WO2019135418A1 - 무선 통신 시스템에서 단말이 페이징 신호를 수신하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말이 페이징 신호를 수신하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2019135418A1
WO2019135418A1 PCT/KR2018/000078 KR2018000078W WO2019135418A1 WO 2019135418 A1 WO2019135418 A1 WO 2019135418A1 KR 2018000078 W KR2018000078 W KR 2018000078W WO 2019135418 A1 WO2019135418 A1 WO 2019135418A1
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WO
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enb
paging message
context
rrc connection
paging
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PCT/KR2018/000078
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한상욱
김태훈
이재욱
구관모
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엘지전자 주식회사
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    • H04W68/00—User notification, e.g. alerting and paging, for incoming communication, change of service or the like
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H04W76/27—Transitions between radio resource control [RRC] states
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    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/08—Mobility data transfer

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and an apparatus for receiving a paging signal in a wireless communication system.
  • LTE Long Term Evolution
  • E-UMTS Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • LTE Long Term Evolution
  • an E-UMTS includes an Access Gateway (AG) located at the end of a User Equipment (UE), a Node B (eNode B), and an E-UTRAN, .
  • the base station may simultaneously transmit multiple data streams for broadcast services, multicast services, and / or unicast services.
  • One base station has more than one cell.
  • the cell is set to one of the bandwidths of 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz and the like to provide downlink or uplink transmission service to a plurality of UEs. Different cells may be set up to provide different bandwidths.
  • the base station controls data transmission / reception for a plurality of terminals.
  • the base station transmits downlink scheduling information for downlink (DL) data, and notifies the UE of time / frequency region, coding, data size, and HARQ related information to be transmitted to the UE.
  • the base station transmits uplink scheduling information to uplink (UL) data, and notifies the UE of time / frequency domain, coding, data size, and HARQ related information that the UE can use.
  • DL downlink
  • UL uplink
  • the Core Network can be composed of an AG and a network node for user registration of the UE.
  • the AG manages the mobility of the terminal in units of TA (Tracking Area) composed of a plurality of cells.
  • Wireless communication technologies have been developed to LTE based on WCDMA, but the demands and expectations of users and operators are continuously increasing.
  • new technology evolution is required to be competitive in the future. Cost reduction per bit, increased service availability, use of flexible frequency band, simple structure and open interface, and proper power consumption of terminal.
  • a method of receiving a paging message by a user equipment (UE) in a radio resource control (RRC) suspend state in a wireless communication system includes: receiving the paging message from an eNB; Confirming an indicator indicating whether a UE context of the eNB included in the paging message is stored; And transmitting an RRC connection resume request message or an RRC connection request message to the eNB according to the indicator.
  • RRC radio resource control
  • the RRC connection resumption request message is transmitted to the eNB.
  • the RRC connection request message is transmitted to the eNB.
  • the method of receiving the paging message may further include discarding the UE context stored in the UE.
  • the paging message is transmitted from the MME (Mobility Management Entity) to the eNB, and the paging message transmitted to the eNB includes information indicating that the paging message is for the eNB storing the UE context.
  • MME Mobility Management Entity
  • a method for transmitting a paging message to a UE (User Equipment) in a suspend state of an RRC (Radio Resource Control) in an eNB in a wireless communication system includes the steps of receiving, from an MME (Mobility Management Entity) Receiving a paging message; Transmitting, to the UE, the paging message including an indicator indicating whether to store a UE context of the eNB; And receiving an RRC connection resume request message or an RRC connection request message from the UE according to the indicator.
  • MME Mobility Management Entity
  • the RRC connection resumption request message is received from the UE when the indicator indicates that the UE context is stored in the eNB.
  • the indicator indicates that the UE context is not stored in the eNB
  • the RRC connection request message is received from the UE, and the UE context stored in the UE is discarded do.
  • the paging message received from the MME may include information indicating that the paging message is for the eNB storing the UE context.
  • a terminal in an RRC suspend state can prevent an unnecessary RRC (radio resource control) connection procedure from being performed by using information included in a paging signal received from a network.
  • RRC radio resource control
  • FIG. 1 schematically shows an E-UMTS network structure as an example of a wireless communication system.
  • FIG. 2 conceptually illustrates a network structure of an Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN).
  • E-UTRAN Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a UE and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • FIG. 4 is a view for explaining a physical channel used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a general transmission / reception method using a paging message
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a procedure for suspending an RRC connection in an LTE system.
  • FIG. 8 shows an example of performing an RRC connection resumption procedure in an LTE system.
  • 9 and 10 illustrate a process of transmitting a paging message according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates a block diagram of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • embodiments of the present invention may be applied to any communication system corresponding to the above definition.
  • the present invention is described with reference to the FDD scheme, the embodiments of the present invention can be easily modified to the H-FDD scheme or the TDD scheme.
  • E-UTRAN evolved universal terrestrial radio access network
  • the E-UTRAN system is an evolved system in the existing UTRAN system.
  • the E-UTRAN is composed of cells (eNBs), and the cells are connected via the X2 interface.
  • the cell is connected to the terminal through the air interface, and is connected to the EPC (Evolved Packet Core) through the S1 interface.
  • EPC Evolved Packet Core
  • EPC is composed of MME (Mobility Management Entity), S-GW (Serving-Gateway) and PDN-GW (Packet Data Network-Gateway).
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving-Gateway
  • PDN-GW Packet Data Network-Gateway
  • the MME has information on the access information of the terminal or the capability of the terminal, and this information is mainly used for managing the mobility of the terminal.
  • the S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an end point
  • the PDN-GW is a gateway having a PDN (Packet Data Network) as an end point.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a UE and a network are transferred.
