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WO2014088356A1 - 이종 네트워크 무선 통신 시스템에서 확장 베어러 제어 방법 및 그 장치 - Google Patents

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

Info

Publication number
WO2014088356A1
WO2014088356A1 PCT/KR2013/011244 KR2013011244W WO2014088356A1 WO 2014088356 A1 WO2014088356 A1 WO 2014088356A1 KR 2013011244 W KR2013011244 W KR 2013011244W WO 2014088356 A1 WO2014088356 A1 WO 2014088356A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
base station
rlc
cell
small
macro
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/011244
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
권기범
안재현
허강석
Original Assignee
주식회사 팬택
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020130005334A external-priority patent/KR20140073377A/ko
Application filed by 주식회사 팬택 filed Critical 주식회사 팬택
Publication of WO2014088356A1 publication Critical patent/WO2014088356A1/ko

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/12—Setup of transport tunnels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/045—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/047—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using dedicated repeater stations

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for controlling an extension bearer in a heterogeneous network wireless communication system.
  • a multiple component carrier system refers to a wireless communication system capable of supporting carrier aggregation.
  • Carrier aggregation is a technique for efficiently using fragmented small bands.
  • a base station uses a logically large band by grouping a plurality of physically continuous or non-continuous bands in the frequency domain. It is intended to produce the same effect.
  • the multi-component carrier system supports a plurality of component carriers (CCs) distinguished in the frequency domain.
  • the component carrier includes an uplink component carrier used for uplink and a downlink component carrier used in downlink.
  • One serving cell may be configured by combining the downlink component carrier and the uplink component carrier. Alternatively, one serving cell may be configured only with a downlink component carrier.
  • HetNet heterogeneous network
  • a macro cell In a heterogeneous network environment, a macro cell is a large coverage cell, and a small cell such as a femto cell and a pico cell is a small coverage cell. Coverage overlap occurs between multiple macro cells and small cells in a heterogeneous network environment.
  • a terminal connected to a network may communicate with any cell according to a channel environment or a mobile state, and may perform cell change.
  • a handover may be performed to solve a problem of call disconnection that occurs when moving to an adjacent cell.
  • Handover refers to a new call channel of an adjacent communication service area when the terminal moves out of the current communication service area (source cell) and moves to an adjacent communication service area (target cell). It is a function that automatically tunes to a traffic channel to maintain a call state continuously. That is, a terminal communicating with a specific base station is linked to another neighboring base station (target base station) when the signal strength of the specific base station (hereinafter referred to as a source base station) is weakened. .
  • the terminal may be disconnected from the macro cell and connected to another macro cell or pico cell due to a deterioration of the channel state while being connected to the macro cell.
  • the terminal may be disconnected from the macro cell and connected to another macro cell or pico cell.
  • the terminal may perform wireless communication through any one of base stations constituting at least one serving cell.
  • a terminal that is connected to one base station constituting a macro cell may be serviced by the other base station without a handover procedure even when the signal quality of another base station constituting the small cell is excellent and the radio resource utilization is low. You are not provided.
  • the UE is connected to the base station constituting the small cell through a handover procedure, there is a problem that the handover occurs frequently as the UE moves because the coverage of the small cell is relatively small. This is also the case when the terminal supports the multi-component carrier. Accordingly, there is a need for a cell planning technique for distributing an excessive load or a load requiring a specific quality of service (QoS) to small cells without handover procedure and efficiently transmitting data in a heterogeneous network environment.
  • QoS quality of service
  • Another technical problem of the present invention is to provide a cell planning technique for efficient transmission of data to a terminal without generating unnecessary load on a cell in a heterogeneous network environment.
  • Another technical problem of the present invention is to efficiently transmit data to a terminal through an extension of a radio bearer (RB).
  • RB radio bearer
  • Another technical problem of the present invention is to provide a service to a terminal at the same time through a macro cell and a small cell using different frequencies.
  • Another technical problem of the present invention is to provide specific data through a small cell to the terminal connected to the macro cell.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a service through a small cell suitable for service operation of a specific Quality of Service (QoS).
  • QoS Quality of Service
  • Another technical problem of the present invention is to prevent frequent handover of a terminal and provide data seamlessly.
  • a macro base station (macro eNB) that supports extension bearer configuration in a heterogeneous network system.
  • the macro base station includes a receiver for receiving a measurement report from a terminal, and a radio link control for a small cell using a frequency different from a frequency used by a macro cell based on the measurement report.
  • a processor configured to generate an RLC extension request message for requesting the establishment of an extended bearer based on a radio link control (RLC) terminal, and a transmitter configured to transmit the RLC extension request message to a small eNB; In response to the RLC extension request message, characterized in that for receiving the RLC extension response message in the small cell of the small base station whether to accept the extended bearer configuration from the small base station.
  • RLC radio link control
  • a small base station supporting extended bearer setup in a heterogeneous network system receives a RLC extension request message for requesting expansion bearer establishment for the small cell from the macro base station based on the RLC stage, and based on the RLC extension request message, an RLC extension response for whether to accept the extended bearer establishment And a processor for generating a message, and a transmitter for transmitting the RLC extension response message to the macro base station.
  • a terminal provides a method for transmitting and receiving data through an extended bearer in a heterogeneous network system.
  • the method includes performing a measurement report to a macro base station, at least one of parameters for an RLC sub-end of a small cell, DRB configuration information for an extended bearer, and secondary serving cell configuration information for the small cell from the macro base station.
  • Receiving an RRC connection reconfiguration message comprising, configuring the DRB setup and the small cell as a secondary serving cell, configuring / reconfiguring the RLC sub-end of the terminal, RRC connection reconfiguration complete message to the macro base station And transmitting the downlink data from the small base station through the small cell configured as the secondary serving cell.
  • a method in which a macro base station supports expansion bearer setup in a heterogeneous network system includes: receiving a measurement report from a terminal, generating an RLC extension request message for requesting expansion bearer setup based on an RLC terminal for a small cell based on the measurement report, and transmitting the RLC extension request message to a small base station And receiving, from the small base station, an RLC extended response message indicating whether to accept the extended bearer setup in the small cell of the small base station in response to the RLC extended request message. do.
  • a method in which a small base station supports expansion bearer setup in a heterogeneous network system includes receiving an RLC extension request message for requesting expansion bearer setup based on an RLC stage from a macro base station based on the RLC stage, determining an extension bearer setup based on the RLC extension request message, and Configuring / reconfiguring, generating an RLC extended response message including parameters for the configured / reconfigured RLC sub-stage, and transmitting the RLC extended response message to the macro base station.
  • a small base station for example, a femto base station, a pico base station for a service satisfying the QoS Etc.
  • a service that satisfies a specific QoS may be provided to the terminal through the small cell of the small base station.
  • the present invention it is possible to provide QoS adaptive service by preventing frequent handover of the terminal and distributing the load of the macro cell to the small cell by configuring the small cell as the secondary serving cell.
  • a macro base station or a terminal sets the secondary serving cell as an uplink transmission path for uplink data related to a service receiving data through the secondary serving cell,
  • the terminal may transmit the uplink data through the small cell.
  • FIG. 1 shows a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane.
  • FIG. 4 shows a structure of a bearer service in a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a concept of a heterogeneous network including a macro base station, a femto base station, and a pico base station according to the present invention.
  • FIG. 6 shows an example of arrangement of terminals and base stations in a heterogeneous network system.
  • FIG. 7 illustrates a signaling procedure of a macro base station and a small base station for establishing an extended bearer according to the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a connection configuration between a macro base station and a small base station according to the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating signaling between a terminal, a macro base station, and a small base station according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating the operation of a macro base station in a bearer expansion procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating the operation of a small base station in a bearer expansion procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation of a terminal in a bearer expansion procedure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating signaling between a terminal, a macro base station, and a small base station according to another example of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating operation of a macro base station in a bearer expansion procedure according to another example of the present invention.
  • 15 is a flowchart illustrating the operation of a small base station in a bearer expansion procedure according to another example of the present invention.
  • 16 is a flowchart illustrating an operation of a terminal in a bearer expansion procedure according to another embodiment of the present invention.
  • 17 is a block diagram of a terminal, a macro base station, and a small base station according to the present invention.
  • the present specification describes a wireless communication network
  • the operation performed in the wireless communication network is performed in the process of controlling the network and transmitting data in the system (for example, the base station) that is in charge of the wireless communication network, or the corresponding wireless Work may be done at the terminal coupled to the network.
  • E-UMTS Evolved-Universal Mobile Telecommunications System
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Advanced
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various communication services such as voice, packet data, and the like.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • FDMA Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier-FDMA
  • OFDM-FDMA OFDM-TDMA
  • various multiple access schemes such as OFDM-CDMA may be used.
  • the uplink transmission and the downlink transmission may use a time division duplex (TDD) scheme that is transmitted using different times, or may use a frequency division duplex (FDD) scheme that is transmitted using different frequencies.
  • TDD time division duplex
  • FDD frequency division duplex
  • the E-UTRAN includes a base station (BS) 20 that provides a control plane and a user plane to a user equipment (UE).
  • the terminal 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as mobile station (MS), advanced MS (AMS), user terminal (UT), subscriber station (SS), and wireless device (Wireless Device). .
  • a base station 20 (evolved NodeB, eNB) generally refers to a station (station) that communicates with the terminal 10, a BS (Base Station), BTS (Base Transceiver System), Access Point (Access Point), femto base station (femto -eNB), pico-eNB, home eNB, relay, etc. may be called.
  • the base station 20 may provide at least one cell to the terminal.
  • the cell may mean a geographic area where the base station 20 provides a communication service or may mean a specific frequency band.
  • the cell may mean a downlink frequency resource and an uplink frequency resource. Alternatively, the cell may mean a combination of a downlink frequency resource and an optional uplink frequency resource.
  • the base stations 20 may be connected to each other through an X2 interface.
  • the base station 20 is connected to a Serving Gateway (S-GW) through an MME (Mobility Management Entity) and an S1-U through an Evolved Packet Core (EPC) 30, more specifically, an S1-MME through an S1 interface.
  • S-GW Serving Gateway
  • MME Mobility Management Entity
  • EPC Evolved Packet Core
  • S1 interface exchanges OAM (Operation and Management) information for supporting the movement of the terminal 10 by exchanging signals with the MME.
  • OAM Operaation and Management
  • EPC 30 includes MME, S-GW and P-GW (Packet Data Network-Gateway).
  • the MME has access information of the terminal 10 or information on the capability of the terminal 10, and this information is mainly used for mobility management of the terminal 10.
  • the S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an endpoint
  • the P-GW is a gateway having a PDN (Packet Data Network) as an endpoint.
  • Integrating the E-UTRAN and the EPC 30 may be referred to as an EPS (Evoled Packet System), and the traffic flows from the radio link that the terminal 10 accesses the base station 20 to the PDN connecting to the service entity are all IP. It works based on (Internet Protocol).
  • EPS Evoled Packet System
  • the radio interface between the terminal and the base station is called a Uu interface.
  • Layers of the radio interface protocol between the terminal and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is widely known in communication systems.
  • OSI Open System Interconnection
  • L2 second layer
  • L3 third layer
  • the RRC Radio Resource Control
  • the RRC layer located in the third layer plays a role of controlling radio resources between the terminal and the network.
  • the RRC layer exchanges an RRC message between the terminal and the base station.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane.
  • 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane.
  • the user plane is a protocol stack for user data transmission
  • the control plane is a protocol stack for control signal transmission.
  • a physical layer (PHY) layer provides an information transfer service to a higher layer using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper layer Medium Access Control (MAC) layer through a transport channel.
  • MAC Medium Access Control
  • Transport channels are classified according to how and with what characteristics data is transmitted over the air interface. Data moves between the physical layers, that is, between the physical layers of the transmitter and the receiver.
  • the physical channel may be modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme and utilizes time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the physical downlink control channel informs the terminal of resource allocation of a paging channel (PCH) and downlink shared channel (DL-SCH) and hybrid automatic repeat request (HARQ) information related to the DL-SCH.
  • the PDCCH may carry an uplink scheduling grant informing the UE of resource allocation of uplink transmission.
  • the physical control format indicator channel (PCFICH) informs the UE of the number of OFDM symbols used for PDCCHs and is transmitted every subframe.
  • PHICH physical Hybrid ARQ Indicator Channel
  • PHICH physical Hybrid ARQ Indicator Channel
  • Physical uplink control channel (PUCCH) carries uplink control information such as HARQ ACK / NAK, scheduling request, and CQI for downlink transmission.
  • Physical uplink shared channel carries an uplink shared channel (UL-SCH).
  • the functions of the MAC layer include mapping between logical channels and transport channels and multiplexing / demultiplexing into transport blocks provided as physical channels on transport channels of MAC service data units (SDUs) belonging to the logical channels.
  • the MAC layer provides a service to a Radio Link Control (RLC) layer through a logical channel.
  • RLC Radio Link Control
  • the logical channel may be divided into a control channel for transmitting control region information and a traffic channel for delivering user region information.
  • RLC layer Functions of the RLC layer include concatenation, segmentation, and reassembly of RLC SDUs.
  • the RLC layer In order to guarantee the various quality of service (QoS) required by the radio bearer (RB), the RLC layer has a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM), and an acknowledged mode (Acknowledged Mode). Three modes of operation (AM).
  • AM RLC provides error correction through an automatic repeat request (ARQ).
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • Functions of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the user plane include delivery of user data, header compression, and ciphering.
  • the functionality of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the user plane includes the transfer of control plane data and encryption / integrity protection.
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-configuration, and release of RBs.
  • RB means a logical path provided by the first layer (PHY layer) and the second layer (MAC layer, RLC layer, PDCP layer) for data transmission between the terminal and the network.
  • the configuration of the RB means a process of defining characteristics of a radio protocol layer and a channel to provide a specific service, and setting each specific parameter and operation method.
  • the RB may be further classified into a signaling RB (SRB) and a data RB (DRB).
  • SRB is used as a path for transmitting RRC and NAS messages in the control plane
  • DRB is used as a path for transmitting user data in the user plane.
  • the non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • the UE If there is an RRC connection between the RRC layer of the UE and the RRC layer of the E-UTRAN, the UE is in an RRC connected state, otherwise it is in an RRC idle state. do.
  • the downlink transmission channel for transmitting data from the network to the UE includes a BCH (Broadcast Channel) for transmitting system information and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transport channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • RACH random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast traffic
  • the physical channel is composed of several symbols in the time domain and several sub-carriers in the frequency domain.
  • One sub-frame consists of a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • One subframe consists of a plurality of resource blocks, and one resource block consists of a plurality of symbols and a plurality of subcarriers.
  • each subframe may use specific subcarriers of specific symbols (eg, the first symbol) of the corresponding subframe for the physical downlink control channel (PDCCH).
  • the transmission time interval (TTI) which is a unit time for transmitting data, is 1 ms corresponding to one subframe.
  • FIG. 4 shows a structure of a bearer service in a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • an RB is a bearer provided in a Uu interface to support a service of a user.
  • each bearer is defined for each interface to ensure independence between the interfaces.
  • Bearers provided by the wireless communication system are collectively referred to as EPS (Evolved Packet System) bearers.
  • the EPS bearer is a transmission path generated between the UE and the P-GW.
  • the P-GW may receive IP flows from the Internet or send IP flows to the Internet.
  • One or more EPS bearers may be configured per terminal, each EPS bearer may be divided into an E-UTRAN Radio Access Bearer (E-RAB) and an S5 / S8 bearer, and the E-RAB may be a Radio Bearer (RB) or an S1.
  • E-RAB E-UTRAN Radio Access Bearer
  • S5 / S8 bearer S5 / S8 bearer
  • RB Radio Bearer
  • the IP flow may have different Quality of Service (QoS) characteristics, and IP flows having different QoS characteristics may be mapped and transmitted for each EPS bearer.
  • QoS Quality of Service
  • the EPS bearer may be classified based on an EPS bearer identity.
  • the EPS bearer identifier is allocated by the UE or MME.
  • EPS bearer types include a default bearer and a dedicated bearer.
  • an IP address is assigned and a default EPS bearer is created while creating a PDN connection. That is, a default bearer is first created when a new PDN connection is created. The default bearer remains until the PDN connection is terminated.
  • a service for example, the Internet, etc.
  • VoD for example, VoD, etc.
  • a dedicated bearer is created. In this case, the dedicated bearer may be set to a different QoS from the bearer that is already set.
  • QoS parameters applied to the dedicated bearer are provided by a Policy and Charging Rule Function (PCRF).
  • PCRF Policy and Charging Rule Function
  • the PCRF may receive the subscription information of the user from the Subscriber Profile Repository (SPR) to determine the QoS parameter.
  • SPR Subscriber Profile Repository
  • up to 15 dedicated bearers may be created, for example, and four of the 15 are not currently used in LTE systems. Therefore, up to 11 dedicated bearers can be created.
  • the EPS bearer includes a QoS Class Identifier (QCI) and an Allocation and Retention Priority (ARP) as basic QoS parameters.
  • QCI is a scalar that is used as a reference to access node-specific parameters that control bearer level packet forwarding treatment, and the scalar value is assigned to an operator owning a base station. Pre-configured by For example, the scalar may be preconfigured with any one of integer values 1 to 9.
  • ARP The main purpose of ARP is to determine whether a bearer's establishment / modification request is accepted or needs to be rejected in case of resource limitations.
  • ARP can also be used to determine which bearer (s) to drop by the base station during exceptional resource limitations, for example at handover.
  • EPS bearers are classified into GBR (Guaranteed Bit Rate) bearers and non-GBR bearers according to QCI resource types.
  • the default bearer is always a non-GBR type bearer, and the dedicated bearer may be a GBR type or non-GBR type bearer.
  • GBR-type bearers have GBR and maximum bit rate (MBR) as QoS parameters, which means that fixed resources are allocated to each bearer (bandwidth guarantee).
  • MBR maximum bit rate
  • non-GBR bearers have an aggregated maximum bit rate (AMBR) as a QoS parameter in addition to QCI and ARP, which allocates the maximum bandwidth that can be used like other non-GBR bearers instead of not being allocated to each bearer. It means receiving.
  • AMBR aggregated maximum bit rate
  • P-GW Packet Gateway
  • EPS bearer is defined between the terminal and the P-GW.
  • EPS bearer is further subdivided between nodes, defined as RB between UE and BS, S1 bearer between BS and S-GW, and S5 / S8 bearer between S-GW and P-GW in EPC. do.
  • Each bearer is defined through QoS.
  • QoS is defined through data rate, error rate, delay, and the like.
  • each QoS is determined for each interface.
  • Each interface establishes a bearer according to the QoS that it must provide.
  • bearers of each interface provide QoS of all EPS bearers by interface, EPS bearers, RBs, and S1 bearers are all in a one-to-one relationship.
  • small cells such as pico cells, femto cells, and wireless relays may be used to operate data services for indoor and outdoor small areas.
  • pico cells can generally be used in communication shadow areas that are not covered by macro cells alone, or in areas with high data service demands, so-called hot spots or hot zones.
  • a femto eNB is generally used in an indoor office or home.
  • the wireless relay can supplement the coverage of the macro cell.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a concept of a heterogeneous network including a macro base station, a femto base station, and a pico base station according to the present invention.
  • FIG. 5 illustrates a heterogeneous network including a macro base station, a femto base station, and a pico base station for convenience of description
  • the heterogeneous network may include a micro, relay, or other type of base station.
  • the base station may include the aforementioned macro base station, femto base station, pico base station, micro base station, relay, and other types of base stations.
  • a macro base station 510, a femto base station 520, and a pico base station 530 are operated together in a heterogeneous network.
  • the macro base station 510, the femto base station 520, and the pico base station 530 each provide their cell coverage of the macro cell, femto cell, and pico cell to the terminal.
  • the femto base station 520 is a low power wireless access point, and is a micro mobile base station for indoor use such as a home or an office.
  • the femto base station 520 may access a mobile communication core network using a DSL or cable broadband of a home or office.
  • the femto base station 520 may be supported with a self-organization function. Self-organization functions are classified into a self-configuration function, a self-optimization function, and a self-monitoring function.
  • Self-configuration is a feature that allows a wireless base station to be installed on its own based on an initial installation profile without going through a cell planning step.
  • Self-configuration functions shall satisfy the following requirements.
  • the femto base station 520 should be able to establish a secure link (Mobile Operation and Management Network (MON)) according to the security policy of the network operator.
  • the femto base station management system (HNB) and the femto base station 520 should be able to initiate the software download and activation of the femto base station 520.
  • the femto base station management system should be able to initialize the provision of transport resources to the femto base station 520 to establish a signaling link with the PLMN.
  • the femto base station management system should provide the femto base station 520 with wireless network specific information for automatically setting the femto base station 520 to an operational state.
  • Self-Optimization is a function that identifies neighboring base stations, obtains information, optimizes the neighboring base station list, and optimizes coverage and communication capacity according to subscriber and traffic changes.
  • Self-Monitoring is a function to control service performance not to be degraded through collected information.
  • the femtocell may distinguish registered users from unregistered users and allow access only to registered users.
  • Cells that allow access only to registered users are called Closed Subscriber Groups (hereinafter referred to as "CSGs"), and those that allow access to general users are also called Open Subscriber Groups (“OSGs"). It is called. It is also possible to mix these two methods.
  • a base station providing a femtocell service is called a home node b (HNB) or home enode b (henb) in 3GPP.
  • the femto base station 520 basically aims to provide specialized services only to members belonging to the CSG. In terms of providing a service, when the femto base station 520 provides a service only to the CSG group, the cell provided by the femto base station 520 is referred to as a CSG cell.
  • Each CSG has its own unique identifier, which is called a CSG identity (CSG identity).
  • the UE may have a list of CSGs belonging to its members, which is also called a white list. You can check which CSG your CSG cell supports by reading the CSG ID included in the system information.
  • the terminal reading the CSG ID is regarded as a cell that can access the cell only when the UE is a member of the CSG cell, that is, when the CSG corresponding to the CSG ID is included in its CSG whitelist.
  • the femto base station 520 does not always need to allow access to the CSG terminal. In addition, depending on the configuration of the femto base station 520, it is possible to allow the connection of the terminal other than the CSG member. Which terminal is allowed to access is changed according to the configuration setting of the femto base station 520, where the configuration setting refers to the setting of the operation mode of the femto base station 520.
  • the operation mode of the femto base station 520 is classified into three types according to which UE provides a service.
  • Closed access mode A mode in which a service is provided only to a specific CSG member.
  • the femto base station 520 provides a CSG cell.
  • Open access mode A mode in which a service is provided without restriction of a specific CSG member like a general BS.
  • the femto base station 520 provides a general cell that is not a CSG cell.
  • Hybrid access mode A mode in which a CSG service can be provided to a specific CSG member and a service is provided to a non-CSG member like a normal cell.
  • the CSG member terminal is recognized as a CSG cell
  • the non-CSG member terminal is recognized as a normal cell.
  • Such a cell is called a hybrid cell.
  • the user can access a desired cell among the macro cell and the femto cell to use the data service.
  • a general user using the macro cell may receive a service by accessing to the femto cell through a handover procedure even when the femto cell has better signal quality and a low radio resource utilization rate. There is no number.
  • picocells for coverage holes hereinafter referred to as coverage hole picocells
  • coverage hole picocells pictureocells for hot spots
  • hotspot picocells There is).
  • the coverage hole picocell is used for the UE to transmit and receive data through the pico cell in place of the macro cell when the UE cannot transmit or receive data through the macro cell.
  • the hot spot picocell is capable of transmitting and receiving data through the macro cell, but is used for the terminal to transmit and receive data through the pico cell instead of the macro cell in order to reduce the load of the macro cell.
  • Hot spots can also refer to areas with a high concentration of floating or permanent population, or areas with very high demand traffic. In general, hot spot regions can occur regardless of the electro-magnetic field of the macro, where the pico cell is divided into two types: intra-frequency picocells and inter-frequency picocells. It can be divided into forms.
  • An intra-frequency pico cell refers to a picocell using the same frequency band as the macro cell. By reusing the same frequency resources in spatially separated areas, it is possible to secure the same radio resources as the macro cells within pico cell coverage.
  • the pico cell for most coverage holes corresponds to an intra-frequency pico cell.
  • Inter-frequency picocells are picocells that use a different frequency band than macro cells.
  • performance degradation may occur due to an interference problem between the pico cell and the macro cell. It can be used when there is a hot spot at a position close to the center of the macro cell.
  • a small cell serves a smaller area than a macro cell, it is advantageous to a macro cell in terms of throughput that can be provided for a single terminal.
  • the terminal connected to the macro cell is located in the service area of the small cell, the terminal cannot receive the service from the small cell without performing the handover.
  • the handover may occur frequently because the small cell coverage is small, which is not preferable in terms of network efficiency.
  • FIG. 6 shows an example of arrangement of terminals and base stations in a heterogeneous network system.
  • a heterogeneous network system includes a macro base station 600 that provides a service using frequency band 1 and a small base station 620 that provides a service using frequency band 2.
  • the first base station 600 may provide a service to a coverage area of a macro cell using frequency band 1, and the second base station 600 uses a frequency band 2 to provide a small cell.
  • the service may be provided to the coverage area of the.
  • the terminal 650 may establish an RRC connection with the macro base station 600 or the small base station 620 and receive a service. For example, when the terminal 650 accesses the service coverage area of the small base station 620 while the terminal 650 is connected to the macro base station 600 in an RRC connection, the wireless signal quality that the terminal 650 receives. This may be better in frequency band 2 of small base station 620 than frequency band 1 of macro base station 600. In this case, in order for the terminal 650 to receive a service from the small base station 620, an inter-frequency handover procedure from the macro base station 600 to which the terminal and the RRC connection are established to the small base station 620 is performed. need.
  • the terminal 650 is beyond the service coverage area of the small base station 620, or the radio signal quality received by the terminal 650 is less than the frequency band 2 of the small base station 620 frequency band of the macro base station 600 If better at 1, an inter-frequency handover procedure may also occur from the second base station 620 to the first base station 600.
  • a terminal connected to one base station needs to perform a handover from the macro base station to the small base station in order to receive a service from another base station, for example, a small base station, which has excellent radio signal quality. After the handover procedure is terminated, the service can be provided from the small base station.
  • a terminal that is connected to a macro base station constituting a macro cell in a heterogeneous network environment has a good signal quality of the small base station constituting the small cell and has a low radio resource utilization rate, even from a small base station without a handover procedure. Did not receive services.
  • the terminal is connected to the small base station constituting the small cell through a handover procedure, there is a problem that the handover occurs frequently as the terminal moves because the coverage of the small cell is relatively small. This is also the case when the terminal supports the multi-component carrier. Accordingly, there is a need for a cell planning technique for distributing excessive loads or loads requiring specific QoS to small cells in a heterogeneous network environment and efficiently transmitting data.
  • embodiments of the present invention will be described in detail, and embodiments of the present invention can be applied to a heterogeneous network system including a macro cell and a small cell.
  • One embodiment includes a method for supporting additional data service or load balancing through a small cell while maintaining a wireless connection and data service between a terminal and a macro cell in a heterogeneous network system.
  • the above method may be applied when the terminal connected to the macro cell is located in an area over-laid with the service area of the macro cell and the service area of the small cell.
  • This method is referred to as a procedure for configuring multiple wireless connections.
  • the method may be called an extended bearer establishment procedure or a bearer extension procedure.
  • a base station does not or does not satisfy a service requiring a specific QoS among a plurality of services required by a terminal connected to a macro cell, it is to support a service requiring the QoS.
  • a base station operating a macro cell needs to control the load level in the macro cell (or small cell) based on a load management policy, etc. It is to support. For example, since the terminal has conventionally supported only one QoS class at a time, the terminal itself is handed over (for example, an inter-frequency handover or an inter-RAT handover).
  • one of the QoS classes provided by the macro cell is transferred to the small cell for load balancing. It can be offloaded to balance the load. For example, when there are QoS classes A, B, and C provided in a macro cell, only QoS A may be offloaded to a small cell for load balancing.
  • a small base station and an extended bearer setting method between the small base station and the terminal for transmitting user data arriving at the macro base station to the terminal through the small base station based on a radio link control (RLC) terminal for transmitting user data arriving at the macro base station to the terminal through the small base station based on a radio link control (RLC) terminal.
  • RLC radio link control
  • the extended bearer setup procedure or the bearer extension procedure may include negotiation of an extended bearer setup between a macro base station and a small base station, and additionally configuring a small cell as a secondary serving cell through RRC signaling at a macro base station and completing the extended bearer setup. It may include.
  • the extended bearer may be configured in the small cell in the form of DRB.
  • a layer and an entity below the RLC layer in the DRB of the extended bearer are configured. Reconfigure, wherein the layers and entities below the RLC layer include the RLC entity, MAC entity and PHY layer.
  • the extended bearer may be based on a dedicated EPS bearer.
  • the RLC layer is capable of both UM mode and AM mode.
  • UM mode is configured for real-time data transmission, such as data streaming or Voice over Internet Protocol (VoIP). Therefore, the focus is on speed rather than reliability of data.
  • AM mode focuses more on the reliability of the data, making it suitable for large data transmissions or data transmissions that are less sensitive to transmission delays.
  • the RLC is configured in the AM mode.
  • the terminal 7 illustrates a signaling procedure of a macro base station and a small base station for establishing an extended bearer according to the present invention.
  • This is a procedure of extending a preset bearer between the macro cell and the UE to the small cell and the UE, and may be referred to as an RLC extension procedure based on the RLC end of the small cell in the extension bearer configuration.
  • the terminal may be located in an overlapped region of the coverage of the macro cell currently operated by the macro base station and the coverage of the small cell operated by the small base station.
  • the macro base station is a base station in which a radio bearer is currently set up with a terminal
  • the small base station is a base station for establishing an extended radio bearer based on a radio bearer between the terminal and the macro base station.
  • it is assumed that the macro cell and the small cell are operated in different frequency bands.
  • the macro base station transmits an RLC extension request message to the target small base station (S700).
  • the RLC extension request message may be transmitted from the macro base station to the small base station through the X2 interface.
  • the RLC extension request message is a message for requesting to establish an extended bearer between the small cell and the terminal based on the radio bearer between the current terminal and the macro base station.
  • the radio bearer may be a radio bearer requiring a specific QoS.
  • At least one radio bearer may be configured in the terminal according to a service or an application used by the terminal, and the macro base station may provide a service that satisfies a specific QoS required by any one of the at least one radio bearer. If it is impossible or not expected to provide the terminal, the small base station and the extended bearer in the terminal for the radio bearer for the specific QoS may be set to request the terminal to provide a service. Also, for example, when a macro base station needs to control a load level in a macro cell based on a load management policy, the macro base station may support data of a service for one of various QoS classes provided to a terminal through a small cell. To this end, the small base station and the terminal may establish an extended bearer and request to provide a service to the terminal.
  • parameters that should be operated in the same manner for all serving cells may also be provided with terminal-specific parameters configured with the macro cell in the current macro base station.
  • parameters related to MAC layer operation may be provided.
  • the parameters may be parameters related to a Discontinuous Reception (DRX) operation.
  • DRX Discontinuous Reception
  • the small base station generates an RLC Extension Response message based on the RLC extension request message and transmits the RLC extension response message to the macro base station (S710).
  • the RLC extension response message may be transmitted from the small base station to the macro base station through the X2 interface.
  • the RLC extension response message is a message indicating whether a small base station establishes an extended bearer based on the RLC extension request message.
  • the RLC extension response message is a message indicating whether a small base station configures an RLC entity (and MAC entity) for an extended bearer based on the RLC extension request message.
  • the RLC extension response message may be called an RLC Extension acknowledge message, and when the small base station refuses to set up the extended radio bearer
  • the RLC extension response message may be called an RLC Extension nonacknowledge message.
  • the small base station may set up the extended bearer
  • the macro base station may provide a service such as data transmission to the terminal through the extended bearer of the small base station. That is, the macro base station may forward data to the small base station through a backhaul network, and the small base station may transmit the data to the terminal through the extended bearer.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a connection configuration between a macro base station and a small base station according to the present invention.
  • data is transmitted from the Internet 800 to the P-GW 810, and the data is transmitted to the macro base station 830 via the S-GW 820.
  • QoS for the data may be set at a particular level.
  • the macro base station 830 is a base station currently connected to the terminal 850 and configured with a radio bearer.
  • the macro base station 830 includes an RRC entity 831, a PDCP entity 832, an RLC entity 833, a MAC entity 834, and a PHY layer 835.
  • the structure and operation of each entity include the contents described with reference to FIGS. 2 and 3.
  • macro base station 830 receives the data at PDCP entity 832 and processes the data based on control of RRC entity 832 or the like. Then, the data is transmitted to the terminal 850 via the RLC entity 833, the MAC entity 834, and the PHY layer 835.
  • the macro base station 830 may transmit (or provide) the data to the terminal 850 via the small base station 840. To this end, the macro base station 830 and the small base station 840 may perform the procedure of FIG. 7 described above.
  • the bearer extension mode network conditions such as network conditions or radio signal quality are not good, so that the QoS of the data service is not satisfied or expected to be satisfied, and / or the small base station 840 is configured to If it is determined that the service that satisfies the QoS can be provided, it may be selected at the request of the macro base station 830. As such, the macro base station 830 and the small base station 840 may operate in a bearer extension mode. As another example, in the bearer extension mode, when the base station that operates the macro cell needs to control the load level in the macro cell based on a load management policy or the like, the macro base station 830 allows the small base station to support the small cell. 840 may be requested.
