WO2017188787A2 - 무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 데이터 전달 방법 및 상기 방법을 이용하는 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 데이터 전달 방법 및 상기 방법을 이용하는 장치 Download PDF

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WO2017188787A2
WO2017188787A2 PCT/KR2017/004586 KR2017004586W WO2017188787A2 WO 2017188787 A2 WO2017188787 A2 WO 2017188787A2 KR 2017004586 W KR2017004586 W KR 2017004586W WO 2017188787 A2 WO2017188787 A2 WO 2017188787A2
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쑤지안
변대욱
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Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a data transfer method performed by a base station in a wireless communication system and an apparatus using the method.
  • the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) is a system standard that meets the requirements of International Mobile Telecommunication (IMT) -Advanced.It is based on Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) / Single Carrier-Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) transmission.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier-Frequency Division Multiple Access
  • LTE-A LTE-Advanced
  • LTE-A Long Term Evolution
  • LTE-enhanced technology which further improves LTE-A
  • RAT new radio access technology
  • LTE-enhanced technology refers to LTE evolution technology reflecting 3GPP standards (eg, Release 14/15) determined after 3GPP Release 12/13, and can operate in the cellular band currently used by a mobile communication system.
  • the new RAT is a new technology developed to target a newly allocated frequency band, and operates in a high frequency band (eg, 10 GHz or more) in order to obtain high capacity, but some functions may be applicable in the low frequency band.
  • LTE-enhanced and new RATs can be linked / used.
  • the terminal may be light connected to the network.
  • the terminal in the light connection may maintain a connection (eg, an S1 connection) between the base station and the core network while deactivating a connection (eg, an RRC connection) between the terminal and the base station (eg, an eNB).
  • a connection eg, an S1 connection
  • a connection eg, an RRC connection
  • the context for the terminal that is connected to the light may be a state that is stored in both the terminal and the base station.
  • the base station may be referred to as a base station using an Evolved Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Terrestrial Radio Access (E-UTRA), which may be referred to as an eNB, or a base station using a new radio access technique (NR), which may be referred to as a gNB. May be).
  • E-UTRA Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • eNB Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • NR new radio access technique
  • the connection between the terminal and the base station is deactivated, but since the connection between the base station and the MME (Mobility Management Entity) (in NR, the base station and AMF (Access and mobility management function) is activated), when downlink data arrives
  • the MME may directly transmit the downlink data to the base station without newly transmitting an S1 (NG in NR) paging message to the base station.
  • MME Mobility Management Entity
  • AMF Access and mobility management function
  • the base station may transmit a paging request message to the neighboring base stations X2 (in NR, the interface between the base stations (gNB) is called Xn).
  • X2 the interface between the base stations (gNB) is called Xn.
  • Another neighboring base station that receives the X2 / Xn paging request message transmits a paging message to the terminal through the Uu interface, and informs the base station when the terminal responds.
  • the present invention proposes a method and apparatus for transmitting data by a base station for a terminal that is connected to a light.
  • the present invention has been made in an effort to provide a data transfer method performed by a base station in a wireless communication system and an apparatus using the method.
  • a data transfer method performed by a first base station in a wireless communication system.
  • the method transmits a message requesting information for data transmission to a second base station, and receives a response message from the second base station in response to the message requesting information for data transmission, wherein the information for data transmission is Characterized in that it is for transmitting data for the terminal in the light connection (light connection) state.
  • the terminal in the light connection state is a terminal for deactivating radio resource control (RRC) connection with a base station and maintaining a connection state with a core network (CN), wherein the base station and the terminal are terminal contexts of the terminal.
  • RRC radio resource control
  • CN core network
  • the first base station may provide the second base station with information indicating an address to which the data is to be delivered.
  • the message for requesting information for data transmission may be information for requesting a downlink GRS (GRS Tunneling Protocol) tunnel endpoint information element (IE).
  • GRS GRS Tunneling Protocol
  • IE tunnel endpoint information element
  • the message requesting information for data transmission may include at least one of an E-UTRAN Radio Access Bearer (E-RAB) identity and an E-RAB level Quality of Service (QoS) parameter information element (IE). have.
  • E-RAB E-UTRAN Radio Access Bearer
  • QoS Quality of Service
  • the second base station receiving the message requesting the information for data transmission may transmit a downlink GPRS Tunneling Protocol (GTP) tunnel endpoint IE (Information Element) to the first base station.
  • GTP GPRS Tunneling Protocol
  • the downlink GTP tunnel endpoint IE may include information indicating a path for data transmission between the second base station and a P-GW (P-GW).
  • P-GW P-GW
  • the first base station may transmit a paging request to the second base station.
  • a paging response message including an identity of the terminal may be received from the second base station.
  • the first base station may deliver data for the terminal to the second base station.
  • a base station in another aspect, includes a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving a radio signal and a processor operatively coupled to the RF unit, wherein the processor provides a message requesting information for data transmission.
  • RF radio frequency
  • a base station can efficiently transmit data to a terminal in a new state that does not exist previously, that is, a terminal that is connected to a light. Also, in this process, it is possible to reduce the occurrence of overload of signal exchange between the base station and the MME or network entities such as the base station and the AMF.
  • FIG. 1 is a diagram briefly illustrating an EPS (Evolved Packet System) to which the present invention may be applied.
  • EPS Evolved Packet System
  • FIG. 2 illustrates a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG 3 illustrates a next generation network to which a new RAT (NR) is applied to which the present invention may be applied.
  • NR new RAT
  • FIG. 4 illustrates the structure of an E-UTRAN and an EPC in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for the user plane.
  • 6 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane.
  • FIG. 7 and 8 illustrate an S1 interface protocol structure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of an S1 paging procedure.
  • FIG 10 illustrates the name of an interface between the type of bearer and each entity in the network.
  • FIG. 11 shows a data delivery method according to the invention.
  • Figure 13 illustrates another embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 15 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the base station may be a terminal node of a network that directly communicates with the terminal. Certain operations described as being performed by a base station may, in some cases, be performed by an upper node of the base station. That is, various operations performed for communication with the terminal in a network consisting of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a base station may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point (AP), and a gNB. .
  • the terminal may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and an advanced mobile station (AMS). It may be replaced with terms such as a wireless terminal (WT), a machine-type communication (MTC) device, a machine-to-machine (M2M) device, and a device-to-device (D2D) device.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AMS advanced mobile station
  • WT wireless terminal
  • MTC machine-type communication
  • M2M machine-to-machine
  • D2D device-to-device
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • a transmitter may be part of a base station, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal and a receiver may be part of a base station.
  • 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
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is a part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • Evolved Packet System A network system consisting of an Evolved Packet Core (EPC), which is a packet switched core network based on Internet Protocol (IP), and an access network such as LTE and UTRAN.
  • EPC Evolved Packet Core
  • IP Internet Protocol
  • UMTS is an evolutionary network.
  • NodeB base station of UMTS network. It is installed outdoors and its coverage is macro cell size.
  • eNodeB base station of EPS network. It is installed outdoors and its coverage is macro cell size.
  • the terminal may be a portable device such as a laptop, a mobile phone, a personal digital assistant (PDA), a smartphone, a multimedia device, or the like, or may be a non-portable device such as a personal computer (PC) or a vehicle-mounted device.
  • the term "terminal” or “terminal” in the MTC related content may refer to an MTC terminal.
  • IMS IP Multimedia Subsystem
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • Machine Type Communication Communication performed by a machine without human intervention. It may also be referred to as M2M (Machine to Machine) communication.
  • MTC terminal MTC UE or MTC device or MTC device: a terminal (eg, vending machine, etc.) having a function of communicating via a mobile communication network (for example, communicating with an MTC server via a PLMN) and performing an MTC function; Meter reading, etc.).
  • MTC UE or MTC device or MTC device a terminal having a function of communicating via a mobile communication network (for example, communicating with an MTC server via a PLMN) and performing an MTC function; Meter reading, etc.).
  • MTC server A server on a network that manages an MTC terminal. It may exist inside or outside the mobile communication network. It may have an interface that an MTC user can access. In addition, the MTC server may provide MTC related services to other servers (Services Capability Server (SCS)), or the MTC server may be an MTC application server.
  • SCS Services Capability Server
  • MTC mobile broadband
  • services e.g., remote meter reading, volume movement tracking, weather sensors, etc.
  • (MTC) application server a server on a network where (MTC) applications run
  • MTC feature A function of a network to support an MTC application.
  • MTC monitoring is a feature for preparing for loss of equipment in an MTC application such as a remote meter reading
  • low mobility is a feature for an MTC application for an MTC terminal such as a vending machine.
  • the MTC user uses a service provided by the MTC server.
  • MTC subscriber An entity having a connection relationship with a network operator and providing a service to one or more MTC terminals.
  • MTC group A group of MTC terminals that share at least one MTC feature and belongs to an MTC subscriber.
  • SCS Services Capability Server
  • MTC-IWF MTC InterWorking Function
  • HPLMN Home PLMN
  • SCS provides the capability for use by one or more MTC applications.
  • External Identifier An identifier used by an external entity (e.g., an SCS or application server) of a 3GPP network to point to (or identify) an MTC terminal (or a subscriber to which the MTC terminal belongs). Globally unique.
  • the external identifier is composed of a domain identifier and a local identifier as follows.
  • Domain Identifier An identifier for identifying a domain in a control term of a mobile communication network operator.
  • One provider may use a domain identifier for each service to provide access to different services.
  • Local Identifier An identifier used to infer or obtain an International Mobile Subscriber Identity (IMSI). Local identifiers must be unique within the application domain and are managed by the mobile telecommunications network operator.
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • RAN Radio Access Network: a unit including a Node B, a Radio Network Controller (RNC), and an eNodeB controlling the Node B in a 3GPP network. It exists at the terminal end and provides connection to the core network.
  • RNC Radio Network Controller
  • HLR Home Location Register
  • HSS Home Subscriber Server
  • RANAP RAN Application Part: between the RAN and the node in charge of controlling the core network (i.e., ⁇ Mobility Management Entity (MME) / Serving General Packet Radio Service (GPRS) Supporting Node) / Mobile Switching Center (MSC)) Interface.
  • MME Mobility Management Entity
  • GPRS General Packet Radio Service
  • MSC Mobile Switching Center
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • Non-Access Stratum A functional layer for transmitting and receiving signaling and traffic messages between a terminal and a core network in a UMTS and EPS protocol stack. The main function is to support the mobility of the terminal and to support the session management procedure for establishing and maintaining an IP connection between the terminal and the PDN GW.
  • SEF Service Capability Exposure Function
  • FIG. 1 is a diagram briefly illustrating an EPS (Evolved Packet System) to which the present invention may be applied.
  • EPS Evolved Packet System
  • the network structure diagram of FIG. 1 briefly reconstructs a structure of an EPS (Evolved Packet System) including an Evolved Packet Core (EPC).