  • the user plane means a path through which data generated in the application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the physical layer as the first layer provides an information transfer service to an upper layer using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control layer (upper layer) through a transport channel. Data moves between the MAC layer and the physical layer over the transport channel. Data is transferred between the transmitting side and the receiving side physical layer through the physical channel.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources. Specifically, the physical channel is modulated in an OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) scheme in a downlink, and is modulated in an SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) scheme in an uplink.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the Medium Access Control (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 RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block in the MAC.
  • the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer of the second layer performs a header compression function to reduce unnecessary control information in order to efficiently transmit IP packets such as IPv4 and IPv6 in a wireless interface with a narrow bandwidth.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • the Radio Resource Control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels and physical channels in connection with the configuration, re-configuration and release of radio bearers (RBs).
  • RB denotes a service provided by the second layer for data transmission between the UE and the network.
  • the terminal and the RRC layer of the network exchange RRC messages with each other.
  • One cell constituting the base station eNB is set to one of the bandwidths of 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz and the like to provide a downlink or uplink transmission service to a plurality of terminals. Different cells may be set up to provide different bandwidths.
  • a downlink transmission channel for transmitting data from a network to a terminal includes a BCH (Broadcast Channel) for transmitting system information, a PCH (Paging Channel) for transmitting a paging message, a downlink SCH (Shared Channel) for transmitting user traffic or control messages, have.
  • BCH Broadcast Channel
  • PCH Policy Channel
  • SCH Shared Channel
  • a traffic or control message of a downlink multicast or broadcast service it may be transmitted through a downlink SCH, or may be transmitted via a separate downlink multicast channel (MCH).
  • MCH downlink multicast channel
  • the uplink transmission channel for transmitting data from the UE to the network includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message and an uplink SCH (shared channel) for transmitting user traffic or control messages.
  • RACH random access channel
  • a logical channel mapped to a transport channel is a broadcast control channel (BCCH), a paging control channel (PCCH), a common control channel (CCCH), a multicast control channel (MCCH) Traffic Channel).
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • FIG. 4 is a view for explaining a physical channel used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same.
  • the terminal performs an initial cell search operation such as synchronizing with a base station when the power is turned on or a new cell is entered (S401).
  • the terminal receives a primary synchronization channel (P-SCH) and a secondary synchronization channel (S-SCH) from a base station and synchronizes with the base station and acquires information such as a cell ID have.
  • the terminal can receive the physical broadcast channel from the base station and acquire the in-cell broadcast information.
  • the UE can receive the downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to check the downlink channel state.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE Upon completion of the initial cell search, the UE receives more detailed system information by receiving a Physical Downlink Control Channel (PDCCH) and a Physical Downlink Control Channel (PDSCH) according to the information on the PDCCH (S402).
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • PDSCH Physical Downlink Control Channel
  • the mobile station can perform a random access procedure (RACH) on the base station (steps S403 to S406).
  • RACH random access procedure
  • the UE transmits a specific sequence through a Physical Random Access Channel (PRACH) as a preamble (S403), and receives a response message for the preamble on the PDCCH and the corresponding PDSCH (S404) .
  • PRACH Physical Random Access Channel
  • S404 receives a response message for the preamble on the PDCCH and the corresponding PDSCH
  • a contention resolution procedure can be additionally performed.
  • the UE having performed the above procedure performs PDCCH / PDSCH reception (S407) and physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel Control Channel (PUCCH) transmission (S408).
  • the UE receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the DCI includes control information such as resource allocation information for the UE, and formats are different according to the purpose of use.
  • control information that the UE transmits to the base station through the uplink or receives from the base station includes a downlink / uplink ACK / NACK signal, a channel quality indicator (CQI), a precoding matrix index (PMI) ) And the like.
  • CQI channel quality indicator
  • PMI precoding matrix index
  • the UE can transmit control information such as CQI / PMI / RI as described above through PUSCH and / or PUCCH.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system.
  • a radio frame has a length of 10 ms (327200 ⁇ T s ) and is composed of 10 equal sized subframes.
  • Each subframe has a length of 1 ms and is composed of two slots.
  • Each slot has a length of 0.5 ms (15360 x T s ).
  • a slot includes a plurality of OFDM symbols in a time domain and a plurality of resource blocks (RB) in a frequency domain.
  • one resource block includes 12 subcarriers x 7 (6) OFDM symbols.
  • a TTI Transmission Time Interval
  • a TTI which is a unit time at which data is transmitted, may be defined in units of one or more subframes.
  • the structure of the radio frame is merely an example, and the number of subframes included in a radio frame, the number of slots included in a subframe, and the number of OFDM symbols included in a slot can be variously changed.
  • the RRC state mode refers to whether the RRC of the UE is a logical connection with the RRC of the E-UTRAN. If the RRC connection mode is established, the RRC connection mode (RRC_CONNECTED) is established. If not, the RRC idle mode ).
  • the E-UTRAN Since the E-UTRAN is able to grasp the existence of the UE in the RRC connection mode on a cell-by-cell basis, the E-UTRAN can effectively control the UE. On the other hand, the E-UTRAN can not grasp the UEs in the RRC idle mode on a per-cell basis, and the CN manages the TA units that are larger than the cells. That is, in order for the UE in the RRC idle mode to receive services such as voice or data from the cell, the UE must transition to the RRC connection mode.
  • the UE when the user first turns on the power of the UE, the UE first searches for an appropriate cell and then stays in the RRC idle mode in the corresponding cell.
