WO2019074325A1 - 무선 통신 시스템에서 네트워크에 등록하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 네트워크에 등록하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2019074325A1
WO2019074325A1 PCT/KR2018/012044 KR2018012044W WO2019074325A1 WO 2019074325 A1 WO2019074325 A1 WO 2019074325A1 KR 2018012044 W KR2018012044 W KR 2018012044W WO 2019074325 A1 WO2019074325 A1 WO 2019074325A1
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cell
core network
network
terminal
registration
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PCT/KR2018/012044
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English (en)
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천성덕
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엘지전자 주식회사
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    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to an environment in which a single radio access network (RAN) supports a plurality of different types of core networks, or a plurality of different types of RANs
  • RAN radio access network
  • the mobile communication system has been developed to provide voice service while ensuring the user 's activity.
  • the mobile communication system not only the voice but also the data service are extended.
  • due to the increase of the explosive traffic there is a shortage of resources and users require higher speed service, have.
  • next-generation mobile communication system largely depend on the acceptance of explosive data traffic, the dramatic increase in the rate per user, the acceptance of a significantly increased number of connected devices, very low end-to-end latency, Should be able to.
  • a dual connectivity a massive multiple input multiple output (MIMO), an in-band full duplex, a non-orthogonal multiple access (NOMA) wideband support, and device networking.
  • MIMO massive multiple input multiple output
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • a method for a user equipment (UE) in a wireless communication system to perform registration with a core network comprising: transmitting a registration request message to a first core network on a first cell ; Receiving an enrollment reject message from the first core network on the first cell; Searching for a second core network of a type different from the first core network supported on the first cell; If the second core network supported on the first cell is searched, determining whether the UE supports the second core network; And performing a registration procedure with the second network on the first cell if the UE supports the second core network.
  • UE user equipment
  • a user equipment for performing registration with a core network in a wireless communication system
  • the user equipment comprising: a transceiver for transmitting and receiving a radio signal; And a processor for controlling the transceiver, the processor sending a registration request message to a first core network on a first cell, receiving a registration reject message from the first core network on the first cell, , Searching for a second core network of a different type than the first core network supported on the first cell and if the second core network supported on the first cell is searched, And if the UE supports the second core network, perform the registration procedure with the second network on the first cell.
  • the UE may consider the first cell to be forbidden
  • the UE may suspend the attempt to register with the second core network until a predetermined criterion is met.
  • the UE may perform a registration procedure with the first core network on a second cell different from the first cell.
  • the single base station when a single base station is connectable to both the first core network and the second core network, the single base station is regarded as a first type of radio access network when connected to the first core network, And may be regarded as a second type of radio access network when connected to a second core network.
  • said first cell is supported in said first type of radio access network and said second cell is supported in said second type of radio access network.
  • the registration reject message includes a cause value for registration rejection, and if the cause value indicates an attempt to register with the second core network of a different type than the first core network, It can be determined again whether the signal strength of the cell is equal to or higher than a predetermined level.
  • the UE may perform the registration procedure with the second core network supported on the first cell.
  • the UE may select a second cell different from the first cell.
  • the registration procedure can be performed with the core network.
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • the PLMN of the second cell is equal to the PLMN of the first cell but the tracking area (TA) of the second cell is different from the TA of the first cell and the TA of the second cell is prohibited
  • the UE can perform the registration procedure with the first core network on the second cell.
  • the UE transmits, to the second cell,
  • the registration procedure can be performed with the core network.
  • a terminal can receive a wireless access service stably.
  • the terminal can efficiently register to the network quickly while minimizing the service disconnection time.
  • EPS evolved packet system
  • FIG. 2 shows a radio interface protocol structure between a UE and an E-UTRAN in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a structure of a physical channel in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 illustrates a network architecture to which the present invention may be applied.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of registering a terminal in a network according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of registering a terminal in a network according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 7 illustrates an EMM cause information element according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 8 illustrates an EMM cause information element according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 illustrates a block diagram of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates a block diagram of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal.
  • the particular operation described herein as performed by the base station may be performed by an upper node of the base station, as the case may be. That is, it is apparent that various operations performed for communication with a terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station can be performed by a network node other than the base station or the base station.
  • a 'base station (BS)' 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) .
  • eNB evolved NodeB
  • BTS base transceiver system
  • AP access point
  • a 'terminal' may be fixed or mobile and may be a mobile station (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS) Advanced Mobile Station (WT), Wireless Terminal (WT), Machine-Type Communication (MTC), Machine-to-Machine (M2M), and Device-to-Device (D2D) devices.
  • UE mobile station
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS Subscriber station
  • WT Wireless Terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • a downlink means communication from a base station to a terminal
  • an uplink means communication from a terminal to a base station.
  • the transmitter may be part of the base station, and the receiver may be part of the terminal.
  • the transmitter may be part of the terminal and the receiver may be part of the base station.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC- single carrier frequency division multiple access
  • CDMA can be implemented with radio technology such as universal terrestrial radio access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA can be implemented with wireless technologies such as global system for mobile communications (GSM) / general packet radio service (GPRS) / enhanced data rates for GSM evolution (EDGE).
  • OFDMA can be implemented with wireless technologies such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, and evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3GPP (3rd Generation Partnership Project) LTE (Long Term Evolution) is part of E-UMTS (evolved UMTS) using E-UTRA, adopting OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802, 3GPP and 3GPP2. That is, the steps or portions of the embodiments of the present invention that are not described in order to clearly illustrate the technical idea of the present invention can be supported by the documents. In addition, all terms disclosed in this document may be described by the standard document.
  • 3GPP LTE / LTE-A is mainly described, but the technical features of the present invention are not limited thereto.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • EPC Evolved Packet Core
  • IP Internet Protocol
  • - NodeB Base station of the UMTS network. It is installed outdoors and its coverage is macro cell scale.
  • - eNodeB base station of the EPS network. It is installed outdoors and its coverage is macro cell scale.
  • a terminal may be referred to as a terminal, ME (Mobile Equipment), MS (Mobile Station), or the like.
  • the terminal may be a portable device such as a laptop, a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), a smart phone, a multimedia device, or the like, or a portable device such as a PC (Personal Computer) or a vehicle-mounted device.
  • the term terminal or terminal may refer to an MTC terminal.
  • IP Multimedia Subsystem A subsystem that provides multimedia services based on IP.
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • Radio Access Network A unit that includes a Node B and an RNC (Radio Network Controller) in the 3GPP network, and an eNodeB. It is present at the endpoint and provides connectivity to the core network.
  • RNC Radio Network Controller
  • HLR Home Location Register
  • HSS Home Subscriber Server
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • EPS evolved packet system
  • the network structure diagram of FIG. 1 is a brief reconstruction of the structure of an evolved packet system (EPS) 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 that determines the network structure that supports mobility between various types of networks.
  • SAE aims to provide an optimized packet-based system such as, for example, supporting various wireless access technologies on an IP-based basis and providing improved data transmission capabilities.
  • the EPC is a core network of an IP mobile communication system for a 3GPP LTE system, and can support packet-based real-time and non-real-time services.
  • a conventional mobile communication system i.e., a second- or third-generation mobile communication system
  • CS Circuit-Switched
  • Packet- Function has been implemented.
  • the 3GPP LTE system which is an evolution of the 3G mobile communication system
  • the CS and PS sub-domains are unified into one IP domain.
  • the connection between the terminal and the terminal having the IP capability is performed by an IP-based base station (eNodeB (evolved Node B), an EPC, an application domain (for example, IMS) Lt; / RTI > That is, the EPC is an essential structure for implementing an end-to-end IP service.
  • eNodeB evolved Node B
  • EPC application domain
  • IMS application domain
  • EPC may include various components.
  • a Serving Gateway (SGW) (or an S-GW), a PDN GW (Packet Data Network Gateway) (or a PGW or P-GW) MME (Mobility Management Entity), SGSN (Serving GPRS) Supporting Node, and ePDG (Enhanced Packet Data Gateway).
  • SGW Serving Gateway
  • PDN GW Packet Data Network Gateway
  • PGW or P-GW Mobility Management Entity
  • MME Mobility Management Entity
  • SGSN Serving GPRS Supporting Node
  • ePDG Enhanced Packet Data Gateway
  • the SGW is an element that functions as a boundary between the radio access network (RAN) and the core network and functions to maintain the data path between the eNodeB and the PDN GW.
  • the SGW acts as a local mobility anchor point. That is, the packets can be routed through the SGW for mobility within the E-UTRAN (Evolved-Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined after 3GPP Release-8).
  • the SGW can also provide mobility to other 3GPP networks (RANs defined before 3GPP Release-8, for example UTRAN or GERAN (Global System for Mobile Communication) / EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution) As an anchor point.
  • the PDN GW corresponds to the termination point of the data interface towards the packet data network.
  • the PDN GW can support policy enforcement features, packet filtering, and charging support. It is also possible to use a trusted network such as a 3GPP network and a non-3GPP network (e.g., an untrusted network such as an Interworking Wireless Local Area Network (I-WLAN), Code Division Multiple Access Network) to manage the mobility of the network.
  • a trusted network such as a 3GPP network and a non-3GPP network (e.g., an untrusted network such as an Interworking Wireless Local Area Network (I-WLAN), Code Division Multiple Access Network) to manage the mobility of the network.
  • I-WLAN Interworking Wireless Local Area Network
  • the SGW and the PDN GW are configured as separate gateways, two gateways may be implemented according to the Single Gateway Configuration Option.
  • the MME is an element that performs signaling and control functions to support access to a network connection of a terminal, allocation, tracking, paging, roaming, and handover of network resources.
  • the MME controls the control plane functions associated with subscriber and session management.
  • the MME manages a large number of eNodeBs and performs signaling for selection of conventional gateways 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.
  • the SGSN handles all packet data such as the user's mobility management and authentication to another 3GPP network (e.g., GPRS network).
  • 3GPP network e.g., GPRS network
  • ePDG acts as a secure node for an untrusted Non-3GPP network (e.g., I-WLAN, WiFi hotspot, etc.).
  • an untrusted Non-3GPP network e.g., I-WLAN, WiFi hotspot, etc.
  • a terminal having an IP capability can access an IP service network (not shown) provided by a provider (i.e., an operator) via various elements in the EPC, For example, IMS).
  • a provider i.e., an operator
  • IMS IMS
  • FIG. 1 also shows various reference points (e.g., S1-U, S1-MME, etc.).
  • reference points e.g., S1-U, S1-MME, etc.
  • 3GPP system a conceptual link connecting two functions existing in different functional entities of E-UTRAN and EPC is defined as a reference point.
  • Table 1 summarizes the reference points shown in FIG.
  • various reference points may exist depending on the network structure.
  • S2a and S2b correspond to a Non-3GPP interface.
  • S2a is a reference point that provides the user plane with the associated control and mobility resources between trusted Non-3GPP access and PDN GW.
  • S2b is a reference point that provides the user plane with the associated control and mobility support between the ePDG and the PDN GW.
  • FIG. 2 shows a radio interface protocol structure between a UE and an E-UTRAN in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 2 (a) shows a wireless protocol structure for a control plane
  • FIG. 2 (b) shows a wireless protocol structure for a user plane.
  • the layers of the air interface protocol between the terminal and the E-UTRAN are based on the lower three layers of the well-known open system interconnection (OSI) standard model known in the art of communication systems And may be divided into a first layer L1, a second layer L2, and a third layer L3.
  • the wireless interface protocol between the terminal and the E-UTRAN is horizontally composed of a physical layer, a data link layer, and a network layer, and vertically includes a protocol stack
  • a protocol stack is a user plane and a control plane, which is a protocol stack for transmitting control signals.
  • the control plane is a path through which control messages used by the UE and the network to manage calls are transmitted.
  • the user plane means a path through which data generated in the application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • data generated in the application layer for example, voice data or Internet packet data
  • a physical layer (PHY) as a first layer (L1) provides an information transfer service to an upper layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control (MAC) layer located at a higher level through a transport channel, and data is transmitted between the MAC layer and the physical layer through a transport channel.
  • the transport channel is classified according to how the data is transmitted through the air interface.
  • Data is transmitted between the physical layer of the transmitting end and the physical layer of the receiving end through a physical channel between different physical layers.
  • the physical layer is modulated by orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), and uses time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • a physical downlink control channel is a physical downlink control channel in which a paging channel (PCH) and a resource allocation of a downlink shared channel (DL-SCH) (HARQ) related to uplink shared channel).
  • the PDCCH may carry an UL grant informing the UE of a resource allocation of an uplink transmission.
  • a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH) informs the UE of the number of OFDM symbols used for PDCCHs and is transmitted every subframe.
  • a physical HARQ indicator channel PHICH) carries an HARQ ACK (acknowledge) / NACK (non-acknowledge) signal in response to an uplink transmission.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) carries uplink control information such as HARQ ACK / NACK for downlink transmission, a scheduling request, and a channel quality indicator (CQI).
  • a physical uplink shared channel (PUSCH) carries a UL-SCH.
  • the MAC layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is an upper layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the MAC layer performs multiplexing / demultiplexing to a transport block provided as a physical channel on a transport channel of a MAC service data unit (SDU) belonging to a logical channel and mapping between a logical channel and a transport channel Function.
  • SDU MAC service data unit
  • the RLC layer of the second layer (L2) supports reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer includes concatenation, segmentation and reassembly of the RLC SDUs.
  • the RLC layer In order to guarantee various quality of service (QoS) required by a radio bearer (RB), the RLC layer has a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM) and acknowledge mode.
  • TM transparent mode
  • UM unacknowledged mode
  • ARQ automatic repeat request
  • the RLC layer can be included as a functional block of the MAC layer.
  • the packet data convergence protocol (PDCP) layer of the second layer L2 performs user data transmission, header compression, and ciphering functions in the user plane.
  • the header compression function is relatively large in order to efficiently transmit Internet Protocol (IP) packets such as IPv4 (internet protocol version 4) or IPv6 (internet protocol version 6) over an air interface having a small bandwidth And the function of reducing the IP packet header size which contains unnecessary control information.
  • IP Internet Protocol
  • IPv4 Internet Protocol version 4
  • IPv6 Internet protocol version 6
  • the function of the PDCP layer in the control plane includes transmission of control plane data and encryption / integrity protection.
  • a radio resource control (RRC) layer located in the lowermost portion of the third layer L3 is defined only in the control plane.
  • the RRC layer controls radio resources between the UE and the network. To do this, the UE and the network exchange RRC messages through the RRC layer.
  • the RRC layer controls logical, transport and physical channels in connection with configuration, re-configuration and release of radio bearers.
  • the radio bearer means a logical path provided by the second layer (L2) for data transmission between the UE and the network. Setting the radio bearer means specifying the characteristics of the radio protocol layer and the channel to provide a specific service, and setting each specific parameter and operation method.
  • the radio bearer can be further divided into a signaling radio bearer (SRB) and a data radio bearer (DRB).
  • SRB signaling radio bearer
  • DRB data radio bearer
  • the non-access stratum (NAS) layer located at the top of the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • One cell constituting the base station is set to one of the bandwidths of 1.25, 2.5, 5, 10, 20Mhz, and the like to provide downlink or uplink transmission services to a plurality of terminals. Different cells may be set up to provide different bandwidths.
  • a downlink transport channel for transmitting data from a network to a terminal includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a PCH for transmitting a paging message, a DL-SCH for transmitting user traffic or a control message .
  • BCH broadcast channel
  • PCH for transmitting a paging message
  • DL-SCH for transmitting user traffic or a control message .
  • a traffic or control message of a downlink multicast or broadcast service it may be transmitted via a DL-SCH, or may be transmitted via a separate multicast channel (MCH).
  • MCH multicast channel
  • an uplink transport channel for transmitting data from the UE to the network includes a random access channel (RACH) for transmitting initial control messages, a UL-SCH (UL-SCH) for transmitting user traffic or control messages channel.
  • RACH random access channel
  • UL-SCH UL-SCH
  • a logical channel is above the transport channel and is mapped to the transport channel.
  • the logical channel may be divided into a control channel for transferring control area information and a traffic channel for transferring user area information.
  • a control channel includes a broadcast control channel (BCCH), a paging control channel (PCCH), a common control channel (CCCH), a dedicated control channel (DCCH) And a multicast control channel (MCCH).
  • Traffic channels include a dedicated traffic channel (DTCH) and a multicast traffic channel (MTCH).
  • the PCCH is a downlink channel for transmitting paging information and is used when the network does not know the cell to which the UE belongs.
  • the CCCH is used by UEs that do not have an RRC connection with the network.
  • Point-to-multipoint downlink channel used to deliver Multimedia Broadcast and Multicast Service (MBMS) control information from the MCCH network to the UE.
  • the DCCH is a point-to-point bi-directional channel used by a terminal with an RRC connection that conveys dedicated control information between the UE and the network.
  • the DTCH is a point-to-point channel dedicated to one UE for transmitting user information that may exist in uplink and downlink.
  • the MTCH is a point-to-multipoint downlink channel for communicating traffic data from the network to the UE.