  • EPS Evolved Packet System
  • EPC Evolved Packet Core
  • EPC Evolved Packet Core
  • SAE System Architecture Evolution
  • SAE is a research project to determine network structure supporting mobility between various kinds of networks.
  • SAE aims to provide an optimized packet-based system, for example, supporting various radio access technologies on an IP basis and providing improved data transfer capability.
  • the EPC is a core network of an IP mobile communication system for a 3GPP LTE system and may support packet-based real-time and non-real-time services.
  • a conventional mobile communication system i.e., a second generation or third generation mobile communication system
  • the core network is divided into two distinct sub-domains of circuit-switched (CS) for voice and packet-switched (PS) for data.
  • CS circuit-switched
  • PS packet-switched
  • the function has been implemented.
  • the sub-domains of CS and PS have been unified into one IP domain.
  • the EPC may include various components, and in FIG. 1, some of them correspond to a Serving Gateway (SGW) (or S-GW), PDN GW (Packet Data Network Gateway) (or PGW or P-GW), A mobility management entity (MME), a Serving General Packet Radio Service (GPRS) Supporting Node (SGSN), and an enhanced Packet Data Gateway (ePDG) are shown.
  • SGW Serving Gateway
  • PDN GW Packet Data Network Gateway
  • MME mobility management entity
  • GPRS General Packet Radio Service
  • SGSN Serving General Packet Radio Service
  • ePDG enhanced Packet Data Gateway
  • the SGW acts as a boundary point between the radio access network (RAN) and the core network, and is an element that functions to maintain a data path between the eNodeB and the PDN GW.
  • the SGW serves as a local mobility anchor point. That is, packets may be routed through the SGW for mobility in the E-UTRAN (Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later).
  • E-UTRAN Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later.
  • SGW also provides mobility with other 3GPP networks (RANs defined before 3GPP Release-8, such as UTRAN or GERAN (Global System for Mobile Communication (GSM) / Enhanced Data rates for Global Evolution (EDGE) Radio Access Network). It can also function as an anchor point.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • EDGE Enhanced Data rates for Global Evolution
  • the PDN GW corresponds to the termination point of the data interface towards the packet data network.
  • the PDN GW may support policy enforcement features, packet filtering, charging support, and the like.
  • untrusted networks such as 3GPP networks and non-3GPP networks (e.g., Interworking Wireless Local Area Networks (I-WLANs), trusted divisions such as Code Division Multiple Access (CDMA) networks or Wimax). It can serve as an anchor point for mobility management with the network.
  • I-WLANs Interworking Wireless Local Area Networks
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • FIG. 1 shows that the SGW and the PDN GW are configured as separate gateways, two gateways may be implemented according to a single gateway configuration option.
  • the MME is an element that performs signaling and control functions for supporting access to a network connection, allocation of network resources, tracking, paging, roaming, handover, and the like.
  • the MME controls the control plane functions related to subscriber and session management.
  • the MME manages a number of eNodeBs and performs signaling for the selection of a conventional gateway for handover to other 2G / 3G networks.
  • the MME also performs functions such as security procedures, terminal-to-network session handling, and idle terminal location management.
  • SGSN handles all packet data, such as user's mobility management and authentication to other 3GPP networks (eg GPRS networks).
  • 3GPP networks eg GPRS networks.
  • the ePDG acts as a secure node for untrusted non-3GPP networks (eg, I-WLAN, WiFi hotspots, etc.).
  • untrusted non-3GPP networks eg, I-WLAN, WiFi hotspots, etc.
  • a terminal having IP capability includes an IP service network provided by an operator (ie, an operator) via various elements in the EPC, based on 3GPP access as well as non-3GPP access.
  • an operator ie, an operator
  • 3GPP access based on 3GPP access as well as non-3GPP access.
  • IMS IMS
  • FIG. 1 illustrates various reference points (eg, S1-U, S1-MME ', etc.).
  • a conceptual link defining two functions existing in different functional entities of E-UTRAN and EPC is defined as a reference point.
  • Table 1 below summarizes the reference points shown in FIG. 1.
  • various reference points may exist according to the network structure.
  • S2a and S2b correspond to non-3GPP interfaces.
  • S2a is a reference point that provides the user plane with relevant control and mobility resources between trusted non-3GPP access and PDN GW.
  • S2b is a reference point that provides the user plane with relevant control and mobility support between the ePDG and the PDN GW.
  • E-UTRAN Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • LTE Long Term Evolution
  • 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 a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a mobile terminal (MT), a wireless device (Wireless Device), and the like.
  • the base station 20 refers to a fixed station that communicates with the terminal 10 and may be called by other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and a gNB. have.
  • gNB may be a term meaning a base station in a new RAT (NR).
  • 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
  • EPC 30 is composed of MME, S-GW and P-GW (Packet Data Network-Gateway).
  • the MME has information about the access information of the terminal or the capability of the terminal, and this information is mainly used for mobility management of the terminal.
  • S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an endpoint
  • P-GW is a gateway having a PDN as an endpoint.
  • 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.
  • 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. To this end, the RRC layer exchanges an RRC message between the terminal and the base station.
  • FIG 3 illustrates a next generation network to which a new RAT (NR) is applied to which the present invention may be applied.
  • NR new RAT
  • a function, a reference point, a protocol, etc. may be defined for each network function (NF) rather than an entity.
  • Base station may be labeled as RAN or AN, RAN is base station using new RAT, AN may be a normal base station including non-3GPP access technology such as Wi-Fi) and access and mobility functions
  • NG2 or N2
  • UPF user plane function
  • the AMF may provide an access and mobility management function for access and mobility management on a terminal basis.
  • the SMF may manage each session when the terminal has multiple sessions.
  • the application function may provide the PCF (Policy Control Function) with information about the packet flow to guarantee the quality of service (QoS). Based on this, the PCF determines policies such as session management and mobility management, and delivers them to AMF and SMF to perform proper mobility management, session management, and QoS management.
  • the data network transmits a protocol data unit (PDU) to be transmitted in the downlink direction to the UPF or receives a PDU sent by the UE through the UPF, and a reference point between the two functions may be referred to as NG6 (or N6).
  • the authentication server function (AUSF) stores data for authentication of the terminal, and the user data management (UDM) may store user subscription data and policy data.
  • FIG. 4 illustrates the structure of an E-UTRAN and an EPC in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • an eNB may select a gateway (eg, MME), route to a gateway during radio resource control (RRC) activation, scheduling of a broadcast channel (BCH), and the like.
  • a gateway eg, MME
  • RRC radio resource control
  • BCH broadcast channel
  • Dynamic resource allocation to the UE in transmission, uplink and downlink and may perform the function of mobility control connection in the LTE_ACTIVE state.
  • the gateway is responsible for paging initiation, LTE_IDLE state management, ciphering of the user plane, System Architecture Evolution (SAE) bearer control, and NAS signaling encryption. It can perform the functions of ciphering and integrity protection.
  • SAE System Architecture Evolution
  • the present invention can be applied to both the LTE / LTE-A system and the NR (new RAT) system, and can also be applied when the LTE / LTE-A system and the NR system coexist.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for the user plane.
  • 6 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 a medium access control (MAC) layer, which is an upper layer, through a transport channel. Data is moved between the MAC layer and the physical layer through the transport channel. Transport channels are classified according to how and with what characteristics data is transmitted over the air interface.
  • MAC medium access control
  • 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 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
  • RLC layer Functions of the RLC layer include concatenation, segmentation, and reassembly of RLC SDUs.
  • QoS Quality of Service
  • the RLC layer has a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM), and an acknowledged mode (Acknowledged Mode).
  • TM transparent mode
  • UM unacknowledged mode
  • Acknowledged Mode acknowledged mode
  • AM Three modes of operation (AM).
  • AM RLC provides error correction through an automatic repeat request (ARQ).
  • the RRC (Radio Resource Control) layer is defined only in the control plane.
  • 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 radio bearers (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.
  • 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 establishment 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.
  • RB can be further divided into SRB (Signaling RB) and DRB (Data RB).
  • SRB is used as a path for transmitting RRC messages in the control plane
  • DRB is used as a path for transmitting user data in the user plane.
  • the UE If an RRC connection is established 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.
  • the downlink transport channel for transmitting data from the network to the UE includes a broadcast channel (BCH) 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
  • 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 OFDM 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.
  • the RB is a resource allocation unit and includes a plurality of OFDM symbols and a plurality of subcarriers.
  • each subframe may use specific subcarriers of specific OFDM symbols (eg, the first OFDM symbol) of the corresponding subframe for the physical downlink control channel (PDCCH), that is, the L1 / L2 control channel.
  • Transmission Time Interval is a unit time of subframe transmission.
  • FIG. 7 and 8 illustrate an S1 interface protocol structure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7 illustrates a control plane protocol stack in the S1 interface
  • FIG. 8 illustrates a user plane interface protocol structure in the S1 interface.
  • the S1 control plane interface (S1-MME) is defined between the base station and "MME". Similar to the user plane, the transport network layer is based on IP transport. However, it is added to the SCTP (Stream Control Transmission Protocol) layer above the IP layer for reliable transmission of message signaling.
  • SCTP Stream Control Transmission Protocol
  • the application layer signaling protocol is referred to as S1-AP (S1 application protocol).
  • the SCTP layer provides guaranteed delivery of application layer messages.
  • Point-to-point transmission is used at the transport IP layer for protocol data unit (PDU) signaling transmission.
  • PDU protocol data unit
  • a single SCTP association per S1-MME 'interface instance uses a pair of stream identifiers for the S-MME' common procedure. Only some pairs of stream identifiers are used for the S1-MME only procedure.
  • the MME 'communication context identifier is assigned by the MME for the S1-MME' dedicated procedure, and the 'eNB' communication context identifier is assigned by the eNB for the S1-MME 'dedicated procedure.
  • the MME communication context identifier and the " eNB communication context identifier are used to distinguish the UE-specific S1-MME signaling transmission bearer.
  • Communication context identifiers are each carried in an S1-AP message.
  • the MME changes the state of the terminal that used the signaling connection to the ECM-IDLE state. And, the eNB releases the RRC connection of the terminal.
  • S1 user plane interface (S1-U) is defined between the eNB and the S-GW.
  • the S1-U interface provides non-guaranteed delivery of user plane PDUs between the eNB and the S-GW.
  • the transport network layer is based on IP transmission, and a GPRS Tunneling Protocol User Plane (GTP-U) layer is used above the UDP / IP layer to transfer user plane PDUs between the eNB and the S-GW.
  • GTP-U GPRS Tunneling Protocol User Plane
  • the purpose of the S1 paging procedure is to enable the MME to page the UE (UE) at a particular base station.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of an S1 paging procedure.
