCH는 PDSCH 자원 또는 PUSCH 자원을 CIF를 이용하여 다수의 컴포넌트 캐리어들 중 하나에 할당할 수 있다. 즉, DL CC 상에서의 PDCCH가 다중 집성된 DL/UL CC 중 하나에 PDSCH 또는 PUSCH 자원을 할당하는 경우 CIF가 설정된다. 이 경우, LTE Release-8의 DCI 포맷은 CIF에 따라 확장될 수 있다. 이때 설정된 CIF는 3bit 필드로 고정되거나, 설정된 CIF의 위치는 DCI 포맷 크기와 무관하게 고정될 수 있다. 또한, LTE Release-8의 PDCCH 구조(동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑)를 재사용할 수도 있다.

반면, DL CC 상에서의 PDCCH가 동일한 DL CC 상에서의 PDSCH 자원을 할당하거나 단일 링크된 UL CC 상에서의 PUSCH 자원을 할당하는 경우에는 CIF가 설정되지 않는다. 이 경우, LTE Release-8과 동일한 PDCCH 구조(동일 코딩 및 동일한 CCE 기반의 자원 매핑)와 DCI 포맷이 사용될 수 있다.

크로스 캐리어 스케줄링이 가능할 때, 단말은 CC별 전송 모드 및/또는 대역폭에 따라 모니터링 CC의 제어영역에서 복수의 DCI에 대한 PDCCH를 모니터링하는 것이 필요하다. 따라서, 이를 지원할 수 있는 검색 공간의 구성과 PDCCH 모니터링이 필요하다.

캐리어 병합 시스템에서, 단말 DL CC 집합은 단말이 PDSCH를 수신하도록 스케줄링된 DL CC의 집합을 나타내고, 단말 UL CC 집합은 단말이 PUSCH를 전송하도록 스케줄링된 UL CC의 집합을 나타낸다. 또한, PDCCH 모니터링 집합(monitoring set)은 PDCCH 모니터링을 수행하는 적어도 하나의 DL CC의 집합을 나타낸다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합과 같거나, 단말 DL CC 집합의 부집합(subset)일 수 있다. PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합내의 DL CC들 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또는 PDCCH 모니터링 집합은 단말 DL CC 집합에 상관없이 별개로 정의될 수 있다. PDCCH 모니터링 집합에 포함되는 DL CC는 링크된 UL CC에 대한 자기-스케줄링(self-scheduling)은 항상 가능하도록 설정될 수 있다. 이러한, 단말 DL CC 집합, 단말 UL CC 집합 및 PDCCH 모니터링 집합은 단말 특정(UE-specific), 단말 그룹 특정(UE group-specific) 또는 셀 특정(Cell-specific)하게 설정될 수 있다.

크로스 캐리어 스케줄링이 비활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 항상 단말 DL CC 집합과 동일하다는 것을 의미하며, 이러한 경우에는 PDCCH 모니터링 집합에 대한 별도의 시그널링과 같은 지시가 필요하지 않다. 그러나, 크로스 캐리어 스케줄링이 활성화된 경우에는 PDCCH 모니터링 집합이 단말 DL CC 집합 내에서 정의되는 것이 바람직하다. 즉, 단말에 대하여 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링하기 위하여 기지국은 PDCCH 모니터링 집합만을 통해 PDCCH를 전송한다.

도 5를 참조하면, LTE-A 단말을 위한 DL 서브프레임은 3개의 하향링크 컴포넌트 캐리어(DL CC)가 결합되어 있으며, DL CC 'A'는 PDCCH 모니터링 DL CC로 설정된 경우를 나타낸다. CIF가 사용되지 않는 경우, 각 DL CC는 CIF 없이 자신의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 반면, CIF가 상위 계층 시그널링을 통해 사용되는 경우, 단 하나의 DL CC 'A'만이 CIF를 이용하여 자신의 PDSCH 또는 다른 CC의 PDSCH를 스케줄링하는 PDCCH를 전송할 수 있다. 이때, PDCCH 모니터링 DL CC로 설정되지 않은 DL CC 'B' 와 'C'는 PDCCH를 전송하지 않는다.

1.3 핸드오버 과정

도 6에서, 네트워크 시스템은 단말, 소스 기지국(Source eNB) 및 타겟 기지국 (Target eNB)을 포함할 수 있다. 이때, 소스 기지국은 단말에 스케줄링 서비스를 제공하는 서빙 기지국이고, 타겟 기지국은 단말이 핸드오버를 수행하고자 하는 타겟 기지국이다. 또한, 소스 기지국 및 타겟 기지국은 레가시 기지국 및 매크로 기지국일 수 있다.

네트워크는 RRC_CONNECTED 상태의 단말을 제어하며, RRC_CONNECTED 상태의 이동성을 관리하기 위해 핸드오버 과정이 정의된다. 일반적으로, 네트워크는 무선채널 조건 및 부하에 따라 핸드오버 과정을 트리거한다. 이러한 핸드오버 과정은 도 6에 도시된다.

도 6을 참조하면, 단말은 소스 기지국으로 인근 셀에 대한 측정결과를 포함하는 측정보고 메시지를 전송한다 (S601).

소스 기지국은 핸드오버를 수행할지 여부 및 단말이 핸드오버할 타겟 기지국을 결정할 수 있다. 이후, 소스 기지국은 핸드오버를 수행하기 위해 타겟 기지국으로 핸드오버 요청 메시지를 전송할 수 있다 (S603, S605).

타겟 기지국은 단말의 승인을 제어하고, 만약 단말이 승인된다면 타겟 기지국은 HO 요청확인(HO request Acknowledge) 메시지를 서빙 기지국으로 전송한다 (S607, S609).

HO 요청확인 메시지를 수신한 소스 기지국은 HO 과정의 수행을 지시하기 위해 RRC 연결 재구성 메시지를 단말에 전송한다 (S611).

RRC 연결 재구성 메시지를 수신한 단말은 기존 셀(즉, 소스 기지국)로부터 분리(detach)되고, 새로운 셀(즉, 타겟 기지국)과 동기를 맞추는 과정을 수행할 수 있다 (S613).

소스 기지국은 단말이 어느 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행할 것을 알고 있으므로, 타겟 기지국으로 단말에게 전송할 저장된 패킷을 전달한다 (S615).

소스 기지국은 버퍼된 데이터 또는 패킷을 타겟 기지국으로 전달하기 위해, 먼저 시퀀스 번호(SN: Sequence Number) 상태 전달 메시지를 타겟 기지국으로 전송한다 (S617).

이후, 단말은 타겟 기지국과 동기를 맞추기 위해 임의접속 프리엠블을 전송한다 (S619).

타겟 기지국은 임의접속 프리엠블에 대한 응답으로 MAC(Medium Access Control) 메시지 또는 RRC 메시지를 통해 상향링크 자원할당 정보 및 타이밍 어드밴스(TA: Timing Advance) 정보를 단말에 전송한다 (S621).

단말은 상향링크 자원할당 정보 및 TA 정보를 기반으로 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 타겟 기지국에 전송한다 (S623).

만약, 타겟 기지국이 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 단말로부터 수신하면, 타겟 기지국은 단말과 관련된 정보의 제거를 요청하는 UE 컨텍스트 해제 메시지를 전송한다 (S625).

UE 컨텍스트 해제 메시지를 수신한 서빙 기지국은 단말에 대한 자원을 해제하고 핸드오버 과정을 완료한다 (S627).

상술한 바와 같이, 도 6은 단말에 의해 수행되는 레가시 핸드오버 과정을 나타낸다. 즉, 스케줄링 서비스를 단말에 제공하는 기지국이 변경될 때마다, 단말은 도 6에 도시된 핸드오버 과정을 수행할 수 있다.

2. 스몰셀 환경

본 발명의 실시예들에서, 스몰셀(Small Cell)은 DL 자원(즉, 컴포넌트 캐리어) 및 선택적인 UL 자원의 조합으로 설명될 수 있다. DL 자원 및 UL 자원의 캐리어 주파수의 연결 관계는 DL 자원 상에서 전송되는 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다.

2.1 이기종 네트워크 배치(Heterogeneous Network Deployment)

도 7은 이기종 네트워크 배치의 일례를 나타내는 도면이다.

차세대 이동 통신 시스템에서는 멀티미디어 등의 데이터 서비스를 보다 안정적으로 보장 하기 위해 매크로셀(Macro Cell) 기반의 동종 망에 저전력/근거리 통신을 위한 스몰셀들인 마이크로셀(micro Cell), 피코셀(Pico Cell), 및/또는 펨토셀(Femto Cell)이 혼재한 계층적 셀 구조 (hierarchical cell structure) 혹은 이기종 셀 구조 (Heterogeneous Cell Structure)의 도입에 대한 관한 관심이 높아지고 있다.

이는 기존 기지국 배치에 대해서 매크로셀의 추가적인 설치는 시스템 성능 향상 대비 그 비용 및 복잡도 측면에서 비효율적이기 때문이다. 현재 통신 망에서 고려중인 이기 종 망의 구조는 도 7과 같은 형태로 이루어 지게 된다.

도 7에서 매크로셀을 관리 및 커버하는 기지국을 매크로 기지국(MeNB: Macro eNodeB)라 정의하고, 매크로 기지국의 매크로 셀 내에서 동작하는 단말을 매크로 단말(MUE: Macro UE)라 정의한다. 또한, 피코셀을 관리 및 커버하는 기지국을 피코 기지국(PeNB: Pico eNodeB)라 부르고, 피코 기지국의 피코셀 내에서 스케줄링받는 단말을 피코 단말(PUE: Pico UE)라 부른다. 또한, 팸토셀을 관리 및 커버하는 기지국을 팸토 기지국(FeNB: Femto eNodeB)이라 부르고, 팸토 기지국으로부터 스케줄링 받는 단말을 팸토 단말이라 부른다.

도 7을 참조하면, 하나의 매크로 셀 내에는 다수 개의 마이크로셀이 공존할 수 있다. 이때, 마이크로셀들은 셀 조정(cell coordination) 방식에 따라 자원을 할당 받아 해당 UE들을 서비스한다. 이러한 마이크로셀의 종류는 접속 방식에 따라 두 가지 종류로 나누어 지게 된다.

(1) OSG(Open access Subscriber Group) 타입: OSG 타입 마이크로셀의 경우 기존 매크로 UE 또는 다른 마이크로 UE들의 접속을 허용하는 셀로서 자신의 셀 또는 매크로셀로의 핸드오버가 가능하다. OSG타입은 NCSG(Non Close access Subscriber Group)이라 부를 수 있다.

(2) CSG(Close access Subscriber Group) 타입: CSG 타입 마이크로셀의 경우 기존 매크로 단말 또는 다른 마이크로 단말들의 접속을 인증 없이는 허용하지 않는 셀을 의미한다. 따라서, 자신의 셀 혹은 매크로 기지국으로의 핸드오버가 불가능하다

2.2 이중 연결 (Dual Connectivity)

매크로셀과 스몰셀은 캐리어 결합(CA)을 수행하고 있을 수 있다. 예를 들어, 매크로 기지국은 임의의 n 개(n은 임의의 양의 정수)의 캐리어들을 사용할 수 있고, 스몰셀은 임의의 k개(k는 임의의 양의 정수)의 캐리어들을 사용할 수 있다. 이때, 매크로셀과 스몰셀의 캐리어들은 임의의 같은 주파수 캐리어들이거나, 또는 임의의 다른 주파수 캐리어들일 수 있다. 예를 들어, 매크로셀이 임의의 f1 및 f2 주파수 대역을 사용하고, 스몰셀이 임의의 f2 및 f3 주파수 대역을 사용할 수 있다.

