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WO2017073844A1 - 무선통신 시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선통신 시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2017073844A1
WO2017073844A1 PCT/KR2016/000849 KR2016000849W WO2017073844A1 WO 2017073844 A1 WO2017073844 A1 WO 2017073844A1 KR 2016000849 W KR2016000849 W KR 2016000849W WO 2017073844 A1 WO2017073844 A1 WO 2017073844A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
terminal
section
base station
measurement
message
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/000849
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
한진백
조희정
이은종
변일무
Original Assignee
엘지전자(주)
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
Application filed by 엘지전자(주) filed Critical 엘지전자(주)
Priority to US15/771,936 priority Critical patent/US10674521B2/en
Publication of WO2017073844A1 publication Critical patent/WO2017073844A1/ko

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    • H04W36/0083—Determination of parameters used for hand-off, e.g. generation or modification of neighbour cell lists
    • H04W36/0085—Hand-off measurements
    • H04W36/0088—Scheduling hand-off measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W72/00—Local resource management
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W56/001—Synchronization between nodes
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    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H04W76/22—Manipulation of transport tunnels

Definitions

  • the present invention relates to a method for transmitting and receiving data in a wireless communication system, and more particularly, to a method for transmitting and receiving data in a shortened section by shortening a predetermined measurement gap and a device for supporting the same. will be.
  • the mobile communication system has been developed to provide a voice service while ensuring the user's activity.
  • the mobile communication system has expanded not only voice but also data service, and the explosive increase in traffic causes a shortage of resources and users require a higher speed service. .
  • the radio link reliability of the LTE / LTE-A system is BER (Block Error Rate) 10 in the case of Unicast data through PDSCH, without distinction between control plane (C-Plane) and user plane (U-Plane). It is assumed that -3 can be applied to provide sufficient reliability with H-ARQ retransmission.
  • LTE / LTE-A system itself is designed to provide relatively good connectivity for most of the time, providing near zero data rates in certain Poor Coverages that experience extreme interference or heavy network resources. Done.
  • the present specification is intended to provide a method for realizing the "Truly Reliable Communication” of 5G to escape from the "Best Effort Mobile Broadband" of the current LTE / LTE-A system.
  • an object of the present specification is to provide a method of avoiding service interruption due to a measurement gap in providing multiple connectivity for terminals receiving MCSs in a future 5G mobile communication system.
  • a multi-connection is established with a plurality of alternative base stations per terminal in order to provide a high reliability service, but when the same measurement interval is set for each of the serving base stations and the alternative base stations, the inter- In order to perform frequency measurement, there is a section in which the terminal cannot transmit uplink data or receive downlink data for the serving base station and the alternative base stations, and thus, there exists MCS data for the terminal to transmit and receive to the base station. In this case, or when there is MCS data to be transmitted and received by the base station, a problem arises inevitably that interruption occurs for a low delay and high reliability service.
  • a method for transmitting and receiving data of MCS is proposed by shortening an existing measurement interval section or performing a measurement by dividing an existing measurement interval into a plurality of short measurement intervals.
  • the methods proposed in the present specification provide high reliability (Packet Error Rate ⁇ 10-6) while satisfying low transmission delay requirements of 1ms or less in providing a smart car safety service, a remote control service such as medical / industry / robot, etc. This is a method for realizing a flexible radio link connection control to improve the radio link quality satisfaction of the terminal for the required applications.
  • Searching and maintaining an alternative base station in addition to the radio link being used by the terminal means that the terminal can always have radio links satisfying the minimum QoE requirements for the MCSs within a specific geographic area. .
  • the present disclosure provides a method for transmitting and receiving data in a wireless communication system, the method comprising: receiving, from a terminal, fourth indication information indicating whether the terminal can provide a mission critical service (MCS); Transmitting the fourth indication information to a network node; Receiving first indication information indicating divisional application of a measurement interval indicating a period in which measurement for a non-serving frequency is performed from the network node; Transmitting the first indication information to the terminal; And receiving MCS data in at least one divided measurement section in which the synchronization signal of the divided measurement sections is not detected.
  • MCS mission critical service
  • the present invention may further include receiving second indication information indicating that the synchronization signal has not been detected in a specific section of the divided measurement sections.
  • the present invention may further include receiving third indication information indicating detection of the synchronization signal in a specific section of the divided measurement sections.
  • the third indication information further includes position information indicating the position of the specific section.
  • the measurement section is divided into two or three sections.
  • the first section is composed of four subframes
  • the second section is the next SFN (System Frame) after the first section. Number).
  • the first section is composed of three subframes
  • the second section is the next SFN (System Frame) after the first section. Number).
  • the present invention also provides the terminal with location information indicating the position of the divided measurement sections, interval information indicating the interval of the divided measurement sections, or periods of the divided measurement sections.
  • the method may further include transmitting setting information including at least one of the displayed period information.
  • the present invention transmitting the RRC connection reconfiguration message to the terminal; And receiving an RRC connection reconfiguration complete message in response to the RRC connection reconfiguration message, wherein the RRC connection reconfiguration message includes at least one of the first indication information or the configuration information.
  • the fourth indication information is included in an initial UE message and transmitted to the network node.
  • the present invention comprises the steps of: transmitting a request message for establishing an alternate link to at least one alternative base station; And receiving a response message including load state information indicating a load state of the at least one alternative base station from the at least one alternative base station, wherein the alternative link is in a deactivation state of a signaling radio bearer (SRB). inactive state).
  • SRB signaling radio bearer
  • the present invention receiving the RRC connection request message from the terminal; Transmitting an RRC connection setup message including at least one of an ID of the base station and a C-RNTI to the terminal; And receiving an RRC connection establishment complete message in response to the RRC connection establishment message, wherein the RRC connection request message includes an RRC connection request for the fourth indication information and the MCS. At least one of the cause field indicating, or list information of the at least one alternative base station.
  • the present invention comprises the steps of transmitting an alternative link configuration message to the at least one alternative base station; And receiving an alternative link establishment complete message in response to the alternative link establishment message, wherein the alternative link establishment message indicates a terminal ID indicating the terminal, context information of the terminal, or deactivation of the alternate link. At least one of the fifth indication information.
  • the present invention also includes receiving an initial context setup request message from the network node; And transmitting an initial context setup response message in response to the initial context setup request message, wherein the initial context setup request message comprises the first indication, E-RAB ID, E-RAB QoS, KeNB or security. At least one of the algorithms.
  • the present invention receiving the E-RAB setup request message for requesting the E-UTRAN Radio Access Bearer (E-RAB) for the mission critical service (MCS) from the network node, the E-RAB
  • the RAB configuration request message may be divided into sixth indication information indicating an alternate link configuration between the UE and at least one alternative base station or a measurement interval indicating a section in which a measurement for non-serving frequency is performed from the network node.
  • At least one of the first indication information indicating Establishing an alternate link between the terminal and the at least one alternative base station based on the received E-RAB establishment request message; Transmitting the first indication information to the terminal; And receiving MCS data in at least one divided measurement interval in which the synchronization signal of the divided measurement intervals is not detected.
  • the present invention may further include receiving second indication information indicating that the synchronization signal has not been detected in a specific section of the divided measurement sections.
  • the present invention may further include receiving third indication information indicating the detection of the synchronization signal in a specific section of the divided measurement sections.
  • the third indication information may further include position information indicating a position of the specific section.
  • the present invention also provides the terminal with location information indicating the position of the divided measurement sections, interval information indicating the interval of the divided measurement sections, or periods of the divided measurement sections.
  • the method may further include transmitting setting information including at least one of the displayed period information.
  • the generated data may be transmitted / received even at a preset measurement interval.
  • the present disclosure divides the predetermined measurement interval, and can transmit and receive the MCS data in the interval except the interval in which the synchronization signal is detected, it is possible to transmit and receive data without interruption of service.
  • the present specification may detect a synchronization signal even when the measurement section is divided by setting the position, interval, and period of the divided measurement sections.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an EPS (Evolved Packet System) related to an LTE system to which the present invention can be applied.
  • EPS Evolved Packet System
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a functional split between an E-UTRAN and an EPC to which the present invention can be applied.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a radio protocol architecture to which technical features of the present specification can be applied.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an S1 interface protocol structure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating EMM and ECM states in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a bearer structure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a transmission path of a control plane and a user plane in an EMM registration state in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 9 illustrates an example of a dedicated bearer activation procedure.
  • FIG. 10 illustrates an example of a dedicated bearer deactivation procedure.
  • FIG. 11 illustrates a handover procedure defined in LTE (-A).
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an operation of a terminal and a base station in a contention-based random access procedure.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a terminal operation of an RRC idle state to which the present invention can be applied.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a process of establishing an RRC connection to which the present invention can be applied.
  • 15 is a flowchart illustrating a RRC connection resetting process to which the present invention can be applied.
  • 16 is a diagram illustrating an example of an RRC connection reestablishment procedure to which the present invention can be applied.
  • 17 and 18 are diagrams showing an example of a measurement performing method and a measurement interval to which the present invention can be applied.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a conceptual diagram of a multilink to which the methods proposed in the specification can be applied.
  • 20 is a flowchart illustrating an example of a method of transmitting and receiving data through the divided measurement interval proposed in the present specification.
  • 21 is a flowchart illustrating still another example of a method of transmitting / receiving data through the divided measurement interval proposed in the present specification.
  • 22 is a diagram illustrating an example of a divided measurement section proposed in the present specification.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating an example of a method of dividing a measurement interval when multiple connections are performed during initial network access proposed in the present specification.
  • 24 is a flowchart illustrating still another example of a method of dividing a measurement interval when multiple connections are performed during initial network access proposed in the present specification.
  • 25 to 27 are diagrams illustrating an example of a method for setting a divided measurement interval and a set interval when multiple connections are performed during an initial network connection proposed in the present specification.
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating an example of a method of dividing a measurement interval in the case of network indication-based multiple connectivity proposed in the present specification.
  • 29 is a flowchart illustrating still another example of a method of dividing a measurement interval in the case of network indication-based multiple connectivity proposed in the present specification.
  • FIG. 30 is a flowchart illustrating an example of a method for setting a divided measurement interval in case of network indication-based multiple connectivity proposed in the present specification.
  • FIG. 31 is a block diagram illustrating an example of a wireless device in which the methods proposed herein may be implemented.
  • a base station has a meaning as a terminal node of a network that directly communicates with a terminal.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases. That is, it is obvious that various operations performed for communication with a terminal in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a base station (BS) is a fixed station (Node B), an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point (AP), a macro eNB (MeNB), a SeNB (SeNB). Secondary eNB).
  • a 'terminal' may be fixed or mobile, and may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a user terminal (UT), a mobile subscriber station (MSS), a subscriber station (SS), and an AMS ( Advanced Mobile Station (WT), Wireless Terminal (WT), Machine-Type Communication (MTC) Device, Machine-to-Machine (M2M) Device, Device-to-Device (D2D) Device, etc.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • MSS mobile subscriber station
  • SS subscriber station
  • AMS Advanced Mobile Station
  • WT Wireless Terminal
  • MTC Machine-Type Communication
  • M2M Machine-to-Machine
  • D2D Device-to-Device
  • downlink means communication from a base station to a terminal
  • uplink means communication from a terminal to a base station.
  • a transmitter may be part of a base station, and a receiver may be part of a terminal.
  • a transmitter may be part of a terminal and a receiver may be part of a base station.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is a part of evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • EPS stands for Evolved Packet System and means a core network supporting a Long Term Evolution (LTE) network.
  • LTE Long Term Evolution
  • UMTS evolved network.
  • PDN Public Data Network
  • APN Access Point Name
  • the name of the access point managed by the network which is provided to the UE. That is, the name (string) of the PDN. Based on the name of the access point, the corresponding PDN for the transmission and reception of data is determined.
  • Tunnel Endpoint Identifier An end point ID of a tunnel established between nodes in a network, and is set for each section in bearer units of each UE.
  • MME Mobility Management Entity
  • a session is a channel for data transmission.
  • the unit may be a PDN, a bearer, or an IP flow unit.
  • the difference in each unit can be divided into the entire target network unit (APN or PDN unit), the QoS classification unit (Bearer unit), and the destination IP address unit as defined in 3GPP.
  • APN or PDN unit the entire target network unit
  • QoS classification unit the QoS classification unit
  • destination IP address unit as defined in 3GPP.
  • PDN connection (connection) A connection from the terminal to the PDN, that is, the association (connection) between the terminal represented by the IP address and the PDN represented by the APN.
  • UE Context consisting of the context information of the UE used to manage the UE in the network, that is, the UE id, mobility (current location, etc.), and the attributes of the session (Quality of Service, priority, etc.).
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an EPS (Evolved Packet System) related to an LTE system to which the present invention can be applied.
  • EPS Evolved Packet System
  • the LTE system aims to provide seamless Internet Protocol connectivity between the user equipment (UE) and the packet data network (PDN) without interfering with the end user's use of the application on the go. .
  • the LTE system completes the evolution of radio access through the Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN), which defines a radio protocol architecture between the user terminal and the base station, which is an Evolved Packet Core (EPC) network. It is also achieved through evolution in non-wireless terms by the inclusion of System Architecture Evolution (SAE).
  • SAE System Architecture Evolution
  • LTE and SAE include an Evolved Packet System (EPS).
  • EPS Evolved Packet System
  • the EPS uses the concept of EPS bearers to route IP traffic from the gateway to the user terminal in the PDN.
  • a bearer is an IP packet flow having a specific quality of service (QoS) between the gateway and the user terminal.
  • QoS quality of service
  • E-UTRAN and EPC both set up and release bearers required by the application.
  • EPC also called CN (core network)
  • CN core network
  • a node (logical or physical node) of an EPC of the SAE includes a mobility management entity (MME) 30, a PDN-GW or a PDN gateway (P-GW) 50, and an S-GW ( Serving Gateway (40), Policy and Charging Rules Function (PCRF) 60, Home Subscriber Server (HSS) 70, and the like.
  • MME mobility management entity
  • P-GW PDN gateway
  • S-GW Serving Gateway
  • PCRF Policy and Charging Rules Function
  • HSS Home Subscriber Server
  • the MME 30 is a control node that handles signaling between the UE and the CN.
  • the protocol exchanged between the UE and the CN is known as the Non-Access Stratum (NAS) protocol.
  • NAS Non-Access Stratum
  • Examples of functions supported by the MME 30 include functions related to bearer management operated by the session management layer in the NAS protocol, including network setup, management, and release of bearers, network and It is manipulated by the connectivity layer or mobility management layer in the NAS protocol layer, including the establishment of connection and security between UEs.
  • the S-GW 40 serves as a local mobility anchor for data bearers when the UE moves between base stations (eNodeBs). All user IP packets are sent via the S-GW 40.
  • the S-GW 40 may also temporarily downlink data while the UE is in an idle state known as the ECM-IDLE state and the MME initiates paging of the UE to re-establish the bearer. Maintain information about bearers when buffering. It also serves as a mobility anchor for inter-working with other 3GPP technologies such as General Packet Radio Service (GRPS) and Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • GRPS General Packet Radio Service
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • the P-GW 30 performs IP address assignment for the UE and performs flow-based charging according to QoS enforcement and rules from the PCRF 60.
  • the P-GW 50 performs QoS enforcement for GBR bearers (Guaranteed Bit Rate (GBR) bearers). It also serves as a mobility anchor for interworking with non-3GPP technologies such as CDMA2000 and WiMAX networks.
  • GBR bearers Guard Bit Rate (GBR) bearers
  • the PCRF 60 performs policy control decision-making and performs flow-based charging.
  • the HSS 70 is also called a home location register (HLR) and includes SAE subscription data including information on EPS-subscribed QoS profiles and access control for roaming. It also includes information about the PDN that the user accesses. This information may be maintained in the form of an Access Point Name (APN), which is a Domain Name system (DNS) -based label that identifies the PDN address that represents the access point or subscribed IP address for the PDN.
  • API Access Point Name
  • DNS Domain Name system
  • various interfaces such as S1-U, S1-MME, S5 / S8, S11, S6a, Gx, Rx, and SG may be defined between EPS network elements.
  • Mobility Management is a procedure to reduce overhead on the E-UTRAN and processing at the UE.
  • MME mobility management
  • the UE can inform the network about the new location whenever it leaves the current tracking area (TA) so that the network can contact the UE in the ECM-IDLE state.
  • This procedure may be called “Tracking Area Update”, which may be called “Routing Area Update” in universal terrestrial radio access network (UTRAN) or GSM EDGE Radio Access Network (GERAN) system.
  • the MME performs the function of tracking the user's location while the UE is in the ECM-IDLE state.
  • the MME transmits a paging message to all base stations (eNodeBs) on the tracking area (TA) where the UE is registered.
  • eNodeBs base stations
  • TA tracking area
  • the base station then begins paging for the UE over a radio interface.
  • a procedure for causing the state of the UE to transition to the ECM-CONNECTED state is performed.
  • This procedure may be called a “Service Request Procedure”. Accordingly, information related to the UE is generated in the E-UTRAN, and all bearers are re-established.
  • the MME plays a role of resetting a radio bearer and updating a UE context on a base station.
  • a mobility management (MM) backoff timer may be further used.
  • the UE may transmit a tracking area update (TAU) to update the TA, and the MME may reject the TAU request due to core network congestion, in which case the time associated with the MM backoff timer You can provide a value.
  • the UE may activate the MM backoff timer.
  • TAU tracking area update
  • FIG. 2 shows a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • E-UTRAN Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • LTE Long Term Evolution
  • the E-UTRAN includes a base station (BS) 20 that provides a control plane and a user plane to a user equipment (UE).
  • BS base station
  • UE user equipment
  • 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 a Mobility Management Entity (MME) and an S1-U through an Evolved Packet Core (EPC), more specifically, an S1-MME through an S1 interface.
  • S-GW Serving Gateway
  • MME Mobility Management Entity
  • EPC Evolved Packet Core
  • EPC consists of MME, S-GW and Packet Data Network Gateway (P-GW).
  • the MME has access information of the terminal or information on the capability of the terminal, and this information is mainly used for mobility management of the terminal.
  • S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an endpoint
  • P-GW is a gateway having a PDN as an endpoint.
  • Layers of the Radio Interface Protocol between the terminal and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is widely known in communication systems.
  • L2 second layer
  • L3 third layer
  • the RRC Radio Resource Control
  • the RRC layer located in the third layer plays a role of controlling radio resources between the terminal and the network. To this end, the RRC layer exchanges an RRC message between the terminal and the base station.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a functional split between an E-UTRAN and an EPC to which the present invention can be applied.
  • hatched blocks represent radio protocol layers and empty blocks represent functional entities in the control plane.
  • the base station performs the following functions.
  • Radio resource management such as radio bearer control, radio admission control, connection mobility control, and dynamic resource allocation to a terminal RRM
  • IP Internet Protocol
  • IP Internet Protocol
  • Scheduling and transmission (5) scheduling and transmission of broadcast information, and (6) measurement and measurement report setup for mobility and scheduling.
  • the MME performs the following functions. (1) distribution of paging messages to base stations, (2) Security Control, (3) Idle State Mobility Control, (4) SAE Bearer Control, (5) NAS (Non-Access) Stratum) Ciphering and Integrity Protection of Signaling.
  • S-GW performs the following functions. (1) termination of user plane packets for paging, and (2) user plane switching to support terminal mobility.
  • FIG. 4 shows an example of a radio protocol architecture to which technical features of the present specification can be applied.
  • FIG. 4 (a) shows an example of a radio protocol architecture for a user plane
  • FIG. 4 (b) shows an example of a radio protocol structure for a control plane.
  • a block diagram is shown.
  • 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 MAC (Medium Access Control) layer through a transport channel. Data is moved between the MAC layer and the physical layer through the transport channel. Transport channels are classified according to how and with what characteristics data is transmitted over the air interface.
  • MAC Medium Access Control
  • the physical channel may be modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme and utilizes time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the function of the MAC layer is a 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. Meaning includes both the concepts of 'or' and 'and').
  • the MAC layer provides a service to a Radio Link Control (RLC) layer through a logical channel.
  • RLC Radio Link Control
  • RLC layer Functions of the RLC layer include concatenation, segmentation, and reassembly of RLC SDUs.
  • QoS Quality of Service
  • the RLC layer has a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM), and an acknowledged mode (Acknowledged Mode).
  • TM transparent mode
  • UM unacknowledged mode
  • Acknowledged Mode acknowledged mode
  • AM Three modes of operation (AM).
  • AM RLC provides error correction through an automatic repeat request (ARQ).
  • the RRC (Radio Resource Control) layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-configuration, and release of radio bearers.
  • RB means a logical path provided by the first layer (PHY layer) and the second layer (MAC layer, RLC layer, PDCP layer) for data transmission between the terminal and the network.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • Functions of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the user plane include delivery of user data, header compression, and ciphering.
  • the functionality of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the control plane includes the transmission of control plane data and encryption / integrity protection.
  • the establishment of the RB means a process of defining characteristics of a radio protocol layer and a channel to provide a specific service, and setting each specific parameter and operation method.
  • RB can be further divided into SRB (Signaling RB) and DRB (Data RB).
  • SRB is used as a path for transmitting RRC messages in the control plane
  • DRB is used as a path for transmitting user data in the user plane.
  • the UE If an RRC connection is established between the RRC layer of the UE and the RRC layer of the E-UTRAN, the UE is in an RRC connected state, otherwise it is in an RRC idle state.
  • the downlink 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 OFDM symbols in the time domain and several sub-carriers in the frequency domain.
  • One sub-frame consists of a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • the RB is a resource allocation unit and includes a plurality of OFDM symbols and a plurality of sub-carriers.
  • each subframe may use specific subcarriers of specific OFDM symbols (eg, the first OFDM symbol) of the corresponding subframe for the physical downlink control channel (PDCCH), that is, the L1 / L2 control channel.
  • Transmission Time Interval is a unit time of subframe transmission.
  • Table 1 below shows an example of RNTI values used in the present invention.
  • FIG. 5 shows an S1 interface protocol structure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 5A illustrates a control plane protocol stack on an S1 interface
  • FIG. 5B illustrates a user plane interface protocol structure on an S1 interface.
  • an S1 control plane interface (S1-MME) is defined between a base station and an MME. Similar to the user plane, the transport network layer is based on IP transport. However, it is added to the SCTP (Stream Control Transmission Protocol) layer above the IP layer for reliable transmission of message signaling.
  • SCTP Stream Control Transmission Protocol
  • the application layer signaling protocol is referred to as S1-AP (S1 application protocol).
  • the SCTP layer provides guaranteed delivery of application layer messages.
  • Point-to-point transmission is used at the transport IP layer for protocol data unit (PDU) signaling transmission.
  • PDU protocol data unit
  • a single SCTP association for each S1-MME interface instance uses a pair of stream identifiers for the S-MME common procedure.
  • the MME communication context identifier is assigned by the MME for the S1-MME dedicated procedure
  • the eNB communication context identifier is assigned by the eNB for the S1-MME dedicated procedure.
  • the MME communication context identifier and the eNB communication context identifier are used to distinguish the UE-specific S1-MME signaling transmission bearer. Communication context identifiers are each carried in an S1-AP message.
  • the MME changes the state of the terminal that used the signaling connection to the ECM-IDLE state. And, the eNB releases the RRC connection of the terminal.