  • the UE which has stayed in the RRC idle mode performs an RRC connection establishment process with the RRC layer of the E-UTRAN only when it is necessary to establish an RRC connection, and transits to the RRC connection mode.
  • the case where the RRC connection needs to be established means that uplink data transmission is required due to a user's call attempt or the like, or when a paging message is received from the E-UTRAN, a response message should be transmitted.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a general transmission / reception method using a paging message.
  • a paging message includes a paging record composed of a paging cause and a UE identity.
  • the UE may perform Discontinuous Reception (DRX) for the purpose of reducing power consumption.
  • DRX Discontinuous Reception
  • the network configures a plurality of paging occasions (POs) every time period called a paging DRX cycle, and a specific terminal receives only a specific paging opportunity time to acquire a paging message .
  • the terminal does not receive the paging channel at times other than the specific paging opportunity time and may be in a sleep state to reduce power consumption.
  • One paging opportunity time corresponds to one TTI.
  • the BS and the UE use a paging indicator (PI) as a specific value for informing the transmission of the paging message.
  • the base station may define a specific identifier (e.g., Paging-Radio Network Temporary Identity) for the purpose of the PI to notify the terminal of paging information transmission. For example, the UE wakes up every DRX cycle and receives one subframe to know whether a paging message has appeared or not. If the UE has a P-RNTI in the L1 / L2 control channel (PDCCH) of the received subframe, it can know that there is a paging message on the PDSCH of the corresponding subframe. In addition, if there is an own terminal identifier (e.g., IMSI) in the paging message, the terminal receives a service by responding to the base station (for example, receiving an RRC connection or system information).
  • a specific identifier e.g., Paging-Radio Network Temporary Identity
  • the system information includes essential information that the terminal needs to know in order to access the base station. Therefore, the terminal must receive all the system information before connecting to the base station, and always have the latest system information. Since the system information is information that must be known by all terminals in a cell, the base station periodically transmits the system information.
  • System information can be classified into MIB (Master Information Block), SB (Scheduling Block) and SIB (System Information Block).
  • the MIB allows the terminal to know the physical configuration of the cell, e.g., Bandwidth.
  • the SB informs the transmission information of the SIBs, for example, the transmission period.
  • SIBs are a collection of system information related to each other. For example, the specific SIB includes only the information of neighboring cells, and the other SIB includes only the information of the uplink radio channel used by the UE.
  • a terminal in RRC idle mode should always select a cell of appropriate quality and prepare to receive service through this cell. For example, a powered down terminal must select a cell of the appropriate quality to register with the network.
  • the UE in the RRC connection mode enters the RRC idle mode, the UE must select a cell in the RRC idle mode. In this manner, the process of selecting a cell satisfying a specific condition in order to stay in a service standby mode such as the RRC idle mode is called a cell selection. It is important to select a cell as quickly as possible because cell selection is performed in a state in which the UE has not currently decided to remain in the RRC idle mode. Therefore, even if the cell provides the best radio signal quality to the UE, it can be selected in the cell selection process of the UE.
  • the UE receives information necessary for operation in the RRC idle mode of the UE in the corresponding cell from the system information of the corresponding cell. After receiving all information necessary for operation in the RRC idle mode, the UE waits in the RRC idle mode in order to request a service from the network or receive a service from the network.
  • the strength or quality of the signal between the UE and the BS may be changed due to mobility of the UE or change of the radio environment.
  • the terminal may select another cell that provides better quality.
  • the cell reselection process has a basic purpose in terms of quality of a radio signal, in general, to select a cell that provides the best quality to the terminal.
  • the network can determine the priority for each frequency and notify the terminal. The MS receiving the priority order takes priority over the radio signal quality reference in the cell reselection process.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a procedure for suspending an RRC connection in an LTE system.
  • the eNB determines in step 701 to stop the RRC connection with the UE. As in steps 702 to 706, the eNB prepares an RRC connection suspension procedure with the MME and SGW.
  • the eNB forwards the RRC connection suspension message to the UE as shown in step 707.
  • the RRC connection termination message may include a resume identifier (Resume ID).
  • the UE transitions to the RRC Idle state and the ECM_IDLE state at step 708.
  • FIG. 8 shows an example of performing an RRC connection resumption procedure in an LTE system.
  • step 801 the UE transmits an RRC connection resuming request message to the network.
  • step 802 the UE receives an RRC connection resumption message in response to the RRC connection resumption request message.
  • the RRC connection resume request message and the RRC connection resume message may include the resume identifier referred to in FIG. 7 instead of the UE ID.
  • the UE resumes the RRC connection with the network, and transmits an RRC connection resumption completion message to the network, thereby terminating the RRC connection resuming procedure.
  • the UE discards the existing RRC connection and updates the RRC connection procedure with the network It should start.
  • One paging optimization method is for the MME to recognize the last cell that was last connected before the UE goes to the dormant state. Assuming that the mobility of the UE is limited, the paging from the MME to the cell may be initially transmitted to the idle cell. If there is no response from the idle cell, the paging range is expanded to several cells, so that the entire area can be included in the paging range.
  • the eNB stores the UE context as a method for reducing the paging signaling overhead.
  • the eNB stores the context of the dormant UE. If the UE moves to another new eNB, the UE reports information to the new eNB that it is moving from the previous eNB. By storing such information, the new eNB can determine whether to send a paging signal to the cell area. If there is no UE ID previously stored in the paging message transmitted from the MME, the eNB does not transmit the paging message to the corresponding cell area.
  • the MME transmits a paging message to all the eNBs, and transmits an indicator indicating whether the paging message is for the eNB storing the UE context, together with the corresponding paging message.