이중 연결 또는 듀얼 커넥티비티는 스몰셀 커버리지(Small cell coverage) 내에 위치한 단말이 매크로 셀과 스몰셀에 동시에 연결될 수 있는 것을 의미한다. 즉, 단말은 매크로셀과 스몰셀로부터 서비스를 동시에 받거나 또는 TDM 방식으로 받을 수 있다. 예를 들어, 단말은 매크로 셀 레이어(Macro cell layer)을 통해서는 제어 평면(C-plane)에서 제공되는 기능들(Functionalities, e.g., 연결 관리(connection management), 이동성(mobility) 관리)을 서비스 받을 수 있다.

또한, 단말은 사용자 평면 데이터 경로(U-plane data path)의 경우에는 매크로셀 및/또는 스몰셀로 선택할 수 있다. 예를 들어, VoLTE (Voice of LTE)와 같이 실시간 데이터 서비스의 경우에는 스몰셀보다 UE의 이동성이 보장되는 매크로셀로 데이터를 송수신 받을 수 있다. 왜냐하면, 스몰셀들은 밀집하여 배치될 수 있기 때문에 단말이 스몰셀들을 이동시 자주 핸드오버를 수행해야 하고, 이는 서비스의 중단을 야기시킬 수 있다. 이때, 이중 연결 상태인 단말은 BES(Best Effect Service)를 제공받는 경우에는 매크로셀이 아닌 스몰셀로부터 서비스를 받을 수 있다. 매크로셀과 스몰셀 사이의 백홀은 이상적 백홀(ideal backhaul)이거나 또는 비 이상적 백홀(non ideal backhaul)일 수도 있다.

또한, 매크로셀과 스몰셀의 경우에 동일한 TDD 혹은 FDD 시스템이거나 서로 다르게 TDD, FDD 시스템으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 8에서 이중 연결 모드에서의 시나리오를 참조할 수 있다. 즉, 매크로셀과 스몰셀이 서로 동일한 주파수 대역(F1, F1)을 사용하거나 또는 서로 다른 주파수 대역(F1, F2)을 사용 하는 것을 볼 수 있다.

이중 연결 모드가 구성된 UE은 매크로셀과 스몰셀에 동시에 연결될 수 있다. 도 8에서는 사용자 평면 데이터 경로를 스몰셀로 설정한 경우를 나타낸다. 즉, 단말은 제어 신호를 송수신하기 위한 제어 평면 경로는 매크로 기지국과 연결되고, 하향링크 또는 상향링크 데이터를 송수신하기 위한 사용자 평면 경로는 스몰 기지국과 연결될 수 있다.

3. 이중 연결 모드 단말의 핸드오버 수행 방법

소스 P셀 및 S셀로 연결된 이중 연결 모드의 단말은 핸드오버를 수행하여 타겟 P셀 및 S셀로 연결되는 이중 연결 모드로 전환할 수 있다. 이때, 단말이 핸드오버를 수행하기 전에 연결된 하나 이상의 S셀들과 핸드오버 이후 연결되는 하나 이상의 S셀들 중에는 주파수 대역(DL/UL 또는 DL) 및/또는 물리셀 식별자(PCID: Physical Cell ID)가 동일한 셀이 존재할 수 있다.

도 9에서 설명하는 네트워크에는 P셀인 제1기지국(eNB1) 및 제2기지국(eNB2)과 S셀인 제3기지국(eNB3)이 포함될 수 있다. 이때, P셀과 S셀은 각각 서로 다른 기지국이 관리하는 상황을 가정한다. 이때, 단말은 소스 P셀인 제1기지국에서 타겟 P셀인 제2기지국로 이동하고자 한다. 이때, 단말은 제1기지국 및 S셀인 제3기지국과 이중 연결 모드 상태이다. 제1기지국은 단말이 전송한 측정 보고 메시지의 이벤트에 따라서 제2기지국으로의 핸드오버 여부를 결정할 수 있다.

일반적으로 핸드오버를 수행하면, 단말은 이전 기지국과의 연결을 모두 끊고 새로운 타겟 기지국과 연결을 형성한다. 그러나, 본 발명의 실시예들에서, 이중 연결 모드의 단말은 소스 P셀과의 연결은 끊고 타겟 P셀과 연결을 새로 형성하되, 끊임없는 데이터 서비스를 제공받기 위해 기존 스몰셀과의 연결은 계속 유지할 수 있다. 예를 들어, 도 9의 단말이 제2기지국으로 핸드오버 과정을 수행하는 경우, 제2기지국과 연결을 형성하고 동시에 S셀인 제3기지국과의 연결을 유지할 수 있다.

도 9에서 단말은 제1기지국과 연결된 상황에서는 제1기지국과 하나 이상의 S셀들과 이중 연결 모드를 구성하고 있을 수 있고, 제2기지국으로 핸드오버를 수행한 이후에도 하나 이상의 S셀들과 이중 연결 모드를 구성할 수 있다. 물론, 데이터 서비스를 제공받을 필요가 없는 경우에는 이중 연결 모드를 해제하고 P셀인 제1기지국 또는 제2기지국과의 연결만을 유지할 수 있다.

LTE Rel-8/9/10시스템의 경우에는 CA 상황에서 핸드오버를 P셀 기반으로 수행한다. 소스 eNB에서 타겟 eNB로 핸드오버를 준비하는 단계에서, 소스 eNB와 타겟 eNB사이에 하향링크 데이터 전달(DL data forwarding)을 위해 직접 터널(direct tunnel) 또는 간접 터널(indirect tunnel)을 설정할 수 있다. 이는 UE가 소스 eNB로부터 분리(detach)하는 경우에 소스 eNB(즉, P셀 또는 P셀과 하나 이상의 Scell(s)도 포함 될 수 있음)로부터 전송 받아야 하는 DL 데이터 패킷을 직접 또는 간접 터널을 통해서 타겟 eNB(Pcell, 혹은 Pcell과 하나 이상의 Scell(s)도 포함 될 수 있음)의 버퍼로 전달된다. UE가 타겟 eNB와 연결을 모두 마친 후에 타겟 eNB로부터 버퍼에 있는 데이터를 수신 받을 수 있다.

또한, 일반적인 핸드오버 상황에서 단말은 소스 기지국으로부터 전달받을 하향링크 데이터를 타겟 기지국으로 핸드오버가 완료된 이후에 타겟 기지국으로부터 해당 하향링크 데이터를 전달받을 수 있다. 이를 위해, 핸드오버 준비 과정에서 소스 기지국은 타겟 기지국으로 단말에 대한 하향링크 데이터를 전송한다.

그러나, 본 발명의 실시예들에서는 이중 연결 모드인 단말이 소스 eNB(Pcell)로부터 타겟 eNB(Pcell)로 핸드오버를 수행하는 경우에, 해당 단말이 연결되어 있는 S셀들을 이용하여 핸드오버 도중의 단말에게 끊김 없이 DL 데이터 패킷을 전송할 수 있다.

본 발명의 실시예들에서 사용되는 제3기지국은 스몰셀에 국한되지 않고 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 팸토셀 등이 사용될 수 있다. 또한 본 발명의 실시예들에서 설명의 편의를 위해, 소스 기지국의 P셀과 타겟 기지국의 P셀을 각각 소스 P셀, 타겟 P셀로 정의한다. 또한, 소스 기지국과 타겟 기지국들은 하나 이상의 S셀들과 연결될 수 있다.

3.1 이중 연결 구성 방법

이하에서는 이중 연결이 구성되는 방법들에 대해서 설명한다.

기존 LTE-Rel8/9/10 시스템에서 CA(carrier aggregation)을 수행하는 경우에 동일한 eNB에서 임의의 캐리어가 P셀이 되고, 나머지 셀들이 S셀로 구성될 수 있다. eNB는 P셀을 통해서 전송되는 RRC 신호 중 UE 특정하게 전송되는 RRC (재)구성 메시지에 하나 이상의 S셀들에 대한 S셀 정보를 전송 할 수 있다. S셀은 RRC (재)구성 메시지를 수신한 단말에 구성될 수 있다.

이와 같이 구성된 S셀은 아직 비활성화(deactive) 상태이다. 이후, 기지국은 P셀을 통해서 MAC 신호를 단말에 전송함으로써, 단말에 구성된 하나 이상의 S셀들을 활성화할 수 있다. 이와 같이 활성화된 S셀들에 대해서 단말은 채널 상태에 대한 측정 보고를 수행할 수 있다.

기존 LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 CA의 경우에는 기지국이 자신의 셀의 부하(load) 상태 등을 파악 할 수 있었다. 따라서, 기지국은 단말을 위해 하나 이상의 S셀을 추가하거나 해제하도록 P셀을 통해 RRC (재)구성 메시지를 단말에 전송할 수 있다.

그러나, 이중 연결 모드의 경우 단말이 연결되어 있는 P셀과 S셀들은 서로 다른 기지국의 관리를 받는 경우가 일반적이다. 즉, P셀과 S셀의 기지국이 달라짐에 따라서, 기존 LTE/LTE-A시스템과 같은 S셀 구성 방법을 그대로 적용할 수 없다.

UE에 대한 이중 연결 모드는 S셀의 부하 정보나 UE의 이중 연결 모드의 지원 여부 등을 기반으로 결정될 수 있다. 이하에서는 이중 연결 모드를 구성하는 방법들에 대해서 설명한다.

3.1.1 P셀의 결정 방법

본 발명의 일 양태로서 P셀이 이중 연결 모드의 지원 여부를 결정 할 수 있다.

(1) P셀은 이중 연결 모드를 지원하는 단말의 측정 보고에 따라서 하나 이상의 S셀 후보들을 결정할 수 있다.

(2) 이후에 P셀은 하나 이상의 S셀 후보들에게 부하 정보 요청 메시지(load information request message)를 전송할 수 있다. 이때, 부하 정보 요청 메시지는 백홀 신호(예를 들어, X2 인터페이스 신호 또는 무선 신호)로 전송될 수 있다.

(3) 부하 정보 요청 메시지를 수신한 S셀은 이에 대한 응답으로 자신의 부하 상태 정보를 포함하는 부하 정보 메시지(load information message)를 P셀로 전송 한다. 부하 정보 메시지 또한 X2 인터페이스 또는 무선 인터페이스인 백홀 신호를 통해 전송될 수 있다.

(4) S셀 후보 셀들로부터 부하 정보를 수신한 P셀은 이중 연결 모드로 진입할 단말을 위해서 S셀들을 결정한다. 이후, P셀은 결정한 S셀들에 대한 정보를 RRC (재)구성 메시지를 이용하여 단말에게 전송함으로써 이중 연결 모드를 지원할 수 있다.

3.1.2 S셀 결정 방법

S셀이 이중 연결 모드의 지원 여부를 결정할 수 있다.