  • the MME may transmit a paging message to the base station eNB (S810). More specifically, the MME initiates a paging procedure as it sends a paging message to the base station. Upon receiving the paging message, the base station can perform paging for the terminal in the cells associated with the tracking areas.
  • the paging message may be as shown in Table 2 below.
  • 'Message Type' may mean a type of a transmitted message.
  • 'UE Identity Index value' may mean a value of the UE identification index.
  • 'UE Paging Identity' means the identifier of the terminal to be paged.
  • 'Paging DRX (Discontinuous Reception)' may mean discontinuous reception of paging.
  • 'CSG Id List' may mean a list of IDs for a closed subscriber group (CSG).
  • 'Paging Priority' may mean the priority of paging.
  • 'Assistance Data for Paging' may mean auxiliary information about paging.
  • FIG 10 illustrates the name of an interface between the type of bearer and each entity in the network.
  • a radio interface between a terminal and an eNB is called an LTE-Uu interface (also referred to simply as a Uu interface).
  • the interface between the base station and the S-GW is called an S1 interface
  • the interface between the S-GW and the P-GW is called an S5 interface.
  • the interface between the P-GW and the PDN is called SGi.
  • a bearer having a terminal and a base station as an endpoint is called a data radio bearer (DRB), and a bearer having a base station and an S-GW as an endpoint is called an S1 bearer.
  • a bearer having a terminal and an S-GW as an end point is called an E-UTRAN Radio Access Bearer (E-RAB), and a bearer having an S-GW and a P-GW as an end point is called an S5 bearer.
  • a bearer having a terminal and a P-GW as an end point is called an Evolved Packet System (EPS) bearer.
  • E-RAB E-UTRAN Radio Access Bearer
  • EPS Evolved Packet System
  • the terminal in the light connection may maintain a connection (eg, an S1 connection) between the base station and the MME while deactivating a connection (eg, an RRC connection) between the terminal and the base station (eg, an eNB).
  • a connection eg, an S1 connection
  • a connection eg, an RRC connection
  • the light connection is a state of a new terminal that does not exist previously. That is, in the related art, 1) when both the connection between the terminal and the base station (RRC connection) and the connection between the base station and the MME are deactivated, 2) both the connection between the terminal and the base station (RRC connection) and the connection between the base station and the MME are activated. There was a case.
  • the light connection may be a case in which the connection between the base station and the base station (RRC connection) is deactivated while the connection between the base station and the MME is maintained (activated).
  • the context of a terminal that is connected to a light may be in a state in which both the terminal and the base station are stored.
  • the base station may be a base station (eNB or AN) using an Evolved Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Terrestrial Radio Access (E-UTRA) or a base station (gNB or RAN) using a new radio access technique (NR).
  • E-UTRA Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • gNB or RAN base station
  • NR new radio access technique
  • an access and mobility function AMF may correspond to the MME. That is, in the LTE / LTE-A system, the connection between the base station eNB and the MME may correspond to the connection between the base station gNB and the AMF in NR (hereinafter, the same).
  • the connection between the terminal and the base station is deactivated in the light connection state, but since the connection between the base station and the MME (the same as the base station and the AMF in NR) is activated, when the downlink data arrives, the MME is S1 / (new In the RAT, the downlink data can be directly transmitted to the anchor base station (eg, eNB, gNB in NR) without newly transmitting a paging message to the base station. Thus, signaling overhead due to frequent transmission of S1 / (NG) paging messages can be reduced.
  • the anchor base station may first buffer the received downlink data and then trigger paging to the terminal through the Uu interface.
  • the anchor base station may be a base station having UE context and maintaining an S1 connection with the MME.
  • the anchor base station may be a base station in which a connection (eg, RRC connection) with the terminal is inactivated, but a connection (eg, S1 connection) with the MME is maintained.
  • the terminal since the terminal is mobile, it can move within the coverage of the anchor base station and within the coverage of another base station.
  • the anchor base station may transmit an X2 / (Xn in New RAT) paging request message to neighboring base stations.
  • the neighboring base station that receives the X2 / Xn paging request message from the anchor base station may transmit a paging message to the terminal through the Uu interface.
  • the other base station eg, base station 2
  • the other base station eg, base station 2
  • the other base station may transmit an X2 / Xn paging response message to the anchor base station. This may inform the anchor base station that the terminal is within the coverage of the base station 2.
  • the present invention defines a process of transmitting downlink data for a terminal that is connected to a light between an anchor base station and a neighboring base station. As described above, since the terminal being connected to the light is a terminal which has not existed previously, the data transmission process for the terminal being connected to the light is also a new method.
  • FIG. 11 shows a data delivery method according to the invention.
  • the first base station requests information for data transmission from the second base station (S1010).
  • the information for data transfer may be, for example, requesting a downlink GTP tunnel endpoint IE.
  • the GTP tunnel may be a path for data transmission between the base station and the P-GW.
  • the second base station responds with information for data transfer to the first base station (S1020). For example, the second base station may transmit the downlink GTP tunnel endpoint IE to the first base station in response.
  • base station 1 may be an anchor base station.
  • Base station 1 buffers the downlink data received from the S-GW (S100).
  • S-GW S100
  • Base station 1 in NR may be referred to as gNB 1.
  • Base station 1 transmits an X2 (LTE / LTE-A system) / Xn (NR system) paging request message (or an existing message) to neighboring base stations (S110).
  • base station 1 may transmit an X2 / Xn paging request message to neighbor base stations such as base stations 2, 3, and 4, and the like.
  • base station 2 is illustrated as a neighbor base station for convenience.
  • the base station 2 Upon receiving the X2 / Xn paging request message, the base station 2 checks whether it can connect with the terminal (S120). For example, when the terminal 2 transmits a paging message and the terminal returns a response thereto, the base station 2 may determine that the terminal can connect to the terminal.
  • the base station 2 transmits an X2 / Xn paging response message to the base station 1 that is the anchor base station (S130).
  • the X2 / Xn paging response message may include a terminal ID assigned by the base station 2 (eNB2 UE X2AP ID).
  • the anchor base station (base station 1) receiving the X2 / Xn paging response message from each neighboring base station determines which base station the terminal is in coverage of. In the example of FIG. 12, the base station 1 may determine that the terminal is within coverage of the base station 2 through an X2 / Xn paging response message. When the base station 2 determines that the terminal can be connected to the terminal, the anchor base station may determine to deliver the buffered downlink data to the terminal through the base station 2.
  • base station 1 which is an anchor base station, transmits an X2 / Xn data transfer request message to base station 2, which is a neighbor base station (S140).
  • the X2 / Xn data transfer request message may include at least one of an E-UTRAN Radio Access Bearer (E-RAB) ID and an E-RAB level quality of service (QoS) parameter information element (IE).
  • E-RAB is a bearer in which the terminal and the S-GW are endpoints, and may be configured as a data radio bearer (DRB) and an S1 bearer.
  • the E-RAB level QoS parameter IE may indicate QoS related information for downlink data to be transmitted to the base station 2.
  • the anchor base station may include an UL GTP tunnel endpoint IE (UL GTP tunnel endpoint IE) in the X2 / Xn data transfer request message.
  • the GTP tunnel may be a path used to transfer an IP packet transmitted by the terminal from the base station to the P-GW, and the uplink GTP tunnel endpoint IE may include information about an endpoint of the GTP tunnel.
  • base station 2 may check whether necessary resources should be reserved for downlink data to be delivered from the anchor base station.
  • the base station 2 may transmit an X2 / Xn data transfer response message including the downlink GTP tunnel endpoint IE (S150).
  • S150 downlink GTP tunnel endpoint IE
  • the base station 2 may inform the E-RABs allowed in the E-RABs Admitted List IE.
  • E-RABs not admitted in the E-RABs Not Admitted List IE may be informed along with a cause value (cause value) indicating a reason for not being allowed.
  • Base station 1 which is an anchor base station, transmits downlink data to base station 2 (S160). That is, base station 1 may deliver downlink data for a specific terminal through information exchange with base station 2.
  • Figure 13 illustrates another embodiment to which the present invention is applied.
  • base station 1 may be an anchor base station.
  • Base station 1 buffers the downlink data received from the S-GW (S200).
  • Base station 1 which is an anchor base station, transmits an X2 / Xn paging request message (or a new message) to neighboring base stations (S210).
  • base station 2 is illustrated in FIG. 13.
  • the base station 2 Upon receiving the X2 / Xn paging request message, the base station 2 checks whether or not it can connect with the terminal (S220). For example, when the terminal 2 transmits a paging message and the terminal returns a response thereto, the base station 2 may determine that the terminal can connect to the terminal.
  • the base station 2 transmits an X2 / Xn paging response message to the base station 1 that is the anchor base station (S230).
  • the X2 / Xn paging response message may include information on a UE ID (eNB2 UE X2AP ID) and a downlink GTP tunnel endpoint assigned by the base station 2.
  • the anchor base station (base station 1) that has received the X2 / Xn paging response message may identify whether the terminal is within coverage of the base station 2. If base station 2 is connectable with the terminal, the anchor base station (base station 1) may determine to deliver the buffered downlink data to the terminal through the base station 2.
  • base station 1 which is an anchor base station, transmits an X2 / Xn data transfer notification message to a base station 2, which is a neighbor base station (S240).
  • the X2 / Xn data transfer notification message may include at least one of an E-UTRAN Radio Access Bearer (E-RAB) ID and an E-RAB level quality of service (QoS) parameter information element (IE).
  • E-RAB level QoS parameter IE may indicate QoS related information for downlink data to be transmitted to the base station 2.
  • base station 2 may prepare necessary resources for downlink data to be delivered from the anchor base station.
  • the anchor base station may include an UL GTP tunnerl endpoint IE (UL GTP tunnel endpoint IE) in the X2 / Xn data transfer notification message.
  • the GTP tunnel may be a path used to transfer an IP packet transmitted from the terminal to the P-GW.
  • Base station 1 which is an anchor base station, transmits downlink data to base station 2 (S250).
  • the terminal may be in a light connection state (S10). That is, the UE may be in a state in which an RRC connection is in an inactive state (RRC_INACTIVE, hereinafter RRC inactive state), and an S1 connection (or NG2 connection in NR) is maintained (CM-CONNECTED).
  • RRC_INACTIVE hereinafter RRC inactive state
  • CM-CONNECTED an S1 connection (or NG2 connection in NR) is maintained
  • the terminal may move from the coverage of the existing base station to the coverage of the new base station. In this case, the terminal may transmit a RRCConnectionResumeRequest message to the new base station (S20).
  • the new base station may transmit a UE context retrieval request to the existing base station (S20).
  • the terminal context retrieval request is transmitted by a new base station that has received an RRC connection resumption request message from the terminal to retrieve the terminal context for the terminal from an existing base station which has become in an RRC deactivation state for the terminal.