  • Each eNB preferentially acknowledges the indicator when receiving a paging message from the MME. That is, if the paging message is for the eNB storing the UE context, the eNB determines whether or not the paging message is transmitted to the cell area by checking whether the paging message stores the UE context.
  • the MME relays the paging message back to all the eNBs, and each eNB transmits the paging message to the cell area.
  • the paging message transmitted back to each eNB in the MME may include an indicator indicating whether the paging message is for the eNB storing the UE context.
  • the MME can recognize the last cell in which the UE transitions to the dormant state.
  • the corresponding UE reports the movement information to the neighbor eNB only to the eNB, but not reported to the MME. Therefore, the MME can recognize the movement information of the UE none.
  • the new eNB may receive the UE context from the previous eNB.
  • the eNB stores the context of the paged UE, it is preferable to transmit a paging message to the cell area in a paging record with a 1-bit size indicator indicating the presence of the paging message.
  • RA random access procedure
  • 9 and 10 illustrate a process of transmitting a paging message according to an embodiment of the present invention.
  • the MME transmits a paging message to all the eNBs, and the paging message includes an indication that the paging message is for the eNB storing the UE context.
  • the paging message may include an indication that the eNB is storing the UE context.
  • the UE confirms an indicator indicating that the eNB stores the UE context in the corresponding paging message, and then transmits an RRC connection resumption request message to the eNB .
  • the MME re-transmits the paging message to all the eNBs, and each eNB transmits the paging message to the cell area.
  • the paging message transmitted back to each eNB in the MME may include an indicator for the eNB that stores the UE context.
  • the eNB may add information to the paging message transmitted to the cell area that the UE does not store the UE context.
  • the UE confirms that the UE context is not stored through the corresponding paging message, discards the existing UE context, and transmits an RRC connection request message to the eNB.
  • FIG. 11 illustrates a block diagram of a communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the communication device 1100 includes a processor 1110, a memory 1120, an RF module 1130, a display module 1140, and a user interface module 1150.
  • the communication device 1100 is shown for convenience of explanation, and some modules may be omitted. In addition, the communication device 1100 may further include a necessary module. Also, some of the modules in the communication device 1100 can be divided into more subdivided modules.
  • the processor 1110 is configured to perform operations according to embodiments of the present invention illustrated with reference to the drawings. Specifically, the detailed operation of the processor 1110 may refer to the contents described in Figs. 1 to 10.
  • the memory 1120 is coupled to the processor 1110 and stores an operating system, application, program code, data, and the like.
  • the RF module 1130 is connected to the processor 1110 and performs a function of converting a baseband signal into a radio signal or a radio signal into a baseband signal. To this end, the RF module 1130 performs analog conversion, amplification, filtering, and frequency up conversion, or vice versa.
  • Display module 1140 is coupled to processor 1110 and displays various information.
  • the display module 1140 may use well known elements such as, but not limited to, a Liquid Crystal Display (LCD), a Light Emitting Diode (LED), and an Organic Light Emitting Diode (OLED).
  • the user interface module 1150 is connected to the processor 1110 and may be configured with a combination of well known user interfaces such as a keypad, a touch screen, and the like.
  • 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 which performs the functions or operations described above.
  • the software code can be stored in a memory unit and driven by the processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various well-known means.

Landscapes

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

Abstract

본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 RRC (Radio Resource Control) 연결 중지 (suspend) 상태인 UE (User Equipment)가 페이징 메시지를 수신하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 상기 페이징 메시지 수신 방법은 eNB로부터 상기 페이징 메시지를 수신하는 단계; 상기 페이징 메시지에 포함된 상기 eNB의 UE 컨텍스트 (context) 저장 여부를 지시하는 지시자를 확인하는 단계; 및 상기 지시자에 따라, 상기 eNB로 RRC 연결 재개 (resume) 요청 메시지 또는 RRC 연결 요청 메시지를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말이 페이징 신호를 수신하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 단말이 페이징 (paging) 신호를 수신하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향 링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향 링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 페이징 신호를 수신하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 RRC (Radio Resource Control) 연결 중지 (suspend) 상태인 UE (User Equipment)가 페이징 메시지를 수신하는 방법은, eNB로부터 상기 페이징 메시지를 수신하는 단계; 상기 페이징 메시지에 포함된 상기 eNB의 UE 컨텍스트 (context) 저장 여부를 지시하는 지시자를 확인하는 단계; 및 상기 지시자에 따라, 상기 eNB로 RRC 연결 재개 (resume) 요청 메시지 또는 RRC 연결 요청 메시지를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 지시자가 상기 UE 컨텍스트가 상기 eNB에 저장되어 있다는 것을 지시하는 경우, 상기 RRC 연결 재개 요청 메시지가 상기 eNB로 송신되는 것을 특징으로 한다. 반면에, 상기 지시자가 상기 UE 컨텍스트가 상기 eNB에 저장되어 있지 않다는 것을 지시하는 경우, 상기 RRC 연결 요청 메시지가 상기 eNB로 송신되는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 상기 페이징 메시지를 수신하는 방법은, 상기 UE에 저장된 상기 UE 컨텍스트를 폐기 (discard)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
추가적으로, 상기 페이징 메시지는 MME (Mobility Management Entity)에서 상기 eNB로 전달되며, 상기 eNB로 전달되는 페이징 메시지는 UE 컨텍스트를 저장한 eNB를 위한 것이라는 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 eNB가 RRC (Radio Resource Control) 연결 중지 (suspend) 상태인 UE (User Equipment)로 페이징 메시지를 송신하는 방법은, MME (Mobility Management Entity)로부터, 상기 페이징 메시지를 수신하는 단계; 상기 eNB의 UE 컨텍스트 (context) 저장 여부를 지시하는 지시자가 포함된 상기 페이징 메시지를 상기 UE로 송신하는 단계; 및 상기 지시자에 따라, 상기 UE로부터 RRC 연결 재개 (resume) 요청 메시지 또는 RRC 연결 요청 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 지시자가 상기 UE 컨텍스트가 상기 eNB에 저장되어 있다는 것을 지시하는 경우, 상기 UE로부터 상기 RRC 연결 재개 요청 메시지가 수신되는 것을 특징으로 한다. 반면에, 상기 지시자가 상기 UE 컨텍스트가 상기 eNB에 저장되어 있지 않다는 것을 지시하는 경우, 상기 UE로부터 상기 RRC 연결 요청 메시지가 수신되고, 상기 UE에 저장된 상기 UE 컨텍스트는 폐기 (discard)되는 것을 특징으로 한다.