(1) P셀은 이중 연결 모드를 지원하는 단말의 측정 보고 메시지에 따라서 하나 이상의 S셀 후보들을 결정할 수 있다. 하나 이상의 S셀 후보들을 결정한 이후에, P셀은 S셀 후보들에게 이중 연결 모드로 동작할 수 있는지 여부를 문의하기 위해 이중 연결 요청 메시지(dual connectivity request message)를 전송할 수 있다. 이때, 이중 연결 요청 메시지는 백홀 신호(예를 들어, X2 인터페이스 신호 또는 무선 인터페이스 신호)로 전송될 수 있다.

(2) 이중 연결 요청 메시지를 수신한 하나 이상의 S셀들은 자신의 셀의 부하 상태 등을 고려하여 UE에게 이중 연결 모드를 지원할 것인지 여부를 결정할 수 있다. UE를 위해 이중 연결 모드를 지원해주기로 결정한 하나 이상의 S셀들은 이중 연결 모드를 지원 여부를 알려주기 위해 이중 연결 응답 메시지(dual connectivity response message)를 백홀 신호를 통해 P셀로 전송할 수 있다.

(3) 이중 연결 응답 메시지를 수신한 P셀은 RRC (재)구성 메시지를 이용하여 해당 S셀들을 이중 연결 모드로 단말에 구성할 수 있다.

3.2 이중 연결 모드 유지 조건

이하에서 설명할 본 발명의 실시예들에서 이중 연결 모드 지원 여부는 앞서 설명한 3.1절에 따라 결정되는 것으로 가정한다. 특정 단말이 소스 P셀 및 S셀들과 동시에 연결되어 있는 이중 연결 모드 상태에서 타겟 P셀로 핸드오버를 수행할 수 있다. 이때, 이중 연결 모드에서 연결이 설정되어 있는 하나 이상의 S셀들 중 하나 이상의 S셀들은 단말과의 연결을 계속 유지할 수 있다. 이때, S셀들이 이중 연결 모드를 유지하는 조건은 다음과 같다.

(1) 이중 연결 모드의 단말은 핸드오버를 수행하기 전에 하나 이상의 S셀들에 대한 신호 세기에 대한 정보를 포함하는 측정 보고 메시지를 소스 P셀로 전송할 수 있다. 이때, 소스 P셀은 하나 이상의 S셀들에 대한 신호 세기를 기반으로 UE가 핸드오버하는 과정에서 특정 S셀들에 대한 연결을 계속 유지하도록 트리거할 수 있다.

예를 들어, 이중 연결 모드의 단말이 측정 보고한 S셀의 신호 세기가 기 설정된 임계값(threshold) 이상인 S셀에 대해서, 소스 P셀은 단말에 핸드오버 중에도 해당 S셀들에 대한 연결을 계속 유지하도록 트리거할 수 있다. 이와 같은 임계값은 시스템 상에서 미리 설정된 값이거나, 기지국이 네트워크 부하 상황을 고려하여 동적으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 이중 연결 모드를 구성할 때 해당 임계값을 단말에 알려줄 수 있다.

(2) 이중 연결 모드의 유지 여부는 단말의 이동 속도(또는, 속력)에 따라서 결정될 수 있다. 예를 들어, 이중 연결 모드의 단말의 속도가 특정 값 또는 특정 레벨 이하인 경우에, 소스 P셀은 단말이 핸드오버하는 과정에서 해당 단말이 S셀을 유지하도록 트리거할 수 있다. 이와 같은, 단말의 이동 속도의 특정 값이나 특정 레벨은 시스템 상에서 미리 정의 되어 있거나, 또는 기지국에 의해서 동적으로 설정될 수 있다.

3.3 핸드오버시 S셀 연결 유지 방법

3.3.1 타겟 P셀이 S셀 연결 유지 여부 결정

단말은 핸드오버 수행 전 S셀을 포함한 인근 셀들의 채널품질을 측정하고, 측정한 채널품질 관련 정보를 포함하는 측정 보고 메시지를 소스 P셀로 전송한다 (S1001).

소스 P셀은 측정 보고 메시지를 기반으로 이중 연결 모드인 단말이 타겟 P셀로 핸드오버할 것을 결정할 수 있다 (S1003).

소스 P셀이 S1003 단계에서 핸드오버를 결정하면, 소스 P셀은 타겟 P셀로 핸드오버 요청 메시지를 전송한다 (S1005).

또한, 소스 P셀은 현재 이중 연결 모드 상태인 단말의 S셀 유지 여부를 타겟 P셀에 문의하기 위해 S셀 유지 요청 메시지(Scell(s) maintenance request message)를 전송할 수 있다 (S1007).

S셀 유지 요청 메시지는 S셀 정보를 포함할 수 있다. S셀 정보는 해당 메시지의 타입을 나타내는 타입 필드 (즉, S셀 유지 요청 메시지임을 나타내는 지시자), 유지하고자 하는 하나 이상의 특정 S셀들 각각에 대한 S셀 ID(ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 혹은 ECI(E-UTRAN Cell Identifier)), UE ID(UE-CRNTI 혹은 UE X2AP ID 등), S셀 인덱스(scellindex), PCID 및 주파수 구성 정보(DL/UL or DL) 등에 대한 정보들을 포함할 수 있다.

S셀 유지 요청 메시지를 수신 받은 타겟 P셀은 HO 요청 메시지를 통해서 알게 된 HO를 수행하고자 하는 단말을 위해서, S셀 유지 요청 메시지에서 나타내는 하나 이상의 특정 S셀들에 대해서 계속 유지할지 여부를 결정할 수 있다 (S1009).

만약, 타겟 P셀이 단말의 핸드오버를 승인하고 S셀을 유지하는 것으로 결정하면, 타겟 P셀은 HO 요청 응답 메시지 및 유지하고자 하는 S셀들에 대한 S셀 정보를 포함하는 S셀 유지 응답 메시지(Scell(s) maintenance response message)를 소스 기지국으로 전송한다 (S1011, S1013).

본 발명의 다른 측면으로서, 소스 P셀 및 타겟 P셀들은 자신이 이중 연결 모드를 지원해줄 수 있는 스몰셀들에 대한 정보를 셀 리스트로서 미리 가지고 있을 수 있다. 이때, 이중 연결 모드의 대상이 되는 스몰셀들은 P셀들과 X2 인터페이스가 연결될 수 있는 S셀들로 한정될 수 있다. 셀 리스트는 각 셀의 ID(예를 들어, ECGI (E-UTRAN Cell Global Identifier) 또는 ECI (E-UTRAN Cell Identifier)), UE ID (예를 들어, UE-CRNTI 또는 UE X2AP ID 등), PCID, 주파수 구성 정보 (DL/UL or DL) 등과 같은 정보로 구성될 수 있다. 이와 같은 정보는 각 셀들이 서로 X2 인터페이스를 맺을 때 서로 주고 받을 수도 있다.

따라서, S1009 단계에서 타겟 P셀은 소스 P셀로부터 S셀 유지 요청을 받은 하나 이상의 스몰셀들이 자신이 관리하는 셀 리스트에 포함되어 있는지 여부를 확인함으로써 S셀 유지 여부를 결정할 수 있다. 만약, 타겟 P셀에서 유지 가능한 하나 이상의 S셀들이 있는 경우에는, 타겟 P셀은 S1013 단계에서 S셀 유지 응답 메시지(Scell(s) maintenance response message)를 소스 P셀로 전송할 수 있다.

이때, S셀 유지 응답 메시지에는 S셀 유지 정보가 포함될 수 있다. 타겟 P셀이 유지하고자 하는 S셀 유지 정보는 타입 필드(S셀 유지 응답 메시지임을 나타내는 지시자), 유지하고자 하는 하나 이상의 특정 S셀들 각각에 대한 S셀의 ID (예를 들어, ECGI (E-UTRAN Cell Global Identifier) 또는 ECI (E-UTRAN Cell Identifier), PCID), UE ID (UE-CRNTI 또는 UE X2AP ID 등), S셀 인덱스 및 주파수 구성 정보 (DL/UL or DL) 등을 포함할 수 있다.

만일, S1009 단계에서 이중 연결 모드를 지원해줄 수 있는 스몰셀이 타겟 P셀의 셀 리스트에 포함되어 있지 않은 경우에는, S1013 단계에서 타겟 P셀은 S셀 유지 응답 메시지 대신 S셀 유지 실패 메시지(Scell(s) maintenance failure message)를 소스 P셀로 전송할 수 있다.

이때, S셀 유지 실패 메시지는 타입 필드(S셀 유지 실패 메시지임을 나타내는 지시자), 하나 이상의 특정 S셀들 각각에 대한 각 S 셀의 ID (예를 들어, ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 또는 ECI(E-UTRAN Cell Identifier), PCID), UE ID(UE-CRNTI 또는 UE X2AP ID 등), S셀 인덱스, 주파수 구성 정보 (DL/UL or DL) 및 실패 원인을 나타내는 원인 필드 등을 포함할 수 있다. 원인 필드는 미리 정의된 여러 가지 원인 중에서 어떠한 원인에 의해서 해당 S셀들을 유지할 수 없는지를 나타낸다.

소스 P셀은 원인 필드를 기반으로 특정 시간(예를 들어, 미리 정의된 시간값 또는 네트워크에 의해 구성될 수 있음)이 지난 후에 다시 타겟 P셀로 해당 S셀들에 대한 유지 요청을 다시 수행하거나 수행하지 않을 수 있다.

본 발명의 다른 측면으로서, 타겟 P셀이 소스 P셀로부터 유지 요청을 받은 하나 이상의 S셀들 중 일부 S셀들은 유지가 가능하지만 다른 S셀들은 유지가 불가능할 수 있다. 이러한 경우, 타겟 P셀은 S셀 유지 지시자를 이용하여 유지 요청을 받은 각 S셀들에 대해서 S셀 유지 여부를 알려줄 수 있다. 예를 들어, 어떤 S셀을 유지하고자 하는 경우에는 해당 S셀에 대한 S셀 유지 지시자를 ‘1’로 설정함으로써 유지함을 나타내고, 해당 S셀을 유지하지 않는 경우에는 S셀 유지 지시자를 ‘0’으로 설정할 수 있다. 이때, S셀 유지 지시자는 S셀 유지 응답 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.

타겟 P셀은 S1005 단계에서 HO 요청 메시지를 수신 받은 경우에, 핸드오버 대상 단말을 위해서 자원할당 및 승인 제어를 수행한 이후, S1011 단계에서 HO 요청 응답 메시지(HO request Ack message)를 소스 P셀로 전송 할 수 있다.

HO 요청 응답 메시지에는 단말이 타겟 P셀에 의해서 구성되는 RRC 신호에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이때, 타겟 P셀은 해당 단말을 위해서 구성한 S셀 관련 정보를 이용하여 타겟 P셀이 유지하고자 하는 특정 S셀(들) 각각에 대한 S셀 정보가 포함될 수 있다. S셀 유지 정보에는 각 S 셀의 ID (예를 들어, ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 또는 ECI(E-UTRAN Cell Identifier), PCID), UE ID(UE-CRNTI 또는 UE X2AP ID 등), S셀 인덱스, 및 S셀의 주파수 구성 정보(DL/UL or DL)가 포함될 수 있다. 또한, HO 요청 응답 메시지에는 타겟 P셀에서 새롭게 구성해주는 S셀들에 대한 각각의 S셀인덱스, S셀 PCID, S셀 주파수 구성 정보 (DL/UL or DL) 등이 더 포함될 수 있다.