  • the existing base station which has been requested to provide the terminal context data, provides the terminal context data to the new base station (S30). That is, the new base station receives a UE context retrieval response message from the existing base station. At this time, the existing base station may include the indication information (or indicator) indicating that the downlink data is buffered in the terminal context recovery response message.
  • the new base station may transmit a 'DATA FORWARDING ADDRESS INDIATION' message (S50). This process, that is, steps S30 and S50 of FIG. 14 are steps corresponding to S140 and S150 of FIG. 12.
  • the 'DATA FORWARDING ADDRESS INDIATION' message may correspond to the downlink GTP tunnel endpoint IE.
  • the existing base station may transmit a failure message (retrieve UE context failure) for the UE context recovery request.
  • the new base station completes the RRC connection resumption process with the terminal (S40). Then, the UE is in a state in which the RRC is activated (RRC_ACTIVE) and the S1 connection (NG2 connection in NR) is also maintained (CM-CONNECTED) (S41).
  • the new base station can inform the existing base station of the data transfer address (S50).
  • the new base station may inform the existing base station of contexts related to the resource to which the downlink data that is pending in the existing base station may be transmitted, which may be included in the message "DATA FORWARDING ADDRESS INDICATION".
  • the existing base station that has received the message "DATA FORWARDING ADDRESS INDICATION" may forward the downlink data to the indicated address.
  • the new base station requests the AMF (Access and Mobility Function) to switch the path (S60), and receives a path switch request response (Path Switch Request Response) in response (S70), the existing base station to release the terminal context Trigger (S80).
  • AMF can play a role similar to the MME of existing systems. Then, the existing base station can release the resources for the terminal (release).
  • FIG. 15 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • the communication device 1100 includes a processor 1110, a memory 1120, and a radio frequency (RF) unit 1130.
  • a processor 1110 the communication device 1100 includes a processor 1110, a memory 1120, and a radio frequency (RF) unit 1130.
  • RF radio frequency
  • the processor 1110 may implement the functions / operations / methods described herein. For example, the processor 1110 may transmit a message requesting information for data transmission to another base station, and receive a response message from the other base station in response to the message requesting information for data transmission.
  • the information for data transmission may be for delivering data for a terminal that is in a light connection state.
  • the communication device 1100 may be a base station (eNB) operating in an LTE / LTE-A system or a base station (gNB) operating in an NR system, or a terminal operating in an LTE / LTE-A system or an NR system.
  • eNB base station
  • gNB base station
  • Layers of the wired / wireless interface protocol may be implemented by the processor 1110.
  • the memory 1120 is connected to the processor 1110 and stores various information for driving the processor 1110.
  • the RF unit 1130 may function as a communication module and may be connected to the processor 1110 to transmit and / or receive a wired / wireless signal.
  • the memory 1120 may be inside or outside the processor 1110 and may be connected to the processor 1110 by various well-known means.
  • the RF unit 1130 may have a single antenna or multiple antennas.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 데이터 전달 방법 및 상기 방법을 이용하는 장치를 제공한다. 상기 기지국은 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지를 제2 기지국에게 전송하고, 상기 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 제2 기지국으로부터 수신하되, 상기 데이터 전달을 위한 정보는 라이트 연결(light connection) 상태인 단말에 대한 데이터를 전달하기 위한 것임을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 데이터 전달 방법 및 상기 방법을 이용하는 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 데이터 전달 방법 및 상기 방법을 이용하는 장치에 관한 것이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)는 IMT(International Mobile Telecommunication)-Advanced의 요구 사항을 충족시키는 시스템 표준으로 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)/SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 전송방식 기반인 LTE(Long Term Evolution)를 개선한 LTE-Advanced(LTE-A)를 제공하였다.
현재, LTE-A를 더욱 개선한 LTE-enhanced 기술과, 새로 할당되는 고주파 대역에서 용량/전송률 증대를 목적으로 하는 새로운 무선 접속 기술(new radio access technology: RAT: NR)이 개발되고 있다.
LTE-enhanced 기술은 3GPP Release 12/13 이후 정해지는 3GPP 규격들 (예컨대, Release 14/15)을 반영한 LTE 진화 기술을 의미하며, 현재 이동통신 시스템이 사용하고 있는 셀룰러 대역에서 동작할 수 있다. 반면에 새로운 RAT은 새롭게 할당될 주파수 대역을 타겟으로 개발되는 새로운 기술로, 높은 용량을 얻기 위해 고주파 대역(예컨대 10GHz 이상)에서 동작하나 일부 기능은 저주파 대역에서도 적용 가능한 기술일 수 있다. 5G(5 generation) 무선 접속 기술에서는 LTE-enhanced와 새로운 RAT를 연동/결합하여 사용할 수 있다.
한편, 전술한 장래의 무선통신 시스템에서는, 단말이 네트워크와 라이트 연결(light connection)될 수 있다. 라이트 연결중인 단말은, 단말과 기지국(예컨대, eNB) 간의 연결(예컨대, RRC 연결)은 비활성화 되면서, 상기 기지국과 코어 네트워크 간의 연결(예컨대, S1 연결)은 유지할 수 있다. 이 때, 라이트 연결 중인 단말에 대한 컨텍스트(context)는 상기 단말과 기지국에 모두 저장되어 있는 상태일 수 있다. 상기 기지국은 E-UTRA(Evolved Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Terrestrial Radio Access)을 사용하는 기지국(이를 eNB라 칭할 수 있음) 또는 새로운 무선 접속 기법(NR)을 사용하는 기지국(이를 gNB라 칭할 수 있음)일 수 있다.
라이트 연결 상태에서는, 단말과 기지국 간의 연결은 비활성화 되어 있으나 기지국과 MME(Mobility Management Entity) (NR에서는 기지국과 AMF(Access and mobility management function))간의 연결은 활성화 되어있기 때문에, 하향링크 데이터가 도착한 경우, MME는 S1(NR에서는 NG) 페이징 메시지를 기지국에게 새로 전송하지 않고도 상기 하향링크 데이터를 기지국에게 직접 전송할 수 있다.
한편, 단말은 이동성이 있으므로, 상기 기지국이 아닌 다른 기지국의 커버리지로 이동할 수 있다. 이 경우, 상기 기지국은 이웃하는 다른 기지국들에게 X2(NR에서는 기지국(gNB)간의 인터페이스를 Xn이라 칭함) 페이징 요청 메시지를 전송할 수 있다. X2/Xn 페이징 요청 메시지를 수신한 이웃하는 다른 기지국은 Uu 인터페이스를 통해 단말에게 페이징 메시지를 전송하고, 그에 대해 단말이 응답하면, 이를 상기 기지국으로 알려준다.
이러한 기지국 간의 페이징 메시지 교환 과정 이후에 상기 기지국과 상기 다른 기지국 간에 어떠한 방식으로 상기 단말에 대한 하향링크 데이터를 전달할 것인지를 규정할 필요가 있다. 이에 본 발명에서는 라이트 연결 중인 단말을 위하여 기지국이 데이터를 전달할 수 있는 방법 및 장치를 제안하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 데이터 전달 방법 및 상기 방법을 이용하는 장치를 제공하는 것이다.
일 측면에서, 무선 통신 시스템에서 제1 기지국에 의해 수행되는 데이터 전달 방법을 제공한다. 상기 방법은 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지를 제2 기지국에게 전송하고, 상기 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 제2 기지국으로부터 수신하되, 상기 데이터 전달을 위한 정보는 라이트 연결(light connection) 상태인 단말에 대한 데이터를 전달하기 위한 것임을 특징으로 한다.
상기 라이트 연결 상태인 단말은 기지국과의 RRC(radio resource control) 연결은 비활성화되고, 코어 네트워크(core network: CN)와는 연결 상태를 유지하는 단말이되, 상기 기지국 및 상기 단말은 상기 단말의 단말 컨텍스트(UE context)를 저장하고 있을 수 있다.
상기 제1 기지국은 상기 제2 기지국에게 상기 데이터가 전달될 주소를 지시하는 정보를 제공할 수 있다.
상기 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지는 하향링크 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 터널 종단점 IE(information element)를 요청하는 정보일 수 있다.
상기 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지는 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer) ID(identity), E-RAB 레벨 QoS(Quality of Service) 파라미터 IE(information element) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지를 수신한 상기 제2 기지국은 상기 제1 기지국에게 하향링크 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 터널 종단점 IE(information element)를 전송할 수 있다.
상기 하향링크 GTP 터널 종단점 IE는 상기 제2 기지국과 P-GW(PDN-gateway) 간에 데이터 전달을 위한 경로를 알려주는 정보를 포함할 수 있다.
상기 제1 기지국은 상기 제2 기지국에게 페이징 요청(paging request)를 전송할 수 있다.
상기 단말이 상기 제2 기지국의 커버리지 내에 있는 경우, 상기 제2 기지국으로부터 상기 단말의 ID(identity)를 포함하는 페이징 응답 메시지를 수신할 수 있다.
상기 제1 기지국은 상기 제2 기지국에게 상기 단말에 대한 데이터를 전달할 수 있다.
다른 측면에서 제공되는 기지국은, 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency) 부 및 상기 RF부와 결합하여 동작하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지를 제2 기지국에게 전송하고, 상기 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 제2 기지국으로부터 수신하되, 상기 데이터 전달을 위한 정보는 라이트 연결(light connection) 상태인 단말에 대한 데이터를 전달하기 위한 것임을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기존에는 존재하지 않던 새로운 상태의 단말 즉, 라이트 연결 중인 단말에 대해 기지국이 효율적으로 데이터를 전달할 수 있게 된다. 또한, 이 과정에서, 기지국과 MME 또는 기지국과 AMF와 같은 네트워크 엔티티들 간의 신호 교환의 오버로드 발생을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 EPS (Evolved Packet System)을 간략히 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선통신 시스템을 예시한다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 새로운 RAT(NR)가 적용되는 차세대 네트워크를 예시한다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 E-UTRAN 및 EPC의 구조를 예시한다.
도 5는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 6은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 S1 인터페이스 프로토콜 구조를 나타낸다.
도 9는 S1 페이징 절차에 대한 예를 도시한 순서도다.
도 10은 베어러의 종류와 네트워크의 각 엔티티 간의 인터페이스의 명칭을 예시한다.
도 11은 본 발명에 따른 데이터 전달 방법을 나타낸다.
도 12는 본 발명을 적용하는 일 실시예를 예시한다.
도 13은 본 발명이 적용되는 다른 실시예를 예시한다.
도 14는 본 발명이 적용되는 변형 예를 설명한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)일 수 있다. 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 수도 있다.
기지국(BS: Base Station)은 고정국(fixed station), Node B,　eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point), gNB 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
단말(Terminal)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 기술은 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), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 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. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 문서에서 사용될 수 있는 용어들은 다음과 같이 정의된다.