  • the S1 user level interface S1-U is defined between the eNB and the S-GW.
  • the S1-U interface provides non-guaranteed delivery of user plane PDUs between the eNB and the S-GW.
  • the transport network layer is based on IP transmission, and a GTP-U (GPRS Tunneling Protocol User Plane) layer is used above the UDP / IP layer to deliver user plane PDUs between the eNB and the S-GW.
  • GTP-U GPRS Tunneling Protocol User Plane
  • EMM EPS mobility management
  • ECM EPS connection management
  • FIG. 6 is a diagram illustrating EMM and ECM states in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • an EMM registered state (EMM-REGISTERED) according to whether a terminal is attached or detached from a network in order to manage mobility of the terminal in a NAS layer located on a control plane of the terminal and the MME. ) And the EMM deregistration state (EMM-DEREGISTERED) can be defined.
  • the EMM-REGISTERED state and the EMM-DEREGISTERED state may be applied to the terminal and the MME.
  • the initial terminal is in the EMM-DEREGISTERED state, and the terminal performs a process of registering with the corresponding network through an initial attach procedure to access the network. If the access procedure is successfully performed, the UE and the MME are transitioned to the EMM-REGISTERED state. In addition, when the terminal is powered off or the radio link fails (when the packet error rate exceeds the reference value on the wireless link), the terminal is detached from the network and transitioned to the EMM-DEREGISTERED state.
  • ECM-connected state and an ECM idle state may be defined to manage a signaling connection between the terminal and the network.
  • ECM-CONNECTED state and ECM-IDLE state may also be applied to the UE and the MME.
  • the ECM connection is composed of an RRC connection established between the terminal and the base station and an S1 signaling connection established between the base station and the MME. In other words, when the ECM connection is set / released, it means that both the RRC connection and the S1 signaling connection are set / released.
  • the RRC state indicates whether the RRC layer of the terminal and the RRC layer of the base station are logically connected. That is, when the RRC layer of the terminal and the RRC layer of the base station is connected, the terminal is in the RRC connected state (RRC_CONNECTED). If the RRC layer of the terminal and the RRC layer of the base station is not connected, the terminal is in the RRC idle state (RRC_IDLE).
  • the network can grasp the existence of the terminal in the ECM-CONNECTED state in units of cells and can effectively control the terminal.
  • the network cannot grasp the existence of the UE in the ECM-IDLE state, and manages the core network (CN) in a tracking area unit, which is a larger area unit than the cell.
  • the terminal When the terminal is in the ECM idle state, the terminal performs Discontinuous Reception (DRX) set by the NAS using an ID assigned only in the tracking area. That is, the UE may receive broadcast of system information and paging information by monitoring a paging signal at a specific paging occasion every UE-specific paging DRX cycle.
  • DRX Discontinuous Reception
  • the network does not have context information of the terminal. Accordingly, the UE in the ECM-IDLE state may perform a terminal related mobility procedure such as cell selection or cell reselection without receiving a command from the network.
  • the terminal In the ECM idle state, when the location of the terminal is different from the location known by the network, the terminal may inform the network of the location of the terminal through a tracking area update (TAU) procedure.
  • TAU tracking area update
  • the network knows the cell to which the UE belongs. Accordingly, the network may transmit and / or receive data to or from the terminal, control mobility such as handover of the terminal, and perform cell measurement on neighbor cells.
  • the terminal needs to transition to the ECM-CONNECTED state in order to receive a normal mobile communication service such as voice or data.
  • the initial terminal is in the ECM-IDLE state as in the EMM state, and when the terminal is successfully registered in the network through the initial attach procedure, the terminal and the MME are in the ECM connection state. Transition is made.
  • the terminal is registered in the network but the traffic is deactivated and the radio resources are not allocated, the terminal is in the ECM-IDLE state, and if new uplink or downlink traffic is generated, the service request procedure UE and MME is transitioned to the ECM-CONNECTED state through.
  • FIG. 7 illustrates a bearer structure in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • PDN packet date network
  • IMS IP Multimedia Subsystem
  • the EPS bearer is a transmission path of traffic generated between the UE and the PDN GW in order to deliver user traffic in EPS.
  • One or more EPS bearers may be set 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 is divided into a radio bearer (RB) and an S1 bearer. Can lose. That is, one EPS bearer corresponds to one RB, S1 bearer, and S5 / S8 bearer, respectively.
  • E-RAB E-UTRAN radio access bearer
  • RB radio bearer
  • S1 bearer S1 bearer
  • the E-RAB delivers the packet of the EPS bearer between the terminal and the EPC. If there is an E-RAB, the E-RAB bearer and the EPS bearer are mapped one-to-one.
  • a data radio bearer (DRB) delivers a packet of an EPS bearer between a terminal and an eNB. If the DRB exists, the DRB and the EPS bearer / E-RAB are mapped one-to-one.
  • S1 bearer delivers the packet of the EPS bearer between the eNB and the S-GW.
  • the S5 / S8 bearer delivers an EPS bearer packet between the S-GW and the P-GW.
  • the terminal binds a service data flow (SDF) to the EPS bearer in the uplink direction.
  • SDF is an IP flow or collection of IP flows that classifies (or filters) user traffic by service.
  • a plurality of SDFs may be multiplexed on the same EPS bearer by including a plurality of uplink packet filters.
  • the terminal stores mapping information between the uplink packet filter and the DRB in order to bind between the SDF and the DRB in the uplink.
  • P-GW binds SDF to EPS bearer in downlink direction.
  • a plurality of SDFs may be multiplexed on the same EPS bearer by including a plurality of downlink packet filters.
  • the P-GW stores mapping information between the downlink packet filter and the S5 / S8 bearer in order to bind between the SDF and the S5 / S8 bearer in the downlink.
  • the eNB stores a one-to-one mapping between the DRB and the S1 bearer to bind between the DRB and the S1 bearer in the uplink / downlink.
  • the S-GW stores one-to-one mapping information between the S1 bearer and the S5 / S8 bearer in order to bind between the S1 bearer and the S5 / S8 bearer in the uplink / downlink.
  • EPS bearers are classified into two types: a default bearer and a dedicated bearer.
  • the terminal may have one default bearer and one or more dedicated bearers per PDN.
  • the minimum default bearer of the EPS session for one PDN is called a default bearer.
  • the EPS bearer may be classified based on an identifier.
  • EPS bearer identity is assigned by the terminal or the MME.
  • the dedicated bearer (s) is combined with the default bearer by Linked EPS Bearer Identity (LBI).
  • LBI Linked EPS Bearer Identity
  • a PDN connection is generated by assigning an IP address and a default bearer is generated in the EPS section. Even if there is no traffic between the terminal and the corresponding PDN, the default bearer is not released until the terminal terminates the PDN connection, and the default bearer is released when the PDN connection is terminated.
  • the bearer of all sections constituting the terminal and the default bearer is not activated, the S5 bearer directly connected to the PDN is maintained, the E-RAB bearer (ie DRB and S1 bearer) associated with the radio resource is Is released.
  • the E-RAB bearer is reset to deliver the traffic.
  • the terminal uses a service (for example, the Internet, etc.) through the default bearer
  • the terminal may use an insufficient service (for example, Video on Demand (VOD), etc.) to receive a Quality of Service (QoS) with only the default bearer.
  • Dedicated bearer is generated when the terminal requests (on-demand). If there is no traffic of the terminal dedicated bearer is released.
  • the terminal or the network may generate a plurality of dedicated bearers as needed.
  • the IP flow may have different QoS characteristics depending on what service the UE uses.
  • the network determines an allocation of network resources or a control policy for QoS in establishing / modifying an EPS session for a terminal and applies it while the EPS session is maintained. This is called PCC (Policy and Charging Control).
  • PCC Policy and Charging Control
  • the PCC rule is determined based on an operator policy (eg, QoS policy, gate status, charging method, etc.).
  • PCC rules are determined in units of SDF. That is, the IP flow may have different QoS characteristics according to the service used by the terminal, IP flows having the same QoS are mapped to the same SDF, and the SDF becomes a unit for applying the PCC rule.
  • PCC Policy and Charging Control Function
  • PCEF Policy and Charging Enforcement Function
  • PCRF determines PCC rules for each SDF when creating or changing EPS sessions and provides them to the P-GW (or PCEF). After setting the PCC rule for the SDF, the P-GW detects the SDF for each IP packet transmitted and received and applies the PCC rule for the SDF. When the SDF is transmitted to the terminal via the EPS, it is mapped to an EPS bearer capable of providing a suitable QoS according to the QoS rules stored in the P-GW.
  • PCC rules are divided into dynamic PCC rules and pre-defined PCC rules. Dynamic PCC rules are provided dynamically from PCRF to P-GW upon EPS session establishment / modification. On the other hand, the predefined PCC rule is preset in the P-GW and activated / deactivated by the PCRF.
  • the EPS bearer includes a QoS Class Identifier (QCI) and Allocation and Retention Priority (ARP) as basic QoS parameters.
  • QCI QoS Class Identifier
  • ARP Allocation and Retention Priority
  • 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 pre-configured by the network operator.
  • a scalar may be preset to any one of integer values 1-9.
  • ARP The main purpose of ARP is to determine if a bearer's establishment or modification request can be accepted or rejected if resources are limited.
  • ARP may be used to determine which bearer (s) to drop by the eNB in exceptional resource constraints (eg, handover, etc.).
  • the EPS bearer is classified into a guaranteed bit rate (GBR) type bearer and a non-guaranteed bit rate (non-GBR) type bearer according to the QCI resource type.
  • the default bearer may always be a non-GBR type bearer, and the dedicated bearer may be a GBR type or non-GBR type bearer.
  • GBR bearer has GBR and Maximum Bit Rate (MBR) as QoS parameters in addition to QCI and ARP.
  • MBR means that fixed resources are allocated to each bearer (bandwidth guarantee).
  • MBR MBR: Aggregated MBR
  • AMBR Aggregated MBR
  • the QoS of the EPS bearer is determined as above, the QoS of each bearer is determined for each interface. Since the bearer of each interface provides QoS of the EPS bearer for each interface, the EPS bearer, the RB, and the S1 bearer all have a one-to-one relationship.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a transmission path of a control plane and a user plane in an EMM registration state in a wireless communication system to which the present invention can be applied.
  • FIG. 8A illustrates an ECM-CONNECTED state and FIG. 8B illustrates an ECM-IDLE.
  • the terminal When the terminal successfully attaches to the network and becomes the EMM-Registered state, the terminal receives the service using the EPS bearer.
  • the EPS bearer is configured by divided into DRB, S1 bearer, S5 bearer for each interval.
  • a NAS signaling connection that is, an ECM connection (that is, an RRC connection and an S1 signaling connection) is established.
  • an S11 GTP-C (GPRS Tunneling Protocol Control Plane) connection is established between the MME and the SGW, and an S5 GTP-C connection is established between the SGW and the PDN GW.
  • GTP-C GPRS Tunneling Protocol Control Plane
  • the DRB, S1 bearer, and S5 bearer are all configured (ie, radio or network resource allocation).
  • the ECM connection (that is, the RRC connection and the S1 signaling connection) is released.
  • S11 GTP-C connection between MME and SGW and S5 GTP-C connection between SGW and PDN GW are maintained.
  • both the DRB and S1 bearers are released, but the S5 bearer maintains the configuration (ie, radio or network resource allocation).
  • FIG. 9 illustrates an example of a dedicated bearer activation procedure.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a dedicated bearer activation procedure for S5 / S8 based on GPRS Tunneling Protocol (GTP).
  • GTP GPRS Tunneling Protocol
  • the PCRF transmits a PCC decision provision (QoS policy) message to the PDN GW.
  • QoS policy PCC decision provision
  • the PDN GW transmits a Create Bearer Request message (IMSI, PTI, EPS Bearer QoS, TFT, S5 / S8 TEID, Charging Id, LBI, Protocol Configuration Options) for requesting bearer creation to the Serving GW.
  • IMSI Create Bearer Request message
  • PTI Packet Control
  • EPS Bearer QoS Packet Control Service
  • TFT Time Division Multiple Access
  • S5 / S8 TEID Charging Id
  • LBI Protocol Configuration Options
  • the Serving GW transmits the Create Bearer Request (IMSI, PTI, EPS Bearer QoS, TFT, S1-TEID, PDN GW TEID (GTP-based S5 / S8), LBI, Protocol Configuration Options) message to the MME.
  • IMSI Create Bearer Request
  • PTI Packet Control
  • EPS Bearer QoS Packet Control Service
  • TFT Time Division Multiple Access
  • S1-TEID Packet Control Protocol
  • PDN GW TEID GTP-based S5 / S8
  • LBI Protocol Configuration Options
  • the MME sends a Bearer Setup Request (EPS Bearer Identity, EPS Bearer QoS, Session Management Request, S1-TEID) message for requesting bearer setup to the eNodeB.
  • EPS Bearer Identity EPS Bearer Identity
  • EPS Bearer QoS EPS Bearer QoS
  • Session Management Request S1-TEID
  • the eNodeB transmits an RRC Connection Reconfiguration (Radio Bearer QoS, Session Management Request, EPS RB Identity) message to the UE.
  • RRC Connection Reconfiguration Radio Bearer QoS, Session Management Request, EPS RB Identity
  • the UE transmits an RRC Connection Reconfiguration Complete message to the eNodeB to inform radio bearer activation.
  • the eNodeB transmits a Bearer Setup Response (EPS Bearer Identity, S1-TEID) message to the MME to inform the radio bearer activation of the terminal.
  • EPS Bearer Identity S1-TEID
  • the UE transmits a Direct Transfer (Session Management Response) message to the eNodeB.
  • a Direct Transfer Session Management Response
  • the eNodeB transmits an Uplink NAS Transport (Session Management Response) message to the MME.
  • Uplink NAS Transport Session Management Response
  • the MME transmits a Create Bearer Response (EPS Bearer Identity, S1-TEID, User Location Information (ECGI)) message to the Serving GW to inform bearer activation to the Serving GW.
  • EPS Bearer Identity S1-TEID
  • ECGI User Location Information
  • the Serving GW transmits a Create Bearer Response (EPS Bearer Identity, S5 / S8-TEID, User Location Information (ECGI)) message to the PDN GW in order to inform bearer activation to the PDN GW.
  • EPS Bearer Identity S5 / S8-TEID, User Location Information (ECGI)
  • the PDN GW indicates to the PCRF whether a requested PCC decision (QoS policy) has been performed.
  • FIG. 10 illustrates an example of a dedicated bearer deactivation procedure.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a dedicated bearer deactivation procedure for S5 / S8 based on GPRS Tunneling Protocol (GTP).
  • GTP GPRS Tunneling Protocol
  • the procedure of FIG. 10 may be used to deactivate a dedicated bearer or to deactivate all bearers belonging to a PDN address.
  • the PDN GW deactivates all bearers belonging to the PDN connection. A detailed procedure will be described with reference to FIG. 10.
  • 11 illustrates a handover procedure defined in LTE.
  • 11 shows a case in which the MME and the serving gateway are not changed.
  • the detailed handover process is as follows and can refer to 3GPP Technical Specification (TS) 36.300.
  • Step 0 The terminal context in the source base station eNB includes information about roaming restrictions given at connection establishment or recent TA update.
  • Step 1 The source base station configures a terminal measurement process according to area restriction information.
  • the measurements provided by the source base station may help to control the connection mobility of the terminal.
  • Step 2 The terminal is triggered to send the measurement report according to the rules set by the (system information, etc.).
  • Step 3 The source base station determines whether to hand over the terminal based on the measurement report and RRM (Radio Resource Management) information.
  • RRM Radio Resource Management
  • Step 4 The source base station transmits information required for handover (HO) to the target base station through a handover request message.
  • the information required for handover includes a terminal X2 signaling context reference, a terminal S1 EPC signaling context reference, a target cell ID, an RRC context including an identifier of a terminal (eg, a Cell Radio Network Temporary Identifier (CRNTI)) in a source base station, and the like. do.
  • Step 6 The target base station prepares a HO with L1 / L2 and sends a Handover Request Ack (ACKNOWLEDGE) message to the source base station.
  • the handover request Ack message includes a transparent container (RRC message) that is transmitted to the terminal to perform handover.
  • the container contains the new C-RNTI, the security algorithm identifier of the target base station.
  • the container may further include additional parameters such as connection parameters, SIBs, and the like.
  • the target base station divides the RA signatures into a non-contention based RA signature set (hereinafter, group 1) and a competition based RA signature set (hereinafter, group 2) to minimize handover delay,
  • group 1 a non-contention based RA signature set
  • group 2 a competition based RA signature set
  • the container may further include information about the dedicated RA signature.
  • the container may also include information about the RACH slot duration to use the dedicated RA signature.
  • Step 7 The source base station generates an RRC message (eg, RRCConnectionReconfiguration message) having mobility control information for the terminal to perform the handover and transmits it to the terminal.
  • RRC message eg, RRCConnectionReconfiguration message
  • the RRCConnectionReconfiguration message contains parameters necessary for handover (eg, a new C-RNTI, a security algorithm identifier of the target base station, and optionally information on a dedicated RACH signature, a target base station SIB, etc.) and instructs HO to be performed.
  • parameters necessary for handover eg, a new C-RNTI, a security algorithm identifier of the target base station, and optionally information on a dedicated RACH signature, a target base station SIB, etc.
  • Step 8 The source base station transmits a serial number (SN) STATUS TRANSFER message to the target base station to transmit an uplink PDCP SN reception state and a downlink PDCP SN transmission state.
  • SN serial number
  • Step 9 After receiving the RRCConnectionReconfiguration message, the UE attempts to access the target cell using the RACH procedure.
  • the RACH proceeds on a non-competitive basis if a dedicated RACH preamble is allocated, otherwise proceeds on a contention basis.
  • Step 10 The network performs uplink allocation and timing adjustment.
  • Step 11 When the terminal successfully connects to the target cell, the terminal transmits an RRCConnectionReconfigurationComplete message (CRNTI) to confirm the handover and sends an uplink buffer status report to inform the target base station that the handover process is completed.
  • the target base station confirms the received C-RNTI through a Handover Confirm message and starts data transmission to the terminal.
  • Step 12 The target base station sends a path switch message to the MME to inform that the terminal has changed the cell.
  • Step 13 The MME sends a User Plane Update Request message to the serving gateway.
  • Step 14 The serving gateway switches the downlink data path to the target side.
  • the serving gateway transmits an end marker packet to the source base station through the existing path, and then releases user plane / TNL resources for the source base station.
  • Step 15 The serving gateway sends a User Plane Update Response message to the MME.
  • Step 16 The MME responds to the path switch message using the path switch Ack message.
  • Step 17 The target base station sends a UE context release message to inform the source base station of the success of the HO and triggers resource release.
  • Step 18 Upon receiving the terminal context release message, the source base station releases the radio resources and user plane related resources associated with the terminal context.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an operation of a terminal and a base station in a contention-based random access procedure.
  • a UE randomly selects one random access preamble from a set of random access preambles indicated by system information or a handover command, and transmits the random access preamble.
  • the resource may be selected and transmitted (S12010).
  • the method of receiving the random access response information is similar to that in the non- contention based random access procedure described above. That is, after the UE transmits the random access preamble as in step S1201, the base station attempts to receive its random access response within the random access response receiving window indicated by the system information or the handover command, and corresponds to the corresponding RA.
  • the PDSCH is received through the RNTI information (S12020). Through this, an UL grant, a temporary C-RNTI, a timing synchronization command (TAC), and the like may be received.
  • the terminal When the terminal receives a random access response valid to the terminal, it processes each of the information included in the random access response. That is, the terminal applies the TAC and stores the temporary C-RNTI. In addition, the UL grant transmits data (ie, a third message) to the base station (S12030). The third message should include the identifier of the terminal. In the contention-based random access process, it is not possible to determine which terminals perform the random access procedure in the base station, because the terminal needs to be identified for future collision resolution.
  • Two methods have been discussed as a method of including the identifier of the terminal.
  • the first method if the UE already has a valid cell identifier assigned to the cell before the random access procedure, the UE transmits its cell identifier through an uplink transmission signal corresponding to the UL grant.
  • the terminal transmits its own unique identifier (eg, S-TMSI or random ID). In general, the unique identifier is longer than the cell identifier. If the UE transmits data corresponding to the UL grant, it starts a contention resolution timer.
  • the terminal After the terminal transmits data including its identifier through the UL grant included in the random access response, the terminal waits for instructions from the base station for collision resolution. That is, an attempt is made to receive a PDCCH in order to receive a specific message (S12040). Two methods have been discussed in the method of receiving the PDCCH. As mentioned above, when the third message transmitted in response to the UL grant is transmitted using a cell identifier of its own, it attempts to receive the PDCCH using its cell identifier, and the identifier is a unique identifier. In this case, it may attempt to receive the PDCCH using the temporary C-RNTI included in the random access response.
  • the terminal determines that the random access procedure has been normally performed, and terminates the random access procedure.
  • the terminal determines that the random access procedure has been normally performed, and terminates the random access procedure.
  • the RRC state refers to whether or not the RRC layer of the UE is in a logical connection with the RRC layer of the E-UTRAN. If connected, the RRC connection state is referred to as an RRC idle state. Since the UE in the RRC connected state has an RRC connection, the E-UTRAN can grasp the existence of the corresponding UE in a cell unit, and thus can effectively control the UE.
  • the UE of the RRC idle state cannot be recognized by the E-UTRAN, and is managed by the CN (core network) in units of a tracking area, which is a larger area than the cell. That is, the terminal in the RRC idle state is only detected in a large area unit, and must move to the RRC connection state in order to receive a normal mobile communication service such as voice or data.
  • the terminal When the user first powers on the terminal, the terminal first searches for an appropriate cell and then stays in an RRC idle state in the cell.
  • the UE in the RRC idle state needs to establish an RRC connection, it establishes an RRC connection with the E-UTRAN through an RRC connection procedure and transitions to the RRC connected state.
  • RRC connection procedure There are several cases in which a UE in RRC idle state needs to establish an RRC connection. For example, an uplink data transmission is necessary due to a user's call attempt, or a paging message is received from E-UTRAN. In one case, the response message may be transmitted.
  • the non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • EMM-REGISTERED EPS Mobility Management-REGISTERED
  • EMM-DEREGISTERED EMM-DEREGISTERED
  • the initial terminal is in the EMM-DEREGISTERED state, and the terminal performs a process of registering with the corresponding network through an initial attach procedure to access the network. If the attach procedure is successfully performed, the UE and the MME are in the EMM-REGISTERED state.
  • ECM EPS Connection Management
  • ECM-CONNECTED ECM-CONNECTED
  • the MME in the ECM-IDLE state becomes the ECM-CONNECTED state when it establishes an S1 connection with the E-UTRAN.
  • the E-UTRAN does not have context information of the terminal. Accordingly, the UE in the ECM-IDLE state performs UE-based mobility related procedures such as cell selection or cell reselection without receiving a command from the network.
  • the terminal when the terminal is in the ECM-CONNECTED state, the mobility of the terminal is managed by the command of the network.
  • the terminal informs the network of the corresponding position of the terminal through a tracking area update procedure.
  • the system information includes essential information that the terminal needs to know in order to access the base station. Therefore, the terminal must receive all system information before accessing the base station, and must always have the latest system information. In addition, since the system information is information that all terminals in a cell should know, the base station periodically transmits the system information.