이때, 타겟 P셀이 유지하고자 하는 특정 S셀에 대한 S셀 인덱스는 소스 P셀로부터 전송된 HO 요청 메시지에 포함되는 특정 S셀들에 대한 정보와 동일하게 구성될 수 있다. 단말은 핸드오버를 준비하는 단계에서, 소스 P셀에 연결되어 있으므로, 타겟 P셀 및 유지하고자 하는 S셀들과 관련된 RRC 신호를 소스 P셀로부터 RRC E-UTRA Handover Command message를 통해서 수신할 수 있다 (미도시).

단말은 핸드오버 수행 전 S셀을 포함한 인근 셀들의 채널품질을 측정하고, 측정한 채널품질 관련 정보를 포함하는 측정 보고 메시지를 소스 P셀로 전송한다 (S1101).

소스 P셀은 측정 보고 메시지를 기반으로 이중 연결 모드인 단말이 타겟 P셀로 핸드오버할 것을 결정할 수 있다 (S1103).

또한, 소스 P셀은 특정 S셀을 유지하도록 트리거하는 조건을 만족하는 경우 (3.2절 참조), S셀 유지 요청 필드를 포함하는 HO 요청 메시지(HO request message)를 이용하여 타겟 P셀로 해당 S셀의 유지를 요청할 수 있다 (S1105).

HO 요청 메시지에는 이중 연결 모드의 단말이 유지하고자 하는 S셀 정보들을 포함하는 RRC 컨텍스트 관련 필드가 포함된다. 즉, S셀 정보는 단말을 위해서 구성된 S셀들 각각에 대한 각 S 셀의 ID (예를 들어, ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 또는 ECI(E-UTRAN Cell Identifier), PCID), UE ID(UE-CRNTI 또는 UE X2AP ID 등), S셀 인덱스, 및 주파수 구성 정보 (DL/UL or DL)가 포함된다. 또한, HO 요청 메시지 내에 포함되는 각각의 S셀 관련 정보를 나타내는 필드에 S셀 유지 요청 필드가 포함될 수 있다.

예를 들어, 소스 P셀이 단말을 위해서 임의의 S셀을 유지하고자 요청하는 경우에, 타겟 P셀로 전송되는 HO 요청 메시지에는 ‘1’로 설정된 해당 S셀에 대한 S셀 유지 지시자가 포함될 수 있다. 만약, 소스 P셀이 하나 이상의 S셀들 중 유지하지 않기로 결정한 S셀들에 대해서는 HO 요청 메시지 안에 포함되는 S셀 유지 지시자를 ‘0’으로 설정하여 전송 할 수 있다.

HO 요청 메시지를 수신한 타겟 P셀은 해당 단말을 위한 자원 할당 및 승인 제어를 할 수 있다. 또한, 타겟 P셀은 S셀 유지 여부를 결정할 수 있다 (S1107).

S1107 단계에서 단말에 대한 자원 할당 및 승인 제어가 완료된 경우에, 타겟 P셀은 S셀 유지 응답 필드를 포함하는 HO 요청 응답 메시지(HO request Ack message)를 소스 P셀로 전송할 수 있다. 이때, HO 요청 응답 메시지에는 단말을 위한 특정 S셀을 유지할지 여부에 대한 정보가 포함될 수 있다 (S1109).

HO 요청 응답 메시지에는 타겟 P셀에 의해 구성되는 RRC 신호에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이때, 타겟 P셀은 해당 단말을 위해서 구성해주는 S셀 관련 정보를 이용하여 유지하고자 하는 특정 S셀들 각각에 대한 각 S 셀의 ID (예를 들어, ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 또는 ECI(E-UTRAN Cell Identifier), PCID), UE ID(UE-CRNTI 또는 UE X2AP ID 등), S셀 인덱스, S셀의 주파수 구성 정보 (DL/UL or DL) 등이 포함될 수 있다. 또한, HO 요청 응답 메시지에는 타겟 P셀이 단말에 새롭게 구성해주는 S셀들 각각에 대한 S셀 인덱스, S셀 PCID, S셀 주파수 구성 정보 (DL/UL or DL) 등이 더 포함될 수 있다.

이때, 유지하고자 하는 특정 S셀들에 대한 S셀 인덱스는 소스 P셀로부터 전송된 HO 요청 메시지에 포함되어 있는 특정 S셀들에 대한 정보와 동일하게 구성해줄 수 있다. 단말은 핸드오버를 준비하는 단계에서 소스 P셀에 연결되어 있으므로 타겟 P셀과 관련된 RRC 신호를 소스 P셀로부터 RRC E-UTRA Handover Command message를 통해서 수신할 수 있다 (미도시).

소스 P셀이 RRC E-UTRA 핸드오버 명령 메시지를 이용하여 S셀 구성 관련 정보를 단말에게 전송해 주기 위해서, 타겟 P셀로부터 소스 P셀로 전송하는 HO 요청 응답 메시지 내에 포함되는 Target eNB To Source eNB Transparent Container field에 각각의 S셀에 대한 S셀 유지 지시자 필드가 추가로 정의될 수 있다. S셀 유지 지시자 필드는 타겟 P셀이 단말에 대해 특정 S셀을 유지하도록 결정하였는지 여부를 나타낸다.

예를 들어, 소스 P셀로부터 타겟 P셀로 전송되는 HO 요청 메시지에서 S셀인 제2캐리어(CC2: Component Carrier)를 위한 정보 필드 중 ‘1’로 설정된 경우에, 타겟 P셀은 CC2를 HO를 수행하는 단말을 위해서 유지할지에 여부를 결정한다. 이후, 타겟 P셀이 CC2를 유지하는 것으로 결정하면, 타겟 P셀은 HO 요청 응답 메시지 내에 포함되는 CC2를 위한 정보 필드 중 S셀 유지 응답 필드를‘1’로 설정하여 소스 P셀로 전송한다.

또는, 타겟 P셀은 CC2를 임의의 UE를 위해서 유지 할 수 없거나 혹은 유지 하지 않고자 하는 경우에, HO 요청 응답 메시지에 포함되는 있는 CC2를 위한 정보 필드 중 S셀 유지 응답 필드를 ‘0’으로 설정할 수 있다.

본 발명의 실시예들에서 CC2는 단말과 이중 연결 모드를 구성하는 스몰셀들 중 하나를 의미한다. 물론, 다른 CC들이 CC2 대신 스몰셀로 설정될 수 있다.

3.3.2 소스 P셀이 S셀 연결 유지 여부 결정

단말은 핸드오버 수행 전 S셀을 포함한 인근 셀들의 채널품질을 측정하고, 측정한 채널품질 관련 정보를 포함하는 측정 보고 메시지를 소스 P셀로 전송한다 (S1201).

소스 P셀은 측정 보고 메시지를 기반으로 이중 연결 모드인 단말이 타겟 P셀로 핸드오버할지 여부 및 이중 연결 모드로 구성된 S셀들을 계속 유지할지 여부를 결정할 수 있다. 이때, S셀들의 유지 여부는 3.2절에서 설명한 방법들을 참조할 수 있다 (S1203).

소스 P셀이 S1203 단계에서 핸드오버를 결정하면, 소스 P셀은 타겟 P셀로 핸드오버 요청 메시지를 전송한다 (S1205).

또한, 특정 S셀들에 대해서 S셀 유지를 위한 트리거 조건을 만족하는 경우에, 소스 P셀은 유지하기로 결정한 특정 S셀들을 타겟 P셀로 알리기 위해 S셀 유지 지시자 메시지(Scell(s) maintenance indicator message) 를 전송할 수 있다 (S1207).

S셀 유지 지시자 메시지에는 소스 P셀이 유지하기로 결정한 특정 S셀들 각각에 대한 S셀 정보가 포함될 수 있다. S셀 정보에는 각 S 셀의 ID (예를 들어, ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 또는 ECI(E-UTRAN Cell Identifier), PCID), UE ID (UE-CRNTI 또는 UE X2AP ID 등), S셀 인덱스, S셀의 주파수 구성 정보 (DL/UL 또는 DL) 등이 포함될 수 있다.

타겟 P셀이 소스 P셀로부터 HO 요청 메시지를 수신한 이후, HO 대상 단말을 위해 자원할당 및 승인 제어를 수행할 수 있다(S1209).

이후, 타겟 P셀은 HO 요청 응답 메시지를 통해서 타겟 P셀에서의 RRC 구성 정보를 소스 P셀로 전송할 수 있다. 소스 P셀은 수신한 타겟 P셀의 RRC 구성 정보를 핸드오버 명령 메시지를 통해서 단말에 전송할 수 있다 (미도시).

타겟 P셀은 S1207 단계에서 S셀 유지 지시자 메시지를 정상적으로 수신한 경우에, S셀 유지 지시자 메시지에 대한 응답으로 HO 요청 응답 메시지(HO request Ack message)를 전송한다 (S1211).

이때, HO 요청 응답 메시지를 통해서 전송되는 Target eNB To Source eNB Transparent Container field 내에 특정 S셀에 대한 S셀 정보가 포함될 수 있다. S셀 정보에는 타겟 P셀이 유지할 수 있는 특정 S셀들 각각에 대한 S 셀의 ID (예를 들어, ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 또는 ECI(E-UTRAN Cell Identifier), PCID), UE ID(UE-CRNTI 또는 UE X2AP ID 등), S셀 인덱스, 및 S셀의 주파수 구성 정보 (DL/UL or DL) 등이 포함될 수 있다. 또한, HO 요청 응답 메시지에는 타겟 P셀에서 단말에 대해 새롭게 구성하는 S셀들에 대한 각각의 각 S 셀의 ID (예를 들어, ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 또는 ECI(E-UTRAN Cell Identifier), PCID), UE ID(UE-CRNTI 또는 UE X2AP ID 등), S셀 인덱스, 및 S셀의 주파수 구성 정보 (DL/UL or DL) 등이 포함될 수 있다. 이때, 유지하고자 하는 특정 S셀들의 S셀 인덱스는 소스 P셀로부터 전송된 S셀 유지 지시자 메시지에 포함되는 특정 셀 인덱스와 동일하게 구성될 수 있다. S1211 단계에서 HO 요청 응답 메시지에 단말을 위해서 유지하고자 하는 특정 S셀들이 구성되어 있는 경우에, 이를 수신한 소스 P셀은 S셀 유지 지시자 메시지를 타겟 P셀이 정상적으로 수신하였음을 확인할 수 있다.

단말은 핸드오버 수행 전 S셀을 포함한 인근 셀들의 채널품질을 측정하고, 측정한 채널품질 관련 정보를 포함하는 측정 보고 메시지를 소스 P셀로 전송한다 (S1301).

소스 P셀은 측정 보고 메시지를 기반으로 이중 연결 모드인 단말이 타겟 P셀로 핸드오버할지 여부 및 이중 연결 모드로 구성된 S셀들을 계속 유지할지 여부를 결정할 수 있다. 이때, S셀들의 유지 여부는 3.2절에서 설명한 방법들을 참조할 수 있다 (S1303).

소스 P셀이 S1303 단계에서 핸드오버를 결정하면, 소스 P셀은 타겟 P셀로 핸드오버 요청 메시지(HO request message)를 전송한다 (S1305).

이때, 핸드오버 요청 메시지는 유지하기로 결정한 특정 S셀들에 대한 S셀 정보를 포함하는 RRC 컨텍스트 필드를 포함할 수 있다. 이때, S셀 정보에는 각 S셀들이 유지되는지 여부를 나타내는 S셀 유지 지시자 필드가 포함될 수 있다.