- UMTS(Universal Mobile Telecommunications System): 3GPP에 의해서 개발된, GSM(Global System for Mobile Communication) 기반의 3 세대(Generation) 이동 통신 기술
- EPS(Evolved Packet System): IP(Internet Protocol) 기반의 패킷 교환(packet switched) 코어 네트워크인 EPC(Evolved Packet Core)와 LTE, UTRAN 등의 액세스 네트워크로 구성된 네트워크 시스템. UMTS가 진화된 형태의 네트워크이다.
- NodeB: UMTS 네트워크의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀(macro cell) 규모이다.
- eNodeB: EPS 네트워크의 기지국. 옥외에 설치하며 커버리지는 매크로 셀(macro cell) 규모이다.
- 단말(User Equipment): 사용자 기기. 단말은 노트북, 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트폰, 멀티미디어 기기 등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있고, 또는 PC(Personal Computer), 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수도 있다. MTC 관련 내용에서 단말 또는 단말이라는 용어는 MTC 단말을 지칭할 수 있다.
- IMS(IP Multimedia Subsystem): 멀티미디어 서비스를 IP 기반으로 제공하는 서브시스템.
- IMSI(International Mobile Subscriber Identity): 이동 통신 네트워크에서 국제적으로 고유하게 할당되는 사용자 식별자.
- MTC(Machine Type Communication): 사람의 개입 없이 머신에 의해 수행되는 통신. M2M(Machine to Machine) 통신이라고 지칭할 수도 있다.
- MTC 단말(MTC UE 또는 MTC device 또는 MTC 장치): 이동 통신 네트워크를 통한 통신(예를 들어, PLMN을 통해 MTC 서버와 통신) 기능을 가지고, MTC 기능을 수행하는 단말(예를 들어, 자판기, 검침기 등).
- MTC 서버(MTC server): MTC 단말을 관리하는 네트워크 상의 서버. 이동 통신 네트워크의 내부 또는 외부에 존재할 수 있다. MTC 사용자가 접근(access)할 수 있는 인터페이스를 가질 수 있다. 또한, MTC 서버는 다른 서버들에게 MTC 관련 서비스를 제공할 수도 있고(SCS(Services Capability Server) 형태), 자신이 MTC 어플리케이션 서버일 수도 있다.
- (MTC) 어플리케이션(application): (MTC가 적용되는) 서비스(예를 들어, 원격 검침, 물량 이동 추적, 기상 관측 센서 등)
- (MTC) 어플리케이션 서버: (MTC) 어플리케이션이 실행되는 네트워크 상의 서버
- MTC 특징(MTC feature): MTC 어플리케이션을 지원하기 위한 네트워크의 기능. 예를 들어, MTC 모니터링(monitoring)은 원격 검침 등의 MTC 어플리케이션에서 장비 분실 등을 대비하기 위한 특징이고, 낮은 이동성(low mobility)은 자판기와 같은 MTC 단말에 대한 MTC 어플리케이션을 위한 특징이다.
- MTC 사용자(MTC User): MTC 사용자는 MTC 서버에 의해 제공되는 서비스를 사용한다.
- MTC 가입자(MTC subscriber): 네트워크 오퍼레이터와 접속 관계를 가지고 있으며, 하나 이상의 MTC 단말에게 서비스를 제공하는 엔티티(entity)이다.
- MTC 그룹(MTC group): 적어도 하나 이상의 MTC 특징을 공유하며, MTC 가입자에 속한 MTC 단말의 그룹을 의미한다.
- 서비스 역량 서버(SCS: Services Capability Server): HPLMN(Home PLMN) 상의 MTC-IWF(MTC InterWorking Function) 및 MTC 단말과 통신하기 위한 엔티티로서, 3GPP 네트워크와 접속되어 있다. SCS는 하나 이상의 MTC 어플리케이션에 의한 사용을 위한 능력(capability)를 제공한다.
- 외부 식별자(External Identifier): 3GPP 네트워크의 외부 엔티티(예를 들어, SCS 또는 어플리케이션 서버)가 MTC 단말(또는 MTC 단말이 속한 가입자)을 가리키기(또는 식별하기) 위해 사용하는 식별자(identifier)로서 전세계적으로 고유(globally unique)하다. 외부 식별자는 다음과 같이 도메인 식별자(Domain Identifier)와 로컬 식별자(Local Identifier)로 구성된다.
- 도메인 식별자(Domain Identifier): 이동 통신 네트워크 사업자의 제어 항에 있는 도메인을 식별하기 위한 식별자. 하나의 사업자는 서로 다른 서비스로의 접속을 제공하기 위해 서비스 별로 도메인 식별자를 사용할 수 있다.
- 로컬 식별자(Local Identifier): IMSI(International Mobile Subscriber Identity)를 유추하거나 획득하는데 사용되는 식별자. 로컬 식별자는 어플리케이션 도메인 내에서는 고유(unique)해야 하며, 이동 통신 네트워크 사업자에 의해 관리된다.
- RAN(Radio Access Network): 3GPP 네트워크에서 Node B 및 이를 제어하는 RNC(Radio Network Controller), eNodeB를 포함하는 단위. 단말 단에 존재하며 코어 네트워크로의 연결을 제공한다.
- HLR(Home Location Register)/HSS(Home Subscriber Server): 3GPP 네트워크 내의 가입자 정보를 가지고 있는 데이터베이스. HSS는 설정 저장(configuration storage), 식별자 관리(identity management), 사용자 상태 저장 등의 기능을 수행할 수 있다.
- RANAP(RAN Application Part): RAN과 코어 네트워크의 제어를 담당하는 노드(즉,　MME(Mobility Management Entity)/SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node)/MSC(Mobile Switching Center)) 사이의 인터페이스.
- PLMN(Public Land Mobile Network): 개인들에게 이동 통신 서비스를 제공할 목적으로 구성된 네트워크. 오퍼레이터 별로 구분되어 구성될 수 있다.
- NAS(Non-Access Stratum): UMTS, EPS 프로토콜 스택에서 단말과 코어 네트워크 간의 시그널링, 트래픽 메시지를 주고 받기 위한 기능적인 계층. 단말의 이동성을 지원하고, 단말과 PDN GW 간의 IP 연결을 수립 및 유지하는 세션 관리 절차를 지원하는 것을 주된 기능으로 한다.
- SCEF(Service Capability Exposure Function): 3GPP 네트워크 인터페이스에 의해 제공되는 서비스 및 능력(capability)를 안전하게 노출하기 위한 수단을 제공하는 서비스 능력 노출(service capability exposure)을 위한 3GPP 아키텍쳐 내 엔티티.
이하, 위와 같이 정의된 용어를 바탕으로 본 발명에 대하여 기술한다.
본 발명이 적용될 수 있는 시스템 일반
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 EPS (Evolved Packet System)을 간략히 예시하는 도면이다.
도 1의 네트워크 구조도는 EPC(Evolved Packet Core)를 포함하는 EPS(Evolved Packet System)의 구조를 이를 간략하게 재구성 한 것이다.
EPC(Evolved Packet Core)는 3GPP 기술들의 성능을 향상하기 위한 SAE(System Architecture Evolution)의 핵심적인 요소이다. SAE는 다양한 종류의 네트워크 간의 이동성을 지원하는 네트워크 구조를 결정하는 연구 과제에 해당한다. SAE는, 예를 들어, IP 기반으로 다양한 무선 접속 기술들을 지원하고 보다 향상된 데이터 전송 능력을 제공하는 등의 최적화된 패킷-기반 시스템을 제공하는 것을 목표로 한다.
구체적으로, EPC는 3GPP LTE 시스템을 위한 IP 이동 통신 시스템의 코어 네트워크(Core Network)이며, 패킷-기반 실시간 및 비실시간 서비스를 지원할 수 있다. 기존의 이동 통신 시스템(즉, 2 세대 또는 3 세대 이동 통신 시스템)에서는 음성을 위한 CS(Circuit-Switched) 및 데이터를 위한 PS(Packet-Switched)의 2 개의 구별되는 서브-도메인을 통해서 코어 네트워크의 기능이 구현되었다. 그러나, 3 세대 이동 통신 시스템의 진화인 3GPP LTE 시스템에서는, CS 및 PS의 서브-도메인들이 하나의 IP 도메인으로 단일화되었다. 즉, 3GPP LTE 시스템에서는, IP 능력(capability)을 가지는 단말과 단말 간의 연결이, IP 기반의 기지국(예를 들어, eNodeB(evolved Node B)), EPC, 애플리케이션 도메인(예를 들어, IMS)을 통하여 구성될 수 있다. 즉, EPC는 단-대-단(end-to-end) IP 서비스 구현에 필수적인 구조이다.
EPC는 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 1에서는 그 중에서 일부에 해당하는, SGW(Serving Gateway)(또는 S-GW), PDN GW(Packet Data Network Gateway)(또는 PGW 또는 P-GW),　MME(Mobility Management Entity), SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node), ePDG(enhanced Packet Data Gateway)를 도시한다.
SGW는 무선 접속 네트워크(RAN)와 코어 네트워크 사이의 경계점으로서 동작하고, eNodeB와 PDN GW 사이의 데이터 경로를 유지하는 기능을 하는 요소이다. 또한, 단말이 eNodeB에 의해서 서빙(serving)되는 영역에 걸쳐 이동하는 경우, SGW는 로컬 이동성 앵커 포인트(anchor point)의 역할을 한다. 즉, E-UTRAN (3GPP 릴리즈-8 이후에서 정의되는 Evolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network) 내에서의 이동성을 위해서 SGW를 통해서 패킷들이 라우팅될 수 있다. 또한, SGW는 다른 3GPP 네트워크(3GPP 릴리즈-8 전에 정의되는 RAN, 예를 들어, UTRAN 또는 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network)와의 이동성을 위한 앵커 포인트로서 기능할 수도 있다.
PDN GW는 패킷 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종단점(termination point)에 해당한다. PDN GW는 정책 집행 특징(policy enforcement features), 패킷 필터링(packet filtering), 과금 지원(charging support) 등을 지원할 수 있다. 또한, 3GPP 네트워크와 비-3GPP(non-3GPP) 네트워크 (예를 들어, I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)과 같은 신뢰되지 않는 네트워크, CDMA(Code Division Multiple Access) 네트워크나 Wimax와 같은 신뢰되는 네트워크)와의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트 역할을 할 수 있다.
도 1의 네트워크 구조의 예시에서는 SGW와 PDN GW가 별도의 게이트웨이로 구성되는 것을 나타내지만, 두 개의 게이트웨이가 단일 게이트웨이 구성 옵션(Single Gateway Configuration Option)에 따라 구현될 수도 있다.