  • the bearer extension mode when the base station that operates the macro cell needs to control the load level in the macro cell based on a load management policy or the like, the macro base station 830 allows the small base station to support the small cell. 840 may be requested.
  • the terminal 850 can simultaneously service various QoS classes, one of the QoS classes provided in the macro cell is offloaded to a small cell for load balancing to maintain load balancing.
  • the macro base station 830 and the small base station 840 may operate in a bearer extension mode.
  • the PDCP entity 832 of the macro base station 830 may forward the data to the RLC entity 843 of the small base station 840 through the backhaul network.
  • Small base station 840 includes an RLC entity 843, a MAC entity 844, and a PHY layer 845.
  • the RLC entity 843 of the small base station 840 receives the user data from the PDCP entity 832 of the macro base station 830 and passes it through the MAC entity 844 and the PHY layer 845. Transmit to terminal 850.
  • the terminal 850 may be provided with the general service from the macro base station 830, and may be provided from the small base station 830 with respect to the data for a service requiring a specific QoS.
  • the macro base station 830 and the small base station 840 operate in the bearer extension mode, thereby enabling data transmission and downlink load distribution without requiring a separate handover procedure.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating signaling between a terminal, a macro base station, and a small base station according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal may be located in an overlapped area of the macro cell managed by the macro base station and the small cell managed by the small base station.
  • the macro cell and the small cell use different frequency bands.
  • the terminal performs an RRC connection establishment procedure with a macro base station (S900).
  • the RRC connection setup procedure includes a terminal transmitting an RRC connection request message to a macro base station, a macro base station transmitting an RRC connection setup message to a terminal, and a terminal transmitting an RRC connection setup complete message to a macro base station. do.
  • the purpose of the RRC connection setup procedure is to establish an RRC connection.
  • the terminal performs a measurement report to the macro base station (S910).
  • the measurement report includes the measurement result for the small cell. For example, this may be a case where the terminal enters the service area of the small cell while the RRC connection with the macro base station is established, and the terminal reports the measurement result for the small cell to the macro base station.
  • the UE performs measurement to determine the existence of neighbor cells.
  • neighboring cells present in the intra-frequency transmit a signal through the same frequency band as the current serving cell. Therefore, while transmitting and receiving with the serving cell, it is possible to measure the neighboring cells at the same time.
  • the terminal stops transmission and reception with the serving cell at present and retunes the RF chain. Receive a signal for a frequency band that is determined to be present.
  • the RF chain refers to the portion of the antenna combined with the filter and power amp.
  • measurement report After the UE performs the measurement report the measurement results to the base station of the serving cell. This is called measurement report, and measurement report includes periodic report and event-triggered report.
  • event-triggered report the triggering of the event to be reported is performed when the A1 event (when the measurement result of the serving cell is larger than a predetermined threshold) and the A2 event (when the measurement result of the serving cell is smaller than a predetermined threshold).
  • A3 event when the measurement result of the neighbor cell is larger than the measurement result of the serving cell) by a predetermined offset
  • A4 event when the measurement result of the neighbor cell is larger than the predetermined threshold value
  • A5 event measure of the serving cell If the result is smaller than the measurement result of the neighbor cell by a predetermined offset
  • the B1 event when the measurement result of the neighbor cell is larger than the predetermined threshold value
  • B2 There is an event (when the measurement result of the serving cell is smaller by a predetermined threshold value than that of the neighbor cell).
  • the measurement report may be performed through a measurement report message.
  • the measurement report message may include reference signal received power (RSRP), reference signal received quality (RSRQ) values, physical cell ID (PCI), and cell global ID (CGI). Can be.
  • RSRP reference signal received power
  • RSRQ reference signal received quality
  • PCI physical cell ID
  • CGI cell global ID
  • the macro base station determines whether to establish an extended bearer based on the measurement report. If the macro base station determines to set up the extended bearer, generates an RLC extension request message, and transmits to the small base station (S920).
  • the RLC extension request message can be transmitted to the small base station through the X2 interface.
  • the RLC extension request message includes user context information or RLC configuration information.
  • the user context information included in the RLC extension request message may include information as shown in Table 1, for example.
  • the user context information includes an information element (CIE) indicating a Cell Radio Network Temporary Identifier (C-RNTI), an EPS bearer ID, a DRB ID, a QCI, UE-specific MAC parameters, and GBR QoS information. Information element) or a group.
  • CIE information element
  • C-RNTI means the C-RNTI currently assigned to the terminal in the macro base station.
  • the C-RNTI may be replaced with a Globally Unique Temporary UE Identity (GUTI), an International Mobile Subscriber Identity (IMSI), or an International Mobile Equipment Identity (IMEI).
  • GUI Globally Unique Temporary UE Identity
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • IMEI International Mobile Equipment Identity
  • EPS bearer ID refers to the ID of the EPS bearer that the macro base station intends to transmit data through the EPS bearer through the small base station.
  • DRB ID means the ID of the DRB included in the EPS bearer and used for data transmission.
  • the DRB ID may be configured as required or optional. For example, when a macro base station always configures a DRB first, sets an ID value thereof, and then transmits the DRB to a small base station, the DRB ID value should be mandatory. On the other hand, when the small base station can initially generate a DRB for the corresponding EPS bearer, the DRB ID value may be configured to be optional.
  • the QCI means a QoS class ID required for data (service) to be transmitted through the EPS bearer.
  • the terminal specific MAC parameter is a parameter related to a configuration of a MAC layer transmitted for a specific terminal.
  • the terminal specific MAC parameter may be configured in the form of a MAC-MainConfig information element.
  • the terminal specific MAC parameter may include uplink shared channel configuration information, DRX configuration information, time alignment timer dedicated, and power headroom report configuration information.
  • the GBR QoS information is an information element indicating the maximum and guaranteed bit rate of the GBR E-RAB for uplink or downlink.
  • the GBR QoS information may be optionally configured.
  • the GBR QoS information may be additionally configured only when GBR configuration is required for the corresponding EPS bearer.
  • the GBR QoS information may include information as shown in Table 2.
  • E-RAB Maximum Bit Rate Downlink M Bit Rate Downlink ie, EPC to E-UTRAN
  • E-RAB Maximum Bit Rate Uplink M Bit rate Uplink ie, E-UTRAN to EPC
  • E-RAB Guaranteed Bit Rate Downlink M Bit rate Downlink ie, EPC to E-UTRAN
  • E-RAB Guaranteed Bit Rate Uplink M Bit rate Uplink to bearer ie, from E-UTRAN to EPC
  • the GBR QoS information may include an E-RAB maximum bit rate downlink field, an E-RAB maximum bit rate uplink field, an E-RAB guaranteed bit rate downlink field, and an E-RAB guaranteed bit rate uplink field.
  • the E-RAB maximum bit rate downlink field indicates a maximum bit rate of downlink for the E-RAB bearer. That is, the E-RAB bearer logically connects the EPC and the E-UTRAN, and the E-RAB maximum bit rate downlink field indicates the maximum bit rate from the EPC to the E-UTRAN.
  • the bit rate described above is an information element indicating the number of bits transmitted for a predetermined period of time in an uplink or an E-UTRAN in a downlink.
  • the E-RAB maximum bit rate uplink field indicates the maximum bit rate of the uplink for the E-RAB bearer.
  • the E-RAB Guaranteed Bit Rate Downlink field indicates the guaranteed bit rate of downlink for the E-RAB bearer.
  • the E-RAB Guaranteed Bit Rate Uplink field indicates the guaranteed bit rate of downlink for the E-RAB bearer.
  • the RLC configuration information included in the RLC extension request message may include information as shown in Table 3, for example.
  • the RLC configuration information may include a C-RNTI, an EPS bearer ID, a DRB ID, and an RLC parameter.
  • the RLC parameter is defined in the RLC-Config information element, and the RLC-Config information element can be used to specify the RLC configuration of the SRBs and the DRBs.
  • the RLC-Config information element may specifically include parameters such as Tables 4 and 5.
  • the RLC parameter field of Table 3 may include all of the parameters of Tables 4 and 5 below, or may include some of the parameters of Tables 4 and 5 below.
  • the RLC parameter field may be configured as a parameter for one of the UM / AM modes among the parameters of Table 4 below, and may be configured to be limited to only parameters for the AM mode.
  • the small base station determines that the RLC layer is below the RLC layer based on user context information or RLC configuration information included in the RLC extension request message.
  • Configure / reconfigure the layer and the entity (S930).
  • the layers and entities below the RLC layer include an RLC entity, a MAC entity, and a PHY layer. That is, the small base station configures / reconfigures the RLC entity, the MAC entity, and the PHY layer based on the context information or the RLC configuration information included in the RLC extension request message.
  • the small base station may use an E-RAB already configured in the small cell.
  • QoS for each E-RAB is configured based on the E-RAB setup configured in the MME. Therefore, based on QoS (or QCI) in the E-RAB currently configured to support the service to the terminal in the macro cell, the small base station can provide the corresponding service using the E-RAB configured in the small cell. You can check whether there is. This may be determined by the small base station based on whether the E-RAB configured in the small cell satisfies the QoS (or QCI) in the E-RAB currently configured to support the UE in the macro cell.
  • the small base station determines whether the service can be provided using the E-RAB configured in the small cell based on the user context information, and if the service is provided, the small base station is configured in the small cell. Configure an RLC sub-entity, corresponding to the -RAB.
  • the small base station may not use the E-RAB or the already configured E-RAB for the UE in the small cell.
  • the small base station may additionally configure a new DRB corresponding to the E-RAB configuration configured through the existing macro cell in the small cell.
  • the small base station may configure an RLC stage below the small cell.
  • the upper stage of the RLC entity for the DRB newly configured in the small cell that is, there is no configuration for the PDCP entity or the like, or may be configured in a default state.
  • the small base station may be based on the user context information included in the RLC extension request message in configuring the RLC stage.
  • the small base station may directly obtain RLC configuration information through the RLC extension request message and configure an RLC entity. Based on the RLC configuration information, MAC configuration information and PHY configuration information for the following entities can be obtained, and a MAC entity and a PHY entity can be configured.
  • the small base station generates an RLC Extension Response message and transmits it to the macro base station (S940).
  • the RLC extension response message may be transmitted to the macro base station through the X2 interface.
  • the RLC extension response message may include parameters related to an RLC sub-end configured in the small base station.
  • the RLC extended response message may include information as shown in Table 6, for example.
  • the RLC extension field may simply include a field value indicating non-allow / allow. However, in this case, a value indicating the reason when the RLC extension is impossible may be added and may be defined as an extended field value. For example, when the value of the RLC extension field is 0, it may be 'disabled' and when it is 1, 'allow' may be indicated. As another example, if the value of the RLC extension field is 0, it is not allowed (no agreement); if it is 1, it is not allowed (QCI is not supported for the EPS bearer-there is no agreement); if it is 2, it is allowed; It may also indicate 'reserved'.
  • the MAC parameter field is a 'MAC-MainConfigSCell' information element indicating MAC parameter configuration information applied to a secondary serving cell (Scell) configured in a small cell
  • the PHY parameter field is secondary serving configured in a small cell. It may include a 'RadioResourecConfigCommonSCell' information element indicating system information applied to a cell and a 'PhysicalConfigDedicatedSCell' information element indicating a terminal specific PHY parameter applied to a secondary serving cell configured in a small cell.
  • the MAC parameter field and the PHY parameter field may be represented by a 'RadioResourceConfigDedicatedSCell' information element including a 'MAC-MAinConfigSCell' information element and a 'PhysicalConfigDedicatedSCell'.
  • step S930 is performed before step S940, this is only an example and may include that step S930 is performed simultaneously with or after step S940. That is, the small base station may configure or reconfigure the RLC entity and the MAC entity simultaneously with or after transmitting the RLC extension response message to the macro base station.
  • the macro base station may perform an RRC connection reconfiguration procedure for adding a secondary serving cell based on the parameters of the RLC extension response message (S950).
  • the RRC connection reconfiguration procedure includes a macro base station generating an RRC connection reconfiguration message and transmitting the same to the terminal, and the terminal transmitting the RRC connection reconfiguration complete message to the macro base station.
  • the RRC connection reconfiguration message may include secondary serving cell configuration information. That is, the RRC connection reconfiguration message may include a secondary serving cell configuration information field including content of configuring a small cell as a secondary serving cell in the terminal.
  • the terminal may add the small cell configured in the small base station as a secondary serving cell based on the RRC connection reconfiguration message, and configure / reconfigure a layer and an entity below the RLC layer.
  • the terminal may transmit an RRC connection reconfiguration complete message to the macro base station in response to the RRC connection reconfiguration message.
  • the macro base station transmits data to the terminal via the small base station (S960).
  • the terminal may receive the data on the small cell configured in the small base station.
  • the macro base station transmits data to the terminal via the small base station, the macro base station forwards the data to the small base station through the backhaul network, the small base station transmits the data forwarded from the macro base station to the terminal through the small cell It involves doing.
  • the UE may be simultaneously provided with the service on the macro cell configured in the macro base station and the small cell configured in the small base station.
  • the UE may receive data through different frequencies used by the macro cell and the small cell.
  • the terminal From the perspective of the multi-component carrier system, the terminal has the effect of receiving different services on different frequencies aggregated in one base station. That is, in this case, the macro cell may be treated as a primary serving cell (Pcell) and the small cell may be treated as a secondary serving cell (Scell).
  • Pcell primary serving cell
  • Scell secondary serving cell
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating the operation of a macro base station in a bearer expansion procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the macro base station receives a measurement report from the terminal (S1000).
  • the macro base station is in an RRC connection state with the terminal. That is, the macro base station may be a base station to which a radio bearer is currently configured with a terminal, and the small base station may mean a base station for which an extended bearer is requested to be set up based on a radio bearer between the terminal and the macro base station.
  • the measurement report includes a measurement result for the small cell operated by the small base station.
  • the measurement report includes periodic report and event-triggered report. It is assumed that the small cell uses a different frequency from that of the macro cell operated by the macro base station.
  • the measurement report may be performed through a measurement report message.
  • the measurement report message may include RSRP and RSRQ values, PCI, and CGI.
  • the macro base station determines the need for extension bearer setup based on the measurement report (S1010). For example, the macro base station does not satisfy, or is expected to fail, a service requiring a specific QoS among a plurality of services required by a terminal connected to the macro cell and / or the QoS in the small cell based on the measurement report. If it is determined that the service that satisfies the SBS can be determined to perform extended bearer setup. As another example, when the macro base station needs to control the load level in the macro cell based on a load management policy, etc., the macro base station may determine to perform extended bearer setup to support the small cell. That is, in case that the UE can simultaneously service various QoS classes, the macro base station distributes one of the QoS classes provided by the macro cell to the small cell for load balancing to maintain load balancing. It may be determined to perform extended bearer setup.
  • the macro base station If it is determined to perform extended bearer setup, the macro base station generates an RLC extension request message and transmits the RLC extension request message to the small base station (S1020).
  • the macro base station may transmit the RLC extension request message to the small base station through the X2 interface.
  • the RLC extension request message includes user context information or RLC configuration information.
  • the user context information may include information of Tables 1 and 2 described above, and the RLC configuration information may include information of Tables 3, 4, and 5 described above.
  • the macro base station receives an RLC extended response message from the small base station (S1030).
  • the RLC extended response message may be received from a small base station through an X2 interface.
  • the RLC extension response message may include the information of Table 6 above.
  • the RLC extension response message may include parameters for an RLC sub-end configured by a small base station. That is, it may include parameters for an RLC entity, a MAC entity, and a PHY layer.
  • the macro base station generates an RRC connection reconfiguration message and transmits the RRC connection reconfiguration message to the terminal (S1040).
  • the macro base station generates an RRC connection reconfiguration message based on the parameters for the RLC sub-end configured by the small base station and transmits the RRC connection reconfiguration message to the terminal.
  • the RRC connection reconfiguration message may include secondary cell configuration information for configuring the small cell as a secondary serving cell. That is, the RRC connection reconfiguration message may include a secondary serving cell configuration information field including content of configuring a small cell as a secondary serving cell in the terminal.
  • the terminal may configure the small cell as a secondary serving cell based on the RRC connection reconfiguration message, and may perform configuration / reconfiguration for the RLC-lower stage.
  • the macro base station receives an RRC connection reconfiguration complete message from the terminal in response to the RRC connection reconfiguration message (S1050).
  • the macro base station forwards the data for the specific service to the small base station (S1060).
  • the data for the specific service may be data for a service that is expected to fail or may not satisfy the QoS.
  • the data for the specific service may be data about a service offloaded to a small cell in order to maintain load balance when the macro base station needs to control the load level in the macro cell based on a load management policy. Can be.
  • the macro base station may forward the data for the specific service to the small base station through the backhaul network.
  • the forwarding of the data may be performed from the PDCP entity of the macro cell to the RLC entity of the small cell.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating the operation of a small base station in a bearer expansion procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the small base station receives an RLC extension request message from the macro base station (S1100).
  • the macro base station is in an RRC connection state with the terminal. That is, the macro base station may be a base station in which a radio bearer is currently set up with a terminal, and the small base station may mean a base station for which a configuration of an extended bearer is requested based on a radio bearer between the terminal and the macro base station. It is assumed that the small cell uses a different frequency from that of the macro cell operated by the macro base station.
  • the small base station may receive the RLC extension request message from the macro base station through an X2 interface.
  • the RLC extension request message includes user context information or RLC configuration information.
  • the user context information may include information of Tables 1 and 2 described above, and the RLC configuration information may include information of Tables 3, 4, and 5 described above.
  • the small base station determines to perform extended bearer setup based on the RLC extension request message, based on the user context information or the RLC configuration information included in the RLC extension request message, the small base station has a lower RLC level, that is, an RLC entity,
  • the MAC entity and the PHY layer are configured / reconfigured (S1110).
  • the small base station may use an E-RAB already configured in the small cell.
  • QoS for each E-RAB is configured based on the E-RAB setup configured in the MME. Therefore, based on QoS (or QCI) in the E-RAB currently configured to support the service to the terminal in the macro cell, the small base station can provide the corresponding service using the E-RAB configured in the small cell. You can check whether there is. This may be determined by the small base station based on whether the E-RAB configured in the small cell satisfies the QoS (or QCI) in the E-RAB currently configured to support the UE in the macro cell.
  • the small base station determines whether the service can be provided using the E-RAB configured in the small cell based on the user context information, and if the service is provided, the small base station is configured in the small cell. Configure an RLC sub-entity, corresponding to the -RAB.
  • the small base station may not use the E-RAB or the already configured E-RAB for the UE in the small cell.
  • the small base station may additionally configure a new DRB corresponding to the E-RAB configuration configured through the existing macro cell in the small cell.
  • the small base station may configure an RLC or less entity in the small cell.
  • the upper layer of the RLC entity for the DRB newly configured in the small cell that is, there is no configuration for the PDCP entity or the like, or may be configured in a default state.
  • the small base station may be based on the user context information included in the RLC extension request message in configuring the RLC subordinate entity.
  • the small base station may directly obtain RLC configuration information through the RLC extension request message, and generate MAC configuration information and PHY configuration information for the following entity based on the RLC configuration information.
  • step S1110 may be omitted.
  • the small base station generates an RLC extension response message and transmits the RLC extension response message to the macro base station (S1120).
  • the RLC extension response message may be transmitted to the macro base station through the X2 interface.
  • the RLC extension response message may include parameters related to an RLC lower stage configured in the small base station.
  • the RLC extension response message may include the information of Table 6 above.
  • the small base station receives data about a specific service from the macro base station (S1130).
  • the data for the specific service may be data for a service that is expected or does not satisfy a specific QoS in the macro cell of the macro base station.
  • the data for the specific service may be data for a service for offloading the load level in the macro cell to the small cell.
  • the small base station may receive data about the specific service from the macro base station through the backhaul network.
  • the forwarding of the data may be performed from the PDCP entity of the macro cell to the RLC entity of the small cell.
  • the small base station transmits the forwarded data to the terminal (S1140).
  • the small base station may transmit the data to the terminal through the small cell in which the extended bearer is configured.
  • the small base station does not meet the QoS required by the service for the data due to poor network conditions such as radio signal quality of the macro cell, but the small cell provides the service that satisfies the QoS. Even in such a case as possible, the data can be smoothly transmitted to the terminal.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation of a terminal in a bearer expansion procedure according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal performs a measurement report to the macro base station (S1200).
  • the macro base station is in an RRC connection state with the terminal. That is, the macro base station may be a base station to which a radio bearer is currently configured with a terminal, and the small base station may mean a base station for which an extended bearer is requested to be set up based on a radio bearer between the terminal and the macro base station.
  • the measurement report includes measurement results for neighboring cells, especially small cells.
  • the measurement report includes periodic report and event-triggered report. It is assumed that the small cell uses a different frequency from that of the macro cell operated by the macro base station.
  • the measurement report may be performed through a measurement report message.
  • the measurement report message may include RSRP and RSRQ values, PCI, and CGI.
  • the terminal receives an RRC connection reconfiguration message from the macro base station (S1210).
  • the RRC connection reconfiguration message may include parameters for an RLC stage below a small cell.
  • the RRC connection reconfiguration message may include secondary cell configuration information for configuring the small cell as a secondary serving cell. That is, the RRC connection reconfiguration message may include a secondary serving cell configuration information field including content of configuring a small cell as a secondary serving cell in the terminal.
  • the UE may configure the small cell as a secondary serving cell based on the RRC connection reconfiguration message and perform configuration / reconfiguration of an RLC or less entity (S1220).
  • the terminal may transmit an RRC connection reconfiguration complete message to the macro base station in response to the RRC connection reconfiguration message (S1230).
  • the terminal receives data for a specific service from the small base station (S1240).
  • the terminal receives data for the specific service from the small base station through the small cell in which the small base station configures the extended bearer.
  • the data for the specific service may be data forwarded to the small base station by the macro base station because it is predicted that the specific base station does not satisfy the specific QoS required by the specific service. Since the radio resource allocation opportunity and the resource allocation amount through the small cell are generally larger or larger than the macro cell, the terminal may provide a service that satisfies the specific QoS through the small cell even when the macro cell does not satisfy the specific QoS. It may be provided from the small base station.
  • the data for the specific service may be data about a service forwarded by the macro base station to the small base station in order to offload it to the small cell when control of the load level in the macro cell is required.
  • the small cell may use a different frequency from the macro cell, and the macro cell may be treated as the main serving cell and the small cell as the secondary serving cell from the terminal's point of view.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating signaling between a terminal, a macro base station, and a small base station according to another example of the present invention.
  • the terminal may be located in an overlapped area of the macro cell managed by the macro base station and the small cell managed by the small base station.
  • the macro cell and the small cell use different frequency bands.
  • the embodiment of FIG. 13 includes a procedure in which a macro base station transmits uplink transmission path related configuration information to a user equipment for uplink transmission through a small cell.
  • the terminal performs an RRC connection establishment procedure with a macro base station (S1300).
  • the RRC connection setup procedure includes a terminal transmitting an RRC connection request message to a macro base station, a macro base station transmitting an RRC connection setup message to a terminal, and a terminal transmitting an RRC connection setup complete message to a macro base station. do.
  • the purpose of the RRC connection setup procedure is to establish an RRC connection.
  • the terminal performs a measurement report to the macro base station (S1310).
  • the measurement report includes the measurement result for the small cell. For example, this may be a case where the terminal enters the service area of the small cell while the RRC connection with the macro base station is established, and the terminal reports the measurement result for the small cell to the macro base station.
  • the measurement report includes periodic report and event-triggered report. It is assumed that the small cell uses a different frequency from that of the macro cell operated by the macro base station.
  • the measurement report may be performed through a measurement report message.
  • the measurement report message may include RSRP and RSRQ values, PCI, and CGI.
  • the macro base station determines whether to establish an extended bearer based on the measurement report. If the macro base station determines to set up the extended bearer, generates an RLC extension request message, and transmits to the small base station (S1320). The macro base station may determine whether to handover to the small cell or set up an extended bearer in the small cell based on the measurement report, and transmit a message to the small base station including the small cell. In the present invention, the macro base station is limited to a procedure for requesting expansion bearer setup, that is, RLC extension, for a small cell included in the small base station. The RLC extension request message can be transmitted to the small base station through the X2 interface.
  • the RLC extension request message includes user context information including a serving cell index (ServIndex) or a secondary cell index (Scell index) for a secondary serving cell to which the extended bearer is to be mapped in a small base station.
  • ServIndex serving cell index
  • Scell index secondary cell index
  • the user context information included in the RLC extension request message may include information as shown in Table 7, for example.
  • the user context information may include an information element (IE) or group indicating C-RNTI, EPS bearer ID, DRB ID, QCI, secondary serving cell index, and GBR QoS information.
  • IE information element
  • M in the presence field indicates “mandatory” and O indicates “optional” as described above.
  • C-RNTI means the C-RNTI currently assigned to the terminal in the macro base station.
  • the C-RNTI may be replaced with GUTI, IMSI, IMEI, or the like.
  • the C-RNTI is not duplicated in all terminals configured in at least one of the macro cell and the small cells in this case.
  • EPS bearer ID refers to the ID of the EPS bearer that the macro base station intends to transmit data through the EPS bearer through the small base station.
  • DRB ID means the ID of the DRB included in the EPS bearer and used for data transmission.
  • the DRB ID may be configured as required or optional. For example, when a macro base station always configures a DRB first, sets an ID value thereof, and then transmits the DRB to a small base station, the DRB ID value should be mandatory. On the other hand, when the small base station can initially generate a DRB for the corresponding EPS bearer, the DRB ID value may be configured to be optional.
  • the QCI means a QoS class ID required for data (service) to be transmitted through the EPS bearer.
  • the GBR QoS information is an information element indicating the maximum and guaranteed bit rate of the GBR E-RAB for uplink or downlink.
  • the GBR QoS information may be optionally configured.
  • the GBR QoS information may be additionally configured only when GBR configuration is required for the corresponding EPS bearer.
  • the GBR QoS information may include information as shown in Table 2 above.
  • the secondary serving cell index is an index value of a secondary serving cell to be additionally configured for a terminal in a small base station.
  • the index value for the newly added (configured) secondary serving cell is managed by the macro base station. That is, the macro base station generates information on the index value of the secondary serving cell and transmits it to the small base station.
  • the small base station when the small base station determines to perform extended bearer setup based on an RLC extension request message, the small base station further configures an extended bearer in the small cell, and sets an RLC sub-end to the extended bearer.
  • the extended bearer includes a DRB.
  • a new DRB may be additionally configured in the small cell.
  • the DRB may have the same EPS ID value and QoS characteristics as the DRB configured in the macro cell (ie, the main serving cell) currently configured in the macro base station.
  • the DRB may be configured based on configuration information on the RLC layer.
  • MAC, PHY layer may be configured based on the configuration information for the small cell.
  • the small base station may configure / reconfigure the stage below the RLC based on the user context information included in the RLC extension request message.
  • a stage below the RLC layer includes an RLC entity, a MAC entity, and a PHY layer. That is, the small base station may configure / reconfigure the RLC entity, the MAC entity, and the PHY layer based on the context information included in the RLC extension request message.
  • the small base station generates an RLC Extension Response message and transmits it to the macro base station (S1340).
  • the RLC extension response message may be transmitted to the macro base station through the X2 interface. If the RLC extension response message is an RLC extension accept message, the RLC extension response message may include parameters for an RLC sub-end configured in an extension bearer of the small base station.
  • the RLC extended response message may include the information shown in Table 6 above.
  • the RLC entity for the corresponding DRB configured in the macro cell proceeds with a re-establishment procedure. This is necessary to receive as much of the data received at the RLC entity for the corresponding DRB of the macro cell at the RLC entity for the small cell's extended bearer.
  • the RLC entity for the corresponding DRB of the macro cell is a transparent mode (TM) RLC entity, all RLC service data units (SDUs) are discarded.
  • TM transparent mode
  • the RLC entity for the corresponding DRB of the macro cell is an Unacknowledge Mode (UM) RLC entity
  • UMD Unacknowledge Mode Data
  • PDUs protocol data units
  • RLC SDU RLC SDU
  • PDCP higher layer
  • AMD Acknowledged Mode
  • a byte segment of all possible AMD (Acknowledged Mode Data) PDUs that can be configured as an RLC SDU.
  • all timers related to the RLC entity may be stopped or reset.
  • all state variables related to the RLC entity may be reset to an initial value.
  • step S1330 is described as being performed before step S1340, but this is only an example and may include that step S1330 is performed simultaneously with or after step S1340. That is, the small base station may configure or reconfigure the RLC entity and the MAC entity simultaneously with or after transmitting the RLC extension response message to the macro base station.
  • the macro base station may perform an RRC connection reconfiguration procedure for adding a secondary serving cell based on the parameters for the RLC lower end of the extended bearer included in the RLC extended response message (S1350).
  • the RRC connection reconfiguration procedure includes a macro base station generating an RRC connection reconfiguration message and transmitting the same to the terminal, and the terminal transmitting the RRC connection reconfiguration complete message to the macro base station.
  • the RRC connection reconfiguration message may include DRB configuration information and secondary serving cell configuration information as well as parameters for the RLC sub-end of the extended bearer.
  • the DRB configuration information may include information on an uplink transmission path.
  • the uplink transmission path may be directed to a small cell (specifically, the extended bearer of the small cell) configured in the small base station.
  • the secondary serving cell configuration information is information for adding a secondary serving cell.
  • the secondary serving cell configuration information may include the secondary serving cell index, which is an index for the small cell to be added to the secondary serving cell.
  • the RRC connection reconfiguration message may include, for example, the following syntax.
  • Table 8 shows an example of an RRC connection reconfiguration message according to the present invention.
  • the RRC connection reconfiguration message includes DRB-ToAddModList, which is DRB configuration information including at least one DRB-ToAddMod for DRB setup.
  • the size of the DRB-ToAddModList may be set to a maximum number of 1 to DRB (maxDRB), and includes DRBs to be set up and changed.
  • the DRB-ToAddModList may include an ID of an added DRB and an ID of an EPS bearer including the DRB.
  • the RRC connection reconfiguration message includes ul-transmissionServingCell, which is DRB configuration information for the uplink transmission path.
  • the ul-transmissionServingCell may be set to the same value as the serving cell index or the secondary serving cell index value and indicates an uplink transmission path for the corresponding DRB.
  • uplink data of the service for the DRB of the UE may be transmitted through the primary serving cell or the secondary serving cell indicated by the serving cell index or the secondary serving cell index.
  • the uplink transmission path for the DRBs for which no uplink transmission path between the specific DRB and the specific serving cell is configured is the specific serving. It may be set to all of the remaining serving cells except for the cell or to one or more serving cells. Alternatively, an uplink transmission path for DRBs for which no uplink transmission path between a specific DRB and a specific serving cell is configured may always be set as a primary serving cell.
  • uplink transmission path setting between a specific DRB and a specific serving cell may include HARQ ACK / NACK information for downlink data and channel status information (hereinafter, CSI (Channel Status Information) for downlink data), for example, CQI (Channel).
  • CSI Channel Status Information
  • An uplink transmission channel for supporting downlink transmission such as quality indicator (RI), rank indicator (RI), precoding matrix indicator (PMI), precoding type indicator (PTI) information, and ARQ ACK / NACK (RLC Status PDU); Only the transmission path of signaling may be indicated.
  • the uplink transmission path setting between the specific DRB and the specific serving cell as described above may include a transmission path of an uplink transport channel and signaling for supporting the downlink transmission described above and a transmission path of uplink data processed through the specific DRB. It may also include all.
  • the terminal may further configure the small cell configured in the small base station as a secondary serving cell based on the RRC connection reconfiguration message, and configure / reconfigure a stage below the RLC layer of the DRB setup and the terminal.
  • the terminal may transmit an RRC connection reconfiguration complete message to the macro base station in response to the RRC connection reconfiguration message.
  • the macro base station transmits the RRC connection reconfiguration complete indication message to the small base station (S1355).
  • the RRC connection reconfiguration complete indication message may refer to a message including an indicator indicating to the small base station that the RRC connection reconfiguration procedure of S1350 is completed.
  • the RRC connection reconfiguration complete indication message may be transmitted to the small base station through the X2 interface.
  • the small base station may regard the same condition as that of receiving the RRC connection reconfiguration complete indication message.
  • the macro base station forwards the data to the small base station (S1360).
  • the data may be data that the macro base station intends to transmit to the terminal through the extended bearer of the small cell.
  • the macro base station may forward the data to the small base station through the backhaul network.
  • the forwarding of the data may be performed from the PDCP entity of the macro cell to the RLC entity of the small cell. That is, the PDCP PDU or RLC SDU of the macro cell for the data may be the RLC SDU of the small cell.
  • the small base station transmits the data to the terminal (S1365).
  • the small base station may transmit the data to the terminal through the extended bearer set in the small cell.
  • the macro base station may recognize that the DRB completes the setup (configuration change) of the terminal, and may start the procedure of transmitting the forwarded data to the terminal. In this case, S1355 may be omitted.
  • the small base station After the small base station receives the RRC connection reconfiguration complete indication message including an indicator indicating that the RRC connection reconfiguration procedure is completed from the macro base station, the small base station recognizes that the macro base station has completed setup of the DRB to the terminal, and the forwarding is performed.
  • the procedure of transmitting the received data to the terminal may be started.
  • S1355 is not omitted.