예를 들어, 이중 연결 모드인 단말에 3개의 S셀들이 포함된 경우, 소스 P셀은 3개 S셀들에 대한 각각의 S셀 정보를 구성할 수 있다. 이때, S셀 정보에 포함되는 S셀 유지 지시자는 각 S셀들이 계속 유지되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, S셀 유지 지시자가 ‘1’로 설정되면 해당 S셀은 유지되는 것을 의미하고, S셀 유지 지시자가 ‘0’으로 설정되면 해당 S셀은 유지되지 않는 것을 의미한다.

이후 단계들 및 설명은 도 12에서 설명한 내용과 동일하므로, 해당 부분들을 참조하도록 한다.

3.4 하향링크 데이터 전달 방법

특정 S셀(들) 유지 여부를 결정하기 위한 3.2절의 과정들에서 소스 P셀과 타겟 P셀 사이의 데이터/신호 등은 백홀망인 X2 인터페이스를 송수신될 수 있다. 만약, 소스 P셀과 타겟 P셀 사이에 X2 인터페이스가 없는 경우에는 MME를 통해서 특정 S셀 유지 여부 결정 관련 메시지들을 송수신할 수 있다.

특정 S셀(들) 유지 여부 결정 관련 메시지들이 X2 인터페이스 또는 MME를 경유한 S1 인터페이스를 통해서 송수신되는 것은, 소스 P셀과 타겟 P셀에서 특정 단말을 위해 결정된 핸드오버 과정에도 영향을 미친다. 즉, 특정 단말이 핸드오버하는 경우, X2 핸드오버와 S1 핸드오버와도 관련되어 동일한 또는 서로 다른 인터페이스를 사용할 수 있다.

단말을 위해서 특정 S셀(들)을 유지하고자 할 때, LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 HO 요청 메시지(HO request message)를 통해 전송되는 데이터 전달 지시자 필드(data forwarding indicator field)와 핸드오버 요청 응답 메시지(HO request ACK message)를 통해 전송되는 TEID(Terminal End Point ID)는 생략될 수 있다. 왜냐하면, LTE/LTE-A 시스템에서는 소스 P셀의 DL 데이터 전달을 위해 타겟 P셀과 직접 터널 또는 간접 터널을 생성하기 위해서 위와 같은 정보들이 필요 한 반면에, 본 발명의 실시예들에서 제안하는 방법들은 임의의 UE가 유지 하고 있는 특정 S셀(들)로 소스 P셀의 DL 데이터 전달을 수행하는 것이기 때문이다.

이하에서는 이중 연결 모드인 단말이 타겟 P셀로 핸드오버하는 경우, 기존 소스 P셀로부터 제공받는 하향링크(DL) 데이터를 유지되는 S셀(들)을 통해서 전달받는 방법들에 대해서 구체적으로 설명한다.

소스 P셀과 특정 S셀(들) 사이에 X2 베어러 (즉, 직접 베어러) 또는 S1 베어러 (즉, 간접 베어러)가 생성될 수 있다. 이때, 소스 P셀과 타겟 P셀의 핸드오버의 종류 (예를 들어, X2 handover or S1 handover)에 상관없이 소스 P셀과 특정 S셀(들) 사이의 데이터 베어러가 생성될 수 있다. 즉, 소스 P셀과 S 셀(들)사이의 인터페이스 설정 방법에 따라 X2 베어러(직접 베어러) 또는 S1 베어러(간접 베어러)가 생성될 수 있다. 본 발명의 실시예들에서는 소스 P셀과 타겟 P셀이 X2 핸드오버를 수행하는 경우로 한정하였으나 이는 편의에 의한 것이며 이에 국한되지 않는다.

소스 P셀이 특정 단말의 타겟 P셀로 HO를 결정하고 해당 단말이 특정 S셀(들)의 유지를 트리거하는 조건들을 만족하는 경우에, 특정 S셀(들)로 X2 연결을 이용할 수 있는지 없는지에 따라 S셀(들)을 통한 소스 P셀의 DL 데이터 전송을 위한 방법들이 결정될 수 있다. 예를 들어, 소스 P셀과 특정 S셀(들)이 X2 연결을 수행할 수 있는 경우에, 소스 P셀과 특정 S셀(들)사이에 X2 전송 베어러(transport bearer)가 설정되고, X2 전송 베어러를 통해서 소스 P셀의 DL 데이터가 특정 S셀(들)로 전달될 수 있다. 만약, 소스 P셀과 특정 S셀(들) 사이에 X2 연결을 할 수 없는 경우에, MME를 이용하여 소스 P셀-스몰셀 게이트웨이(S-GW)-특정 S셀(들) 경로로 S1 베어러가 생성되며(즉, S1 베어러를 통한 간접 터널), 소스 P셀의 DL 데이터는 S1 베어러를 통해 특정 S셀(들)로 전달될 수 있다.

3.4.1 소스 P셀과 특정 S셀(들) 간에 X2 베어러가 생성되는 경우

소스 P셀과 특정 S셀(들)이 X2 연결을 할 수 있는 경우에, 소스 P셀은 소스 P셀과 특정 S셀(들) 사이에 DL 데이터 포워딩을 위해 데이터 패킷을 전달하기 위해 설정된 DRB(Data Radio Bearer)의 ID를 할당하고, X2 베어러를 생성하기 위해 특정 S셀(들)로 데이터 전달 요청 메시지(Data forwarding request message)를 전송할 수 있다.

데이터 전달 요청 메시지는 메시지 타입 필드(즉, 데이터 전달 요청 메시지임을 나타내는 지시자), 소스 P셀의 PCID 또는 ECGI (E-UTRAN Cell Global Identifier), 특정 S셀(들)의 PCID 또는 ECGI, 단말을 위한 컨텍스트 정보(예를 들어, UE ID (C-RNTI 또는 UE X2AP ID), E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer)의 QCI(Quality of Service Class Identifier), ARP(Allocation and Retention Priority), UE-AMBR(UE Aggregate Maximum Bit-Rate) 등) 및 특정 S셀(들)이 무선 구간에서 해당 단말에 대한 패킷을 전달하기 위해 설정된 DRB ID 등이 포함될 수 있다.

데이터 전달 요청 메시지를 수신한 특정 S셀(들)은 소스 P셀로부터 전달되는 DL 데이터를 수신하기 위해 소스 P셀과 X2 전송 베어러 (즉, GTP(GPRS Tunneling Protocol) tunnel)을 설정 할 수 있다. 이를 위해, 특정 S셀(들)은 X2 GTP 터널의 하향 TEID인 X2 Scell TEID를 할당한다. 이후, 특정 S셀(들)은 X2 Scell TEID 값으로부터 핸드오버 실행 단계에서 DL 데이터를 특정 S셀로 전달할 X2 전송 베어러를 설정할 수 있도록 소스 P셀로 데이터 전달 응답 메시지(Data forwarding response message)를 전송 한다.

데이터 전달 응답 메시지는 메시지 타입 필드(즉, 데이터 전달 응답 메시지임을 나타내는 지시자), 소스 P셀의 PCID 또는 ECGI, 특정 S셀(들)의 PCID 또는 ECGI 및 X2 Scell TEID, UE ID (C-RNTI 또는 UE X2AP ID) 등을 포함할 수 있다. 따라서, 데이터 전달 응답 메시지를 수신한 소스 P셀은 데이터 전달을 위한 X2 전송 베어러인 X2 GTP 터널을 설정 할 수 있다.

특정 S셀(들)이 단말을 위한 QoS를 만족하게 해줄 수 없거나 또는 부하의 과다로 인해서 해당 단말을 위해서 소스 P셀의 데이터를 전달할 수 없는 경우에는, S셀은 데이터 전달 응답 메시지 대신에 데이터 전달 실패 메시지(Data forwarding failure message)를 소스 P셀로 전송할 수 있다.

데이터 전달 실패 메시지는 메시지 타입 필드(데이터 전달 실패 메시지임을 나타내는 지시자), 소스 P셀의 PCID 또는 ECGI, 특정 S셀(들)의 PCID 또는 ECGI 및 실패 원인을 나타내는 원인 필드(Cause field), UE ID (C-RNTI 또는 UE X2AP ID) 등을 포함할 수 있다.

이하에서 설명하는 실시예들은 상술한 데이터 전달 요청 메시지, 데이터 전달 응답 메시지 및/또는 데이터 전달 실패 메시지를 이용하여 수행될 수 있다.

도 14의 S1401, S1403, S1407, S1409 및 S1413 단계는 도 11의 S1101 단계 내지 S1109 단계들에 대응된다. 즉, 소스 P셀은 S셀 유지 요청 필드를 포함하는 HO 요청 메시지를 타겟 P셀에 전송하여 이중 연결 모드의 S셀을 유지하도록 요청하고, 타겟 P셀은 S셀 유지 응답 필드를 포함하는 HO 요청 응답 메시지를 소스 P셀로 전송하여 타겟 P셀에서 유지 가능한 S셀에 대한 정보를 알려줄 수 있다. 상세한 내용은 도 11에 대한 설명을 참조한다. 이하에서는, X2 전송 베어러를 설정하기 위한 방법에 대해서 설명한다.

소스 P셀과 타겟 P셀 사이의 HO 준비(Preparation) 과정과 상관 없이 소스 P셀과 특정 S셀(들) 사이에는 데이터 전달을 위한 X2 전송 베어러(Data forwarding X2 transport bearer)가 설정될 수 있다. 또한, HO 요청 메시지를 수신한 타겟 P셀이 단말의 QoS를 보장할 수 없는 등과 같은 이유로 HO 실패가 발생한 경우 또는 타겟 P셀이 특정 S셀(들)을 제어하지 못하는 등과 같은 이유로 특정 S셀(들)의 유지를 할 수 없는 경우에도 소스 P셀은 특정 S셀(들)로 데이터 전달을 위한 베어러를 설정할 수 있다.

도 14의 HO 요청 및 HO 요청 응답 메시지에는 특정 S셀(들)을 유지하기 위한 S셀 유지 요청 필드 및 S셀 유지 응답 필드가 포함될 수 있다. 이 경우 HO 요청 메시지 및 HO 요청 응답 메시지와 상관 없이 소스 P셀과 Scell 사이에 데이터 전송을 위한 X2 전송 베어러가 설정될 수 있다.

도 14를 참조하면 X2 전송 베어러를 설정하기 위해 소스 P셀은 데이터 전달 요청 메시지를 하나 이상의 S셀들로 전송한다 (S1405).

데이터 전달 요청 메시지를 수신한 하나 이상의 S셀들은 X2 전송 베어러를 생성할 수 있는 경우에는 소스 P셀로 데이터 전달 응답 메시지를 전송한다 (S1411).

이때, 데이터 전달 요청 메시지 및/또는 데이터 전달 응답 메시지의 구성은 상술한 설명을 참조할 수 있다.

이후, 소스 P셀은 이중 연결 모드인 단말이 타겟 P셀로 핸드오버하는 경우에도 유지되는 S셀들에 대한 S셀 정보를 RRC 연결 재구성 메시지를 통해 단말로 전송한다 (S1415).