MME는, 단말의 네트워크 연결에 대한 액세스, 네트워크 자원의 할당, 트래킹(tracking), 페이징(paging), 로밍(roaming) 및 핸드오버 등을 지원하기 위한 시그널링 및 제어 기능들을 수행하는 요소이다. MME는 가입자 및 세션 관리에 관련된 제어 평면 기능들을 제어한다. MME는 수많은 eNodeB들을 관리하고, 다른 2G/3G 네트워크에 대한 핸드오버를 위한 종래의 게이트웨이의 선택을 위한 시그널링을 수행한다. 또한, MME는 보안 과정(Security Procedures), 단말-대-네트워크 세션 핸들링(Terminal-to-network Session Handling), 유휴 단말 위치결정 관리(Idle Terminal Location Management) 등의 기능을 수행한다.
SGSN은 다른 3GPP 네트워크(예를 들어, GPRS 네트워크)에 대한 사용자의 이동성 관리 및 인증(authentication)과 같은 모든 패킷 데이터를 핸들링한다.
ePDG는 신뢰되지 않는 비-3GPP 네트워크(예를 들어, I-WLAN, WiFi 핫스팟(hotspot) 등)에 대한 보안 노드로서의 역할을 한다.
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, IP 능력을 가지는 단말은, 3GPP 액세스는 물론 비-3GPP 액세스 기반으로도 EPC 내의 다양한 요소들을 경유하여 사업자(즉, 오퍼레이터(operator))가 제공하는 IP 서비스 네트워크(예를 들어, IMS)에 액세스할 수 있다.
또한, 도 1에서는 다양한 레퍼런스 포인트들(예를 들어, S1-U, S1-MME　등)을 도시한다. 3GPP 시스템에서는 E-UTRAN 및 EPC의 상이한 기능 개체(functional entity)들에 존재하는 2 개의 기능을 연결하는 개념적인 링크를 레퍼런스 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음의 표 1은 도 1에 도시된 레퍼런스 포인트를 정리한 것이다. 표 1의 예시들 외에도 네트워크 구조에 따라 다양한 레퍼런스 포인트(reference point)들이 존재할 수 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2017004586-appb-I000001
도 1에 도시된 레퍼런스 포인트 중에서 S2a 및 S2b는 비-3GPP 인터페이스에 해당한다. S2a는 신뢰되는 비-3GPP 액세스 및 PDN GW 간의 관련 제어 및 이동성 자원을 사용자 플레인에 제공하는 레퍼런스 포인트이다. S2b는 ePDG 및 PDN GW 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 사용자 플레인에 제공하는 레퍼런스 포인트이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선통신 시스템을 예시한다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불릴 수 있다.
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), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), gNB 등 다른 용어로 불릴 수 있다. gNB는 새로운 RAT(NR)에서 기지국을 의미하는 용어일 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.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
단말과 네트워크 사이의 무선인터페이스 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, 제 3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 새로운 RAT(NR)가 적용되는 차세대 네트워크를 예시한다.
도 3을 참조하면, 차세대 네트워크는 엔티티가 아닌 네트워크 기능(Network Function, NF) 별로 기능, 레퍼런스 포인트(reference point), 프로토콜 등이 정의될 수 있다.
기지국(RAN 또는 AN으로 표시할 수 있음, RAN은 새로운 RAT을 사용하는 기지국, AN은 Wi-Fi와 같은 non-3GPP 접속 기술을 포함한 일반적인 기지국일 수 있음)과 접속 및 이동성 기능(Access and Mobility Function: AMF) 간의 레퍼런스 포인트를 NG2(또는 N2), 기지국과 사용자 평면 기능(User Plane Function: UPF)간의 레퍼런스 포인트를 NG 3(또는 N3)이라 표시할 수 있다.
AMF는 단말 단위의 접속 및 이동성 관리를 위한 접속 및 이동성 관리 기능을 제공할 수 있다. SMF는 단말이 여러 개의 세션을 가질 경우 각 세션을 관리할 수 있다. Application function은 서비스 품질(Quality of Service: QoS)를 보장하기 위해 패킷 흐름에 대한 정보를 PCF(Policy Control Function)에 제공해 줄 수 있다. 이를 바탕으로 PCF가 세션 관리, 이동성 관리 등의 정책을 결정하여 AMF, SMF 등에 전달함으로써 적절한 이동성 관리, 세션 관리, QoS 관리 등을 수행할 수 있다. Data network는 하향링크 방향으로 전송할 Protocol Data Unit(PDU)를 UPF로 전달하거나 단말이 보낸 PDU를 UPF을 통해 받으며, 이 두 기능간의 레퍼런스 포인트를 NG6(또는 N6)라 칭할 수 있다. Authentication Server Function(AUSF)는 단말의 인증을 위한 데이터를 저장하고 있으며, User Data Management(UDM)는 사용자의 subscription data, policy data 등을 저장할 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 E-UTRAN 및 EPC의 구조를 예시한다.
도 4를 참조하면, eNB는 게이트웨이(예를 들어,　MME)의 선택, 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 활성(activation) 동안 게이트웨이로의 라우팅, 방송 채널(BCH: broadcast channel)의 스케줄링 및 전송, 상향링크 및 하향링크에서 UE로 동적 자원 할당, 그리고 LTE_ACTIVE 상태에서 이동성 제어 연결의 기능을 수행할 수 있다. 상술한 바와 같이, EPC 내에서 게이트웨이는 페이징 개시(orgination), LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 평면(user plane)의 암호화(ciphering), 시스템 구조 진화(SAE: System Architecture Evolution) 베어러 제어, 그리고 NAS 시그널링의 암호화(ciphering) 및 무결성(intergrity) 보호의 기능을 수행할 수 있다.
한편, 이하의 기술에서 주로 LTE/LTE-A 시스템을 위주로 설명하지만, 이는 제한이 아니다. 즉, 본 발명은 LTE/LTE-A 시스템과 NR(new RAT) 시스템에 모두 적용될 수 있으며, LTE/LTE-A 시스템과 NR 시스템의 공존 시에도 적용될 수 있다.
도 5는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 6은 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 5 및 6을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 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.
서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있고, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.
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.
RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선베어러(Radio Bearer; RB)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.
RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러(radio bearer: RB)들의 설정(configuration), 재설정(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.
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.
RB가 설정된다는 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)와 DRB(Data RB) 두가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 확립되면, 단말은 RRC 연결(RRC connected) 상태에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들(RRC idle) 상태에 있게 된다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템 정보를 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 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌(Symbol)들로 구성된다. 자원블록은 자원 할당 단위로, 복수의 OFDM 심벌들과 복수의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 OFDM 심벌들(예, 첫번째 OFDM 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. TTI(Transmission Time Interval)는 서브프레임 전송의 단위시간이다.
도 7 및 도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 S1 인터페이스 프로토콜 구조를 나타낸다.
도 7은 S1 인터페이스에서 제어 평면(control plane) 프로토콜 스택을 예시하고, 도 8은 S1 인터페이스에서 사용자 평면(user plane) 인터페이스 프로토콜 구조를 나타낸다.
도 7 및 도 8을 참조하면, S1 제어 평면 인터페이스(S1-MME)는 기지국과　MME　간에 정의된다. 사용자 평면과 유사하게 전송 네트워크 계층(transport network layer)은 IP 전송에 기반한다. 다만, 메시지 시그널링의 신뢰성이 있는 전송을 위해 IP 계층 상위에 SCTP(Stream Control Transmission Protocol) 계층에 추가된다. 어플리케이션 계층(application layer) 시그널링 프로토콜은 S1-AP(S1 application protocol)로 지칭된다.
SCTP 계층은 어플리케이션 계층 메시지의 보장된(guaranteed) 전달을 제공한다.
프로토콜 데이터 유닛(PDU: Protocol Data Unit) 시그널링 전송을 위해 전송 IP 계층에서 점대점 (point-to-point) 전송이 사용된다.
S1-MME　인터페이스 인스턴스(instance) 별로 단일의 SCTP 연계(association)는 S-MME　공통 절차를 위한 한 쌍의 스트림 식별자(stream identifier)를 사용한다. 스트림 식별자의 일부 쌍만이 S1-MME　전용 절차를 위해 사용된다.　MME　통신 컨텍스트 식별자는 S1-MME　전용 절차를 위한 MME에 의해 할당되고,　eNB　통신 컨텍스트 식별자는 S1-MME　전용 절차를 위한 eNB에 의해 할당된다.　MME　통신 컨텍스트 식별자 및　eNB　통신 컨텍스트 식별자는 단말 특정한 S1-MME　시그널링 전송 베어러를 구별하기 위하여 사용된다. 통신 컨텍스트 식별자는 각각 S1-AP 메시지 내에서 전달된다.
S1 시그널링 전송 계층이 S1AP 계층에게 시그널링 연결이 단절되었다고 통지한 경우, MME는 해당 시그널링 연결을 사용하였던 단말의 상태를 ECM-IDLE 상태로 변경한다. 그리고, eNB은 해당 단말의 RRC 연결을 해제한다.
S1 사용자 평면 인터페이스(S1-U)는 eNB과 S-GW 간에 정의된다. S1-U 인터페이스는 eNB와 S-GW 간에 사용자 평면 PDU의 보장되지 않은(non-guaranteed) 전달을 제공한다. 전송 네트워크 계층은 IP 전송에 기반하고, eNB와 S-GW 간의 사용자 평면 PDU를 전달하기 위하여 UDP/IP 계층 상위에 GTP-U(GPRS Tunneling Protocol User Plane) 계층이 이용된다.
이하, S1 페이징 절차에 대해 설명한다.
S1 페이징 절차의 목적은, MME가 특정 기지국에서 단말(UE)을 페이징하는 것을 가능하게 하기 위함이다.
도 9는 S1 페이징 절차에 대한 예를 도시한 순서도다.
도 9에 따르면, MME는 기지국(eNB)에게 페이징 메시지를 전송할 수 있다(S810). 보다 구체적으로, MME는 페이징 메시지를 기지국에게 전송함에 따라 페이징 절차를 개시한다. 페이징 메시지를 수신하면, 상기 기지국은 트래킹 영역들에 관련되어 있는 셀들에서의 단말에 대해 페이징을 수행할 수 있다. 상기 페이징 메시지는 아래 표 2와 같을 수 있다.
[표 2]
Figure PCTKR2017004586-appb-I000002
여기서, 'Message Type'은 전송되는 메시지의 타입을 의미할 수 있다. 'UE Identity Index value'는 단말 식별 인덱스의 값을 의미할 수 있다. 'UE Paging Identity'는 페이징되는 단말의 식별자를 의미한다. 'Paging DRX(Discontinuous Reception)'는 페이징에 대한 불연속적인 수신을 의미할 수 있다. 'CSG Id List'는 CSG(Closed Subscriber Group)에 대한 아이디의 리스트를 의미할 수 있다. 'Paging Priority'는 페이징의 우선 순위를 의미할 수 있다. 'Assistance Data for Paging'는 페이징에 대한 보조 정보를 의미할 수 있다.