  • the DCCH may be mapped to the UL-SCH
  • the DTCH may be mapped to the UL-SCH
  • the CCCH may be mapped to the UL-SCH .
  • the BCCH may be mapped to the BCH or the DL-SCH
  • the PCCH may be mapped to the PCH
  • the DCCH may be mapped to the DL-SCH
  • the DTCH may be mapped to the DL-SCH
  • the MCCH may be mapped to the MCH
  • the MTCH may be mapped to the MCH.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a structure of a physical channel in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • a physical channel transmits signaling and data through a radio resource composed of one or more symbols in a time domain and one or more subcarriers in a frequency domain.
  • One subframe having a length of 1.0 ms is composed of a plurality of symbols.
  • the particular symbol (s) of the subframe (e.g., the first symbol of the subframe) may be used for the PDCCH.
  • the PDCCH carries information on dynamically allocated resources (e.g., Resource Block, Modulation and Coding Scheme (MCS), etc.).
  • MCS Modulation and Coding Scheme
  • the 5G system includes a 5G core network (5GC or 5G CN or 5CN: 5G Core network) including Access and Mobility Management Function (AMF) / User Plane Function (UPF) gNB and an NG (New Generation) -RAN including an eNB (and / or ng-eNB).
  • AMF Access and Mobility Management Function
  • UPF User Plane Function
  • NG New Generation
  • AMF / UPF and other elements constituting 5GC can refer to 3GPP TS 23.501, 23.502, and the like.
  • the NG-RAN may include gNBs and eNBs.
  • the gNB is a wireless node that operates based on a new wireless access standard NR (New RAT) for 5G
  • the eNB is an eNB used in the existing EPS / E-UTRAN and operates based on E-UTRA Lt; / RTI >
  • the gNB refers to a node connected to the 5G CN as an NG-RAN.
  • the eNB is a node connected to the EPC by the E-UTRAN.
  • the eNB uses e-UTRA and is connected to the EPC.
  • the ng-eNB uses e-UTRA and is connected to the 5G CN.
  • the eNB collectively refers to both the eNB and the ng-eNB.
  • the gNB and the existing eNB are allowed to connect to the 5GC. This is to support operators to reuse the wireless nodes used in the existing EPS, while simultaneously updating the core network to 5 CN. In other words, operators pay a considerable amount of money to install existing wireless nodes, and many existing users still use 4G (4 Generation) based terminals, so operators want to continue to use existing wireless nodes. At the same time, operators want to use features such as network slicing that are new to 5GC. In other words, in order to meet various service requirements at a lower cost, a core network including new functions has been introduced.
  • FIG. 4 illustrates a network architecture to which the present invention may be applied.
  • an eNB may be connected to an existing EPC or a new 5GC. That is, even though the E-UTRA scheme is used between the UE and the eNB, the eNB is connected to the EPC through the S1 interface, and at the same time, is connected to the 5GC through the N2 interface (i.e., ng-eNB).
  • the N2 interface i.e., ng-eNB
  • the eNB or cell selected by itself supports EPC only, 5GC only, or both EPC and 5GC. Otherwise, if an existing legacy terminal connects to an eNB that only supports 5GC, the service will not be provided. Likewise, when a new terminal supporting only 5GC accesses an eNB supporting only EPC, the same service is not provided.
  • the eNB must transmit information on which CNs it supports to the UE, and only when the UE receives information on the CNs supported by the UE from the eNB, the UE selects the eNB and the cell, Registration procedure should be performed.
  • the mobility of the terminal must be guaranteed, and the terminal must be provided in another area, for example, an area outside the area managed by the carrier to which the terminal belongs.
  • each mobile carrier enters into a roaming agreement with other carriers.
  • a carrier providing LTE service in area A may establish a roaming agreement with another carrier that provides services outside area A, and if a subscriber joining the service moves out of area A, To provide services to subscribers of the service.
  • the business operator can restrict the case where roaming is allowed according to his or her situation.
  • Example 1 Operator K provides LTE services in all areas of area A and 5G services in some areas of area A. Operator K wants to provide 5G service to its subscribers through another operator K only in area A, where no 5G service is provided. Also, the carrier K does not allow its subscribers to receive the LTE service through another carrier K in all areas of area A.
  • Example 2 Operator K provides LTE services and 5G services in all areas of Region A. Operator K provides only LTE service to users who subscribe to LTE service and does not provide 5G service. Operator K provides both LTE service and 5G service to users who subscribe to 5G service.
  • the business operator can restrict the technique for permitting each user to use.
  • the operation of the terminal according to the related art has a problem in that it increases the time when the terminal is not provided with the service, and also places the terminal unnecessarily in the service restriction state.
  • the conventional cell selection process prevents the terminal from receiving the service, for example, even when a terminal supports both the 5G service and the LTE service.
  • the UE does not consider them as candidates for cell reselection. When the top ranked cell is changed, this restriction should be removed.
  • the top ranked cell or the best cell according to the absolute priority reselection rule is part of a " list of forbidden TAs for roaming " (TA) or equal to the registered PLMN If it is an unintended intra-frequency cell or an inter-frequency cell belonging to a PLMN that is not indicated as being equivalent, then the UE will be able to receive this cell and other cells on the same frequency for up to 300 seconds It is not considered as a candidate for reselection.
  • any cell selection " state any restrictions are removed. If the UE is redirected to the frequency at which the timer is running under E-UTRAN control, any restrictions on that frequency are eliminated.
  • the top ranked cell or the best cell according to the absolute priority reselection rule is part of a " list of forbidden TAs for roaming " (TA) or equal to the registered PLMN
  • the UE does not consider this cell as a candidate for reselection for up to 300 seconds if it is an inter-RAT cell that is not a suitable PLMN.
  • any restrictions are removed. If the UE is redirected to the frequency at which the timer is running under E-UTRAN control, any restrictions on that frequency are eliminated.
  • the UE determines this cell for cell reselection Although not considered as a candidate, we continue to consider other cells on the same frequency for cell reselection.
  • CSG closed subscriber group
  • Step 0 (precondition) Terminal A functionally supports both EPS and 5G systems. However, according to the service contract with the provider, the terminal A can use the 5G system only in a specific area (e.g., a subway station), and only the LTE can be used in the remaining areas. However, the user of the terminal A wants to preferentially use the 5G system.
  • Step 1 The user turns on terminal A outside the specific area mentioned in step 0.
  • the terminal attempts to register with the 5G system according to the preference of the user.
  • Step 2 The 5G system analyzes the subscription information of the user, confirms that the use of the 5G system is prohibited in the area where the user attempts to register, and transmits a registration rejection message to the terminal A.
  • Step 3 According to the operation of 3GPP TS 36.304 described above, the terminal determines that the cell and the frequency of the corresponding area are prohibited.
  • the terminal A can not receive the service for at least 300 seconds.
  • the " list of forbidden TAs for roaming" is one example, and the other list related to management of the Tracking Area, Can be applied.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method of registering a terminal in a network according to an embodiment of the present invention.
  • a mobile station searches for cells having a predetermined quality standard or higher in an area where the mobile station is located, and lists the cells in descending order of signal strength. Then, the terminal additionally filters out cells among the cells that satisfy the criteria indicated by the upper layer (e.g., the NAS layer). Then, the terminal selects a cell having the best signal among these cells and performs a registration procedure on the network.
  • the upper layer e.g., the NAS layer
  • the terminal transmits a registration request message (or an attach request message) to the first core network on the first cell (frequency) (S501).
  • the UE when the first core network makes a registration rejection to the UE in the registration process, the UE receives a registration reject message (or a rejection reject message) from the first core network on the first cell (attach reject message) (S502).
  • step S503 the terminal searches for a core network of a different type from the first core network network that has requested registration on the first cell (or frequency) that received the registration rejection message.
  • the terminal If the type of core network (referred to as a second core network) on the first cell (or frequency) is retrieved (supported), the terminal additionally determines whether it supports the second core network (S504).
  • step S504 if the UE supports a second core network of a type different from that of the first core network, the UE does not transition to another frequency or another cell, (Type) is selected and the registration process is performed (S505).
  • the terminal has attempted the registration procedure before the step S501 for the other type (second type) of the second core network. If registration fails in this process, (Type) of the second core network.
  • step S504 if it is determined in step S504 that the UE does not support the second core network of a different type from the first core network, the UE considers the cell and / or the corresponding frequency to be forbidden, It is possible to suspend an attempt to register with the second core network of the other type until a predetermined criterion is satisfied or to register the procedure to the first core network using another frequency or another cell or another radio access technology .
  • the NG-RAN refers to a radio access network connected to the 5G CN and the E-UTRAN is a radio access network connected to the EPC, there is a correlation between the type of the core network and the type of the radio access network to be.
  • a single eNB may be able to connect to both the first core network and the first core network and the second core network of the other type.
  • the corresponding base station is regarded as the NG-RAN, and if the eNB is connected to the EPC, the corresponding base station can be regarded as the E-UTRAN. Therefore, for the same eNB / cell, if the UE regards the corresponding eNB / cell as an NG-RAN, the UE can regard the eNB / cell as being connected to the 5G system or the 5G CN. For the same eNB / cell, if the terminal regards the corresponding eNB / cell as E-UTRAN, the terminal can regard the eNB / cell as connected to the 4G system or EPC.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method of registering a terminal in a network according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal B supports various types of RANs (in particular, E-UTRAN and NG-RAN).
  • the cell D of the frequency C (hereinafter referred to as the first cell) uses E-UTRA as a section with the terminal and is managed by the eNB E. It is also assumed that eNB E is E-UTRAN and NG-RAN at the same time. That is, the eNB E can operate as an E-UTRAN and simultaneously operate as an NG-RAN.
  • the terminal B selects a first RAN (for example, eNB E acts as an NG-RAN) first in accordance with the internal setting, and transmits the first RAN through the first RAN to the first core network A registration request message (or an attach request message) is transmitted (S601). eNB E sends the registration request of the terminal to the 5G CN.
  • a first RAN for example, eNB E acts as an NG-RAN
  • the first core network analyzes the subscription information of the terminal B and rejects the registration request of the terminal B (for example, if the first RAN is an NG-RAN, do.
  • the terminal B receives a registration reject message (or an attach reject message) from the first core network over the first RAN on the first cell (S602).
  • the terminal B determines (checks) whether the first cell supports a second RAN of a different type than the first RAN (e.g., the eNB E supports E-UTRAN) (S603).
  • the eNB can broadcast to the UE as cell information, which type of RAN is supported by the cell. Also, supporting a RAN by a cell may mean that it is possible to connect to that RAN through that cell.
  • the terminal B transmits a second RAN through a second RAN on a first cell of the same frequency (for example, E-UTRAN, the second core network performs the registration procedure with the EPC) (S604).
  • step S603 if it is determined in step S603 that the first cell does not support the second RAN of a different type than the first RAN, the terminal B considers that the corresponding frequency is forbidden, Retention of attempts to register on the cell.
  • the first RAN may be E-UTRAN (i.e., the first core network is EPC) and the second RAN may be NG-RAN (i.e., the second core network is 5G CN).
  • the UE does not consider them as candidates for cell reselection. When the top ranked cell is changed, this restriction should be removed.
  • the highest ranked cell or the highest cell according to the absolute priority reselection rule is part of a " list of forbidden TAs for roaming " or is not indicated equivalent to a registered PLMN Belongs to PLMN and is not an appropriate intra-frequency cell or inter-frequency cell:
  • EPC E-UTRAN
  • NG-RAN 5GC
  • the UE does not consider this cell and other cells on the same frequency as candidates for reselection for up to 300 seconds.
  • the UE can consider this cell and other cells on the same frequency as candidates for reselection for up to 300 seconds. If the UE selects this cell, the UE shall attempt the registration procedure without using the forbidden RAN.
  • the UE does not consider this cell and other cells on the same frequency as candidates for reselection for a maximum of 300 seconds.
  • the UE will not consider this cell and other cells on the same frequency for candidates for reselection for up to 300 seconds.
  • any restrictions are removed. If the UE is redirected to the frequency at which the timer is running under E-UTRAN control, any restrictions on that frequency are eliminated.
  • the top ranked cell or the best cell according to the absolute priority reselection rule is part of a " list of forbidden TAs for roaming " (TA) or equal to the registered PLMN
  • the UE does not consider this cell as a candidate for reselection for up to 300 seconds if it is an inter-RAT cell that is not a suitable PLMN.
  • any restrictions are removed. If the UE is redirected to the frequency at which the timer is running under E-UTRAN control, any restrictions on that frequency are eliminated.
  • the UE determines this cell for cell reselection Although not considered as a candidate, we continue to consider other cells on the same frequency for cell reselection.
  • CSG closed subscriber group
  • the core network may notify the terminal of the reason for the registration failure, and may cause the terminal to perform an additional operation.
  • the core network receiving the registration request from the terminal may instruct the terminal to perform the registration procedure using another type of core network or another type of RAT (or RAN).
  • an ATTACH REJECT message is described as an example, but the same can be applied to a REGISTRATION REJECT message.
  • the ATTACH REJECT message is sent to the UE by the core network to indicate that the ATTACH REQUEST is rejected.
  • Table 2 illustrates the format of the ATTACH REJECT message.
  • an Information Element Identifier (IEI) field indicates an identifier of an information element (IE).
  • the information element field indicates the name of the IE.
  • the type and reference field indicates the type of the corresponding IE (for example, enumerated data (ENUMERATED), integer (INTEGER), octet string (OCTET STRING), etc.) Indicates a range of values, if any.
  • 'M' in the Presence field indicates an IE / IE group that is always mandatory and is included in the message, and 'O' is an optional IE that may be included in the message or not included in the message.
  • / IE group where 'C' is a conditional IE indicating the IE / IE group included in the message only when certain conditions are met.
  • the format indicates the format of the corresponding IE, and the length indicates the length of the corresponding IE.
  • the ESM message container IE is included to carry a single ESM (EPS Session Management) message.
  • the T3346 value (T3346 value) IE can be included by the MME.
  • the T3402 value (T3402 value)
  • the IE may be included by the network to indicate a value for the T3402 timer.
  • An extended EMM cause IE may be included by the network to indicate additional information associated with an EMM (EPS Mobility Management) cause.
  • the SEARCH alternative RAN / CN IE is used to indicate whether the UE should attempt to register using a different RAN / CN type.
  • the UE determines that the corresponding frequency / cell is forbidden (Access) by using the RAN / CN that was not previously tried on the frequency / cell.
  • the UE attempts to register with the E-UTRA / E-UTRAN / EPC combination in the corresponding frequency / cell and receives the above information (i.e., "Search alternative RAN / CN" E-UTRA / NG-RAN / 5GC combination.
  • the UE determines that the corresponding frequency / And does not select the frequency / cell for registration until the fixed set criterion is satisfied.
  • the UE If the UE is instructed to use another type of RAN or another type of CN, the UE does not consider the frequency or cell to be forbidden and camps on that frequency or cell to transmit the data to another core network (Connection) to another core network using another RAN.
  • the network can additionally inform the terminal that a specific RAT (or RAN) is prohibited from being directly used.
  • a process of transmitting an ATTACH REJECT message or a Tracking AREA UPDATE REJECT message to the UE It can inform the user that the use of the current RAT (or RAN) is prohibited due to an EMM Cause or the like.
  • the information that a particular RAN is prohibited is the same as the information that the use of the associated CN is prohibited.
  • EPS and 5GS standards are tied to what CN was used, it is the same as giving information about which system is prohibited.
  • EMM CAUSE can be extended as follows
  • FIG 7 illustrates an EMM cause information element according to an embodiment of the present invention.
  • the EMM cause IE is used to indicate why the EMM request from the UE has been rejected by the network.
  • the EMM cause IE is coded as shown in FIG.
  • the EMM cause IE is a type 1 information element.
  • an EMM cause IE is coded with a total of 2 octets, one octet indicates an EMM cause IEI, and 2 octets can indicate a cause value.
  • Figure 7 (b) illustrates the cause values that may be indicated in the EMM cause IE.
  • the MME transmits an ATTACH REJECT message to the UE in response to which the cause value in the EMM cause IE is set to '00xxxxxx' Can be set and transmitted.
  • the terminal that receives it interprets that it can access the MME but can not use the NR. Therefore, the UE can select the PLMN / RAT to perform the ATTACH again. If the newly selected PLMN has not previously received an ATTACH Reject for the RAT or the RAT has not been forbidden, even if the newly selected PLMN is the same as the PLMN that the PLMN has previously tried, the UE transmits a RAT not prohibited to the PLMN ATTACH can be performed using
  • the AT when it receives an ATTACH REJECT message or a tracking area update (TAU) message, it records the received status information.
  • the UE can manage a list composed of a combination of PLMN + TA + RAT. Based on this, the UE can know which TA or which RAT situation it can or can not attempt to ATTACH or TAU on for a certain PLMN.
  • EMM CAUSE may be further subdivided in the process described above to provide a more detailed description of "NR is not allowed” or "E-UTRA is not allowed”
  • the terminal receiving the information determines that the use of NR or E-UTRA is prohibited in the corresponding region or the corresponding PLMN, and performs an access attempt through the corresponding RAT in the course of cell selection, PLMN selection, Do not.