  • the system information includes a master information block (MIB) and a scheduling block (SB). It is divided into SIB (System Information Block).
  • MIB master information block
  • SB scheduling block
  • the MIB enables the UE to know the physical configuration of the cell, for example, bandwidth.
  • SB informs transmission information of SIBs, for example, a transmission period.
  • SIB is a collection of related system information. For example, some SIBs contain only information of neighboring cells, and some SIBs contain only information of an uplink radio channel used by the terminal.
  • services provided by a network to a terminal can be classified into three types as follows.
  • the terminal also recognizes the cell type differently according to which service can be provided. The following describes the service type first, followed by the cell type.
  • Limited service This service provides Emergency call and Tsunami Warning System (ETWS) and can be provided in an acceptable cell.
  • ETWS Tsunami Warning System
  • Normal service This service means a public use for general use, and can be provided in a suitable or normal cell.
  • This service means service for network operator. This cell can be used only by network operator and not by general users.
  • the cell types may be classified as follows.
  • Acceptable cell A cell in which the terminal can receive limited service. This cell is a cell which is not barred from the viewpoint of the terminal and satisfies the cell selection criteria of the terminal.
  • Suitable cell a cell in which the terminal can receive a regular service. This cell satisfies the conditions of an acceptable cell and at the same time satisfies additional conditions. As an additional condition, this cell must belong to a Public Land Mobile Network (PLMN) to which the terminal can access, and must be a cell which is not prohibited from performing a tracking area update procedure of the terminal. If the cell is a CSG cell, the terminal should be a cell that can be connected to the cell as a CSG member.
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • Barred cell A cell that broadcasts information that a cell is a prohibited cell through system information.
  • Reserved cell A cell that broadcasts information that a cell is a reserved cell through system information.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a terminal operation of an RRC idle state to which the present invention can be applied.
  • FIG. 13 illustrates a procedure in which an initially powered-on terminal registers with a network through a cell selection process and then reselects a cell if necessary.
  • the terminal selects a radio access technology (RAT) for communicating with a public land mobile network (PLMN), which is a network to be serviced (S13010).
  • RAT radio access technology
  • PLMN public land mobile network
  • S13010 a network to be serviced
  • Information about the PLMN and the RAT may be selected by a user of the terminal or may be stored in a universal subscriber identity module (USIM).
  • USIM universal subscriber identity module
  • the terminal selects a cell having the largest value among the measured base station and a cell whose signal strength or quality is greater than a specific value (Cell Selection) (S13020). This is referred to as initial cell selection by the UE that is powered on to perform cell selection. The cell selection procedure will be described later.
  • the terminal receives system information periodically transmitted by the base station.
  • the above specific value refers to a value defined in the system in order to ensure the quality of the physical signal in data transmission / reception. Therefore, the value may vary depending on the RAT applied.
  • the terminal performs a network registration procedure (S13030).
  • the terminal registers its information (eg IMSI) in order to receive a service (eg paging) from the network.
  • IMSI information
  • a service eg paging
  • the UE Whenever a cell is selected, the UE does not register with the access network, but registers with the network when the network information received from the system information (for example, Tracking Area Identity; TAI) is different from the network information known to the network. .
  • TAI Tracking Area Identity
  • the terminal performs cell reselection based on the service environment provided by the cell or the environment of the terminal (S13040).
  • the terminal selects one of the other cells that provides better signal characteristics than the cell of the base station to which the terminal is connected if the strength or quality of the signal measured from the base station being served is lower than the value measured from the base station of the adjacent cell. do.
  • This process is called Cell Re-Selection, which is distinguished from Initial Cell Selection of Step 2.
  • a time constraint is placed. The cell reselection procedure will be described later.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a process of establishing an RRC connection to which the present invention can be applied.
  • the terminal sends an RRC connection request message to the network requesting an RRC connection (S14010).
  • the network sends an RRC connection setup message in response to the RRC connection request (S14020). After receiving the RRC connection setup message, the terminal enters the RRC connection mode.
  • the terminal sends an RRC Connection Setup Complete message used to confirm successful completion of RRC connection establishment to the network (S14030).
  • 15 is a flowchart illustrating a RRC connection resetting process to which the present invention can be applied.
  • RRC connection reconfiguration is used to modify an RRC connection. It is used to establish / modify / release RBs, perform handovers, and set up / modify / release measurements.
  • the network sends an RRC connection reconfiguration message for modifying the RRC connection to the terminal (S15010).
  • the terminal sends an RRC connection reconfiguration complete message used to confirm successful completion of the RRC connection reconfiguration to the network (S15020).
  • the terminal selects / reselects a cell of appropriate quality and performs procedures for receiving service.
  • the UE in the RRC idle state should always select a cell of appropriate quality and prepare to receive service through this cell. For example, a terminal that has just been powered on must select a cell of appropriate quality to register with the network. When the terminal in the RRC connected state enters the RRC idle state, the terminal should select a cell to stay in the RRC idle state. As such, the process of selecting a cell satisfying a certain condition in order for the terminal to stay in a service standby state such as an RRC idle state is called cell selection. Importantly, since the cell selection is performed in a state in which the UE does not currently determine a cell to stay in the RRC idle state, it is most important to select the cell as soon as possible.
  • the cell provides a radio signal quality of a certain level or more, even if this cell is not the cell providing the best radio signal quality to the terminal, it can be selected during the cell selection process of the terminal.
  • an initial cell selection process in which the terminal does not have any prior information on the radio channel. Therefore, the terminal searches all radio channels to find an appropriate cell. In each channel, the terminal finds the strongest cell. Thereafter, if the terminal only finds a suitable cell that satisfies the cell selection criteria, the terminal selects the corresponding cell.
  • the terminal may select the cell by using the stored information or by using the information broadcast in the cell. Therefore, the cell selection can be faster than the initial cell selection process.
  • the terminal selects a corresponding cell if it finds a cell that satisfies the cell selection criteria. If a suitable cell that satisfies the cell selection criteria is not found through this process, the terminal performs an initial cell selection process.
  • the terminal After the terminal selects a cell through a cell selection process, the strength or quality of a signal between the terminal and the base station may change due to the mobility of the terminal or a change in the wireless environment. Therefore, if the quality of the selected cell is degraded, the terminal may select another cell that provides better quality. When reselecting a cell in this way, a cell that generally provides better signal quality than the currently selected cell is selected.
  • the cell reselection process has a basic purpose in selecting a cell that generally provides the best quality to a terminal in view of the quality of a radio signal.
  • the network may determine the priority for each frequency and notify the terminal. Upon receiving this priority, the UE considers this priority prior to the radio signal quality criteria in the cell reselection process.
  • a method of selecting or reselecting a cell according to a signal characteristic of a wireless environment In selecting a cell for reselection when reselecting a cell, the following cell reselection is performed according to a cell's RAT and frequency characteristics. There may be a method of selection.
  • Intra-frequency cell reselection Reselection of a cell having the same center-frequency as the RAT, such as a cell in which the UE is camping
  • Inter-frequency cell reselection Reselects a cell having a center frequency different from that of the same RAT as the cell camping
  • Inter-RAT cell reselection The UE reselects a cell using a RAT different from the camping RAT.
  • the UE measures the quality of a serving cell and a neighboring cell for cell reselection.
  • cell reselection is performed based on cell reselection criteria.
  • the cell reselection criteria have the following characteristics with respect to serving cell and neighbor cell measurements.
  • Intra-frequency cell reselection is basically based on ranking.
  • Ranking is an operation of defining index values for cell reselection evaluation and using the index values to order the cells in the order of the index values.
  • the cell with the best indicator is often called the best ranked cell.
  • the cell index value is a value obtained by applying a frequency offset or a cell offset as necessary based on the value measured by the terminal for the corresponding cell.
  • Inter-frequency cell reselection is based on the frequency priority provided by the network.
  • the terminal attempts to camp on the frequency with the highest frequency priority.
  • the network may provide the priorities to be commonly applied to the terminals in the cell or provide the frequency priority through broadcast signaling, or may provide the priority for each frequency for each terminal through dedicated signaling.
  • the cell reselection priority provided through broadcast signaling may be referred to as common priority, and the cell reselection priority set by the network for each terminal may be referred to as a dedicated priority.
  • the terminal may also receive a validity time associated with the dedicated priority.
  • the terminal starts a validity timer set to the valid time received together.
  • the terminal applies the dedicated priority in the RRC idle mode while the validity timer is running.
  • the validity timer expires, the terminal discards the dedicated priority and applies the public priority again.
  • the network may provide the UE with a parameter (for example, frequency-specific offset) used for cell reselection for each frequency.
  • a parameter for example, frequency-specific offset
  • the network may provide the UE with a neighboring cell list (NCL) used for cell reselection.
  • NCL neighboring cell list
  • This NCL contains cell-specific parameters (eg cell-specific offsets) used for cell reselection.
  • the network may provide the UE with a cell reselection prohibition list (black list) used for cell reselection.
  • the UE does not perform cell reselection for a cell included in the prohibition list.
  • RLM Radio Link Monitoring
  • the terminal monitors the downlink quality based on a cell-specific reference signal to detect the downlink radio link quality of the PCell.
  • the UE estimates the downlink radio link quality for the purpose of monitoring the downlink radio link quality of the PCell and compares it with the thresholds Qout and Qin.
  • the threshold Qout is defined as the level at which the downlink radio link cannot be stably received, which corresponds to a 10% block error rate of hypothetical PDCCH transmission in consideration of the PDFICH error.
  • the threshold Qin is defined as a downlink radio link quality level that can be received more stably than the level of Qout, which corresponds to a 2% block error rate of virtual PDCCH transmission in consideration of PCFICH errors.
  • radio link failure (RFF)
  • the terminal continuously measures to maintain the quality of the radio link with the serving cell receiving the service.
  • the terminal determines whether communication is impossible in the current situation due to deterioration of the radio link with the serving cell.
  • the terminal determines the current situation as a radio link failure.
  • the UE abandons communication maintenance with the current serving cell, selects a new cell through a cell selection (or cell reselection) procedure, and reestablishes an RRC connection to the new cell (RRC connection re). -establishment).
  • the UE may determine that the RLF has occurred when the following problems occur in the radio link.
  • the UE may determine that out-of-sync has occurred in the physical channel when the quality of a reference signal (RS) periodically received from the eNB in the physical channel is detected below a threshold. If such out-of-sync occurs continuously by a certain number (eg, N310), it is notified to RRC. Receiving an out-of-sync message from the physical layer, the RRC runs the timer T310 and waits for the physical channel to be resolved while the T310 is running. If RRC receives a message from the physical layer that a certain number of consecutive in-syncs have occurred (eg, N311) while the T310 is running, the RRC determines that the physical channel problem has been resolved and stops the running T310. Let's do it. However, if the in-sync message is not received until T310 expires, the RRC determines that an RLF has occurred.
  • RS reference signal
  • random access resource selection-> random access preamble transmission-> random access response reception-> contention cancellation It goes through the process of (Contention Resolution).
  • the entire process is referred to as one random access process. If this process is not completed successfully, the user waits for the back off time and performs the next random access process. However, if this random access process is attempted a predetermined number of times (eg, preambleTransMax) but is not successful, it is notified to the RRC, and the RRC determines that the RLF has occurred.
  • preambleTransMax a predetermined number of times
  • the UE retransmits an RLC PDU that is not successfully transmitted when using an AM (Acknowledged Mode) RLC in the RLC layer.
  • AM Acknowledged Mode
  • the RRC informs the RRC and the RRC determines that an RLF has occurred.
  • RRC determines the occurrence of RLF due to the above three causes.
  • RRC connection reestablishment which is a procedure for reestablishing RRC connection with eNB, is performed.
  • the RRC connection reestablishment process which is performed when RLF occurs, is as follows.
  • RRC connection reestablishment process If the UE determines that a serious problem has occurred in the RRC connection itself, to perform the RRC connection reestablishment process to reestablish the connection with the eNB.
  • RLF Radio Link Failure
  • Handover Failure (3) Mobility from E-UTRA
  • PDCP Integrity PDCP Integrity Check Failure (5) RRC Connection Reconfiguration Failure.
  • the terminal drives the timer T311 and starts the RRC connection reestablishment process. During this process, the UE accesses a new cell through cell selection and random access procedures.
  • the terminal stops T311 and starts a random access procedure to the corresponding cell. However, if a suitable cell is not found until T311 expires, the UE determines that the RRC connection fails and transitions to the RRC_IDLE mode.
  • 16 is a diagram illustrating an example of an RRC connection reestablishment procedure to which the present invention can be applied.
  • the UE stops using all radio bearers that have been set except SRB 0 (Signaling Radio Bearer # 0) and initializes various sub-layers of an AS (Access Stratum). (S16010). In addition, each sublayer and physical layer are set to a default configuration. During this process, the UE maintains an RRC connection state.
  • SRB 0 Synignaling Radio Bearer # 0
  • AS Access Stratum
  • the UE performs a cell selection procedure for performing the RRC connection reestablishment procedure (S16020).
  • the cell selection procedure of the RRC connection reestablishment procedure may be performed in the same manner as the cell selection procedure performed by the UE in the RRC idle state, although the UE maintains the RRC connection state.
  • the UE After performing the cell selection procedure, the UE checks the system information of the corresponding cell to determine whether the corresponding cell is a suitable cell (S16030). If it is determined that the selected cell is an appropriate E-UTRAN cell, the UE transmits an RRC connection reestablishment request message to the cell (S16040).
  • the RRC connection re-establishment procedure is stopped, the terminal is in the RRC idle state Enter (S16050).
  • the terminal may be implemented to complete the cell suitability check within a limited time through the cell selection procedure and the reception of system information of the selected cell. To this end, the terminal may run a timer as the RRC connection reestablishment procedure is initiated. The timer may be stopped when it is determined that the terminal has selected a suitable cell. If the timer expires, the UE may consider that the RRC connection reestablishment procedure has failed and may enter the RRC idle state. This timer is referred to hereinafter as a radio link failure timer. In LTE specification TS 36.331, a timer named T311 may be used as a radio link failure timer. The terminal may obtain the setting value of this timer from the system information of the serving cell.
  • the cell When the RRC connection reestablishment request message is received from the terminal and the request is accepted, the cell transmits an RRC connection reestablishment message to the terminal.
  • the UE Upon receiving the RRC connection reestablishment message from the cell, the UE reconfigures the PDCP sublayer and the RLC sublayer for SRB1. In addition, it recalculates various key values related to security setting and reconstructs the PDCP sublayer responsible for security with newly calculated security key values.
  • SRB 1 between the UE and the cell is opened and an RRC control message can be exchanged.
  • the terminal completes the resumption of SRB1, and transmits an RRC connection reestablishment complete message indicating that the RRC connection reestablishment procedure is completed to the cell (S16060).
  • the cell transmits an RRC connection reestablishment reject message to the terminal.
  • the cell and the terminal perform the RRC connection reestablishment procedure.
  • the UE recovers the state before performing the RRC connection reestablishment procedure and guarantees the continuity of the service to the maximum.
  • the UE reports this failure event to the network when an RLF occurs or a handover failure occurs in order to support Mobility Robustness Optimization (MRO) of the network.
  • MRO Mobility Robustness Optimization
  • the UE may provide an RLF report to the eNB.
  • Radio measurement included in the RLF report can be used as a potential reason for failure to identify coverage problems. This information can be used to exclude these events from the MRO assessment of intra-LTE mobility connectivity failure and to write those events back as input to other algorithms.
  • the UE may generate a valid RLF report to the eNB after reconnecting in the idle mode. For this purpose, the UE stores the latest RLF or handover failure related information, and for 48 hours after the RLF report is retrieved by the network or after the RLF or handover failure is detected, the RRC connection ( Re-establishment and handover may indicate to the LTE cell that the RLF report is valid.
  • the UE maintains the information during state transition and RAT change, and indicates that the RLF report is valid again after returning to the LTE RAT.
  • the validity of the RLF report in the RRC connection establishment procedure indicates that the terminal has been interrupted such as a connection failure, and that the RLF report due to this failure has not yet been delivered to the network.
  • the RLF report from the terminal includes the following information.
  • E-CGI of the target cell of the last cell in case of RRL or handover that provided a service to the terminal. If the E-CGI is unknown, PCI and frequency information is used instead.
  • E-CGI of the cell that serviced the terminal when the last handover initialization for example when message 7 (RRC connection reset) was received by the terminal.
  • the eNB may forward the report to the eNB that provided the service to the terminal before the reported connection failure.
  • Radio measurements included in the RLF report can be used to identify coverage issues as a potential cause of radio link failure. This information can be used to exclude these events from the MRO assessment of intra-LTE mobility connectivity failure and send them back as input to other algorithms.
  • RRM radio resource management
  • the terminal may perform measurement for a specific purpose set by the network and report the measurement result to the network in order to provide information that may help the operator operate the network in addition to the purpose of mobility support. For example, the terminal receives broadcast information of a specific cell determined by the network.
  • the terminal may include a cell identity (also referred to as a global cell identifier) of the specific cell, location identification information (eg, tracking area code) to which the specific cell belongs, and / or other cell information (eg, For example, whether a member of a closed subscriber group (CSG) cell is a member) may be reported to the serving cell.
  • a cell identity also referred to as a global cell identifier
  • location identification information eg, tracking area code
  • other cell information eg, For example, whether a member of a closed subscriber group (CSG) cell is a member
  • the mobile station may report the location information and the measurement result of poor quality cells to the network.
  • the network can optimize the network based on the report of the measurement results of the terminals helping the network operation.
  • the terminal should be able to measure the quality and cell information of neighboring cells having the same center frequency as the center frequency of the serving cell.
  • the measurement of the cell having the same center frequency as that of the serving cell is called intra-frequency measurement.
  • the terminal performs the intra-frequency measurement and reports the measurement result to the network at an appropriate time, so that the purpose of the corresponding measurement result is achieved.
  • the mobile operator may operate the network using a plurality of frequency bands.
  • the terminal may measure quality and cell information of neighboring cells having a center frequency different from that of the serving cell. Should be As such, a measurement for a cell having a center frequency different from that of the serving cell is called inter-frequency measurement.
  • the terminal should be able to report the measurement results to the network at an appropriate time by performing inter-frequency measurements.
  • the terminal When the terminal supports the measurement for the network based on the other RAT, it may be measured for the cell of the network by the base station configuration. This measurement is called inter-radio access technology (inter-RAT) measurement.
  • the RAT may include a UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN) and a GSM EDGE Radio Access Network (GERAN) conforming to the 3GPP standard, and may also include a CDMA 2000 system conforming to the 3GPP2 standard.
  • UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • GERAN GSM EDGE Radio Access Network
  • 17 and 18 are diagrams showing an example of a measurement performing method and a measurement interval to which the present invention can be applied.
  • the terminal receives measurement configuration information from the base station (S17010).
  • a message including measurement setting information is called a measurement setting message.
  • the terminal performs the measurement based on the measurement setting information (S17020). If the measurement result satisfies the reporting condition in the measurement configuration information, the terminal reports the measurement result to the base station (S17030).
  • a message containing a measurement result is called a measurement report message.
  • the measurement setting information may include the following information.
  • the measurement object includes at least one of an intra-frequency measurement object that is an object for intra-cell measurement, an inter-frequency measurement object that is an object for inter-cell measurement, and an inter-RAT measurement object that is an object for inter-RAT measurement.
  • the intra-frequency measurement object indicates a neighboring cell having the same frequency band as the serving cell
  • the inter-frequency measurement object indicates a neighboring cell having a different frequency band from the serving cell
  • the inter-RAT measurement object is
  • the RAT of the serving cell may indicate a neighboring cell of another RAT.
  • the report setting information may consist of a list of report settings.
  • Each reporting setup may include a reporting criterion and a reporting format.
  • the reporting criterion is a criterion that triggers the terminal to transmit the measurement result.
  • the reporting criteria may be a single event for the measurement report cycle or measurement report.
  • the report format is information on what type the terminal configures the measurement result.
  • Measurement identity information This is information about a measurement identifier that associates a measurement object with a report configuration, and allows the terminal to determine what type and when to report to which measurement object.
  • the measurement identifier information may be included in the measurement report message to indicate which measurement object the measurement result is and in which reporting condition the measurement report occurs.
  • Quantitative configuration information information on a parameter for setting filtering of a measurement unit, a reporting unit, and / or a measurement result value.
  • Measurement gap information Information about a measurement gap, which is a section in which a UE can only use measurement without considering data transmission with a serving cell because downlink transmission or uplink transmission is not scheduled. . In other words, no data is transmitted or received in the measurement discovery.
  • Table 2 below shows an example of the pattern of the measurement interval.
  • Gap pattern ID Measurement interval length (MGL, ms) Measurement interval repetition period (MGL, ms) Minimum usage time for inter frequency and inter-RAT measurements for 480 ms Measurement purpose 0 6 40 60 Inter-Frequency E-UTRAN DFF and TDD, UTRAN FDD, GERAN, LCR TDD, HRPD, CDMA2000 1x One 6 80 30 Inter-Frequency E-UTRAN FDD and TDD, UTRAN FDD, GERAN, LCR TDD, HRPD, CDMA2000 1x
  • FIG. 18 illustrates an example in which a measurement interval is set when gp (gap pattern) is set to 40 ms and gapoffset is set to 2.
  • the terminal has a measurement target list, a measurement report configuration list, and a measurement identifier list to perform a measurement procedure.
  • the base station may set only one measurement target for one frequency band to the terminal.
  • Section 5.5.4 of 3GPP TS 36.331 V8.5.0 (2009-03) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 8)", The events that trigger the report are defined.
  • the terminal If the measurement result of the terminal satisfies the set event, the terminal transmits a measurement report message to the base station.
  • Reliable communication means a new communication service realized through error free transmission or service availability for realizing mission critical services (MCS).
  • MCS mission critical services
  • Reliable communication is machine-to-measure that meets real-time requirements for traffic safety, traffic efficiency, e-health, efficient industrial communication, and more. As part of the communication, the need is recognized.
  • reliable communications must provide reliable connections for delay-sensitive applications such as traffic safety or for mission-critical machine-type communications (MTCs). do.
  • MTCs mission-critical machine-type communications
  • MCSs are expected to require enormous improvements in terms of end-to-end latency, ubiquity, security, availability and reliability compared to conventional UMTS / LTE and LTE-A / Wi-Fi.
  • a metric called reliability may be 'an evaluation criterion for describing the quality of a radio link connection to satisfy a specific service level'.
  • RLA Radio Link Availability
  • QoE quality of experience
  • RLQ is the measured radio link quality and QoE is the QoE requirements in terms of link quality.
  • examples of applicable scenarios of the 5G mobile communication environment for MCSs include the following services.
  • AGVs automated guided vehicles
  • the terminal may replace the corresponding substitute base station.
  • the terminal may replace the corresponding substitute base station.
  • the terminal utilizes all the radio links around itself and instructs to maximize the quality of the radio link according to the situation, thereby providing a radio link outage for providing the MCS. Should be considered as an essential factor.
  • the terminal controls the RLF based on a plurality of Timers.
  • the UE does not recognize the RLF until the specific Timer (eg, T310) expires, and according to the success of the RRC Connection Re-establishment procedure before another Timer (eg, T311) expires.