추가적으로, 상기 MME로부터 수신한 페이징 메시지는 UE 컨텍스트를 저장한 eNB를 위한 것이라는 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 RRC 연결 중지 (suspending) 상태인 단말은 네트워크로부터 수신한 페이징 신호에 포함된 정보를 이용하여, 불필요한 RRC (radio resource control) 연결 절차 수행을 방지할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 네트워크 구조를 개념적으로 도시하는 도면.
도 3은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면.
도 4는 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 6은 페이징 메시지를 이용한 일반적인 송수신 방법을 설명하기 위한 도면.
도 7은 LTE 시스템에서 RRC 연결 중지 (suspending) 절차를 예시하는 도면이다.
도 8은 LTE 시스템에서 RRC 연결 재개 절차를 수행하는 예를 도시한다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 페이징 메시지 전송 과정을 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
도 2는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 네트워크 구조를 개념적으로 도시하는 도면이다. 특히 E-UTRAN시스템은 기존 UTRAN시스템에서 진화한 시스템이다. E-UTRAN은 셀(eNB)들로 구성되며, 셀들은 X2 인터페이스를 통해 연결된다. 셀은 무선 인터페이스를 통해 단말과 연결되며, S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core)에 연결된다.
EPC에는 MME(Mobility Management Entity), S-GW(Serving-Gateway) 및 PDN-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, PDN-GW는 PDN(Packet Data Network)을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
도 3은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제 1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제 2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제 2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제 2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제 3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제 2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다.
기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 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 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다.
한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 4는 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S401). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향 링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향 링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향 링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향 링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S402).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S403 내지 단계 S406). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S403), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S404). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향 링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S407) 및 물리 상향 링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향 링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S408)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, 단말이 상향 링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향 링크/상향 링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200×Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360×Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
이하 단말의 RRC 상태 모드와 RRC 연결 방법에 대해 설명한다.
RRC 상태 모드란 단말의 RRC가 E-UTRAN의 RRC와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는지 여부를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 모드(RRC_CONNECTED), 연결되어 있지 않은 경우는 RRC 휴지 모드(RRC_IDLE)라고 부른다.
E-UTRAN은 RRC 연결 모드의 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있기 때문에 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 E-UTRAN은 RRC 휴지 모드의 단말을 셀 단위에서 파악할 수 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 TA 단위로 CN이 관리한다. 즉, RRC 휴지 모드의 단말이 셀로부터 음성이나 데이터와 같은 서비스를 받기 위해서는 RRC 연결 모드로 상태 천이하여야 한다.
특히 사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 휴지 모드에 머무른다. RRC 휴지 모드에 머물러 있던 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우에야 비로소 E-UTRAN의 RRC 계층과의 RRC 연결 설정 (RRC connection establishment) 과정을 수행하여 RRC 연결 모드로 천이한다. 여기서 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우란 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하다거나, E-UTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지를 전송해야 하는 경우 등을 들 수 있다.
도 6은 페이징 메시지를 이용한 일반적인 송수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 페이징 메시지는 페이징 사유 (Paging Cause)와 단말 식별자(UE Identity) 등으로 구성된 페이징 기록(Paging record)을 포함한다. 상기 페이징 메시지를 수신할 때, 단말은 전력소비 감소를 목적으로 불연속 수신 주기(Discontinuous Reception; DRX)를 수행할 수 있다.
구체적으로, 망은 페이징 주기(Paging DRX Cycle)라 불리는 시간 주기마다 여러 개의 페이징 기회 시간(Paging Occasion; PO)을 구성하고, 특정 단말은 특정 페이징 기회 시간만을 수신하여 페이징 메시지를 획득할 수 있도록 한다. 상기 단말은 상기 특정 페이징 기회 시간 이외의 시간에는 페이징 채널을 수신하지 않으며 전력 소비를 줄이기 위해 수면 상태에 있을 수 있다. 하나의 페이징 기회 시간은 하나의 TTI에 해당된다.
기지국과 단말은 페이징 메시지의 전송을 알리는 특정 값으로 페이징 지시자(Paging Indicator; PI)를 사용한다. 기지국은 PI의 용도로 특정 식별자(예, Paging - Radio Network Temporary Identity; P-RNTI)를 정의하여 단말에게 페이징 정보 전송을 알릴 수 있다. 일 예로, 단말은 DRX 주기마다 깨어나서 페이징 메시지의 출현 여부를 알기 위해 하나의 서브 프레임을 수신한다. 단말은 수신한 서브 프레임의 L1/L2 제어채널(PDCCH)에 P-RNTI가 있다면, 해당 서브 프레임의 PDSCH에 페이징 메시지가 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 페이징 메시지에 자신의 단말식별자(예, IMSI)가 있다면 단말은 기지국에 응답(예를 들어, RRC 연결 또는 시스템 정보 수신)하여 서비스를 받게 된다.