  • the UE does not attempt to access or attempt to register with the corresponding PLMN.
  • the PLMN is considered to be prohibited.
  • this prohibition is released when the RAT selected by the terminal changes, or when the terminal changes the PLMN or when the terminal enters a new TA.
  • eNBs only support E-UTRA in the area where the UE is located and that some eNBs (ng-eNBs in particular) only support NRs, all of which have connections through EPCs. Further, it is assumed that both the eNB and the ng-eNB belong to the same PLMN (PLMN A).
  • the UE selects PLMN A through a cell / PLMN selection process.
  • the terminal camps on the eNB first as a result of cell selection and tries the ATTACH process. That is, the AT transmits an ATTACH REQUEST message to the EPC via the eNB.
  • the eNB and the ng-eNB support a plurality of RATs, when delivering a message received from the terminal to the core network, it may additionally convey information on which RAT the message was received.
  • the EPC receives an ATTACH REQUEST message from the terminal.
  • the EPC MME analyzes the subscription information of the terminal. If the UE determines that the UE can not use the E-UTRA, it transmits an ATTACH REJECT message to the UE, and transmits an appropriate cause value to the UE.
  • the cause value may vary depending on whether the terminal can use another RAT of the network, for example, NR.
  • an EPS service not allowed may be delivered as the cause value as before.
  • the UE may set the cause value to an EMM cause value of " NR try & .
  • the terminal Upon receiving the ATTACH REJECT message from the network, the terminal performs an additional operation based on the cause value included in the message.
  • the terminal does not make any further connection attempt to PLMN A. That is, no attempt is made to connect to the corresponding PLMN, whether it is NR or E-UTRA.
  • the terminal may perform one of the following actions
  • the terminal can select a new cell.
  • the UE can retry the ATTACH procedure if the PLMN is not a forbidden PLMN (forbidden PLMN).
  • the terminal may attempt the ATTACH / TAU procedure again if the new TA is not a forbidden TA.
  • the terminal can newly try the ATTACH procedure.
  • the terminal may not attempt to perform the ATTACH procedure for a certain period of time. After a predetermined time, the terminal may again select a cell and attempt an ATTACH procedure.
  • This step can be performed selectively.
  • the terminal may operate as follows .
  • the terminal may store RAT type information together with the PLMN and / or TA value received the ATTACH REJECT.
  • the RAT type can be interpreted as a forbidden RAT type.
  • the terminal may preferably determine a range to which information of the forbidden RAT type is applied.
  • the UE can determine the applicable range of the forbidden RAT type for each PLMN or TA.
  • a terminal may determine an applicable range of a forbidden RAT type that is prohibited by whether another RAT type supports it.
  • the network may communicate the coverage of the forbidden RAT type to the terminal with (or within) the ATTACH REJECT or TAU REJECT message.
  • the UE can select a new cell and analyze what RAT is supported by the cell or the RAT of the cell. If all of the RAT types supported by the cell are determined to be a prohibited RAT type, the UE can operate as follows.
  • the terminal may not select the corresponding cell.
  • the terminal if the cell has the best radio quality, the terminal camps on the cell, but may not perform the ATTACH / TAU procedure.
  • the UE can determine whether the connection in the current cell is allowed or prohibited based on the coverage information of the forbidden RAT type. For example, if the applicable range of the forbidden RAT type is determined in TA units and the current TA is different from the TA that received the ATTACH REJECT message or the TAU REJECT message, It can be determined that the forbidden RAT type information is not applied.
  • cause value name and value are merely examples, and can be replaced with a similar value or name.
  • the core network receives a REGISTRATION REQUEST message, an ATTACH REQUEST message, or a TRACKING AREA UPDATE REQUEST message from the UE in the above process, information on which RAT is used by the UE is required.
  • an initial UE message (INITIAL UE MESSAGE) may be used, and a detailed description of this message will be given later.
  • the core network can instruct the terminal to use the current CN type as an EMM cause or to use another core network type.
  • EMM CAUSE can be extended as follows
  • FIG 8 illustrates an EMM cause information element according to an embodiment of the present invention.
  • the EMM cause IE is used to indicate why the EMM request from the UE has been rejected by the network.
  • the EMM cause IE is coded as shown in FIG.
  • the EMM cause IE is a type 1 information element.
  • an EMM cause IE is coded with a total of two octets, one octet indicating an EMM cause IEI, and two octets indicating a cause value.
  • Figure 8 (b) illustrates the cause values that may be indicated in the EMM cause IE.
  • the MME transmits an ATTACH REJECT message to the terminal in response to which the cause value in the EMM cause IE is '00xxxxxy' Quot; 00xxxxyx ".
  • EMM cause If the cause value in the IE is set to '00xxxxxy', the terminal interprets that registration to the CN type is not allowed. Or, if the cause value in the EMM cause IE is set to '00xxxxyx', the terminal interprets that it should try to register with another CN type (5G CN).
  • the UE selects PLMN A through a cell / PLMN selection process.
  • the terminal attempts ATTACH process to EPC first. That is, the AT transmits an ATTACH REQUEST message to the EPC via the eNB.
  • the EPC receives an ATTACH REQUEST message from the terminal.
  • the EPC MME analyzes the subscription information of the terminal. If the terminal determines that EPS (or EPC) can not be used, it transmits an ATTACH REJECT message to the terminal, and transmits an appropriate cause value to the terminal.
  • the cause value may be changed depending on whether the UE can use a different network from the network, i.e., the 5G CN.
  • the 'EPS service not allowed' may be transmitted as the cause value as before.
  • the cause value may be set to "5G CN try (try 5G CN)".
  • the terminal may judge that access to the EPS / EPC is prohibited when it receives the " EPS service not allowed " in the process of performing the attachment with the EPC / EPS.
  • the UE can determine whether to attempt the 5G CN / 5GS according to whether its 5G CN / 5GS is supported. That is, in this case, it can be seen that the '5G CN try' information is indirectly derived. This case can be similarly applied in the following description and the description.
  • the terminal Upon receiving the ATTACH REJECT message from the network, the terminal performs an additional operation based on the cause value included in the message.
  • the terminal does not make an additional connection attempt to the PLMN A.
  • the terminal can perform one of the following actions
  • the UE sends an ATTACH REQUEST message back to the 5G CN May attempt to perform the registration procedure.
  • the terminal can select a new cell.
  • the UE can retry the ATTACH procedure on the new cell.
  • the terminal may retry the ATTACH / TRACKING AREA UPDATE procedure on the new cell.
  • the terminal may attempt a new ATTACH procedure on this cell with the 5G CN have.
  • the terminal may not perform an ATTACH procedure attempt for a predetermined time. After a certain period of time, the terminal can retry the ATTACH procedure.
  • This step can be performed selectively.
  • the terminal may operate as follows have.
  • the UE may store the CN type information together with the PLMN and / or the TA value received the ATTACH REJECT.
  • the CN type can be interpreted as a forbidden CN type.
  • the terminal can determine a range to which information of the forbidden CN type is applied.
  • the UE can determine the applicable range of the forbidden CN type for each PLMN or TA or RAT. For example, in a cell in which a UE has received an ATTACH REJECT message or a TAU REJECT message, it may determine an applicable range of a CN type (forbidden CN type) that is prohibited by whether or not another CN type is supported.
  • the network may communicate the coverage of the forbidden CN type to the terminal with (or within) the ATTACH REJECT or TAU REJECT message.
  • the UE can then analyze the CN type information supported by the cell after selecting a new cell in the process of performing cell reselection and PLMN reselection. If all the CN types supported by the cell are determined as a forbidden CN type, the UE can operate as follows.
  • the terminal may not select the corresponding cell.
  • the terminal if the cell has the best radio quality, the terminal camps on the cell, but may not perform the ATTACH / TAU procedure.
  • the UE can determine whether the connection in the current cell is allowed or prohibited based on the coverage information of the forbidden CN type. For example, when the applicable range of the forbidden CN type is determined in units of TA and the current TA is different from the TA that received the ATTACH REJECT message or the TAU REJECT message, It can be determined that the prohibited CN type information is not applied.
  • cause value name and value are merely examples, and can be replaced with a similar value or name.
  • the core network when the core network receives a REGISTRATION REQUEST message, an ATTACH REQUEST message, or a TRACKING AREA UPDATE REQUEST message from the UE in the above process, information on which RAT is used by the UE is required. To this end, for example, an initial UE message (INITIAL UE MESSAGE) may be used.
  • the initial UE message is transmitted by the eNB to deliver the initial Layer 3 message to the MME via the S1 interface. That is, when a new UE is connected to the eNB, it can be used to convey information related to it to the MME.
  • This message can be extended as follows.
  • Table 3 illustrates the format of the initial UE message (INITIAL UE MESSAGE).
  • the IE / Group Name indicates the name of an IE or an IE group.
  • 'M' in the Presence field indicates an IE / IE group that is always mandatory and is included in the message, and 'O' is an optional IE that may be included in the message or not included in the message.
  • / IE group where 'C' is a conditional IE indicating the IE / IE group included in the message only when certain conditions are met.
  • the Range field indicates the number of repetitive IEs / IE groups that can be repeated.
  • the IE type and reference field indicates the type of the IE (for example, ENUMERATED, INTEGER, OCTET STRING, etc.) and the value that the IE can have Indicates a range of values when there is a range.
  • the Criticality field indicates criticality information applied to the IE / IE group.
  • the criticality information is information indicating how the receiver should operate in the case where the receiver does not understand all or part of the IE / IE group.
  • '-' indicates that the criticality information is not applied, and 'YES' indicates that the criticality information is applied.
  • 'GLOBAL' indicates that there is one criticality information common to repetition of IE and corresponding IE.
  • 'EACH' indicates that IE has unique criticality information for each iteration.
  • the Assigned Criticality field indicates the actual criticality information.
  • Table 3 and the initial UE message indicate a message type, an eNB UE S1AP ID, an NAS-protocol data unit (PDU), a tracking area identifier (TAI) An E-UTRAN cell global identifier (E-UTRAN CGI), an RRC establishment cause (RRC Establishment Cause), an SAE temporary mobile subscriber identity (S-TMSI), a CSG identifier A Globally Unique MME Identifier (GUMMEI), a Cell Access Mode, a GW (Transport Layer) Gateway, a GW Transport Layer Address, a Relay Node Indicator, a GUMMEI Tunnel Information for BBF for a BBF (Broadband Forum), Selected IP Traffic Offload (SIPTO), Local-Gateway (L-GW) transport layer address SIPTO L-GW Transport Layer Address, LHN ID: Local Home Net work ID, an MME Group ID, a UE Usage Type, a CE-mode-B Support Indicator, a DCN (Dedicated Core Network) (
  • the eNB transmits the RAT type (for example, E-UTRA, NR) connected to the UE to the MME through the IE of the Access type (or RAT type) in the initial UE message .
  • the RAT type for example, E-UTRA, NR
  • N5 interfaces ie, interfaces between AMF and gNB
  • the method of notifying the UE of the reason of the registration failure using the NAS message is possible when the CN has information about CNs of some other types.
  • the wireless node eNB or gNB
  • the wireless node eNB or gNB
  • the wireless node to give information to the terminal. That is, if a certain wireless node supports a plurality of RAN or CN types, and the registration process to the first RAN / CN type of the terminal fails, but registration to another RAN / CN type is permitted, You can tell. For example, an RRC Connection Release message may be used for this purpose.
  • An RRC Connection Release message is used to command the RRC connection release between the eNB / gNB and the UE.
  • Table 4 illustrates some of the RRC Connection Release messages.
  • another RAN / CN try tryOtherRANCN field indicates that the UE is using the NAS procedure (i.e., the cell in which the RRC disconnect message is transmitted) or another type of RAN / CN supported by the frequency to which this cell belongs. (For example, ATTACH, TAU, registration).
  • the UE After the UE camps on a certain cell, the UE establishes an RRC connection with the eNB / gNB, and then transmits a NAS message to the core network. Then, if the core network transmits a reject message for the corresponding NAS procedure to the UE, the RRC disconnect procedure is performed thereafter. That is, the eNB / gNB transmits an RRC connection release message to the UE.
  • the RAN node (eNB or gNB) supports a plurality of RAN / CN types and a CN / RAN other than the CN / RAN that transmitted the rejection message to the UE supports the connection of the UE If so, the eNB / gNB transmits an RRC connection release message with the 'tryOtherRANCN' value set to the UE.
  • the UE selects a different type of RAN / CN at the frequency to which the cell or the cell belongs, You can start.
  • the UE receives the RRC connection release message and confirms that the 'tryOtherRANCN' value of the message is not set, the UE performs a registration procedure until a certain criterion is satisfied at the frequency at which the cell or the cell belongs It may not perform or camp on.
  • E-UTRA is used between the UE and the radio access node for the sake of convenience of description.
  • the above description can be applied to other cases, that is, when NR is used.
  • FIG. 9 illustrates a block diagram of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a wireless communication system includes a network node 910 and a plurality of terminals (UEs) 920.
  • UEs terminals
  • Network node 910 includes a processor 911, a memory 912, and a transceiver 913.
  • the processor 911 implements the functions, processes and / or methods suggested in FIGS. 1-8 above.
  • the layers of the wired / wireless interface protocol may be implemented by the processor 911.
  • the memory 912 is connected to the processor 911 and stores various information for driving the processor 911.
  • the transceiver 913 is coupled to the processor 911 to transmit and / or receive a wired / wireless signal.
  • An example of the network node 910 may be a base station (eNB, ng-eNB and / or gNB), MME, HSS, SGW, PGW, SCEF and SCS / AS.
  • the transceiver 913 may include a radio frequency unit for transmitting / receiving radio signals.
  • the terminal 920 includes a processor 921, a memory 922, and a transceiver (or RF section) 923.
  • the processor 921 implements the functions, processes and / or methods suggested in Figs. 1-8 above.
  • the layers of the air interface protocol may be implemented by the processor 921.
  • the processor may include a NAS layer and an AS layer.
  • the memory 922 is coupled to the processor 921 to store various information for driving the processor 921.
  • Transceiver 923 is coupled to processor 921 to transmit and / or receive wireless signals.
  • the memories 912 and 1322 may be internal or external to the processors 911 and 921 and may be coupled to the processors 911 and 921 in various well known ways.
  • the network node 910 if a base station
  • the terminal 920 may have a single antenna or multiple antennas.
  • the processor 921 transmits a registration request message (or an attach request message) to the first core network over the first cell (frequency) via the transceiver 923.
  • the processor 921 receives the registration rejection from the first core network on the first cell (or frequency) via the transceiver 923 registration reject message (or an attach reject message).
  • the processor 921 searches (searches) whether a core network of a different type from the first core network network requested by the registration is supported on the first cell (or frequency) receiving the registration rejection message.
  • the processor 921 additionally determines whether the terminal supports the second core network Judge (check).
  • the processor 921 does not transition to another frequency or other cell via the transceiver 923, The second core network of a different type (type) is selected and the registration process is performed.
  • the processor 921 determines And forwards the attempt to register with the second core network of the other type (type).
  • the processor 921 regards the cell and / or the frequency as forbidden.
  • the processor 921 may suspend the attempt to register with the second core network of the other type until the predetermined criteria are satisfied or the processor 921 may suspend the process of registering with the second core network by the transceiver 923 Frequency or other cell or other radio access technology to the first core network.
  • FIG. 10 illustrates a block diagram of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates the terminal of FIG. 9 in more detail.
  • a terminal includes a processor (or a digital signal processor (DSP) 1010, an RF module (or RF unit) 1035, a power management module 1005
  • An antenna 1040 a battery 1055, a display 1015, a keypad 1020, a memory 1030, a SIM (Subscriber Identification Module ) card 1025 (this configuration is optional), a speaker 1045 and a microphone 1050.
  • the terminal may also include a single antenna or multiple antennas .
  • Processor 1010 implements the functions, processes and / or methods suggested in Figs. 1-8 above.
  • the layer of the air interface protocol may be implemented by the processor 1010.
  • the memory 1030 is coupled to the processor 1010 and stores information related to the operation of the processor 1010. [ The memory 1030 may be internal or external to the processor 1010 and may be coupled to the processor 1010 by any of a variety of well known means.
  • the user inputs command information such as a telephone number or the like by, for example, pressing (or touching) a button on the keypad 1020 or by voice activation using the microphone 1050.
  • the processor 1010 receives such command information and processes it to perform appropriate functions, such as dialing a telephone number. Operational data may be extracted from the sim card 1025 or from memory 1030.
  • the processor 1010 may also display command information or drive information on the display 1015 for the user to recognize and for convenience.
  • RF module 1035 is coupled to processor 1010 to transmit and / or receive RF signals.
  • the processor 1010 communicates command information to the RF module 1035 to transmit, for example, a radio signal that constitutes voice communication data, to initiate communication.
  • the RF module 1035 is comprised of a receiver and a transmitter for receiving and transmitting radio signals.
  • the antenna 1040 functions to transmit and receive a radio signal.
  • the RF module 1035 can transfer the signal to processor 1010 for processing and convert the signal to baseband.