  • S1360 may also be performed before S1355.
  • the terminal transmits uplink data of the service for the extended bearer to the small base station (S1370).
  • the UE indicates a small cell in which the uplink transmission path acquired in S1350 is a secondary serving cell.
  • the uplink data is, for example, HARQ ACK / NACK information for the downlink data received by the terminal in S1365, CSI (CQI, RI, PMI, PTI, etc.) information for the downlink, ARQ ACK / NACK (RLC Status) Uplink transport channel and signaling for supporting downlink transmission, such as a PDU).
  • the uplink data may include both an uplink transport channel and signaling for supporting the downlink transmission described above and uplink data processed through a specific DRB set up in the terminal.
  • the UE When the UE sets up the DRB in S1350 to transmit the uplink data of the service for the extended bearer, the UE refers to the information on the uplink transmission path for the corresponding DRB and transmits the uplink data to the small cell.
  • the extended bearer configured between the terminal and the small base station may be transmitted.
  • the uplink transmission path may be indicated by a secondary serving cell index indicated by the ul-transmissionServingCell described in Table 8.
  • the small base station forwards the uplink data to the macro base station (S1375).
  • the small base station may forward the uplink data to the macro base station through a backhaul network.
  • the forwarding of the uplink data may be performed from the RLC entity of the small cell to the PDCP entity of the macro cell. That is, the RLC SDU or PDCP PDU of the small cell for the uplink data may be the PDCP PDU of the macro cell.
  • the terminal may simultaneously receive a service on the macro cell (main serving cell) configured in the macro base station and the small cell (secondary serving cell) configured in the small base station. Also, in uplink transmission of a terminal, uplink data related to a service receiving data through the secondary serving cell may be transmitted by the terminal through the small cell based on DRB configuration information of the uplink transmission path. have.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating operation of a macro base station in a bearer expansion procedure according to another example of the present invention.
  • the macro base station receives a measurement report from the terminal (S1400).
  • the macro base station is in an RRC connection state with the terminal. That is, the macro base station may be a base station to which a radio bearer is currently configured with a terminal, and the small base station may mean a base station for which an extended bearer is requested to be set up based on a radio bearer between the terminal and the macro base station.
  • the measurement report includes a measurement result for the small cell operated by the small base station.
  • the measurement report includes periodic report and event-triggered report. It is assumed that the small cell uses a different frequency from that of the macro cell operated by the macro base station.
  • the measurement report may be performed through a measurement report message.
  • the measurement report message may include RSRP and RSRQ values, PCI, and CGI.
  • the macro base station determines whether to establish an extended bearer based on the measurement report (S1410). For example, the macro base station does not satisfy, or is expected to fail, a service requiring a specific QoS among a plurality of services required by a terminal connected to the macro cell and / or the QoS in the small cell based on the measurement report. If it is determined that a service that satisfies the CB may be provided, it may be determined to perform extended bearer setup to support a service requiring a corresponding QoS. As another example, when the macro base station needs to control the load level in the macro cell based on a load management policy, etc., the macro base station may determine to perform extended bearer setup to support the small cell. That is, when the UE can simultaneously service various QoS classes, the macro base station may maintain load balancing by offloading one of the QoS classes provided by the macro cell to the small cell for load balancing. have.
  • the macro base station may determine whether to handover to the small cell or set up an extended bearer in the small cell based on the measurement report, and transmit a message to the small base station including the small cell.
  • the macro base station is limited to a procedure for requesting expansion bearer setup, that is, RLC extension, for a small cell included in the small base station.
  • the macro base station If it is determined to perform extended bearer setup, the macro base station generates an RLC extension request message and transmits the RLC extension request message to the small base station (S1420).
  • the macro base station may transmit the RLC extension request message to the small base station through the X2 interface.
  • the RLC extension request message includes user context information including a secondary serving cell index.
  • the secondary serving cell index is an index value of a secondary serving cell to be newly configured for the UE in the small cell.
  • the index value for the newly configured secondary serving cell is managed by the macro base station.
  • the user context information may include information included in Table 7 above.
  • the macro base station receives an RLC extension response message from the small base station (S1430).
  • the RLC extended response message may be received from a small base station through an X2 interface.
  • the RLC extension response message may include the information of Table 6 above. If the RLC extension response message is an RLC extension acceptance message, the RLC extension response message may include parameters for an RLC sub-end configured by the small base station in the extension bearer. That is, it may include parameters for an RLC entity, a MAC entity, and a PHY layer.
  • the macro base station When an extended bearer is configured in the small cell, that is, when the macro base station receives an RLC extended accept message from the small base station, the macro base station corresponds to the extended bearer and resets an RLC entity for a DRB configured in the macro cell.
  • the procedure proceeds (S1440).
  • the RLC entity for the corresponding DRB of the macro cell is a TM RLC entity
  • all RLC SDUs are discarded.
  • the RLC entity for the corresponding DRB of the macro cell is a UM RLC entity
  • all possible UMD PDUs that can be configured as RLC SDUs are configured as RLC SDUs, and are transmitted to a higher layer (PDCP) and the remaining UMDs. PDUs are discarded.
  • PDCP higher layer
  • the RLC SDU is formed from the byte segments of all possible AMD PDUs that can be configured as an RLC SDU, and the AMD PDUs remaining in the receiver. And discard the byte segments. It also discards all RLC SDUs and AMD PDUs in the transmitter. It also discards RLC control PDUs.
  • all timers related to the RLC entity may be stopped or reset.
  • all state variables related to the RLC entity may be reset to an initial value.
  • the macro base station generates an RRC connection reconfiguration message and transmits the RRC connection reconfiguration message to the terminal (S1450).
  • the macro base station generates an RRC connection reconfiguration message based on the parameters for the RLC sub-end of the extended bearer configured by the small base station, and transmits the RRC connection reconfiguration message to the terminal.
  • the RRC connection reconfiguration message may include DRB configuration information and secondary serving cell configuration information as well as parameters for the RLC sub-end of the extended bearer.
  • the DRB configuration information may include information on an uplink transmission path.
  • the uplink transmission path may be indicated by the primary serving cell configured by the macro base station or the secondary serving cell configured by the small base station.
  • the serving cell index or secondary serving cell index information is included in the transmitted DRB configuration information. May be included. In this example, it is assumed that the uplink transmission path indicates a small cell which is a secondary serving cell.
  • the secondary serving cell configuration information is information for adding a secondary serving cell.
  • the secondary serving cell configuration information may include the secondary serving cell index, which is an index for the small cell to be added to the secondary serving cell.
  • the RRC connection reconfiguration message may include the syntax shown in Table 8 above.
  • the macro base station receives an RRC connection reconfiguration complete message from the terminal in response to the RRC connection reconfiguration message (S1460). Thereafter, the macro base station transmits an RRC connection reconfiguration complete indication message to the small base station (S1470).
  • the RRC connection reconfiguration complete indication message may mean a message including an indicator indicating to the small base station that the RRC connection reconfiguration procedure is completed.
  • the RRC connection reconfiguration complete message may be transmitted to the small base station through the X2 interface.
  • the macro base station forwards the (downlink) data to the small base station (S1480).
  • the data may be data that the macro base station intends to transmit to the terminal through the small cell (an extended bearer set between the terminal and the small base station).
  • the data may be data about a service for which the macro base station does not or does not satisfy QoS for the terminal through the macro cell.
  • the macro base station when the macro base station needs to control the load level in the macro cell based on a load management policy or the like, it may be data on a service for offloading to a small cell in order to maintain load balance.
  • the macro base station may forward the data to the small base station through the backhaul network.
  • the forwarding of the data may be performed from the PDCP entity of the macro cell to the RLC entity of the small cell. That is, the PDCP PDU or RLC SDU of the macro cell for the data may be the RLC SDU of the small cell.
  • the macro base station receives the uplink data from the small base station (S1490).
  • the uplink data may be uplink data for the (downlink) data transmitted from the macro base station to the terminal through the small cell (extension bearer between the terminal and the small base station).
  • the uplink data may include, for example, information such as HARQ ACK / NACK and ARQ ACK / NACK (RLC Status PDU).
  • the macro base station may receive the uplink data from the small base station through the backhaul network.
  • the forwarding of the uplink data may be performed from the RLC entity of the small cell to the PDCP entity of the macro cell. That is, the RLC SDU or PDCP PDU of the small cell for the uplink data may be the PDCP PDU of the macro cell.
  • 15 is a flowchart illustrating the operation of a small base station in a bearer expansion procedure according to another example of the present invention.
  • the small base station receives an RLC extension request message from a macro base station (S1500).
  • the macro base station is in an RRC connection state with the terminal. That is, the macro base station may be a base station to which a radio bearer is currently configured with a terminal, and the small base station may mean a base station for which an extended bearer is requested to be set based on a radio bearer between the terminal and the macro base station. It is assumed that the small cell uses a different frequency from that of the macro cell operated by the macro base station.
  • the small base station may receive the RLC extension request message from the macro base station through an X2 interface.
  • the RLC extension request message includes user context information including a secondary serving cell index.
  • the secondary serving cell index is an index value of a secondary serving cell to be newly configured for the UE in the small cell.
  • the index value for the newly configured secondary serving cell is managed by the macro base station.
  • the user context information may include the information of Table 7 described above.
  • the extended bearer includes a DRB.
  • a new DRB may be additionally configured in the small cell.
  • the DRB may have the same EPS ID value and QoS characteristics as the DRB configured in the macro cell (ie, the main serving cell) currently configured in the macro base station.
  • the DRB may be configured based on configuration information on the RLC layer.
  • MAC, PHY layer may be configured based on the configuration information for the small cell.
  • step S1510 may be omitted.
  • the small base station generates an RLC extension response message and transmits the RLC extension response message to the macro base station (S1520).
  • the RLC extension response message may be transmitted to the macro base station through the X2 interface.
  • the RLC extended response message may include parameters related to an RLC sub-end configured in the extended bearer of the small base station.
  • the RLC extension response message may include the information of Table 6 above.
  • the small base station receives an RRC connection reconfiguration complete indication message from the macro base station (S1530).
  • the RRC connection reconfiguration complete indication message may mean a message including an indicator indicating to the small base station that the macro base station has completed the RRC connection reconfiguration procedure to the terminal based on the parameters for the RLC lower end of the extended bearer. Can be.
  • the RRC connection reconfiguration complete indication message may be transmitted to the small base station through the X2 interface.
  • the small base station is forwarded (downlink) data from the macro base station (S1540).
  • the data may be data that the macro base station intends to transmit to the terminal through the extended bearer of the small cell.
  • the data may be data about a service that is expected or does not satisfy a specific QoS in a macro cell of a macro base station.
  • the macro base station needs to control the load level in the macro cell based on a load management policy or the like, it may be data on a service for offloading to a small cell in order to maintain load balance.
  • the macro base station may forward the data to the small base station through the backhaul network.
  • the forwarding of the data may be performed from the PDCP entity of the macro cell to the RLC entity of the small cell. That is, the PDCP PDU or RLC SDU of the macro cell for the data may be the RLC SDU of the small cell.
  • the small base station transmits the forwarded data to the terminal (S1550).
  • the small base station may transmit the data to the terminal through the extended bearer set in the small cell.
  • the macro base station may recognize that the DRB completes the setup (configuration change) of the terminal, and may start the procedure of transmitting the forwarded data to the terminal. In this case, S1530 may be omitted.
  • the small base station After the small base station receives the RRC connection reconfiguration complete indication message including an indicator indicating that the RRC connection reconfiguration procedure is completed from the macro base station, the small base station recognizes that the macro base station has completed setup of the DRB to the terminal, and the forwarding is performed.
  • the procedure of transmitting the received data to the terminal may be started.
  • S1530 is not omitted.
  • S1540 may be performed before S1530.
  • the small base station receives uplink data of the service for the extended bearer from the terminal (S1560). That is, the uplink data may be uplink data for the (downlink) data transmitted from the small base station to the terminal through the extended bearer of the small cell. In this case, the small base station may receive the uplink data through the small cell.
  • the uplink data is, for example, HARQ ACK / NACK information for the (downlink) data transmitted to the terminal in S1550, CSI (CQI, RI, PMI, PTI, etc.) information for the downlink, ARQ ACK / NACK ( It may include an uplink transport channel and signaling for supporting downlink transmission, such as RLC Status PDU).
  • the uplink data may include both an uplink transport channel and signaling for supporting downlink transmission through an extended bearer, and uplink data processed through a specific DRB set up in the terminal.
  • the small base station forwards the uplink data to the macro base station (S1570).
  • the small base station may forward the uplink data to the macro base station through a backhaul network.
  • the forwarding of the uplink data may be performed from the RLC entity of the small cell to the PDCP entity of the macro cell. That is, the RLC SDU or PDCP PDU of the small cell for the uplink data may be the PDCP PDU of the macro cell.
  • 16 is a flowchart illustrating an operation of a terminal in a bearer expansion procedure according to the present invention.
  • the terminal performs a measurement report to a macro base station (S1600).
  • the macro base station is in an RRC connection state with the terminal. That is, the macro base station may be a base station to which a radio bearer is currently configured with a terminal, and the small base station may mean a base station for which an extended bearer is requested to be set up based on a radio bearer between the terminal and the macro base station.
  • the measurement report includes measurement results for neighboring cells, especially small cells.
  • the measurement report includes periodic report and event-triggered report. It is assumed that the small cell uses a different frequency from that of the macro cell operated by the macro base station.
  • the measurement report may be performed through a measurement report message.
  • the measurement report message may include RSRP and RSRQ values, PCI, and CGI.
  • the terminal receives an RRC connection reconfiguration message from the macro base station (S1610).
  • the RRC connection reconfiguration message may include parameters for the RLC sub-end of the extended bearer of the small cell.
  • the RRC connection reconfiguration message may include DRB configuration information and secondary serving cell configuration information as well as parameters for the RLC sub-end of the extended bearer.
  • the DRB configuration information may include information on an uplink transmission path.
  • the uplink transmission path may be indicated by the primary serving cell configured by the macro base station or the secondary serving cell configured by the small base station.
  • the serving cell index or secondary serving cell index information is included in the transmitted DRB configuration information. May be included.
  • uplink data of the service for the DRB of the UE may be transmitted through the primary serving cell or the secondary serving cell indicated by the serving cell index or the secondary serving cell index.
  • the uplink transmission path for the DRBs for which no uplink transmission path between the specific DRB and the specific serving cell is configured is the specific serving. It may be set to all of the remaining serving cells except for the cell or to one or more serving cells. Alternatively, an uplink transmission path for DRBs for which no uplink transmission path between a specific DRB and a specific serving cell is configured may always be set as a primary serving cell.
  • the secondary serving cell configuration information is information for adding a secondary serving cell.
  • the secondary serving cell configuration information may include the secondary serving cell index, which is an index for the small cell to be added to the secondary serving cell.
  • the RRC connection reconfiguration message may include a syntax as shown in Table 8.
  • the terminal may (additionally) configure the small cell configured in the small base station as a secondary serving cell based on the RRC connection reconfiguration message, and configure / reconfigure a stage below the RLC layer of the DRB setup and the terminal (S1620).
  • the terminal may transmit an RRC connection reconfiguration complete message to the macro base station in response to the RRC connection reconfiguration message (S1630).
  • the terminal receives (downlink) data from the small base station (S1640).
  • the terminal receives the data from the small base station through the small cell (specifically, the extended bearer set in the small cell).
  • the data may be data that the macro base station intends to transmit to the terminal through the extended bearer of the small cell.
  • the data may be data forwarded to the small base station when the macro base station does not or cannot predict a specific QoS required by the service for the data. This is because the radio resource allocation opportunity and resource allocation through the small cell are generally larger or larger than the macro cell, so that the terminal can satisfy the specific QoS through the small cell even when the macro cell does not satisfy the specific QoS. This is because it can be provided from the small base station.
  • the data may be data forwarded to the small base station in order to support it through the small cell when the macro base station needs to control the load level in the macro cell based on a load management policy.
  • the small cell may use a different frequency from the macro cell, and the macro cell may be treated as the main serving cell and the small cell as the secondary serving cell from the terminal's point of view.
  • the terminal transmits uplink data of the service for the extended bearer to the small base station (S1650). That is, the uplink data may be uplink data for the (downlink) data transmitted from the small base station to the terminal through the extended bearer of the small cell. In this case, the small base station may receive the uplink data through the extended bearer.
  • the uplink data is, for example, HARQ ACK / NACK information for the (downlink) data received by the terminal in S1640, CSI (CQI, RI, PMI, PTI, etc.) information for the downlink, ARQ ACK / NACK ( It may include an uplink transport channel and signaling for supporting downlink transmission, such as RLC Status PDU).
  • the uplink data may include both an uplink transport channel and signaling for supporting the downlink transmission described above and uplink data processed through a specific DRB set up in the terminal.
  • the UE When the UE sets up the DRB in S1620 to transmit the uplink data of the service for the DRB, the UE refers to the information on the uplink transmission path for the corresponding DRB and transmits the uplink data to the small cell. And the extended bearer configured between the small base station and the small base station.
  • the uplink transmission path may be indicated by the primary serving cell configured by the macro base station or the secondary serving cell configured by the small base station.
  • the serving cell index or the secondary serving cell index information may be included in the DRB configuration information.
  • the uplink transmission path indicates a small cell which is a secondary serving cell.
  • the uplink transmission path may be indicated by a serving cell index or a secondary serving cell index indicated by the ul-transmissionServingCell described in Table 8.
  • the terminal may simultaneously receive a service on the macro cell (main serving cell) configured in the macro base station and the small cell (secondary serving cell) configured in the small base station. Also, in uplink transmission of a terminal, uplink data related to a service receiving data through the secondary serving cell may be transmitted by the terminal through the small cell based on DRB configuration information of the uplink transmission path. have.
  • 17 is a block diagram of a terminal, a macro base station, and a small base station according to the present invention.
  • the terminal 1700 includes a terminal processor 1705, a terminal transmitter 1710, and a terminal receiver 1715.
  • the terminal processor 1705 measures a signal received from a macro cell, which is a serving cell, and a small cell, which is a neighboring cell, and generates a measurement report.
  • the measurement report includes information on the strength or quality of the signal received by the terminal 1700 from the neighbor cell as well as the macro cell.
  • the measurement report can be used as a measure for determining the need for extended bearer setup.
  • the terminal receiver 1715 receives the RRC connection reconfiguration message from the macro base station 1730.
  • the terminal processor 1705 interprets the RRC connection reconfiguration message received from the macro base station 1730, based on this, reconfigures the RRC connection, and generates an RRC connection reconfiguration complete message when the RRC connection reconfiguration is completed.
  • the terminal processor 1705 may interpret a syntax such as Table 8 and configure / reconfigure related parameters.
  • the UE processor 1705 may configure / reconfigure the DRB setup and the RLC sub-end in the UE-end for the establishment of the extended bearer at the UE-end based on the RRC connection reconfiguration message. Cell configuration may also be performed.
  • the terminal processor 1705 may configure / reconfigure an RLC lower stage based on the RRC connection reconfiguration message.
  • the terminal processor 1705 may configure the small cell as a secondary serving cell based on the RRC connection reconfiguration message.
  • the terminal processor 1705 is based on the uplink transmission path information included in the RRC connection reconfiguration message, for (downlink) data received through the small cell (specifically, the extended bearer set between the terminal and the small base station)
  • uplink data related parameters may be configured to be transmitted through the small cell.
  • the terminal processor 1705 interprets the information on the uplink transmission path from the DRB configuration information included in the RRC connection reconfiguration message, and expands the bearer configured between the small cell (specifically, the terminal 1700 and the small base station 1760).
  • the uplink data with respect to the data received by the terminal receiver 1715 may be controlled to be transmitted by the terminal transmitter 1710 through the macro cell or the small cell.
  • the uplink transmission path may be indicated by a primary serving cell configured by a macro base station or a secondary serving cell configured by a small base station.
  • a serving cell index or secondary serving index information may be included in the DRB configuration information. have.
  • the terminal processor 1705 may interpret the serving cell index or the secondary serving cell index indicated by the ul-transmissionServingCell and set the uplink transmission path.
  • the terminal processor 1705 may configure uplinks for the DRBs for which no uplink transmission path between the specific DRB and the specific serving cell is configured.
  • the transmission path may be set to all of the remaining serving cells except for the specific serving cell or to one or more serving cells.
  • the terminal processor 1705 may always set an uplink transmission path for the DRBs in which an uplink transmission path between a specific DRB and a specific serving cell is not configured as the primary serving cell.
  • the terminal receiver 1715 receives data from the small base station 1760.
  • the terminal receiver 1715 may receive the data from the small base station 1760 through a frequency different from a frequency at which the macro base station 1730 transmits signaling and data for a general service.
  • the terminal receiver 1715 may receive the data from the small base station 1760 through the small cell (specifically, the extended bearer configured between the terminal 1700 and the small base station 1760).
  • the data may be data that the macro base station 1730 intends to transmit to the terminal 1700 through the expansion bearer. For example, when the macro base station 1730 does not meet or is expected to not satisfy a service requiring a specific QoS among a plurality of services required by the terminal 1700 connected to the macro cell, the data for the service.
  • the small base station 1760 May be forwarded to the small base station 1760.
  • the macro base station 1730 needs to control the load level in the macro cell based on a load management policy or the like, the macro base station distributes the data for one of the QoS classes provided in the macro cell to the small cell to load balance the load. The data may be forwarded to the small base station 1760 to achieve load balancing.
  • the terminal processor 1705 generates uplink data corresponding to the data received by the terminal receiver 1715 through the expansion bearer.
  • the terminal processor 1705 may include HARQ ACK / NACK information on (downlink) data received by the terminal receiver 1715 from the small base station 1760 through the expansion bearer, and CSI (CQI,
  • the uplink data including at least one of uplink transport channels and signaling for supporting downlink transmission, such as RI, PMI, PTI, etc.) information, ARQ ACK / NACK (RLC Status PDU), and the like, may be generated.
  • the terminal transmitter 1710 transmits the uplink data to the small base station 1760.
  • the terminal transmitter 1710 transmits the measurement report to the macro base station 1730 and transmits an RRC reconfiguration complete message to the macro base station 1730.
  • the macro base station 1730 includes a macro processor 1735, a macro receiver 1740, and a macro transmitter 1745.
  • the macro processor 1735 determines whether extended bearer setup is necessary based on the measurement report received from the terminal 1700. For example, the macro processor 1735 is a case in which the terminal 1700 connected to the macro cell does not meet or is expected to not satisfy a service requiring a specific QoS, and is based on the measurement report. If it is determined that the small cell can provide a service that satisfies the specific QoS, it may be determined that extended bearer setup is necessary. As another example, when the macro base station 1730 needs to control the load level in the macro cell based on a load management policy or the like, the macro base station 1730 may determine to perform extended bearer configuration to support the small cell.
  • one of the QoS classes provided in the macro cell may be offloaded to the small cell for load balancing, thereby configuring the extended bearer to maintain load balancing. It can be determined to perform.
  • the macro processor 1735 If it is determined that extended bearer setup is necessary, the macro processor 1735 generates an RLC extended request message.
  • the macro processor 1735 may generate the RLC extension request message including user context information or RLC configuration information.
  • the user context information may include information of Tables 1 and 2 described above, and the RLC configuration information may include information of Tables 3, 4, and 5 described above.
  • the macro processor 1735 may generate an RLC extension request message including user context information including the secondary serving cell index.
  • the user context information including the secondary serving cell index may include the information of Table 7 above.
  • the macro processor 1735 may transmit a macro cell to the macro cell when an extended bearer is set in the small cell, that is, when the macro receiver 1740 receives an RLC extension response message indicating an RLC extension acceptance from the small base station 1760.
  • the RLC entity reconfiguration procedure for the DRB corresponding to the configured extended bearer is performed.
  • the macro processor 1735 discards all RLC SDUs when the RLC entity for the corresponding DRB of the macro cell is a TM RLC entity.
  • the macro processor 1735 configures all possible UMD PDUs, which can be configured as RLC SDUs, as RLC SDUs, and this is a higher layer (PDCP). And the remaining UMD PDUs are discarded.
  • the macro processor 1735 configures an RLC SDU from byte segments of all possible AMD PDUs that can be configured as an RLC SDU. Discard the AMD PDUs and byte segments remaining in the. The macro processor 1735 also discards all RLC SDUs and AMD PDUs in the macro transmitter 1745. It also discards RLC control PDUs.
  • the macro processor 1735 may stop or reset all timers related to the RLC entity when the RLC entity resetting procedure for the corresponding DRB configured in the macro cell is in progress. In addition, the macro processor 1735 may reset all state variables related to the RLC entity to an initial value.
  • the macro processor 1735 may generate an RRC connection reconfiguration message for RRC connection reconfiguration based on the RLC extension response message received from the small base station 1760.
  • the RRC connection reconfiguration message may include parameters for an RLC sub-end configured by the small base station 1760.
  • the RRC connection reconfiguration message may include secondary cell configuration information for configuring the small cell as a secondary serving cell. That is, the macro processor 1735 may include a secondary serving cell configuration information field including content of configuring the small cell as a secondary serving cell in generating the RRC connection reconfiguration message.
  • the RRC connection reconfiguration message may include DRB configuration information. In this case, the DRB configuration information may include information on an uplink transmission path.
  • the uplink transmission path may be indicated by a primary serving cell configured by a macro base station or a secondary serving cell configured by a small base station.
  • serving cell index or secondary serving cell index information may be included in the DRB configuration information.
  • the macro processor 1735 may generate an RRC connection reconfiguration message including information indicating the uplink transmission path to the small cell configured in the small base station. In this case, the macro processor 1735 may generate the RRC connection reconfiguration message including the syntax shown in Table 8 above.
  • the macro receiver 1740 receives the RRC connection reconfiguration complete message from the terminal 1700
  • the macro processor 1735 generates an RRC connection reconfiguration complete instruction message, and the small base station 1760 through the macro transmitter 1745. ) Can be sent.
  • the macro processor 1735 may control to forward the data to the small base station 1760. That is, the macro processor 1735 may transmit the data to the small base station 1760 through the macro transmitter 1745. In this case, the macro processor 1735 may control the output of the PDCP entity of the macro cell for the data to be forwarded to the small base station 1760. In this case, the output of the PDCP entity of the macro cell for the data may be an input of an RLC entity of a small cell. That is, the PDCP PDU or RLC SDU of the macro cell for the data may be the RLC SDU of the small cell.
  • the macro receiver 1740 receives a measurement report from the terminal 1700.
  • the measurement report includes measurement results for neighboring cells, especially small cells.
  • the measurement report includes periodic report and event-triggered report. It is assumed that the small cell uses a different frequency from that of the macro cell operated by the macro base station.
  • the measurement report may be performed through a measurement report message.
  • the measurement report message may include RSRP and RSRQ values, PCI, and CGI.
  • the macro receiver 1740 receives an RRC connection reconfiguration complete message from the terminal 1700.
  • the macro receiver 1740 receives an RLC extended response message including whether to accept the extended bearer setup from the small base station 1760.
  • the macro receiver 1740 receives the RLC extension response message from the small base station 1760 through the X2 interface.
  • the macro receiver 1750 receives the uplink data from the small base station 1760.
  • the uplink data may be uplink data corresponding to (corresponding to) data forwarded from the macro receiver 1740 to the small base station 1760.
  • the forwarding of the uplink data may be performed from the RLC entity of the small cell to the PDCP entity of the macro cell. That is, the RLC SDU or PDCP PDU of the small cell for the uplink data may be the PDCP PDU of the macro cell.
  • the macro transmitter 1745 transmits an RRC connection reconfiguration message to the terminal 1700.
  • the macro transmitter 1745 transmits an RLC extension request message to the small base station 1760.
  • the macro transmitter 1745 may transmit an RRC connection reconfiguration complete indication message to the small base station 1760.
  • the macro transmitter 1745 transmits the RLC extension request message to the small base station 1760 through the X2 interface.
  • the macro transmitter 1745 may transmit an RRC connection reconfiguration complete indication message to the small base station 1760 through the X2 interface.
  • the macro transmitter 1745 also forwards (downlink) data to the small base station 1760.
  • the macro transmitter 1745 may forward the data to the small base station 1760 through a backhaul network.
  • the small base station 1760 includes a small processor 1765, a small transmitter 1770, and a small receiver 1175.
  • the small processor 1765 performs admission control for the RLC extension request of the macro base station 1730, that is, the request for establishing an extended bearer.
  • the small processor 1765 determines to perform extended bearer setup based on the RLC extension request message transmitted by the macro base station 1730, based on the user context information or RLC configuration information included in the RLC extension request message, Configure / reconfigure the stages below the RLC layer.
  • a stage below the RLC layer includes an RLC entity, a MAC entity, and a PHY layer.
  • the extended bearer includes a DRB.
  • a new DRB may be additionally configured in the small cell.
  • the small processor 1765 may configure the DRB to have the same EPS ID value and QoS characteristics as the DRB configured in the macro cell (that is, the main serving cell) currently configured in the macro base station.
  • the small processor 1765 may use an E-RAB already configured in the small cell.
  • QoS for each E-RAB is configured based on the E-RAB setup configured in the MME. Therefore, based on QoS (or QCI) in the E-RAB currently configured to support the service to the terminal in the macro cell, the small base station can provide the corresponding service using the E-RAB configured in the small cell. You can check whether there is. This is determined by the small processor 1765 based on whether the E-RAB configured in the small cell satisfies the QoS (or QCI) in the E-RAB currently configured to support the UE in the macro cell.
  • the small processor 1765 checks whether the service can be provided using the E-RAB configured in the small cell based on the user context information, and if the service is provided, the small processor 1765 configures the small cell.
  • the RLC lower stage corresponding to the designated E-RAB is configured / reconfigured.
  • the small processor 1765 may not have an E-RAB configured in the small cell or may not use an E-RAB already configured. In this case, the small processor 1765 may further configure a new E-RAB (or DRB) in the small cell. In this case, based on the QoS of the E-RAB of the macro cell or the RLC configuration information, the small processor 1765 may configure an RLC subordinate entity in the small cell. In this case, there is no configuration for the upper end of the RLC entity, that is, PDCP entity, etc. for the newly configured DRB in the small cell, or may be configured in a default state. The small processor 1765 may be based on the user context information included in the RLC extension request message in configuring the RLC subordinate entity.
  • the small processor 1765 obtains RLC configuration information directly through the RLC extension request message and configures / reconfigures an RLC entity. Also, the small processor 1765 may acquire MAC configuration information and PHY configuration information for the following entity based on the RLC configuration information, and configure / reconfigure the MAC entity and the PHY layer.
  • the small processor 1765 also generates an RLC extended response message indicating whether to accept the extended bearer setup.
  • the RLC extension response message may include parameters for an RLC sub-end configured in the small base station.
  • the RLC extension response message may include the information of Table 6 above.
  • the small processor 1765 may control the data received by the small receiver 1175 to be input to the RLC entity of the small cell.
  • the PDCP PDU or RLC SDU of the macro cell for the data may be the RLC SDU of the small cell.
  • the small processor 1765 may control the uplink data that the small transmitter 1770 forwards to the macro base station 1730 to be an output of the RLC entity of the small cell.
  • the RLC SDU or PDCP PDU of the small cell for the data may be the PDCP PDU of the macro cell.
  • the small processor 1765 may process the data through the RLC entity, the MAC entity, and the PHY layer, and may transmit the data to the terminal 1700 through the small transmitter 1770.
  • the small receiver 1175 receives the RLC extension request message from the macro base station 1730.
  • the small receiver 1175 may receive an RRC connection reconfiguration complete indication message from the macro base station 1730.
  • the small receiver 1175 may receive the RLC extension request message and the RRC connection reconfiguration complete indication message from the macro base station 1730 through an X2 interface.
  • the small receiver 1175 receives (downlink) data from the macro base station 1730.
  • the small receiver 1175 may forward the data from the macro base station 1730 through the backhaul network.
  • the output of the PDCP entity of the macro cell for the data may be an input of the RLC entity of the small cell. That is, the PDCP PDU or RLC SDU of the macro cell for the data may be the RLC SDU of the small cell.
  • the small processor 1765 may transmit the forwarded data to the terminal 1700 through the small transmitter 1770.
  • the small processor 1765 may not receive the forwarded data until after the small receiver 1775 receives the RRC connection reconfiguration complete instruction message including an indicator indicating that the RRC connection reconfiguration procedure has been completed from the macro base station 1730. It may transmit to the terminal 1700 through the small transmission unit 1770.
  • the small transmitter 1770 transmits the RLC extension response message to the macro base station 1730.
  • the small transmitter 1770 may transmit the RLC extension response message to the macro base station 1730 through the X2 interface.
  • the small transmitter 1770 transmits the data forwarded from the macro base station 1730 to the terminal 1700.
  • the small transmitter 1770 may transmit the data to the terminal 1700 using a frequency different from that of the macro transmitter 1745.
  • the small receiver 1175 receives uplink data from the terminal 1700.
  • the uplink data may be uplink data corresponding to data forwarded by the small receiver 1175 and transmitted to the terminal 1700 through the small transmitter 1770.
  • the small base station may receive the uplink data through the small cell.
  • the uplink data is, for example, HARQ ACK / NACK information for the (downlink) data transmitted to the terminal by the small transmitter 1770, CSI (CQI, RI, PMI, PTI, etc.) information for the downlink, It may include an uplink transport channel and signaling for supporting downlink transmission, such as an ARQ ACK / NACK (RLC Status PDU).