  • the terminal maintains the RRC connection or transitions to the RRC Idle state.
  • Future 5G mobile communications must meet error rates below 10-6 and RLA requirements below 10-6 to support MCSs such as industrial automation, drone remote control and autonomous vehicle driving. .
  • 5G aims to build a high-reliability system that can always receive the MCS without the terminal feels the outage of the radio link.
  • the current LTE / LTE-A system is designed to handle the recovery from the RLF fairly conservatively, and thus search for other available link base stations that can be quickly replaced according to the channel conditions of the terminal, and to the corresponding multilink base stations. There is a problem that it is difficult to secure an available multilink base station for connection switching.
  • a method for securing a plurality of base station links when a terminal accesses a network has been proposed to have multi-link base stations capable of quickly replacing the channel condition of the serving base station link.
  • a method for setting a multi-connection (or multilink) by a terminal to a plurality of base stations by transmitting an indicator indicating that the terminal is an MCS capable (Capable) terminal when the terminal accesses the network is not limited to, but not limited to, MCS capable (Capable) terminal.
  • the terminal may serve while performing inter-frequency measurement in the measurement interval.
  • a period in which uplink / downlink data can not be transmitted and received with a base station and alternate base stations may occur.
  • the present invention proposes a method for transmitting and receiving data by performing a measurement by setting a short measurement interval when MCS data is generated in order to solve such a problem.
  • Multi-Link refers to a plurality of radio links in which a terminal has a connection with a plurality of base stations.
  • the multilink may include a serving link and at least one multilink.
  • the serving link indicates a radio link in which the terminal has a connection with a serving base station
  • the multilink means a radio link in which the terminal has a connection with a base station other than the serving base station.
  • the base station other than the serving base station may be represented as an alternative base station, a candidate (target) base station, a neighbor base station, a target base station, and the like.
  • the serving base station refers to a base station to which the terminal establishes an active RRC connection and is currently receiving a service.
  • the alternative serving base station refers to a new serving base station, which will replace the serving base station when the serving base station deteriorates (or degrades) the radio link quality, which will be described later.
  • the alternative serving base station may be any one of the alternative base stations of the alternative base stations in which the alternative link in the SRB Inactive (RRC Deactivated) state is set.
  • the replacement link in the SRB Inactive state may be an alternative base station transitioned to the replacement link in the SRB Active state according to the link quality deterioration of the serving base station.
  • the additional alternative base station refers to an alternative base station in which multilink is additionally found by the terminal except for a preset alternative base station, which will be described later.
  • Link connection means a wireless connection with a base station, and may be expressed as a radio link establishment, a radio link establishment, and the like.
  • multilink connection (or configuration) may be represented as a multi-connection, alternative link connection and the like.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a conceptual diagram of a multilink to which the methods proposed in the specification can be applied.
  • a multi-connection or a multilink includes a serving link and at least one multilink.
  • the serving link refers to a radio link between a terminal and a serving base station.
  • the serving link has both a signaling radio bearer (SRB) and a data radio bearer (DRB).
  • SRB signaling radio bearer
  • DRB data radio bearer
  • the alternate link represents a radio link between the terminal and the at least one alternative base station, in which the SRB and the DRB of the inactive state are configured.
  • the multilink is activated by an activation indication of a terminal or a serving base station, and is a link concept having a state different from a general dormant mode, and may be an event-triggered dormant mode. have.
  • the terminal having the multi-link of the alternate base station and the SRB inactive state sends an activation instruction directly to the alternate base station or sends an activation request to the serving base station, and continues to sleep in the alternate link until receiving a response thereto. .
  • the UE can transmit the RRC message directly to the alternative base station through the alternate link at any time, and the alternative base station can transmit the RRC message to the UE only after receiving the activation indicator directly from the UE or through the serving base station. do.
  • the terminal may previously receive the maximum number of information of the number of multilinks that can be connected to the surrounding alternative base station through a broadcast message such as SIB from the serving base station.
  • the UE may additionally set a multilink with an alternative base station that satisfies a specific condition (QMCS).
  • QMCS a specific condition
  • the method for setting a multilink when accessing a network relates to a method for setting a multilink with a neighboring base station when a terminal accesses a network.
  • MCS mission critical service
  • the present invention relates to a method for configuring a multilink with an alternative base station to support MCS when the terminal accesses a network.
  • the method of setting up a multilink when accessing the network can be applied to both (1) when there is no need to synchronize synchronization between the terminal and the alternative base station and (2) when synchronization between the terminal and the alternative base station is required.
  • the method of configuring the network indication based multilink is a method for solving the problem of unnecessarily configuring the multi-connection when the terminal is not always provided with the MCS, and when providing the MCS to the RRC-connected terminal. If necessary, multiple connections can be turned on or off as needed.
  • the method for configuring the multilink according to the link quality value may set or release the multiple connectivity according to the change of the link quality value indicator indicating the radio link quality of the serving base station or the alternative base station.
  • the method of setting up a multilink according to a link quality value may be a service or service before the actual radio link quality of the terminal deteriorates.
  • the alternative base station first informs the terminal of the link quality value indicator, thereby enabling the terminal to establish multiple connections before the radio link quality deteriorates.
  • the terminal when the terminal has a multilink with a plurality of base stations, the terminal has an active connection (serving link of the active state) with the serving base station, inactive (inactive) state with the alternative base station It has a connection of (multilink in inactive state).
  • the serving link in the active state means that the terminal establishes an active signaling radio bearer (SRB) / active data radio bearer (DRB) with the serving base station.
  • SRB active signaling radio bearer
  • DRB active data radio bearer
  • the terminal has an alternate base station, an inactive SRB, and an active node. This may mean setting up a DRB.
  • the serving base station sets the S-GW and S1-U Bearer to set the E-RAB, which means that the EPS Bearer is set up along with the S5 / S8 Bearer between the S-GW and the P-GW. .
  • the alternative base station for setting the multi-link with the terminal is set to the S-GW and S1-U Bearer, and the terminal and the DRB is set, the E-RAB is set.
  • the P-GW and the S5 / S8 bearer may be set.
  • an inactive SRB (or SRB inactive state) has a state different from the normal (LTE / LTE-A system) dormant mode or dormant state.
  • the SRB inactive state may be expressed in an SRB inactive mode.
  • the general dormant mode refers to a mode used for power saving of the RRC connected UE.
  • the terminal when there is no data to be received by the terminal, the terminal enters the dormant mode and periodically sleeps and wakes up, thereby repeatedly reducing unnecessary power consumption of the terminal.
  • the SRB inactive mode (or state) used in the present specification refers to a state in which the user continues to sleep unless there is a separate SRB active indication.
  • the SRB inactive mode may be defined as a state activated by an indication of a terminal or a serving base station.
  • the SRB inactive mode may be represented as an event-triggered dormant mode.
  • the serving base station can be reliably and seamlessly provided by securing a radio link with another base station that can guarantee better radio link quality, that is, an alternative base station.
  • the following four modes may be considered according to the active or inactive states of the SRB and DRB of the multilink between the UE and the alternative base station.
  • the second mode and the fourth mode that is, two cases will be considered.
  • the RRC connection of the alternative base station is deactivated, but there is an alternative base station link that satisfies the degraded link quality value according to the deterioration of the link quality value of the serving base station.
  • the DRB of the alternative base station is set, and the serving base station and the alternative base station can perform simultaneous transmission.
  • an EPS bearer that satisfies the QoS for the MCS may be set, and the DRB is set.
  • the fourth mode is a state in which an inactivated RRC connection is activated by a separate activation indicator to exchange RRC messages between the terminal and the base station.
  • an EPS bearer that satisfies the QoS for the MCS may be set, and the DRB is set.
  • 20 is a flowchart illustrating an example of a method of transmitting and receiving data through the divided measurement interval proposed in the present specification.
  • MCS data may be transmitted and received by dividing a measurement gap described in FIGS. 17 and 18 and performing measurement only in a section in which a synchronization signal is detected.
  • the existing measurement interval is divided into half or more, and the measurement is performed only in a section in which a synchronization signal is detected among the divided sections, and data transmission and reception are performed in the remaining sections. You can make it possible.
  • the serving base station transmits an indicator to divide the measurement interval for measuring a specific frequency into half or more to the terminal, the terminal is a synchronization signal from the neighboring base station in the first section or a specific section of the divided measurement intervals (For example, a primary synchronization signal (PSS)) is detected.
  • PSS primary synchronization signal
  • the serving base station can be notified to the serving base station so that data can be transmitted and received in a section in which no synchronization signal is detected.
  • the terminal when the measurement section is divided into a first section and a second section, the terminal performs measurement in the first section to detect a synchronization signal, and when the synchronization signal is detected, measuring the adjacent cell in the corresponding section.
  • the serving base station may be notified that the serving base station will be set, and data may be transmitted / received in the second section.
  • the terminal when the synchronization signal is not detected in the first section, the terminal notifies the serving base station that the synchronization signal has not been detected in the first section (this may detect the synchronization signal in the second section). It can be seen), data transmission and reception may be performed in the first section.
  • the second section may be set as a section for measuring an adjacent cell.
  • a network node for example, a mobility management entity (MME)
  • MME mobility management entity
  • the serving base station receiving the indication information transmits it to the terminal to divide the previously set measurement interval into two, and instructs to perform measurement of neighboring cells in a specific measurement interval among the divided intervals (S20010).
  • the terminal divides an existing measurement section into a first section and a second section, performs a measurement in a specific section (for example, the first section), and synchronizes a synchronization signal (for example, a primary synchronization signal (Primary Synchronization Signal). , PSS)) (S20020).
  • a synchronization signal for example, a primary synchronization signal (Primary Synchronization Signal). , PSS)) (S20020).
  • the terminal checks whether a synchronization signal is detected in the specific section as a result of performing the measurement in the specific section (S20030).
  • the terminal may set the specific section as a section for measuring the adjacent cell, and use the remaining sections except for the specific section to transmit and receive MCS data (S20050). ).
  • the terminal transmits the indication information (second indication information) indicating that the synchronization signal was not detected in the specific section to the serving base station (S20040).
  • a specific section can be used for transmitting and receiving MCS data.
  • it informs the serving base station that a section other than the specific section is to be set as a section for measuring an adjacent cell.
  • 21 is a flowchart illustrating still another example of a method of transmitting / receiving data through the divided measurement interval proposed in the present specification.
  • the UE cannot know in which section of the divided measurement intervals a sync signal is detected.
  • the terminal performs all measurements in the divided measurement intervals, and informs the serving base station of the interval in which the synchronization signal is detected, so that the interval other than the interval in which the synchronization signal is detected can be used for transmission and reception of MCS data.
  • a network node for example, MME (Mobility Management Entity)
  • MME Mobility Management Entity
  • Instruction information (first indication information) indicating division is transmitted to the serving base station.
  • the serving base station receiving the indication information instructs to transmit the measurement information to the terminal to divide the previously set measurement interval into two (S21010).
  • the terminal receiving the indication information divides an existing measurement section into a first section and a second section, and performs measurement in the first section and the second section to generate a synchronization signal (for example, a main synchronization signal).
  • a synchronization signal for example, a main synchronization signal.
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • the terminal may transmit indication information (third indication information) including position information of a subframe of a section (first section or second section) in which a synchronization result signal is detected (S21030).
  • the serving base station receiving the third indication information can know that the position of the subframe in which the synchronization signal is detected and the section in which the synchronization signal is not detected can be used for transmission and reception of MCS data.
  • the terminal can transmit and receive MCS data with the serving base station in a section in which the synchronization signal is not detected (S21040).
  • the measurement section previously set by the method described with reference to FIGS. 20 and 21 can be shortened to a minimum section for measurement, and MCS data can be transmitted and received through the shortened section.
  • 22 is a diagram illustrating an example of a divided measurement section proposed in the present specification.
  • the measurement section when the measurement section described in FIGS. 20 and 21 includes six subframes, the measurement section can be divided into two or three measurements.
  • 22A illustrates an example of dividing the measurement section into two.
  • the measurement section When the measurement section is divided into two, it may be divided into a first section and a second section.
  • the system frame number (SFN) of the first section and the second section may be different from each other, and the first section and the second section are not composed of three subframes, respectively, but the first section has four subframes.
  • the second section includes three subframes.
  • This is configured in this way to detect when the synchronization signal of the adjacent cell is transmitted in the third and fourth subframes of the measurement section, that is, the subframes 4 and 5 of FIG.
  • the second interval may consist of four subframes.
  • the measurement section 22 (b) shows an example of dividing the measurement section into three.
  • the measurement section may be divided into a first section, a second section, and a third section.
  • the SFN System Frame Number
  • the SFN System Frame Number
  • the method of dividing the measurement sections described with reference to (a) and (b) of FIG. 22 illustrates one example, and in addition to the method described with reference to FIG. 22, the measurement sections are divided into two or more so that one subframe overlaps. There may be various embodiments of dividing. For example, in case (b) of FIG. 22, when the first section includes two subframes, the second section and the third section may include three subframes.
  • 22A and 22B may be used when dividing the measurement section of the present invention.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating an example of a method for dividing a measurement interval when multiple connections are performed during initial network access proposed in the present specification.
  • MCS data may be transmitted and received by shortening the measurement interval through the method described with reference to FIG. 23
  • the terminal transmits an RRC connection request message to the serving base station to request an RRC connection (S23010).
  • the RRC request message includes a cause field indicating that the RRC connection request is a connection for MCS, indication information (fourth indication information) indicating that the terminal supports MCS, and candidate target base stations (or candidates). It may include list information indicating the information on the alternative base stations).
  • the serving base station transmits a multi-connection request message to the alternative candidate base stations and requests information on the multi-connection request and the load state (S23020).
  • the expression of the multi-connection request message may be referred to by various terms such as a multilink connection request message, an alternative link connection request message, an alternative link securing request message.
  • the serving base station receives a multiple connectivity response message including load status information indicating load status of each alternative base station in response to the multiple connectivity request message from the alternative base stations (S23030).
  • the multi-connection response message may also be referred to in other terms as described in the multi-connection request message.
  • the load state may indicate one of high, medium, or low according to the load state of each alternative base station.
  • the serving base station determines at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2) to establish a multiple connection with the terminal based on the load state information.
  • the serving base station includes an RRC connection setup message including an RRC connection setup message including an identifier (eg, ID of the base station) and a C-RNTI assigned by the serving base station to the terminal.
  • Connection Setup Message is transmitted (S23040).
  • the terminal terminates the RRC connection procedure by receiving an RRC connection setup message and transmitting an RRC connection setup complete message to the serving base station to indicate that the RRC connection setup is completed in response. (S23050).
  • the RRC connection setup complete message includes an attach request including information such as IMSI and UE network capability.
  • the Attach Request is an IMSI or old GUTI, Old GUTI type, last visited TAI (if available), UE Core Network Capability, UE Specific DRX parameters, extended idle mode DRX parameters, Attach Type, ESM message container (Request Type, PDN Type, Protocol Configuration Options, Ciphered Options Transfer Flag), KSIASME, NAS sequence number, NAS-MAC, additional GUTI, P-TMSI signature, Voice domain preference and UE's usage setting, and MS Network Capability.
  • the attach request may mean information related to the NAS procedure.
  • the serving serving base station transmits an initial UE message to a network node (eg, a mobility management entity (MME)) (S23060).
  • a network node eg, a mobility management entity (MME)
  • MME mobility management entity
  • the initial UE message may include the attach request, an eNB UE S1AP ID and the fourth indication information for establishing an S1 signaling connection.
  • the network node allocates an MME UE S1AP ID to the terminal, thereby establishing an S1 signaling connection between the serving base station and the network node.
  • the S1 signaling connection is defined by a pair of identifiers (eNB UE S1AP ID, MME UE S1AP ID) allocated by the serving base station and the network node to identify a specific terminal.
  • the network node that has connected the S1 signaling performs a procedure for setting an EPS session and a default EPS bearer for the terminal, determines a resource necessary for generating an E-RAB and information necessary for NAS signaling, and sends it to the serving base station. send.
  • the network node transmits an attach accept to the terminal through the serving base station in response to the attach request.
  • the attach permission is transmitted between the serving base station and the network node through an initial context setup request message, and between the serving base station and the terminal through an RRC connection reconfiguration message. Delivered.
  • the network node recognizing that the terminal is capable of transmitting and receiving MCS data through the initial UE message, the network node provides indication information (first indication information) indicating shortening / dividing of a preset measurement interval for transmitting and receiving the MCS data. It is included in the initial context setup request message and transmitted to the serving base station.
  • indication information first indication information
  • the network node may configure the serving base station to configure the S-GW and the S1-U bearer, and the serving base station may configure the terminal and the DRB, such as an E-RAB ID, an E-RAB QoS, a KeNB, and a security algorithm.
  • Security Algorithm may be included in the initial context setup request message and transmitted (S23070).
  • the serving base station When the serving base station transmits MCS data from the S-GW through the first indication information transmitted from the first network, the serving base station divides the measurement interval previously set in the terminal into two and measures only the first interval or the second interval. It can be recognized that the rest of the interval can be used to transmit the MCS data.
  • the serving base station suspends transmission of an RRC connection reconfiguration message to the terminal until the setting of the multiple connectivity is completed.
  • the serving base station obtains context information of the terminal from the network node through the initial context setup request message, and establishes multiple connections with the at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2) through the obtained context information. In order to transmit a multi-connection setup message to the at least one alternative base station (S23080).
  • the context information of the terminal refers to context information of the terminal used for managing the terminal in the network, that is, context information including UE ID, mobility (current location, etc.), and session attributes (QoS, priority, etc.). .
  • the multi-connection establishment message may also be referred to by other terms as described in the multi-connection request message.
  • the multi-connection establishment message may include an identifier (eg, UE ID) of the terminal, context information of the terminal, information of a signaling radio bearer (SRB) inactive indication, and the like.
  • UE ID e.g., UE ID
  • SRB signaling radio bearer
  • the SRB deactivation indication information (the fifth indication information) is an indicator indicating that the SRB state of the replacement link established with the at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2) is set to Inactive (or event-triggered Dormant mode). Indicates.
  • the serving base station receives a multi-link connection setup response message from the at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2) in response to the multi-connection setup message (S23090). .
  • the multi-connection establishment complete message may also be referred to by other terms as described in the multi-connection request message.
  • the multi-connection setup complete message may include information about the at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2).
  • the at least one alternative base station may include a C-RNTI assigned to the terminal, a result (success / failure) for multiple connection establishment, and the like.
  • the serving base station performs a measurement by shortening a predetermined measurement interval when matters related to the multi-connection configuration, that is, the alternate link is set with the at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2), and MCS data is transmitted.
  • the SRC sends a RRC connection reconfiguration message (S23100).
  • the RRC connection reconfiguration message includes information received from the at least one alternative base station, the first indication information, radio bearer QoS for notifying that the MCS bearer is set, session management request information, and EPS RB ID information may be included.
  • the serving base station transmits an initial context setup response message to the network node in response to the initial context setup request message (S23110).
  • the terminal transmits an RRC connection reconfiguration complete message (RRC Connection Reconfiguration Complete Message) indicating that the multi-connection configuration for the at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2) is completed to the serving base station (S23120).
  • RRC Connection Reconfiguration Complete Message RRC Connection Reconfiguration Complete Message
  • the terminal receiving the first indication information may recognize that the measurement may be performed by shortening the preset measurement interval. That is, it may be recognized that the measurement is performed only in a specific section by dividing the preset measurement section, and the other section may be used for transmitting and receiving the MCS data.
  • the terminal when the terminal performs the synchronization signal detection in a specific section (first section) among the sections divided by the first indication information and fails to detect the synchronization signal in the specific section, the terminal determines a section for measuring an adjacent cell. The user may request to change to another section divided from the specific section.
  • the terminal divides the measurement section into a first section and a second section, and performs measurement in the first section.
  • a synchronization signal eg, a primary synchronization signal (PSS)
  • PSS primary synchronization signal
  • the terminal transmits indication information (second indication information) indicating that the synchronization signal was not detected in the first section to the serving base station ( S23130).
  • the terminal may request the base station to use a section for detecting a synchronization signal, that is, the second section, as a section for measuring an adjacent cell, through the second indication information.
  • an ACK may be transmitted to the terminal (S23140).
  • the serving base station can detect that the synchronization signal is detected in the first section, and then the terminal will perform the measurement in the first section.
  • the serving base station may transmit the MCS data transmitted from the S-GW to the terminal in a specific section (first section or second section) in which the synchronization signal is not detected.
  • the MCS data may be transmitted by shortening the preset measurement section.
  • FIG. 24 is a flowchart illustrating still another example of a method of dividing a measurement interval when multiple connections are performed in the initial network access proposed in the present specification.
  • MCS data may be transmitted and received by shortening a predetermined measurement interval through the method described with reference to FIG. 22. That is, the terminal receiving the division instruction from the base station performs a measurement in a preset measurement section before division, and determines in which section the synchronization signal is detected after the division, and determines the section where the synchronization signal is detected for the measurement of the adjacent cell. Inform the base station to use the MCS data can be transmitted and received in the remaining intervals.
  • steps S24010 to S24120 are the same as those of steps S23010 to S23120 of FIG. 23, description thereof will be omitted.
  • the base station determines a section in which the synchronization signal is detected and a section in which the synchronization signal is detected among the measurement sections divided to the terminal through the first indication information as a section for measuring the adjacent cell. You can request to set it.
  • the terminal receiving the first indication information may recognize that the measurement may be performed by shortening / dividing a preset measurement section. That is, it may be recognized that the measurement is performed only in a specific section by dividing the preset measurement section, and the other section may be used for transmitting and receiving the MCS data.
  • the terminal has received the first indication information, it is not possible to know in which section and in which section the synchronization signal is to be detected, and thus detects the synchronization signal in the entire divided measurement section.
  • the terminal detects the synchronization signal in both the first section and the second section.
  • the terminal includes indication information including position information indicating which of the divided first and second sections, a synchronization signal (eg, a primary synchronization signal (PSS)) is measured. 3 indication information) is transmitted to the serving base station (S24130).
  • a synchronization signal eg, a primary synchronization signal (PSS)
  • PSS primary synchronization signal
  • the terminal may request the base station to use the section in which the synchronization signal is detected (the first section or the second section) as the section for measuring the neighbor cell through the third indication information.
  • the serving base station may transmit an ACK to the terminal in response to the third indication information (S24140).
  • the serving base station may transmit the MCS data transmitted from the S-GW to the terminal in a specific section (first section or second section) in which the synchronization signal is not detected.
  • the MCS data may be transmitted by shortening the preset measurement section.
  • 25 to 27 are diagrams illustrating an example of a method for setting a divided measurement interval and a set interval when multiple connections are performed during an initial network connection proposed in the present specification.
  • the preset measurement section described in FIG. 23 or FIG. 24 when the preset measurement section described in FIG. 23 or FIG. 24 is divided into two, information related to the divided measurement section, for example, the first section and the second section A position, an interval between the first section and the second section, a period of the first section, and the second section may be set.
  • the multi-connection establishment complete message of step S23090 may include information on the at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2).
  • the at least one alternative base station may include the C-RNTI assigned to the terminal, the result (success / failure) for the multi-connection configuration.