  • the processed signal may be converted into audible or readable information output via the speaker 1045.
  • Embodiments in accordance with 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) 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
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, a function, or the like for performing the functions or operations described above.
  • the software code can be stored in memory and driven by the processor.
  • the memory is located inside or outside the processor and can exchange data with the processor by various means already known.
  • the present invention has been described with reference to examples applied to the 3GPP LTE / LTE-A system, it can be applied to various wireless communication systems, particularly 5G (5 generation) systems, in addition to the 3GPP LTE / LTE-A system.

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Abstract

무선 통신 시스템에서 네트워크에 등록하는 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, 무선 통신 시스템에서 사용자 장치(UE: User Equipment)가 코어 네트워크에 등록을 수행하는 방법에 있어서, 제1 셀(cell) 상에서 등록 요청 메시지를 제1 코어 네트워크에게 전송하는 단계; 상기 제1 셀 상에서 상기 제1 코어 네트워크로부터 등록 거절 메시지를 수신하는 단계; 상기 제1 셀 상에서 지원되는 상기 제1 코어 네트워크와 다른 타입의 제2 코어 네트워크를 탐색하는 단계; 상기 제1 셀 상에서 지원되는 상기 제2 코어 네트워크가 탐색되면, 상기 UE가 상기 제2 코어 네트워크를 지원하는지 결정하는 단계; 및 상기 UE가 상기 제2 코어 네트워크를 지원하면, 상기 제1 셀 상에서 상기 제2 네트워크로 등록 절차를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 네트워크에 등록하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 단일의 무선 액세스 네트워크(RAN: Radio Access Network)가 복수 개의 서로 다른 타입의 코어 네트워크를 지원하는 환경, 또는 복수 개의 서로 다른 타입의 RAN이 단일의 코어 네트워크를 지원하는 환경에서 단말이 코어 네트워크에 등록하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스에 대한 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
본 발명의 목적은, 단일의 RAN가 복수 개의 서로 다른 타입의 코어 네트워크를 지원하는 환경, 또는 복수 개의 서로 다른 타입의 RAN이 단일의 코어 네트워크를 지원하는 환경에서 단말이 코어 네트워크에 등록하는 방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 사용자 장치(UE: User Equipment)가 코어 네트워크에 등록을 수행하는 방법에 있어서, 제1 셀(cell) 상에서 등록 요청 메시지를 제1 코어 네트워크에게 전송하는 단계; 상기 제1 셀 상에서 상기 제1 코어 네트워크로부터 등록 거절 메시지를 수신하는 단계; 상기 제1 셀 상에서 지원되는 상기 제1 코어 네트워크와 다른 타입의 제2 코어 네트워크를 탐색하는 단계; 상기 제1 셀 상에서 지원되는 상기 제2 코어 네트워크가 탐색되면, 상기 UE가 상기 제2 코어 네트워크를 지원하는지 결정하는 단계; 및 상기 UE가 상기 제2 코어 네트워크를 지원하면, 상기 제1 셀 상에서 상기 제2 네트워크로 등록 절차를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 양상은, 무선 통신 시스템에서 코어 네트워크에 등록을 수행하는 사용자 장치(UE: User Equipment)에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 송수신기(transceiver); 및 상기 송수신기를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 제1 셀(cell) 상에서 등록 요청 메시지를 제1 코어 네트워크에게 전송하고, 상기 제1 셀 상에서 상기 제1 코어 네트워크로부터 등록 거절 메시지를 수신하고, 상기 제1 셀 상에서 지원되는 상기 제1 코어 네트워크와 다른 타입의 제2 코어 네트워크를 탐색하고, 상기 제1 셀 상에서 지원되는 상기 제2 코어 네트워크가 탐색되면, 상기 UE가 상기 제2 코어 네트워크를 지원하는지 결정하고, 상기 UE가 상기 제2 코어 네트워크를 지원하면, 상기 제1 셀 상에서 상기 제2 네트워크로 등록 절차를 수행하도록 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 UE가 상기 제2 코어 네트워크를 지원하지 않으면, 상기 UE는 상기 제1 셀이 금지되었다고(forbidden) 간주할 수 있다
바람직하게, 상기 UE는 미리 정해진 기준이 만족할 때까지 상기 제2 코어 네트워크로의 등록 절차의 시도를 보류할 수 있다.
바람직하게, 상기 UE가 상기 제2 코어 네트워크를 지원하지 않으면, 상기 제1 셀과 다른 제2 셀 상에서 상기 제1 코어 네트워크로의 등록 절차를 수행할 수 있다.
바람직하게, 단일의 기지국이 상기 제1 코어 네트워크와 상기 제2 코어 네트워크와 모두 연결이 가능할 때, 상기 단일의 기지국이 상기 제1 코어 네트워크와 연결될 때 제1 타입의 무선 접속 네트워크로 간주되고, 상기 제2 코어 네트워크와 연결될 때 제2 타입의 무선 접속 네트워크로 간주될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 셀은 상기 제1 타입의 무선 접속 네트워크에서 지원되고, 상기 제2 셀은 상기 제2 타입의 무선 접속 네트워크에서 지원될 수 있다.
바람직하게, 상기 등록 거절 메시지는 등록 거절에 대한 원인 값을 포함하고, 상기 원인 값이 상기 제1 코어 네트워크와 다른 타입의 상기 제2 코어 네트워크로의 등록 시도를 지시하면, 상기 UE는 상기 제1 셀의 신호 세기가 미리 정해진 수준 이상인지 다시 결정할 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 셀의 신호 세기가 미리 정해진 수준 이상일 때, 상기 UE는 상기 제1 셀 상에서 지원되는 상기 제2 코어 네트워크로 등록 절차를 수행할 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 셀 상의 신호 세기가 미리 정해진 수준 이상이 아닐 때, 상기 UE는 상기 제1 셀과 다른 제2 셀을 선택할 수 있다.
바람직하게, 상기 제2 셀의 PLMN(Public Land Mobile Network)이 상기 제1 셀의 PLMN과 상이하고 상기 제2 셀의 PLMN이 금지된 PLMN이 아닐 때, 상기 UE는 상기 제2 셀 상에서 상기 제1 코어 네트워크로 등록 절차를 수행할 수 있다.
바람직하게, 상기 제2 셀의 PLMN이 상기 제1 셀의 PLMN과 동일하지만 상기 제2 셀의 트래킹 영역(TA: Tracking Area)가 상기 제1 셀의 TA와 상이하고 상기 제2 셀의 TA가 금지된 TA가 아닐 때, 상기 UE는 상기 제2 셀 상에서 상기 제1 코어 네트워크로 등록 절차를 수행할 수 있다.
바람직하게, 상기 제2 셀의 PLMN과 TA가 상기 제1 셀의 PLMN과 TA와 동일할 때, 상기 제2 셀이 상기 제2 코어 네트워크를 지원하면, 상기 UE는 상기 제2 셀 상에서 상기 제2 코어 네트워크로 등록 절차를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단말이 안정적으로 무선 접속 서비스를 제공 받을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 단말이 서비스 단절 시간을 최소화하면서 빠르게 네트워크에 효과적으로 등록할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 EPS(Evolved Packet System)을 간략히 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol) 구조를 나타낸다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 물리 채널의 구조를 간략히 예시하는 도면이다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 네트워크 아키텍처를 예시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 네트워크에 등록하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 네트워크에 등록하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 EMM 원인 정보 요소를 예시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 EMM 원인 정보 요소를 예시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 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 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '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 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 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.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
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 단말(terminal), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station) 등의 용어로 언급될 수 있다. 또한, 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.
- 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.
- PLMN(Public Land Mobile Network): 개인들에게 이동 통신 서비스를 제공할 목적으로 구성된 네트워크. 오퍼레이터 별로 구분되어 구성될 수 있다.
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.
Figure PCTKR2018012044-appb-T000001
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 무선 통신 시스템에서 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol) 구조를 나타낸다.
도 2(a)는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타내고, 도 2(b)는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 통신 시스템의 기술분야에 공지된 널리 알려진 개방형 시스템 간 상호접속(OSI: open system interconnection) 표준 모델의 하위 3 계층에 기초하여 제1 계층(L1), 제2 계층 (L2) 및 제3 계층 (L3)으로 분할될 수 있다. 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(physical layer), 데이터링크 계층(data link layer) 및 네트워크 계층(network layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터 정보 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack) 사용자 평면(user plane)과 제어신호(signaling) 전달을 위한 프로토콜 스택인 제어 평면(control plane)으로 구분된다.
제어평면은 단말과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자 평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다. 이하, 무선 프로토콜의 제어평면과 사용자평면의 각 계층을 설명한다.
제1 계층(L1)인 물리 계층(PHY: physical layer)은 물리 채널(physical channel)을 사용함으로써 상위 계층으로의 정보 송신 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리 계층은 상위 레벨에 위치한 매체 접속 제어(MAC: medium access control) 계층으로 전송 채널(transport channel)을 통하여 연결되고, 전송 채널을 통하여 MAC 계층과 물리 계층 사이에서 데이터가 전송된다. 전송 채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다. 그리고, 서로 다른 물리 계층 사이, 송신단의 물리 계층과 수신단의 물리 계층 간에는 물리 채널(physical channel)을 통해 데이터가 전송된다. 물리 계층은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다.
물리 계층에서 사용되는 몇몇 물리 제어 채널들이 있다. 물리 하향링크 제어 채널(PDCCH: physical downlink control channel)는 단말에게 페이징 채널(PCH: paging channel)와 하향링크 공유 채널(DL-SCH: downlink shared channel)의 자원 할당 및 상향링크 공유 채널(UL-SCH: uplink shared channel)과 관련된 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 알려준다. 또한, PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 승인(UL grant)를 나를 수 있다. 물리 제어 포맷 지시자 채널(PCFICH: physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심볼의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. 물리 HARQ 지시자 채널(PHICH: physical HARQ indicator channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK(acknowledge)/NACK(non-acknowledge) 신호를 나른다. 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH: physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK, 스케줄링 요청 및 채널 품질 지시자(CQI: channel quality indicator) 등과 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH: physical uplink shared channel)은 UL-SCH을 나른다.
제2 계층(L2)의 MAC 계층은 논리 채널(logical channel)을 통하여 상위 계층인 무선 링크 제어(RLC: radio link control) 계층에게 서비스를 제공한다. 또한, MAC 계층은 논리 채널과 전송 채널 간의 맵핑 및 논리 채널에 속하는 MAC 서비스 데이터 유닛(SDU: service data unit)의 전송 채널 상에 물리 채널로 제공되는 전송 블록(transport block)으로의 다중화/역다중화 기능을 포함한다.
제2 계층(L2)의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)을 포함한다. 무선 베어러(RB: radio bearer)가 요구하는 다양한 QoS(quality of service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명 모드(TM: transparent mode), 비확인 모드(UM: unacknowledged mode) 및 확인 모드(AM: acknowledge mode)의 세 가지의 동작 모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다. 한편, MAC 계층이 RLC 기능을 수행하는 경우에 RLC 계층은 MAC 계층의 기능 블록으로 포함될 수 있다.
제2 계층(L2)의 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(PDCP: packet data convergence protocol) 계층은 사용자 평면에서 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering) 기능을 수행한다. 헤더 압축 기능은 작은 대역폭을 가지는 무선 인터페이스를 통하여 IPv4(internet protocol version 4) 또는 IPv6(internet protocol version 6)와 같은 인터넷 프로토콜(IP: internet protocol) 패킷을 효율적으로 전송되게 하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어 정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄이는 기능을 의미한다. 제어 평면에서의 PDCP 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)을 포함한다.
제3 계층(L3)의 최하위 부분에 위치한 무선 자원 제어(RRC: radio resource control) 계층은 제어 평면에만 정의된다. RRC 계층은 단말과 네트워크 간의 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 단말과 네트워크는 RRC 계층을 통해 RRC 메시지를 서로 교환한다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련하여 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널을 제어한다. 무선 베어러는 단말과 네트워크 사이의 데이터 전송을 위하여 제2 계층(L2)에 의하여 제공되는 논리적인 경로를 의미한다. 무선 베어러가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 것을 의미한다. 무선 베어러는 다시 시그널링 무선 베어러(SRB: signaling RB)와 데이터 무선 베어러(DRB: data RB) 두 가지로 나눠 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(non-access stratum) 계층은 세션 관리(session management)와 이동성 관리(mobility management) 등의 기능을 수행한다.
기지국을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널(downlink transport channel)은 시스템 정보를 전송하는 방송 채널(BCH: broadcast channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH, 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 DL-SCH 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 DL-SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 멀티캐스트 채널(MCH: multicast channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널(uplink transport channel)로는 초기 제어메시지를 전송하는 랜덤 액세스 채널(RACH: random access channel), 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 UL-SCH(uplink shared channel)가 있다.
논리 채널(logical channel)은 전송 채널의 상위에 있으며, 전송 채널에 맵핑된다. 논리 채널은 제어 영역 정보의 전달을 위한 제어 채널과 사용자 영역 정보의 전달을 위한 트래픽 채널로 구분될 수 있다. 제어 채널로는 방송 제어 채널(BCCH: broadcast control channel), 페이징 제어 채널(PCCH: paging control channel), 공통 제어 채널(CCCH: common control channel), 전용 제어 채널(DCCH: dedicated control channel), 멀티캐스트 제어 채널(MCCH: multicast control channel) 등이 있다. 트래픽 채널로는 전용 트래픽 채널(DTCH: dedicated traffic channel), 멀티캐스트 트래픽 채널(MTCH: multicast traffic channel) 등이 있다. PCCH는 페이징 정보를 전달하는 하향링크 채널이고, 네트워크가 UE가 속한 셀을 모를 때 사용된다. CCCH는 네트워크와의 RRC 연결을 가지지 않는 UE에 의해 사용된다. MCCH 네트워크로부터 UE로의 MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service) 제어 정보를 전달하기 위하여 사용되는 점-대-다점(point-to-multipoint) 하향링크 채널이다. DCCH는 UE와 네트워크 간에 전용 제어 정보를 전달하는 RRC 연결을 가지는 단말에 의해 사용되는 일-대-일(point-to-point) 양방향(bi-directional) 채널이다. DTCH는 상향링크 및 하향링크에서 존재할 수 있는 사용자 정보를 전달하기 위하여 하나의 단말에 전용되는 일-대-일(point-to-point) 채널이다. MTCH는 네트워크로부터 UE로의 트래픽 데이터를 전달하기 위하여 일-대-다(point-to-multipoint) 하향링크 채널이다.
논리 채널(logical channel)과 전송 채널(transport channel) 간 상향링크 연결의 경우, DCCH는 UL-SCH과 매핑될 수 있고, DTCH는 UL-SCH와 매핑될 수 있으며, CCCH는 UL-SCH와 매핑될 수 있다. 논리 채널(logical channel)과 전송 채널(transport channel) 간 하향링크 연결의 경우, BCCH는 BCH 또는 DL-SCH와 매핑될 수 있고, PCCH는 PCH와 매핑될 수 있으며, DCCH는 DL-SCH와 매핑될 수 있으며, DTCH는 DL-SCH와 매핑될 수 있으며, MCCH는 MCH와 매핑될 수 있으며, MTCH는 MCH와 매핑될 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 물리 채널의 구조를 간략히 예시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 물리 채널은 주파수 영역(frequency domain)에서 하나 이상의 서브캐리어와 시간 영역(time domain)에서 하나 이상의 심볼로 구성되는 무선 자원을 통해 시그널링 및 데이터를 전달한다.
1.0ms 길이를 가지는 하나의 서브프레임은 복수의 심볼로 구성된다. 서브프레임의 특정 심볼(들)(예를 들어, 서브프레임의 첫번째 심볼)은 PDCCH를 위해 사용될 수 있다. PDCCH는 동적으로 할당되는 자원에 대한 정보(예를 들어, 자원 블록(Resource Block), 변조 및 코딩 방식(MCS: Modulation and Coding Scheme) 등)를 나른다.
UE가 네트워크에 등록하는 방법
상술한 LTE 및 EPC에 기반한 EPS 시스템에 대비하여, 더욱 향상된 이동통신 서비스를 제공하기 위한 표준화 작업이 진행 중이며, 이런 새로운 시스템을 5G 시스템이라고 한다.
5G 시스템은 액세스 및 이동성 관리 기능(AMF: Access and Mobility Management Function)/사용자 평면 기능(UPF: User plane Function) 등을 포함하는 5G 코어 네트워크(5GC 또는 5G CN 또는 5 CN: 5G Core network)와, gNB 및 eNB(및/또는 ng-eNB)를 포함하고 있는 NG(New Generation)-RAN으로 구성되어 있다. AMF/UPF 등 5GC를 구성하는 요소들은 3GPP TS 23.501, 23.502 등을 참조할 수 있다.