이하, S1417 단계 내지 S1431 단계에 대한 설명은 상술한 도 6의 S613 단계 내지 S627 단계에 대한 설명과 동일하다. 따라서 해당 설명은 생략한다. 다만, 소스 P셀은 S1405 단계 및 S1407 단계를 통해 형성한 X2 전송 베어러를 통해 DL 데이터를 S셀로 전송할 수 있다 (S1421).

이러한 DL 데이터는 핸드오버 중인 단말에게 전달되어, 단말이 핸드오버 중이더라도 DL 데이터를 바로 수신할 수 있다 (미도시). 즉, 끊김 없는 핸드오버가 가능하다.

또한, 도 14에서는 X2 전송 베어러의 설정이 HO 준비 과정과 관계없이 수행되므로, S1405 단계 및 S1411 단계는 S1407 단계 내지 S1413 단계의 수행 순서와 관계 없이 수행될 수 있다.

도 15의 S1501 단계 내지 S1531 단계에 대한 설명은 도 14의 S1401 단계 내지 S1431 단계에 대한 설명과 유사하다. 다만, 도 15는 소스 P셀과 타겟 P셀 사이에 HO 준비 과정이 완료된 경우에 소스 P셀과 특정 S셀(들) 사이의 X2 전송 베어러를 설정하는 방법을 설명하기 위한 것이다.

HO 요청 메시지를 수신한 타겟 P셀이 (1) 단말에 대한 QoS를 보장할 수 없는 경우와 같이 HO 실패가 발생하거나, (2) 타겟 P셀이 특정 S셀들을 제어하지 못하는 경우와 같은 이유로 특정 S셀들을 유지할 수 없는 경우에는 소스 P셀과 타겟 P셀 사이의 HO가 수행되지 않을 수 있다.

즉, HO가 수행되지 않는 경우에는 소스 P셀이 단말에 전송할 하향링크 데이터를 계속 단말에 제공할 수 있으므로, 굳이 S셀에 하향링크 데이터를 전달할 필요가 없다. 따라서, 소스 P셀과 S셀 간에 X2 전송 베어러 역시 설정할 필요가 없을 수 있다.

따라서 도 15에서는 HO 준비 과정이 완료된 경우에만, 소스 P셀의 DL 데이터를 S셀로 전달하기 위한 목적으로 X2 전송 베어러를 설정할 수 있다. 즉, X2 전송 베어러를 설정하기 위한 데이터 전달 요청 메시지가 전송되는 S1511 단계 및 이에 대한 응답인 데이터 전달 응답 메시지가 전송되는 S1513 단계는 HO 준비 과정인 HO 요청 확인 메시지가 소스 P셀에 전송된 이후에 수행된다.

도 16의 S1601, S1603, S1605, S1607, S1613, S1615 및 S1617 단계는 도 10의 S1001 단계 내지 S1013 단계들에 대응된다. 즉, 소스 P셀은 S셀 유지 요청 메시지를 타겟 P셀에 전송하여 이중 연결 모드의 S셀을 유지할지 여부를 문의하고, 타겟 P셀은 S셀 유지 응답 메시지를 소스 P셀로 전송하여 타겟 P셀에서 유지 가능한 S셀에 대한 정보를 알려줄 수 있다. 상세한 내용은 도 10에 대한 설명을 참조한다. 이하에서는, X2 전송 베어러를 설정하기 위한 방법에 대해서 설명한다.

도 16의 S셀 유지 요청 메시지 및 S셀 유지 응답 메시지에는 각각 특정 S셀(들)의 유지를 요청하기 위한 S셀 정보(제1 S셀 정보) 및 유지하기로 결정한 S셀들에 대한 S셀 정보(제2 S셀 정보)가 포함될 수 있다. 이 경우, S셀 유지 요청 메시지 및 S셀 유지 응답 메시지와 상관 없이 소스 P셀과 S셀 사이에 데이터 전송을 위한 X2 전송 베어러가 설정될 수 있다.

도 16를 참조하면 X2 전송 베어러를 설정하기 위해 소스 P셀은 데이터 전달 요청 메시지를 하나 이상의 S셀들로 전송한다 (S1609).

데이터 전달 요청 메시지를 수신한 하나 이상의 S셀들은 X2 전송 베어러를 생성할 수 있는 경우에는 소스 P셀로 데이터 전달 응답 메시지를 전송한다 (S1611).

이후, 소스 P셀은 이중 연결 모드인 단말이 타겟 P셀로 핸드오버하는 경우에도 유지되는 S셀들에 대한 S셀 정보를 RRC 연결 재구성 메시지를 통해 단말로 전송한다 (S1619).

이하, S1621 단계 내지 S1635 단계에 대한 설명은 상술한 도 6의 S613 단계 내지 S627 단계에 대한 설명과 동일하다. 따라서 해당 설명은 생략한다. 다만, 소스 P셀은 S1609 단계 및 S1611 단계를 통해 형성한 X2 전송 베어러를 통해 DL 데이터를 S셀로 전송할 수 있다 (S1625).

또한, 도 16에서는 X2 전송 베어러의 설정이 HO 준비 과정과 관계없이 수행되므로, S1609 단계 및 S1611 단계는 S1605 단계 내지 S1617 단계의 수행 순서와 관계 없이 수행될 수 있다.

도 17의 S1701 단계 내지 S1735 단계에 대한 설명은 도 16의 S1601 단계 내지 S1635 단계에 대한 설명과 유사하다. 다만, 도 17은 소스 P셀과 타겟 P셀 사이에 HO 준비 과정이 완료된 경우에 소스 P셀과 특정 S셀(들) 사이의 X2 전송 베어러를 설정하는 방법을 설명하기 위한 것이다.

따라서 도 17에서는 HO 준비 과정이 완료된 경우에만, 소스 P셀의 DL 데이터를 S셀로 전달하기 위한 목적으로 X2 전송 베어러를 설정할 수 있다. 즉, X2 전송 베어러를 설정하기 위한 데이터 전달 요청 메시지가 전송되는 S1715 단계 및 이에 대한 응답인 데이터 전달 응답 메시지가 전송되는 S1717 단계는 HO 준비 과정인 HO 요청 확인 메시지가 소스 P셀에 전송된 이후에만 수행된다.

도 14 내지 도 17에서 언급한 방법들에 따라 하나 이상의 S셀들로의 데이터 전달을 위한 X2 전송 베어러가 생성된 이후에, 소스 P셀은 단말에게 RRC 재구성 메시지를 전송할 수 있다(S1415, S1515, S1619, S1719). RRC 재구성 메시지에는 소스 P셀이 유지하기로 결정된 하나 이상의 S셀에 대한 DRB ID가 포함된다. DRB ID를 이용하여 유지되는 하나 이상의 S셀들과 단말 사이의 DRB가 설정될 수 있다. 또한, RRC 재구성 메시지에는 유지하기로 결정된 하나 이상의 S셀들에 대한 S셀 정보가 포함되며, S셀 정보는 소스 P셀에서 구성해 주었던 특정 S셀에 대한 정보가 유지되어 전송될 수 있다.

RRC 재구성 메시지를 수신한 단말은 소스P셀로부터 분리하는 과정을 수행한다. 이때, 단말은 유지하기로 결정된 특정 S셀(들)과의 연결은 유지한다. 또한, 하나 이상의 S셀들은 소스 기지국으로부터 하나 이상의 S셀들로 전송되는 시퀀스 번호 상태 전달 메시지(Sequence Number Status Transfer message)에 포함되는 DL 카운트 (예를 들어, DL PDCP SN) 및 UL 카운트 (예를 들어, UL PDCP SN) 등의 정보를 이용하여 단말로부터 수신할 첫 번째 상향링크 패킷의 카운트 값과 단말로 전송할 첫 번째 하향링크 패킷의 카운트 값을 알 수 있다.

이때, 시퀀스 번호 상태 전달 메시지에는 UL 카운트 정보는 생략 될 수 있다. 소스 P셀이 하나 이상의 S셀들로 시퀀스 번호 상태 전달 메시지를 전송한 이후, 소스 P셀은 S-GW로부터 수신되는 DL 패킷을 X2 인터페이스로 설정된 X2 전송 베어러를 이용하여 유지하기로 결정한 하나 이상의 S셀들로 전송한다. DL 데이터 패킷을 수신한 하나 이상의 S셀들은 연결이 설정되어 있는 단말에게 해당 DL 데이터 패킷을 전달함으로써, 단말이 HO를 수행하는 경우에도 끊임없는 DL 데이터 서비스를 제공할 수 있다.

또한, 소스 P셀은 타켓 P셀로 시퀀스 번호 상태 전달 메시지에 UL 카운트 정보를 포함하여 전송 할 수 있다. 이와 같은 정보를 수신 받은 타켓 P셀은 단말로부터 수신할 첫 번째 상향 링크 패킷의 카운트 값을 알 수 있다(미도시).

3.4.2 소스 P셀과 특정 S셀(들) 간에 X2 베어러가 생성되지 않는 경우

(1) 소스 P셀과 특정 S셀(들) 간에 X2 연결이 없거나, (2) X2 연결이 있더라도 X2 연결로 소스 P셀의 DL 데이터를 전달하기 위해 허용되어 있지 않거나, (3) 소스 P셀과 특정 S셀(들)간에 X2 베어러를 설정하는 작업이 실패하는 경우에, 소스 P셀과 특정 S셀들은 S1 인터페이스를 이용하여 간접 베어러(indirect bearer)를 생성 할 수 있다. 이때, S1 인터페이스를 이용하여 간접 베어러를 생성하는 경우 소스 P셀은 MME(Mobility Management Entity)를 이용하여 특정 S셀들과 통신 하며 간접 베어러를 사용하여 데이터 전달을 수행할 수 있다. 이하에서는 간접 베어러를 생성하는 방법들에 대해서 설명한다.

도 18의 S1801 단계 내지 S1813 단계에 대한 설명은 도 10의 S1001 단계 내지 S1013 단계에 대한 설명과 동일하므로, 도 10의 설명에 갈음한다. 이하에서는 이중 연결 모드의 단말에 하향링크 데이터 전달을 위한 간접 베어러를 설정하는 방법에 대해서 설명한다.

소스 P셀과 특정 S셀(들)이 X2 연결(즉, X2 전송 베어러 설정)을 할 수 없는 경우에, 소스 P셀은 MME로 제1 데이터 전달 요청 메시지(Data forwarding required message)를 전송 한다. 제1 데이터 전달 요청 메시지는 메시지 타입 필드(즉, 데이터 전달 요청 메시지임을 나타내는 지시자), 소스 P셀의 PCID 또는 ECGI, 특정 S셀(들)의 PCID 또는 ECGI, 특정 S셀(들)이 무선 구간에서 단말에 대한 DL 패킷을 전달하기 위해 설정한 DRB ID 및 단말의 ID (예를 들어, C-RNTI 또는 UE S1AP ID) 등을 포함할 수 있다 (S1815).

제1 데이터 전달 요청 메시지를 수신한 MME는 특정 S셀(들)로 제2 데이터 전달 요청 메시지를 전송하여 소스 P셀을 대신하여 데이터 전달을 요청할 수 있다 (S1817).

제2 데이터 전달 요청 메시지에는 메시지 타입(즉, 제2 데이터 전달 요청 메시지임을 나타내는 지시자), 단말에 대한 컨텍스트 정보 예를 들어, 단말의 ID(C-RNTI or UE S1AP ID), E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer)의 QCI(Quality of Service Class Identifier), ARP(Allocation and Retention Priority), UE-AMBR(UE Aggregate Maximum Bit-Rate) 등) 및 특정 S셀(들)이 무선 구간에서 해당 단말에 대한 패킷을 전달하기 위해 설정된 DRB ID 및 단말의 C-RNTI 등이 포함될 수 있다.