  • the serving base station performs a measurement by shortening a predetermined measurement interval when matters related to the multi-connection configuration, that is, the alternate link is set with the at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2), and MCS data is transmitted. In order to inform that it transmits an RRC connection reconfiguration message to the terminal (S25100).
  • the RRC connection reconfiguration message includes information received from the at least one alternative base station, the first indication information, radio bearer QoS for notifying that an MCS bearer is set, session management request information, and EPS RB ID information may be included.
  • the terminal when the terminal performs the synchronization signal detection in a specific section (first section) among the sections divided by the first indication information and fails to detect the synchronization signal in the specific section, the terminal determines a section for measuring an adjacent cell. The user may request to change to another section divided from the specific section.
  • the RRC connection reconfiguration message may further include setting information for setting the divided measurement intervals when the preset measurement interval is divided.
  • the setting information may include location information for setting the positions of the divided measurement intervals, interval information for setting the intervals between the divided measurement intervals, and period information for setting the period of the divided measurement intervals.
  • the location, interval, and period of the divided section may be set through the setting information.
  • the first section includes three (or four) subframes, and the second section is included in the configuration information.
  • Four (or three) subframes of a system frame number (SFN) far from the first section may be configured according to a period and an interval of a measurement section.
  • SFN system frame number
  • the serving base station transmits an initial context setup response message to the network node in response to the initial context setup request message (S25110).
  • the terminal transmits an RRC connection reconfiguration complete message (RRC Connection Reconfiguration Complete Message) indicating that the multi-connection configuration for the at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2) is completed to the serving base station (S25120).
  • RRC Connection Reconfiguration Complete Message RRC Connection Reconfiguration Complete Message
  • the terminal receiving the first indication information and the setting information may recognize that the measurement may be performed by shortening / dividing a preset measurement interval. That is, it may be recognized that the measurement is performed only in a specific section by dividing the preset measurement section, and the other section may be used for transmitting and receiving the MCS data.
  • the terminal receiving the setting information may divide the preset measurement section and set the divided measurement sections according to the setting information.
  • 26 and 27 illustrate an example in which the first section and the second section are set when the preset measurement section is divided into two, that is, the first section and the second section.
  • FIG. 26 illustrates a case where an interval between the first interval and the second interval is set to 10 subframes (10ms), and a period between the first interval and the second interval is set to 20 subframes (20ms). .
  • FIG. 27 illustrates a case where only the interval between the first interval and the second interval is set to 10 subframes (10ms).
  • the terminal performs the measurement in the first section.
  • a synchronization signal eg, a primary synchronization signal (PSS)
  • PSS primary synchronization signal
  • the terminal transmits indication information (second indication information) indicating that the synchronization signal was not detected in the first section to the serving base station ( S25130).
  • the terminal may request the base station to use a section for detecting a synchronization signal, that is, the second section, as a section for measuring an adjacent cell, through the second indication information.
  • ACK may be transmitted to the terminal (S25140).
  • the serving base station can detect that the synchronization signal is detected in the first section, and then the terminal will perform the measurement in the first section.
  • the serving base station may transmit the MCS data transmitted from the S-GW to the terminal in a specific section (first section or second section) in which the synchronization signal is not detected.
  • the MCS data can be transmitted by shortening the preset measurement section, and setting the interval, position, and period of the divided measurement sections to generate a synchronization signal. Undetectable situations can be avoided.
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating an example of a method of dividing a measurement interval in the case of network indication-based multiple connectivity proposed in the present specification.
  • MCS data may be transmitted and received by shortening the measurement interval through the method described with reference to FIG. 21.
  • the serving base station transmits a broadcast message including control information related to a mission critical service (MCS) to the terminal.
  • MCS mission critical service
  • the broadcast message may be a System Information Block (SIB), a Master Information Block (MIB), or the like.
  • SIB System Information Block
  • MIB Master Information Block
  • the control information related to the MCS may include a radio link quality degradation (RLQD) threshold value, maximum number of replacement links indicating the maximum number of replacement links that can be set by the terminal, and the like.
  • RQD radio link quality degradation
  • the RLQD threshold is a minimum value of the radio link quality for receiving the MCS, and refers to a reference value for determining whether the radio link (signal) quality is deteriorated and can no longer receive the MCS through the corresponding radio link.
  • the terminal attempts to connect with another radio link.
  • the measurement of the radio link (signal) quality may be performed using salpin RSRP, RSRQ, RSSI, SINR, and the like.
  • the maximum number of replacement links is information indicating the maximum number of replacement links that the terminal can configure with the replacement base station for a specific service such as an MCS.
  • the terminal measures the radio link quality for each alternative base station based on the list of the alternative base station (or neighbor base station, candidate base station) owned by it, and reports the measurement result to the serving base station.
  • the network node may indicate indication information (first indication information) indicating shortening / division of a predetermined measurement interval for transmission and reception of MCS data to the serving base station and multilink (or multiplex) for the MCS. Connection) transmits an E-RAB setup request message including the instruction information (sixth instruction information) indicating the setting (S28010).
  • the E-RAB setup request message may include E-RAB QoS parameters related to MCS in addition to the first indication information and the sixth indication information.
  • the sixth indication information refers to an indicator for indicating a multilink (or alternative link) configuration between the terminal and at least one alternative base station.
  • One of the E-RAB QoS parameters may be a QoS Class Identifier (QCI) of an MCS, and the E-RAB QoS parameters may be included in an E-RAB QoS Parameters Information Element (IE).
  • QCI QoS Class Identifier
  • IE E-RAB QoS Parameters Information Element
  • the serving base station can know what service (which QoS has a service) related to MCS bearer configuration through the received E-RAB QoS Parameter.
  • the serving base station may configure a data radio bearer (DRB) for a service having a specific QoS with the terminal.
  • DRB data radio bearer
  • the network node informs that the MCS Bearer should be configured to the serving base station through S1 signaling.
  • the serving base station may configure a DRB for the MCS with the terminal and instruct to configure a multi-connection or an alternate link for the terminal as necessary.
  • the serving base station transmits a load status request message to at least one base station (replacement base stations 1 and 2) and requests information on the load status of the alternative candidate base stations (S28020).
  • the serving base station receives a load status response message including load status information indicating the load status of each alternative base station from the at least one alternative base station in response to the load status request message (S28030).
  • the load state may indicate one of high, medium, or low according to the load state of each alternative base station.
  • the serving base station which has confirmed the load status of the at least one alternative base station through the load status response message transmits a multi-link connection request message to the at least one alternative base station to request multiple connections ( S28040)
  • the expression of the multi-connection request message is one example, which may be referred to in various terms such as a multi-link connection request message, a replacement link acquisition request message.
  • the multi-connection request message may include a terminal identifier (eg, a UE ID), context information of the terminal, SRB deactivation indication information (5th indication information), and the like.
  • a terminal identifier eg, a UE ID
  • context information of the terminal e.g., a UE ID
  • SRB deactivation indication information 5th indication information
  • the context information of the terminal refers to context information of a terminal used for managing the terminal in the network, that is, context information including UE ID, mobility (current location, etc.), and attributes of a session (QoS, priority, etc.).
  • the SRB deactivation indication information indicates an indicator indicating that the SRB state of the replacement link established with the replacement base station is set to deactive (or event-triggered Dormant mode).
  • the serving base station receives a multi-link connection response message in response to the multi-connection request message from the at least one alternative base station (S28050).
  • the multilink connection response message may also be referred to by other terms as described in the multilink connection request message.
  • the multilink connection response message also includes information about the at least one alternative base station.
  • the multilink connection response message is a C-RNTI allocated to the terminal by the at least one alternative base station, result (success / failure) information on the multiple connectivity request, and TA tracking for obtaining synchronization between the terminal and the alternative base station. It may include indication information, TA tracking period information, and the like.
  • the TA tracking indication information and the TA tracking period information correspond to information necessary for obtaining synchronization when the synchronization between the terminal and the alternative base station does not match due to the movement of the terminal.
  • the base station is a matter related to the multi-connection configuration, that is, the alternative link is established with the at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2), and when the MCS data is transmitted to shorten the predetermined measurement interval to perform the measurement In order to notify that it transmits an RRC connection reconfiguration message to the terminal (S28060).
  • the RRC connection reconfiguration message may include information received from the at least one alternative base station, the first indication information, and the like.
  • the terminal when the terminal performs the synchronization signal detection in a specific section (first section) among the sections divided by the first indication information and fails to detect the synchronization signal in the specific section, the terminal determines a section for measuring an adjacent cell. The user may request to change to another section divided from the specific section.
  • the terminal transmits an RRC connection reconfiguration complete message (RRC Connection Reconfiguration Complete Message) indicating that the multi-connection configuration for the at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2) is completed to the base station (S28070).
  • RRC Connection Reconfiguration Complete Message RRC Connection Reconfiguration Complete Message
  • the terminal receiving the first indication information may recognize that the measurement may be performed by shortening the preset measurement interval. That is, it may be recognized that the measurement is performed only in a specific section by dividing the preset measurement section, and the other section may be used for transmitting and receiving the MCS data.
  • the terminal divides the measurement section into a first section and a second section, and performs measurement in the first section.
  • a synchronization signal eg, a primary synchronization signal (PSS)
  • PSS primary synchronization signal
  • the terminal transmits indication information (second indication information) indicating that the synchronization signal was not detected in the first section (S28080). ).
  • the terminal may request the base station to use a section for detecting a synchronization signal, that is, the second section, as a section for measuring an adjacent cell, through the second indication information.
  • the base station When the base station receives the second indication information, the base station knows that a synchronization signal was not detected in the first section, and then the terminal will perform the measurement in the second section.
  • An ACK may be transmitted to the terminal (S28090).
  • the base station may know that a synchronization signal has been detected in the first section, and then the terminal will perform the measurement in the first section.
  • the base station may transmit the MCS data transmitted from the S-GW to the terminal in a specific section (first section or second section) in which the synchronization signal is not detected.
  • the MCS data may be transmitted by shortening the preset measurement section.
  • 29 is a flowchart illustrating still another example of a method of dividing a measurement interval in the case of network indication-based multiple connectivity proposed in the present specification.
  • MCS data may be transmitted and received by shortening a predetermined measurement interval through the method described with reference to FIG. 22. That is, the measurement may be performed in a predetermined measurement section before division, and it may be determined in which section the synchronization signal is detected after the division, and MCS data may be transmitted and received in the section where the synchronization signal is not detected.
  • steps S29010 to S29070 are the same as those of steps S28010 to S28070 of FIG. 28, description thereof will be omitted.
  • the terminal checks the section in which the synchronization signal is detected among the measurement sections divided to the terminal through the first indication information and the section in which the synchronization signal is detected as the section for measuring the adjacent cell. You can request to set it.
  • the terminal receiving the first indication information may recognize that the measurement may be performed by shortening the preset measurement interval. That is, it may be recognized that the measurement is performed only in a specific section by dividing the preset measurement section, and the other section may be used for transmitting and receiving the MCS data.
  • the terminal has received the first indication information, it is not known in which section the synchronization signal is to be detected, and thus, the synchronization signal is detected in the entire measurement interval.
  • the terminal detects the synchronization signal in both the first section and the second section.
  • the terminal includes indication information including position information indicating which of the divided first and second sections, a synchronization signal (eg, a primary synchronization signal (PSS)) is measured. 3 indication information) is transmitted to the serving base station (S29080).
  • a synchronization signal eg, a primary synchronization signal (PSS)
  • PSS primary synchronization signal
  • the terminal may request the base station to use the section in which the synchronization signal is detected (the first section or the second section) as the section for measuring the neighbor cell through the third indication information.
  • the base station may transmit an ACK to the terminal in response to the third indication information (S29090).
  • the base station may transmit the MCS data transmitted from the S-GW to the terminal in a specific section (first section or second section) in which the synchronization signal is not detected.
  • the MCS data may be transmitted by shortening the preset measurement section.
  • FIG. 30 is a flowchart illustrating an example of a method for setting a segmented measurement interval in the network indication based multiple connectivity proposed in the present specification.
  • steps S30010 to S30050 are the same as those of steps S28010 to S28050 of FIG. 28, description thereof will be omitted.
  • the multi-connection response message of step S30050 may include information about the at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2).
  • the C-RNTI assigned to the terminal by the at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2), the result (success / failure) for the multi-connection setup, and the TA tracking instruction for obtaining synchronization between the terminal and the alternative base station.
  • the TA tracking indication information and the TA tracking period information correspond to information necessary for obtaining synchronization when the synchronization between the terminal and the alternative base station does not match due to the movement of the terminal.
  • the base station is a matter related to the multi-connection configuration, that is, the alternative link is established with the at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2), and when the MCS data is transmitted to shorten the predetermined measurement interval to perform the measurement In order to inform that it transmits an RRC connection reconfiguration message to the terminal (S30060).
  • the RRC connection reconfiguration message may include information received from the at least one alternative base station, first indication information, and the like.
  • the terminal when the terminal performs the synchronization signal detection in a specific section (first section) among the sections divided by the first indication information and fails to detect the synchronization signal in the specific section, the terminal determines a section for measuring an adjacent cell. The user may request to change to another section divided from the specific section.
  • the RRC connection reconfiguration message may further include setting information for setting the divided measurement intervals when the preset measurement interval is divided.
  • the setting information includes position information for setting positions of divided measurement intervals, interval information for setting intervals between divided measurement intervals, and setting periods of divided measurement intervals. It may include periodic information for.
  • the location, interval, and period of the divided section may be set through the setting information.
  • the first section includes three (or four) subframes, and the second section is included in the configuration information.
  • Four (or three) subframes of a system frame number (SFN) far from the first section may be configured according to a period and an interval of a measurement section.
  • SFN system frame number
  • the terminal transmits an RRC connection reconfiguration complete message (RRC Connection Reconfiguration Complete Message) indicating that the multi-connection configuration for the at least one alternative base station (alternative base station 1 and 2) is completed to the base station (S30070).
  • RRC Connection Reconfiguration Complete Message RRC Connection Reconfiguration Complete Message
  • the terminal receiving the first indication information and the setting information may recognize that the measurement may be performed by shortening a preset measurement interval. That is, it may be recognized that the measurement is performed only in a specific section by dividing the preset measurement section, and the other section may be used for transmitting and receiving the MCS data.
  • the terminal receiving the setting information may divide the preset measurement section and set the divided measurement sections according to the setting information.
  • FIGS. 26 and 27 illustrate the first section and the second section when the preset measurement section is divided into two, that is, the first section and the second section, according to the setting information.
  • An example of setting is shown.
  • the terminal performs the measurement in the first section.
  • a synchronization signal eg, a primary synchronization signal (PSS)
  • PSS primary synchronization signal
  • the terminal transmits indication information (second indication information) indicating that the synchronization signal was not detected in the first section (S30080). ).
  • the terminal may request the base station to use a section for detecting a synchronization signal, that is, the second section, as a section for measuring an adjacent cell, through the second indication information.
  • the base station When the base station receives the second indication information, the base station knows that a synchronization signal was not detected in the first section, and then the terminal will perform the measurement in the second section.
  • An ACK may be transmitted to the terminal (S30090).
  • the base station may know that a synchronization signal has been detected in the first section, and then the terminal will perform the measurement in the first section.
  • the base station may transmit the MCS data transmitted from the S-GW to the terminal in a specific section (first section or second section) in which the synchronization signal is not detected.
  • the MCS data can be transmitted by shortening the preset measurement section, and setting the interval, position, and period of the divided measurement sections to generate a synchronization signal. Undetectable situations can be avoided.
  • FIG. 31 is a block diagram illustrating an example of a wireless device in which the methods proposed herein may be implemented.
  • the wireless device may be a network entity, a base station, a terminal, and the like, and the base station includes both a macro base station and a small base station.
  • the terminal 10 and the base station 20 include processors 3111 and 3121, memories 3112 and 3122, and RF units (transmitter and receiver, communication units, 3113 and 3123).
  • the base station and the terminal may further include an input unit and an output unit.
  • the RF units 3113 and 3123, the processors 3111 and 3121, the input unit, the output unit and the memory 3112 and 3122 are functionally connected to perform the method proposed in the present specification.
  • the RF units 3113 and 3123 receive information generated from the PHY protocol (Physical Layer Protocol), transfer the received information to the Radio-Frequency Spectrum, perform filtering, amplification, and the like. Transmit with an antenna.
  • the communication unit functions to move an RF signal (Radio Frequency Signal) received from the antenna to a band that can be processed by the PHY protocol and perform filtering.
  • the communication unit may also include a switch function for switching the transmission and reception functions.
  • Processors 3111 and 3121 implement the functions, processes and / or methods proposed herein. Layers of the air interface protocol may be implemented by a processor.
  • the processor may be represented by a controller, a controller, a control unit, a computer, or the like.
  • the memories 3112 and 3122 are connected to a processor and store protocols or parameters for performing the method proposed herein.
  • Processors 3111 and 3121 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
  • the communication unit may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.
  • the output unit (display unit or display unit) is controlled by a processor and outputs information output from the processor together with a key input signal generated at the key input unit and various information signals from the processor.
  • the method proposed in the present specification may be embodied as a processor readable code on a processor readable recording medium included in a network device.
  • the processor-readable recording medium includes all kinds of recording devices that store data that can be read by the processor. Examples of the processor-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave such as transmission over the Internet. .
  • the processor-readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the processor-readable code is stored and executed in a distributed fashion.
  • the RRC connection method has been described with reference to an example applied to the 3GPP LTE / LTE-A system.
  • the RRC connection method may be applied to various wireless communication systems in addition to the 3GPP LTE / LTE-A system.

Landscapes

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Abstract

무선통신 시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 단말로부터 상기 단말이 미션 중요 서비스(Mission Critical Service:MCS)를 제공할 수 있는지 여부를 나타내는 제 4 지시 정보를 수신하고, 상기 제 4 지시 정보를 네트워크 노드로 전송하며, 상기 네트워크 노드로부터 비 서빙 주파수에 대한 측정을 수행하는 구간을 나타내는 측정 구간(Measurement Gap)의 분할 적용을 지시하는 제 1 지시 정보를 수신하고, 상기 제 1 지시 정보를 상기 단말로 전송하며, 분할된 측정 구간들 중 동기 신호가 검출되지 않은 적어도 하나의 분할된 측정 구간에서 MCS 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 방법을 제공할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 기 설정된 측정간격 (Measurement Gap)을 단축시켜, 단축된 구간에서 데이터를 송수신할 수 있는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동통신 시스템의 요구조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고 에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전 이중(In-band Full Duplex), 비 직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초 광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹 (Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
현재 LTE/LTE-A 시스템의 무선링크 가용성(Availability)는 전적으로 Network Coverage 제공확률에 의존하며, 이는 대략 95%에 이른다.
또한, LTE/LTE-A 시스템의 무선링크 신뢰성(Reliability)는 제어평면 (C-Plane)과 사용자 평면(U-Plane)의 구분 없이, PDSCH를 통한 Unicast Data의 경우, BER(Block Error Rate) 10-3이 적용되어, H-ARQ 재전송으로 충분한 신뢰성(Reliability)를 제공할 수 있다고 가정하고 있다.
현재 LTE/LTE-A 시스템이 크게 활성화되어 다양한 서비스를 제공하고 있음에도 불구하고, 모든 시간구간에서 항상 미션 중요 서비스(Mission Critical Service: MCS)들을 만족시키기 위한 신뢰성(Reliability)를 보장하는 연결성은 제공하지 못한다.
이는 LTE/LTE-A 시스템 자체가 대부분의 시간에 대해 상대적으로 좋은 연결성을 제공하기 위해 설계되었으므로, 극심한 간섭을 겪거나 네트워크 자원이 과부하상태인 특정 Poor Coverage에서는 거의 ‘0’에 가까운 Data Rate를 제공하게 된다.
향후에는 높은 수준의 통신품질을 만족시키기 위한 무선링크의 가용성/ Reliability에 크게 의존하는 새로운 MCS들이 출현할 것으로 예상되며, 이와 같은 새로운 MCS들이 수용될 수 있는 무선기술의 진화가 필요하다.
따라서, 본 명세서는 현재 LTE/LTE-A 시스템의 ‘Best Effort Mobile Broadband’로부터 탈피하여 5G의 ‘Truly Reliable Communication’을 실현하기 위한 방법을 제공함에 목적이 있다.
즉, 본 명세서는 미래 5G 이동통신 시스템에서 MCS들을 제공받는 단말들에 대해 다중연결을 제공하는데 있어서 측정간격(Measurement Gap) 설정으로 인한 서비스 중단을 회피하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
즉, 5G 이동통신 시스템에서는 높은 신뢰 서비스의 제공을 위해 단말 당 복수의 대체 기지국들과 다중연결을 설정하지만, 서빙 기지국과 대체 기지국들에 대해 동일한 측정간격이 단말 별로 설정되어 적용되는 경우, Inter-Frequency Measurement를 수행하기 위해, 서빙 기지국과 대체 기지국들에 대해 단말이 상향링크 데이터의 송신, 또는 하향링크 데이터의 수신을 하지 못하는 구간이 발생하므로, 해당 구간에서 단말이 기지국에 송수신할 MCS 데이터가 존재하는 경우, 혹은 기지국이 단말에 송수신할 MCS 데이터가 존재하는 경우, 저 지연 및 고 신뢰 서비스에 대해 불가피하게 Interruption 이 생기는 문제가 발생한다.
따라서, 고 신뢰 서비스의 끊김 없는 제공을 위해 기존의 측정간격 구간을 짧게 설정하거나, 기존의 측정구간을 다수개의 짧은 측정구간으로 분할하여 측정을 수행함으로써 MCS의 데이터를 송수신하기 위한 방법을 제안한다.
본 명세서에서 제안하는 방법들은 Smart Car Safety 서비스, 의료/산업/ 로봇 등 원격제어 서비스 등을 제공하는데 있어서, 1ms 이하의 저 전송지연 요구사항을 만족시키면서 동시에 높은 신뢰성(Packet Error Rate < 10-6)이 요구되는 Application들에 대해 단말의 무선링크품질 만족도를 향상시키기 위한 탄력적인 무선링크 연결제어를 실현하기 위한 방법이다.
단말이 사용하고 있는 무선링크 외에 대체 기지국을 탐색하고 유지한다는 것은 단말이 특정 지리적 영역(Geographical Area) 내에서 MCS들을 위한 최소한의 QoE 요구사항들을 만족시키는 무선링크들을 항상 보유할 수 있도록 지원함을 의미한다.
본 명세서에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서는 무선통신 시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 방법에 있어서, 단말로부터 상기 단말이 미션 중요 서비스(Mission Critical Service: MCS)를 제공할 수 있는지 여부를 나타내는 제 4 지시정보를 수신하는 단계; 상기 제 4 지시정보를 네트워크 노드로 전송하는 단계; 상기 네트워크 노드 로부터 비 서빙 주파수에 대한 측정을 수행하는 구간을 나타내는 측정구간 (Measurement Gap)의 분할적용을 지시하는 제 1 지시정보를 수신하는 단계; 상기 제 1 지시정보를 상기 단말로 전송하는 단계; 분할된 측정구간들 중 상기 동기신호가 검출되지 않은 적어도 하나의 분할된 측정구간에서 MCS 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 분할된 측정 구간들 중 특정 구간에서 상기 동기 신호가 검출되지 않았음을 나타내는 제 2 지시 정보를 수신하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 분할된 측정구간들 중 특정 구간에서 상기 동기신호의 검출을 나타내는 제 3 지시정보를 수신하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 3 지시정보는 상기 특정 구간의 위치를 나타내는 위치정보를 더 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 측정구간은 2개 또는 3개의 구간으로 분할된다.