다음은, 시스템 정보(System Information)에 관한 설명이다. 시스템 정보는 단말이 기지국에 접속하기 위해서 알아야 하는 필수 정보를 포함한다. 따라서 단말은 기지국에 접속하기 전에 시스템 정보를 모두 수신하고 있어야 하고, 또한 항상 최신의 시스템 정보를 가지고 있어야 한다. 그리고 시스템 정보는 한 셀 내의 모든 단말이 알고 있어야 하는 정보이므로, 기지국은 주기적으로 시스템 정보를 전송한다.
시스템 정보는 MIB(Master Information Block), SB(Scheduling Block) 및 SIB(System Information Block)로 구분될 수 있다. MIB는 단말이 해당 셀의 물리적 구성, 예를 들어 Bandwidth같은 것을 알 수 있도록 한다. SB는 SIB들의 전송정보, 예를 들어, 전송 주기 등을 알려준다. SIB는 서로 관련 있는 시스템 정보의 집합체이다. 예를 들어, 특정 SIB는 주변의 셀의 정보만을 포함하고, 다른 SIB는 단말이 사용하는 상향 무선 채널의 정보만을 포함한다.
이하 셀 선택 및 셀 재선택 과정에 대해 설명한다.
단말의 전원이 켜지면 단말은 적절한 품질의 셀을 선택하여 서비스를 받기 위한 준비 절차들을 수행해야 한다. RRC 휴지 모드에 있는 단말은 항상 적절한 품질의 셀을 선택하여 이 셀을 통해 서비스를 제공받기 위한 준비를 하고 있어야 한다. 예를 들어, 전원이 막 켜진 단말은 네트워크에 등록을 하기 위해 적절한 품질의 셀을 선택해야 한다. RRC 연결 모드에 있던 단말이 RRC 휴지 모드에 진입하면, 이 단말은 RRC 휴지 모드에서 머무를 셀을 선택해야 한다. 이와 같이, 단말이 RRC 휴지 모드와 같은 서비스 대기 모드로 머물고 있기 위해서 특정 조건을 만족하는 셀을 고르는 과정을 셀 선택 (Cell Selection)이라고 한다. 중요한 점은, 셀 선택은 단말이 RRC 휴지 모드로 머물러 있을 셀을 현재 결정하지 못한 상태에서 수행하는 것이므로, 가능한 신속하게 셀을 선택하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 일정 기준 이상의 무선 신호 품질을 제공하는 셀이라면, 비록 이 셀이 단말에게 가장 좋은 무선 신호 품질을 제공하는 셀이 아니라고 하더라도, 단말의 셀 선택 과정에서 선택될 수 있다.
셀 선택 기준을 만족하는 셀을 단말이 고르면, 단말은 해당 셀의 시스템 정보로부터 해당 셀에서 단말의 RRC 휴지 모드에서의 동작에 필요한 정보를 수신한다. 단말이 RRC 휴지 모드에서의 동작에 필요한 모든 정보를 수신한 후, 망으로 서비스를 요청하거나 망으로부터 서비스를 받기 위하여 RRC 휴지 모드에서 대기한다.
단말이 일단 셀 선택 과정을 통해 어떤 셀을 선택한 이후, 단말의 이동성 또는 무선 환경의 변화 등으로 단말과 기지국간의 신호의 세기나 품질이 바뀔 수 있다. 따라서 만약 선택한 셀의 품질이 저하되는 경우, 단말은 더 좋은 품질을 제공하는 다른 셀을 선택할 수 있다. 이렇게 셀을 다시 선택하는 경우, 일반적으로 현재 선택된 셀보다 더 좋은 신호 품질을 제공하는 셀을 선택한다. 이런 과정을 셀 재선택(Cell Reselection)이라고 한다. 셀 재선택 과정은, 무선 신호의 품질 관점에서, 일반적으로 단말에게 가장 좋은 품질을 제공하는 셀을 선택하는데 기본적인 목적이 있다. 무선 신호의 품질 관점 이외에, 네트워크는 주파수 별로 우선 순위를 결정하여 단말에게 알릴 수 있다. 이러한 우선 순위를 수신한 단말은, 셀 재선택 과정에서 이 우선 순위를 무선 신호 품질 기준보다 우선적으로 고려하게 된다.
도 7은 LTE 시스템에서 RRC 연결 중지 (suspending) 절차를 예시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 상향링크 데이터 통신 및 하향링크 데이터 통신과 같이 일반적인 통신 절차를 수행하는 중, eNB는 단계 701에서 UE와의 RRC 연결을 중지할 것을 결정한다. 단계 702 내지 단계 706과 같이 eNB는 MME 및 SGW와 RRC 연결 중지 절차를 준비한다.
이후, eNB는 UE에게 단계 707과 같이 RRC 연결 중지 메시지를 전달한다. 특히, RRC 연결 중지 메시지는 재개 식별자 (Resume ID)를 포함할 수 있다. 상기 RRC 연결 중지 메시지를 수신한 후, 상기 UE는 단계 708에서 RRC 휴지 상태 및 ECM_IDLE 상태로 천이한다.
도 8은 LTE 시스템에서 RRC 연결 재개 절차를 수행하는 예를 도시한다.
도 8을 참조하면, 단계 801에서 UE는 네트워크로 RRC 연결 재개 (resuming) 요청 메시지를 송신하고, 단계 802에서 RRC 연결 재개 요청 메시지에 대한 응답으로 RRC 연결 재개 메시지를 상기 네트워크로부터 수신한다. 이 경우, 상기 RRC 연결 재개 요청 메시지 및 RRC 연결 재개 메시지는 UE ID가 아닌 도 7에서 언급한 재개 식별자를 포함할 수 있다.