  • the uplink data may include all uplink transport channels and signaling for supporting downlink transmission and uplink data processed through the specific DRB set up in the terminal 1700.
  • the small transmitter 1770 forwards the uplink data received from the terminal 1700 to the macro base station 1730.
  • the uplink output of the RLC entity of the small cell for the uplink data may be an input of the PDCP entity of the macro cell. That is, the RLC SDU or PDCP PDU of the small cell for the uplink data may be the PDCP PDU of the macro cell.

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 이종 네트워크(Heterogeneous Network) 무선 통신 시스템에서 확장 베어러(Extension Bearer) 제어에 관한 것으로, 본 발명에 따른 매크로 기지국은 단말로부터 수신한 측정 보고를 기반으로 스몰 셀에 대하여 RLC 단을 기반으로 확장 베어러 설정을 요청하는 RLC 확장 요청 메시지를 생성하여 상기 RLC 확장 요청 메시지를 스몰 기지국으로 전송하고, 상기 RLC 확장 요청 메시지에 대한 응답으로, 상기 스몰 셀에 확장 베어러 설정의 수락 여부에 대한 RLC 확장 응답 메시지를 상기 스몰 기지국으로부터 수신한다. 매크로 기지국은 단말에 전송하고자 하는 데이터를 스몰 기지국으로 포워딩하고, 스몰 기지국은 상기 확장 베어러를 통하여 단말에 데이터를 전송할 수 있다. 본 발명에 따르면 매크로 기지국은 과도한 부하 또는 특정 QoS를 요구하는 부하를 스몰 셀로 분산시킬 수 있으며, 단말은 데이터 서비스를 원활하게 받을 수 있다.

Description

이종 네트워크 무선 통신 시스템에서 확장 베어러 제어 방법 및 그 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이종 네트워크 무선 통신 시스템에서 확장 베어러(Extension Bearer) 제어하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
다중 요소 반송파 시스템(multiple component carrier system)은 반송파 집성(carrier aggregation)을 지원할 수 있는 무선통신 시스템을 의미한다. 반송파 집성이란 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로 하나의 기지국이 주파수 영역에서 물리적으로 연속적인(continuous) 또는 비연속적인(non-continuous) 다수 개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 것이다. 다중 요소 반송파 시스템은 주파수 영역에서 구별되는 다수의 요소 반송파(component carrier: CC)들을 지원한다. 요소 반송파는 상향링크에 사용되는 상향링크 요소 반송파와, 하향링크에서 사용되는 하향링크 요소 반송파를 포함한다. 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파가 합쳐져 하나의 서빙셀(serving cell)이 구성될 수 있다. 또는 하향링크 요소 반송파만으로 하나의 서빙셀이 구성될 수도 있다.
셀 내부의 핫 스팟(hotspot)과 같은 특정 지역에서는 특별히 많은 통신 수요가 발생하고, 셀 경계(cell edge) 또는 커버리지 홀(coverage hole)과 같은 특정 지역에서는 전파의 수신 감도가 떨어질 수 있다. 무선 통신 기술이 발달함에 따라, 핫 스팟이나, 셀 경계, 커버리지 홀과 같은 지역에서 통신을 가능하게 하기 위한 목적으로 매크로 셀(Macro Cell)내에 스몰 셀(small cell)들, 예를 들어, 피코 셀(Pico Cell), 펨토 셀(Femto Cell), 마이크로 셀(Micro Cell), 원격 무선 헤드(remote radio head: RRH), 릴레이(relay), 중계기(repeater)등이 함께 설치된다. 이러한 네트워크를 이종 네트워크(Heterogeneous Network: HetNet)라 부른다. 이종 네트워크 환경에서는 상대적으로 매크로 셀은 커버리지(coverage)가 큰 셀(large cell)이고, 펨토 셀과 피코 셀과 같은 스몰 셀은 커버리지가 작은 셀이다. 이종 네트워크 환경에서 다수의 매크로 셀들 및 스몰 셀들 간에 커버리지 중첩이 발생한다.
네트워크에 접속한 단말은 채널환경 또는 이동상태에 따라 임의의 셀과 통신을 수행할 수 있고, 셀 변경(cell change)을 수행할 수도 있다. 셀 변경의 경우 인접셀로의 이동 시 발생하는 호단절의 문제점을 해결하기 위하여 핸드오버(handover)가 수행될 수 있다. 핸드오버란 단말이 이동함에 따라 현재의 통신 서비스 지역(이하 소스 셀(source cell))을 이탈하여 인접한 통신 서비스 지역(이하 타겟 셀(target cell))으로 이동할 때 인접한 통신 서비스 지역의 새로운 통화 채널(traffic channel)에 자동 동조(tuning)되어 지속적으로 통화 상태를 유지하게 하는 기능을 말한다. 즉, 특정 기지국과 통신하고 있는 단말은 그 특정 기지국(이하 소스 기지국(source base station))에서의 신호 세기가 약해질 경우 다른 인접 기지국(이하 타겟 기지국(target base station))에 링크(link)된다. 예를 들어, 단말은 매크로 셀과 접속한 상태에서 채널상태의 악화로 인해 매크로 셀과 접속을 끊고 다른 매크로 셀이나 피코셀에 접속할 수 있다. 또는, 단말이 매크로 셀과 접속한 상태에서 이동함에 따라 매크로 셀과 접속을 끊고 다른 매크로 셀이나 피코셀에 접속할 수 있다.
단말은 적어도 하나의 서빙셀을 구성하는 기지국들 중 어느 하나의 기지국을 통하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 이종 네트워크 환경에서 매크로 셀을 구성하는 어느 한 기지국과 연결이 설정된 단말은 스몰 셀을 구성하는 다른 기지국의 신호 품질이 우수하고, 무선 자원 사용률이 낮은 경우에도, 핸드오버 절차 없이는 상기 다른 기지국으로부터는 서비스를 제공 받지 못한다. 또한 단말이 핸드오버 절차 등을 통하여 스몰셀을 구성하는 기지국에 연결되더라도, 스몰셀의 커버리지가 상대적으로 작기 때문에 단말의 이동에 따라 핸드오버가 자주 발생하게 되는 문제점이 있다. 이는 단말이 다중 요소 반송파를 지원하는 경우에도 마찬가지이다. 따라서, 이종 네트워크 환경에서 과도한 부하 또는 특정 QoS(Quality of Service)가 요구되는 부하(load)를 핸드오버 절차없이 스몰셀에 분산시키고 데이터를 효율적으로 전송하기 위한 셀 플래닝(planning) 기법이 요구된다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 이종 네트워크 환경에서 셀에 불필요한 부하를 발생시키지 않으면서 단말에 데이터의 효율적인 전송을 위한 셀 플래닝 기법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 무선 베어러(RB: Radio Bearer)의 확장을 통하여 단말에 데이터를 효율적으로 전송함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 서로 다른 주파수를 사용하는 매크로셀과 스몰셀을 통하여 동시에 단말로 서비스를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 매크로셀에 접속된 단말에 스몰셀을 통하여 특정 데이터를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 특정 QoS(Quality of Service)의 서비스 운용에 적합한 스몰셀을 통하여 서비스를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 단말의 빈번한 핸드오버를 막고, 데이터를 끊김없이(seamless) 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 이종 네트워크 시스템(Heterogeneous Network System)에서 확장 베어러(extension bearer) 설정을 지원하는 매크로 기지국(macro eNB)을 제공한다. 상기 매크로 기지국은 단말로부터 측정 보고(measurement report)를 수신하는 수신부, 상기 측정 보고를 기반으로 매크로 셀(macro cell)이 사용하는 주파수와 다른 주파수를 사용하는 스몰 셀(small cell)에 대한 무선 링크 제어(RLC:Radio Link Control) 단을 기반으로 하는 확장 베어러 설정을 요청하는 RLC 확장 요청 메시지를 생성하는 프로세서, 및 상기 RLC 확장 요청 메시지를 스몰 기지국(small eNB)으로 전송하는 전송부를 포함하되, 상기 수신부는 상기 RLC 확장 요청 메시지에 대한 응답으로, 상기 스몰 기지국의 상기 스몰 셀에 확장 베어러 설정의 수락 여부에 대한 RLC 확장 응답 메시지를 상기 스몰 기지국으로부터 수신함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 이종 네트워크 시스템에서 확장 베어러 설정을 지원하는 스몰 기지국을 제공한다. 상기 스몰 기지국은 매크로 기지국으로부터 스몰 셀에 대하여 RLC 단을 기반으로 확장 베어러 설정을 요청하는 RLC 확장 요청 메시지를 수신하는 수신부, 상기 RLC 확장 요청 메시지를 기반으로, 확장 베어러 설정 승낙 여부에 대한 RLC 확장 응답 메시지를 생성하는 프로세서, 및 상기 RLC 확장 응답 메시지를 매크로 기지국으로 전송하는 전송부를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 이종 네트워크 시스템에서 단말이 확장 베어러를 통한 데이터 송수신 방법을 제공한다. 상기 방법은 매크로 기지국으로 측정 보고를 수행하는 단계, 상기 매크로 기지국으로부터 스몰 셀의 RLC 이하 단에 대한 파라미터들, 확장 베어러에 대한 DRB 구성 정보 및 상기 스몰 셀에 대한 부서빙셀 구성정보 중 적어도 하나를 포함하는 RRC 연결 재구성 메시지를 수신하는 단계, DRB 셋업(setup) 및 상기 스몰 셀을 부서빙셀로 구성하고, 상기 단말의 RLC 이하 단을 구성/재구성하는 단계, 상기 매크로 기지국으로 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 전송하는 단계, 및 스몰 기지국으로부터 하향링크 데이터를 상기 부서빙셀로 구성된 상기 스몰 셀을 통하여 수신하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 이종 네트워크 시스템에서 매크로 기지국이 확장 베어러 설정을 지원하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 단말로부터 측정 보고를 수신하는 단계, 상기 측정 보고를 기반으로 스몰 셀에 대하여 RLC 단을 기반으로 확장 베어러 설정을 요청하는 RLC 확장 요청 메시지를 생성하는 단계, 상기 RLC 확장 요청 메시지를 스몰 기지국으로 전송하는 단계, 및 상기 RLC 확장 요청 메시지에 대한 응답으로, 상기 스몰 기지국의 상기 스몰 셀에 확장 베어러 설정의 수락 여부에 대한 RLC 확장 응답 메시지를 상기 스몰 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 이종 네트워크 시스템에서 스몰 기지국이 확장 베어러 설정을 지원하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 매크로 기지국으로부터 스몰 셀에 대하여 RLC 단을 기반으로 확장 베어러 설정을 요청하는 RLC 확장 요청 메시지를 수신하는 단계, 상기 RLC 확장 요청 메시지를 기반으로, 확장 베어러 설정을 결정하고, RLC 이하 단을 구성/재구성하는 단계, 상기 구성/재구성된 RLC 이하 단에 대한 파라미터들을 포함하는 RLC 확장 응답 메시지를 생성하는 단계, 및 상기 RLC 확장 응답 메시지를 매크로 기지국으로 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 매크로 기지국이 매크로 셀에 연결된 단말이 요구하는 서비스들 중 특정 QoS를 만족하는 서비스를 제공하기 어려운 경우, 해당 QoS를 만족하는 서비스에 대하여는 스몰 기지국(예를 들어, 펨토 기지국, 피코 기지국 등)의 스몰 셀을 통하여 단말에 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면 매크로 기지국이 부하관리 정책 등을 기반으로 매크로 셀 내 부하수준에 대한 제어가 필요하다고 판단한 경우, 특정 QoS를 만족하는 서비스를 스몰 기지국의 스몰 셀을 통해 단말에 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면 단말의 빈번한 핸드오버를 막고, 스몰 셀을 부서빙셀로 구성하여 매크로 셀의 부하를 스몰 셀에 분산시킴으로써 QoS 적응적 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 단말의 상향링크 전송에 있어서도 상기 부서빙셀을 통하여 데이터를 수신받고 있는 서비스에 관련된 상향링크 데이터들에 대하여는 매크로 기지국 또는 단말이 상기 부서빙셀을 상향링크 전송 경로로 설정하고, 단말은 상기 상향링크 데이터들을 상기 스몰 셀을 통하여 전송할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템에서 베어러 서비스의 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 매크로 기지국, 펨토 기지국 그리고 피코 기지국로 구성된 이종 네트워크의 개념을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 6은 이종 네트워크 시스템에서 단말 및 기지국들 배치의 일 예를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 확장 베어러 설정을 위한 매크로 기지국과 스몰 기지국의 시그널링 절차를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 매크로 기지국과 스몰 기지국의 연결 구성을 나타내는 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 단말, 매크로 기지국, 스몰 기지국 간의 시그널링을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 베어러 확장 절차에서 매크로 기지국의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 베어러 확장 절차에서 스몰 기지국의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 예에 따른 베어러 확장 절차에서 단말의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 다른 예에 따른 단말, 매크로 기지국, 스몰 기지국 간의 시그널링을 나타내는 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 다른 예에 따른 베어러 확장 절차에서 매크로 기지국의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 15는 본 발명의 다른 예에 따른 베어러 확장 절차에서 스몰 기지국의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 16은 본 발명의 다른 예에 따른 베어러 확장 절차에서 단말의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 17은 본 발명에 따른 단말, 매크로 기지국, 스몰 기지국의 블록도이다.
이하, 본 명세서에서는 본 발명과 관련된 내용을 본 발명의 내용과 함께 예시적인 도면과 실시 예를 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UMTS(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조일 수 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 또는 LTE-A(advanced)시스템이라고 할 수도 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
한편, 무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.
여기서, 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), AMS(Advanced MS), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20: evolved NodeB, eNB)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 지점(station)을 말하며, BS(Base Station), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토 기지국(femto-eNB), 피코 기지국(pico-eNB), 홈기지국(Home eNB), 릴레이(relay) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 적어도 하나의 셀을 단말에 제공할 수 있다. 셀은 기지국(20)이 통신 서비스를 제공하는 지리적 영역을 의미할 수도 있고, 특정 주파수 대역을 의미할 수도 있다. 셀은 하향링크 주파수 자원과 상향링크 주파수 자원을 의미할 수 있다. 또는 셀은 하향링크 주파수 자원과 선택적인(optional) 상향링크 주파수 자원의 조합(combination)을 의미할 수 있다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다. S1 인터페이스는 MME와 신호를 교환함으로써 단말(10)의 이동을 지원하기 위한 OAM(Operation and Management) 정보를 주고받는다.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)를 포함한다. MME는 단말(10)의 접속 정보나 단말(10)의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말(10)의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN(Packet Data Network)을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
E-UTRAN과 EPC(30)를 통합하여 EPS(Evoled Packet System)라 불릴 수 있으며, 단말(10)이 기지국(20)에 접속하는 무선링크로부터 서비스 엔터티로 연결해주는 PDN까지의 트래픽 흐름은 모두 IP(Internet Protocol) 기반으로 동작한다.
단말과 기지국간의 무선 인터페이스를 Uu 인터페이스라 한다. 단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 매체접근제어(Medium Access Control: MAC) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다. 그리고 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있으며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다. 몇몇 물리 제어채널들이 있다. PDCCH(physical downlink control channel)는 단말에게 PCH(paging channel)와 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당 및 DL-SCH와 관련된 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 알려준다. PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 스케줄링 그랜트를 나를 수 있다. PCFICH(physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. PHICH(physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다. PUCCH(Physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NAK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. PUSCH(Physical uplink shared channel)은 UL-SCH(uplink shared channel)을 나른다.
MAC 계층의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다. 논리채널은 제어 영역 정보의 전달을 위한 제어채널과 사용자 영역 정보의 전달을 위한 트래픽 채널로 나눌 수 있다.
RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선베어러(RB: Radio Bearer)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.
사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.
RRC 계층은 RB들의 구성(configuration), 재구성(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다. RB가 구성된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB), DRB(Data RB)로 구분될 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지 및 NAS 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(RRC connected state)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(RRC idle state)에 있게 된다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
물리채널(Physical Channel)은 시간 영역에서 여러 개의 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼(Symbol)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼들과 복수의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 위해 해당 서브프레임의 특정 심볼들(가령, 첫 번째 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 1개의 서브프레임에 해당하는 1ms이다.
도 4는 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템에서 베어러 서비스의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, RB는 사용자의 서비스를 지원하기 위해 Uu 인터페이스에서 제공되는 베어러(bearer)이다. 상기 무선통신 시스템에서는 각 인터페이스마다 각각의 베어러를 정의하여, 인터페이스들간의 독립성을 보장하고 있다.
상기 무선통신 시스템이 제공하는 베어러를 총칭하여 EPS(Evolved Packet System) 베어러라고 한다. EPS 베어러는 단말과 P-GW 간에 생성되는 전송로(transmission path)이다. P-GW는 인터넷으로부터 IP 플로우를 수신 또는 인터넷으로 IP 플로우를 전송할 수 있다. EPS 베어러는 단말당 하나 이상 구성될 수 있으며, 각 EPS 베어러는 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer) 및 S5/S8 베어러로 나누어질 수 있고, 상기 E-RAB는 RB(Radio Bearer), S1 베어러로 나누어질 수 있다. 즉, 하나의 EPS 베어러는 각각 하나의 RB, S1 베어러, S5/S8 베어러에 대응된다. 어떤 서비스(또는 어플리케이션)을 이용하는가에 따라 IP 플로우는 다른 QoS(Quality of Service) 특성을 가질 수 있고, 각 EPS 베어러별로 서로 다른 QoS 특성을 가지는 IP 플로우가 맵핑되어 전송될 수 있다. EPS 베어러 식별자(EPS bearer identity)를 기반으로 EPS 베어러가 구분될 수 있다. 상기 EPS 베어러 식별자는 UE 또는 MME에 의하여 할당(allocate)된다.
EPS 베어러 종류는 디폴트(default) 베어러와 전용(dedicated) 베어러가 있다. 단말이 무선 통신망에 접속하면 IP 주소를 할당받고 PDN 연결을 생성하면서 동시에 디폴트 EPS 베어러가 생성된다. 즉 디폴트 베어러는 새로운 PDN 연결이 생성될 때 처음 생성된다. 디폴트 베어러는 상기 PDN 연결이 종료될 때까지 유지된다. 사용자가 디폴트 베어러를 통해 서비스(예를 들어, 인터넷 등)를 이용하다가 디폴트 베어러로는 QoS를 제대로 제공받을 수 없는 서비스(예를 들어 VoD 등)를 이용하게 되면 온-디맨드(on-demand)로 전용 베어러가 생성된다. 이 경우 전용 베어러는 이미 설정되어 있는 베어러와는 다른 QoS로 설정될 수 있다. 전용 베어러에 적용되는 QoS 파라미터들은 PCRF(Policy and Charging Rule Function)에 의해 제공된다. 전용 베어러 생성시 PCRF는 SPR(Subscriber Profile Repository)로부터 사용자의 가입정보를 수신하여 QoS 파라미터를 결정할 수 있다. 전용 베어러는 예를 들어, 최대 15개까지 생성될 수 있으며, 현재 LTE 시스템에서는 상기 15개 중 4개는 사용하지 않는다. 따라서 전용 베어러는 최대 11개까지 생성될 수 있다.
EPS 베어러는 기본 QoS 파라미터로 QCI(QoS Class Identifier)와 ARP(Allocation and Retention Priority)를 포함한다. QCI는 베어러 레벨 패킷 포워딩 처리(treatment)를 제어하는 노드-특정(node-specific) 파라미터들에 접근하기 위한 기준으로 사용되는 스칼라(scalar)로서, 상기 스칼라 값은 기지국을 소유하는 오퍼레이터(operator)에 의하여 미리 구성(pre-configured)되어 있다. 예를 들어 상기 스칼라는 정수값 1 내지 9 중 어느 하나로 미리 구성될 수 있다. ARP의 주된 목적은 자원이 부족(resource limitation)한 경우 베어러의 설정(establishment)/수정(modification) 요청이 수락될지(accepted) 또는 거절이 필요한지(needed to be rejected)를 결정하는데 있다. 또한 ARP는 예외적인 자원 부족(exceptional resource limitations), 예를 들어 핸드오버시(at handover), 동안 기지국에 의해 어떤(which) 베어러(들)을 드랍(drop)할지 결정하는데 사용될 수 있다.
EPS 베어러는 QCI 자원 형태에 따라 GBR(Guaranteed Bit Rate)형 베어러와 non-GBR형 베어러로 구분된다. 디폴트 베어러는 항상 non-GBR형 베어러이고, 전용 베어러는 GBR형 또는 non-GBR형 베어러일 수 있다. GBR형 베어러는 QCI와 ARP 이외에 QoS 파라미터로 GBR과 MBR(Maximum Bit Rate)를 가지며, 이는 베어러별로 고정된 자원을 할당 받음(대역폭 보장)을 의미한다. 반면에 non-GBR형 베어러는 QCI와 ARP 이외에 QoS 파라미터로 AMBR(Aggregated Maximum Bit Rate)를 가지며 이는 자원을 베어러별로 할당 받지 못하는 대신에 다른 non-GBR형 베어러들과 같이 사용할 수 있는 최대 대역폭을 할당 받음을 의미한다.
P-GW(Packet Gateway)는 본 발명에 따른 무선통신 네크워크(예를 들어 LTE 네트워크)와 다른 네트워크 사이를 연결하는 네트워크 노드이다. EPS 베어러는 단말과 P-GW사이에 정의된다. EPS 베어러는 각 노드(node) 사이에 더욱 세분화되어, 단말과 기지국 사이는 RB, 기지국과 S-GW 사이는 S1 베어러, 그리고 EPC 내부의 S-GW와 P-GW 사이는 S5/S8 베어러로 정의된다. 각각의 베어러는 QoS를 통해 정의된다. QoS는 데이터율(data rate), 에러율(error rate), 지연(delay) 등을 통해 정의된다.
따라서, 상기 무선통신 시스템이 전체적으로 제공해야 하는 QoS가 EPS 베어러로 정의되고 나면, 각 인터페이스마다 각각의 QoS가 정해진다. 각 인터페이스는 자신이 제공해야 하는 QoS에 맞춰 베어러를 설정하는 것이다.
각 인터페이스의 베어러는 전체 EPS 베어러의 QoS를 인터페이스별로 나누어 제공하므로, EPS 베어러와 RB, S1 베어러 등은 모두 일대일의 관계에 있다.
이하, 이종 네트워크(Heterogeneous Network)에 대해서 설명한다.
매크로(macro) 셀과 마이크로(micro) 셀의 단순한 셀 분할로는 증가하는 데이터 서비스에 대한 요구를 충족하기 어렵다. 따라서 피코 셀(pico cell), 펨토 셀(femto cell) 그리고 무선 릴레이 등의 스몰 셀들을 이용하여, 실내외 소규모 영역에 대한 데이터 서비스를 운용할 수 있다. 스몰 셀들의 용도가 특별히 한정되어 있지는 않지만, 일반적으로 피코 셀은 매크로 셀만으로는 커버되지 않는 통신 음영 지역이나, 데이터 서비스 요구가 많은 영역, 소위 핫스팟(hot spot) 또는 핫존(hotzone)에 이용될 수 있다. 펨토 기지국(femto eNB)은 일반적으로 실내 사무실이나 가정에서 이용될 수 있다. 또한, 무선 릴레이는 매크로 셀의 커버리지(coverage)를 보완할 수 있다. 이종 네트워크를 구성함에 따라서, 데이터 서비스의 음영 지역을 없앨 수 있을 뿐 아니라, 데이터 전송 속도의 증가를 도모할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 매크로 기지국, 펨토 기지국 그리고 피코 기지국로 구성된 이종 네트워크의 개념을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 5에서는 설명의 편의를 위해 매크로 기지국, 펨토 기지국 그리고 피코 기지국로 구성된 이종 네트워크를 설명하고 있으나, 이종 네트워크는 마이크로, 릴레이 또는 다른 유형의 기지국을 포함하여 구성될 수도 있다. 본 발명에서 기지국이라 함은 상술한 매크로 기지국, 펨토 기지국, 피코 기지국, 마이크로 기지국, 릴레이 및 다른 유형의 기지국들을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 이종 네트워크에는 매크로 기지국(510)과 펨토 기지국(520) 그리고 피코 기지국(530)이 함께 운용되고 있다. 매크로 기지국(510)과 펨토 기지국(520) 그리고 피코 기지국(530)은 각각 자신의 셀 커버리지인 매크로 셀, 펨토 셀 및 피코 셀을 단말에 제공한다.
펨토 기지국(520)은 저전력 무선 접속 포인트로서, 예컨대 가정이나 사무실 등 실내에서 사용되는 초소형 이동 통신용 기지국이다. 펨토 기지국(520)은 가정이나 사무실의 DSL 또는 케이블 브로드밴드 등을 이용하여 이동 통신 코어 네트워크에 접속할 수 있다. 펨토 기지국(520)에는 자기 조직(Self-Organization) 기능이 지원될 수 있다. 자기 조직 기능은 자기 구성(Self-Configuration) 기능, 자기 최적화(Self-Optimization) 기능, 자기 모니터링(Self-Monitoring) 기능 등으로 분류된다.
자기 구성(Self-Configuration) 기능은 셀 플래닝(Cell Planning) 단계를 거치지 않고, 초기 설치 프로파일에 근거해서 자체적으로 무선 기지국을 설치할 수 있도록 하는 기능이다. 자기 구성 기능은 다음과 같은 요구사항을 만족하여야 한다. 첫째, 펨토 기지국(520)이 네트워크 사업자의 보안 정책에 따라 이동형 유지관리 네트워크(Mobile Operation and Management Network: MON)와 보안링크(secured link)를 설정할 수 있어야 한다. 둘째, 펨토 기지국 관리 시스템(HNB Management System: HMS)과 펨토 기지국(520)은 펨토 기지국(520)의 소프트웨어 다운로드와 활성화를 초기화할 수 있어야 한다. 셋째, 펨토 기지국 관리 시스템은 PLMN과 시그널링 링크를 설정(establish)하기 위해 펨토 기지국(520)에 대한 전송자원(transport resource)의 제공을 초기화할 수 있어야 한다. 넷째, 펨토 기지국 관리 시스템은 펨토 기지국(520)이 자동적으로 운용상태(operable state)로 설정되도록 하는 무선 네트워크 특정 정보를 펨토 기지국(520)에 제공하여야 한다.
자기 최적화(Self-Optimization) 기능은 인접한 기지국을 식별하고 정보를 취득해서 인접 기지국 리스트를 최적화하고, 가입자 및 트래픽 변화에 따라서 커버리지와 통신 용량을 최적화하는 기능이다. 자기 모니터링(Self-Monitoring) 기능은 수집한 정보를 통해서 서비스 성능이 저하되지 않도록 제어하는 기능이다.
펨토 셀은 등록된 사용자와 등록되지 않은 사용자를 구분하여, 등록된 사용자에게만 접속을 허용할 수 있다. 등록된 사용자에게만 접속을 허용하는 셀을 폐쇄형 그룹(Closed Subscriber Group, 이하 "CSG"라고 함)이라고 하고, 일반 사용자에게도 접속을 허용하는 것을 개방형 그룹(Open Subscriber Group, 이하 "OSG"라고 함)이라고 한다. 또한, 이 두 방식을 혼용하여 운용할 수도 있다.
펨토셀 서비스를 제공하는 기지국을 3GPP에서는 HNB(Home NodeB) 또는 HeNB(Home eNodeB)라고 부른다. 펨토 기지국(520)은 기본적으로 CSG에 속하는 멤버에게만 특화된 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다. 서비스를 제공하는 관점에서, 펨토 기지국(520)이 CSG 그룹에게만 서비스를 제공할 때에, 이 펨토 기지국(520)이 제공하는 셀은 CSG 셀이라고 일컫는다.
각 CSG는 각기 고유의 식별자를 가지고 있으며, 이 식별자를 CSG ID(CSG identity)라고 부른다. 단말은 자신이 멤버로 속한 CSG의 목록을 가질 수 있는데, 이러한 CSG의 목록을 화이트 리스트라고도 한다. CSG 셀이 어떤 CSG를 지원하는지를 시스템 정보에 포함된 CSG ID를 읽어서 확인할 수 있다. CSG ID를 읽은 단말은 자신이 해당 CSG 셀의 멤버일 경우에만, 즉 CSG ID에 해당되는 CSG가 자신의 CSG 화이트리스트에 포함되어 있을 경우에 해당 셀을 접속할 수 있는 셀로 간주한다.
펨토 기지국(520)이라고 해서 항상 CSG 단말에게 접속을 허용할 필요는 없다. 또한 펨토 기지국(520)의 구성 설정에 따라 CSG 멤버가 아닌 단말의 접속도 허용할 수가 있다. 어떤 단말에게 접속을 허용할지는 펨토 기지국(520)의 구성 설정에 따라 바뀌는데, 여기서 구성 설정은 펨토 기지국(520)의 동작 모드의 설정을 의미한다. 펨토 기지국(520)의 동작 모드는 어떤 단말에게 서비스를 제공하는지에 따라 아래의 3가지로 구분된다.
1) 폐쇄 접속 모드(Closed access mode): 특정 CSG 멤버에게만 서비스를 제공하는 모드. 펨토 기지국(520)은 CSG 셀을 제공한다.
2) 개방 접속 모드(Open access mode): 일반 BS처럼 특정 CSG 멤버라는 제약이 없이 서비스를 제공하는 모드. 펨토 기지국(520)은 CSG 셀이 아닌 일반적 셀을 제공한다.
3) 하이브리드 접속 모드(Hybrid access mode): 특정 CSG 멤버에게는 CSG 서비스를 제공할 수 있고, 비 CSG 멤버에게도 일반 셀처럼 서비스를 제공하는 모드. CSG 멤버 단말에게는 CSG 셀로 인식이 되고, 비 CSG 멤버 단말에게는 일반 셀처럼 인식이 된다. 이러한 셀을 하이브리드 셀(Hybrid cell)이라고 부른다.
펨토 셀이 매크로 셀과 함께 운용되고 있는 이종 네트워크에서 펨토 셀이 개방 접속 모드인 경우에, 사용자는 매크로 셀과 펨토 셀 중에서 원하는 셀로 접속해서 데이터 서비스를 이용할 수 있다.
펨토 셀이 예컨대, 폐쇄 모드인 경우에, 매크로 셀을 사용하는 일반 사용자는 펨토 셀이 신호 품질이 더 우수하고, 무선 자원 사용률이 낮은 경우에도 핸드오버 절차 등을 통하여 펨토 셀로 접속하여 서비스를 제공받을 수는 없다.
피코 기지국(530)이 제공하는 피코 셀의 종류는 "커버리지 홀(coverage hole)용 피코셀"(이하 커버리지 홀 피코셀이라 한다) 및 "핫스팟(hot spot)용 피코셀"(이하 핫스팟 피코셀이라한다)이 있다.
커버리지 홀 피코셀은 매크로 셀을 통해 단말이 데이터를 송수신 할 수 없을 경우, 매크로 셀을 대신하여 피코 셀을 통하여 단말이 데이터를 송수신하는 용도이다. 핫스팟 피코셀은 매크로 셀을 통해 단말이 데이터를 송수신하는 것은 가능하지만 매크로 셀의 부하(load)를 감소시키기 위하여 매크로 셀을 대신하여 피코 셀을 통하여 단말이 데이터를 송수신 하는 용도이다. 핫 스팟은 유동인구 또는 상주인구가 모여있는 지역 또는 요구 트래픽이 매우 높은 지역을 의미하기도 한다. 일반적으로 핫 스팟 지역은 매크로의 전계(electro-magnetic field)와는 무관하게 발생할 수 있으며, 이때 피코 셀을 인트라-주파수(Intra-frequency) 피코셀과 인터-주파수(inter-frequency) 피코셀의 2가지 형태로 나눌 수 있다.
인트라-주파수 피코 셀은 매크로 셀과 동일한 주파수 대역을 이용하는 피코셀을 말한다. 동일한 주파수 자원을 공간적으로 분리된 지역에서 재사용함으로써 피코 셀 커버리지 내에서 매크로 셀과 동일한 무선 자원을 확보할 수 있다. 대부분의 커버리지 홀에 대한 피코 셀이 인트라-주파수 피코 셀에 해당한다.
인터-주파수 피코셀은 매크로 셀과 상이한 주파수 대역을 이용하는 피코 셀이다. 해당 핫 스팟 지역에서 수신되는 매크로 셀의 신호가 강한 경우에 피코 셀과 매크로 셀 간의 간섭문제로 인한 성능열화가 발생할 수 있다. 매크로 셀의 중심과 근접한 위치에 핫 스팟이 존재하는 경우에 사용될 수 있다.
일반적으로 스몰 셀은 매크로 셀에 비해 작은 지역에 대하여 서비스하기 때문에 단일 단말에 대하여 제공할 수 있는 쓰루풋(Throughput) 측면에서 매크로 셀에 비하여 유리하다. 그러나, 현재 무선 통신 시스템에서는 일단 매크로 셀에 접속된 단말은 스몰 셀의 서비스 지역에 위치하고 있더라도 핸드오버를 수행하지 않고서는 스몰 셀로부터 서비스를 받을 수 없다. 또한 단말이 이동중인 경우 비록 핸드오버 등을 통하여 스몰셀에 접속하더라도, 스몰셀의 커버리지가 작으므로 핸드오버가 빈번하게 발생할 수 있고, 이는 네트워크 효율면에서 바람직하지 않다.