제2 데이터 전달 요청 메시지를 수신한 특정 S셀(들)은 소스 P셀로 전달되는 DL 데이터를 수신하기 위해, 소스 P셀이 S-GW를 거쳐서 특정 S셀(들)로 간접 베어러(즉, GTP tunnel)를 설정 할 수 있도록 S1 Scell TEID(S-GW와 특정 S셀(들)과의 GTP tunnel의 하향 TEID)을 할당한다. 이때, 임의의 UE를 위한 QoS를 고려하여 간접 베어러(GTP tunnel)의 설정 여부를 판단 할 수 있다. 또한, 데이터 전달 요청 메시지를 수신한 특정 S셀들은 제2 데이터 전달 요청 메시지를 통해 획득한 DRB ID를 이용하여 단말과 DRB를 설정할 수 있다.

제2 데이터 전달 요청 메시지를 수신하고 간접 베어러를 생성하기로 결정한 S셀들은 데이터 전달 요청 확인 메시지(Data forwarding request Ack message)를 MME로 전송 한다 (S1819).

데이터 전달 요청 확인 메시지는 메시지 타입 필드(즉, 데이터 전달 요청 확인 메시지임을 나타내는 지시자), 간접 전달을 위한 E-RAB 설정을 위해 특정 S셀(들)에서 할당한 S1 Scell TEID(S-GW와 특정 S셀(들)과의 GTP tunnel의 하향 TEID) 등을 포함할 수 있다.

다만, 특정 S셀(들)이 (1) 단말을 위한 QoS를 보장할 수 없어 HO가 실패하거나, (2) 부하가 과다하여 단말에 소스 P셀의 DL 데이터를 전달할 수 없는 경우에는 S1819 단계에서 데이터 전달 실패 메시지(Data forwarding failure message)를 MME로 전송할 수 있다. 데이터 전달 실패 메시지에는 메시지 타입 필드(즉, 데이터 전달 실패 메시지임을 나타내는 지시자), 소스 P셀의 PCID 또는 ECGI, 특정 S셀(들)의 PCID 또는 ECGI, 데이터 전달 실패의 원인을 나타내는 원인 필드 및 단말의 ID (예를 들어, C-RNTI 또는 UE S1AP ID) 등이 포함될 수 있다.

한편, 데이터 전달 요청 확인 메시지를 수신한 MME는 S-GW로 간접 데이터 전달 터널 요청 메시지(Indirect Data Forwarding Tunnel request message)를 전송 한다 (S1821).

간접 데이터 전달 터널 요청 메시지는 EPS 베어러ID 및 S1 Scell TEID (S-GW와 특정 S셀(들)과의 GTP tunnel의 하향 TEID) 등을 포함할 수 있다. 간접 데이터 전달 터널 요청 메시지를 수신한 S-GW는 특정 S셀(들)과 S-GW 사이의 데이터 간접 전달을 위한 S1 베어러를 설정한다. S1 베어러 설정을 완료한 S-GW는 간접 전달을 위한 S1 TEID (S-GW와 소스 P셀과의 GTP tunnel의 상향 TEID)를 생성하고 MME로 간접 데이터 전달 터널 응답 메시지(Indirect Data Forwarding Tunnel response message)를 전송한다 (S1823).

간접 데이터 전달 터널 응답 메시지는 S1 TEID(S-GW와 소스 P셀과의 GTP tunnel의 상향 TEID) 및 EPS bearer ID 등을 포함한다. 간접 데이터 전달 터널 응답 메시지를 수신한 MME는 소스 P셀로 데이터 전달 명령 메시지를 전송한다 (S1825).

데이터 전달 명령 메시지는 메시지 타입 필드(즉, 데이터 전달 명령 메시지임을 나타내는 지시자) 및 S1 TEID(S-GW와 소스 P셀과의 GTP tunnel의 상향 TEID) 등을 포함할 수 있다. 데이터 전달 명령 메시지를 수신한 소스 P셀은 S-GW와 UL S1 베어러를 생성한다.

이 후, 소스 P셀은 단말에게 RRC (재)구성 메시지를 전송한다 (S1827). RRC (재)구성 메시지에는 소스 P셀이 생성하여 특정 S셀(들)에게 데이터 전달을 위해 생성한 DRB ID가 포함된다. 특정 S셀(들) 및 단말은 DRB ID를 이용하여 DRB를 설정할 수 있다. 또한, RRC (재)구성 메시지에는 이중 연결 모드를 유지할 특정 S셀(들) 관련 정보들이 포함될 수 있다. 이러한 경우, 특정 S셀(들)에 대한 S셀 정보는 기존의 소스 P셀에서 구성해주었던 특정 S셀(들)에 대한 S셀 정보가 그대로 유지되어 전송 될 수 있다.

RRC (재)구성 메시지를 수신한 단말은 소스 P셀로부터 분리 과정을 수행하고 타겟 P셀로 동기를 맞추는 과정을 수행한다. 이때 단말은 유지하기로 결정된 특정 S셀(들)과의 연결은 유지할 수 있다 (S1829).

소스 P셀은 MME로 eNB 상태 전달 메시지(eNB status Transfer message)를 전송한다. 이때, eNB 상태 전달 메시지에는 단말에 전송할 DL 데이터의 시퀀스 번호를 나타내는 DL 카운트(즉, DL PDCP SN)와 단말이 전송할 UL 데이터의 시퀀스 번호를 나타내는 UL 카운트 (즉, UL PDCP SN) 등의 정보가 포함될 수 있다 (S1831).

eNB 상태 전달 메시지를 이를 수신한 MME는 eNB 상태 전달 메시지를 유지하기로 결정된 특정 S셀(들)에 전송한다 (S1833).

따라서, 특정 S셀(들)은 단말로 전송해야 하는 첫 번째 DL 데이터 패킷의 카운터 값과 단말이 전송할 첫 번째 UL 데이터의 카운터 값을 알 수 있다. 다만, eNB 상태 전달 메시지에서 UL 카운트 등의 정보는 생략 될 수 있다.

또한 소스 P셀은 MME를 통해서 타켓 P셀로 시퀀스 번호 상태 전달 메시지에 UL 카운트 정보를 포함하여 전송 할 수 있다. 이와 같은 정보를 수신 받은 타켓 P셀은 단말로부터 수신할 첫 번째 상향 링크 패킷의 카운트 값을 알 수 있다(미도시).

MME가 특정 S셀(들)로 eNB 상태 전달 메시지를 전송하고 난 후, 소스 P셀은 S-GW로부터 수신 되는 DL 데이터 패킷을 간접 베어러(즉, S1 베어러)를 통해 특정 S셀들로 전송할 수 있다. 즉, 소스 P셀은 S-GW로 수신 받은 DL 데이터 패킷을 다시 S-GW로 전송하고 (S1835), S-GW는 이와 같은 DL 데이터 패킷을 특정 S셀(들)로 전송한다 (S1837).

이와 같은 DL 데이터 패킷을 수신한 특정 S셀들은 해당 S셀들에 연결된 단말에게 DL 데이터 패킷을 전달할 수 있다 (미도시).

도 18은 단말이 소스 P셀에서 타겟 P셀로 X2 핸드오버를 수행하는 경우에서 소스 P셀의 DL 데이터 전달을 위해서 소스 P셀과 S-GW, S-GW와 특정 S셀들 사이의 데이터 전송을 위해 간접 베어러를 설정하는 방법 중 하나이다.

소스 P셀과 특정 S셀(들)이 직접 연결되는 X2 베어러를 생성할 수 없는 경우에는 간접 베어러를 생성할 수 있다. 이때, 간접 베어러를 생성하기 위한 과정은 X2 베어러를 생성하기 위한 과정과 유사하게 구성될 수 있다.

(1) 소스 P셀과 타겟 P셀 사이의 HO 준비 과정과 상관 없이 소스 P셀과 특정 S셀(들) 사이의 데이터 전달을 위한 간접 베어러(Data forwarding indirect bearer)를 설정 할 수 있다.

(2) 소스 P셀과 타겟 P셀 사이의 HO 준비 과정이 완료된 경우에만 소스 P셀과 특정 S셀(들) 사이의 데이터 전달을 위한 간접 베어러(Data forwarding indirect bearer)를 설정 할 수 있다.

(3) 소스 P셀과 타겟 P셀 사이의 S셀(들) 유지와 상관 없이 소스 P셀과 특정 S셀(들) 사이의 데이터 전달을 위한 간접 베어러(Data forwarding indirect bearer)를 설정 할 수 있다.

(4) 소스 P셀과 타겟 P셀 사이에서 특정 S셀(들) 유지에 대한 결정 및 구성이 완료된 경우에 소스 P셀과 특정 S셀(들) 사이의 데이터 전달을 위한 간접 베어러(Data forwarding indirect bearer)를 설정 할 수 있다.

소스 P셀이 단말을 위해서 전송하는 RRC 재구성 메시지에 특정 S셀(들) 유지를 지시하기 위한 정보가 포함될 수 있다. 즉, S셀 유지 지시자가 RRC 재구성 메시지에 포함될 수 있다. S셀 유지 지시자를 수신한 단말은 유지되는 것으로 결정된 특정 S셀(들)에 대한 S셀 정보에 S셀 유지 지시자가 있는 경우에 HO 시에도 해당 S셀과는 연결을 계속 유지할 수 있다.

본 발명의 실시예들에서는, 소스 P셀의 DL 데이터 전달을 목적으로 소스 P셀과 특정 S셀들 사이에 직/간접 베어러를 생성하는 방법들에 대해서 제안하였다. 이러한 베어러 생성 방법은 핸드오버에서 소스 P셀과 타겟 P셀간 데이터 전송을 모적으로 생성되는 베어러 설정 방법과 동일하게 적용될 수 있다.

또는, 기존의 방법에 의해 설정되는 소스 PCell과 타겟 Pcell 사이의 데이터 전송을 목적으로 생성되는 베어러는 설정되지 않고 소스 P셀과 특정 S셀 간의 데이터 전달을 위한 베어러만 생성될 수 있다.

이 방법은 앞에서 언급한 소스 P셀에 전송을 위해서 저장되어 있는 데이터를 유지하기로 결정된 특정 S셀(들)과 베어러를 설정하여 데이터를 전달한 후 특정 S셀(들)을 통해 전송한 방법과 달리 단말일 소스 P셀과의 연결을 끊기 전에 미리 소스 P셀로 전송되어 있는 데이터는 소스 P셀로 수신 받으며 S-GW로부터 소스 P셀로 전송되고 있는 데이터의 경로를 특정 S 셀(들)로 변경하는 방법이다.

도 19의 S1901 단계 내지 S1913 단계에 대한 설명은 도 10의 S1001 단계 내지 S1013 단계에 대한 설명과 동일하므로, 도 10의 설명에 갈음한다. 이하에서는 이중 연결 모드의 단말에 하향링크 데이터 전달 경로를 S-GW에서 소스P셀로 전송된 데이터의 경로를 특정 S셀(들)로 변경하는 방법에 대해서 설명한다.