또한, 본 발명에서, 상기 측정구간이 제 1 구간 및 제 2 구간으로 분할되는 경우, 상기 제 1 구간은 4개의 서브프레임으로 구성되고, 상기 제 2 구간은 상기 제 1 구간의 다음 SFN(System Frame Number)의 3개의 서브 프레임으로 구성된다.
또한, 본 발명에서, 상기 측정구간이 제 1 구간 및 제 2 구간으로 분할되는 경우, 상기 제 1 구간은 3개의 서브프레임으로 구성되고, 상기 제 2 구간은 상기 제 1 구간의 다음 SFN(System Frame Number)의 4개의 서브 프레임으로 구성된다.
또한, 본 발명은, 상기 단말로 상기 분할된 측정구간들의 위치(position) 를 나타내는 위치정보, 상기 분할된 측정구간들의 간격(interval)을 나타내는 간격정보 또는 상기 분할된 측정구간들의 주기(period)를 나타내는 주기정보 중 적어도 하나를 포함하는 설정 정보를 전송하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 단말로 RRC 연결 재구성 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 RRC 연결 재구성 메시지에 대한 응답으로 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 제 1 지시정보 또는 상기 설정 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 제 4 지시정보는 초기 단말(Initial UE) 메시지에 포함되어 상기 네트워크 노드로 전송된다.
또한, 본 발명은, 적어도 하나의 대체 기지국으로 대체링크 설정을 위한 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 대체 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 대체 기지국의 부하상태를 나타내는 부하상태 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 대체링크는 SRB(Signaling Radio Bearer)가 비활성화 상태(inactive state)이다.
또한, 본 발명은, 상기 단말로부터 RRC 연결 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 단말로 상기 기지국의 ID, 또는 C-RNTI 중 적어도 하나를 포함하는 RRC 연결설정 메시지(RRC Connection setup message)를 전송하는 단계; 및 상기 RRC 연결설정 메시지에 대한 응답으로 RRC 연결설정 완료 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 RRC 연결요청 메시지(RRC Connection request message)는 상기 제 4 지시정보, 상기 MCS를 위한 RRC 연결요청을 나타내는 원인필드, 또는 상기 적어도 하나의 대체 기지국의 리스트 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 적어도 하나의 대체 기지국으로 대체링크 설정 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 대체링크 설정 메시지에 대한 응답으로 대체 링크 설정완료 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하되, 상기 대체링크 설정 메시지는 상기 단말을 나타내는 단말 ID, 상기 단말의 컨텍스트 정보 또는 상기 대체링크의 비활성화를 지시하는 제 5 지시정보 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 네트워크 노드로부터 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지에 대한 응답으로 초기 컨텍스트 셋업 응답 메시지를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지는 상기 제 1 지시정보, E-RAB ID, E-RAB QoS, KeNB 또는 보안 알고리즘 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 본 발명은, 네트워크 노드로부터 미션 중요 서비스(Mission Critical Service: MCS)를 위한 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer) 설정을 요청하는 E-RAB 설정요청 메시지를 수신하는 단계, 상기 E-RAB 설정 요청 메시지는 단말과 적어도 하나의 대체 기지국 간 대체링크 설정을 지시하는 제 6 지시정보 또는 상기 네트워크 노드로부터 비 서빙 주파수에 대한 측정을 수행하는 구간을 나타내는 측정구간(Measurement Gap)의 분할적용을 지시하는 제 1 지시정보 중 적어도 하나를 포함하며; 상기 수신된 E-RAB 설정 요청 메시지에 기초하여 상기 단말과 상기 적어도 하나의 대체 기지국 간 대체 링크를 설정하는 단계; 상기 제 1 지시정보를 상기 단말로 전송하는 단계; 및 분할된 측정구간들 중 상기 동기신호가 검출되지 않은 적어도 하나의 분할된 측정구간에서 MCS 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 분할된 측정 구간 중 특정 구간에서 상기 동기 신호가 검출되지 않았음을 나타내는 제 2 지시 정보를 수신하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 분할된 측정구간 중 특정 구간에서 상기 동기신호의 검출을 나타내는 제 3 지시정보를 수신하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 제 3 지시정보는 상기 특정 구간의 위치를 나타내는 위치정보를 더 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 단말로 상기 분할된 측정구간들의 위치(position)를 나타내는 위치정보, 상기 분할된 측정구간들의 간격(interval)을 나타내는 간격 정보 또는 상기 분할된 측정구간들의 주기(period)를 나타내는 주기정보 중 적어도 하나를 포함하는 설정 정보를 전송하는 단계를 더 포함한다.
본 명세서는 단말의 데이터 송수신 방법에 있어서, MCS를 제공하기 위한 데이터가 발생한 경우, 기 설정된 측정간격에서도 발생한 데이터를 송수신할 수 있다.
또한, 본 명세서는 기 설정된 측정구간을 분할하여, 동기신호가 검출된 구간을 제외한 구간에서는 MCS 데이터를 송수신할 수 있도록 하여, 서비스의 중단 없이 데이터를 송수신할 수 있다.
또한, 본 명세서는 분할된 측정구간들의 위치(Position), 간격 (Interval), 주기(Period)를 설정하여 측정구간을 분할하는 경우에도 동기 신호를 검출할 수 있다.
본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에 관련된 EPS(Evolved Packet System)의 일 예를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 E-UTRAN과 EPC 간의 기능분할 (functional split)의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 명세서의 기술적 특징이 적용될 수 있는 무선 프로토콜 구조 (radio protocol architecture)의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선통신 시스템에서 S1 인터페이스 프로토콜 구조를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선통신 시스템에서 EMM 및 ECM 상태를 예시하는 도이다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선통신 시스템에서 베어러 구조를 예시한 도이다.
도 8은 본 발명의 적용될 수 있는 무선통신 시스템에서 EMM 등록상태에서 제어평면(control plane) 및 사용자 평면(user plane)의 전송경로를 예시하는 도이다.
도 9는 전용 베어러 활성화(activation) 절차의 일례를 나타낸 도이다.
도 10은 전용 베어러 비활성화(deactivation) 절차의 일례를 나타낸 도이다.
도 11은 LTE(-A)에 정의된 핸드오버 절차를 예시한다.
도 12는 경쟁기반 임의접속 과정(Random Access procedure)에서 단말과 기지국의 동작과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명이 적용될 수 있는 RRC 아이들 상태의 단말동작을 나타내는 흐름도이다.
도 14는 본 발명이 적용될 수 있는 RRC 연결을 확립하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 RRC 연결 재설정 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 RRC 연결 재확립 절차의 일 예를 나타낸 도이다.
도 17 및 도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 측정수행 방법 및 측정간격의 설정에 대한 일 예를 나타낸 도이다.
도 19은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 멀티링크의 개념도를 나타낸 도이다.
도 20은 본 명세서에서 제안하는 분할된 측정간격을 통해서 데이터를 송수신하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 21은 본 명세서에서 제안하는 분할된 측정간격을 통해서 데이터를 송수신하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 22는 본 명세서에서 제안하는 분할된 측정구간의 일 예를 나타낸 도이다.
도 23은 본 명세서에서 제안하는 초기 망 접속시 다중 연결을 하는 경우, 측정구간을 분할하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 24은 본 명세서에서 제안하는 초기 망 접속시 다중 연결을 하는 경우, 측정구간을 분할하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 25 내지 도 27은 본 명세서에서 제안하는 초기 망 접속시 다중연결을 하는 경우, 분할된 측정구간을 설정하는 방법 및 설정된 구간의 일 예를 나타낸 도이다.
도 28은 본 명세서에서 제안하는 망 지시기반 다중연결의 경우, 측정 구간을 분할하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 29는 본 명세서에서 제안하는 망 지시기반 다중연결의 경우, 측정구간을 분할하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 30은 본 명세서에서 제안하는 망 지시기반 다중연결의 경우, 분할된 측정 구간을 설정하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 31은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 구현될 수 있는 무선장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위노드 (upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point), MeNB(Macro eNB), SeNB(Secondary eNB) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA (frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/ GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
이하 도면을 참조하여 설명하기 앞서, 본 발명의 이해를 돕고자, 본 명세서에서 사용되는 용어를 간략하게 정의하기로 한다.
EPS: Evolved Packet System의 약자로서, LTE(Long Term Evolution) 네트워크를 지원하는 코어 네트워크를 의미한다. UMTS가 진화된 형태의 네트워크.
PDN(Public Data Network): 서비스를 제공하는 서버가 위치한 독립적인 망.
APN(Access Point Name): 네트워크에서 관리하는 접속 포인트의 이름으로서 UE에게 제공된다. 즉, PDN의 이름(문자열)을 가리킴. 상기 접속 포인트의 이름에 기초하여, 데이터의 송수신을 위한 해당 PDN이 결정된다.
TEID(Tunnel Endpoint Identifier): 네트워크 내 노드들 간에 설정된 터널의 End point ID, 각 UE의 bearer 단위로 구간별로 설정된다.
MME: Mobility Management Entity의 약자로서, UE에 대한 세션과 이동성을 제공하기 위해 EPS 내에서 각 엔티티를 제어하는 역할을 한다.
세션(Session): 세션은 데이터 전송을 위한 통로로써 그 단위는 PDN, Bearer, IP flow 단위 등이 될 수 있다.
각 단위의 차이는 3GPP에서 정의한 것처럼 대상 네트워크 전체 단위(APN 또는 PDN 단위), 그 내에서 QoS로 구분하는 단위(Bearer 단위), 목적지 IP 주소 단위로 구분할 수 있다.
PDN 연결(connection): 단말에서 PDN으로의 연결, 즉, ip 주소로 표현되는 단말과 APN으로 표현되는 PDN과의 연관(연결)을 나타낸다. 이는 세션이 형성될 수 있도록 코어 네트워크 내의 엔티티간 연결(단말-PDN GW)을 의미한다.
UE Context: 네트워크에서 UE를 관리하기 위해 사용되는 UE의 상황정보, 즉, UE id, 이동성(현재 위치 등), 세션의 속성(QoS(Quality of Service), 우선순위 등)으로 구성된 상황정보.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에 관련된 EPS(Evolved Packet System)의 일 예를 나타낸 도이다.
LTE 시스템은 사용자 단말(UE)과PDN(packet data network) 간에, 사용자가 이동 중 최종 사용자의 응용프로그램 사용에 방해를 주지 않으면서, 끊김 없는 IP 연결성(Internet Protocol connectivity)을 제공하는 것을 목표로 한다. LTE 시스템은, 사용자 단말과 기지국간의 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 정의하는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)를 통한 무선접속의 진화를 완수하며, 이는 EPC(Evolved Packet Core) 네트워크를 포함하는 SAE(System Architecture Evolution)에 의해 비-무선적 측면에서의 진화를 통해서도 달성된다. LTE와 SAE는 EPS(Evolved Packet System)를 포함한다.
EPS는 PDN 내에서 게이트웨이(gateway)로부터 사용자 단말로 IP 트래픽을 라우팅하기 위해 EPS 베어러(EPS bearers)라는 개념을 사용한다. 베어러(bearer)는 상기 게이트웨이와 사용자 단말간에 특정한 QoS(Quality of Service)를 갖는 IP 패킷 플로우(IP packet flow)이다. E-UTRAN과 EPC는 응용 프로그램에 의해 요구되는 베어러를 함께 설정하거나 해제(release)한다.
EPC는 CN(core network)이라고도 불리며, UE를 제어하고, 베어러의 설정을 관리한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 SAE의 EPC의 노드(논리적 혹은 물리적 노드)는 MME(Mobility Management Entity) (30), PDN-GW 또는 P-GW(PDN gateway) (50), S-GW(Serving Gateway) (40), PCRF(Policy and Charging Rules Function) (60), HSS (Home subscriber Server) (70) 등을 포함한다.
MME(30)는 UE와 CN 간의 시그널링을 처리하는 제어노드이다. UE와 CN 간에 교환되는 프로토콜은 NAS(Non-Access Stratum) 프로토콜로 알려져 있다. MME(30)에 의해 지원되는 기능들의 일례는, 베어러의 설정, 관리, 해제를 포함하여 NAS 프로토콜 내의 세션관리 계층(session management layer)에 의해 조작되는 베어러 관리(bearer management)에 관련된 기능, 네트워크와 UE 간의 연결(connection) 및 보안(Security)의 설립에 포함하여 NAS 프로토콜 계층에서 연결계층 또는 이동제어계층(mobility management layer)에 의해 조작된다.
S-GW(40)는 UE가 기지국(eNodeB)간에 이동할 때 데이터 베어러를 위한 로컬 이동성 앵커(local mobility anchor)의 역할을 한다. 모든 사용자 IP 패킷은 S-GW(40)을 통해 송신된다. 또한 S-GW(40)는 UE가 ECM-IDLE 상태로 알려진 유휴상태(idle state)에 있고, MME가 베어러를 재설정(re-establish)하기 위해 UE의 페이징을 개시하는 동안 하향링크 데이터를 임시로 버퍼링할 때 베어러에 관련된 정보를 유지한다. 또한, GRPS(General Packet Radio Service), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)와 같은 다른 3GPP 기술과의 인터워킹(inter-working)을 위한 이동성 앵커(mobility anchor)의 역할을 수행한다.
P-GW(30)은 UE를 위한 IP 주소할당을 수행하고, QoS 집행(Qos enforcement) 및 PCRF(60)로부터의 규칙에 따라 플로우-기반의 과금(flow-based charging)을 수행한다. P-GW(50)는 GBR 베어러(Guaranteed Bit Rate(GBR) bearers)를 위한 QoS 집행을 수행한다. 또한, CDMA2000이나 WiMAX 네트워크와 같은 비3GPP(non-3GPP) 기술과의 인터워킹을 위한 이동성 엥커(mobility anchor) 역할도 수행한다.
PCRF(60)는 정책제어 의사결정(policy control decision-making)을 수행하고, 플로우-기반의 과금(flow-based charging)을 수행한다.
HSS(70)는 HLR(Home Location Register)이라고도 불리며, EPS-subscribed QoS 프로파일(profile) 및 로밍을 위한 접속제어에 정보 등을 포함하는 SAE 가입 데이터(SAE subscription data)를 포함한다. 또한, 사용자가 접속하는 PDN에 대한 정보 역시 포함한다. 이러한 정보는 APN(Access Point Name) 형태로 유지될 수 있는데, APN는 DNS(Domain Name system) 기반의 레이블(label)로, PDN에 대한 엑세스 포인트 또는 가입된 IP 주소를 나타내는 PDN 주소를 설명하는 식별기법이다.
도 1에 도시된 바와 같이, EPS 네트워크 요소(EPS network elements)들 간에는 S1-U, S1-MME, S5/S8, S11, S6a, Gx, Rx 및 SG와 같은 다양한 인터페이스가 정의될 수 있다.
이하, 이동성 관리(mobility management; MM)의 개념과 이동성 관리(MM) 백오프 타이머(back-off timer)를 상세하게 설명한다. 이동성 관리(MM)는 E-UTRAN 상의 오버헤드와 UE에서의 프로세싱을 감소시키기 위한 절차이다.
이동성 관리(MM)가 적용되는 경우, 엑세스 네트워크에서 UE에 관련된 모든 정보는 데이터가 비활성화되는 기간동안 해제될 수 있다. MME는 상기 Idle 구간동안 UE 콘텍스트(context) 및 설정된 베어러에 관련된 정보를 유지할 수 있다.
네트워크가 ECM-IDLE 상태에 있는 UE에 접촉할 수 있도록, UE는 현재의 TA(Tracking Area)를 벗어날 때마다 네트워크에 새로운 위치에 관하여 알릴 수 있다. 이러한 절차는 “Tracking Area Update”라 불릴 수 있으며, 이 절차는 UTRAN(universal terrestrial radio access network)이나 GERAN(GSM EDGE Radio Access Network) 시스템에서 “Routing Area Update”라 불릴 수 있다. MME는 UE가 ECM-IDLE 상태에 있는 동안 사용자 위치를 추적하는 기능을 수행한다.
ECM-IDLE 상태에 있는 UE에게 전달해야 할 다운링크 데이터가 있는 경우, MME는 UE가 등록된 TA(tracking area) 상의 모든 기지국(eNodeB)에 페이징 메시지를 송신한다.
그 다음, 기지국은 무선 인터페이스(radio interface) 상으로 UE에 대해 페이징을 시작한다. 페이징 메시지가 수신됨에 따라, UE의 상태가 ECM-CONNECTED 상태로 천이하게 하는 절차를 수행한다. 이러한 절차는 “Service Request Procedure”라 불릴 수 있다. 이에 따라 UE에 관련된 정보는 E-UTRAN에서 생성되고, 모든 베어러는 재설정(re-establish)된다. MME는 라디오 베어러(radio bearer)의 재설정과, 기지국 상에서 UE 컨텍스트를 갱신하는 역할을 수행한다.
상술한 이동성 관리(MM) 절차가 수행되는 경우, MM(mobility management) 백오프 타이머가 추가로 사용될 수 있다. 구체적으로 UE는 TA를 갱신하기 위해 TAU(Tracking Area Update)를 송신할 수 있고, MME는 핵심망의 혼잡(core network congestion)으로 인해 TAU 요청을 거절할 수 있는데, 이 경우 MM 백오프 타이머에 관련된 시간 값을 제공할 수 있다. 해당 시간 값을 수신함에 따라, UE는 MM 백오프 타이머를 활성화시킬 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불릴 수 있다.
E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.
EPC는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
단말과 네트워크 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 E-UTRAN과 EPC간의 기능분할(functional split)의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 빗금친 블록은 무선 프로토콜 계층(radio protocol layer)을 나타내고, 빈 블록은 제어평면의 기능적 개체(functional entity)를 나타낸다.
기지국은 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 무선 베어러 제어(Radio Bearer Control), 무선허락 제어(Radio Admission Control), 연결 이동성 제어(Connection Mobility Control), 단말로의 동적 자원할당(dynamic resource allocation)와 같은 무선자원 관리(Radio Resource Management; RRM) 기능, (2) IP(Internet Protocol) 헤더압축 및 사용자 데이터 스트림의 해독(encryption), (3) S-GW로의 사용자 평면 데이터의 라우팅(routing), (4) 페이징(paging) 메시지의 스케줄링 및 전송, (5) 브로드캐스트(broadcast) 정보의 스케줄링 및 전송, (6) 이동성과 스케줄링을 위한 측정과 측정보고 설정.
MME는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 기지국들로 페이징 메시지의 분산, (2) 보안제어(Security Control), (3) 아이들 상태 이동성 제어(Idle State Mobility Control), (4) SAE 베어러 제어, (5) NAS(Non-Access Stratum) 시그널링의 암호화(Ciphering) 및 무결성 보호(Integrity Protection).
S-GW는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 페이징에 대한 사용자 평면 패킷의 종점(termination), (2) 단말 이동성의 지원을 위한 사용자 평면 스위칭.
도 4는 본 명세서의 기술적 특징이 적용될 수 있는 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)의 일 예를 나타낸다.
상기 도 4 (a)는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)의 일 예를 나타내고, 상기 도 4 (b)는 제어평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조의 일 예를 나타낸 블록도이다.
사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
상기 도 4 (a)및 상기 도 4 (b)를 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위계층에게 정보전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.
서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있고, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.
MAC 계층의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화(‘/’의 의미는 ‘or’과 ‘and’의 개념을 모두 포함한다)를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다.
RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류정정을 제공한다.
RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1계층(PHY 계층) 및 제2계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다.
사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 제어평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어평면 데이터의 전달 및 암호화/무결성 보호(integrity protection)를 포함한다.
RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 확립되면, 단말은 RRC 연결(RRC connected) 상태에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들(RRC idle) 상태에 있게 된다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 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 시간영역에서 여러 개의 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부 반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌(Symbol)들로 구성된다. 자원블록은 자원할당 단위로, 복수의 OFDM 심벌들과 복수의 부 반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 OFDM 심벌들(예, 첫번째 OFDM 심볼)의 특정 부 반송파들을 이용할 수 있다. TTI(Transmission Time Interval)는 서브프레임 전송의 단위시간이다.
아래 표 1은 본 발명에서 사용되는 RNTI 값들의 일 예를 나타낸다.
Figure PCTKR2016000849-appb-T000001
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 무선통신 시스템에서 S1 인터페이스 프로토콜 구조를 나타낸다.
상기 도 5(a)는 S1 인터페이스에서 제어평면(control plane) 프로토콜 스택을 예시하고, 상기 도 5(b)는 S1 인터페이스에서 사용자 평면(user plane) 인터페이스 프로토콜 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, S1 제어평면 인터페이스(S1-MME)는 기지국과 MME 간에 정의된다. 사용자 평면과 유사하게 전송 네트워크 계층(transport network layer)은 IP 전송에 기반한다. 다만, 메시지 시그널링의 신뢰성이 있는 전송을 위해 IP 계층 상위에 SCTP(Stream Control Transmission Protocol) 계층에 추가된다. 어플리케이션 계층(application layer) 시그널링 프로토콜은 S1-AP(S1 application protocol)로 지칭된다.
SCTP 계층은 어플리케이션 계층 메시지의 보장된(guaranteed) 전달을 제공한다.
프로토콜 데이터 유닛(PDU: Protocol Data Unit) 시그널링 전송을 위해 전송 IP 계층에서 점대점(point-to-point) 전송이 사용된다.
S1-MME 인터페이스 인스턴스(instance) 별로 단일의 SCTP 연계(association)는 S-MME 공통절차를 위한 한 쌍의 스트림 식별자(stream identifier)를 사용한다.
스트림 식별자의 일부 쌍만이 S1-MME 전용절차를 위해 사용된다. MME 통신 컨텍스트 식별자는 S1-MME 전용절차를 위한 MME에 의해 할당되고, eNB 통신 컨텍스트 식별자는 S1-MME 전용절차를 위한 eNB에 의해 할당된다.
MME 통신 컨텍스트 식별자 및 eNB 통신 컨텍스트 식별자는 단말 특정한 S1-MME 시그널링 전송 베어러를 구별하기 위하여 사용된다. 통신 컨텍스트 식별자는 각각 S1-AP 메시지 내에서 전달된다.
S1 시그널링 전송계층이 S1AP 계층에게 시그널링 연결이 단절되었다고 통지한 경우, MME는 해당 시그널링 연결을 사용하였던 단말의 상태를 ECM-IDLE 상태로 변경한다. 그리고, eNB은 해당 단말의 RRC 연결을 해제한다.
S1 사용자 평명 인터페이스(S1-U)는 eNB과 S-GW간에 정의된다. S1-U 인터페이스는 eNB와 S-GW간에 사용자 평면 PDU의 보장되지 않은(non guaranteed) 전달을 제공한다. 전송 네트워크 계층은 IP 전송에 기반하고, eNB와 S-GW간의 사용자 평면 PDU를 전달하기 위하여 UDP/IP 계층 상위에 GTP-U(GPRS Tunneling Protocol User Plane) 계층이 이용된다.