마지막으로, UE는 네트워크와 RRC 연결을 재개하고, 상기 네트워크로 RRC 연결 재개 완료 메시지를 송신하여, RRC 연결 재개 절차를 종료한다. 도 8에 도시되지 않았지만, RRC 연결 재개 요청 메시지에 대한 응답으로 RRC 연결 재개 거절 (reject) 메시지를 상기 네트워크로부터 수신한 경우, UE는 기존 RRC 연결을 폐기하고, 상기 네트워크와의 RRC 연결 절차를 새로이 시작하여야 한다.
한편, LTE 시스템에서 페이징 시그널링 오버헤드를 줄이기 위해 다양한 최적화 방안들이 논의되고 있다. 하나의 페이징 최적화 방법은 MME가 UE가 휴지 상태가 되기 이전에 마지막으로 연결된 마지막 셀을 인지하는 것이다. UE의 이동성 (mobility)이 제한된다고 가정하면, MME에서 셀로의 페이징은 휴지 상태인 셀에 초기에 전송 될 수 있다. 만약, 휴지 상태인 셀로부터의 응답이 없다면, 페이징 범위를 여러 셀로 확대하며, 결국 전체 영역이 상기 페이징 범위에 포함될 수 있다.
본 발명에서는 페이징 시그널링 오버헤드를 줄이기 위한 방안으로, eNB가 UE 컨텍스트 (context)를 저장하고 있는지 여부를 이용하는 것을 제안한다. 우선 eNB는 휴지 상태인 UE의 컨텍스트 (context)를 저장한다. UE가 다른 새로운 eNB로 이동한다면, UE는 이전 eNB로부터의 이동이라는 정보를 새로운 eNB로 보고한다. 이러한 정보를 저장함에 의하여, 새로운 eNB는 셀 영역으로의 페이징 신호 송신 여부를 결정할 수 있다. MME로부터 전달받은 페이징 메시지에 eNB가 사전에 저장한 UE ID가 없다면, eNB는 해당 셀 영역으로의 페이징 메시지 송신을 수행하지 않는다.
보다 구체적으로, MME는 모든 eNB에 페이징 메시지를 전송하되, 상기 페이징 메시지가 UE 컨텍스트를 저장한 eNB를 위한 것인지 여부를 지시하는 지시자를 해당 페이징 메시지와 함께 전송한다. 각 eNB는 MME로부터 페이징 메시지 수신 시, 상기 지시자를 우선적으로 확인한다. 즉, 상기 페이징 메시지가 UE 컨텍스트를 저장한 eNB를 위한 것이라면, eNB는 UE 컨텍스트를 저장하고 있는지를 확인하여, 페이징 메시지의 셀 영역으로의 송신 여부를 결정한다.
만약, UE로부터 아무런 응답이 eNB를 거쳐 MME로 전달되지 않은 경우, MME는 모든 eNB에게 페이징 메시지를 다시 전달하고, 각 eNB는 페이징 메시지를 셀 영역에 전송한다. 여기서, MME에서 각 eNB로 다시 전달되는 페이징 메시지에도 페이징 메시지가 UE 컨텍스트를 저장한 eNB를 위한 것인지 여부를 지시하는 지시자가 포함될 수 있다.
한편, UE가 휴지 상태로 천이할 때, UE는 휴지 상태 천이 정보를 MME로 보고한다. 따라서, MME는 UE가 휴지 상태로 천이한 최종 셀을 인지할 수 있다. 그러나, 해당 UE가 휴지 상태에서 인접 eNB로 이동한 경우라면, 해당 UE는 인접 eNB로의 이동 정보를 eNB로만 보고할 뿐 MME로의 보고는 이루어지지 않기에, MME는 해당 UE의 이동 정보를 인지할 수 없다. 반면에, 새로운 eNB는 이전 eNB로부터 UE 컨텍스트를 전달받을 수 있다.
추가적으로, eNB는 페이징된 UE의 컨텍스트를 저장하고 있다면, 이를 알려 주는 1 비트 사이즈의 지시자를 페이징 기록 (Paging record)에 페이징 메시지를 셀 영역으로 전송하는 것이 바람직하다.
한편, 페이징의 종류 및 UE 컨텍스트의 저장 여부에 따라서, 휴지 상태인 UE가 수행하는 RA (random access) 절차 수행 여부 역시 변경될 수 있다. 첫 번째로 송신되는 페이징 메시지, 즉 UE 컨텍스트를 저장하고 있는 eNB가 전송하는 페이징이라면, RA 절차가 아닌 RRC 연결 재개 절차를 수행한다. 반면에, 두 번째로 송신되는 페이징 메시지, 즉 UE 컨텍스트를 저장하고 있지 않은 eNB가 전송하는 페이징이라면, UE가 저장하고 있는 컨텍스트 정보를 폐기 (discard)하고 기존과 같이 RA 절차를 수행한다. 즉, RRC 연결 절차를 수행한다.
상술한 본 발명의 특징을 도면을 참고하여 설명한다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 페이징 메시지 전송 과정을 도시한다.
우선 도 9를 참조하면, MME는 모든 eNB에 페이징 메시지를 전송하되, 상기 페이징 메시지가 UE 컨텍스트를 저장한 eNB를 위한 것이라는 지시자를 포함하고 있다고 가정한다. 이와 같은 경우, UE 컨텍스트를 저장하고 있는 eNB만이 해당 페이징 메시지를 셀 영역으로 전송한다. 바람직하게는, eNB가 UE 컨텍스를 저장하고 있다는 지시자를 페이징 메시지에 포함시킬 수 있다.