NG-RAN은 gNB 및 eNB를 포함할 수 있다. 여기서, gNB는 5G를 위해서, 새로 구성되는 무선 접속 표준인 NR(New RAT)을 기반으로 동작하는 무선 노드이고, eNB는 기존 EPS/E-UTRAN에서 사용되던 eNB이며 E-UTRA를 기반으로 동작하는 무선 노드이다. 다시 말해, gNB는 NG-RAN으로 5G CN에 연결되는 노드를 의미한다. 그리고, eNB는 E-UTRAN으로 EPC에 연결되는 노드이다. eNB는 e-UTRA를 사용하고, EPC에 연결된다. 그리고, ng-eNB는 e-UTRA를 사용하고, 5G CN으로 연결된다. 이하, 본 명세서에서 명시적으로 eNB와 ng-eNB를 구분하지 않는 경우, eNB는 eNB와 ng-eNB를 모두 통칭하는 것으로 이해할 수 있다.
5G 시스템에서는 5GC에 gNB및 기존의 eNB도 접속을 허용한다. 이는 사업자들이 기존 EPS에서 사용하던 무선 노드들을 그대로 재이용하면서, 동시에 코어네트워크만 5CN으로 업데이트하는 것을 지원하기 위해서이다. 즉, 사업자는 기존의 무선 노드들을 설치하는데 상당히 많은 비용을 지불하였고 또한 기존의 많은 사용자들이 여전히 4G(4 Generation) 기반의 단말기를 사용하고 있으므로, 사업자들은 기존의 무선 노드들을 계속 사용하고 싶어한다. 동시에, 사업자들은 5GC이 새로이 지원하는 기능들, 예를 들어 네트워크 슬라이싱(network slicing) 같은 기능을 사용하고 싶어한다. 즉, 보다 저렴한 비용으로 다양한 서비스 요구사항을 만족시키기 위해서, 새로운 기능들을 포함하는 코어 네트워크를 도입하게 되었다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 네트워크 아키텍처를 예시한다.
도 4를 참조하면, eNB는 기존의 EPC에 연결될 수도 있고, 새로운 5GC에도 연결될 수 있다. 즉, 단말과 eNB 사이에는 기존처럼 E-UTRA 방식을 이용하더라도, eNB는 EPC와는 S1 인터페이스를 통해서 연결되고, 동시에 5GC과는 N2인터페이스를 통해서 연결되는 것이다(즉, ng-eNB).
그런데 단말 입장에서는, 자신이 선택한 eNB 또는 셀이 EPC만 지원하는지 또는 5GC만 지원하는지 혹은, EPC 및 5GC 모두를 지원하는지 알고 있어야 한다. 그렇지 않다면, 기존의 구형 단말기가 5GC만 지원하는 eNB에 접속할 경우, 서비스를 제공받지 못한다. 마찬가지로, 5GC만 지원하는 신형 단말기가, EPC만 지원하는 eNB에 접속할 경우, 마찬가지로 서비스를 제공받지 못한다.
따라서, eNB는 자신이 어떤 CN을 지원하는 지에 대한 정보를 단말에게 전송해야 하고, 단말은 자신이 지원하는 CN에 대한 정보를 eNB로부터 수신하는 경우에만, 해당 eNB 및 셀(cell)을 선택하여, 등록 절차를 수행해야 한다.
한편, 단말은 이동성이 보장되어야 하며, 이는 상기 단말이 다른 지역, 예를 들어 자신이 애초에 가입했던 사업자가 관리하는 지역을 벗어난 지역에서도 서비스를 제공받아야 한다. 이를 위해서, 각 이동통신 사업자는 다른 사업자들과 로밍 계약을 맺는다. 예를 들어, A라는 지역에서 LTE 서비스를 제공하는 사업자는, A라는 지역 밖에서 서비스를 제공하는 다른 사업자와 로밍 계약을 맺고, 자신에 가입한 가입자가 A라는 지역을 벗어나면, 다른 사업자들 통해서 자신의 가입자에게 서비스를 제공하는 것이다. 그런데, 이 과정에서, 사업자는 자신의 상황에 따라서, 로밍을 허용하는 경우를 제한 할 수 있다.
예1: 사업자 K는 A 지역의 모든 영역에서 LTE 서비스를 제공하고, A지역의 일부 영역에서만 5G 서비스를 제공한다. 사업자 K는 A지역 내에서, 5G 서비스가 제공되지 않은 영역에서만 다른 사업자 K를 통해서, 자신의 가입자에게 5G 서비스를 제공하고 싶어한다. 또한, 상기 사업자 K는 A지역의 모든 영역에서 다른 사업자 K를 통해 자신의 가입자가 LTE 서비스를 받는 것을 허용하지 않는다.
예2: 사업자 K는 A지역의 모든 영역에서 LTE서비스 및 5G 서비스를 제공한다. 사업자 K는 LTE서비스에 가입한 사용자에게는 LTE서비스만 제공하고 5G 서비스를 제공하지 않는다. 사업자 K는 5G 서비스에 가입한 사용자에게는 LTE 서비스 및 5G 서비스 모두 제공한다.
상술한 예1과 같이, 사업자는 각각의 사용자에게 사용을 허가하는 기술을 제한할 수 있다.
하지만, 종래의 기술에 따른 단말의 동작은, 상기와 같은 시나리오를 적용함에 있어서, 단말이 서비스를 제공받지 못하는 시간을 증가시키고, 또한 단말이 불필요하게 서비스 제한 상황에 놓이게 하는 문제점이 있다.
특히, eNB가 5G CN 및 EPC에 모두 연결될 가능성이 있는 경우, 종래의 셀 선택 과정은, 예를 들어 어떤 단말이 5G 서비스 및 LTE 서비스를 모두 지원하는 상황에서도, 단말이 서비스를 받지 못하게 한다.
예를 들어, 3GPP TS 36.304에 따른 동작은 다음과 같다
셀 재선택 기준(criteria)에 따른 최상위 랭크된 셀(highest ranked cell)(서빙 셀을 포함하여)에 대하여, 절대 우선순위 재선택 기준에 따른 최고의 셀(best cell)에 대하여, UE는 접속이 제한되는지 여부를 체크한다.
해당 셀 그리고 다른 셀들이 후보 리스트에서 배제되어야 하면, UE는 셀 재선택에 있어 후보로서 이들을 고려하지 않는다. 최상위 랭크된 셀이 변경될 때, 이러한 제한은 제거되어야 한다.
최상위 랭크된 셀 또는 절대 우선순위 재선택 규칙에 따른 최고의 셀이, "로밍이 금지된 트래킹 영역(TA: Tracking Area)들의 리스트(list of forbidden TAs for roaming)"의 일부이거나 또는 등록된 PLMN과 동등하다고(equivalent) 지시되지 않은 PLMN에 속하여, 적합하지 않은 인트라-주파수(intra-frequency) 셀 또는 인터-주파수(inter-frequency) 셀이면, UE는 최대 300 초 동안 이 셀 및 동일 주파수 상의 다른 셀들을 재선택을 위한 후보로서 고려하지 않는다. UE가 "어떠한 셀 선택(any cell selection)" 상태에 진입하면, 어떠한 제한도 제거된다. UE가 E-UTRAN 제어 하에 타이머가 구동 중인 주파수로 리다이렉트(redirect)되면, 그 주파수 상의 어떠한 제한도 제거된다.
최상위 랭크된 셀 또는 절대 우선순위 재선택 규칙에 따른 최고의 셀이, "로밍이 금지된 트래킹 영역(TA: Tracking Area)들의 리스트(list of forbidden TAs for roaming)"의 일부이거나 또는 등록된 PLMN과 동등하다고(equivalent) 지시되지 않은 PLMN에 속하여, 적합하지 않은 인터-RAT(inter-RAT) 셀이면, UE는 최대 300 초 동안 이 셀을 재선택을 위한 후보로서 고려하지 않는다. UE가 "어떠한 셀 선택(any cell selection)" 상태에 진입하면, 어떠한 제한도 제거된다. UE가 E-UTRAN 제어 하에 타이머가 구동 중인 주파수로 리다이렉트(redirect)되면, 그 주파수 상의 어떠한 제한도 제거된다.
최상위 랭크된 셀 또는 절대 우선순위 재선택 규칙에 따른 최고의 셀이, 폐쇄 가입자 그룹(CSG: Closed Subscriber Group) 멤버 셀에 속하지 않아, 적합하지 않은 CSG 셀이면, UE는 이 셀을 셀 재선택을 위한 후보로서 고려하지 않지만, 셀 재선택을 위해 동일한 주파수 상의 다른 셀들을 계속하여 고려한다.
예를 들어, 다음의 시나리오를 가정해 본다.
0 단계: (전제조건) 단말 A는 기능적으로는 EPS 및 5G 시스템 모두 지원한다. 그러나 사업자와의 서비스 계약에 따라서, 상기 단말 A는 특정 지역(예를 들어 지하철역)에서만 5G 시스템을 사용할 수 있고, 나머지 지역에서는 LTE만 사용 가능하다. 그러나 상기 단말 A의 사용자는 5G 시스템을 우선적으로 사용하고 싶어한다.
1 단계: 사용자가 0 단계에서 언급된 특정 지역 밖에서 단말 A의 전원을 켠다. 상기 단말은 사용자의 선호에 따라서, 우선 5G 시스템으로 등록을 시도한다.
2 단계: 상기 5G 시스템은 상기 사용자의 가입 정보를 분석하고, 상기 사용자가 등록을 시도한 지역에서 5G 시스템의 사용이 금지 되어 있음을 확인하고, 등록 거절 메시지를 상기 단말 A에게 전송한다.
3 단계: 앞서 설명한 3GPP TS 36.304의 동작에 따라서, 상기 단말은 해당 지역의 셀 및 주파수가 금지되었다고 판단한다.
따라서, 3 단계 이후, 상기 단말 A는 적어도 300초 동안 서비스를 받지 못하는 문제점이 발생한다.
상기에서, "로밍이 금지된 트래킹 영역(TA: Tracking Area)들의 리스트(list of forbidden TAs for roaming)"는 하나의 예시이며, Tracking Area를 관리와 관련된 다른 리스트에도, 하기에서 기술된 본 발명이 적용될 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 어떤 셀(또는 주파수) 또는 어떤 eNB가 여러 타입의 코어 네트워크(예를 들어, 5G CN 및 EPC)를 동시에 지원할 경우, 상기 단말이 서비스 단절 시간을 최소화하면서 빠르게 네트워크에 등록 과정을 수행하는 방법을 제안한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 네트워크에 등록하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 단말은 자신이 위치한 지역에서 일정 품질 기준 이상의 셀을 탐색하고, 이 셀들을 신호 강도가 큰 순서대로 내림차순으로 나열한다. 그리고, 단말은 이 셀들 중에서, 상위 계층(예를 들어, NAS 계층)에서 지시한 기준을 만족하는 셀들을 추가적으로 필터링한다. 그리고, 단말은 이들 셀 중에서, 가장 신호가 좋은 셀을 선택해서, 네트워크에 등록 과정(registration procedure)을 수행한다.
즉, 단말은 제1 셀(주파수) 상에서 등록 요청(registration request) 메시지(또는 어태치 요청(attach request) 메시지)를 제1 코어 네트워크에게 전송한다(S501).
이 과정에서, 제1 코어 네트워크가 이러한 상기 등록과정에서 상기 단말에게 등록거절을 할 경우, 단말은 제1 셀(또는 주파수) 상에서 제1 코어 네트워크로부터 등록 거절(registration reject) 메시지(또는 어태치 거절(attach reject) 메시지)를 수신한다(S502).
단말은 상기 등록 거절 메시지를 수신한 제1 셀(또는 주파수) 상에서, 상기 등록 요청하였던 제1 코어 네트워크 네트워크와 다른 종류(타입)의 코어 네트워크가 지원되는지 탐색(검색)한다(S503).
만약 제1 셀(또는 주파수) 상에서 종류(타입)의 코어 네트워크(이를 제2 코어 네트워크로 지칭)가 검색이 되면(지원이 되면), 단말은 추가적으로 자신이 제2 코어 네트워크를 지원하는지 판단(검사)한다(S504).
S504 단계에서 판단한 결과, 단말이 제1 코어 네트워크와 다른 종류(타입)의 제2 코어 네트워크를 지원하면, 단말은 다른 주파수나 혹은 다른 셀로 천이하지 않고, 다시 제1 셀(또는 주파수) 상에서 다른 종류(타입)의 제2 코어 네트워크를 선택하여 등록 과정을 수행한다(S505).
다만, 이 과정에서, 단말은 상기 다른 종류(타입)의 제2 코어 네트워크에 대해서, 앞서 S501 단계 이전에 등록 절차를 시도하였고, 이 과정에서 등록 실패했을 경우, 일정 기준이 만족하기 전까지는 상기 다른 종류(타입)의 제2 코어 네트워크로의 등록 절차의 시도를 보류한다.
반면 S504 단계에서 판단한 결과, 단말이 제1 코어 네트워크와 다른 종류(타입)의 제2 코어 네트워크를 지원하지 않으면, 단말은 해당 셀 및/또는 해당 주파수를 금지되었다(forbidden)고 간주하고, 미리 정해진 일정 기준이 만족하기 전까지는 상기 다른 종류(타입)의 제2 코어 네트워크로의 등록 과정의 시도를 보류하거나, 또는 다른 주파수 또는 다른 셀 또는 다른 무선 접속 기술을 사용하여 제1 코어 네트워크로 등록 절차를 수행한다.
앞서 도 5에 따른 과정은 본 발명의 하나의 예시이며, 앞서 설명한 도 5에 따른 과정에서 코어 네트워크 대신에 무선 접속 네트워크(RAN: Radio Access Network)를 기준으로 수행될 수도 있다. NG-RAN은 5G CN에 연결되는 무선 접속 네트워크(Radio Access Network)를 지칭하고, E-UTRAN은 EPC에 연결되는 무선 접속 네트워크이므로, 코어 네트워크의 종류와 무선 접속 네트워크의 종류는 상관관계가 있기 때문이다.
즉, 단일의 eNB이 제1 코어 네트워크와 제1 코어 네트워크와 다른 타입의 제2 코어 네트워크와 모두 연결이 가능할 수 있다. 이때, 예를 들어, eNB가 5G CN에 연결되면, 해당 기지국은 NG-RAN으로 간주되고, 또한 해당 eNB가 EPC에 연결되면 해당 기지국은 E-UTRAN으로 간주될 수 있다. 따라서, 동일한 eNB/셀에 대해서, 단말이 해당 eNB/셀을 NG-RAN으로 간주하면, 단말은 상기 eNB/셀이 5G 시스템 또는 5G CN에 연결된 것으로 간주할 수 있다. 동일한 eNB/셀에 대해서, 단말이 해당 eNB/셀을 E-UTRAN으로 간주하면, 단말은 상기 eNB/셀이 4G 시스템 또는 EPC에 연결된 것으로 간주할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 네트워크에 등록하는 방법을 예시하는 도면이다.
도 6에서는 단말 B는 여러 타입의 RAN(특히, E-UTRAN 및 NG-RAN)을 지원한다고 가정한다.
또한, 주파수 C의 셀 D(이하, 제1 셀)는 단말과의 구간으로 E-UTRA를 사용하며, eNB E가 관리하고 있다고 가정한다. 또한, eNB E는 E-UTRAN이며 동시에 NG-RAN라고 가정한다. 즉, eNB E는 E-UTRAN으로서 동작할 수 있으며 동시에 NG-RAN로서 동작할 수 있다.
도 6을 참조하면, 단말 B는 내부 설정에 따라서, 먼저 제1 RAN(예를 들어, eNB E가 NG-RAN로 동작)을 선택하여, 제1 셀 상에서 제1 RAN을 통해 제1 코어 네트워크로 등록 요청(registration request) 메시지(또는 어태치 요청(attach request) 메시지)를 전송한다(S601). eNB E는 단말의 등록 요청을 5G CN에 전송한다.
본 실시예에서는 제1 코어 네트워크(예를 들어, 제1 RAN이 NG-RAN이면 제1 코어 네트워크는 5G CN)가 상기 단말 B의 가입 정보를 분석하고, 상기 단말 B의 등록 요청을 거절한다고 가정한다.
단말 B는 제1 셀 상에서 제1 코어 네트워크로부터 제1 RAN을 통해 등록 거절(registration reject) 메시지(또는 어태치 거절(attach reject) 메시지)를 수신한다(S602).
단말 B는 제1 셀이 제1 RAN과 다른 타입의 제2 RAN(예를 들어, eNB E가 E-UTRAN로 동작)을 지원하는지 판단(검사)한다(S603).
여기서, 셀이 어떠한 타입의 RAN을 지원하는지는 셀 정보로서 eNB 이 단말에게 브로드캐스팅할 수 있다. 또한, 셀이 RAN을 지원한다는 것은 해당 셀을 통해 해당 RAN에 접속할 수 있다는 것을 의미할 수 있다.
S603 판단 결과, 제1 셀이 제1 RAN과 다른 타입의 제2 RAN을 지원하면, 단말 B는 동일 주파수의 제1 셀 상에서 제2 RAN을 통해 제2 코어 네트워크(예를 들어, 제2 RAN이 E-UTRAN이면 제2 코어 네트워크는 EPC)로 등록 절차를 수행한다(S604).