도 6은 이종 네트워크 시스템에서 단말 및 기지국들 배치의 일 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 이종 네트워크 시스템은 주파수 대역1을 사용하여 서비스를 제공하는 매크로 기지국(600)과, 주파수 대역2를 사용하여 서비스를 제공하는 스몰 기지국(620)을 포함한다. 제1 기지국(600)은 주파수 대역1을 사용하여 매크로 셀(macro cell)의 커버리지(coverage) 영역에 서비스를 제공할 수 있고, 상기 제2 기지국은 주파수 대역2를 사용하여 스몰 셀(small cell)의 커버리지 영역에 서비스를 제공할 수 있다.
단말(650)은 매크로 기지국(600) 또는 스몰 기지국(620)과 RRC 연결을 설정하고, 서비스를 제공받을 수 있다. 예를 들어, 단말(650)이 매크로 기지국(600)과 RRC 연결 설정된 상태에서, 단말(650)이 스몰 기지국(620)의 서비스 커버리지 영역으로 접근하는 경우, 단말(650)이 수신하는 무선 신호 품질이 매크로 기지국(600)의 주파수 대역 1보다 스몰 기지국(620)의 주파수 대역 2에서 더 우수할 수 있다. 이 경우 단말(650)이 스몰 기지국(620)로부터 서비스를 제공받기 위해서는, 단말과 RRC 연결이 설정된 매크로 기지국(600)에서 스몰 기지국(620)으로의 인터-주파수(inter-frequency) 핸드오버 절차가 필요하다.
또한, 이후 단말(650)이 스몰 기지국(620)의 서비스 커버리지 영역을 벗어나거나, 단말(650)이 수신하는 무선 신호 품질이 스몰 기지국(620)의 주파수 대역 2보다 매크로 기지국(600)의 주파수 대역 1에서 더 우수한 경우, 제2 기지국(620)에서 제1 기지국(600)으로 인터-주파수 핸드오버 절차가 또 발생할 수 있다.
이와 같이 종래의 기술에서는 한 기지국, 예를 들어 매크로 기지국,에 연결된 단말이 무선 신호 품질이 우수한 다른 기지국,예를 들어 스몰 기지국,으로부터 서비스를 제공받기 위해서는 매크로 기지국에서 스몰 기지국으로 핸드오버를 수행해야 하며, 핸드오버 절차가 종료된 이후에 스몰 기지국으로부터 서비스를 제공받을 수 있었다.
즉, 종래에는 이종 네트워크 환경에서 매크로 셀을 구성하는 매크로 기지국과 연결이 설정된 단말은 스몰 셀을 구성하는 스몰 기지국의 신호 품질이 우수하고, 무선 자원 사용률이 낮은 경우에도, 핸드오버 절차 없이는 스몰 기지국으로부터는 서비스를 제공 받지 못하였다. 또한 단말이 핸드오버 절차 등을 통하여 스몰셀을 구성하는 스몰 기지국에 연결되더라도, 스몰셀의 커버리지가 상대적으로 작기 때문에 단말의 이동에 따라 핸드오버가 자주 발생하게 되는 문제점이 있다. 이는 단말이 다중 요소 반송파를 지원하는 경우에도 마찬가지이다. 따라서, 이종 네트워크 환경에서 과도한 부하 또는 특정 QoS가 요구되는 부하를 핸드오버 절차없이 스몰셀에 분산시키고 데이터를 효율적으로 전송하기 위한 셀 플래닝 기법이 요구된다.
이하, 본 발명의 실시 예들에 관하여 상세히 개시되며, 본 발명의 실시 예들은 매크로 셀과 스몰 셀을 포함하는 이종 네트워크 시스템에 적용될 수 있다.
일 실시 예는 이종 네트워크 시스템에서 단말과 매크로 셀간의 무선 연결 및 데이터 서비스를 유지한 채로, 스몰 셀을 통한 추가적인 데이터 서비스 또는 부하의 분산을 지원하는 방법을 포함한다. 예를 들어, 매크로 셀에 연결된 단말이 매크로 셀의 서비스 지역 및 스몰 셀의 서비스 지역과 중첩된(over-laid) 지역에 위치한 경우에 상기 방법이 적용될 수 있다. 상기 방법을 다중 무선 연결을 구성하는 절차라고 한다. 또는 상기 방법은 확장 베어러 설정 절차 또는 베어러 확장 절차라 불릴 수도 있다.
상기 실시 예에서 스몰 셀을 통한 추가적인 데이터 서비스 또는 부하의 분산을 지원하는 이유는 크게 두 가지로 구분될 수 있다.
먼저 기지국에서 매크로 셀에 연결된 단말이 요구하는 다수의 서비스들 중 특정 QoS를 요구하는 서비스를 만족하지 못하고 있거나 못할 것으로 예측되는 경우, 해당 QoS를 요구하는 서비스를 지원하기 위해서이다.
다른 하나는 매크로 셀(또는 스몰 셀)을 운용하는 기지국에서 부하관리 정책 등을 기반으로 매크로 셀(또는 스몰 셀) 내 부하수준에 대한 제어가 필요한 경우, 임의의 스몰셀(또는 매크로 셀)을 통해 지원토록 하기 위한 것이다. 일 예로 종래에는 단말이 한 시점에 하나의 QoS 클래스(class)만을 지원하던 방식이었기 때문에 단말 자체를 핸드오버(일 예로 주파수간 핸드오버(inter-frequency handover) 또는 시스템간 핸드오버(inter-RAT handover))시켜서 부하 균형(load balancing)을 유지하였지만, 본 발명에서는 다양한 QoS 클래스를 동시에 서비스하는 휴대용 기기의 경우에 매크로 셀에서 제공되던 QoS 클래스들 중 하나를 부하 균형(load balancing)을 위하여 스몰셀로 분담(offload)시켜서 부하 균형을 유지할 수 있다. 예를 들어, 매크로 셀에서 제공되던 QoS 클래스 A, B, C 가 있다고 했을 때, 부하 균형(load balancing)을 위하여 스몰셀로 QoS A만을 분담(offload)해줄 수 있다.
다른 실시 예는, 구체적으로 본 발명에서는 무선링크 제어(RLC)단을 기준으로 매크로 기지국에 도착한 사용자 데이터를 스몰 기지국을 통해 단말에게 전달하기 위한 스몰 기지국과 단말간 확장 베어러 설정 방법을 포함한다.
확장 베어러 설정 절차 또는 베어러 확장 절차는 매크로 기지국과 스몰 기지국 간 확장 베어러 설정에 대하여 협상하는 단계, 매크로 기지국에서 단말에 RRC 시그널링을 통하여 스몰 셀을 부서빙셀로 추가구성하고 확장 베어러 설정을 완료하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어 확장 베어러는 DRB 형태로 스몰 셀에 구성될 수 있다.
매크로 기지국이 운용하는 매크로 셀과 단말간 RRC 연결 설정이 되어 있는 상태에서 스몰 기지국이 운용하는 스몰 셀을 단말에 서빙셀로 추가하는 과정에서 상기 확장 베어러의 DRB 내 RLC 계층 이하의 계층 및 엔티티를 구성/재구성한다, 여기서, RLC 계층 이하의 계층 및 엔티티란, RLC 엔티티, MAC 엔티티 및 PHY 계층을 포함한다. 이 경우 상기 확장 베어러는 전용(dedicated) EPS 베어러를 기반으로 할 수 있다. 이 경우 상기 RLC 계층은 UM 모드와 AM 모드 모두 가능하다.
일반적으로 UM 모드는 데이터 스트리밍이나 VoIP(Voice over Internet Protocol)처럼 실시간 데이터 전송을 위해 구성된다. 따라서 데이터의 신뢰도 보다는 속도에 중점을 둔 방식이다. 반면에 AM 모드는 데이터의 신뢰도에 좀더 중점을 둔 방식으로 대용량 데이터 전송이나 전송지연에 덜 민감한 데이터 전송에 적합하다. 본 발명에서는 스몰 셀을 통한 추가적인 데이터 서비스를 지원하기 위한 다중 무선 연결을 구성함에 있어 스몰 셀을 통한 부하 균형 및 사용자 QoS를 만족시킬 수 있는 무선자원 운용을 고려하고 있으므로, 대용량 데이터 전송을 위해 자주 구성되는 AM 모드로 RLC를 구성하는 것을 가정하고 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 확장 베어러 설정을 위한 매크로 기지국과 스몰 기지국의 시그널링 절차를 나타낸다. 이는 매크로 셀과 단말 간에 기 설정된 베어러를 스몰 셀과 단말에 확장하는 절차로서, 확장 베어러 설정에 있어 스몰 셀의 RLC 단을 기반으로 하는바 RLC 확장 절차라고 불릴 수 있다. 단말은 현재 상기 매크로 기지국이 운용하는 매크로 셀의 커버리지와 상기 스몰 기지국이 운용하는 스몰 셀의 커버리지의 중첩된 영역에 위치한 상태일 수 있다. 매크로 기지국은 현재 단말과 무선 베어러가 설정된 기지국이고, 스몰 기지국은 단말과 매크로 기지국과의 무선 베어러를 기반으로 확장된 무선 베어러를 설정하려는 기지국이다. 또한, 상기 매크로 셀과 상기 스몰 셀은 서로 다른 주파수 대역에서 운용되고 있다고 가정한다.
도 7을 참조하면, 매크로 기지국은 미리 정해진 기준에 따라 확장 베어러 설정이 필요한 경우, 타겟이 되는 스몰 기지국으로 RLC 확장 요청(RLC Extension Request) 메시지를 전송한다(S700). 상기 RLC 확장 요청 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 매크로 기지국에서 스몰 기지국으로 전송될 수 있다. 상기 RLC 확장 요청 메시지는 현재 단말과 매크로 기지국과의 무선 베어러를 기반으로 스몰 셀과 단말 간 확장된 베어러를 설정할 것을 요청하는 메시지이다. 상기 무선 베어러는 특정 QoS를 요구하는 무선 베어러일 수 있다. 예를 들어, 단말이 사용하는 서비스 또는 어플리케이션에 따라 단말에 적어도 하나 이상의 무선 베어러가 설정될 수 있으며, 매크로 기지국이 상기 적어도 하나 이상의 무선 베어러 중 어느 한 무선 베어러가 요구되는 특정 QoS를 만족하는 서비스를 단말에 제공하지 못하거나 못할 것으로 예측되는 경우, 상기 특정 QoS에 대한 무선 베어러에 대하여 스몰 기지국 및 단말에서 확장된 베어러를 설정하여 단말에 서비스를 제공하도록 요청할 수 있다. 또한 예를 들어, 매크로 기지국은 부하관리 정책 등을 기반으로 매크로셀 내 부하수준에 대한 제어가 필요한 경우, 단말에 제공되는 다양한 QoS 클래스들 중 하나에 대한 서비스의 데이터를 스몰 셀을 통해 지원토록 하기 위하여 스몰 기지국 및 단말에서 확장된 베어러를 설정하여 단말에 서비스를 제공하도록 요청할 수 있다.
상기 무선 베어러에 대한 특정 QoS 정보와는 별개로 현재 매크로 기지국 내 매크로 셀과 설정되어 있는 단말 특정하게 구성된 파라미터들로 모든 서빙셀들에 대하여 동일하게 동작하여야 하는 파라미터들 또한 제공될 수 있다. 상기 파라미터들로서 MAC 계층 동작과 관련된 파라미터들이 제공될 수 있다. 예를 들어 DRX(Discontinuous Reception) 동작과 관련된 파라미터들일 수 있다.
스몰 기지국은 상기 RLC 확장 요청 메시지를 기반으로, RLC 확장 응답(RLC Extension Response) 메시지를 생성하고, 상기 RLC 확장 응답 메시지를 매크로 기지국으로 전송한다(S710). 상기 RLC 확장 응답 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 스몰 기지국에서 매크로 기지국으로 전송될 수 있다. 일례로서, 상기 RLC 확장 응답 메시지는 스몰 기지국이 상기 RLC 확장 요청 메시지를 기반으로 확장된 베어러를 설정할지 여부를 나타내는 메시지이다. 다른 예로서, 상기 RLC 확장 응답 메시지는 스몰 기지국이 상기 RLC 확장 요청 메시지를 기반으로 확장된 베어러에 관한 RLC 엔티티(및 MAC 엔티티)를 구성할지 여부를 나타내는 메시지이다.
스몰 기지국이 상기 확장된 베어러를 설정하기로 승낙한 경우 상기 RLC 확장 응답 메시지는 RLC 확장 수락(RLC Extension acknowledge) 메시지라 불릴 수 있고, 스몰 기지국이 상기 확장된 무선 베어러를 설정하기를 거절한 경우 상기 RLC 확장 응답 메시지는 RLC 확장 비수락(RLC Extension nonacknowledge) 메시지라고 불릴 수 있다. 스몰 기지국이 상기 확장된 베어러를 설정하기로 승낙한 경우 스몰 기지국은 확장된 베어러를 설정하고, 매크로 기지국은 상기 스몰 기지국의 확장된 베어러를 통하여 단말에 데이터 전송 등의 서비스를 제공할 수 있다. 즉, 매크로 기지국은 백홀(backhaul)망을 통하여 데이터를 스몰 기지국으로 포워딩하고, 스몰 기지국이 상기 확장된 베어러를 통하여 단말에 상기 데이터를 전송할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 매크로 기지국과 스몰 기지국의 연결 구성을 나타내는 개념도이다.
도 8을 참조하면, 인터넷(800)에서 P-GW(810)로 데이터가 전송되고, 상기 데이터는 S-GW(820)를 거쳐 매크로 기지국(830)으로 전송된다. 상기 데이터에 대한 QoS는 특정한 수준으로 설정될 수 있다. 매크로 기지국(830)은 현재 단말(850)과 연결되고 무선 베어러가 구성된 기지국이다.
매크로 기지국(830)은 RRC 엔티티(831), PDCP 엔티티(832), RLC 엔티티(833), MAC 엔티티(834) 및 PHY 계층(835)를 포함한다. 상기 각 엔티티의 구조 및 동작은 도 2 및 도 3에서 설명한 내용을 포함한다.
베어러 확장(또는 RLC 확장)이 없는 일반 모드(normal mode)에서, 매크로 기지국(830)은 상기 데이터를 PDCP 엔티티(832)에서 수신하고, RRC 엔티티(832) 등의 제어를 기반으로 상기 데이터를 처리하고, RLC 엔티티(833), MAC 엔티티(834) 및 PHY 계층(835)를 거쳐 단말(850)로 전송한다. 반면 베어러 확장 모드(bearer extension mode)에서, 매크로 기지국(830)은 상기 데이터를 스몰 기지국(840)을 경유하여 단말(850)에게 전송(또는 제공)할 수 있다. 이를 위해 매크로 기지국(830)과 스몰 기지국(840)은 상술한 도 7에서의 절차를 수행할 수 있다. 예를 들어, 베어러 확장 모드는 네트워크 상태나 무선신호 품질 등 네트워크 상태가 좋지 않아, 상기 데이터에 대한 서비스가 요구하는 QoS를 만족하지 못하고 있거나 못할 것으로 예측되는 경우 및/또는 스몰 기지국(840)이 상기 QoS를 만족하는 서비스를 제공할 수 있다고 판단하는 경우 매크로 기지국(830)의 요청에 의해 선택될 수 있다. 이로서 매크로 기지국(830) 및 스몰 기지국(840)은 베어러 확장 모드로 동작할 수 있다. 다른 예로, 베어러 확장 모드는 매크로 셀을 운용하는 기지국에서 부하관리 정책 등을 기반으로 매크로 셀 내 부하수준에 대한 제어가 필요한 경우, 스몰셀을 통해 지원토록 하기 위하여, 매크로 기지국(830)이 스몰 기지국(840)으로 요청할 수 있다. 즉, 단말(850)이 다양한 QoS 클래스를 동시에 서비스할 수 있는 경우에 매크로 셀에서 제공되던 QoS 클래스들 중 하나를 부하 균형(load balancing)을 위하여 스몰셀로 분담(offload)시켜서 부하 균형을 유지하기 위하여 매크로 기지국(830) 및 스몰 기지국(840)은 베어러 확장 모드로 동작할 수 있다.
베어러 확장 모드를 선택한 경우, 매크로 기지국(830)의 PDCP 엔티티(832)는 상기 데이터를 백홀망을 통하여 스몰 기지국(840)의 RLC 엔티티(843)로 포워딩(forwarding)할 수 있다.
스몰 기지국(840)은 RLC 엔티티(843), MAC 엔티티(844) 및 PHY 계층(845)을 포함한다. 베어러 확장 모드에서, 스몰 기지국(840)의 RLC 엔티티(843)는 상기 사용자 데이터를 매크로 기지국(830)의 PDCP 엔티티(832)로부터 전달받고, 이를 MAC 엔티티(844) 및 PHY 계층(845)을 거쳐 단말(850)로 전송한다. 이 경우 단말(850)은 매크로 기지국(830)으로부터 일반 서비스를 제공받으면서, 특정 QoS를 요구하는 서비스에 대한 상기 데이터에 대하여는 스몰 기지국(830)으로부터 제공받을 수 있다. 이와 같이 매크로 기지국(830)과 스몰 기지국(840)이 베어러 확장 모드로 동작함으로서, 별도의 핸드오버 절차 없이도 특정 QoS를 요구하는 데이터의 전송과 하향링크 부하의 분산이 가능해진다.
도 9는 본 발명의 일 예에 따른 단말, 매크로 기지국, 스몰 기지국 간의 시그널링을 나타내는 흐름도이다. 상술한 바와 같이 단말은 매크로 기지국이 관리하는 매크로 셀과 스몰 기지국이 관리하는 스몰 셀의 중첩된 영역에 위치할 수 있다. 또한, 상기 매크로 셀과 상기 스몰 셀은 서로 다른 주파수 대역을 사용하고 있다고 가정한다.
도 9를 참조하면, 단말은 매크로 기지국과 RRC 연결 설정(RRC Connection Establishment) 절차를 수행한다(S900). RRC 연결 설정 절차는 단말이 매크로 기지국으로 RRC 연결 요청 메시지를 전송하는 단계, 매크로 기지국이 단말로 RRC 연결 셋업 메시지를 전송하는 단계, 그리고 단말이 RRC 연결 셋업 완료 메시지를 매크로 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다. RRC 연결 설정 절차의 목적은 RRC 연결을 설정하기 위함이다.
단말은 매크로 기지국으로 측정 보고를 수행한다(S910). 상기 측정 보고에는 스몰 셀에 대한 측정 결과가 포함된다. 예를 들어, 이는 단말이 매크로 기지국과 RRC 연결이 설정되어 있는 상태에서, 상기 스몰 셀의 서비스 지역에 진입하였으며, 단말은 매크로 기지국으로 상기 스몰 셀에 대하여 측정한 결과를 보고한 경우일 수 있다.
일반적으로 단말은 이웃 셀들의 존재 유무를 파악하기 위해 측정을 수행한다. 이때, 인트라-주파수에 존재하는 이웃 셀들은 현재 서빙셀과 동일한 주파수 대역을 통해 신호를 전송한다. 따라서 서빙셀과 송수신을 진행하면서 동시에 이웃 셀들에 대한 측정이 가능하다. 하지만, 인터-주파수에 존재하는 이웃 셀들은 서빙셀과 다른 주파수 대역을 통해 신호를 전송하므로, 단말은 현재 서빙셀과의 송수신을 잠시 중단하고 RF 체인(chain)을 재튜닝(retuning)하여 이웃셀들이 존재할 가능성이 있는 것으로 파악된 주파수 대역에 대한 신호를 수신한다. 여기서, RF 체인은 안테나에서 필터 및 전력앰프(power amp)를 합친 부분을 말한다.
단말이 측정을 수행한 후 측정 결과를 서빙셀의 기지국으로 보고한다. 이를 측정 보고라 하는데, 측정 보고는 주기적인 보고와 이벤트-트리거링된 보고가 있다. 이 중 이벤트-트리거링된 보고에 있어서, 보고할 이벤트의 트리거링은 A1 이벤트(서빙셀의 측정 결과가 소정의 임계값보다 큰 경우), A2 이벤트(서빙셀의 측정 결과가 소정의 임계값보다 작은 경우), A3 이벤트(이웃셀의 측정결과가 서빙셀의 측정결과보다 소정의 오프셋만큼 큰 경우), A4 이벤트(이웃셀의 측정 결과가 소정의 임계값보다 큰 경우), A5 이벤트(서빙셀의 측정 결과가 이웃셀의 측정결과보다 소정의 오프셋 만큼 작은 경우)가 있으며, 다른 RAT로의 이동(inter-RAT mobility)의 경우, B1 이벤트(이웃셀의 측정 결과가 소정의 임계값보다 큰 경우) 또는 B2 이벤트(서빙셀의 측정 결과가 이웃셀의 측정 결과보다 소정의 임계값만큼 작은 경우)가 있다.
측정 보고는 측정 보고 메시지를 통해 수행될 수 있는데, 측정 보고 메시지는 RSRP(Reference Signal Received Power)와 RSRQ(Reference Signal Received Quality) 값, PCI(Physical Cell ID), CGI(Cell Global ID) 등이 포함될 수 있다.
매크로 기지국은 상기 측정 보고를 기반으로 확장 베어러 설정 여부를 결정한다. 매크로 기지국이 확장 베어러를 설정하기로 결정한 경우 RLC 확장 요청 메시지를 생성하고, 스몰 기지국으로 전송한다(S920). 상기 RLC 확장 요청 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 스몰 기지국으로 전송될 수 있다. 상기 RLC 확장 요청 메시지는 사용자 상황(User context) 정보 또는 RLC 구성정보를 포함한다.
RLC 확장 요청 메시지에 포함되는 상기 사용자 상황 정보는 예를 들어 표 1과 같은 정보를 포함할 수 있다.
표 1
IE/그룹 이름(IE/Group Name) 존재(Presence) IE 타입(IE type) 및 참조
C-RNTI M INTEGER(0..65536)
EPS 베어러 ID M INTEGER(0..15)
DRB ID M or O INTEGER(0..31)
QCI M INTEGER(0..255)
단말 특정 MAC 파라미터 O MAC-MainConfig
GBR QoS 정보 O 표 2 참조
표 1을 참조하면, 상기 사용자 상황 정보는 C-RNTI(Cell Radio Network Temporary identifier), EPS 베어러 ID, DRB ID, QCI, 단말 특정(UE-specific) MAC 파라미터 및 GBR QoS 정보를 나타내는 정보 요소(IE: Information Element) 또는 그룹을 포함할 수 있다. 표 1에서 존재(Presence) 필드의 M은 “필수적(Mandatory)”을 나타내고, O는 “선택적(Optional)”을 나타낸다. C-RNTI는 현재 매크로 기지국에서 단말에 할당된 C-RNTI를 의미한다. 상기 C-RNTI는 GUTI(Globally Unique Temporary UE Identity), IMSI(International Mobile Subscriber Identity), 또는 IMEI(International Mobile Equipment Identity) 등으로 대체될 수 있다. 또한 상기 C-RNTI는 이 경우 매크로 셀과 스몰 셀들 중 적어도 하나에 구성된 모든 단말들에서 중복되지 않는다. EPS 베어러 ID는 현재 매크로 기지국이 EPS 베어러를 통한 데이터 전송을 스몰 기지국을 통해 하고자 하는 EPS 베어러의 ID를 의미한다. DRB ID는 상기 EPS 베어러에 포함되어 데이터 전송을 위해 사용되는 DRB의 ID를 의미한다. 상기 DRB ID는 필수적 또는 선택적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 항상 매크로 기지국에서 먼저 DRB를 구성하고, 이에 대한 ID 값을 설정한 후에 이를 스몰 기지국으로 전송할 경우, 상기 DRB ID 값은 필수적(Mandatory)으로 구성되어야 한다. 반면 스몰 기지국이 해당 EPS 베어러에 대한 DRB를 최초 생성할 수 있는 경우 상기 DRB ID 값은 선택적(Optional)으로 구성될 수 있다.
상기 QCI는 상기 EPS 베어러를 통해 전송하고자 하는 데이터(서비스)에 요구되는 QoS 클래스 ID를 의미한다. 상기 단말 특정 MAC 파라미터는 특정 단말을 대상으로 하여 전송되는 MAC 계층의 구성에 관한 파라미터이다. 상기 단말 특정 MAC 파라미터는 MAC-MainConfig 정보 요소 형태로 구성될 수 있다. 상기 단말 특정 MAC 파라미터는 상향링크 공용채널 구성정보, DRX 구성정보, 시간정렬타이머전용 및 파워헤드룸(Power Headroom Report) 구성정보를 포함할 수 있다.
상기 GBR QoS 정보는 상향링크 또는 하향링크에 대한 GBR E-RAB의 최대 및 보장된 비트율을 지시하는 정보 요소이다. 상기 GBR QoS 정보는 선택적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 GBR QoS 정보는 해당 EPS 베어러에 대하여 GBR 구성이 요구되었을 경우에 한하여 추가적으로 구성될 수 있다. 상기 GBR QoS 정보는 표 2와 같은 정보를 포함할 수 있다.
표 2
IE/그룹 이름(IE/Group Name) 존재(Presence) IE 타입(IE type) 및 참조 시맨틱스 서술(Semantics description)
E-RAB 최대 비트율 하향링크 M 비트율(Bit Rate) 베어러에 대한 하향링크(즉, EPC로부터 E-UTRAN으로) 최대 비트율.
E-RAB 최대 비트율상향링크 M 비트율 베어러에 대한 상향링크(즉, E-UTRAN으로부터 EPC로) 최대 비트율.
E-RAB 보장된 비트율하향링크 M 비트율 베어러에 대한 하향링크(즉, EPC로부터 E-UTRAN으로) 보장된 비트율(전달할 데이터가 있는 경우).
E-RAB 보장된 비트율상향링크 M 비트율 베어러에 대한 상향링크(즉, E-UTRAN으부터 EPC로) 보장된 비트율(전달할 데이터가 있는 경우).
표 2를 참조하면, GBR QoS 정보는 E-RAB 최대 비트율 하향링크 필드, E-RAB 최대 비트율 상향링크 필드, E-RAB 보장된 비트율 하향링크 필드 및 E-RAB 보장된 비트율 상향링크 필드를 포함할 수 있다. E-RAB 최대 비트율 하향링크 필드는 상기 E-RAB 베어러에 대한 하향링크의 최대 비트율을 나타낸다. 즉, 상기 E-RAB 베어러는 EPC 및 E-UTRAN을 논리적으로 연결하며, E-RAB 최대 비트율 하향링크 필드는 상기 상기 EPC로부터 상기 E-UTRAN으로의 최대 비트율을 나타낸다. 상술한 비트율(Bit Rage)라 함은 상향링크에서는 E-UTRAN에서, 또는 하향링크에서는 E-UTRAN으로 일정 기간 동안 전달되는 비트(bits) 수를 지시하는 정보 요소이다. E-RAB 최대 비트율 상향링크 필드는 상기 E-RAB 베어러에 대한 상향링크의 최대 비트율을 나타낸다. E-RAB 보장된 비트율 하향링크 필드는 상기 E-RAB 베어러에 대한 하향링크의 보장된 비트율을 나타낸다. E-RAB 보장된 비트율 상향링크 필드는 상기 E-RAB 베어러에 대한 하향링크의 보장된 비트율을 나타낸다.
한편 RLC 확장 요청 메시지에 포함되는 RLC 구성 정보는 다른 예를 들어 표 3과 같은 정보를 포함할 수도 있다.
표 3
IE/그룹 이름(IE/Group Name) 존재(Presence) IE 타입(IE type) 및 참조
C-RNTI M INTEGER(0..65536)
EPS 베어러 ID M INTEGER(0..15)
DRB ID M INTEGER(0..31)
RLC 파라미터 M 표4 및 표 5 RLC-Config IE 참조
표 3을 참조하면, 상기 RLC 구성 정보는 C-RNTI, EPS 베어러 ID, DRB ID 및 RLC 파라미터를 포함할 수 있다. 상기 RLC 파라미터는 RLC-Config 정보 요소에서 정의되며, 상기 RLC-Config 정보 요소는 SRB들 및 DRB들의 RLC 구성을 명시(specify)하기 위하여 사용될 수 있다. RLC-Config 정보 요소는 구체적으로 표 4 및 표 5와 같은 파라미터들을 포함할 수 있다. 본 발명에서 표 3의 RLC 파라미터 필드는 하기 표 4 및 표 5의 파라미터들을 모두 포함할 수 있고, 또는 하기 표 4 및 표 5의 파라미터들의 일부를 포함할 수도 있다. 예를 들어 RLC 파라미터 필드는 하기 표 4의 파라미터들 중 UM/AM 모드 중 하나에 대한 파라미터로 구성될 수 있고, AM 모드에 대한 파라미터만으로 항상 한정되어 구성될 수 있다.
표 4
Figure PCTKR2013011244-appb-T000001
표 5
Figure PCTKR2013011244-appb-T000002
다시 도 9를 참조하면, 스몰 기지국은 RLC 확장 요청 메시지를 기반으로, 확장 베어러 설정을 수행하기로 결정한 경우, 상기 RLC 확장 요청 메시지에 포함된 사용자 상황 정보 또는 RLC 구성정보를 기반으로 RLC 계층 이하의 계층 및 엔티티를 구성/재구성한다(S930). 여기서, RLC 계층 이하의 계층 및 엔티티란, RLC 엔티티, MAC 엔티티 및 PHY 계층을 포함한다. 즉, 스몰 기지국은 상기 RLC 확장 요청 메시지에 포함된 상황 정보 또는 RLC 구성정보를 기반으로 RLC 엔티티, MAC 엔티티 및 PHY 계층을 구성/재구성한다.
일 예로, 스몰 기지국은 스몰 셀에 이미 구성되어 있는 E-RAB를 이용할 수 있다. 매크로 기지국에 구성된 매크로 셀과 스몰 기지국에 구성된 스몰 셀은 각각 MME에서 구성한 E-RAB 셋업(setup)을 기반으로 각 E-RAB에 대한 QoS가 구성되어 있다. 따라서, 현재 매크로 셀에서 단말에게 서비스를 지원하기 위해 구성되어 있는 E-RAB 내의 QoS(또는 QCI)를 기반으로, 스몰 기지국은 스몰 셀 내에 구성되어 있는 E-RAB를 사용하여 해당 서비스를 제공할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다. 이는, 스몰 기지국은 스몰 셀 내에 구성되어 있는 E-RAB가 현재 매크로 셀에서 단말에게 서비스를 지원하기 위해 구성되어 있는 E-RAB 내의 QoS(또는 QCI)를 만족하는지 여부 등을 기반으로 확인할 수 있다. 이 경우 스몰 기지국은 상기 사용자 상황 정보를 기반으로 스몰 셀 내에 구성되어 있는 E-RAB를 사용하여 서비스를 제공할 수 있는지 여부를 확인하고, 서비스를 제공할 수 있는 경우 상기 스몰 셀 내에 구성되어 있는 E-RAB에 대응하는, RLC 이하 엔티티를 구성한다.
다른 예로, 스몰 기지국이 스몰 셀에 해당 단말에 대한 E-RAB 구성이 없거나 이미 구성되어 있는 E-RAB를 이용할 수 없을 수 있다. 이 경우 스몰 기지국은 스몰 셀에 기존 매크로 셀을 통해 구성되어 있는 E-RAB 구성에 대응하는 새로운 DRB을 추가 구성할 수 있다. 이 경우 매크로 셀의 E-RAB에 대한 QoS 또는 상기 RLC 구성정보를 기반으로, 스몰 기지국은 스몰 셀에 RLC 이하 단을 구성할 수 있다. 이 때, 스몰 셀에 새롭게 구성되는 DRB에 대한 RLC 엔티티의 상위단, 즉 PDCP 엔티티 등에 대한 구성은 없거나 디폴트(default) 상태로 구성될 수 있다. 스몰 기지국은 상기 RLC 이하 단을 구성함에 있어, 상기 RLC 확장 요청 메시지 내에 포함된 상기 사용자 상황 정보를 기반으로 할 수 있다. 또는 스몰 기지국은 상기 RLC 확장 요청 메시지를 통해 직접적으로 RLC 구성정보를 획득하고, RLC 엔티티를 구성할 수 있다. 그리고 상기 RLC 구성정보를 기반으로 이하 엔티티에 대한 MAC 구성정보 및 PHY 구성정보를 획득하고, MAC 엔티티 및 PHY 엔티티를 구성할 수 있다.
스몰 기지국은 RLC 확장 응답(RLC Extension Response) 메시지를 생성하고, 매크로 기지국으로 전송한다(S940). 상기 RLC 확장 응답 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 매크로 기지국으로 전송될 수 있다. 상기 RLC 확장 응답 메시지가 RLC 확장 수락 메시지인 경우, 상기 RLC 확장 응답 메시지는 상기 스몰 기지국에 구성한 RLC 이하 단에 관한 파라미터들을 포함할 수 있다. 이 경우, RLC 확장 응답 메시지는 예를 들어 표 6과 같은 정보를 포함할 수 있다.