도 10은 베어러의 종류와 네트워크의 각 엔티티 간의 인터페이스의 명칭을 예시한다.
도 10를 참조하면, 단말과 기지국(eNB)간의 무선 인터페이스를 LTE-Uu 인터페이스라 칭한다(단순히 Uu 인터페이스라 칭하기도 함). 기지국과 S-GW 간의 인터페이스를 S1 인터페이스라 하고, S-GW와 P-GW간의 인터페이스를 S5 인터페이스라 칭한다. P-GW와 PDN 간의 인터페이스를 SGi라 칭한다.
단말과 기지국을 종단점으로 가지는 베어러를 DRB(data radio bearer), 기지국과 S-GW 를 종단점으로 가지는 베어러를 S1 베어러라 칭한다. 단말과 S-GW 를 종단점으로 가지는 베어러를 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer)이라 하고, S-GW와 P-GW를 종단점으로 가지는 베어러를 S5 베어러라 한다. 단말과 P-GW를 종단점으로 가지는 베어러를 EPS(Evolved Packet System) 베어러라 칭한다.
이제, 라이트 연결(LIGHT CONNECTION)에 대해 설명한다.
라이트 연결중인 단말은, 단말과 기지국(예컨대, eNB) 간의 연결(예컨대, RRC 연결)은 비활성화 되면서, 상기 기지국과 MME 간의 연결(예컨대, S1 연결)은 유지할 수 있다.
라이트 연결은 기존에는 없던 새로운 단말의 상태이다. 즉, 종래에는, 1) 단말과 기지국 간의 연결(RRC 연결) 및 상기 기지국과 MME간의 연결이 모두 비활성화되는 경우, 2) 단말과 기지국 간의 연결(RRC 연결) 및 상기 기지국과 MME간의 연결이 모두 활성화되는 경우가 있었다. 이에 반해, 라이트 연결은 단말과 기지국 간의 연결(RRC 연결)은 비활성화되면서 상기 기지국과 MME간의 연결은 유지(활성화)되는 경우라고 할 수 있다. 라이트 연결 중인 단말에 대한 컨텍스트(context)는 상기 단말과 기지국에 모두 저장되어 있는 상태일 수 있다. 상기 기지국은 E-UTRA(Evolved Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Terrestrial Radio Access)을 사용하는 기지국(eNB 또는 AN) 또는 새로운 무선 접속 기법(NR)을 사용하는 기지국(gNB 또는 RAN)일 수 있다. 기지국이 NR 기법을 사용하는 기지국일 경우, AMF(Access and Mobility Function)가 상기 MME에 대응할 수 있다. 즉, LTE/LTE-A 시스템에서 기지국(eNB)과 MME 간의 연결은 NR에서 기지국(gNB)와 AMF 간의 연결에 대응될 수 있다(이하 동일).
이와 같이, 라이트 연결 상태에서는 단말과 기지국 간의 연결은 비활성화 되어 있으나 기지국과 MME 간의 연결(NR에서 기지국과 AMF, 이하 모두 동일)은 활성화 되어있기 때문에, 하향링크 데이터가 도착한 경우 MME는 S1/(new RAT에서는 NG, 이하 동일) 페이징 메시지를 기지국에게 새로 전송하지 않고도 상기 하향링크 데이터를 앵커 기지국(예컨대, eNB, NR에서는 gNB)에게 직접 전송할 수 있다. 따라서, S1/(NG) 페이징 메시지의 잦은 전송으로 인한 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다. 앵커 기지국은 수신된 하향링크 데이터를 먼저 버퍼링한 다음, Uu 인터페이스를 통해 단말에게 페이징을 트리거할 수 있다.
앵커 기지국은, 단말 컨텍스트(UE CONTEXT)를 가지고 있으면서, MME와 S1 연결을 유지하고 있는 기지국일 수 있다. 앵커 기지국은 단말과의 연결(예컨대, RRC 연결)은 비활성화 한 상태이나, MME와의 연결(예컨대, S1 연결)은 유지하고 있는 기지국일 수 있다.
한편, 단말은 이동성이 있으므로, 앵커 기지국의 커버리지 내에 있다가 다른 기지국의 커버리지 내로 이동할 수 있다. 이 경우, 앵커 기지국은 이웃하는 기지국들에게 X2/(New RAT에서는 Xn) 페이징 요청 메시지를 전송할 수 있다.
X2/Xn 페이징 요청 메시지를 앵커 기지국으로부터 수신한 이웃하는 기지국은 Uu 인터페이스를 통해 단말에게 페이징 메시지를 전송할 수 있다.
다른 기지국인 전송한 상기 페이징 메시지에 단말이 응답하면, 상기 응답을 수신한 상기 다른 기지국(예컨대, 기지국 2)은 X2/Xn 페이징 응답 메시지를 앵커 기지국에게 전송할 수 있다. 이를 통해 상기 단말이 상기 기지국 2의 커버리지 내에 있음을 앵커 기지국에게 알려줄 수 있다.
그러면, 앵커 기지국은 상기 기지국 2를 통해 하향링크 데이터를 상기 단말에게 전달하는 것이 필요하다. 본 발명은 라이트 연결 중인 단말에 대한 하향링크 데이터를 앵커 기지국과 이웃하는 기지국 간에서 전달하는 과정을 규정한다. 전술한 바와 같이, 라이트 연결 중인 단말은 기존에는 없던 상태의 단말이므로, 라이트 연결 중인 단말에 대한 데이터 전달 과정 역시 기존에는 없던 새로운 방법이다.
먼저, 본 발명의 가장 주요한 단계에 대해 설명한 후, 본 발명이 적용될 수 있는 다양한 실시예를 설명한다.
도 11은 본 발명에 따른 데이터 전달 방법을 나타낸다.
도 11을 참조하면, 데이터 전달을 위한 정보를 제1 기지국이 제2 기지국에게 요청한다(S1010). 데이터 전달을 위한 정보는, 예를 들어, 하향링크 GTP 터널 종단점 IE 를 요청하는 것일 수 있다. GTP 터널은 기지국과 P-GW 간에 데이터 전달을 위한 경로일 수 있다.
제2 기지국은 제1 기지국에게 데이터 전달을 위한 정보를 응답한다(S1020). 예컨대, 제2 기지국은 제1 기지국에게 상기 하향링크 GTP 터널 종단점 IE 를 응답으로 전송할 수 있다.
이제, 도 11의 방법을 적용하는 구체적인 예에 대해 설명한다.
도 12는 본 발명을 적용하는 일 실시예를 예시한다.
도 12를 참조하면, 기지국 1(eNB 1)은 앵커 기지국일 수 있다. 기지국 1은 S-GW로부터 수신한 하향링크 데이터를 버퍼링한다(S100). NR에서 기지국 1은 gNB 1이라 칭할 수 있다.
기지국 1은 이웃 기지국들에게 X2(LTE/LTE-A 시스템)/Xn(NR 시스템) 페이징 요청 메시지(또는 기존의 메시지)를 전송한다(S110). 예를 들어, 기지국 1은 기지국 2, 3, 4 등과 같은 이웃 기지국들에게 X2/Xn 페이징 요청 메시지를 전송할 수 있다. 도 12에서는 편의상 이웃 기지국으로써 기지국 2를 예시하고 있다.
X2/Xn 페이징 요청 메시지를 수신한 기지국 2는 단말과 연결 가능한지 여부를 체크한다(S120). 예를 들어, 기지국 2는, 페이징 메시지를 전송하여 단말이 이에 대한 응답을 회신하면, 상기 단말과 연결 가능하다고 판단할 수 있다.
상기 단말과 연결이 가능하다고 판단되면, 기지국 2는 앵커 기지국인 기지국 1에게 X2/Xn 페이징 응답 메시지를 전송한다(S130). 상기 X2/Xn 페이징 응답 메시지는 상기 기지국 2에 의하여 할당된 단말 ID (eNB2 UE X2AP ID)를 포함할 수 있다.
각 이웃 기지국들로부터 X2/Xn 페이징 응답 메시지를 수신한 앵커 기지국(기지국 1)은, 단말이 어느 기지국의 커버리지 내에 있는지를 판단한다. 도 12의 예에서는, 기지국 1은 X2/Xn 페이징 응답 메시지를 통해 단말이 기지국 2의 커버리지 내에 있다고 판단할 수 있다. 기지국 2가 상기 단말과 연결 가능하다고 판단하면, 앵커 기지국은 상기 기지국 2를 통해 상기 단말에게 버퍼링된 하향링크 데이터를 전달하기로 결정할 수 있다.
X2/Xn 데이터 전달 과정을 트리거링하기 위해, 앵커 기지국인 기지국 1은 이웃 기지국인 기지국 2에게 X2/Xn 데이터 전달 요청 메시지를 전송한다(S140). 상기 X2/Xn 데이터 전달 요청 메시지는 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer) ID, E-RAB 레벨 QoS(quality of service) 파라미터 IE(information element) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. E-RAB은 단말과 S-GW가 종단점이 되는 베어러로 DRB(data radio bearer)와 S1 bearer로 구성될 수 있다. E-RAB 레벨 QoS 파라미터 IE는 기지국 2에게 전달될 하향링크 데이터에 대한 QoS 관련 정보를 지시할 수 있다.
또한, 앵커 기지국은 상기 X2/Xn 데이터 전달 요청 메시지에 상향링크 GTP 터널 종단점 IE(UL GTP tunnel Endpoint IE)를 포함시킬 수도 있다. GTP 터널은 단말이 전송한 IP 패킷을 기지국으로부터 P-GW로 전달하는데 이용되는 경로일 수 있으며, 상향링크 GTP 터널 종단점 IE 는 GTP 터널의 종단점에 관한 정보를 포함할 수 있다.
QoS 관련 정보에 기반하여, 앵커 기지국으로부터 전달될 하향링크 데이터에 관하여 필요한 자원들을 유보해야 하는지 여부를 기지국 2는 체크할 수 있다.
기지국 2는, 하향링크 GTP 터널 종단점 IE를 포함하는 X2/Xn 데이터 전달 응답 메시지를 전송할 수 있다(S150). 기지국 2는 상기 X2/Nn 데이터 전달 요청 메시지를 수신하면 기지국 1에 하향링크 데이터가 존재함을 알 수 있고, 이를 기반으로 기지국 1에게 하향링크 GTP 터널 종단점 IE를 전송할 수 있다.
또한, 기지국 2는 E-RABs Admitted List IE에서 허용된 E-RAB들을 알려줄 수 있다. 그리고, E-RABs Not Admitted List IE에서 허용되지 않은 E-RAB들을 허용되지 않는 이유를 나타내는 이유 값(cause value)과 함께 알려줄 수 있다.