반면, S603 판단 결과, 제1 셀이 제1 RAN과 다른 타입의 제2 RAN을 지원하지 않으면, 단말 B는 해당 주파수가 금지되었다(forbidden)고 간주하고, 미리 정해진 일정 시간 동안 해당 주파수의 제1 셀 상에서 등록 절차의 시도를 보류한다.
상기 과정은 하나의 예시이며, 제1 RAN이 E-UTRAN(즉, 제1 코어 네트워크는 EPC)이고, 제2 RAN이 NG-RAN(즉, 제2 코어네트워크는 5G CN)일 수도 있다.
위의 과정을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
셀 재선택 기준(criteria)에 따른 최상위 랭크된 셀(highest ranked cell)(서빙 셀을 포함하여)에 대하여, 절대 우선순위 재선택 기준에 따른 최고의 셀(best cell)에 대하여, UE는 접속이 제한되는지 여부를 체크한다.
해당 셀 그리고 다른 셀들이 후보 리스트에서 배제되어야 하면, UE는 셀 재선택에 있어 후보로서 이들을 고려하지 않는다. 최상위 랭크된 셀이 변경될 때, 이러한 제한은 제거되어야 한다.
최상위 랭크된 셀 또는 절대 우선순위 재선택 규칙에 따른 최고의 셀이, "로밍이 금지된 TA들의 리스트(list of forbidden TAs for roaming)"의 일부이거나 또는 등록된 PLMN과 동등하다고(equivalent) 지시되지 않은 PLMN에 속하여, 적합하지 않은 인트라-주파수(intra-frequency) 셀 또는 인터-주파수(inter-frequency) 셀이면:
> 만약 셀이 E-UTRAN(EPC) 및 NG-RAN(5GC)를 모두 지원하면:
>> 만약, 셀이 E-UTRAN 및 NG-RAN 모두에서 금지되면, UE는 최대 300 초 동안 이 셀 및 동일 주파수 상의 다른 셀들을 재선택을 위한 후보로서 고려하지 않는다.
>> 그렇지 않으면(예를 들어, 셀이 E-UTRAN 또는 NG-RAN 중 어느 하나에서 금지되면, 즉 둘 모두가 아닌):
>>> UE가 E-UTRAN 및 NG-RAN을 모두 지원하면, UE는 최대 300 초 동안 이 셀 및 동일 주파수 상의 다른 셀들을 재선택을 위한 후보로서 고려할 수 있다. UE가 이 셀을 선택하면, UE는 금지된 RAN을 이용하지 않고 등록 절차를 시도하여야 한다.
>>> 그렇지 않으면, UE는 최대 300 초 동안 이 셀 및 동일 주파수 상의 다른 셀들을 재선택을 위한 후보로서 고려하지 않는다.
> 그렇지 않으면 (즉, E-UTRAN 또는 NG-RAN 중 하나만을 지원하면), UE는 최대 300 초 동안 이 셀 및 동일 주파수 상의 다른 셀들을 재선택을 위한 후보로서 고려하지 않는다.
UE가 "어떠한 셀 선택(any cell selection)" 상태에 진입하면, 어떠한 제한도 제거된다. UE가 E-UTRAN 제어 하에 타이머가 구동 중인 주파수로 리다이렉트(redirect)되면, 그 주파수 상의 어떠한 제한도 제거된다.
최상위 랭크된 셀 또는 절대 우선순위 재선택 규칙에 따른 최고의 셀이, "로밍이 금지된 트래킹 영역(TA: Tracking Area)들의 리스트(list of forbidden TAs for roaming)"의 일부이거나 또는 등록된 PLMN과 동등하다고(equivalent) 지시되지 않은 PLMN에 속하여, 적합하지 않은 인터-RAT(inter-RAT) 셀이면, UE는 최대 300 초 동안 이 셀을 재선택을 위한 후보로서 고려하지 않는다. UE가 "어떠한 셀 선택(any cell selection)" 상태에 진입하면, 어떠한 제한도 제거된다. UE가 E-UTRAN 제어 하에 타이머가 구동 중인 주파수로 리다이렉트(redirect)되면, 그 주파수 상의 어떠한 제한도 제거된다.
최상위 랭크된 셀 또는 절대 우선순위 재선택 규칙에 따른 최고의 셀이, 폐쇄 가입자 그룹(CSG: Closed Subscriber Group) 멤버 셀에 속하지 않아, 적합하지 않은 CSG 셀이면, UE는 이 셀을 셀 재선택을 위한 후보로서 고려하지 않지만, 셀 재선택을 위해 동일한 주파수 상의 다른 셀들을 계속하여 고려한다.
[실시예 1] 앞서 설명한 도 5 또는 도 6의 과정에서, 코어 네트워크는 단말에게 등록 실패의 이유를 알려주고, 단말에게 추가 동작을 수행하게 할 수도 있다.
만약 단말로부터 등록 요청을 받은 코어 네트워크는, 단말에게 다른 타입의 코어 네트워크 또는 다른 타입의 RAT(또는 RAN)을 사용하여 등록 절차를 수행하라고 지시할 수도 있다.
이하, 설명의 편의를 위해 어태치 거절(ATTACH REJECT) 메시지를 예를 들어 설명하지만 등록 거절(REGISTRATION REJECT) 메시지에도 동일하게 적용될 수 있다.
ATTACH REJECT 메시지는 해당 ATTACH REQUEST가 거절되었음을 지시하기 위하여 코어 네트워크에 의해 UE에게 전송된다.
표 2는 ATTACH REJECT 메시지의 포맷을 예시한다.
Figure PCTKR2018012044-appb-T000002
표 2를 참조하면, 정보 요소 식별자(IEI: Information Element Identifier) 필드는 정보 요소(IE: Information Element)의 식별자를 나타낸다.
정보 요소 필드는 IE의 명칭을 나타낸다.
타입 및 참조(type/reference) 필드는 해당 IE의 타입(예를 들어, 열거 데이터(ENUMERATED), 정수(INTEGER), 옥텟 스트링(OCTET STRING) 등)을 나타내고, 해당 IE가 가질 수 있는 값의 범위가 존재하는 경우, 값의 범위를 나타낸다.
존재(Presence) 필드의 'M'은 필수적(mandatory)인 IE로서 항상 메시지에 포함되는 IE/IE group를 나타내고, 'O'는 선택적(optional)인 IE로서 메시지에 포함되거나 포함되지 않을 수 있는 IE/IE group를 나타내며, 'C'는 조건적인(conditional) IE로서 특정 조건이 만족될 때만 메시지에 포함되는 IE/IE group를 나타낸다.
포맷(format)은 해당 IE의 포맷을 나타내고, 길이(length)는 해당 IE의 길이를 나타낸다.
ESM 메시지 컨테이너(ESM message container) IE는 단일의 ESM(EPS Session Management) 메시지를 나르기 위해 포함된다.
NAS 레벨 이동성 관리 혼잡 제어가 활성화될 때, T3346 값(T3346 value) IE는 MME에 의해 포함될 수 있다.
T3402 값(T3402 value) IE는 T3402 타이머를 위한 값을 지시하기 위해 네트워크에 의해 포함될 수 있다.
확장된 EMM 원인(Extended EMM cause) IE는 EMM(EPS Mobility Management) 원인과 연관된 추가적인 정보를 지시하기 위하여 네트워크에 의해 포함될 수 있다.
탐색 대안 RAN/CN(SEARCH alternative RAN/CN) IE는 UE가 다른 RAN/CN 타입을 이용하여 등록을 시도하여야 하는지 지시하기 위하여 이용된다.
즉, 앞서 도 5 및 도 6의 예시에서, 단말이 Attach Reject 메시지와 함께, "Search alternative RAN/CN" 정보가 셋팅된 IE를 받을 경우, 단말은 해당 주파수/셀을 금지되었다고(forbid)로 처리하지 않고, 해당 주파수/셀 상에서 이전에 시도 하지 않았던 RAN/CN을 이용하여 등록(접속)을 시도할 수 있다.
예를 들어, 단말이 해당 주파수/셀에서 E-UTRA/E-UTRAN/EPC 조합으로 등록 과정을 시도하여 상기와 같은 정보(즉, "Search alternative RAN/CN"가 셋팅)를 수신하였다면, 단말은 E-UTRA/NG-RAN/5GC 조합으로 등록 과정을 다시 시도할 수 있다.
만약 앞서 도 5 및 도 6의 예시에서, 만약 단말이 Attach Reject 메시지와 함께, "Search alternative RAN/CN" 정보가 셋팅되지 않은 IE를 수신한 경우, 단말은 해당 주파수/셀을 금지되었다고(forbid)로 처리하고 밀 정해진 일정 기준이 만족될 때까지 등록을 위해 해당 주파수/셀을 선택하지 않는다.
이렇게 다른 타입의 RAN 또는 다른 타입의 CN을 사용하라고 지시 받은 경우, 단말은 해당 주파수 또는 셀을 금지되었다고(forbid) 간주하지 않고, 해당 주파수 또는 셀에 캠프온(camp-on)하여 다른 코어 네트워크 또는 다른 RAN을 이용하여 다른 코어 네트워크에 등록(접속)을 다시 시도할 수 있다.
또한, 네트워크는 추가적으로 직접적으로 특정 RAT(또는 RAN)이 사용이 금지되었다고 단말에게 알려줄 수가 있다. 예를 들어, EPC는 단말이 허용되지 않은 RAT(또는 RAN)을 사용하여 접속을 시도할 경우, 어태치 거절(ATTACH REJECT) 또는 트래킹 영역 업데이트 거절(Tracking AREA UPDATE REJECT) 메시지를 단말에게 전송하는 과정에서, EMM 원인(EMM Cause) 등으로 현재의 RAT(또는 RAN)의 사용이 금지되었다는 정보를 알려줄 수 있다. RAN과 CN의 관련성을 생각하면, 특정 RAN이 금지되었다는 정보는 연계된 특정 CN의 사용이 금지되었다는 정보와 같다. 또한 EPS와 5GS의 기준이 어떤 CN이 사용되었냐로 연계되므로, 이는 어떤 시스템의 사용이 금지되었나에 대한 정보를 알려주는 것과 동일하다.
이 경우, EMM CAUSE는 다음과 같이 확장할 수 있다
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 EMM 원인 정보 요소를 예시한다.
EMM cause IE는 UE로부터 EMM 요청이 네트워크에 의해 왜 거절되었는지 지시하기 위하여 이용된다. EMM cause IE는 도 7과 같이 코딩된다. EMM cause IE는 타입 1 정보 요소이다.
도 7(a)를 참조하면, EMM cause IE는 총 2 옥텟으로 코딩되고, 1 옥텟은 EMM 원인 IEI를 지시하고, 2 옥텟은 원인 값을 지시할 수 있다.
도 7(b)는 EMM 원인 IE 내에서 지시될 수 있는 원인 값을 예시한다.
도 7(b)와 같이, 어떤 UE가 NR을 이용하여 EPC로 ATTACH REQUEST 메시지를 전송하였고, 이에 대한 응답으로 MME는 상기 단말에게 ATTACH REJECT 메시지를 전송하면서 EMM cause IE 내 원인 값을 '00xxxxxx'로 설정하여 전송할 수 있다.
이를 수신한 단말은, 자신이 상기 MME에 접속은 할 수 있지만, 그러나 NR을 이용할 수 없다고 해석한다. 따라서, 상기 단말은 다시 ATTACH를 수행할 PLMN/RAT을 선택할 수 있다. 만약 새로 선택된 PLMN이 이전에 자신이 시도한 PLMN과 같다고 하더라도, 상기 RAT에 대해서, 이전에 ATTACH Reject을 수신한 적이 없거나 또는 상기 RAT이 금지되지(forbidden) 않았다면, 단말은 상기 PLMN으로 금지되지 않은 RAT을 이용하여 ATTACH를 수행할 수 있다.
바람직하게 상기 과정에서, 단말은 ATTACH REJECT이나 트래킹 영역 업데이트(TAU: TRACKING AREA UPDATE) REJECT 메시지를 수신할 경우, 상기 메시지를 수신한 상태정보를 기록한다. 예를 들어, 단말은 PLMN+TA+RAT의 조합으로 구성된 리스트를 관리할 수 있다. 이를 바탕으로, 단말은 자신이 어떤 PLMN에 대해서 어떤 TA나 어떤 RAT 상황에서 자신이 ATTACH나 TAU 시도를 할 수 있는지 없는지를 알 수 있다.
또한, 앞서 설명한 과정에서 EMM CAUSE를 좀 더 세분화 하여, " NR이 허용되지 않음(NR is not allowed)" 또는 "E-UTRA가 허용되지 않음(E-UTRA is not allowed"라는 정보로 구체적으로 명시할 수도 있다. 이 경우, 상기 정보를 받은 단말은 해당지역 또는 해당 PLMN에서 NR 또는 E-UTRA의 사용이 금지된 것으로 판단하고 셀 선택, PLMN 선택 등의 과정에서 해당 RAT을 통한 접속 시도를 수행하지 않는다.
또는 상기 과정에서 언급한 EMM cause가 ATTACH REJECT/TAU REJECT 메시지에 포함된 경우, 단말은 해당 PLMN으로의 접속을 시도하거나 등록을 시도하지 않는다. 즉, 해당 PLMN이 금지되었다고 간주한다. 다만, 이런 금지는, 단말이 선택한 RAT이 변경되거나, 혹은 단말이 PLMN을 변경하거나 혹은 단말이 새로운 TA로 진입할 경우, 해제된다.
단말과 네트워크 간의 동작의 흐름을 설명하면 다음과 같다.
0. 단말이 위치한 지역에서 어떤 eNB는 E-UTRA만 지원하고 어떤 eNB (정확히는 ng-eNB)는 NR만 지원하고 있고, 이들 모두 EPC로 연결을 가지고 있다고 가정한다. 또한, eNB와 ng-eNB는 모두 동일한 PLMN (PLMN A)에 속한다고 가정한다.
1. 단말이 셀/PLMN 선택 과정을 통해서, PLMN A을 선택한다. 단말은 셀 선택의 결과로 우선 eNB에 캠핑 온(camp on)하고, ATTACH 과정을 시도한다. 즉, 단말은 eNB를 경유하여 EPC로 ATTACH REQUEST 메시지를 전송한다. 이 과정에서, eNB와 ng-eNB가 복수개의 RAT을 지원할 경우, 단말로부터 받은 메시지를 코어 네트워크에게 전달할 때, 상기 메시지가 어떤 RAT을 통해서 수신되었는지 정보를 추가적으로 전달할 수 있다.
2. 상기 EPC는 단말로부터 ATTACH REQUEST 메시지를 수신한다. EPC의 MME는 단말의 가입 정보 등을 분석한다. 그리고, 상기 단말이 E-UTRA를 사용할 수 없다고 판단하면, 상기 단말에게 ATTACH REJECT 메시지를 전송하면서, 상기 단말에게 적절한 원인 값을 전달한다.
이때, 원인 값은 상기 단말이 상기 네트워크의 다른 RAT, 예를 들어 NR 을 사용할 수 있는가에 따라서 달라질 수 있다.
예를 들어, 상기 단말이, NR 및 E-UTRA의 사용이 금지된 경우, 이전과 동일하게 원인 값으로 "EPS 서비스가 허용되지 않음(EPS service not allowed)"가 전달될 수 있다.
반면, 예를 들어, 상기 단말이 E-UTRA의 사용은 허가되지 않으나, NR의 사용은 허가될 수 있을 경우, 원인 값으로 "NR 시도(try NR)" 또는 이와 유사한 목적의 EMM 원인 값으로 셋팅될 수 있다.
3. 단말은 네트워크로부터 ATTACH REJECT 메시지를 수신할 경우, 상기 메시지에 포함된 원인 값을 기반으로 추가동작을 수행한다.
A. 만약 EMM cause가 "EPS 서비스가 허용되지 않음(EPS service not allowed)"로 셋팅된 경우, 단말은 PLMN A로 추가적인 접속 시도를 하지 않는다. 즉, NR 이든 E-UTRA든 상관없이 해당 PLMN으로 접속을 시도하지 않는다.
B. 만약 EMM cause가 "NR 시도(try NR)"로 셋팅된 경우, 단말은 다음의 동작들 중에 하나를 수행할 수 있다
C. 단말의 동작은 다음과 같다:
i. 단말은 새로운 셀을 선택할 수 있다.
ii. 새로운 셀이 이전에 ATTACH를 시도한 셀과 다른 PLMN인 경우, 상기 PLMN이 금지된 PLMN(forbidden PLMN)이 아니라면, 단말은 다시 ATTACH 절차를 시도할 수 있다.
또는, 새로운 셀이 이전에 ATTACH를 시도한 셀과 같은 PLMN이나 다른 TA인 경우, 만약 새로운 TA가 금지된 TA가 아니라면, 단말은 다시 ATTACH/TAU 절차를 시도할 수 있다.