표 6
IE/그룹 이름(IE/Group Name) 존재(Presence) IE 타입(IE type) 및 참조
C-RNTI M INTEGER(0..65536)
EPS 베어러 ID M INTEGER(0..15)
DRB ID M or O INTEGER(0..31)
RLC 확장 M INTEGER(0..1) 또는INTEGER(0..3)
RLC 파라미터 O RLC-Config
MAC 파라미터 O MAC-MainConfigSCell
PHY 파라미터 O RadioResourecConfigCommonSCell 및 PhysicalConfigDedicatedSCell로 구성
표 6을 참조하면, RLC 확장 필드는 간단히 불가/허용을 나타내는 필드값만이 포함될 수 있다. 다만, 이 경우 RLC 확장이 불가할 때의 사유를 나타내는 값이 추가되어 확장된 필드값으로 정의될 수도 있다. 일 예로, RLC 확장 필드 값이 0인 경우 '불가', 1인 경우 '허용'을 나타낼 수 있다. 다른 예로, RLC 확장 필드 값이 0인 경우'불가(협의 여지 없음)', 1인 경우 '불가(해당 EPS 베어러에 대한 QCI 지원 불가-협의 여지 있음)', 2인 경우 '허용', 3인 경우 '유보(reserved)'를 나타낼 수도 있다. 상기 MAC 파라미터 필드는 스몰 셀에 구성된 부서빙셀(Scell: Secondary serving cell)에 한정하여 적용되는 MAC 파라미터 구성정보를 나타내는 'MAC-MainConfigSCell' 정보 요소, 그리고 상기 PHY 파라미터 필드는 스몰 셀에 구성된 부서빙셀에 한정하여 적용되는 시스템 정보를 나타내는 'RadioResourecConfigCommonSCell' 정보 요소 및 스몰 셀에 구성된 부서빙셀에 한정하여 적용되는 단말 특정 PHY 파라미터를 나타내는 'PhysicalConfigDedicatedSCell' 정보 요소를 포함할 수 있다. 또는 상기 MAC 파라미터 필드와 상기 PHY 파라미터 필드는 'MAC-MAinConfigSCell' 정보 요소 및 'PhysicalConfigDedicatedSCell'를 포함하는 'RadioResourceConfigDedicatedSCell' 정보 요소로 표현될 수도 있다.
본 실시예는 단계 S930이 단계 S940 이전에 수행되는 것으로 설명하였으나, 이는 예시일 뿐이며 단계 S930이 단계 S940과 동시 또는 이후에 수행되는 것을 포함할 수도 있다. 즉, 스몰 기지국이 RLC 확장 응답 메시지를 매크로 기지국으로 전송함과 동시 또는 이후에 RLC 엔티티, MAC 엔티티를 구성 또는 재구성할 수 있다.
매크로 기지국은 상기 RLC 확장 응답 메시지의 파라미터들을 기반으로 부서빙셀을 추가하기 위한 RRC 연결 재구성 절차를 수행할 수 있다(S950). RRC 연결 재구성 절차는 매크로 기지국이 RRC 연결 재구성 메시지를 생성하여 단말로 전송하고, 단말은 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 매크로 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다. 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 부서빙셀 구성 정보를 포함할 수 있다. 즉, RRC 연결 재구성 메시지는 단말에 스몰셀을 부서빙셀로 구성하는 내용을 포함하는 부서빙셀 구성 정보필드(information field)를 포함할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 RRC 연결 재구성 메시지를 기반으로 스몰 기지국에 구성된 상기 스몰 셀을 부서빙셀로 추가하고, RLC 계층 이하의 계층 및 엔티티를 구성/재구성할 수 있다. 단말은 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 대응하여 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 매크로 기지국으로 전송할 수 있다.
매크로 기지국은 스몰 기지국을 경유하여(via) 단말로 데이터를 전송한다(S960). 단말은 스몰 기지국에 구성된 스몰 셀 상에서 상기 데이터를 수신할 수 있다. 매크로 기지국이 스몰 기지국을 경유하여 단말로 데이터를 전송하는 것은, 매크로 기지국은 백홀망을 통하여 스몰 기지국으로 상기 데이터를 포워딩하고, 스몰 기지국은 매크로 기지국으로부터 포워딩받은 상기 데이터를 스몰 셀을 통하여 단말로 전송하는 것을 포함한다.
상기와 같은 경우 실질적으로는 매크로 기지국에 구성된 매크로 셀과, 스몰 기지국에 구성된 스몰 셀 상에서 단말은 동시에 서비스를 제공받을 수 있다. 그리고, 단말은 매크로 셀과 스몰 셀이 사용하는 서로 다른 주파수를 통하여 데이터를 각각 수신받을 수 있다. 다중 요소 반송파 시스템의 관점에서 볼 때, 단말은 하나의 기지국에서 집성된 서로 다른 주파수 상에서 서로 다른 서비스를 제공받는 효과가 있다. 즉, 이 경우 단말 입장에서 상기 매크로 셀은 주서빙셀(Pcell: Primary serving cell)로 취급되고, 상기 스몰 셀은 부서빙셀(Scell: Secondary serving cell)로 취급될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 베어러 확장 절차에서 매크로 기지국의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 매크로 기지국은 단말로부터 측정 보고를 수신한다(S1000). 여기서 매크로 기지국은 단말과 현재 RRC 연결 상태이다. 즉, 매크로 기지국은 현재 단말과 무선 베어러가 설정된 기지국이고, 스몰 기지국은 단말과 매크로 기지국과의 무선 베어러를 기반으로 확장된 베어러를 설정이 요청되는 기지국을 의미할 수 있다. 상기 측정 보고에는 스몰 기지국이 운용하는 스몰 셀에 대한 측정 결과가 포함된다. 상기 측정 보고는 주기적인 보고와 이벤트-트리거링된 보고를 포함한다. 상기 스몰 셀은 상기 매크로 기지국이 운용하는 매크로 셀과 서로 다른 주파수를 사용하는 상태라고 가정한다. 측정 보고는 측정 보고 메시지를 통해 수행될 수 있는데, 측정 보고 메시지는 RSRP와 RSRQ 값, PCI, CGI 등이 포함될 수 있다.
매크로 기지국은 상기 측정 보고를 기반으로 확장 베어러 설정 필요성 판단한다(S1010). 일 예로, 매크로 기지국은 매크로 셀에 연결된 단말이 요구하는 다수의 서비스들 중 특정 QoS를 요구하는 서비스를 만족하지 못하고 있거나, 못할 것으로 예측되는 경우 및/또는 상기 측정 보고를 기반으로 스몰 셀에서 상기 QoS를 만족하는 서비스를 제공할 수 있다고 판단되는 경우 확장 베어러 설정을 수행하기로 판단할 수 있다. 다른 예로, 매크로 기지국은 부하관리 정책 등을 기반으로 매크로 셀 내 부하수준에 대한 제어가 필요한 경우, 스몰 셀을 통해 지원토록 하기 위하여 확장 베어러 설정을 수행하기로 판단할 수 있다. 즉, 단말이 다양한 QoS 클래스를 동시에 서비스할 수 있는 경우에 매크로 기지국은 매크로 셀에서 제공되던 QoS 클래스들 중 하나를 부하 균형(load balancing)을 위하여 스몰 셀로 분담(offload)시켜서 부하 균형을 유지하기 위하여 확장 베어러 설정을 수행하기로 판단할 수 있다.
확장 베어러 설정을 수행하기로 판단한 경우, 매크로 기지국은 RLC 확장 요청 메시지를 생성하고, 상기 RLC 확장 요청 메시지를 스몰 기지국으로 전송한다(S1020). 매크로 기지국은 상기 RLC 확장 요청 메시지를 X2 인터페이스를 통하여 스몰 기지국으로 전송할 수 있다. 상기 RLC 확장 요청 메시지는 사용자 상황(User context) 정보 또는 RLC 구성정보를 포함한다. 상기 사용자 상황 정보는 상술한 표 1 및 표 2의 정보를 포함할 수 있고, 상기 RLC 구성정보는 상술한 표 3, 표 4 및 표 5의 정보를 포함할 수 있다.
매크로 기지국은 스몰 기지국으로부터 RLC 확장 응답 메시지를 수신한다(S1030). 상기 RLC 확장 응답 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 스몰 기지국으로부터 수신될 수 있다. 상기 RLC 확장 응답 메시지는 상술한 표 6의 정보를 포함할 수 있다. 상기 RLC 확장 응답 메시지는 스몰 기지국이 구성한 RLC 이하 단에 대한 파라미터들을 포함할 수 있다. 즉, RLC 엔티티, MAC 엔티티, PHY 계층에 대한 파라미터들을 포함할 수 있다.
매크로 기지국은 RRC 연결 재구성 메시지를 생성하고, 상기 RRC 연결 재구성 메시지를 단말로 전송한다(S1040). 매크로 기지국은 상기 스몰 기지국이 구성한 RLC 이하 단에 대한 파라미터들을 기반으로 RRC 연결 재구성 메시지를 생성하고, 상기 RRC 연결 재구성 메시지를 단말로 전송한다. 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 스몰 셀을 부서빙셀로 구성하는, 부서빙셀 구성 정보를 포함할 수 있다. 즉, RRC 연결 재구성 메시지는 단말에 스몰셀을 부서빙셀로 구성하는 내용을 포함하는 부서빙셀 구성 정보필드(information field)를 포함할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 RRC 연결 재구성 메시지를 기반으로 상기 스몰 셀을 부서빙셀로 구성하고, RLC 이하 단에 대한 구성/재구성을 수행할 수 있다.
매크로 기지국은 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 대응하여 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 단말로부터 수신한다(S1050).
매크로 기지국은 특정 서비스에 대한 데이터를 스몰 기지국으로 포워딩한다(S1060). 일 예로, 상기 특정 서비스에 대한 데이터는 상기 QoS를 만족하지 못하거나 못할 것으로 예측되는 서비스에 대한 데이터일 수 있다. 다른 예로, 상기 특정 서비스에 대한 데이터는 매크로 기지국이 부하관리 정책 등을 기반으로 매크로 셀 내 부하수준에 대한 제어가 필요한 경우, 부하 균형을 유지하기 위하여 스몰 셀로 분담(offload)한 서비스에 대한 데이터일 수 있다.
매크로 기지국은 백홀망을 통하여 상기 특정 서비스에 대한 데이터를 스몰 기지국으로 포워딩할 수 있다. 상기 데이터의 포워딩은 매크로 셀의 PDCP 엔티티에서 스몰 셀의 RLC 엔티티로 수행될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 베어러 확장 절차에서 스몰 기지국의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 11을 참조하면, 스몰 기지국은 매크로 기지국으로부터 RLC 확장 요청 메시지를 수신한다(S1100). 매크로 기지국은 단말과 RRC 연결 상태이다. 즉, 매크로 기지국은 현재 단말과 무선 베어러가 설정된 기지국이고, 스몰 기지국은 단말과 매크로 기지국과의 무선 베어러를 기반으로 확장된 베어러의 설정이 요청되는 기지국을 의미할 수 있다. 상기 스몰 셀은 상기 매크로 기지국이 운용하는 매크로 셀과 서로 다른 주파수를 사용하는 상태라고 가정한다. 스몰 기지국은 상기 RLC 확장 요청 메시지를 X2 인터페이스를 통하여 매크로 기지국으로부터 수신할 수 있다. 상기 RLC 확장 요청 메시지는 사용자 상황(User context) 정보 또는 RLC 구성정보를 포함한다. 상기 사용자 상황 정보는 상술한 표 1 및 표 2의 정보를 포함할 수 있고, 상기 RLC 구성정보는 상술한 표 3, 표 4 및 표 5의 정보를 포함할 수 있다.
스몰 기지국은 상기 RLC 확장 요청 메시지를 기반으로, 확장 베어러 설정을 수행하기로 결정한 경우, 상기 RLC 확장 요청 메시지에 포함된 사용자 상황 정보 또는 RLC 구성정보를 기반으로, RLC 이하 단, 즉, RLC 엔티티, MAC 엔티티 및 PHY 계층을 구성/재구성한다(S1110).
일 예로, 스몰 기지국은 스몰 셀에 이미 구성되어 있는 E-RAB를 이용할 수 있다. 매크로 기지국에 구성된 매크로 셀과 스몰 기지국에 구성된 스몰 셀은 각각 MME에서 구성한 E-RAB 셋업(setup)을 기반으로 각 E-RAB에 대한 QoS가 구성되어 있다. 따라서, 현재 매크로 셀에서 단말에게 서비스를 지원하기 위해 구성되어 있는 E-RAB 내의 QoS(또는 QCI)를 기반으로, 스몰 기지국은 스몰 셀 내에 구성되어 있는 E-RAB를 사용하여 해당 서비스를 제공할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다. 이는, 스몰 기지국은 스몰 셀 내에 구성되어 있는 E-RAB가 현재 매크로 셀에서 단말에게 서비스를 지원하기 위해 구성되어 있는 E-RAB 내의 QoS(또는 QCI)를 만족하는지 여부 등을 기반으로 확인할 수 있다. 이 경우 스몰 기지국은 상기 사용자 상황 정보를 기반으로 스몰 셀 내에 구성되어 있는 E-RAB를 사용하여 서비스를 제공할 수 있는지 여부를 확인하고, 서비스를 제공할 수 있는 경우 상기 스몰 셀 내에 구성되어 있는 E-RAB에 대응하는, RLC 이하 엔티티를 구성한다.
다른 예로, 스몰 기지국이 스몰 셀에 해당 단말에 대한 E-RAB 구성이 없거나 이미 구성되어 있는 E-RAB를 이용할 수 없을 수 있다. 이 경우 스몰 기지국은 스몰 셀에 기존 매크로 셀을 통해 구성되어 있는 E-RAB 구성에 대응하는 새로운 DRB을 추가 구성할 수 있다. 이 경우 매크로 셀의 E-RAB에 대한 QoS 또는 상기 RLC 구성정보를 기반으로, 스몰 기지국은 스몰 셀에 RLC 이하 엔티티를 구성할 수 있다. 이 때, 스몰 셀에 새롭게 구성된 DRB에 대한 RLC 엔티티의 상위단, 즉 PDCP 엔티티 등에 대한 구성은 없거나 디폴트(default) 상태로 구성될 수 있다. 스몰 기지국은 상기 RLC 이하 엔티티을 구성함에 있어, 상기 RLC 확장 요청 메시지 내에 포함된 상기 사용자 상황 정보를 기반으로 할 수 있다. 또는 스몰 기지국은 상기 RLC 확장 요청 메시지를 통해 직접적으로 RLC 구성정보를 획득하고, 상기 RLC 구성정보를 기반으로 이하 엔티티에 대한 MAC 구성정보 및 PHY 구성정보를 생성할 수도 있다.
만약, 스몰 기지국이 확장 베어러 설정을 수행하지 않기로 결정한 경우, S1110 단계는 생략될 수 있다.
스몰 기지국은 RLC 확장 응답 메시지를 생성하고, 상기 RLC 확장 응답 메시지를 매크로 기지국으로 전송한다(S1120). 상기 RLC 확장 응답 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 매크로 기지국으로 전송될 수 있다. 상기 RLC 확장 응답 메시지는 상기 스몰 기지국에 구성한 RLC 이하 단에 관한 파라미터들이 포함될 수 있다. 상기 RLC 확장 응답 메시지는 상술한 표 6의 정보를 포함할 수 있다.
스몰 기지국은 매크로 기지국으로부터 특정 서비스에 대한 데이터를 포워딩받는다(S1130). 일 예로, 상기 특정 서비스에 대한 데이터는 매크로 기지국의 매크로 셀에서 특정 QoS를 만족하지 못하거나 못할 것으로 예측되는 서비스에 대한 데이터일 수 있다. 다른 예로, 상기 특정 서비스에 대한 데이터는 매크로 셀 내 부하수준에 대한 제어가 필요한 경우 이를 스몰 셀로 분담(offload)시키기 위한 서비스에 대한 데이터일 수 있다.
스몰 기지국은 백홀망을 통하여 상기 특정 서비스에 대한 데이터를 매크로 기지국으로부터 포워딩받을 수 있다. 상기 데이터의 포워딩은 매크로 셀의 PDCP 엔티티에서 스몰 셀의 RLC 엔티티로 수행될 수 있다.
스몰 기지국은 상기 포워딩받은 데이터를 단말로 전송한다(S1140). 스몰 기지국은 상기 확장 베어러를 설정한 스몰 셀을 통하여 단말로 상기 데이터를 전송할 수 있다.
이 경우, 예를 들어, 스몰 기지국은 상기 매크로 셀의 무선신호 품질 등 네트워크 상태가 좋지 않아, 상기 데이터에 대한 서비스가 요구하는 QoS를 만족하지 못하나, 상기 스몰 셀이 상기 QoS를 만족하는 서비스를 제공할 수 있는 경우 등의 사안에서도, 상기 데이터를 단말에 원활하게 전송할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 예에 따른 베어러 확장 절차에서 단말의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 단말은 매크로 기지국으로 측정 보고를 수행한다(S1200). 여기서, 매크로 기지국은 단말과 RRC 연결 상태이다. 즉, 매크로 기지국은 현재 단말과 무선 베어러가 설정된 기지국이고, 스몰 기지국은 단말과 매크로 기지국과의 무선 베어러를 기반으로 확장된 베어러를 설정이 요청되는 기지국을 의미할 수 있다. 상기 측정 보고에는 이웃 셀, 특히 스몰 셀에 대한 측정 결과가 포함된다. 상기 측정 보고는 주기적인 보고와 이벤트-트리거링된 보고를 포함한다. 상기 스몰 셀은 상기 매크로 기지국이 운용하는 매크로 셀과 서로 다른 주파수를 사용하는 상태라고 가정한다. 상기 측정 보고는 측정 보고 메시지를 통해 수행될 수 있는데, 측정 보고 메시지는 RSRP와 RSRQ 값, PCI, CGI 등이 포함될 수 있다.
단말은 매크로 기지국으로부터 RRC 연결 재구성 메시지를 수신한다(S1210). 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 스몰 셀의 RLC 이하 단에 대한 파라미터들을 포함할 수 있다. 또한 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 스몰 셀을 부서빙셀로 구성하는, 부서빙셀 구성 정보를 포함할 수 있다. 즉, RRC 연결 재구성 메시지는 단말에 스몰셀을 부서빙셀로 구성하는 내용을 포함하는 부서빙셀 구성 정보필드(information field)를 포함할 수 있다.
이 경우, 단말은 상기 RRC 연결 재구성 메시지를 기반으로 상기 스몰 셀을 부서빙셀로 구성 및 RLC 이하 엔티티에 대한 구성/재구성을 수행할 수 있다(S1220). 단말은 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 대응하여 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 매크로 기지국으로 전송할 수 있다(S1230).
단말은 특정 서비스에 대한 데이터를 스몰 기지국으로부터 수신한다(S1240). 단말은 스몰 기지국이 확장 베어러를 설정한 스몰 셀을 통하여 상기 특정 서비스에 대한 데이터를 스몰 기지국으로부터 수신한다. 일 예로, 상기 특정 서비스에 대한 데이터는 매크로 기지국이 상기 특정 서비스가 요구하는 특정 QoS 만족하지 못하거나 못할 것으로 예측되어, 상기 스몰 기지국으로 포워딩한 데이터일 수 있다. 상기 스몰 셀을 통한 무선자원할당 기회 및 자원할당량이 일반적으로 상기 매크로 셀보다 많거나 크므로, 단말은 매크로 셀이 상기 특정 QoS를 만족하지 못하는 경우에도 스몰 셀을 통하여 상기 특정 QoS를 만족하는 서비스를 상기 스몰 기지국으로부터 제공받을 수 있다. 다른 예로, 상기 특정 서비스에 대한 데이터는 매크로 셀 내 부하수준에 대한 제어가 필요한 경우 이를 스몰 셀로 분담(offload)시키기 위하여 매크로 기지국이 스몰 기지국으로 포워딩한 서비스에 대한 데이터일 수 있다.
이 경우 스몰 셀은 상기 매크로 셀과 서로 다른 주파수를 사용하며, 단말의 입장에서 상기 매크로 셀은 주서빙셀로, 상기 스몰 셀은 부서빙셀로 취급될 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 예에 따른 단말, 매크로 기지국, 스몰 기지국 간의 시그널링을 나타내는 흐름도이다. 상술한 바와 같이 단말은 매크로 기지국이 관리하는 매크로 셀과 스몰 기지국이 관리하는 스몰 셀의 중첩된 영역에 위치할 수 있다. 또한, 상기 매크로 셀과 상기 스몰 셀은 서로 다른 주파수 대역을 사용하고 있다고 가정한다. 도 13의 실시 예는, 단말에서 스몰 셀을 통한 상향링크 전송을 위해 매크로 기지국이 단말에게 상향링크 전송 경로 관련 구성정보를 전송하는 절차를 포함한다.
도 13을 참조하면, 단말은 매크로 기지국과 RRC 연결 설정 절차를 수행한다(S1300). RRC 연결 설정 절차는 단말이 매크로 기지국으로 RRC 연결 요청 메시지를 전송하는 단계, 매크로 기지국이 단말로 RRC 연결 셋업 메시지를 전송하는 단계, 그리고 단말이 RRC 연결 셋업 완료 메시지를 매크로 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다. RRC 연결 설정 절차의 목적은 RRC 연결을 설정하기 위함이다.
단말은 매크로 기지국으로 측정 보고를 수행한다(S1310). 상기 측정 보고에는 스몰 셀에 대한 측정 결과가 포함된다. 예를 들어, 이는 단말이 매크로 기지국과 RRC 연결이 설정되어 있는 상태에서, 상기 스몰 셀의 서비스 지역에 진입하였으며, 단말은 매크로 기지국으로 상기 스몰 셀에 대하여 측정한 결과를 보고한 경우일 수 있다.
상기 측정 보고는 주기적인 보고와 이벤트-트리거링된 보고를 포함한다. 상기 스몰 셀은 상기 매크로 기지국이 운용하는 매크로 셀과 서로 다른 주파수를 사용하는 상태라고 가정한다. 측정 보고는 측정 보고 메시지를 통해 수행될 수 있는데, 측정 보고 메시지는 RSRP와 RSRQ 값, PCI, CGI 등이 포함될 수 있다.
매크로 기지국은 상기 측정 보고를 기반으로 확장 베어러 설정 여부를 결정한다. 매크로 기지국이 확장 베어러를 설정하기로 결정한 경우 RLC 확장 요청 메시지를 생성하고, 스몰 기지국으로 전송한다(S1320). 매크로 기지국은 상기 측정 보고를 기반으로 상기 스몰 셀로의 핸드오버 또는 스몰 셀에 확장 베어러 설정 여부를 판단하여, 상기 스몰 셀을 포함하고 있는 스몰 기지국으로 메시지를 전달할 수 있다. 본 발명에서는 매크로 기지국이 스몰 기지국에 포함된 스몰 셀에 확장 베어러 설정, 즉 RLC 확장을 요구하는 절차에 한정하여 설명한다. 상기 RLC 확장 요청 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 스몰 기지국으로 전송될 수 있다. 상기 RLC 확장 요청 메시지는 상기 확장 베어러가 스몰 기지국에서 매핑될 부서빙셀에 대한 서빙셀 인덱스 (ServIndex) 또는 부서빙셀 인덱스(Scell index)를 포함하는 사용자 상황(User context) 정보를 포함한다.
RLC 확장 요청 메시지에 포함되는 상기 사용자 상황 정보는 예를 들어 표 7과 같은 정보를 포함할 수 있다.
표 7
IE/그룹 이름(IE/Group Name) 존재(Presence) IE 타입(IE type) 및 참조
C-RNTI M INTEGER(0..65536)
EPS 베어러 ID M INTEGER(0..15)
DRB ID M or O INTEGER(0..31)
QCI M INTEGER(0..255)
GBR QoS 정보 O 표 2 참조
부서빙셀(Scell) 인덱스 M INTEGER(0..7)
표 7을 참조하면, 상기 사용자 상황 정보는 C-RNTI, EPS 베어러 ID, DRB ID, QCI, 부서빙셀 인덱스 및 GBR QoS 정보를 나타내는 정보 요소(IE) 또는 그룹을 포함할 수 있다. 표 7에서 존재(Presence) 필드의 M은 “필수적(Mandatory)”을 나타내고, O는 “선택적(Optional)”을 나타냄은 상술한 바와 같다. C-RNTI는 현재 매크로 기지국에서 단말에 할당된 C-RNTI를 의미한다. 상기 C-RNTI는 GUTI, IMSI, 또는 IMEI 등으로 대체될 수 있다. 또한 상기 C-RNTI는 이 경우 매크로 셀과 스몰 셀들 중 적어도 하나에 구성된 모든 단말들에서 중복되지 않는다. EPS 베어러 ID는 현재 매크로 기지국이 EPS 베어러를 통한 데이터 전송을 스몰 기지국을 통해 하고자 하는 EPS 베어러의 ID를 의미한다. DRB ID는 상기 EPS 베어러에 포함되어 데이터 전송을 위해 사용되는 DRB의 ID를 의미한다. 상기 DRB ID는 필수적 또는 선택적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 항상 매크로 기지국에서 먼저 DRB를 구성하고, 이에 대한 ID 값을 설정한 후에 이를 스몰 기지국으로 전송할 경우, 상기 DRB ID 값은 필수적(Mandatory)으로 구성되어야 한다. 반면 스몰 기지국이 해당 EPS 베어러에 대한 DRB를 최초 생성할 수 있는 경우 상기 DRB ID 값은 선택적(Optional)으로 구성될 수 있다.
상기 QCI는 상기 EPS 베어러를 통해 전송하고자 하는 데이터(서비스)에 요구되는 QoS 클래스 ID를 의미한다.
상기 GBR QoS 정보는 상향링크 또는 하향링크에 대한 GBR E-RAB의 최대 및 보장된 비트율을 지시하는 정보 요소이다. 상기 GBR QoS 정보는 선택적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 GBR QoS 정보는 해당 EPS 베어러에 대하여 GBR 구성이 요구되었을 경우에 한하여 추가적으로 구성될 수 있다. 상기 GBR QoS 정보는 상술한 표 2와 같은 정보를 포함할 수 있다.
상기 부서빙셀 인덱스는 스몰 기지국에서 단말을 위해 추가적으로 구성할 부서빙셀의 인덱스 값이다. 상기 새로 추가(구성)될 부서빙셀에 대한 인덱스 값은 매크로 기지국에서 관리한다. 즉, 매크로 기지국이 부서빙셀의 인덱스 값에 대한 정보를 생성하여 스몰 기지국에 전송한다.
다시 도 13을 참조하면, 스몰 기지국은 RLC 확장 요청 메시지를 기반으로, 확장 베어러 설정을 수행하기로 결정한 경우, 스몰 기지국은 상기 스몰 셀에 확장 베어러를 추가 구성하고, 상기 확장 베어러에 RLC 이하 단을 구성/재구성한다(S1330). 상기 확장 베어러는 DRB를 포함한다. 예를 들어, 스몰 기지국이 확장 베어러 설정을 수행하기로 결정한 경우, 상기 스몰 셀에 새로운 DRB를 추가 구성할 수 있다. 상기 DRB는 현재 매크로 기지국에 구성된 매크로 셀(즉, 주서빙셀)에 구성되어 있는 DRB와 동일한 EPS ID 값과 QoS 특성을 갖을 수 있다. 상기 DRB는 RLC 계층에 대한 구성정보를 기반으로 하여 구성될 수 있다. MAC, PHY 계층은 상기 스몰 셀에 대한 구성정보를 기반으로 하여 구성될 수도 있다.
스몰 기지국은 상기 RLC 확장 요청 메시지에 포함된 상기 사용자 상황 정보를 기반으로 RLC 이하의 단을 구성/재구성할 수 있다. 여기서, RLC 계층 이하의 단이란, RLC 엔티티, MAC 엔티티 및 PHY 계층을 포함한다. 즉, 스몰 기지국은 상기 RLC 확장 요청 메시지에 포함된 상황 정보를 기반으로 RLC 엔티티, MAC 엔티티 및 PHY 계층을 구성/재구성할 수 있다.
스몰 기지국은 RLC 확장 응답(RLC Extension Response) 메시지를 생성하고, 매크로 기지국으로 전송한다(S1340). 상기 RLC 확장 응답 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 매크로 기지국으로 전송될 수 있다. 상기 RLC 확장 응답 메시지가 RLC 확장 수락 메시지인 경우, 상기 RLC 확장 응답 메시지는 상기 스몰 기지국의 확장 베어러에 구성한 RLC 이하 단에 대한 파라미터들을 포함할 수 있다. 상기 RLC 확장 응답 메시지는 상술한 표 6과 같은 정보를 포함할 수 있다.
한편, 스몰 셀에 확장 베어러가 설정되는 경우, 매크로 셀에 구성되어 있는 해당 DRB에 대한 RLC 엔티티는 재설정(re-establishment) 절차를 진행한다. 이는 상기 매크로 셀의 해당 DRB에 대한 RLC 엔티티에서 수신한 데이터들 중 가능한 한 많은 데이터를 스몰 셀의 확장 베어러에 대한 RLC 엔티티에서 수신하기 위하여 필요하다. 일 예로, 상기 매크로 셀의 해당 DRB에 대한 RLC 엔티티가 투명 모드(TM: Transparent Mode) RLC 엔티티인 경우, 모든 RLC SDU(Service Data Unit)들을 폐기한다. 다른 예로, 상기 매크로 셀의 해당 DRB에 대한 RLC 엔티티가 비확인 모드(UM: Unacknowledge Mode) RLC 엔티티인 경우, RLC SDU로 구성할 수 있는 가능한 모든 UMD(Unacknowledge Mode Data) PDU(Protocol Data Unit)들을 RLC SDU로 구성하고, 이를 상위계층(PDCP)로 전송하고, 나머지 UMD PDU들은 폐기한다. 또 다른 예로, 상기 매크로 셀의 해당 DRB에 대한 RLC 엔티티가 확인 모드(AM: Acknowledged Mode) RLC 엔티티인 경우, RLC SDU로 구성할 수 있는 가능한 모든 AMD(Acknowledged Mode Data) PDU의 바이트 세그먼트(byte segment)들로부터 RLC SDU를 구성하고, 수신부에 남아있는 AMD PDU들 및 바이트 세그먼트들을 폐기한다. 또한 전송부에 있는 모든 RLC SDU들 및 AMD PDU들을 폐기한다. 또한 RLC 제어 PDU들도 폐기한다.
매크로 셀에 구성되어 있는 해당 DRB에 대한 RLC 엔티티의 재설정 절차가 진행되는 경우, 상기 RLC 엔티티 관련 모든 타이머는 중지(stop) 또는 리셋(reset)될 수 있다. 또한, 상기 RLC 엔티티 관련 모든 상태 변수들은 초기값으로 리셋될 수 있다.
본 실시예에서는 단계 S1330이 단계 S1340 이전에 수행되는 것으로 설명하였으나, 이는 예시일 뿐이며 단계 S1330이 단계 S1340과 동시 또는 이후에 수행되는 것을 포함할 수도 있다. 즉, 스몰 기지국이 RLC 확장 응답 메시지를 매크로 기지국으로 전송함과 동시 또는 이후에 RLC 엔티티, MAC 엔티티를 구성 또는 재구성할 수 있다.
매크로 기지국은 상기 RLC 확장 응답 메시지에 포함된 상기 확장 베어러의 RLC 이하 단에 대한 파라미터들을 기반으로 부서빙셀을 추가하기 위한 RRC 연결 재구성 절차를 수행할 수 있다(S1350). RRC 연결 재구성 절차는 매크로 기지국이 RRC 연결 재구성 메시지를 생성하여 단말로 전송하고, 단말은 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 매크로 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다. 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 확장 베어러의 RLC 이하 단에 대한 파라미터들 뿐 아니라 DRB 구성 정보 및 부서빙셀 구성 정보를 포함할 수 있다. 이 때 상기 DRB 구성 정보는 상향링크 전송 경로에 대한 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 상향링크 전송 경로는 스몰 기지국에서 구성한 스몰 셀(구체적으로 스몰 셀의 상기 확장 베어러)로 지시될 수 있다. 또한, 상기 부서빙셀 구성 정보는 부서빙셀 추가를 위한 정보이다. 상기 부서빙셀 구성 정보는 부서빙셀로 추가될 상기 스몰 셀에 대한 인덱스인 상기 부서빙셀 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 예를 들어, 다음과 같은 구문을 포함할 수 있다.
표 8은 본 발명에 따른 RRC 연결 재구성 메시지의 일 예를 나타낸다.
표 8
Figure PCTKR2013011244-appb-T000003
표 8을 참조하면, RRC 연결 재구성 메시지는 DRB 셋업을 위해 적어도 하나 이상의 DRB-ToAddMod를 포함하는 DRB 구성정보인 DRB-ToAddModList를 포함한다. DRB-ToAddModList의 크기는 1~DRB의 최대개수(maxDRB)로 설정될 수 있으며, 셋업 및 변경될 DRB들을 포함한다. DRB-ToAddModList는 추가되는 DRB의 ID 및 상기 DRB를 포함하는 EPS 베어러의 ID를 포함할 수 있다. 또한, RRC 연결 재구성 메시지는 상향링크 전송 경로에 대한 DRB 구성정보인 ul-transmissionServingCell을 포함한다. ul-transmissionServingCell은 서빙셀 인덱스 또는 부서빙셀 인덱스 값과 동일한 값으로 설정될 수 있으며, 해당 DRB에 대한 상향링크 전송 경로를 지시한다. 즉, 이 경우 단말의 상기 DRB에 대한 서비스의 상향링크 데이터는 상기 서빙셀 인덱스 또는 부서빙셀 인덱스가 지시하는 주서빙셀 또는 부서빙셀을 통하여 전송될 수 있다. 단말은 상기와 같이 특정 DRB와 특정 서빙셀간의 상향링크 전송 경로가 적어도 하나 이상 설정되면, 특정 DRB와 특정 서빙셀간의 상향링크 전송 경로가 구성되지 아니한 DRB들에 대한 상향링크 전송 경로는 상기 특정 서빙셀을 제외한 나머지 서빙셀들 중 모두로 설정되거나 하나 이상의 서빙셀들로 설정될 수 있다. 또는 특정 DRB와 특정 서빙셀간의 상향링크 전송 경로가 구성되지 아니한 DRB들에 대한 상향링크 전송 경로는 언제나 주서빙셀로 설정될 수 있다.