EMM 및 ECM 상태
EMM(EPS mobility management), ECM(EPS connection management) 상태에 대하여 살펴본다.
도 6은 본 발명이 적용될 수 있는 무선통신 시스템에서 EMM 및 ECM 상태를 예시하는 도면이다.
상기 도 6을 참조하면, 단말과 MME의 제어평면에 위치한 NAS 계층에서 단말의 이동성을 관리하기 위하여 단말이 네트워크에 어태치(attach)되었는지 디태치(detach)되었는지에 따라 EMM 등록상태(EMM-REGISTERED) 및 EMM 등록해제 상태(EMM-DEREGISTERED)가 정의될 수 있다. EMM-REGISTERED 상태 및 EMM-DEREGISTERED 상태는 단말과 MME에게 적용될 수 있다.
단말의 전원을 최초로 켠 경우와 같이 초기 단말은 EMM-DEREGISTERED 상태에 있으며, 이 단말이 네트워크에 접속하기 위해서 초기접속(initial attach) 절차를 통해 해당 네트워크에 등록하는 과정을 수행한다. 접속 절차가 성공적으로 수행되면 단말 및 MME는 EMM-REGISTERED 상태로 천이(transition)된다. 또한, 단말의 전원이 꺼지거나 무선링크 실패인 경우(무선링크 상에서 패킷 에러율이 기준치를 넘은 경우), 단말은 네트워크에서 디태치(detach)되어 EMM-DEREGISTERED 상태로 천이된다.
또한, 단말과 네트워크간 시그널링 연결(signaling connection)을 관리하기 위하여 ECM 연결상태(ECM-CONNECTED) 및 ECM 아이들상태(ECM-IDLE)가 정의될 수 있다. ECM-CONNECTED 상태 및 ECM-IDLE 상태 또한 단말과 MME에게 적용될 수 있다. ECM 연결은 단말과 기지국간에 설정되는 RRC 연결과 기지국과 MME간에 설정되는 S1 시그널링 연결로 구성된다. 즉, ECM 연결이 설정/해제되었다는 것은 RRC 연결과 S1 시그널링 연결이 모두 설정/해제되었다는 것을 의미한다.
RRC 상태는 단말의 RRC 계층과 기지국의 RRC 계층이 논리적으로 연결(connection)되어 있는지 여부를 나타낸다. 즉, 단말의 RRC 계층과 기지국의 RRC 계층이 연결되어 있는 경우, 단말은 RRC 연결상태(RRC_CONNECTED)에 있게 된다. 단말의 RRC 계층과 기지국의 RRC 계층이 연결되어 있지 않은 경우, 단말은 RRC 아이들 상태(RRC_IDLE)에 있게 된다.
네트워크는 ECM-CONNECTED 상태에 있는 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있고, 단말을 효과적으로 제어할 수 있다.
반면, 네트워크는 ECM-IDLE 상태에 있는 단말의 존재를 파악할 수 없으며, 코어 네트워크(CN: core network)가 셀보다 더 큰 지역단위인 트래킹 영역(tracking area) 단위로 관리한다. 단말이 ECM 아이들 상태에 있을 때에는 단말은 트래킹 영역에서 유일하게 할당된 ID를 이용하여 NAS에 의해 설정된 불연속 수신(DRX: Discontinuous Reception)을 수행한다. 즉, 단말은 단말-특정 페이징 DRX 사이클 마다 특정 페이징 시점(paging occasion)에 페이징 신호를 모니터링함으로써 시스템 정보 및 페이징 정보의 브로드캐스트를 수신할 수 있다.
또한, 단말이 ECM-IDLE 상태에 있을 때에는 네트워크는 단말의 컨텍스트(context) 정보를 가지고 있지 않다. 따라서 ECM-IDLE 상태의 단말은 네트워크의 명령을 받을 필요 없이 셀 선택(cell selection) 또는 셀 재선택(cell reselection)과 같은 단말기반의 이동성 관련절차를 수행할 수 있다. ECM 아이들 상태에서 단말의 위치가 네트워크가 알고 있는 위치와 달라지는 경우, 단말은 트래킹 영역 업데이트(TAU: tracking area update) 절차를 통해 네트워크에 해당 단말의 위치를 알릴 수 있다.
반면, 단말이 ECM-CONNECTED 상태에 있을 때에는 단말의 이동성은 네트워크의 명령에 의해서 관리된다. ECM-CONNECTED 상태에서 네트워크는 단말이 속한 셀을 안다. 따라서, 네트워크는 단말로 또는 단말로부터 데이터를 전송 및/또는 수신하고, 단말의 핸드오버와 같은 이동성을 제어하고, 주변 셀에 대한 셀 측정을 수행할 수 있다.
위와 같이, 단말이 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 ECM-CONNECTED 상태로 천이하여야 한다. 단말의 전원을 최초로 켠 경우와 같이 초기 단말은 EMM 상태와 마찬가지로 ECM-IDLE 상태에 있으며, 단말이 초기접속(initial attach) 절차를 통해 해당 네트워크에 성공적으로 등록하게 되면 단말 및 MME는 ECM 연결상태로 천이(transition)된다. 또한, 단말이 네트워크에 등록되어 있으나 트래픽이 비활성화되어 무선자원이 할당되어 있지 않은 경우 단말은 ECM-IDLE 상태에 있으며, 해당 단말에 상향링크 혹은 하향링크 새로운 트래픽이 발생되면 서비스 요청(service request) 절차를 통해 단말 및 MME는 ECM-CONNECTED 상태로 천이(transition)된다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 무선통신 시스템에서 베어러 구조를 예시한다.
단말이 패킷 데이터 네트워크(PDN: Packet Date Network)(도 7에서 피어 엔티티(peer entity))에 연결될 때 PDN 연결(PDN connection)이 생성되고, PDN connection은 EPS 세션(session)으로도 불릴 수 있다. PDN은 사업자 외부 또는 내부 IP(internet protocol) 망으로 인터넷이나 IMS(IP Multimedia Subsystem)와 같은 서비스 기능을 제공한다.
EPS session은 하나 이상의 EPS 베어러(bearer)를 가진다. EPS bearer는 EPS에서 사용자 트래픽을 전달하기 위하여 단말과 PDN GW 간에 생성되는 트래픽의 전송경로(transmission path)이다. EPS bearer는 단말 당 하나 이상 설정될 수 있다.
각 EPS bearer는 E-UTRAN 무선 액세스 베어러(E-RAB: E-UTRAN Radio Access Bearer) 및 S5/S8 bearer로 나누어질 수 있고, E-RAB는 무선 베어러(RB: radio bearer), S1 bearer로 나누어질 수 있다. 즉, 하나의 EPS bearer는 각각 하나의 RB, S1 bearer, S5/S8 bearer에 대응된다.
E-RAB는 단말과 EPC간에 EPS bearer의 패킷을 전달한다. E-RAB가 존재하면, E-RAB bearer와 EPS bearer는 일대일로 매핑된다. 데이터 무선 베어러(DRB: data radio bearer)는 단말과 eNB간에 EPS bearer의 패킷을 전달한다. DRB가 존재하면, DRB와 EPS bearer/E-RAB 는 일대일로 매핑된다. S1 bearer는 eNB와 S-GW간에 EPS bearer의 패킷을 전달한다. S5/S8 bearer는 S-GW와 P-GW간에 EPS bearer 패킷을 전달한다.
단말은 상향링크 방향의 EPS bearer 에 서비스 데이터 플로우(SDF: service data flow)를 바인딩(binding)한다. SDF는 사용자 트래픽을 서비스 별로 분류(또는 필터링)한 IP 플로우(flow) 또는 IP flow들의 모임이다. 복수의 SDF들은 복수의 상향링크 패킷필터들을 포함함으로써 동일한 EPS bearer에 다중화될 수 있다. 단말은 상향링크에서 SDF와 DRB간 binding하기 위하여 상향링크 패킷필터와 DRB 간 매핑정보를 저장한다.
P-GW 은 하향링크 방향의 EPS bearer에 SDF를 binding한다. 복수의 SDF들은 복수의 하향링크 패킷 필터들을 포함함으로써 동일한 EPS bearer에 다중화될 수 있다. P-GW는 하향링크에서 SDF와 S5/S8 bearer간 binding 하기 위하여 하향링크 패킷 필터와 S5/S8 bearer간 매핑 정보를 저장한다.
eNB은 상/하향링크에서 DRB와 S1 bearer간 binding하기 위하여 DRB와 S1 bearer간 일대일 매핑을 저장한다. S-GW는 상/하향링크에서 S1 bearer와 S5/S8 bearer 간 binding하기 위하여 S1 bearer와 S5/S8 bearer간 일대일 매핑 정보를 저장한다.
EPS bearer는 기본 베어러(default bearer)와 전용 베어러(dedicated bearer) 두 종류로 구분된다. 단말은 PDN당 하나의 default bearer와 하나 이상의 dedicated bearer 를 가질 수 있다. 하나의 PDN에 대하여 EPS 세션이 갖는 최소한의 기본 베어러를 default bearer라 한다.
EPS bearer는 식별자(identity)를 기반으로 구분될 수 있다. EPS bearer identity는 단말 또는 MME에 의해 할당된다. dedicated bearer(s)은 LBI(Linked EPS Bearer Identity)에 의해 default bearer와 결합된다.
단말은 초기 어태치 절차(initial attach procedure)를 통해 네트워크에 초기접속하면, IP 주소를 할당받아 PDN connection이 생성되고, EPS 구간에서 default bearer가 생성된다. default bearer는 단말과 해당 PDN간 트래픽이 없는 경우에도 단말이 PDN 연결이 종료되지 않는 한 해제되지 않고 유지되며, 해당 PDN 연결을 종료될 때 default bearer도 해제된다. 여기서, 단말과 default bearer를 구성하는 모든 구간의 bearer가 활성화되는 것은 아니고, PDN과 직접 연결되어 있는 S5 bearer는 유지되고, 무선자원과 연관이 있는 E-RAB bearer(즉, DRB and S1 bearer)는 해제된다. 그리고, 해당 PDN에서 새로운 트래픽이 발생되면 E-RAB bearer가 재설정되어 트래픽을 전달한다.
단말이 default bearer를 통해 서비스(예를 들어, 인터넷 등)를 이용하는 중에, default bearer만으로 QoS(Quality of Service)를 제공받기 불충분한 서비스(예를 들어, VoD(Video on Demand) 등)를 이용하게 되면 단말에서 요구할 때(on-demand)로 dedicated bearer가 생성된다. 단말의 트래픽이 없는 경우 dedicated bearer는 해제된다. 단말이나 네트워크는 필요에 따라 복수의 dedicated bearer를 생성할 수 있다.
단말이 어떠한 서비스를 이용하는지에 따라 IP flow는 다른 QoS 특성을 가질 수 있다. 네트워크는 단말을 위한 EPS session을 확립/변경(establish/modification) 시 네트워크 자원의 할당 내지 QoS 에 대한 제어정책을 결정하여 EPS session이 유지되는 동안 이를 적용한다. 이를 PCC(Policy and Charging Control)라 한다. PCC 규칙(PCC rule)은 오퍼레이터 정책(예를 들어, QoS 정책, 게이트 상태(gate status), 과금방법 등)을 기반으로 결정된다.
PCC 규칙은 SDF 단위로 결정된다. 즉, 단말이 이용하는 서비스에 따라 IP flow는 다른 QoS 특성을 가질 수 있으며, 동일한 QoS를 가진 IP flow들은 동일한 SDF로 맵핑되고, SDF는 PCC 규칙을 적용하는 단위가 된다.
이와 같은 PCC 기능을 수행하는 주요 엔터티로 PCRF(Policy and Charging Control Function)와 PCEF(Policy and Charging Enforcement Function)가 이에 해당될 수 있다.
PCRF는 EPS session을 생성 또는 변경할 때 SDF 별로 대해 PCC 규칙을 결정하여 P-GW(또는 PCEF)로 제공한다. P-GW는 해당 SDF에 대해 PCC 규칙을 설정한 뒤, 송/수신되는 IP 패킷마다 SDF를 검출하여 해당 SDF에 대한 PCC 규칙을 적용한다. SDF가 EPS을 거쳐 단말에게 전송될 때 P-GW에 저장되어 있는 QoS 규칙에 따라 적합한 QoS를 제공해 줄 수 있는 EPS bearer로 맵핑된다.
PCC 규칙은 동적 PCC 규칙(dynamic PCC rule)과 미리 정의된 PCC 규칙(pre-defined PCC rule)으로 구분된다. 동적 PCC 규칙은 EPS session 확립/변경(establish/modification) 시 PCRF에서 P-GW로 동적으로 제공된다. 반면, 미리 정의된 PCC 규칙은 P-GW에 미리 설정되어 있어 PCRF에 의해 활성화/비활성화된다.
EPS 베어러는 기본 QoS 파라미터로 QoS 클래스 식별자(QCI: QoS Class Identifier)와 할당 및 보유 우선순위(ARP: Allocation and Retention Priority)를 포함한다.
QCI는 bearer 레벨 패킷 포워딩 처리(treatment)를 제어하는 노드-특정(node-specific) 파라미터들에 접근하기 위한 기준으로 사용되는 스칼라(scalar)로서, 스칼라 값은 네트워크 오퍼레이터에 의하여 미리 설정(pre-configured)되어 있다. 예를 들어, 스칼라는 정수값 1 내지 9 중 어느 하나로 미리 설정될 수 있다.
ARP의 주된 목적은 자원이 제한되는 경우, bearer의 establishment 또는 modification 요청이 받아들여질 수 있는지 또는 거절되어야 하는지 결정하기 위함이다. 또한, ARP는 예외적인 자원제한(예를 들어, 핸드오버 등) 상황에서, eNB에 의해 어떠한 bearer(s)를 드랍(drop)할 지 결정하는데 사용될 수 있다.
EPS bearer는 QCI 자원형태에 따라 보장된 비트율(GBR: Guaranteed Bit Rate)형 bearer와 비 보장된 비트율(non-GBR) 형 bearer로 구분된다. Default bearer는 항상 non-GBR 형 bearer이고, dedicated bearer는 GBR형 또는 non-GBR형 bearer일 수 있다.
GBR 형 베어러는 QCI와 ARP 외에 QoS 파라미터로서 GBR과 최대 비트율(MBR: Maximum Bit Rate)를 가진다. MBR은 bearer별로 고정된 자원을 할당(대역폭 보장) 받는 것을 의미한다. 반면, non-GBR형 bearer는 QCI와 ARP 이외에 QoS 파라미터로서 결합된 MBR(AMBR: Aggregated MBR)을 가진다. AMBR은 자원을 bearer 별로 할당 받지 못하는 대신 다른 non-GBR형 bearer들과 같이 사용할 수 있는 최대 대역폭을 할당 받는 것을 의미한다.
위와 같이 EPS bearer의 QoS가 정해지면, 각 인터페이스마다 각각의 bearer의 QoS가 정해진다. 각 인터페이스의 bearer는 EPS bearer의 QoS를 인터페이스 별로 제공하므로, EPS bearer와 RB, S1 bearer 등은 모두 일대일 관계를 가진다.
단말이 default bearer를 통해 서비스를 이용하는 중에, default bearer만으로 QoS를 제공받기 불충분한 서비스를 이용하게 되면 단말의 요청에 의해(on-demand)로 dedicated bearer가 생성된다.
도 8은 본 발명의 적용될 수 있는 무선통신 시스템에서 EMM 등록상태에서 제어평면(control plane) 및 사용자 평면(user plane)의 전송경로를 예시하는 도면이다.
도 8(a)는 ECM-CONNECTED 상태를 예시하고, 도 8 (b)는 ECM-IDLE를 예시한다.
단말이 네트워크에 성공적으로 어태치(attach)하여 EMM-Registered 상태가 되면 EPS 베어러를 이용하여 서비스를 제공받는다. 상술한 바와 같이, EPS 베어러는 구간 별로 DRB, S1 베어러, S5 베어러로 나뉘어져 구성된다.
상기 도 8(a)와 같이, 사용자 트래픽이 있는 ECM-CONNECTED 상태에서는 NAS 시그널링 연결 즉, ECM 연결(즉, RRC 연결과 S1 시그널링 연결)이 설정된다. 또한, MME와 SGW간에 S11 GTP-C(GPRS Tunneling Protocol Control Plane) 연결이 설정되고, SGW와 PDN GW간에 S5 GTP-C 연결이 설정된다.
또한, ECM-CONNECTED 상태에서는 DRB, S1 베어러 및 S5 베어러가 모두 설정(즉, 무선 또는 네트워크 자원할당)된다.
상기 도 8(b)와 같이, 사용자 트래픽이 없는 ECM-IDLE 상태에서는 ECM 연결(즉, RRC 연결과 S1 시그널링 연결)은 해제된다. 다만, MME와 SGW간의 S11 GTP-C 연결 및 SGW와 PDN GW간의 S5 GTP-C 연결은 설정이 유지된다.
또한, ECM-IDLE 상태에서는 DRB와 S1 베어러는 모두 해제되나, S5 베어러는 설정(즉, 무선 또는 네트워크 자원할당)을 유지한다.
도 9는 전용 베어러 활성화 절차의 일례를 나타낸 도이다.
도 9는 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 기반의 S5/S8에 대한 전용 베어러 활성화(dedicated bearer activation) 절차를 나타낸 흐름도이다.
먼저, 동적 PCC가 배치되는 경우, PCRF는 PCC decision provision(QoS policy) 메시지를 PDN GW로 전송한다.
다음, 상기 PDN GW는 베어러 생성을 요청하기 위한 Create Bearer Request message(IMSI, PTI, EPS Bearer QoS, TFT, S5/S8 TEID, Charging Id, LBI, Protocol Configuration Options)를 Serving GW로 전송한다.
다음, 상기 Serving GW는 상기 Create Bearer Request(IMSI, PTI, EPS Bearer QoS, TFT, S1-TEID, PDN GW TEID(GTP-based S5/S8), LBI, Protocol Configuration Options) message를 MME로 전송한다.
다음, 상기 MME는 베어러 설정을 요청하기 위한 Bearer Setup Request (EPS Bearer Identity, EPS Bearer QoS, Session Management Request, S1-TEID) message를 eNodeB로 전송한다.
다음, 상기 eNodeB는 RRC Connection Reconfiguration(Radio Bearer QoS, Session Management Request, EPS RB Identity) message를 UE로 전송한다.
다음, 상기 UE는 무선 베어러 활성화(radio bearer activation)를 알리기 위해 eNodeB로 RRC Connection Reconfiguration Complete message를 전송한다.
다음, 상기 eNodeB는 단말에서의 무선 베어러 활성화(radio bearer activation)를 알리기 위해 Bearer Setup Response(EPS Bearer Identity, S1-TEID) message를 MME로 전송한다.
다음, 상기 UE는 Direct Transfer(Session Management Response) message를 상기 eNodeB로 전송한다.
다음, 상기 eNodeB는 Uplink NAS Transport(Session Management Response) message를 상기 MME로 전송한다.
다음, 상기 MME는 Serving GW로 베어러 활성화(bearer activation)을 알리기 위해 Create Bearer Response(EPS Bearer Identity, S1-TEID, User Location Information(ECGI)) message를 상기 Serving GW로 전송한다.
다음, 상기 Serving GW는 상기 PDN GW로 베어러 활성화(bearer activation)을 알리기 위해 Create Bearer Response(EPS Bearer Identity, S5/S8-TEID, User Location Information(ECGI)) message를 상기 PDN GW로 전송한다.
만약 전용 베어러 활성화 절차(dedicated bearer activation procedure)가 상기 PCRF로부터 PCC Decision Provision message에 의해 트리거된 경우, 상기 PDN GW는 요청된 PCC decision(QoS policy)가 수행되었는지 여부를 상기 PCRF로 지시한다.
도 10은 전용 베어러 비활성화 절차의 일례를 나타낸 도이다.
도 10은 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 기반의 S5/S8에 대한 전용 베어러 비활성화(dedicated bearer deactivation) 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 10의 절차는 전용 베어러(dedicated bearer)를 비활성화하거나 또는 PDN 어드레스(address)에 속하는 모든 bearer들을 비활성화하기 위해 사용될 수 있다.
만약, PDN 연결에 속하는 디폴트 베어러(default bearer)가 비활성화되는 경우, PDN GW는 상기 PDN 연결에 속하는 모든 bearer들을 비활성화시킨다. 구체적인 절차는 도 10을 참조하기로 한다.
도 11은 LTE에 정의된 핸드오버 절차를 예시한다.
도 11은 MME 및 서빙 게이트웨이가 변경되지 않는 경우를 나타낸다.
자세한 핸드오버 과정은 다음과 같으며 3GPP TS(Technical Specification) 36.300를 참조할 수 있다.
단계 0: 소스 기지국(eNB) 내의 단말 컨텍스트(context)는 연결설정 또는 최근 TA 업데이트시에 주어진 로밍제한에 관한 정보를 포함한다.
단계 1: 소스 기지국은 영역제한(area restriction) 정보에 따라 단말 측정 과정을 설정한다. 소스 기지국에 의해 제공된 측정은 단말의 연결 이동성을 제어하는 것을 도울 수 있다.
단계 2: 단말은 (시스템 정보 등)에 의해 세팅된 규칙에 따라 측정보고를 전송하도록 트리거링된다.
단계 3: 소스 기지국은 측정보고 및 RRM(Radio Resource Management) 정보에 기초해서 단말을 핸드오버시킬지 결정한다.
단계 4: 소스 기지국은 핸드오버(Handover; HO)에 필요한 정보를 핸드오버 요청 메시지를 통해 타겟 기지국으로 전송한다. 핸드오버에 필요한 정보는 단말 X2 시그널링 컨텍스트 레퍼런스, 단말 S1 EPC 시그널링 컨텍스트 레퍼런스, 타겟 셀 ID, 소스 기지국 내에서의 단말의 식별자(예, Cell Radio Network Temporary Identifier; CRNTI)를 포함하는 RRC 컨텍스트 등을 포함한다.
단계 6: 타겟 기지국은 L1/L2과 HO를 준비하고 핸드오버 요청(Handover Request) Ack(ACKNOWLEDGE) 메시지를 소스 기지국으로 전송한다. 핸드오버 요청 Ack 메시지는 핸드오버 수행을 위해 단말로 전송되는 투명 컨테이너(transparent container)(RRC 메시지)를 포함한다. 컨테이너는 새로운 C-RNTI, 타겟 기지국의 보안 알고리즘 식별자를 포함한다. 또한, 컨테이너는 접속 파라미터, SIB 등과 같은 추가 파라미터를 더 포함할 수 있다.
또한, 타겟 기지국은 핸드오버 지연을 최소화하기 위하여 RA 시그너처(signature)들을 비-경쟁(non-contention)기반 RA 시그너처 세트(이하 그룹 1)와 경쟁 기반 RA 시그너처 세트(이하 그룹 2)로 나눈 뒤, 그룹 1 중 하나를 선택해 핸드오버 단말에게 알려줄 수 있다.
즉, 컨테이너는 전용 RA 시그너처에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 또한, 컨테이너는 전용 RA 시그너처를 사용할 RACH 슬롯구간(duration)에 관한 정보도 포함할 수 있다.