앵커 기지국인 기지국 1은 하향링크 데이터를 기지국 2에게 전송한다(S160). 즉, 기지국 1은 기지국 2와의 정보 교환을 통해 특정 단말에 대한 하향링크 데이터를 전달할 수 있다.
도 13은 본 발명이 적용되는 다른 실시예를 예시한다.
도 13을 참조하면, 기지국 1(eNB 1)은 앵커 기지국일 수 있다. 기지국 1은 S-GW로부터 수신한 하향링크 데이터를 버퍼링한다(S200).
앵커 기지국인 기지국 1은 이웃 기지국들에게 X2/Xn 페이징 요청 메시지(또는 새로운 메시지)를 전송한다(S210). 이웃 기지국의 예로써, 도 13에서는 기지국 2를 예시하고 있다.
X2/Xn 페이징 요청 메시지를 수신한 기지국 2는 단말과 연결 가능한지 여부를 체크한다(S220). 예를 들어, 기지국 2는, 페이징 메시지를 전송하여 단말이 이에 대한 응답을 회신하면, 상기 단말과 연결 가능하다고 판단할 수 있다.
상기 단말과 연결이 가능하다고 판단되면, 기지국 2는 앵커 기지국인 기지국 1에게 X2/Xn 페이징 응답 메시지를 전송한다(S230). 상기 X2/Xn 페이징 응답 메시지는 상기 기지국 2에 의하여 할당된 단말 ID (eNB2 UE X2AP ID)와 하향링크 GTP 터널 종단점(endpoint)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 X2/Xn 페이징 응답 메시지를 수신한 앵커 기지국(기지국 1)은, 단말이 상기 기지국 2의 커버리지 내에 있는지 여부를 식별할 수 있다. 기지국 2가 상기 단말과 연결 가능하다고 하면, 앵커 기지국(기지국 1)은 상기 기지국 2를 통해 상기 단말에게 버퍼링된 하향링크 데이터를 전달하기로 결정할 수 있다.
X2/Xn 데이터 전달 과정을 트리거링하기 위해, 앵커 기지국인 기지국 1은 이웃 기지국인 기지국 2에게 X2/Xn 데이터 전달 알림(X2/Xn DATA TRANSFER NOTIFICATION) 메시지를 전송한다(S240). 상기 X2/Xn 데이터 전달 알림 메시지는 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer) ID, E-RAB 레벨 QoS(quality of service) 파라미터 IE(information element) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. E-RAB 레벨 QoS 파라미터 IE는 기지국 2에게 전달될 하향링크 데이터에 대한 QoS 관련 정보를 지시할 수 있다. 상기 E-RAB 레벨 QoS 파라미터 IE에 기반하여, 기지국 2는 앵커 기지국으로부터 전달될 하향링크 데이터에 대해 필요한 자원들을 준비할 수 있다.
또한, 앵커 기지국은 상기 X2/Xn 데이터 전달 알림 메시지에 상향링크 GTP 터널 종단점 IE(UL GTP tunnerl Endpoint IE)를 포함시킬 수도 있다. GTP 터널은 단말이 전송한 IP 패킷을 기지국으로부터 P-GW로 전달하는데 이용되는 경로일 수 있다.
앵커 기지국인 기지국 1은 하향링크 데이터를 기지국 2에게 전송한다(S250).
도 14는 본 발명이 적용되는 변형 예를 설명한다.
도 14를 참조하면, 단말은 라이트 연결 상태일 수 있다(S10). 즉, 단말은 RRC 연결은 비활성화 상태(RRC_INACTIVE, 이하 RRC 비활성화 상태)이고, S1 연결(또는 NR에서는 NG2 연결)은 유지되고 있는 상태(CM-CONNECTED) 일 수 있다.
단말은 기존 기지국의 커버리지에서 새로운 기지국의 커버리지 내로 이동할 수 있다. 이 경우, 단말은 새로운 기지국에게 RRC 연결 재개 요청(RRCConnectionResumeRequest) 메시지를 전송할 수 있다(S20).
새로운 기지국은 기존 기지국에게 단말 컨텍스트 회수 요청(Retrieve UE context request)를 전송할 수 있다(S20). 단말 컨텍스트 회수 요청은, 상기 단말로부터 RRC 연결 재개 요청 메시지를 수신한 새로운 기지국이, 상기 단말에 대해 RRC 비활성화 상태가 된 기존 기지국으로부터 상기 단말에 대한 단말 컨텍스트를 회수(retrieve)하기 위하여 전송되는 것이다.
단말 컨텍스트 데이터를 제공해 줄 것을 요청 받은 기존 기지국은 새로운 기지국에게 단말 컨텍스트 데이터를 제공한다(S30). 즉, 새로운 기지국은 기존 기지국으로부터 단말 컨텍스트 회수 응답(Retrieve UE context response)메시지를 수신한다. 이 때 기존 기지국은 버퍼링 되고 있는 하향링크 데이터가 존재함을 알려주는 지시 정보(또는 지시자)를 단말 컨텍스트 회수 응답 메시지에 포함할 수 있다. 상기 지시 정보(또는 지시자)가 포함된 단말 컨텍스트 회수 응답 메시지를 수신한 새로운 기지국은, 'DATA FORWARDING ADDRESS INDIATION' 메시지를 전송할 수 있다(S50). 이 과정, 즉, 도 14의 S30, S50 단계는 도 12에서 S140, S150에 대응되는 단계들이다. 'DATA FORWARDING ADDRESS INDIATION' 메시지는 하향링크 GTP 터널 종단점 IE에 대응될 수 있다.
한편, 도 14에는 도시하지 않았지만, 기존 기지국은 단말 컨텍스트 회수 요청에 대해 실패 메시지(이를 단말 컨텍스트 회수 실패(Retrieve UE context failure))를 전송할 수도 있다.
새로운 기지국은 단말과 RRC 연결 재개 과정을 완료한다(S40). 그러면, 단말은 RRC 활성화(RRC_ACTIVE) 상태이고 S1 연결(NR에서는 NG2 연결)도 유지되고 있는 상태(CM-CONNECTED)가 된다(S41).
전술한 바와 같이, 새로운 기지국은 기존 기지국에게 데이터 전달 주소를 알려줄 수 있다(S50). 새로운 기지국은, 기존 기지국에 있는(pending) 하향링크 데이터가 전달될 수 있는, 자원에 관련된 컨텍스트들을 기존 기지국에게 알려줄 수 있으며, 이는 "DATA FORWARDING ADDRESS INDICATION"메시지에 포함될 수 있다. "DATA FORWARDING ADDRESS INDICATION"메시지를 수신한 기존 기지국은 하향링크 데이터를 지시된 주소로 전달(forward)할 수 있다.
새로운 기지국은 AMF(Access and Mobility Function)에게 경로 스위칭을 요청하고(S60), 이에 대한 응답으로 경로 스위칭 요청 응답(Path Switch Request Response)를 수신(S70)하면, 기존 기지국에게 단말 컨텍스트를 해제할 것을 트리거링한다(S80). AMF는 기존 시스템의 MME와 유사한 역할을 수행할 수 있다. 그러면, 기존 기지국은 상기 단말에 대한 자원들을 해제(release)할 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 15를 참조하면, 통신 장치(1100)는 프로세서(processor, 1110), 메모리(memory, 1120) 및 RF(radio frequency)부(1130)을 포함한다.
프로세서(1110)는 본 발명이 설명하는 기능/동작/방법을 실시할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1110)는 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지를 다른 기지국에게 전송하고, 상기 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 다른 기지국으로부터 수신할 수 있다. 이 때, 상기 데이터 전달을 위한 정보는 라이트 연결(light connection) 상태인 단말에 대한 데이터를 전달하기 위한 것일 수 있다.
통신 장치(1100)는 LTE/LTE-A 시스템에서 동작하는 기지국(eNB) 또는 NR 시스템에서 동작하는 기지국(gNB), 또는 LTE/LTE-A 시스템이나 NR 시스템에서 동작하는 단말일 수 있다.
유/무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(1110)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(1120)는 프로세서(1110)와 연결되어, 프로세서(1110)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF 부(1130)는 통신 모듈로서 기능할 수 있으며, 프로세서(1110)와 연결되어, 유/무선 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
메모리(1120)는 프로세서(1110) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1110)와 연결될 수 있다. RF 부(1130)는 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 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 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

Claims (11)

  1. 무선 통신 시스템에서 제1 기지국에 의해 수행되는 데이터 전달 방법에 있어서,
    데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지를 제2 기지국에게 전송하고, 및
    상기 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 제2 기지국으로부터 수신하되,
    상기 데이터 전달을 위한 정보는 라이트 연결(light connection) 상태인 단말에 대한 데이터를 전달하기 위한 것임을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 라이트 연결 상태인 단말은 기지국과의 RRC(radio resource control) 연결은 비활성화되고, 코어 네트워크(core network: CN)와는 연결 상태를 유지하는 단말이되, 상기 기지국 및 상기 단말은 상기 단말의 단말 컨텍스트(UE context)를 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 기지국은 상기 제2 기지국에게 상기 데이터가 전달될 주소를 지시하는 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지는 하향링크 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 터널 종단점 IE(information element) 를 요청하는 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지는 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer) ID(identity), E-RAB 레벨 QoS(Quality of Service) 파라미터 IE(information element) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지를 수신한 상기 제2 기지국은 상기 제1 기지국에게 하향링크 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 터널 종단점 IE(information element)를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 하향링크 GTP 터널 종단점 IE는 상기 제2 기지국과 P-GW(PDN-gateway) 간에 데이터 전달을 위한 경로를 알려주는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 기지국은 상기 제2 기지국에게 페이징 요청(paging request)를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 단말이 상기 제2 기지국의 커버리지 내에 있는 경우, 상기 제2 기지국으로부터 상기 단말의 ID(identity)를 포함하는 페이징 응답 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 기지국은 상기 제2 기지국에게 상기 단말에 대한 데이터를 전달하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 기지국은,
    무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency) 부; 및
    상기 RF부와 결합하여 동작하는 프로세서; 를 포함하되, 상기 프로세서는,
    데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지를 제2 기지국에게 전송하고,
    상기 데이터 전달을 위한 정보를 요청하는 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 제2 기지국으로부터 수신하되,
    상기 데이터 전달을 위한 정보는 라이트 연결(light connection) 상태인 단말에 대한 데이터를 전달하기 위한 것임을 특징으로 하는 기지국.
PCT/KR2017/004586 2016-04-29 2017-04-28 무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 데이터 전달 방법 및 상기 방법을 이용하는 장치 WO2017188787A2 (ko)

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US201662350722P 2016-06-16 2016-06-16
US62/350,722 2016-06-16
US201662359219P 2016-07-07 2016-07-07
US62/359,219 2016-07-07
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US62/403,016 2016-09-30
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