또한 상기와 같이 특정 DRB와 특정 서빙셀간의 상향링크 전송 경로 설정은 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK/NACK 정보, 하향링크에 대한 채널상태정보(이하 CSI(Channel Status Information), 예를 들어 CQI(Channel Quality indicator), RI(Rank indicator), PMI(Precoding Matrix indicator), PTI(Precoding Type indicator) 등) 정보, ARQ ACK/NACK(RLC Status PDU) 등과 같이 하향링크 전송을 지원하기 위한 상향링크 전송채널 및 시그널링의 전송 경로만을 지시할 수도 있다.
또한 상기와 같이 특정 DRB와 특정 서빙셀간의 상향링크 전송 경로 설정은 상기에서 설명한 하향링크 전송을 지원하기 위한 상향링크 전송채널 및 시그널링의 전송 경로 및 상기 특정 DRB를 통해 처리된 상향링크 데이터들의 전송 경로를 모두 포함할 수도 있다.
단말은 상기 RRC 연결 재구성 메시지를 기반으로 스몰 기지국에 구성된 상기 스몰 셀을 부서빙셀로 추가구성하고, DRB 셋업 및 단말의 RLC 계층 이하의 단을 구성/재구성할 수 있다. 단말은 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 대응하여 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 매크로 기지국으로 전송할 수 있다.
매크로 기지국은 스몰 기지국으로 상기 RRC 연결 재구성 완료 지시(RRC Connection Reconfiguration Complete Indication) 메시지를 전송한다(S1355). 상기 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지는 상기 S1350의 RRC 연결 재구성 절차를 완료하였음을 스몰 기지국에 알리는 지시자(indicator)가 포함된 메시지를 의미할 수 있다. 상기 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 스몰 기지국으로 전송될 수 있다. 또는 확장 베어러에 대한 매크로 기지국의 PDCP PDU 또는 RLC SDU가 스몰 기지국에서 수신됨을 스몰 기지국이 확인한 경우 스몰 기지국은 상기와 같은 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지를 수신한 것과 동일한 조건으로 간주할 수 있다.
매크로 기지국은 스몰 기지국으로 데이터를 포워딩한다(S1360). 상기 데이터는 매크로 기지국이 상기 스몰 셀의 확장 베어러를 통하여 단말로 전송하고자 하는 데이터일 수 있다. 매크로 기지국은 백홀망을 통하여 스몰 기지국으로 상기 데이터를 포워딩할 수 있다. 상기 데이터의 포워딩은 매크로 셀의 PDCP 엔티티에서 스몰 셀의 RLC 엔티티로 수행될 수 있다. 즉, 상기 데이터에 대한 매크로 셀의 PDCP PDU 또는 RLC SDU는 스몰 셀의 RLC SDU가 될 수 있다.
스몰 기지국은 단말로 상기 데이터를 전송한다(S1365). 스몰 기지국은 상기 스몰 셀에 설정한 확장 베어러를 통하여 단말로 상기 데이터를 전송할 수 있다.
스몰 기지국은 매크로 기지국으로부터 해당 단말에 대한 상기 데이터를 포워딩받으면, 매크로 기지국이 단말에게 DRB의 셋업(구성변경)을 완료하였음을 인지하고, 상기 포워딩받은 데이터를 단말에게 전송하는 절차를 시작할 수 있다. 이 경우 상기 S1355는 생략될 수 있다.
또는, 스몰 기지국은 매크로 기지국으로부터 RRC 연결 재구성 절차가 완료되었음을 알리는 지시자가 포함된 상기 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지를 수신한 이후에야, 매크로 기지국이 단말에게 DRB의 셋업을 완료하였음을 인지하고, 상기 포워딩받은 데이터를 단말에게 전송하는 절차를 시작할 수도 있다. 이 경우 S1355는 생략되지 않는다. 또한 이 경우, S1360은 S1355보다 먼저 수행될 수도 있다.
단말은 상기 확장 베어러에 대한 서비스의 상향링크 데이터를 스몰 기지국으로 전송한다(S1370). 본 예는 단말이 S1350에서 획득한 상기 상향링크 전송 경로가 부서빙셀인 스몰 셀을 지시하는 경우이다.
상기 상향링크 데이터는 예를 들어, S1365에서 단말이 수신한 하향링크 데이터에 대한 HARQ ACK/NACK 정보, 하향링크에 대한 CSI (CQI, RI, PMI, PTI 등) 정보, ARQ ACK/NACK(RLC Status PDU) 등과 같이 하향링크 전송을 지원하기 위한 상향링크 전송채널 및 시그널링을 포함할 수 있다. 또는 상기 상향링크 데이터는 상기에서 설명한 하향링크 전송을 지원하기 위한 상향링크 전송채널 및 시그널링, 그리고 상기 단말에 셋업된 특정 DRB를 통해 처리된 상향링크 데이터들을 모두 포함할 수도 있다.
단말은 상기 확장 베어러에 대한 서비스의 상기 상향링크 데이터를 전송하기 위하여 S1350에서 상기 DRB 셋업시, 해당 DRB에 대한 상향링크 전송 경로에 대한 정보를 참조하여, 상기 상향링크 데이터들을 상기 스몰 셀(구체적으로 단말과 스몰 기지국간 설정된 상기 확장 베어러)을 통하여 전송할 수 있다. 상기 상향링크 전송 경로는 표 8에서 상술한 ul-transmissionServingCell이 지시하는 부서빙셀 인덱스에 의하여 지시될 수 있다.
스몰 기지국은 상기 상향링크 데이터를 매크로 기지국으로 포워딩한다(S1375). 스몰 기지국은 백홀망을 통하여 매크로 기지국으로 상기 상향링크 데이터를 포워딩할 수 있다. 상기 상향링크 데이터의 포워딩은 스몰 셀의 RLC 엔티티에서 매크로 셀의 PDCP 엔티티로 수행될 수 있다. 즉, 상기 상향링크 데이터에 대한 스몰 셀의 RLC SDU 또는 PDCP PDU는 매크로 셀의 PDCP PDU가 될 수 있다.
상기와 같은 경우 매크로 기지국에 구성된 매크로 셀(주서빙셀)과, 스몰 기지국에 구성된 스몰 셀(부서빙셀) 상에서 단말은 동시에 서비스를 제공받을 수 있다. 그리고, 단말의 상향링크 전송에 있어서도 상기 부서빙셀을 통하여 데이터를 수신받고 있는 서비스에 관련된 상향링크 데이터들은 단말이 상기 상향링크 전송 경로에 대한 DRB 구성정보에 기반하여, 상기 스몰 셀을 통하여 전송할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 예에 따른 베어러 확장 절차에서 매크로 기지국의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 14를 참조하면, 매크로 기지국은 단말로부터 측정 보고를 수신한다(S1400). 여기서 매크로 기지국은 단말과 현재 RRC 연결 상태이다. 즉, 매크로 기지국은 현재 단말과 무선 베어러가 설정된 기지국이고, 스몰 기지국은 단말과 매크로 기지국과의 무선 베어러를 기반으로 확장된 베어러를 설정이 요청되는 기지국을 의미할 수 있다. 상기 측정 보고에는 스몰 기지국이 운용하는 스몰 셀에 대한 측정 결과가 포함된다. 상기 측정 보고는 주기적인 보고와 이벤트-트리거링된 보고를 포함한다. 상기 스몰 셀은 상기 매크로 기지국이 운용하는 매크로 셀과 서로 다른 주파수를 사용하는 상태라고 가정한다. 측정 보고는 측정 보고 메시지를 통해 수행될 수 있는데, 측정 보고 메시지는 RSRP와 RSRQ 값, PCI, CGI 등이 포함될 수 있다.
매크로 기지국은 상기 측정 보고를 기반으로 확장 베어러 설정 여부를 결정한다(S1410). 일 예로, 매크로 기지국은 매크로 셀에 연결된 단말이 요구하는 다수의 서비스들 중 특정 QoS를 요구하는 서비스를 만족하지 못하고 있거나, 못할 것으로 예측되는 경우 및/또는 상기 측정 보고를 기반으로 스몰 셀에서 상기 QoS를 만족하는 서비스를 제공할 수 있다고 판단되는 경우, 해당 QoS를 요구하는 서비스를 지원하기 위하여 확장 베어러 설정을 수행하기로 판단할 수 있다. 다른 예로, 매크로 기지국은 부하관리 정책 등을 기반으로 매크로 셀 내 부하수준에 대한 제어가 필요한 경우, 스몰 셀을 통해 지원토록 하기 위하여 확장 베어러 설정을 수행하기로 판단할 수 있다. 즉, 단말이 다양한 QoS 클래스를 동시에 서비스할 수 있는 경우에 매크로 기지국은 매크로 셀에서 제공되던 QoS 클래스들 중 하나를 부하 균형(load balancing)을 위하여 스몰셀로 분담(offload)시켜서 부하 균형을 유지할 수 있다.
매크로 기지국은 상기 측정 보고를 기반으로 상기 스몰 셀로의 핸드오버 또는 스몰 셀에 확장 베어러 설정 여부를 판단하여, 상기 스몰 셀을 포함하고 있는 스몰 기지국으로 메시지를 전달할 수 있다. 본 발명에서는 매크로 기지국이 스몰 기지국에 포함된 스몰 셀에 확장 베어러 설정, 즉 RLC 확장을 요구하는 절차에 한정하여 설명한다.
확장 베어러 설정을 수행하기로 판단한 경우, 매크로 기지국은 RLC 확장 요청 메시지를 생성하고, 상기 RLC 확장 요청 메시지를 스몰 기지국으로 전송한다(S1420). 매크로 기지국은 상기 RLC 확장 요청 메시지를 X2 인터페이스를 통하여 스몰 기지국으로 전송할 수 있다. 상기 RLC 확장 요청 메시지는 부서빙셀 인덱스를 포함하는 사용자 상황 정보를 포함한다. 상기 부서빙셀 인덱스는 상기 스몰 셀에서 단말을 위해 새로 구성할 부서빙셀의 인덱스 값이다. 상기 새로 구성될 부서빙셀에 대한 인덱스 값은 매크로 기지국에서 관리한다. 상기 사용자 상황 정보는 구체적으로 상술한 표 7에 포함된 정보를 포함할 수 있다.
매크로 기지국은 스몰 기지국으로부터 RLC 확장 응답 메시지를 수신한다(S1430). 상기 RLC 확장 응답 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 스몰 기지국으로부터 수신될 수 있다. 상기 RLC 확장 응답 메시지는 상술한 표 6의 정보를 포함할 수 있다. 상기 RLC 확장 응답 메시지가 RLC 확장 수락 메시지인 경우, 상기 RLC 확장 응답 메시지는 스몰 기지국이 확장 베어러에 구성한 RLC 이하 단에 대한 파라미터들을 포함할 수 있다. 즉, RLC 엔티티, MAC 엔티티, PHY 계층에 대한 파라미터들을 포함할 수 있다.
상기 스몰 셀에 확장 베어러가 설정되는 경우, 즉, 매크로 기지국이 스몰 기지국으로부터 RLC 확장 수락 메시지를 수신하는 경우, 매크로 기지국은 상기 확장 베어러에 대응되고, 매크로 셀에 구성되어 있는 DRB에 대한 RLC 엔티티 재설정 절차를 진행한다(S1440). 일 예로, 상기 매크로 셀의 해당 DRB에 대한 RLC 엔티티가 TM RLC 엔티티인 경우, 모든 RLC SDU들을 폐기한다. 다른 예로, 상기 매크로 셀의 해당 DRB에 대한 RLC 엔티티가 UM RLC 엔티티인 경우, RLC SDU로 구성할 수 있는 가능한 모든 UMD PDU들을 RLC SDU로 구성하고, 이를 상위계층(PDCP)로 전송하고, 나머지 UMD PDU들은 폐기한다. 또 다른 예로, 상기 매크로 셀의 해당 DRB에 대한 RLC 엔티티가 AM RLC 엔티티인 경우, RLC SDU로 구성할 수 있는 가능한 모든 AMD PDU의 바이트 세그먼트들로부터 RLC SDU를 구성하고, 수신부에 남아있는 AMD PDU들 및 바이트 세그먼트들을 폐기한다. 또한 전송부에 있는 모든 RLC SDU들 및 AMD PDU들을 폐기한다. 또한 RLC 제어 PDU들도 폐기한다.
매크로 셀에 구성되어 있는 해당 DRB에 대한 RLC 엔티티의 재설정 절차가 진행되는 경우, 상기 RLC 엔티티 관련 모든 타이머는 중지 또는 리셋될 수 있다. 또한, 상기 RLC 엔티티 관련 모든 상태 변수들은 초기값으로 리셋될 수 있다.
매크로 기지국은 RRC 연결 재구성 메시지를 생성하고, 상기 RRC 연결 재구성 메시지를 단말로 전송한다(S1450). 매크로 기지국은 스몰 기지국이 구성한 상기 확장 베어러의 RLC 이하 단에 대한 파라미터들을 기반으로 RRC 연결 재구성 메시지를 생성하고, 상기 RRC 연결 재구성 메시지를 단말로 전송한다. 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 확장 베어러의 RLC 이하 단에 대한 파라미터들 뿐 아니라 DRB 구성 정보 및 부서빙셀 구성 정보를 포함할 수 있다. 이 때 상기 DRB 구성 정보는 상향링크 전송 경로에 대한 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 상향링크 전송 경로는 매크로 기지국에서 구성한 주서빙셀 또는 스몰 기지국에서 구성한 부서빙셀로 지시될 수 있으며 이를 위하여, 상기 전송되는 DRB 구성 정보 내에 서빙셀 인덱스 또는 부서빙셀 인덱스 정보가 포함될 수 있다. 본 예에서는 상기 상향링크 전송 경로가 부서빙셀인 스몰 셀을 지시하는 경우를 가정하고 이하 설명한다.
또한, 상기 부서빙셀 구성 정보는 부서빙셀 추가를 위한 정보이다. 상기 부서빙셀 구성 정보는 부서빙셀로 추가될 상기 스몰 셀에 대한 인덱스인 상기 부서빙셀 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상술한 표 8과 같은 구문을 포함할 수 있다.
매크로 기지국은 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 대응하여 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 단말로부터 수신한다(S1460). 이후 매크로 기지국은 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지를 스몰 기지국으로 전송한다(S1470). 상기 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지는 RRC 연결 재구성 절차가 완료되었음을 스몰 기지국에 알리는 지시자가 포함된 메시지를 의미할 수 있다. 상기 RRC 연결 재구성 완료 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 스몰 기지국으로 전송될 수 있다.
매크로 기지국은 (하향링크)데이터를 스몰 기지국으로 포워딩한다(S1480). 상기 데이터는 매크로 기지국이 상기 스몰 셀(단말과 스몰 기지국간 설정된 확장 베어러)을 통하여 단말로 전송하고자 하는 데이터일 수 있다. 일 예로, 상기 데이터는 매크로 기지국이 매크로 셀을 통하여 단말에 QoS를 만족하지 못하거나 못할 것으로 예측되는 서비스에 대한 데이터일 수 있다. 다른 예로, 매크로 기지국이 부하관리 정책 등을 기반으로 매크로 셀 내 부하수준에 대한 제어가 필요한 경우, 부하 균형을 유지하기 위하여 스몰 셀로 분담(offload)하기 위한 서비스에 대한 데이터일 수 있다.
매크로 기지국은 백홀망을 통하여 상기 데이터를 스몰 기지국으로 포워딩할 수 있다. 상기 데이터의 포워딩은 매크로 셀의 PDCP 엔티티에서 스몰 셀의 RLC 엔티티로 수행될 수 있다. 즉, 상기 데이터에 대한 매크로 셀의 PDCP PDU 또는 RLC SDU는 스몰 셀의 RLC SDU가 될 수 있다.
매크로 기지국은 상향링크 데이터를 스몰 기지국으로부터 포워딩받는다(S1490). 상기 상향링크 데이터는 매크로 기지국이 상기 스몰 셀(단말과 스몰 기지국간 확장 베어러)을 통하여 단말로 전송한 상기 (하향링크)데이터에 대한 상향링크 데이터일 수 있다. 상기 상향링크 데이터는 예를 들어, HARQ ACK/NACK 및 ARQ ACK/NACK(RLC Status PDU) 등의 정보를 포함할 수 있다. 매크로 기지국은 백홀망을 통하여 상기 상향링크 데이터를 스몰 기지국으로부터 포워딩받을 수 있다. 상기 상향링크 데이터의 포워딩은 스몰 셀의 RLC 엔티티에서 매크로 셀의 PDCP 엔티티로 수행될 수 있다. 즉, 상기 상향링크 데이터에 대한 스몰 셀의 RLC SDU 또는 PDCP PDU는 매크로 셀의 PDCP PDU가 될 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 예에 따른 베어러 확장 절차에서 스몰 기지국의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 15를 참조하면, 스몰 기지국은 매크로 기지국으로부터 RLC 확장 요청 메시지를 수신한다(S1500). 매크로 기지국은 단말과 RRC 연결 상태이다. 즉, 매크로 기지국은 현재 단말과 무선 베어러가 설정된 기지국이고, 스몰 기지국은 단말과 매크로 기지국과의 무선 베어러를 기반으로 확장된 베어러의 설정이 요청되는 기지국을 의미할 수 있다. 상기 스몰 셀은 상기 매크로 기지국이 운용하는 매크로 셀과 서로 다른 주파수를 사용하는 상태라고 가정한다. 스몰 기지국은 상기 RLC 확장 요청 메시지를 X2 인터페이스를 통하여 매크로 기지국으로부터 수신할 수 있다. 상기 RLC 확장 요청 메시지는 부서빙셀 인덱스를 포함하는 사용자 상황 정보를 포함한다. 상기 부서빙셀 인덱스는 상기 스몰 셀에서 단말을 위해 새로 구성할 부서빙셀의 인덱스 값이다. 상기 새로 구성될 부서빙셀에 대한 인덱스 값은 매크로 기지국에서 관리한다. 상기 사용자 상황 정보는 상술한 표 7의 정보를 포함할 수 있다.
스몰 기지국은 상기 RLC 확장 요청 메시지를 기반으로, 확장 베어러 설정을 수행하기로 결정한 경우, 상기 RLC 확장 요청 메시지에 포함된 사용자 상황 정보를 기반으로, RLC 이하 단, 즉, RLC 엔티티, MAC 엔티티 및 PHY 계층을 구성/재구성한다(S1510). 상기 확장 베어러는 DRB를 포함한다. 예를 들어, 스몰 기지국이 확장 베어러 설정을 수행하기로 결정한 경우, 상기 스몰 셀에 새로운 DRB를 추가 구성할 수 있다. 상기 DRB는 현재 매크로 기지국에 구성된 매크로 셀(즉, 주서빙셀)에 구성되어 있는 DRB와 동일한 EPS ID 값과 QoS 특성을 가질 수 있다. 상기 DRB는 RLC 계층에 대한 구성정보를 기반으로 하여 구성될 수 있다. MAC, PHY 계층은 상기 스몰 셀에 대한 구성정보를 기반으로 하여 구성될 수도 있다.
만약, 스몰 기지국이 확장 베어러 설정을 수행하지 않기로 결정한 경우, S1510 단계는 생략될 수 있다.
스몰 기지국은 RLC 확장 응답 메시지를 생성하고, 상기 RLC 확장 응답 메시지를 매크로 기지국으로 전송한다(S1520). 상기 RLC 확장 응답 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 매크로 기지국으로 전송될 수 있다. 상기 RLC 확장 응답 메시지는 상기 스몰 기지국의 확장 베어러에 구성한 RLC 이하 단에 관한 파라미터들이 포함될 수 있다. 상기 RLC 확장 응답 메시지는 상술한 표 6의 정보를 포함할 수 있다.
스몰 기지국은 매크로 기지국으로부터 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지를 수신한다(S1530). 상기 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지는 매크로 기지국이 상기 확장 베어러의 RLC 이하 단에 대한 파라미터들을 기반으로, 단말에 RRC 연결 재구성 절차를 완료하였음을 스몰 기지국에 알리는 지시자(indicator)가 포함된 메시지를 의미할 수 있다. 상기 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지는 X2 인터페이스를 통하여 스몰 기지국으로 전송될 수 있다.
스몰 기지국은 매크로 기지국으로부터 (하향링크)데이터를 포워딩받는다(S1540). 상기 데이터는 매크로 기지국이 상기 스몰 셀의 확장 베어러를 통하여 단말로 전송하고자 하는 데이터일 수 있다. 일 예로, 상기 데이터는 매크로 기지국의 매크로 셀에서 특정 QoS를 만족하지 못하거나 못할 것으로 예측되는 서비스에 대한 데이터일 수 있다. 다른 예로, 매크로 기지국이 부하관리 정책 등을 기반으로 매크로 셀 내 부하수준에 대한 제어가 필요한 경우, 부하 균형을 유지하기 위하여 스몰 셀로 분담(offload)하기 위한 서비스에 대한 데이터일 수 있다.
매크로 기지국은 백홀망을 통하여 스몰 기지국으로 상기 데이터를 포워딩할 수 있다. 상기 데이터의 포워딩은 매크로 셀의 PDCP 엔티티에서 스몰 셀의 RLC 엔티티로 수행될 수 있다. 즉, 상기 데이터에 대한 매크로 셀의 PDCP PDU 또는 RLC SDU는 스몰 셀의 RLC SDU가 될 수 있다.
스몰 기지국은 상기 포워딩받은 데이터를 단말로 전송한다(S1550). 스몰 기지국은 상기 스몰 셀에 설정한 확장 베어러를 통하여 단말로 상기 데이터를 전송할 수 있다.
스몰 기지국은 매크로 기지국으로부터 해당 단말에 대한 상기 데이터를 포워딩받으면, 매크로 기지국이 단말에게 DRB의 셋업(구성변경)을 완료하였음을 인지하고, 상기 포워딩받은 데이터를 단말에게 전송하는 절차를 시작할 수 있다. 이 경우 상기 S1530은 생략될 수 있다.
또는, 스몰 기지국은 매크로 기지국으로부터 RRC 연결 재구성 절차가 완료되었음을 알리는 지시자가 포함된 상기 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지를 수신한 이후에야, 매크로 기지국이 단말에게 DRB의 셋업을 완료하였음을 인지하고, 상기 포워딩받은 데이터를 단말에게 전송하는 절차를 시작할 수도 있다. 이 경우 S1530는 생략되지 않는다. 또한 이 경우, S1540은 S1530보다 먼저 수행될 수도 있다.
스몰 기지국은 상기 확장 베어러에 대한 서비스의 상향링크 데이터를 단말로부터 수신한다(S1560). 즉 상기 상향링크 데이터는 스몰 기지국이 상기 스몰 셀의 확장 베어러를 통하여 단말로 전송한 상기 (하향링크)데이터에 대한 상향링크 데이터일 수 있다. 이 경우 스몰 기지국은 상기 스몰 셀을 통하여 상기 상향링크 데이터를 수신할 수 있다. 상기 상향링크 데이터는 예를 들어, S1550에서 단말로 전송한 (하향링크)데이터에 대한 HARQ ACK/NACK 정보, 하향링크에 대한 CSI (CQI, RI, PMI, PTI 등) 정보, ARQ ACK/NACK(RLC Status PDU) 등과 같이 하향링크 전송을 지원하기 위한 상향링크 전송채널 및 시그널링을 포함할 수 있다. 또는 상기 상향링크 데이터는 확장 베어러를 통한 하향링크 전송을 지원하기 위한 상향링크 전송채널 및 시그널링, 그리고 상기 단말에 셋업된 특정 DRB를 통해 처리된 상향링크 데이터들을 모두 포함할 수도 있다.
스몰 기지국은 상기 상향링크 데이터를 매크로 기지국으로 포워딩한다(S1570). 스몰 기지국은 백홀망을 통하여 매크로 기지국으로 상기 상향링크 데이터를 포워딩할 수 있다. 상기 상향링크 데이터의 포워딩은 스몰 셀의 RLC 엔티티에서 매크로 셀의 PDCP 엔티티로 수행될 수 있다. 즉, 상기 상향링크 데이터에 대한 스몰 셀의 RLC SDU 또는 PDCP PDU는 매크로 셀의 PDCP PDU가 될 수 있다.
도 16은 본 발명에 따른 베어러 확장 절차에서 단말의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 16을 참조하면, 단말은 매크로 기지국으로 측정 보고를 수행한다(S1600). 여기서, 매크로 기지국은 단말과 RRC 연결 상태이다. 즉, 매크로 기지국은 현재 단말과 무선 베어러가 설정된 기지국이고, 스몰 기지국은 단말과 매크로 기지국과의 무선 베어러를 기반으로 확장된 베어러를 설정이 요청되는 기지국을 의미할 수 있다. 상기 측정 보고에는 이웃 셀, 특히 스몰 셀에 대한 측정 결과가 포함된다. 상기 측정 보고는 주기적인 보고와 이벤트-트리거링된 보고를 포함한다. 상기 스몰 셀은 상기 매크로 기지국이 운용하는 매크로 셀과 서로 다른 주파수를 사용하는 상태라고 가정한다. 상기 측정 보고는 측정 보고 메시지를 통해 수행될 수 있는데, 측정 보고 메시지는 RSRP와 RSRQ 값, PCI, CGI 등이 포함될 수 있다.
단말은 매크로 기지국으로부터 RRC 연결 재구성 메시지를 수신한다(S1610). 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 스몰 셀의 확장 베어러의 RLC 이하 단에 대한 파라미터들을 포함할 수 있다. 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 확장 베어러의 RLC 이하 단에 대한 파라미터들 뿐 아니라 DRB 구성 정보 및 부서빙셀 구성 정보를 포함할 수 있다. 이 때 상기 DRB 구성 정보는 상향링크 전송 경로에 대한 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 상향링크 전송 경로는 매크로 기지국에서 구성한 주서빙셀 또는 스몰 기지국에서 구성한 부서빙셀로 지시될 수 있으며 이를 위하여, 상기 전송되는 DRB 구성 정보 내에 서빙셀 인덱스 또는 부서빙셀 인덱스 정보가 포함될 수 있다. 즉, 이 경우 단말의 상기 DRB에 대한 서비스의 상향링크 데이터는 상기 서빙셀 인덱스 또는 부서빙셀 인덱스가 지시하는 주서빙셀 또는 부서빙셀을 통하여 전송될 수 있다. 단말은 상기와 같이 특정 DRB와 특정 서빙셀간의 상향링크 전송 경로가 적어도 하나 이상 설정되면, 특정 DRB와 특정 서빙셀간의 상향링크 전송 경로가 구성되지 아니한 DRB들에 대한 상향링크 전송 경로는 상기 특정 서빙셀을 제외한 나머지 서빙셀들 중 모두로 설정되거나 하나 이상의 서빙셀들로 설정될 수 있다. 또는 특정 DRB와 특정 서빙셀간의 상향링크 전송 경로가 구성되지 아니한 DRB들에 대한 상향링크 전송 경로는 언제나 주서빙셀로 설정될 수 있다.
또한, 상기 부서빙셀 구성 정보는 부서빙셀 추가를 위한 정보이다. 상기 부서빙셀 구성 정보는 부서빙셀로 추가될 상기 스몰 셀에 대한 인덱스인 상기 부서빙셀 인덱스를 포함할 수 있다. 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 표 8과 같은 구문을 포함할 수 있다.
단말은 상기 RRC 연결 재구성 메시지를 기반으로 스몰 기지국에 구성된 상기 스몰 셀을 부서빙셀로 (추가)구성하고, DRB 셋업 및 단말의 RLC 계층 이하의 단을 구성/재구성할 수 있다(S1620). 단말은 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 대응하여 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 매크로 기지국으로 전송할 수 있다(S1630).
단말은 (하향링크)데이터를 스몰 기지국으로부터 수신한다(S1640). 단말은 상기 스몰 셀(구체적으로 상기 스몰 셀에 설정된 상기 확장 베어러)를 통하여 상기 데이터를 스몰 기지국으로부터 수신한다. 상기 데이터는 매크로 기지국이 상기 스몰 셀의 확장 베어러를 통하여 단말로 전송하고자 하는 데이터일 수 있다. 일 예로, 상기 데이터는 매크로 기지국이 상기 데이터에 대한 서비스가 요구하는 특정 QoS 만족하지 못하고 있거나, 못할 것으로 예측되는 경우에, 상기 스몰 기지국으로 포워딩한 데이터일 수 있다. 이는 상기 스몰 셀을 통한 무선자원할당 기회 및 자원할당량이 일반적으로 상기 매크로 셀보다 많거나 크므로, 단말은 매크로 셀이 상기 특정 QoS를 만족하지 못하는 경우에도 스몰 셀을 통하여 상기 특정 QoS를 만족하는 서비스를 상기 스몰 기지국으로부터 제공받을 수 있기 때문이다. 다른 예로, 상기 데이터는 매크로 기지국이 부하관리 정책 등을 기반으로 매크로 셀 내 부하수준에 대한 제어가 필요한 경우, 스몰 셀을 통해 지원토록 하기 위하여 상기 스몰 기지국으로 포워딩한 데이터일 수 있다.
이 경우 스몰 셀은 상기 매크로 셀과 서로 다른 주파수를 사용하며, 단말의 입장에서 상기 매크로 셀은 주서빙셀로, 상기 스몰 셀은 부서빙셀로 취급될 수 있다.
단말은 상기 확장 베어러에 대한 서비스의 상향링크 데이터를 스몰 기지국으로 전송한다(S1650). 즉 상기 상향링크 데이터는 스몰 기지국이 상기 스몰 셀의 확장 베어러를 통하여 단말로 전송한 상기 (하향링크)데이터에 대한 상향링크 데이터일 수 있다. 이 경우 스몰 기지국은 상기 확장된 베어러를 통하여 상기 상향링크 데이터를 수신할 수 있다. 상기 상향링크 데이터는 예를 들어, S1640에서 단말이 수신한 (하향링크)데이터에 대한 HARQ ACK/NACK 정보, 하향링크에 대한 CSI (CQI, RI, PMI, PTI 등) 정보, ARQ ACK/NACK(RLC Status PDU) 등과 같이 하향링크 전송을 지원하기 위한 상향링크 전송채널 및 시그널링을 포함할 수 있다. 또는 상기 상향링크 데이터는 상기에서 설명한 하향링크 전송을 지원하기 위한 상향링크 전송채널 및 시그널링, 그리고 상기 단말에 셋업된 특정 DRB를 통해 처리된 상향링크 데이터들을 모두 포함할 수도 있다.
단말은 상기 DRB에 대한 서비스의 상기 상향링크 데이터를 전송하기 위하여 S1620에서 상기 DRB 셋업시, 해당 DRB에 대한 상향링크 전송 경로에 대한 정보를 참조하여, 상기 상향링크 데이터들을 상기 스몰 셀(구체적으로 단말과 스몰 기지국간 설정된 상기 확장 베어러)을 통하여 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 상향링크 전송 경로는 매크로 기지국에서 구성한 주서빙셀 또는 스몰 기지국에서 구성한 부서빙셀로 지시될 수 있으며 이를 위하여, DRB 구성 정보 내에 서빙셀 인덱스 또는 부서빙셀 인덱스 정보가 포함될 수 있다. 본 예에서는 상기 상향링크 전송 경로가 부서빙셀인 스몰 셀을 지시하는 경우이다. 상기 상향링크 전송 경로는 표 8에서 상술한 ul-transmissionServingCell이 지시하는 서빙셀 인덱스 또는 부서빙셀 인덱스에 의하여 지시될 수 있다.
상기와 같은 경우 매크로 기지국에 구성된 매크로 셀(주서빙셀)과, 스몰 기지국에 구성된 스몰 셀(부서빙셀) 상에서 단말은 동시에 서비스를 제공받을 수 있다. 그리고, 단말의 상향링크 전송에 있어서도 상기 부서빙셀을 통하여 데이터를 수신받고 있는 서비스에 관련된 상향링크 데이터들은 단말이 상기 상향링크 전송 경로에 대한 DRB 구성정보에 기반하여, 상기 스몰 셀을 통하여 전송할 수 있다.
도 17은 본 발명에 따른 단말, 매크로 기지국, 스몰 기지국의 블록도이다.
도 17을 참조하면, 단말(1700)은 단말 프로세서(1705), 단말 전송부(1710), 단말 수신부(1715)를 포함한다. 단말 프로세서(1705)는 서빙셀인 매크로 셀과 이웃 셀인 스몰셀로부터 수신되는 신호를 측정하여, 측정보고를 생성한다. 측정보고는 매크로셀뿐만 아니라 이웃 셀로부터 단말(1700)이 수신한 신호의 세기 또는 품질에 대한 정보를 포함한다. 본 발명에서 측정보고는 확장 베어러 설정의 필요성을 판단하는 척도로서 사용될 수 있다.