앞선 실시예들에서 설명한 소스 P셀과 타겟 P셀 간의 특정 S셀(들) 유지를 위한 과정들이 완료된 경우, 소스 Pcell은 특정 S셀(들)로 데이터 전달 요청 메시지(Data forwarding request message)를 전송할 수 있다 (S1915).

데이터 전달 요청 메시지는 메시지 타입 필드(Data forwarding request message임의 나타내는 indicator), 소스 Pcell의 PCID 또는 ECGI, 특정 S셀(들)의 PCID 또는 ECGI, 단말에 대한 컨텍스트 정보 (UE ID (예를 들어, C-RNTI 또는 UE X2AP ID), E-RAB의 QCI, ARP, UE-AMBR 등) 및 특정 S셀(들)이 무선 구간에서 단말에 DL 패킷 전송을 위해 설정한 DRB의 ID 등이 포함될 수 있다.

데이터 전달 요청 메시지를 수신한 특정 S셀(들)은 데이터 전달 요청 메시지에 포함되는 DRB ID를 사용하여 단말과 DRB를 설정할 수 있다.

특정 S셀(들)은 임의의 UE를 위한 E-RAB의 QCI, ARP 등의 QoS를 고려하여 단말을 위해 QoS를 보장해주지 못하는 경우 데이터 전달 실패 메시지를 소스 P셀로 전송할 수 있다.

특정 S셀(들)이 단말에 대한 QoS를 보장해주고 DRB를 설정한 경우, 특정 S셀(들)은 소스 P셀로 데이터 전달 응답 메시지를 전송할 수 있다 (S1917).

데이터 전달 응답 메시지를 수신한 소스 P셀은 자신이 특정 S셀(들)로 DL 데이터 전달을 수행해야 함을 알 수 있다.

또한, 특정 S셀은 단말이 핸드오버 수행시 단말에 DL 데이터를 전송해주기 위해서 DL 데이터 전송 경로를 S1 베어러의 경로로 바꾸기 위해 MME로 경로 변경 요청 메시지(path switching request message)를 전송 할 수 있다 (S1919).

경로 변경 요청 메시지는 DL에서의 E-RAB의 변경을 위한 정보(예를 들어, 특정 S셀(들)이 S-GW로부터의 DL S1 베어러를 생성하기 위해 할당한 S1 Scell TEID 및 E-RAB ID), S셀(들)의 ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier) 및 TAI(Tracking Area Identity) 등으로 구성 될 수 있다.

이후의 과정 (S1921단계 내지 S1929 단계)은 핸드오버 완료 단계에서 EPS 베어러 경로 변경 요청 단계와 유사하다. 따라서, EPS 베어러 경로 변경 요청 단계에서 사용되는 메시지들을 재사용할 수 있다. EPS 베어러 경로 변경 과정은 소스 P셀에서 타겟 P셀로의 핸드오버 요청 과정과는 상관 없이 수행될 수 있다. 또는 EPS 베어러 경로 변경 과정은 핸드오버 준비 과정이 모두 완료된 이후에 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예들에서, 특정 S셀(들)에서 소스 P셀이 단말에 전송할 DL 데이터를 전달하기 위해 소스 P셀과 베어러를 형성하는 방법들에 대해서 설명하였다. 이 경우, 단말을 위해서 이전에 설정된 특정 S셀(들)과 DRB또는 특정 S셀(들)과 S-GW 사이의 베어러를 이용하여 소스 P셀의 데이터를 전달하는 용도로도 사용할 수 있다.

단말(UE: User Equipment)은 상향링크에서는 송신단으로 동작하고, 하향링크에서는 수신단으로 동작할 수 있다. 또한, 기지국(eNB: e-Node B)은 상향링크에서는 수신단으로 동작하고, 하향링크에서는 송신단으로 동작할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서 사용되는 “셀”이라는 용어는 기지국의 커버리지를 나타내는 용도로 사용될 수 있다. 다만, 셀이라는 용어는 기지국과 동일한 의미로 사용될 수 있다.

즉, 단말 및 기지국은 정보, 데이터 및/또는 메시지의 전송 및 수신을 제어하기 위해 각각 송신모듈(Tx module: 2040, 2050) 및 수신모듈(Rx module: 2050, 2070)을 포함할 수 있으며, 정보, 데이터 및/또는 메시지를 송수신하기 위한 안테나(2000, 2010) 등을 포함할 수 있다.

또한, 단말 및 기지국은 각각 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 프로세서(Processor: 2020, 2030)와 프로세서의 처리 과정을 임시적으로 또는 지속적으로 저장할 수 있는 메모리(2080, 2090)를 각각 포함할 수 있다.

상술한 단말 및 기지국 장치의 구성성분 및 기능들을 이용하여 본원 발명의 실시예들이 수행될 수 있다.

단말 및 기지국에 포함된 송신모듈 및 수신모듈은 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및/또는 채널 다중화 기능을 수행할 수 있다. 또한, 도 20의 단말 및 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 모듈을 더 포함할 수 있다. 이때, 송신모듈 및 수신모듈은 각각 송신기 수신기로 불릴 수 있으며, 함께 사용되는 경우 트랜시버로 불릴 수 있다.

한편, 본 발명에서 단말로 개인휴대단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, 개인통신서비스(PCS: Personal Communication Service) 폰, GSM(Global System for Mobile) 폰, WCDMA(Wideband CDMA) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰, 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 PC, 스마트(Smart) 폰 또는 멀티모드 멀티밴드(MM-MB: Multi Mode-Multi Band) 단말기 등이 이용될 수 있다.

여기서, 스마트 폰이란 이동통신 단말기와 개인 휴대 단말기의 장점을 혼합한 단말기로서, 이동통신 단말기에 개인 휴대 단말기의 기능인 일정 관리, 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신 기능을 통합한 단말기를 의미할 수 있다. 또한, 멀티모드 멀티밴드 단말기란 멀티 모뎀칩을 내장하여 휴대 인터넷시스템 및 다른 이동통신 시스템(예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템, WCDMA(Wideband CDMA) 시스템 등)에서 모두 작동할 수 있는 단말기를 말한다.

본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리 유닛(2080, 2090)에 저장되어 프로세서(2020, 2030)에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 3GPP2 및/또는 IEEE 802.xx (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다.

Claims

이중연결모드를 지원하는 무선 접속 시스템에서 소스셀이 핸드오버를 지원하는 방법에 있어서,

단말로부터 측정보고 메시지를 수신하는 단계;

타겟셀로 스몰셀 유지 요청 정보를 전송하는 단계; 및

상기 타겟셀로부터 스몰셀 유지 응답 정보를 수신하는 단계를 포함하되,

상기 이중연결모드는 상기 단말이 상기 소스셀 및 스몰셀과 동시에 연결을 유지하는 모드이고,

상기 스몰셀 유지 요청 정보는 상기 핸드오버를 지원하기 위해 상기 스몰셀에 대한 상기 이중 연결 모드의 유지를 요청하기 위한 정보이고,

상기 스몰셀 유지 응답 정보는 상기 타겟셀에서 상기 스몰셀에 대한 상기 이중 연결 모드의 유지가 가능한지 여부를 나타내는 정보인, 핸드오버 지원 방법.
제1항에 있어서,

상기 스몰셀 유지 응답 정보가 상기 타겟셀에서 상기 스몰셀의 상기 이중연결모드를 계속 유지하는 것을 나타내면,

상기 소스셀은 상기 단말이 상기 핸드오버를 수행하는 도중에도 상기 스몰셀을 통해 하향링크 데이터를 전송하는 단계를 더 수행하는, 핸드오버 지원 방법.
제1항에 있어서,

상기 소스셀은 상기 측정보고 메시지를 기반으로 상기 스몰셀의 상기 이중연결모드의 유지여부를 결정하는, 핸드오버 지원 방법.
제1항에 있어서,

상기 타겟셀은 상기 스몰셀 유지 요청 정보를 기반으로 상기 스몰셀의 상기 이중연결모드의 유지여부를 결정하는, 핸드오버 지원 방법.
제1항에 있어서,

상기 스몰셀 유지 요청 정보는 핸드오버 요청 메시지 또는 스몰셀 유지 요청 메시지를 통해 전송되고,

상기 스몰셀 유지 응답 정보는 핸드오버 요청 응답 메시지 또는 스몰셀 유지 응답 메시지를 통해 전송되는, 핸드오버 지원 방법.
제1항에 있어서,

상기 소스셀, 상기 타겟셀 및 상기 스몰셀간에는 백홀 링크로서 X2 인터페이스 또는 S1 인터페이스가 사용되는, 핸드오버 지원 방법.
제1항에 있어서,

상기 소스셀 및 상기 스몰셀은 지리적으로 이격된 장소에 위치하는, 핸드오버 지원 방법.
이중연결모드를 지원하는 무선 접속 시스템에서 핸드오버를 지원하는 소스셀은,

수신기;

송신기; 및

상기 이중연결모드에서 상기 핸드오버를 지원하기 위한 프로세서를 포함하되,

상기 프로세서는 상기 수신기를 제어하여 단말로부터 측정보고 메시지를 수신하고;

상기 송신기를 제어하여 타겟셀로 스몰셀 유지 요청 정보를 전송하고;

상기 수신기를 제어하여 상기 타겟셀로부터 스몰셀 유지 응답 정보를 수신하도록 구성되되,

상기 이중연결모드는 상기 단말이 상기 소스셀 및 스몰셀과 동시에 연결을 유지하도록 지원하는 모드이고,

상기 스몰셀 유지 요청 정보는 상기 핸드오버를 지원하기 위해 상기 스몰셀에 대한 상기 이중 연결 모드의 유지를 요청하기 위한 정보이고,

상기 스몰셀 유지 응답 정보는 상기 타겟셀에서 상기 스몰셀에 대한 상기 이중 연결 모드의 유지가 가능한지 여부를 나타내는 정보인, 소스셀.
제8항에 있어서,

상기 스몰셀 유지 응답 정보가 상기 타겟셀에서 상기 스몰셀의 상기 이중연결모드를 계속 유지하는 것을 나타내면,

상기 프로세서는 상기 단말이 상기 핸드오버를 수행하는 도중에도 상기 스몰셀을 통해 하향링크 데이터를 전송하도록 상기 송신기를 제어하도록 구성되는, 소스셀.
제8항에 있어서,

상기 소스셀은 상기 측정보고 메시지를 기반으로 상기 스몰셀의 상기 이중연결모드의 유지여부를 결정하는, 소스셀.
제8항에 있어서,

상기 타겟셀은 상기 스몰셀 유지 요청 정보를 기반으로 상기 스몰셀의 상기 이중연결모드의 유지여부를 결정하는, 소스셀.
제8항에 있어서,

상기 스몰셀 유지 요청 정보는 핸드오버 요청 메시지 또는 스몰셀 유지 요청 메시지를 통해 전송되고,

상기 스몰셀 유지 응답 정보는 핸드오버 요청 응답 메시지 또는 스몰셀 유지 응답 메시지를 통해 전송되는, 소스셀.
제8항에 있어서,

상기 소스셀, 상기 타겟셀 및 상기 스몰셀간에는 백홀 링크로서 X2 인터페이스 또는 S1 인터페이스가 사용되는, 소스셀.
제8항에 있어서,

상기 소스셀 및 상기 스몰셀은 지리적으로 이격된 장소에 위치하는, 소스셀.