또는, 만약 새로운 셀이 이전에 ATTACH를 시도한 셀과 같은 PLMN이고 같은 TA에 속할 경우, 그리고 이 셀이 ATTACH REJECT 메시지를 받은 RAT과 다르거나 혹은 이전에 받은 ATTACH REJECT 메시지의 원인 값이 ‘"NR 시도(try NR)"이었고, 새로운 셀이 NR인 경우, 단말은 새로이 ATTACH 절차를 시도할 수 있다.
iii. 상기 ii. 과정에서 어느 경우도 해당되지 않는 경우, 단말은 ATTACH 절차의 시도를 일정시간 동안 수행하지 않을 수 있다. 그리고, 일정 시간이 지난 후, 단말은 다시 셀을 선택하고, ATTACH 절차를 시도할 수 있다.
4. 이 단계는 선택적으로 수행될 수 있다.
A. 단말은 ATTACH REJECT 메시지 또는 TAU REJECT 메시지를 수신하였을 때, 그리고 EMM 원인이 현재 RAT을 사용할 수 없다거나, 혹은 다른 RAT 타입을 선택하라는 값을 수신할 경우, 단말은 다음과 같이 동작할 수 있다.
i. 상기 단말은 상기 ATTACH REJECT를 받은 PLMN 및/또는 TA 값과 함께 RAT 타입 정보를 저장할 수 있다.
바람직하게 상기 RAT 타입은 금지된 RAT 타입(forbidden RAT type)으로 해석될 수 있다.
또는, 바람직하게, 단말은 해당 금지된 RAT 타입(forbidden RAT type)의 정보가 적용되는 범위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말은 해당 금지된 RAT 타입(forbidden RAT type)의 적용되는 범위를 PLMN 또는 TA 별로 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말이 ATTACH REJECT 메시지 또는 TAU REJECT 메시지를 수신한 셀에서, 다른 RAT 타입이 지원하는지 여부로 금지된 RAT 타입(forbidden RAT type)의 적용되는 범위를 결정할 수도 있다.
또는, 바람직하게, 네트워크는 단말에게 금지된 RAT 타입(forbidden RAT type)의 적용 범위를 ATTACH REJECT 메시지 또는 TAU REJECT 메시지와 함께(또는 내에서) 단말에게 전달할 수도 있다.
ii. 그리고 단말은 이후 셀 재선택 및 PLMN 재선택을 수행하는 과정에서, 새로운 셀을 선택한 후, 상기 셀에서 지원하는 RAT이 무엇인지 또는 상기 셀의 RAT이 무엇인지 분석할 수 있다. 만약 상기 셀에서 지원하는 RAT 타입들 모두가 금지된 RAT 타입으로 결정된 경우, 단말은 다음과 같이 동작할 수 있다.
- 단말은 해당 셀을 선택하지 않을 수 있다.
- 또는 단말은 해당 셀이 가장 무선 품질이 좋을 경우, 단말은 해당 셀에 캠핑 온(camp on)하되, ATTACH/TAU 등의 절차를 수행하지 않을 수 있다.
- 또는, 상기 과정에서, 단말은 해당 금지된 RAT 타입(forbidden RAT type)의 적용범위 정보에 기초하여, 현재 셀에서의 접속이 허용되었는지 아니면 금지되었는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 금지된 RAT 타입(forbidden RAT type)의 적용범위가 TA 단위로 결정되고, 현재의 TA가 상기 ATTACH REJECT 메시지 또는 TAU REJECT 메시지를 수신한 TA와 다를 경우, 단말은 현재의 셀에서는 상기 금지된 RAT 타입(forbidden RAT type) 정보가 적용되지 않는다고 판단할 수 있다.
앞서 설명에서는 EPC의 동작을 기준으로 설명이 되었지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 유사한 방식 메시지가 5G CN으로의 동작에 적용될 수 있다.
또한, 상술한 설명에서 원인 값 명칭 및 값은 예시에 불과하며, 이와 비슷한 목적의 값이나 이름으로 대체될 수 있다.
또한, 추가적으로 상기 과정에서, 코어 네트워크가 어떤 단말로부터 REGISTRATION REQUEST 또는 ATTACH REQUEST 또는 TRACKING AREA UPDATE REQUEST 메시지를 수신할 경우, 단말이 어떤 RAT을 사용해서 접속했는지에 대한 정보가 필요하다. 이를 위해, 예를 들어, 초기 UE 메시지(INITIAL UE MESSAGE)가 이용될 수 있으며, 이 메시지에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
또한, 앞서 설명과 유사하게, 앞서 설명한 도 5 또는 도 6의 과정에서, 코어 네트워크는 EMM cause로 현재의 CN 타입의 사용이 금지되었거나 또는 다른 코어 네트워크 타입을 사용할 것을 단말에게 지시할 수 있다.
이 경우, EMM CAUSE는 다음과 같이 확장할 수 있다
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 EMM 원인 정보 요소를 예시한다.
EMM cause IE는 UE로부터 EMM 요청이 네트워크에 의해 왜 거절되었는지 지시하기 위하여 이용된다. EMM cause IE는 도 8과 같이 코딩된다. EMM cause IE는 타입 1 정보 요소이다.
도 8(a)를 참조하면, EMM cause IE는 총 2 옥텟으로 코딩되고, 1 옥텟은 EMM 원인 IEI를 지시하고, 2 옥텟은 원인 값을 지시할 수 있다.
도 8(b)는 EMM 원인 IE 내에서 지시될 수 있는 원인 값을 예시한다.
도 8(b)와 같이, 어떤 UE가 NR을 이용하여 EPC로 ATTACH REQUEST 메시지를 전송하였고, 이에 대한 응답으로 MME는 상기 단말에게 ATTACH REJECT 메시지를 전송하면서 EMM cause IE 내 원인 값을 '00xxxxxy' 또는 '00xxxxyx'로 설정하여 전송할 수 있다.
EMM cause IE 내 원인 값이 '00xxxxxy'로 셋팅되면, 단말은 현재 CN 타입으로의 등록이 허용되지 않는다고 해석한다. 또는, EMM cause IE 내 원인 값이 '00xxxxyx'로 셋팅되면, 단말은 다른 CN 타입(5G CN)으로의 등록을 시도하여야 한다고 해석한다.
단말과 네트워크 간의 동작의 흐름을 설명하면 다음과 같다.
0. 단말이 위치한 지역에서 어떤 eNB가 있고, 이 eNB는 5G CN 및 EPC로 모두 연결을 가지고 있다고 가정한다. 이때, 5G CN과 EPC는 모두 동일한 PLMN (PLMN A)에 속한다고 가정한다.
1. 단말이 셀/PLMN 선택 과정을 통해서, PLMN A을 선택한다. 단말은 우선 EPC로의 ATTACH 과정을 시도한다. 즉, 단말은 eNB를 경유하여 EPC로 ATTACH REQUEST 메시지를 전송한다.
2. 상기 EPC는 단말로부터 ATTACH REQUEST 메시지를 수신한다. EPC의 MME는 단말의 가입 정보 등을 분석한다. 그리고, 상기 단말이 EPS(또는 EPC)를 사용할 수 없다고 판단하면, 상기 단말에게 ATTACH REJECT 메시지를 전송하면서, 상기 단말에게 적절한 원인 값을 전달한다.
이때, 원인 값은 상기 단말이 상기 네트워크와 다른 네트워크, 즉 5G CN을 사용할 수 있는가에 따라서 달라질 수 있다.
예를 들어, 상기 단말이, EPS및 5G CN의 사용이 모두 금지되었을 경우, 이전과 동일하게 원인 값으로 "EPS 서비스가 허용되지 않음(EPS service not allowed)"이 전달될 수 있다.
반면, 예를 들어, 상기 단말이 EPS의 사용은 허가되지 않으나, 5G CN의 사용은 허가될 수 있는 경우, 원인 값으로 "5G CN 시도(try 5G CN)"로 셋팅될 수 있다.
또는 단말은 EPC/EPS로 Attach를 수행하는 과정에서, "EPS 서비스가 허용되지 않음(EPS service not allowed)"를 전달 받으면, EPS/EPC로만 접속이 금지되었다고 판단할 수도 있다. 그리고 이 경우, 단말은 자신의 5G CN/5GS 지원 여부에 따라서, 5G CN/5GS의 시도 여부를 결정할 수 있다. 즉, 이 경우 '5G CN 시도 (try 5G CN)'정보가 간접적으로 도출된다고 볼 수 있다. 이 경우도, 하기와 설명에서 유사하게 적용될 수 있다.
3. 단말은 네트워크로부터 ATTACH REJECT 메시지를 수신할 경우, 상기 메시지에 포함된 원인 값을 기반으로 추가동작을 수행한다.
A. 만약 EMM cause가 "EPS 서비스가 허용되지 않음(EPS service not allowed)"로 셋팅된 경우, 단말은 상기 PLMN A로 추가적인 접속 시도를 하지 않는다.
B. 만약 EMM cause가 "5G CN 시도(try 5G CN)"로 셋팅된 경우, 단말은 다음의 동작들 중에 하나를 수행할 수 있다
i. 현재의 셀이 5G CN 및 EPC를 모두 지원하는 경우:
- 만약, 현재의 셀이 여전히 일정 품질 수준 이상이면(즉, 현재의 셀의 신호의 세기가 미리 정해진 일정 수준 이상인지 다시 판단할 수 있다), 단말은 상기 5G CN으로 다시 ATTACH REQUEST 메시지를 전송함으로써 등록 절차의 수행을 시도할 수 있다.
- 그렇지 않으면, 단말은 새로운 셀을 선택할 수 있다.
이때, 새로운 셀이 이전에 ATTACH를 시도한 셀과 다른 PLMN이면, 그리고 상기 PLMN이 금지된 PLMN(forbidden PLMN)이 아니면, 단말은 새로운 셀 상에서 다시 ATTACH 절차를 시도할 수 있다.
또는, 새로운 셀이 이전에 ATTACH를 시도한 셀과 같은 PLMN이나 다른 TA이면, 그리고 새로운 TA가 금지된 TA가 아니면, 단말은 새로운 셀 상에서 다시 ATTACH/TRACKING AREA UPDATE 절차를 시도할 수 있다.
또는, 만약 새로운 셀이 이전에 ATTACH를 시도한 셀과 같은 PLMN이고 같은 TA에 속하면, 그리고 이 셀이 5G CN으로의 접속을 지원하면, 단말은 이 셀 상에서 5G CN으로 새로이 ATTACH 절차를 시도할 수 있다.
- 상기 과정에서 어느 경우도 해당되지 않는 경우, 단말은 ATTACH 절차의 시도를 일정시간 동안 수행하지 않을 수 있다. 그리고, 일정 시간 후, 단말은 다시 ATTACH 절차를 시도할 수 있다.
4. 이 단계는 선택적으로 수행될 수 있다.
A. 단말은 ATTACH REJECT 메시지 또는 TAU REJECT 메시지를 수신하였을 때, 그리고 EMM cause가 현재 CN type을 사용할 수 없다거나, 혹은 다른 CN 타입을 선택하라는 값을 수신할 경우, 단말은 다음과 같이 동작할 수 있다.
i. 상기 단말은 상기 ATTACH REJECT를 받은 PLMN 및/또는 TA 값과 함께 CN 타입 정보를 저장할 수 있다.
바람직하게 상기 CN 타입은 금지된 CN 타입(forbidden CN type)으로 해석될 수 있다.
또는, 바람직하게, 단말은 해당 금지된 CN 타입(forbidden CN type)의 정보가 적용되는 범위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말은 해당 금지된 CN 타입(forbidden CN type)의 적용되는 범위를 PLMN 또는 TA 또는 RAT 별로 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말이 ATTACH REJECT 메시지 또는 TAU REJECT 메시지를 수신한 셀에서, 다른 CN 타입을 지원하는지의 여부로 금지된 CN 타입(forbidden CN type)의 적용되는 범위를 결정할 수도 있다.
또는, 바람직하게, 네트워크는 단말에게 금지된 CN 타입(forbidden CN type)의 적용 범위를 ATTACH REJECT 메시지 또는 TAU REJECT 메시지와 함께(또는 내에서) 단말에게 전달할 수도 있다.
ii. 그리고 단말은 이후 셀 재선택 및 PLMN 재선택을 수행하는 과정에서, 새로운 셀을 선택한 후, 상기 셀에서 지원하는 CN 타입 정보를 분석할 수 있다. 만약 상기 셀에서 지원하는 CN 타입들 모두 금지된 CN 타입(forbidden CN type)으로 결정된 경우, 단말은 다음과 같이 동작할 수 있다.
- 단말은 해당 셀을 선택하지 않을 수 있다.
- 또는 단말은 해당 셀이 가장 무선 품질이 좋을 경우, 단말은 해당 셀에 캠핑 온(camp on)하되, ATTACH/TAU 등의 절차를 수행하지 않을 수 있다.
- 또는, 상기 과정에서, 단말은 해당 금지된 CN 타입(forbidden CN type)의 적용범위 정보에 기초하여, 현재 셀에서의 접속이 허용되었는지 아니면 금지되었는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 금지된 CN 타입(forbidden CN type)의 적용범위가 TA 단위로 결정되고, 현재의 TA가 상기 ATTACH REJECT 메시지 또는 TAU REJECT 메시지를 수신한 TA와 다를 경우, 단말은 현재의 셀에서는 상기 금지된 CN 타입(forbidden CN type) 정보가 적용되지 않는다고 판단할 수 있다.
앞서 설명에서는 EPC의 동작을 기준으로 설명이 되었지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 유사한 방식 메시지가 5G CN으로의 동작에 적용될 수 있다.
또한, 상술한 설명에서 원인 값 명칭 및 값은 예시에 불과하며, 이와 비슷한 목적의 값이나 이름으로 대체될 수 있다.
또한, 추가적으로 상기 과정에서, 코어 네트워크가 어떤 단말로부터 REGISTRATION REQUEST 또는 ATTACH REQUEST 또는 TRACKING AREA UPDATE REQUEST 메시지를 수신할 경우, 단말이 어떤 RAT을 사용해서 접속했는지에 대한 정보가 필요하다. 이를 위해, 예를 들어, 초기 UE 메시지(INITIAL UE MESSAGE)가 이용될 수 있다.
초기 UE 메시지(INITIAL UE MESSAGE)는 초기 제3 계층 메시지를 S1 인터페이스를 통해 MME에게 전달하기 위하여 eNB에 의해 전송된다. 즉, 새로운 UE가 eNB에 접속되면, 이에 관련된 정보를 MME에 전달하기 위해 이용될 수 있다. 이 메시지는 다음과 같이 확장할 수 있다.
표 3은 초기 UE 메시지(INITIAL UE MESSAGE)의 포맷을 예시한다.
Figure PCTKR2018012044-appb-T000003
Figure PCTKR2018012044-appb-I000001
Figure PCTKR2018012044-appb-I000002
표 3을 참조하면, IE/Group 명칭(IE/Group Name)은 IE 또는 정보 요소 그룹(IE group)의 명칭을 나타낸다.
존재(Presence) 필드의 'M'은 필수적(mandatory)인 IE로서 항상 메시지에 포함되는 IE/IE group를 나타내고, 'O'는 선택적(optional)인 IE로서 메시지에 포함되거나 포함되지 않을 수 있는 IE/IE group를 나타내며, 'C'는 조건적인(conditional) IE로서 특정 조건이 만족될 때만 메시지에 포함되는 IE/IE group를 나타낸다.
범위(Range) 필드는 반복적인 IEs/IE groups가 반복될 수 있는 수를 나타낸다.
IE 타입 및 참조(IE type and reference) 필드는 해당 IE의 타입(예를 들어, 열거 데이터(ENUMERATED), 정수(INTEGER), 옥텟 스트링(OCTET STRING) 등)을 나타내고, 해당 IE가 가질 수 있는 값의 범위가 존재하는 경우, 값의 범위를 나타낸다.
임계(Criticality) 필드는 IE/IE group에 적용되는 임계(criticality) 정보를 나타낸다. criticality 정보는 수신단에서 IE/IE group의 전체 또는 일부분을 이해하지 못하는 경우에 수신단에서 어떻게 동작해야 하는지 지시하는 정보를 의미한다. '-'는 criticality 정보가 적용되지 않은 것을 나타내고, 'YES'는 criticality 정보가 적용된 것을 나타낸다. 'GLOBAL'은 IE 및 해당 IE의 반복에 공통적으로 하나의 criticality 정보를 가지는 것을 나타낸다. 'EACH'는 IE의 각 반복 별로 고유의 criticality 정보를 가지는 것을 나타낸다.
지정된 임계(Assigned Criticality) 필드는 실제 criticality 정보를 나타낸다.