만약, 도 9와 같이 해당 셀 영역에 RRC 연결 중지 상태인 UE가 존재한다면, UE는 해당 페이징 메시지에서 eNB가 UE 컨텍스를 저장하고 있다는 지시자를 확인한 후, RRC 연결 재개 요청 메시지를 eNB로 전송한다.
그러나, 도 10과 같이 RRC 연결 중지 상태인 UE가 인접 eNB로 이동한 경우라면, MME로 페이징 메시지에 대한 응답이 이루어지지 않는다. 따라서, MME는 모든 eNB에게 페이징 메시지를 다시 전달하고, 각 eNB는 페이징 메시지를 셀 영역에 전송한다. 여기서, MME에서 각 eNB로 다시 전달되는 페이징 메시지에도 UE 컨텍스트를 저장한 eNB를 위한 것이라는 지시자가 포함될 수 있다. 또한, eNB는 셀 영역으로 전송하는 페이징 메시지에 자신이 UE 컨텍스트를 저장하고 있지 않다는 정보를 추가할 수 있다.
이후, 도 10와 같이 UE는 해당 페이징 메시지를 통하여 UE 컨텍스트를 저장하고 있지 않다는 정보를 확인한 후, 기존 UE 컨텍스트를 폐기하고 RRC 연결 요청 메시지를 eNB로 송신한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 11을 참조하면, 통신 장치(1100)는 프로세서(1110), 메모리(1120), RF 모듈(1130), 디스플레이 모듈(1140) 및 사용자 인터페이스 모듈(1150)을 포함한다.
통신 장치(1100)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모듈은 생략될 수 있다. 또한, 통신 장치(1100)는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치(1100)에서 일부 모듈은 보다 세분화된 모듈로 구분될 수 있다. 프로세서(1110)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 프로세서(1110)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 10에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
메모리(1120)는 프로세서(1110)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모듈(1130)은 프로세서(1110)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모듈(1130)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모듈(1140)은 프로세서(1110)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모듈(1140)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모듈(1150)은 프로세서(1110)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 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 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 단말이 페이징 신호를 수신하는 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (10)

  1. 무선 통신 시스템에서 RRC (Radio Resource Control) 연결 중지 (suspend) 상태인 UE (User Equipment)가 페이징 메시지를 수신하는 방법에 있어서,
    eNB로부터 상기 페이징 메시지를 수신하는 단계;
    상기 페이징 메시지에 포함된 상기 eNB의 UE 컨텍스트 (context) 저장 여부를 지시하는 지시자를 확인하는 단계; 및
    상기 지시자에 따라, 상기 eNB로 RRC 연결 재개 (resume) 요청 메시지 또는 RRC 연결 요청 메시지를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    페이징 메시지 수신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지시자가 상기 UE 컨텍스트가 상기 eNB에 저장되어 있다는 것을 지시하는 경우, 상기 RRC 연결 재개 요청 메시지가 상기 eNB로 송신되는 것을 특징으로 하는,
    페이징 메시지 수신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지시자가 상기 UE 컨텍스트가 상기 eNB에 저장되어 있지 않다는 것을 지시하는 경우, 상기 RRC 연결 요청 메시지가 상기 eNB로 송신되는 것을 특징으로 하는,
    페이징 메시지 수신 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 지시자가 상기 UE 컨텍스트가 상기 eNB에 저장되어 있지 않다는 것을 지시하는 경우, 상기 UE에 저장된 상기 UE 컨텍스트를 폐기 (discard)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    페이징 메시지 수신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 페이징 메시지는 MME (Mobility Management Entity)에서 상기 eNB로 전달되며,
    상기 eNB로 전달되는 페이징 메시지는 UE 컨텍스트를 저장한 eNB를 위한 것이라는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    페이징 메시지 수신 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 eNB가 RRC (Radio Resource Control) 연결 중지 (suspend) 상태인 UE (User Equipment)로 페이징 메시지를 송신하는 방법에 있어서,
    MME (Mobility Management Entity)로부터, 상기 페이징 메시지를 수신하는 단계;
    상기 eNB의 UE 컨텍스트 (context) 저장 여부를 지시하는 지시자가 포함된 상기 페이징 메시지를 상기 UE로 송신하는 단계; 및
    상기 지시자에 따라, 상기 UE로부터 RRC 연결 재개 (resume) 요청 메시지 또는 RRC 연결 요청 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    페이징 메시지 송신 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 지시자가 상기 UE 컨텍스트가 상기 eNB에 저장되어 있다는 것을 지시하는 경우, 상기 UE로부터 상기 RRC 연결 재개 요청 메시지가 수신되는 것을 특징으로 하는,
    페이징 메시지 송신 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 지시자가 상기 UE 컨텍스트가 상기 eNB에 저장되어 있지 않다는 것을 지시하는 경우, 상기 UE로부터 상기 RRC 연결 요청 메시지가 수신되는 것을 특징으로 하는,
    페이징 메시지 송신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 지시자가 상기 UE 컨텍스트가 상기 eNB에 저장되어 있지 않다는 것을 지시하는 경우, 상기 UE에 저장된 상기 UE 컨텍스트는 폐기 (discard)되는 것을 특징으로 하는,
    페이징 메시지 송신 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 MME로부터 수신한 페이징 메시지는 UE 컨텍스트를 저장한 eNB를 위한 것이라는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    페이징 메시지 송신 방법.
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