단말 수신부(1715)는 RRC 연결 재구성 메시지를 매크로 기지국(1730)으로부터 수신한다. 단말 프로세서(1705)는 매크로 기지국(1730)으로부터 수신되는 RRC 연결 재구성 메시지를 해석하고, 이에 기반하여, RRC 연결을 재구성하고, RRC 연결 재구성이 완료되면 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 생성한다. 예를 들어 단말 프로세서(1705)는 표 8과 같은 구문을 해석하고 관련 파라미터를 구성/재구성할 수 있다.
단말 프로세서(1705)는 상기 RRC 연결 재구성 메시지를 기반하여, 단말 단에서의 확장 베어러 설정을 위한 단말 단에서의 DRB 셋업 및 RLC 이하 단을 구성/재구성을 수행할 수 있고, 상기 스몰 셀의 부서빙셀 구성을 수행할 수도 있다.
구체적으로, 단말 프로세서(1705)는 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 기반하여, RLC 이하 단을 구성/재구성할 수 있다. 또한, 단말 프로세서(1705)는 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 기반하여, 상기 스몰 셀을 부서빙셀로 구성할 수 있다. 또한 단말 프로세서(1705)는 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 포함된 상향링크 전송 경로 정보에 기반하여, 상기 스몰 셀(구체적으로 단말과 스몰 기지국간 설정된 확장 베어러)을 통하여 수신하는 (하향링크)데이터에 대한 상향링크 데이터에 대하여는 상기 스몰 셀을 통하여 전송되도록 관련 파라미터를 구성할 수도 있다.
단말 프로세서(1705)는 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 포함된 DRB 구성 정보에서 상기 상향링크 전송 경로에 대한 정보를 해석하고, 상기 스몰 셀(구체적으로 단말(1700)과 스몰 기지국(1760)간 설정된 확장 베어러)를 통하여 단말 수신부(1715)가 수신하는 데이터에 대한 상향링크 데이터에 대하여 상기 매크로 셀 또는 상기 스몰 셀을 통하여 단말 전송부(1710)에서 전송하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 상향링크 전송 경로는 매크로 기지국에서 구성한 주서빙셀 또는 스몰 기지국에서 구성한 부서빙셀로 지시될 수 있으며 이를 위하여, 상기 DRB 구성 정보 내에 서빙셀 인덱스 또는 부서빙셀 인덱스 정보가 포함될 수 있다. 이는 표 8에서 상술한 ul-transmissionServingCell이 지시하는 서빙셀 인덱스 또는 부서빙셀 인덱스에 의하여 지시될 수 있다. 단말 프로세서(1705)는 상기 ul-transmissionServingCell이 지시하는 서빙셀 인덱스 또는 부서빙셀 인덱스를 해석하고, 상기 상향링크 전송 경로를 설정할 수 있다.
또한, 단말 프로세서(1705)는 상기와 같이 특정 DRB와 특정 서빙셀간의 상향링크 전송 경로가 적어도 하나 이상 설정되면, 특정 DRB와 특정 서빙셀간의 상향링크 전송 경로가 구성되지 아니한 DRB들에 대한 상향링크 전송 경로는 상기 특정 서빙셀을 제외한 나머지 서빙셀들 중 모두로 설정하거나 하나 이상의 서빙셀들로 설정할 수 있다. 또는 단말 프로세서(1705)는 특정 DRB와 특정 서빙셀간의 상향링크 전송 경로가 구성되지 아니한 DRB들에 대한 상향링크 전송 경로는 언제나 주서빙셀로 설정할 수 있다.
단말 수신부(1715)는 데이터를 스몰 기지국(1760)으로부터 수신한다. 이 경우, 단말 수신부(1715)는 상기 데이터는 매크로 기지국(1730)이 일반 서비스에 대한 시그널링 및 데이터를 전송하는 주파수와 다른 주파수를 통하여 스몰 기지국(1760)로부터 수신될 수 있다. 단말 수신부(1715)는 상기 스몰 셀 (구체적으로 단말(1700)과 스몰 기지국(1760)간 설정된 상기 확장 베어러)를 통하여 상기 데이터를 스몰 기지국(1760)으로부터 수신할 수 있다. 상기 데이터는 매크로 기지국(1730)이 상기 확장 베어러를 통하여 단말(1700)로 전송하고자 하는 데이터일 수 있다. 일 예로, 매크로 기지국(1730)이 매크로 셀에 연결된 단말(1700)이 요구하는 다수의 서비스들 중 특정 QoS를 요구하는 서비스를 만족하지 못하고 있거나, 못할 것으로 예측되는 경우에, 상기 서비스에 대한 상기 데이터를 스몰 기지국(1760)으로 포워딩할 수 있다. 다른 예로, 매크로 기지국은(1730)이 부하관리 정책 등을 기반으로 매크로 셀 내 부하수준에 대한 제어가 필요한 경우, 매크로 셀에서 제공되던 QoS 클래스들 중 하나에 대한 상기 데이터를 스몰 셀로 분담시켜 부하 균형(load balancing)을 이루기 위하여 상기 데이터를 스몰 기지국(1760)로 포워딩할 수도 있다.
단말 프로세서(1705)는 상기 확장 베어러를 통하여 단말 수신부(1715)가 수신한 상기 데이터에 대응하는 상향링크 데이터를 생성한다. 예를 들어, 단말 프로세서(1705)는 단말 수신부(1715)가 상기 확장 베어러를 통해 스몰 기지국(1760)으로부터 수신한 (하향링크)데이터에 대한 HARQ ACK/NACK 정보, 하향링크에 대한 CSI (CQI, RI, PMI, PTI 등) 정보, ARQ ACK/NACK(RLC Status PDU) 등과 같이 하향링크 전송을 지원하기 위한 상향링크 전송채널 및 시그널링 중 적어도 하나를 포함하는 상기 상향링크 데이터를 생성할 수 있다. 단말 전송부(1710)는 상기 상향링크 데이터를 스몰 기지국(1760)으로 전송한다.
단말 전송부(1710)는 측정보고를 매크로 기지국(1730)으로 전송하고, RRC 재구성 완료 메시지를 매크로 기지국(1730)으로 전송한다.
매크로 기지국(1730)은 매크로 프로세서(1735), 매크로 수신부(1740) 및 매크로 전송부(1745)를 포함한다.
매크로 프로세서(1735)는 단말(1700)로부터 수신한 측정보고에 기반하여 확장 베어러 설정이 필요한지 판단한다. 일 예로, 매크로 프로세서(1735)는 매크로 셀에 연결된 단말(1700)이 요구하는 다수의 서비스들 중 특정 QoS를 요구하는 서비스를 만족하지 못하고 있거나, 못할 것으로 예측되는 경우이고, 상기 측정 보고를 기반으로 스몰 셀에서 상기 특정 QoS를 만족하는 서비스를 제공할 수 있다고 판단되는 경우 확장 베어러 설정이 필요하다고 판단할 수 있다. 다른 예로, 매크로 기지국(1730)은 부하관리 정책 등을 기반으로 매크로 셀 내 부하수준에 대한 제어가 필요한 경우, 스몰 셀을 통해 지원토록 하기 위하여 확장 베어러 설정을 수행하기로 판단할 수 있다. 즉, 단말이 다양한 QoS 클래스를 동시에 서비스할 수 있는 경우에 매크로 셀에서 제공되던 QoS 클래스들 중 하나를 부하 균형(load balancing)을 위하여 스몰 셀로 분담(offload)시켜서 부하 균형을 유지하기 위하여 확장 베어러 설정을 수행하기로 판단할 수 있다.
확장 베어러 설정이 필요하다고 판단되면, 매크로 프로세서(1735)는 RLC 확장 요청 메시지를 생성한다. 매크로 프로세서(1735)는 사용자 상황(User context) 정보 또는 RLC 구성정보를 포함하는 상기 RLC 확장 요청 메시지를 생성할 수 있다. 상기 사용자 상황 정보는 상술한 표 1 및 표 2의 정보를 포함할 수 있고, 상기 RLC 구성정보는 상술한 표 3, 표 4 및 표 5의 정보를 포함할 수 있다. 또한 매크로 프로세서(1735)는 부서빙셀 인덱스를 포함하는 사용자 상황 정보를 포함하는 RLC 확장 요청 메시지를 생성할 수 있다. 상기 부서빙셀 인덱스를 포함하는 사용자 상황 정보는 상술한 표 7의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 매크로 프로세서(1735)는 상기 스몰 셀에 확장 베어러가 설정되는 경우, 즉, 매크로 수신부(1740)가 스몰 기지국(1760)으로부터 RLC 확장 수락을 나타내는 RLC 확장 응답 메시지를 수신하는 경우, 매크로 셀에 구성되어 있는 상기 확장 베어러에 대응되는 DRB에 대한 RLC 엔티티 재설정 절차를 진행한다. 일 예로, 매크로 프로세서(1735)는 상기 매크로 셀의 해당 DRB에 대한 RLC 엔티티가 TM RLC 엔티티인 경우, 모든 RLC SDU들을 폐기한다. 다른 예로, 매크로 프로세서(1735)는 상기 매크로 셀의 해당 DRB에 대한 RLC 엔티티가 UM RLC 엔티티인 경우, RLC SDU로 구성할 수 있는 가능한 모든 UMD PDU들을 RLC SDU로 구성하고, 이를 상위계층(PDCP)로 전송하고, 나머지 UMD PDU들은 폐기한다. 또 다른 예로, 매크로 프로세서(1735)는 상기 매크로 셀의 해당 DRB에 대한 RLC 엔티티가 AM RLC 엔티티인 경우, RLC SDU로 구성할 수 있는 가능한 모든 AMD PDU의 바이트 세그먼트들로부터 RLC SDU를 구성하고, 수신부에 남아있는 AMD PDU들 및 바이트 세그먼트들을 폐기한다. 또한 매크로 프로세서(1735)는 매크로 전송부(1745)에 있는 모든 RLC SDU들 및 AMD PDU들을 폐기한다. 또한 RLC 제어 PDU들도 폐기한다.
매크로 프로세서(1735)는 매크로 셀에 구성되어 있는 해당 DRB에 대한 RLC 엔티티의 재설정 절차가 진행되는 경우, 상기 RLC 엔티티 관련 모든 타이머를 중지 또는 리셋할 수 있다. 또한, 매크로 프로세서(1735)는 상기 RLC 엔티티 관련 모든 상태 변수들은 초기값으로 리셋할 수 있다.
또한, 매크로 프로세서(1735)는 스몰 기지국(1760)으로부터 수신한 RLC 확장 응답 메시지를 기반으로 RRC 연결 재구성을 위한 RRC 연결 재구성 메시지를 생성할 수 있다. 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 스몰 기지국(1760)이 구성한 RLC 이하 단에 대한 파라미터들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 스몰 셀을 부서빙셀로 구성하는 부서빙셀 구성 정보를 포함할 수 있다. 즉, 매크로 프로세서(1735)는 RRC 연결 재구성 메시지를 생성함에 있어 단말(1700)에 상기 스몰 셀을 부서빙셀로 구성하는 내용을 포함하는 부서빙셀 구성 정보 필드를 포함시킬 수 있다. 또한, 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 DRB 구성 정보를 포함할 수 있다. 이 때 상기 DRB 구성 정보는 상향링크 전송 경로에 대한 정보가 포함될 수 있다. 상기 상향링크 전송 경로는 매크로 기지국에서 구성한 주서빙셀 또는 스몰 기지국에서 구성한 부서빙셀로 지시될 수 있으며 이를 위하여, 상기 DRB 구성 정보 내에 서빙셀 인덱스 또는 부서빙셀 인덱스 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 매크로 프로세서(1735)는 스몰 기지국에서 구성한 스몰 셀로 상기 상향링크 전송 경로를 지시하는 정보를 포함하는 RRC 연결 재구성 메시지를 생성할 수 있다. 이 경우 매크로 프로세서(1735)는 상술한 표 8과 같은 구문을 포함하는 상기 RRC 연결 재구성 메시지를 생성할 수 있다.
또한, 매크로 수신부(1740)가 단말(1700)로부터 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 수신하면, 매크로 프로세서(1735)는 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지를 생성하고, 매크로 전송부(1745)를 통하여 스몰 기지국(1760)으로 전송할 수 있다.
또한, 매크로 프로세서(1735)는 데이터를 스몰 기지국(1760)으로 포워딩하도록 제어할 수 있다. 즉, 매크로 프로세서(1735)는 매크로 전송부(1745)를 통하여 상기 데이터를 스몰 기지국(1760)으로 전송할 수 있다. 이 경우 매크로 프로세서(1735)는 상기 데이터에 대한 매크로 셀의 PDCP 엔티티의 출력이 스몰 기지국(1760)으로 포워딩되도록 제어할 수 있다. 이 경우 상기 데이터에 대한 상기 매크로 셀의 PDCP 엔티티의 출력은 스몰 셀의 RLC 엔티티의 입력이 될 수 있다. 즉, 상기 데이터에 대한 매크로 셀의 PDCP PDU 또는 RLC SDU는 스몰 셀의 RLC SDU가 될 수 있다.
매크로 수신부(1740)는 단말(1700)로부터 측정보고를 수신한다. 상기 측정 보고에는 이웃 셀, 특히 스몰 셀에 대한 측정 결과가 포함된다. 상기 측정 보고는 주기적인 보고와 이벤트-트리거링된 보고를 포함한다. 상기 스몰 셀은 상기 매크로 기지국이 운용하는 매크로 셀과 서로 다른 주파수를 사용하는 상태라고 가정한다. 상기 측정 보고는 측정 보고 메시지를 통해 수행될 수 있는데, 측정 보고 메시지는 RSRP와 RSRQ 값, PCI, CGI 등이 포함될 수 있다.
또한, 매크로 수신부(1740)는 단말(1700)로부터 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 수신한다.
매크로 수신부(1740)는 스몰 기지국(1760)으로부터 확장 베어러 설정 수락 여부를 포함하는 RLC 확장 응답 메시지를 수신한다. 매크로 수신부(1740)는 RLC 확장 응답 메시지를 X2 인터페이스를 통하여 스몰 기지국(1760)으로부터 수신한다. 또한, 매크로 수신부(1750)는 스몰 기지국(1760)으로부터 상향링크 데이터를 포워딩받는다. 상기 상향링크 데이터는 매크로 수신부(1740)에서 스몰 기지국(1760)으로 포워딩하는 데이터에 대한(대응하는) 상향링크 데이터일 수 있다. 상기 상향링크 데이터의 포워딩은 스몰 셀의 RLC 엔티티에서 매크로 셀의 PDCP 엔티티로 수행될 수 있다. 즉, 상기 상향링크 데이터에 대한 스몰 셀의 RLC SDU 또는 PDCP PDU는 매크로 셀의 PDCP PDU가 될 수 있다.
매크로 전송부(1745)는 RRC 연결 재구성 메시지를 단말(1700)로 전송한다.
매크로 전송부(1745)는 RLC 확장 요청 메시지를 스몰 기지국(1760)으로 전송한다. 또한, 매크로 전송부(1745)는 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지를 스몰 기지국(1760)으로 전송할 수 있다. 매크로 전송부(1745)는 RLC 확장 요청 메시지를 X2 인터페이스를 통하여 스몰 기지국(1760)으로 전송한다. 매크로 전송부(1745)는 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지를 X2 인터페이스를 통하여 스몰 기지국(1760)으로 전송할 수 있다.
또한, 매크로 전송부(1745)는 (하향링크)데이터를 스몰 기지국(1760)으로 포워딩한다. 매크로 전송부(1745)는 백홀망을 통하여 상기 데이터를 스몰 기지국(1760)으로 포워딩할 수 있다.
스몰 기지국(1760)은 스몰 프로세서(1765), 스몰 전송부(1770) 및 스몰 수신부(1775)를 포함한다.
스몰 프로세서(1765)는 매크로 기지국(1730)의 RLC 확장 요청, 즉 확장 베어러 설정 요청,에 대한 허가제어를 수행한다. 스몰 프로세서(1765)는 매크로 기지국(1730)이 전송한 RLC 확장 요청 메시지를 기반으로 확장 베어러 설정을 수행하기로 결정한 경우, 상기 RLC 확장 요청 메시지에 포함된 사용자 상황 정보 또는 RLC 구성정보를 기반으로, RLC 계층 이하의 단을 구성/재구성한다. 여기서, RLC 계층 이하의 단이란, RLC 엔티티, MAC 엔티티 및 PHY 계층을 포함한다. 상기 확장 베어러는 DRB를 포함한다. 예를 들어, 스몰 프로세서(1765)가 확장 베어러 설정을 수행하기로 결정한 경우, 상기 스몰 셀에 새로운 DRB를 추가 구성할 수 있다. 스몰 프로세서(1765)는 상기 DRB가 현재 매크로 기지국에 구성된 매크로 셀(즉, 주서빙셀)에 구성되어 있는 DRB와 동일한 EPS ID 값과 QoS 특성을 갖도록 구성할 수 있다.
일 예로, 스몰 프로세서(1765)는 스몰 셀에 이미 구성되어 있는 E-RAB를 이용할 수 있다. 매크로 기지국(1730)에 구성된 매크로 셀과 스몰 기지국(1760)에 구성된 스몰 셀은 각각 MME에서 구성한 E-RAB 셋업(setup)을 기반으로 각 E-RAB에 대한 QoS가 구성되어 있다. 따라서, 현재 매크로 셀에서 단말에게 서비스를 지원하기 위해 구성되어 있는 E-RAB 내의 QoS(또는 QCI)를 기반으로, 스몰 기지국은 스몰 셀 내에 구성되어 있는 E-RAB를 사용하여 해당 서비스를 제공할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다. 이는, 스몰 프로세서(1765)가 스몰 셀 내에 구성되어 있는 E-RAB가 현재 매크로 셀에서 단말에게 서비스를 지원하기 위해 구성되어 있는 E-RAB 내의 QoS(또는 QCI)를 만족하는지 여부 등을 기반으로 확인할 수 있다. 이 경우 스몰 프로세서(1765)는 상기 사용자 상황 정보를 기반으로 스몰 셀 내에 구성되어 있는 E-RAB를 사용하여 서비스를 제공할 수 있는지 여부를 확인하고, 서비스를 제공할 수 있는 경우 상기 스몰 셀 내에 구성되어 있는 E-RAB에 대응하는, RLC 이하 단을 구성/재구성한다.
다른 예로, 스몰 프로세서(1765)는 스몰 셀에 E-RAB가 구성되어 있지 않거나, 이미 구성되어 있는 E-RAB를 이용할 수 없을 수 있다. 이 경우 스몰 프로세서(1765)는 스몰 셀에 새로운 E-RAB(또는 DRB)를 추가 구성할 수 있다. 이 경우 매크로 셀의 E-RAB에 대한 QoS 또는 상기 RLC 구성정보를 기반으로, 스몰 프로세서(1765)는 스몰 셀에 RLC 이하 엔티티를 구성할 수 있다. 이 때, 스몰 셀에 새롭게 구성된 DRB에 대한 RLC 엔티티의 상위단, 즉 PDCP 엔티티 등,에 대한 구성은 없거나 디폴트(default) 상태로 구성될 수 있다. 스몰 프로세서(1765)는 상기 RLC 이하 엔티티을 구성함에 있어, 상기 RLC 확장 요청 메시지 내에 포함된 상기 사용자 상황 정보를 기반으로 할 수 있다. 또는 스몰 프로세서(1765)는 상기 RLC 확장 요청 메시지를 통해 직접적으로 RLC 구성정보를 획득하고 RLC 엔티티를 구성/재구성한다. 또한 스몰 프로세서(1765)는 상기 RLC 구성정보를 기반으로 이하 엔티티에 대한 MAC 구성정보 및 PHY 구성정보를 획득하고, MAC 엔티티 및 PHY 계층을 구성/재구성할 수 있다.
또한 스몰 프로세서(1765)는 확장 베어러 설정의 수락 여부를 알리는 RLC 확장 응답 메시지를 생성한다. 상기 RLC 확장 응답 메시지는 상기 스몰 기지국에 구성한 RLC 이하 단에 대한 파라미터들이 포함될 수 있다. 상기 RLC 확장 응답 메시지는 상술한 표 6의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 스몰 프로세서(1765)는 스몰 수신부(1775)가 포워딩받은 상기 데이터를 스몰 셀의 RLC 엔티티의 입력이 되도록 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 데이터에 대한 매크로 셀의 PDCP PDU 또는 RLC SDU는 스몰 셀의 RLC SDU가 될 수 있다.
또한, 스몰 프로세서(1765)는 스몰 전송부(1770)가 매크로 기지국(1730)으로 포워딩하는 상기 상향링크 데이터를 스몰 셀의 RLC 엔티티의 출력이 되도록 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 데이터에 대한 스몰 셀의 RLC SDU 또는 PDCP PDU는 매크로 셀의 PDCP PDU가 될 수 있다.
스몰 프로세서(1765)는 상기 데이터를 RLC 엔티티, MAC 엔티티 및 PHY 계층을 거쳐 처리하고, 스몰 전송부(1770)을 통하여 단말(1700)로 전송할 수 있다.
스몰 수신부(1775)는 RLC 확장 요청 메시지를 매크로 기지국(1730)으로부터 수신한다. 스몰 수신부(1775)는 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지를 매크로 기지국(1730)으로부터 수신할 수 있다. 스몰 수신부(1775)는 상기 RLC 확장 요청 메시지 및 상기 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지를 X2 인터페이스를 통하여 매크로 기지국(1730)으로부터 수신할 수 있다.
또한, 스몰 수신부(1775)는 매크로 기지국(1730)으로부터 (하향링크)데이터를 포워딩받는다. 스몰 수신부(1775)는 백홀망을 통하여 상기 데이터를 매크로 기지국(1730)으로부터 포워딩받을 수 있다. 이 때, 상기 데이터에 대한 상기 매크로 셀의 PDCP 엔티티의 출력은 상기 스몰 셀의 RLC 엔티티의 입력이 될 수 있다. 즉, 상기 데이터에 대한 매크로 셀의 PDCP PDU 또는 RLC SDU는 스몰 셀의 RLC SDU가 될 수 있다.
스몰 프로세서(1765)는 스몰 수신부(1775)가 매크로 기지국(1730)으로부터 상기 (하향링크)데이터를 포워딩받으면, 상기 포워딩받은 데이터를 스몰 전송부(1770)를 통하여 단말(1700)에게 전송할 수 있다. 또는, 스몰 프로세서(1765)는 스몰 수신부(1775)가 매크로 기지국(1730)으로부터 RRC 연결 재구성 절차가 완료되었음을 알리는 지시자가 포함된 상기 RRC 연결 재구성 완료 지시 메시지를 수신한 이후에야, 상기 포워딩받은 데이터를 스몰 전송부(1770)를 통하여 단말(1700)에게 전송할 수 있다.
스몰 전송부(1770)는 RLC 확장 응답 메시지를 매크로 기지국(1730)으로 전송한다. 스몰 전송부(1770)는 RLC 확장 응답 메시지를 X2 인터페이스를 통하여 매크로 기지국(1730)으로 전송할 수 있다.
또한, 스몰 전송부(1770)는 매크로 기지국(1730)으로부터 포워딩받은 상기 데이터를 단말(1700)로 전송한다. 스몰 전송부(1770)는 매크로 전송부(1745)와 다른 주파수를 사용하여 상기 데이터를 단말(1700)로 전송할 수 있다.
또한, 스몰 수신부(1775)는 단말(1700)로부터 상향링크 데이터를 수신한다. 상기 상향링크 데이터는 상기 스몰 수신부(1775)에서 포워딩받아 스몰 전송부(1770)를 통하여 단말(1700)로 전송한 데이터에 대응하는 상향링크 데이터일 수 있다. 이 경우 스몰 기지국은 상기 스몰 셀을 통하여 상기 상향링크 데이터를 수신할 수 있다. 상기 상향링크 데이터는 예를 들어, 스몰 전송부(1770)가 단말로 전송한 (하향링크)데이터에 대한 HARQ ACK/NACK 정보, 하향링크에 대한 CSI (CQI, RI, PMI, PTI 등) 정보, ARQ ACK/NACK(RLC Status PDU) 등과 같이 하향링크 전송을 지원하기 위한 상향링크 전송채널 및 시그널링을 포함할 수 있다. 또는 상기 상향링크 데이터는 하향링크 전송을 지원하기 위한 상향링크 전송채널 및 시그널링, 그리고 단말(1700)에 상기 셋업된 특정 DRB를 통해 처리된 상향링크 데이터들을 모두 포함할 수도 있다.
또한, 스몰 전송부(1770)는 단말(1700)로부터 수신한 상향링크 데이터를 매크로 기지국(1730)으로 포워딩한다. 이 경우 상기 상향링크 데이터에 대한 스몰 셀의 RLC 엔티티의 상향링크 출력은 매크로 셀의 PDCP 엔티티의 입력이 될 수 있다. 즉, 상기 상향링크 데이터에 대한 스몰 셀의 RLC SDU 또는 PDCP PDU는 매크로 셀의 PDCP PDU가 될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 이종 네트워크 시스템(Heterogeneous Network System)에서 확장 베어러(extension bearer) 설정을 지원하는 매크로 기지국(macro eNB)으로,
    단말로부터 측정 보고(measurement report)를 수신하는 수신부;
    상기 측정 보고를 기반으로 매크로 셀(macro cell)이 사용하는 주파수와 다른 주파수를 사용하는 스몰 셀(small cell)에 대한 무선 링크 제어(RLC:Radio Link Control) 단을 기반으로 하는 확장 베어러 설정을 요청하는 RLC 확장 요청 메시지를 생성하는 프로세서; 및
    상기 RLC 확장 요청 메시지를 스몰 기지국(small eNB)으로 전송하는 전송부를 포함하되,
    상기 수신부는 상기 RLC 확장 요청 메시지에 대한 응답으로, 상기 스몰 기지국의 상기 스몰 셀에 확장 베어러 설정의 수락 여부에 대한 RLC 확장 응답 메시지를 상기 스몰 기지국으로부터 수신함을 특징으로 하는, 매크로 기지국.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는 사용자 상황(User context) 정보를 포함하는 상기 RLC 확장 요청 메시지를 생성하되,
    상기 사용자 상황 정보는 C-RNTI(Cell Radio Network Temporary identifier), EPS 베어러 ID, QCI(QoS Class ID), DRB(Data Radio Bearer) ID, 단말 전용(UE-Dedicated) MAC(Medium Access Control) 파라미터 및 GBR(Guaranteed Bit Rate) QoS 정보 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는. 매크로 기지국.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는 C-RNTI, EPS 베어러 ID, DRB ID, RLC 파라미터를 포함하는 상기 RLC 확장 요청 메시지를 생성함을 특징으로 하는. 매크로 기지국.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 수신부는 RLC 확장 승낙 여부, 상기 C-RNTI, 상기 EPS 베어러 ID, 상기 DRB ID, 상기 스몰 셀의 RLC 파라미터, MAC 파라미터 및 PHY 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는 상기 RLC 확장 응답 메시지를 수신함을 특징으로 하는, 매크로 기지국.
  5. 제 4항에 잇어서,
    상기 프로세서는 상기 RLC 확장 승낙 여부가 승낙을 나타내는 경우, 매크로 기지국에 구성되어 있고, 상기 확장 베어러에 대응하는 DRB에 대한 RLC 엔티티의 재설정(re-establishment) 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는, 매크로 기지국.
  6. 제 4항에 잇어서,
    상기 프로세서는 상기 RLC 확장 승낙 여부가 승낙을 나타내고, 상기 RLC 확장 응답 메시지가 상기 스몰 셀의 상기 RLC 파라미터, 상기 MAC 파라미터 및 상기 PHY 파라미터를 포함하는 경우, 상기 RLC 파라미터, 상기 MAC 파라미터 및 상기 PHY 파라미터, 상기 스몰 셀에 설정된 상기 확장 베어러에 대응하는 단말의 DRB 구성 정보 및 상기 스몰 셀에 대한 부서빙셀 구성 정보 중 적어도 하나를 포함하는 RRC 연결 재구성 메시지를 생성하고,
    상기 전송부는 상기 생성된 RRC 연결 재구성 메시지를 단말로 전송함을 특징으로 하는, 매크로 기지국.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 전송부는 하향링크 데이터를 상기 스몰 기지국으로 포워딩하되,
    상기 프로세서는 상기 하향링크 데이터에 대한 상기 매크로 셀의 PDCP 엔티티의 출력이 상기 스몰 기지국으로 포워딩되도록 제어함을 특징으로 하는, 매크로 기지국.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 하향링크 데이터에 대응하는 상향링크 데이터를 상기 스몰 기지국으로부터 포워딩받되,
    상기 프로세서는 상기 상향링크 데이터를 상기 매크로 셀의 PDCP 엔티티에서 포워딩받도록 제어함을 특징으로 하는, 매크로 기지국.
  9. 이종 네트워크 시스템에서 확장 베어러 설정을 지원하는 스몰 기지국으로,
    매크로 기지국으로부터 스몰 셀에 대하여 RLC 단을 기반으로 확장 베어러 설정을 요청하는 RLC 확장 요청 메시지를 수신하는 수신부;
    상기 RLC 확장 요청 메시지를 기반으로, 확장 베어러 설정 승낙 여부에 대한 RLC 확장 응답 메시지를 생성하는 프로세서; 및
    상기 RLC 확장 응답 메시지를 매크로 기지국으로 전송하는 전송부를 포함함을 특징으로 하는, 스몰 기지국.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 수신부는 C-RNTI, EPS 베어러 ID, QCI, DRB ID, 단말 전용 MAC 파라미터, GBR QoS 정보, 및 매크로 셀의 RLC 파라미터 중 적어도 하나를 포함하는 상기 RLC 확장 요청 메시지를 수신함을 특징으로 하는, 스몰 기지국.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 스몰 셀에 이미 구성되어 있는 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer)에 대한 QoS를 기반으로, 상기 확장 베어러 설정 승낙을 결정함을 특징으로 하는, 스몰 기지국.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 스몰 셀에 E-RAB가 구성되어 있지 않고, 상기 확장 베어러 설정 승낙을 결정한 경우, 새로운 E-RAB 또는 DRB를 추가 구성함을 특징으로 하는, 스몰 기지국.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 매크로 셀에 구성되어 있는 DRB와 동일 EPS ID 값과 QoS 특성을 갖는 상기 새로운 DRB를 구성하는 것을 특징으로 하는, 스몰 기지국.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 확장 베어러 설정 승낙을 결정한 경우, 상기 RLC 확장 요청 메시지를 기반으로 상기 스몰 셀에 대한 상기 RLC 엔티티, 상기 MAC 엔티티 및 상기 PHY 계층을 구성/재구성함을 특징으로 하는, 스몰 기지국.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 구성/재구성된 RLC 엔티티, MAC 엔티티 및 PHY 계층에 관한 RLC 파라미터, MAC 파라미터, PHY 파라미터를 포함하고, 상기 C-RNTI, 상기 EPS 베어러 ID, 상기 DRB ID를 포함하는 상기 RLC 확장 응답 메시지를 생성함을 특징으로 하는, 스몰 기지국.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 매크로 기지국으로부터 하향링크 데이터를 포워딩받고,
    상기 전송부는 상기 하향링크 데이터를 상기 스몰 셀을 통하여 상기 단말로 전송하되,
    상기 스몰 프로세서는 상기 스몰 수신부가 포워딩받은 상기 하향링크 데이터가 상기 스몰 셀의 RLC 엔티티의 입력이 되도록 제어함을 특징으로 하는, 스몰 기지국.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 단말로부터 상기 하향링크 데이터에 대응하는 상향링크 데이터를 수신하고,
    상기 전송부는 상기 상향링크 데이터를 상기 매크로 기지국으로 포워딩하되,
    상기 프로세서는 상기 전송부가 상기 매크로 기지국으로 포워딩하는 상기 상향링크 데이터가 상기 스몰 셀의 RLC 엔티티의 출력이 되도록 제어함을 특징으로 하는, 스몰 기지국.
  18. 이종 네트워크 시스템에서 단말이 확장 베어러를 통한 데이터 송수신 방법으로,
    매크로 기지국으로 측정 보고를 수행하는 단계;
    상기 매크로 기지국으로부터 스몰 셀의 RLC 이하 단에 대한 파라미터들, 확장 베어러에 대한 DRB 구성 정보 및 상기 스몰 셀에 대한 부서빙셀 구성정보 중 적어도 하나를 포함하는 RRC 연결 재구성 메시지를 수신하는 단계;
    DRB 셋업(setup) 및 상기 스몰 셀을 부서빙셀로 구성하고, 상기 단말의 RLC 이하 단을 구성/재구성하는 단계;
    상기 매크로 기지국으로 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 전송하는 단계; 및
    스몰 기지국으로부터 하향링크 데이터를 상기 부서빙셀로 구성된 상기 스몰 셀을 통하여 수신하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 데이터 송수신 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 스몰 셀은 매크로 셀이 사용하는 주파수와 다른 주파수 대역을 사용함을 특징으로 하는, 데이터 송수신 방법.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 RRC 연결 재구성 메시지에 포함된 상기 DRB 구성 정보를 기반으로 상향링크 전송 경로를 스몰 셀로 설정하는 단계;
    상기 하향링크 데이터에 대응하는 상향링크 데이터를 상기 스몰 셀을 통하여 상기 스몰 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 데이터 송수신 방법.
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