표 3과 초기 UE 메시지(INITIAL UE MESSAGE)는 메시지 타입(Message Type), eNB UE S1AP 식별자(eNB UE S1AP ID), NAS-프로토콜 데이터 유닛(PDU: Protocol Data Unit), 트래킹 영역 식별자(TAI: Tracking Area Identity), E-UTRAN 셀 전역 식별자(E-UTRAN CGI: E-UTRAN Cell Global Identifier), RRC 확립 원인(RRC Establishment Cause), S-TMSI(SAE temporary mobile subscriber identity), CSG 식별자(CSG Id), 전역 고유 MME 식별자(GUMMEI: Globally Unique MME Identifier), 셀 접속 모드(Cell Access Mode), 게이트 웨이(GW: Gateway) 전송 계층 주소(GW Transport Layer Address), 릴레이 노드 지시자(Relay Node Indicator), GUMMEI 타입(GUMMEI Type), BBF(Broadband Forum)을 위한 터널 정보(Tunnel Information for BBF), 선택된 IP 트래픽 오프로드(SIPTO: Selected IP Traffic Offload) 지역 게이트웨이(L-GW: Local-Gateway) 전송 계층 주소(SIPTO L-GW Transport Layer Address), 지역 홈 네트워크 식별자(LHN ID: Local Home Network ID), MME 그룹 식별자(MME Group ID), UE 용도 타입(UE Usage Type), CE-모드-B 지원 지시자(CE-mode-B Support Indicator), 전용 코어 네트워크(DCN: Dedicated Core Network) 식별자(DCN ID), 커버리지 레벨(Coverage Level), 액세스 타입(Access type)(또는 RAT 타입) IE를 포함할 수 있다.
즉, 표 3과 같이 초기 UE 메시지(INITIAL UE MESSAGE) 내 액세스 타입(Access type)(또는 RAT 타입) IE를 통해 eNB은 UE가 접속한 RAT 타입(예를 들어, E-UTRA, NR)을 MME에게 알릴 수 있다.
이와 비슷한 목적의 메시지 및 정보 요소가 5GS에서 N2 인터페이스(즉, AMF와 gNB 간 인터페이스)에도 도입될 수 있다.
이를 통해서 본 발명은, 어떤 단말이 ATTACH 절차를 성공하기 전에, 즉 네트워크가 등록과정을 마치지 못한 단말에게 ATTACH REJECT 메시지를 전송하여야 하는 경우, 상기 단말이 어떤 타입 또는 어떤 타입을 대상으로 접속을 수행하지 않아야 하는지 효과적으로 알려주는 방법을 제안한다. 이를 통해 상기 단말이 최대한 빠르게 성공적인 ATTACH 과정을 수행하도록 하는 방법을 제안한다.
[실시예 2]
앞서 실시예 1과 같이 NAS 메시지를 이용하여 단말에게 등록 실패의 이유를 알려주는 방법은, CN이 어느 정도 다른 타입의 CN에 관한 정보를 가지고 있을 때 가능하다.
CN이 다른 타입의 CN 정보를 가지고 있지 않더라도 무선 노드(eNB 또는 gNB)가 단말에게 정보를 주는 방법이 있다. 즉, 어떤 무선 노드가 복수개의 RAN 또는 CN 타입을 지원하는 경우, 그리고 단말의 첫 번째 RAN/CN 타입으로의 등록과정이 실패하였지만, 다른 RAN/CN 타입으로의 등록은 허용되었을 경우, 이를 단말에게 지시할 수 있다. 예를 들어, 이를 위해 RRC 연결 해제(RRC Connection Release) 메시지가 이용될 수 있다.
RRC 연결 해제(RRC Connection Release) 메시지는 eNB/gNB와 단말 간의 RRC 연결을 해제를 명령하기 위하여 이용된다.
표 4는 RRC 연결 해제(RRC Connection Release) 메시지의 일부를 예시한다.
Figure PCTKR2018012044-appb-T000004
표 4에서 다른 RAN/CN 시도(tryOtherRANCN) 필드는 UE가 이 셀(즉, RRC 연결 해제 메시지가 전송된 셀) 또는 이 셀이 속한 주파수에 의해 지원되는 다른 타입의 RAN/CN을 이용하여 NAS 절차(예를 들어, ATTACH, TAU, registration)의 수행을 시도하여야 하는지 지시한다.
즉, 단말은 어떤 셀에 캠핑 온(camp on)한 후, eNB/gNB와 RRC 연결을 확립한 다음에 NAS 메시지를 코어 네트워크에게 전송한다. 그리고, 코어 네트워크에서 해당 NAS 절차에 대한 거절 메시지를 단말에게 전송하면, 이후에 RRC 연결 해제 절차가 수행된다. 즉, eNB/gNB는 단말에게 RRC 연결 해제 메시지를 전송한다.
이 과정에서, 만약 상기 RAN 노드 (eNB 또는 gNB)가 복수 개의 RAN/CN 타입을 지원하고, 그리고 상기 단말에게 거절 메시지를 전송한 CN/RAN과는 다른 CN/RAN이 상기 단말의 접속을 지원할 수 있을 경우, eNB/gNB는 상기 'tryOtherRANCN' 값이 셋팅된 RRC 연결 해제 메시지를 단말에게 전송한다.
이후, 상기 단말이 RRC 연결 해제 메시지를 수신하고, 상기 메시지의 'tryOtherRANCN' 값이 셋팅되었음을 확인하면, 상기 단말은 상기 셀 또는 상기 셀이 속한 주파수에서 다른 종류의 RAN/CN을 선택하여 등록 과정을 시작할 수 있다.
반면, 단말이 RRC 연결 해제 메시지를 수신하고, 상기 메시지의 'tryOtherRANCN' 값이 셋팅되지 않았음을 확인하면, 상기 단말은 상기 셀 또는 상기 셀이 속한 주파수에서 일정 기준이 만족될 때까지 등록 절차를 수행하지 않거나 또는 캠핑 온(camp on)하지 않을 수 있다.
앞서 설명에 있어서, 설명의 편의를 위해 단말과 무선 접속 노드 간에서 E-UTRA를 사용하는 것을 간주하였으나, 다른 경우 즉, NR을 쓰는 경우에도 위의 내용이 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 9를 참조하면, 무선 통신 시스템은 네트워크 노드(910)와 다수의 단말(UE)(920)을 포함한다.
네트워크 노드(910)는 프로세서(processor, 911), 메모리(memory, 912) 및 송수신기(transceiver, 913)을 포함한다. 프로세서(911)는 앞서 도 1 내지 도 8에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 유/무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(911)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(912)는 프로세서(911)와 연결되어, 프로세서(911)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 송수신기(913)은 프로세서(911)와 연결되어, 유/무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 네트워크 노드(910)의 일례로, 기지국(eNB, ng-eNB 및/또는 gNB), MME, HSS, SGW, PGW, SCEF, SCS/AS 등이 이에 해당될 수 있다. 특히, 네트워크 노드(910)가 기지국(eNB, ng-eNB 및/또는 gNB)인 경우, 송수신기(913)은 무선 신호를 송/수신하기 위한 RF부(radio frequency unit)을 포함할 수 있다.
단말(920)은 프로세서(921), 메모리(922) 및 송수신기(또는 RF부)(923)을 포함한다. 프로세서(921)는 앞서 도 1 내지 도 8에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(921)에 의해 구현될 수 있다. 특히, 프로세서는 NAS 계층 및 AS 계층을 포함할 수 있다. 메모리(922)는 프로세서(921)와 연결되어, 프로세서(921)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 송수신기(923)는 프로세서(921)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(912, 1322)는 프로세서(911, 921) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(911, 921)와 연결될 수 있다. 또한, 네트워크 노드(910)(기지국인 경우) 및/또는 단말(920)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
프로세서(921)는 송수신기(923)를 통해 제1 셀(주파수) 상에서 등록 요청(registration request) 메시지(또는 어태치 요청(attach request) 메시지)를 제1 코어 네트워크에게 전송한다.
이 과정에서, 제1 코어 네트워크가 이러한 상기 등록과정에서 상기 단말에게 등록거절을 할 경우, 프로세서(921)는 송수신기(923)를 통해 제1 셀(또는 주파수) 상에서 제1 코어 네트워크로부터 등록 거절(registration reject) 메시지(또는 어태치 거절(attach reject) 메시지)를 수신한다.
프로세서(921)는 단말은 상기 등록 거절 메시지를 수신한 제1 셀(또는 주파수) 상에서, 상기 등록 요청하였던 제1 코어 네트워크 네트워크와 다른 종류(타입)의 코어 네트워크가 지원되는지 탐색(검색)한다.
만약 제1 셀(또는 주파수) 상에서 종류(타입)의 코어 네트워크(이를 제2 코어 네트워크로 지칭)가 검색이 되면(지원이 되면), 프로세서(921)는 추가적으로 단말이 제2 코어 네트워크를 지원하는지 판단(검사)한다.
단말이 제1 코어 네트워크와 다른 종류(타입)의 제2 코어 네트워크를 지원하면, 프로세서(921)는 송수신기(923)를 통해 다른 주파수나 혹은 다른 셀로 천이하지 않고, 다시 제1 셀(또는 주파수) 상에서 다른 종류(타입)의 제2 코어 네트워크를 선택하여 등록 과정을 수행한다.
다만, 이 과정에서, 단말은 상기 다른 종류(타입)의 제2 코어 네트워크에 대해서, 이전에 등록 절차를 시도하였고, 이 과정에서 등록 실패했을 경우, 프로세서(921)는 일정 기준이 만족하기 전까지는 상기 다른 종류(타입)의 제2 코어 네트워크로의 등록 절차의 시도를 보류한다.
반면 단말이 제1 코어 네트워크와 다른 종류(타입)의 제2 코어 네트워크를 지원하지 않으면, 프로세서(921)는 해당 셀 및/또는 해당 주파수를 금지되었다(forbidden)고 간주한다. 그리고, 프로세서(921)는 미리 정해진 일정 기준이 만족하기 전까지는 상기 다른 종류(타입)의 제2 코어 네트워크로의 등록 과정의 시도를 보류하거나, 또는 프로세서(921)는 송수신기(923)를 통해 다른 주파수 또는 다른 셀 또는 다른 무선 접속 기술을 사용하여 제1 코어 네트워크로 등록 절차를 수행한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
특히, 도 10에서는 앞서 도 9의 단말을 보다 상세히 예시하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 단말은 프로세서(또는 디지털 신호 프로세서(DSP: digital signal processor)(1010), RF 모듈(RF module)(또는 RF 유닛)(1035), 파워 관리 모듈(power management module)(1005), 안테나(antenna)(1040), 배터리(battery)(1055), 디스플레이(display)(1015), 키패드(keypad)(1020), 메모리(memory)(1030), 심카드(SIM(Subscriber Identification Module) card)(1025)(이 구성은 선택적임), 스피커(speaker)(1045) 및 마이크로폰(microphone)(1050)을 포함하여 구성될 수 있다. 단말은 또한 단일의 안테나 또는 다중의 안테나를 포함할 수 있다.
프로세서(1010)는 앞서 도 1 내지 도 8에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 프로세서(1010)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(1030)는 프로세서(1010)와 연결되고, 프로세서(1010)의 동작과 관련된 정보를 저장한다. 메모리(1030)는 프로세서(1010) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1010)와 연결될 수 있다.
사용자는 예를 들어, 키패드(1020)의 버튼을 누르거나(혹은 터치하거나) 또는 마이크로폰(1050)를 이용한 음성 구동(voice activation)에 의해 전화 번호 등과 같은 명령 정보를 입력한다. 프로세서(1010)는 이러한 명령 정보를 수신하고, 전화 번호로 전화를 거는 등 적절한 기능을 수행하도록 처리한다. 구동 상의 데이터(operational data)는 심카드(1025) 또는 메모리(1030)로부터 추출할 수 있다. 또한, 프로세서(1010)는 사용자가 인지하고 또한 편의를 위해 명령 정보 또는 구동 정보를 디스플레이(1015) 상에 디스플레이할 수 있다.
RF 모듈(1035)는 프로세서(1010)에 연결되어, RF 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(1010)는 통신을 개시하기 위하여 예를 들어, 음성 통신 데이터를 구성하는 무선 신호를 전송하도록 명령 정보를 RF 모듈(1035)에 전달한다. RF 모듈(1035)은 무선 신호를 수신 및 송신하기 위하여 수신기(receiver) 및 전송기(transmitter)로 구성된다. 안테나(1040)는 무선 신호를 송신 및 수신하는 기능을 한다. 무선 신호를 수신할 때, RF 모듈(1035)은 프로세서(1010)에 의해 처리하기 위하여 신호를 전달하고 기저 대역으로 신호를 변환할 수 있다. 처리된 신호는 스피커(1045)를 통해 출력되는 가청 또는 가독 정보로 변환될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 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. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
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.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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.
본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템, 특히 5G(5 generation) 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서 사용자 장치(UE: User Equipment)가 코어 네트워크에 등록을 수행하는 방법에 있어서,
    제1 셀(cell) 상에서 등록 요청 메시지를 제1 코어 네트워크에게 전송하는 단계;
    상기 제1 셀 상에서 상기 제1 코어 네트워크로부터 등록 거절 메시지를 수신하는 단계;
    상기 제1 셀 상에서 지원되는 상기 제1 코어 네트워크와 다른 타입의 제2 코어 네트워크를 탐색하는 단계;
    상기 제1 셀 상에서 지원되는 상기 제2 코어 네트워크가 탐색되면, 상기 UE가 상기 제2 코어 네트워크를 지원하는지 결정하는 단계; 및
    상기 UE가 상기 제2 코어 네트워크를 지원하면, 상기 제1 셀 상에서 상기 제2 네트워크로 등록 절차를 수행하는 단계를 포함하는 코어 네트워크에 등록 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 UE가 상기 제2 코어 네트워크를 지원하지 않으면, 상기 UE는 상기 제1 셀이 금지되었다고(forbidden) 간주하는 코어 네트워크에 등록 수행 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 UE는 미리 정해진 기준이 만족할 때까지 상기 제2 코어 네트워크로의 등록 절차의 시도를 보류하는 코어 네트워크에 등록 수행 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 UE가 상기 제2 코어 네트워크를 지원하지 않으면, 상기 제1 셀과 다른 제2 셀 상에서 상기 제1 코어 네트워크로의 등록 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 코어 네트워크에 등록 수행 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    단일의 기지국이 상기 제1 코어 네트워크와 상기 제2 코어 네트워크와 모두 연결이 가능할 때,
    상기 단일의 기지국이 상기 제1 코어 네트워크와 연결될 때 제1 타입의 무선 접속 네트워크로 간주되고, 상기 제2 코어 네트워크와 연결될 때 제2 타입의 무선 접속 네트워크로 간주되는 코어 네트워크에 등록 수행 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 셀은 상기 제1 타입의 무선 접속 네트워크에서 지원되고, 상기 제2 셀은 상기 제2 타입의 무선 접속 네트워크에서 지원되는 코어 네트워크에 등록 수행 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 등록 거절 메시지는 등록 거절에 대한 원인 값을 포함하고, 상기 원인 값이 상기 제1 코어 네트워크와 다른 타입의 상기 제2 코어 네트워크로의 등록 시도를 지시하면, 상기 제1 셀의 신호 세기가 미리 정해진 수준 이상인지 다시 결정하는 단계를 더 포함하는 코어 네트워크에 등록 수행 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 셀의 신호 세기가 미리 정해진 수준 이상일 때, 상기 제1 셀 상에서 지원되는 상기 제2 코어 네트워크로 등록 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 코어 네트워크에 등록 수행 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 셀 상의 신호 세기가 미리 정해진 수준 이상이 아닐 때, 상기 제1 셀과 다른 제2 셀을 선택하는 단계를 더 포함하는 코어 네트워크에 등록 수행 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 셀의 PLMN(Public Land Mobile Network)이 상기 제1 셀의 PLMN과 상이하고 상기 제2 셀의 PLMN이 금지된 PLMN이 아닐 때, 상기 제2 셀 상에서 상기 제1 코어 네트워크로 등록 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 코어 네트워크에 등록 수행 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 셀의 PLMN이 상기 제1 셀의 PLMN과 동일하지만 상기 제2 셀의 트래킹 영역(TA: Tracking Area)가 상기 제1 셀의 TA와 상이하고 상기 제2 셀의 TA가 금지된 TA가 아닐 때, 상기 제2 셀 상에서 상기 제1 코어 네트워크로 등록 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 코어 네트워크에 등록 수행 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 셀의 PLMN과 TA가 상기 제1 셀의 PLMN과 TA와 동일할 때, 상기 제2 셀이 상기 제2 코어 네트워크를 지원하면, 상기 제2 셀 상에서 상기 제2 코어 네트워크로 등록 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 코어 네트워크에 등록 수행 방법.
  13. 무선 통신 시스템에서 코어 네트워크에 등록을 수행하는 사용자 장치(UE: User Equipment)에 있어서,
    무선 신호를 송수신하기 위한 송수신기(transceiver); 및
    상기 송수신기를 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 제1 셀(cell) 상에서 등록 요청 메시지를 제1 코어 네트워크에게 전송하고,
    상기 제1 셀 상에서 상기 제1 코어 네트워크로부터 등록 거절 메시지를 수신하고,
    상기 제1 셀 상에서 지원되는 상기 제1 코어 네트워크와 다른 타입의 제2 코어 네트워크를 탐색하고,
    상기 제1 셀 상에서 지원되는 상기 제2 코어 네트워크가 탐색되면, 상기 UE가 상기 제2 코어 네트워크를 지원하는지 결정하고,
    상기 UE가 상기 제2 코어 네트워크를 지원하면, 상기 제1 셀 상에서 상기 제2 네트워크로 등록 절차를 수행하도록 구성되는 사용자 장치.
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