단계 7: 소스 기지국은 핸드오버 수행을 위해 단말에 대한 이동성제어정보를 갖는 RRC 메시지(예,RRCConnectionReconfiguration 메시지)를 생성한 뒤 단말에게 전송한다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 핸드오버에 필요한 파라미터(예, 새로운 C-RNTI, 타겟 기지국의 보안 알고리즘 식별자, 및 옵션으로 전용 RACH 시그너처에 관한 정보, 타겟 기지국 SIB 등)를 포함하고 HO 수행을 명령한다.
단계 8: 소스 기지국은 SN(serial number) STATUS TRANSFER 메시지를 타겟 기지국으로 전송하여 상향링크 PDCP SN 수신상태를 전달하고 하향링크 PDCP SN 송신상태를 전달한다.
단계 9: 단말은 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 수신한 후 RACH 과정을 이용하여 타겟 셀로 접속을 시도한다. RACH는 전용 RACH 프리앰블이 할당된 경우에는 비-경쟁기반으로 진행되고 그렇지 않은 경우는 경쟁기반으로 진행된다.
단계 10: 네트워크는 상향링크 할당 및 타이밍 조정을 한다.
단계 11: 단말이 타겟 셀에 성공적으로 접속한 경우, 단말은 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지(CRNTI)를 전송하여 핸드오버를 컨펌하고 상향링크 버퍼상태 보고를 전송함으로써 핸드오버 과정이 완료되었음을 타겟 기지국에게 알린다. 타겟 기지국은 핸드오버 컨펌(Handover Confirm) 메시지를 통해 수신된 C-RNTI를 확인하고 단말에게 데이터 전송을 시작한다.
단계 12: 타겟 기지국은 경로 스위치(Path Switch) 메시지를 MME로 전송하여 단말이 셀을 바꿨다는 것에 대해 알려준다.
단계 13: MME는 사용자 평면 업데이트 요청(User Plane Update Request) 메시지를 서빙 게이트웨이로 전송한다.
단계 14: 서빙 게이트웨이는 하향링크 데이터 경로를 타겟 측으로 스위칭한다. 서빙 게이트웨이는 엔드 마커(end marker) 패킷을 기존의 경로를 통해 소스 기지국에게 전송한 후, 소스 기지국에 대한 사용자 평면/TNL 자원을 해제한다.
단계 15: 서빙 게이트웨이는 사용자 평면 업데이트 응답(User Plane Update Response) 메시지를 MME에게 전송한다.
단계 16: MME는 경로 스위치 Ack 메시지를 이용하여 경로 스위치 메시지에 대해 응답한다.
단계 17: 타겟 기지국은 단말 컨텍스트 해제(UE Context Release) 메시지를 전송하여 소스 기지국에게 HO가 성공이라고 알리고 자원해제를 트리거링 한다.
단계 18: 단말 컨텍스트 해제 메시지를 수신하면, 소스 기지국은 무선자원 및 단말 컨텍스트와 연관되는 사용자 평면 관련 자원을 해제한다.
도 12는 경쟁기반 임의접속 과정(Random Access procedure)에서 단말과 기지국의 동작과정을 설명하기 위한 도면이다.
(1) 제 1 메시지 전송
먼저, 단말은 시스템 정보 또는 핸드오버 명령(Handover Command)을 통해 지시된 임의접속 프리앰블의 집합에서 임의로(randomly) 하나의 임의접속 프리앰블을 선택하고, 상기 임의접속 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH(Physical RACH) 자원을 선택하여 전송할 수 있다(S12010).
(2) 제 2 메시지 수신
임의접속 응답정보를 수신하는 방법은 상술한 비 경쟁기반 임의접속 과정에서와 유사하다. 즉, 단말은 상기 단계 S1201에서와 같이 임의접속 프리앰블을 전송 후에, 기지국이 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 임의접속 응답수신 윈도우 내에서 자신의 임의접속 응답의 수신을 시도하며, 대응되는 RA-RNTI 정보를 통해 PDSCH를 수신하게 된다(S12020). 이를 통해 상향링크 승인(UL Grant), 임시 셀 식별자(Temporary C-RNTI) 및 시간동기 보정 값 (Timing Advance Command: TAC) 등을 수신할 수 있다.
(3) 제 3 메시지 전송
단말이 자신에게 유효한 임의접속 응답을 수신한 경우에는, 상기 임의접속 응답에 포함된 정보들을 각각 처리한다. 즉, 단말은 TAC을 적용시키고, 임시 C-RNTI를 저장한다. 또한, UL 승인을 이용하여, 데이터(즉, 제 3 메시지)를 기지국으로 전송한다(S12030). 제 3 메시지는 단말의 식별자가 포함되어야 한다. 경쟁기반 랜덤 액세스 과정에서는 기지국에서 어떠한 단말들이 상기 임의접속 과정을 수행하는지 판단할 수 없는데, 차후에 충돌해결을 하기 위해서는 단말을 식별해야 하기 때문이다.
단말의 식별자를 포함시키는 방법으로는 두 가지 방법이 논의되었다. 첫 번째 방법은 단말이 상기 임의접속 과정 이전에 이미 해당 셀에서 할당받은 유효한 셀 식별자를 가지고 있었다면, 단말은 상기 UL 승인에 대응하는 상향링크 전송신호를 통해 자신의 셀 식별자를 전송한다. 반면에, 만약 임의접속 과정 이전에 유효한 셀 식별자를 할당받지 못하였다면, 단말은 자신의 고유 식별자(예를 들면, S-TMSI 또는 임의 ID(Random Id))를 포함하여 전송한다. 일반적으로 상기의 고유 식별자는 셀 식별자보다 길다. 단말은 상기 UL 승인에 대응하는 데이터를 전송하였다면, 충돌해결을 위한 타이머(contention resolution timer)를 개시한다.
(4) 제 4 메시지 수신
단말이 임의접속 응답에 포함된 UL 승인를 통해 자신의 식별자를 포함한 데이터를 전송한 이후, 충돌해결을 위해 기지국의 지시를 기다린다. 즉, 특정 메시지를 수신하기 위해 PDCCH의 수신을 시도한다(S12040). 상기 PDCCH를 수신하는 방법에 있어서도 두 가지 방법이 논의되었다. 앞에서 언급한 바와 같이 상기 UL 승인에 대응하여 전송된 제 3 메시지가 자신의 식별자가 셀 식별자를 이용하여 전송된 경우, 자신의 셀 식별자를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도하고, 상기 식별자가 고유 식별자인 경우에는, 임의접속 응답에 포함된 임시 C-RNTI를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도할 수 있다. 그 후, 전자의 경우, 만약 상기 충돌해결 타이머가 만료되기 전에 자신의 셀 식별자를 통해 PDCCH를 수신한 경우에, 단말은 정상적으로 임의접속 과정이 수행되었다고 판단하고, 임의접속 과정을 종료한다. 후자의 경우에는 상기 충돌해결 타이머가 만료되기 전에 임시 C-RNTI를 통해 PDCCH를 수신하였다면, 상기 PDCCH가 지시하는 PDSCH이 전달하는 데이터를 확인한다. 만약 상기 데이터의 내용에 자신의 고유 식별자가 포함되어 있다면, 단말은 정상적으로 임의접속 과정이 수행되었다고 판단하고, 임의접속 과정을 종료한다.
이하, 단말의 RRC 상태(RRC state)와 RRC 연결방법에 대해 상술한다.
RRC 상태란 단말의 RRC 계층이 E-UTRAN의 RRC 계층과 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결상태, 연결되어 있지 않은 경우는 RRC 아이들 상태라고 부른다. RRC 연결상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다.
반면에 RRC 아이들 상태의 단말은 E-UTRAN이 파악할 수는 없으며, 셀보다 더 큰 지역단위인 트랙킹 구역(Tracking Area) 단위로 CN(core network)이 관리한다. 즉, RRC 아이들 상태의 단말은 큰 지역단위로 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 RRC 연결상태로 이동해야 한다.
사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 아이들 상태에 머무른다. RRC 아이들 상태의 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결과정(RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN과 RRC 연결을 확립하고, RRC 연결상태로 천이한다. RRC 아이들 상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 호출(paging) 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
NAS 계층에서 단말의 이동성을 관리하기 위하여 EMM-REGISTERED(EPS Mobility Management-REGISTERED) 및 EMM-DEREGISTERED 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말과 MME에게 적용된다. 초기 단말은 EMM-DEREGISTERED 상태이며, 이 단말이 네트워크에 접속하기 위해서 초기연결(Initial Attach) 절차를 통해서 해당 네트워크에 등록하는 과정을 수행한다. 상기 연결(Attach)절차가 성공적으로 수행되면 단말 및 MME는 EMM-REGISTERED 상태가 된다.
단말과 EPC간 시그널링 연결(signaling connection)을 관리하기 위하여 ECM(EPS Connection Management)-IDLE 상태 및 ECM-CONNECTED 상태 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말 및 MME에게 적용된다. ECM-IDLE 상태의 단말이 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺으면 해당 단말은 ECM-CONNECTED 상태가 된다.
ECM-IDLE 상태에 있는 MME는 E-UTRAN과 S1 연결(S1 connection)을 맺으면 ECM-CONNECTED 상태가 된다. 단말이 ECM-IDLE 상태에 있을 때에는 E-UTRAN은 단말의 배경(context)정보를 가지고 있지 않다. 따라서 ECM-IDLE 상태의 단말은 네트워크의 명령을 받을 필요 없이 셀 선택(cell selection) 또는 셀 재선택(reselection)과 같은 단말 기반의 이동성 관련절차를 수행한다. 반면, 단말이 ECM-CONNECTED 상태에 있을 때에는 단말의 이동성은 네트워크의 명령에 의해서 관리된다. ECM-IDLE 상태에서 단말의 위치가 네트워크가 알고 있는 위치와 달라질 경우 단말은 트랙킹 구역 갱신(Tracking Area Update)절차를 통해 네트워크에 단말의 해당 위치를 알린다.
다음은, 시스템 정보(System Information)에 관한 설명이다.
시스템 정보는 단말이 기지국에 접속하기 위해서 알아야 하는 필수정보를 포함한다. 따라서 단말은 기지국에 접속하기 전에 시스템 정보를 모두 수신하고 있어야 하고, 또한 항상 최신의 시스템 정보를 가지고 있어야 한다. 그리고 상기 시스템 정보는 한 셀 내의 모든 단말이 알고 있어야 하는 정보이므로, 기지국은 주기적으로 상기 시스템 정보를 전송한다.
3GPP TS 36.331 V8.7.0 (2009-09) "Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 8)"의 5.2.2절에 의하면, 상기 시스템 정보는 MIB(Master Information Block), SB(Scheduling Block), SIB(System Information Block)로 나뉜다. MIB는 단말이 해당 셀의 물리적 구성, 예를 들어 대역폭(Bandwidth) 같은 것을 알 수 있도록 한다. SB은 SIB들의 전송정보, 예를 들어, 전송주기 등을 알려준다. SIB은 서로 관련 있는 시스템 정보의 집합체이다. 예를 들어, 어떤 SIB는 주변의 셀의 정보만을 포함하고, 어떤 SIB는 단말이 사용하는 상향링크 무선채널의 정보만을 포함한다.
일반적으로, 네트워크가 단말에게 제공하는 서비스는 아래와 같이 세가지 타입으로 구분할 수 있다. 또한, 어떤 서비스를 제공받을 수 있는지에 따라 단말은 셀의 타입 역시 다르게 인식한다. 아래에서 먼저 서비스 타입을 서술하고, 이어 셀의 타입을 서술한다.
1) 제한적 서비스(Limited service): 이 서비스는 응급호출(Emergency call) 및 재해경보 시스템(Earthquake and Tsunami Warning System; ETWS)를 제공하며, 수용가능 셀(acceptable cell)에서 제공할 수 있다.
2) 정규 서비스(Normal service): 이 서비스는 일반적 용도의 범용 서비스(public use)를 의미하여, 정규 셀(suitable or normal cell)에서 제공할 수 있다.
3) 사업자 서비스(Operator service): 이 서비스는 통신망 사업자를 위한 서비스를 의미하며, 이 셀은 통신망 사업자만 사용할 수 있고 일반 사용자는 사용할 수 없다.
셀이 제공하는 서비스 타입과 관련하여, 셀의 타입은 아래와 같이 구분될 수 있다.
1) 수용가능 셀(Acceptable cell): 단말이 제한된(Limited) 서비스를 제공받을 수 있는 셀. 이 셀은 해당 단말 입장에서, 금지(barred)되어 있지 않고, 단말의 셀 선택기준을 만족시키는 셀이다.
2) 정규 셀(Suitable cell): 단말이 정규 서비스를 제공받을 수 있는 셀. 이 셀은 수용가능 셀의 조건을 만족시키며, 동시에 추가 조건들을 만족시킨다. 추가적인 조건으로는, 이 셀이 해당 단말이 접속할 수 있는 PLMN(Public Land Mobile Network) 소속이어야 하고, 단말의 트랙킹 구역(Tracking Area) 갱신절차의 수행이 금지되지 않은 셀이어야 한다. 해당 셀이 CSG 셀이라고 하면, 단말이 이 셀에 CSG 멤버로서 접속이 가능한 셀이어야 한다.
3) 금지된 (Barred cell): 셀이 시스템 정보를 통해 금지된 셀이라는 정보를 브로드캐스트하는 셀이다.
4) 예약된 셀(Reserved cell): 셀이 시스템 정보를 통해 예약된 셀이라는 정보를 브로드캐스트하는 셀이다.
도 13은 본 발명이 적용될 수 있는 RRC 아이들 상태의 단말동작을 나타내는 흐름도이다.
상기 도 13은 초기 전원이 켜진 단말이 셀 선택과정을 거쳐 네트워크 망에 등록하고 이어 필요할 경우 셀 재선택을 하는 절차를 나타낸다.
상기 도 13을 참조하면, 단말은 자신이 서비스 받고자 하는 망인 PLMN(public land mobile network)과 통신하기 위한 라디오 접속기술(radio access technology; RAT)를 선택한다(S13010). PLMN 및 RAT에 대한 정보는 단말의 사용자가 선택할 수도 있으며, USIM(universal subscriber identity module)에 저장되어 있는 것을 사용할 수도 있다.
단말은 측정한 기지국과 신호세기나 품질이 특정한 값보다 큰 셀 중에서, 가장 큰 값을 가지는 셀을 선택한다(Cell Selection)(S13020). 이는 전원이 켜진 단말이 셀 선택을 수행하는 것으로서 초기 셀 선택(initial cell selection)이라 할 수 있다. 셀 선택절차에 대해서 이후에 상술하기로 한다. 셀 선택 이후 단말은, 기지국이 주기적으로 보내는 시스템 정보를 수신한다. 상기 말하는 특정한 값은 데이터 송/수신에서의 물리적 신호에 대한 품질을 보장받기 위하여 시스템에서 정의된 값을 말한다. 따라서, 적용되는 RAT에 따라 그 값은 다를 수 있다.
단말은 망 등록 필요가 있는 경우 망 등록절차를 수행한다(S13030). 단말은 망으로부터 서비스(예를 들면, Paging)를 받기 위하여 자신의 정보(예:IMSI)를 등록한다. 단말은 셀을 선택할 때 마다 접속하는 망에 등록을 하는 것은 아니며, 시스템 정보로부터 받은 망의 정보(예: Tracking Area Identity; TAI)와 자신이 알고 있는 망의 정보가 다른 경우에 망에 등록을 한다.
단말은 셀에서 제공되는 서비스 환경 또는 단말의 환경 등을 기반으로 셀 재선택을 수행한다(S13040). 단말은 서비스 받고 있는 기지국으로부터 측정한 신호의 세기나 품질의 값이 인접한 셀의 기지국으로부터 측정한 값보다 낮다면, 단말이 접속한 기지국의 셀 보다 더 좋은 신호특성을 제공하는 다른 셀 중 하나를 선택한다. 이 과정을 2번 과정의 초기 셀 선택(Initial Cell Selection)과 구분하여 셀 재선택(Cell Re-Selection)이라 한다. 이때, 신호특성의 변화에 따라 빈번히 셀이 재선택되는 것을 방지하기 위하여 시간적인 제약조건을 둔다. 셀 재선택절차에 대해서 이후에 상술하기로 한다.
도 14는 본 발명이 적용될 수 있는 RRC 연결을 확립하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
단말은 RRC 연결을 요청하는 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지를 네트워크로 보낸다(S14010). 네트워크는 RRC 연결 요청에 대한 응답으로 RRC 연결설정(RRC Connection Setup) 메시지를 보낸다(S14020). RRC 연결설정 메시지를 수신한 후, 단말은 RRC 연결 모드로 진입한다.
단말은 RRC 연결 확립의 성공적인 완료를 확인하기 위해 사용되는 RRC 연결설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지를 네트워크로 보낸다(S14030).
도 15는 본 발명이 적용될 수 있는 RRC 연결 재설정 과정을 나타낸 흐름도이다.
RRC 연결 재설정(reconfiguration)은 RRC 연결을 수정하는데 사용된다. 이는 RB 확립/수정(modify)/해제(release), 핸드오버 수행, 측정 셋업/수정/해제하기 위해 사용된다.
네트워크는 단말로 RRC 연결을 수정하기 위한 RRC 연결 재설정(RRC Connection Reconfiguration) 메시지를 보낸다(S15010). 단말은 RRC 연결 재설정에 대한 응답으로, RRC 연결 재설정의 성공적인 완료를 확인하기 위해 사용되는 RRC 연결 재설정 완료(RRC Connection Reconfiguration Complete) 메시지를 네트워크로 보낸다(S15020).
다음은 단말이 셀을 선택하는 절차에 대해서 자세히 설명한다.
전원이 켜지거나 셀에 머물러 있을 때, 단말은 적절한 품질의 셀을 선택/재선택하여 서비스를 받기 위한 절차들을 수행한다.
RRC 아이들 상태의 단말은 항상 적절한 품질의 셀을 선택하여 이 셀을 통해 서비스를 제공받기 위한 준비를 하고 있어야 한다. 예를 들어, 전원이 막 켜진 단말은 네트워크에 등록을 하기 위해 적절한 품질의 셀을 선택해야 한다. RRC 연결상태에 있던 상기 단말이 RRC 아이들 상태에 진입하면, 상기 단말은 RRC 아이들 상태에서 머무를 셀을 선택해야 한다. 이와 같이, 상기 단말이 RRC 아이들 상태와 같은 서비스 대기 상태로 머물고 있기 위해서 어떤 조건을 만족하는 셀을 고르는 과정을 셀 선택(Cell Selection)이라고 한다. 중요한 점은, 상기 셀 선택은 상기 단말이 상기 RRC 아이들 상태로 머물러 있을 셀을 현재 결정하지 못한 상태에서 수행하는 것이므로, 가능한 신속하게 셀을 선택하는 것이 무엇보다 중요하다.
따라서 일정기준 이상의 무선신호품질을 제공하는 셀이라면, 비록 이 셀이 단말에게 가장 좋은 무선신호품질을 제공하는 셀이 아니라고 하더라도, 단말의 셀 선택과정에서 선택될 수 있다.
이제 3GPP TS 36.304 V8.5.0(2009-03) "User Equipment (UE) procedures in idle mode(Release 8)"을 참조하여, 3GPP LTE에서 단말이 셀을 선택하는 방법 및 절차에 대하여 상술한다.
셀 선택과정은 크게 두 가지로 나뉜다.
먼저 초기 셀 선택과정으로, 이 과정에서는 상기 단말이 무선채널에 대한 사전정보가 없다. 따라서 상기 단말은 적절한 셀을 찾기 위해 모든 무선채널을 검색한다. 각 채널에서 상기 단말은 가장 강한 셀을 찾는다. 이후, 상기 단말이 셀 선택기준을 만족하는 적절한(suitable) 셀을 찾기만 하면 해당 셀을 선택한다.
다음으로 단말은 저장된 정보를 활용하거나, 셀에서 방송하고 있는 정보를 활용하여 셀을 선택할 수 있다. 따라서, 초기 셀 선택과정에 비해 셀 선택이 신속할 수 있다. 단말이 셀 선택기준을 만족하는 셀을 찾기만 하면 해당 셀을 선택한다. 만약 이 과정을 통해 셀 선택기준을 만족하는 적절한 셀을 찾지 못하면, 단말은 초기 셀 선택과정을 수행한다.
상기 단말이 일단 셀 선택과정을 통해 어떤 셀을 선택한 이후, 단말의 이동성 또는 무선환경의 변화 등으로 단말과 기지국간의 신호의 세기나 품질이 바뀔 수 있다. 따라서 만약 선택한 셀의 품질이 저하되는 경우, 단말은 더 좋은 품질을 제공하는 다른 셀을 선택할 수 있다. 이렇게 셀을 다시 선택하는 경우, 일반적으로 현재 선택된 셀보다 더 좋은 신호품질을 제공하는 셀을 선택한다.
이런 과정을 셀 재선택(Cell Reselection)이라고 한다. 상기 셀 재선택과정은, 무선신호의 품질관점에서, 일반적으로 단말에게 가장 좋은 품질을 제공하는 셀을 선택하는데 기본적인 목적이 있다.
무선신호의 품질관점 이외에, 네트워크는 주파수 별로 우선순위를 결정하여 단말에게 알릴 수 있다. 이러한 우선순위를 수신한 단말은, 셀 재선택과정에서 이 우선순위를 무선신호품질 기준보다 우선적으로 고려하게 된다.
위와 같이 무선환경의 신호특성에 따라 셀을 선택 또는 재선택하는 방법이 있으며, 셀 재선택시 재선택을 위한 셀을 선택하는데 있어서, 셀의 RAT와 주파수(frequency) 특성에 따라 다음과 같은 셀 재선택 방법이 있을 수 있다.
- 인트라-주파수(Intra-frequency) 셀 재선택: 단말이 캠핑(camp) 중인 셀과 같은 RAT과 같은 중심 주파수(center-frequency)를 가지는 셀을 재선택
- 인터-주파수(Inter-frequency) 셀 재선택: 단말이 캠핑 중인 셀과 같은 RAT과 다른 중심 주파수를 가지는 셀을 재선택
- 인터-RAT(Inter-RAT) 셀 재선택: 단말이 캠핑 중인 RAT와 다른 RAT을 사용하는 셀을 재선택
셀 재선택과정의 원칙은 다음과 같다
첫째, 단말은 셀 재선택을 위하여 서빙 셀(serving cell) 및 이웃 셀(neighboring cell)의 품질을 측정한다.
둘째, 셀 재선택은 셀 재선택기준에 기반하여 수행된다. 셀 재선택기준은 서빙 셀 및 이웃 셀 측정에 관련하여 아래와 같은 특성을 가지고 있다.
인트라-주파수 셀 재선택은 기본적으로 랭킹(ranking)에 기반한다. 랭킹이라는 것은, 셀 재선택 평가를 위한 지표값을 정의하고, 이 지표값을 이용하여 셀들을 지표값의 크기 순으로 순서를 매기는 작업이다. 가장 좋은 지표를 가지는 셀을 흔히 best ranked cell이라고 부른다. 셀 지표값은 단말이 해당 셀에 대해 측정한 값을 기본으로, 필요에 따라 주파수 오프셋 또는 셀 오프셋을 적용한 값이다.
인터-주파수 셀 재선택은 네트워크에 의해 제공된 주파수 우선순위에 기반한다. 단말은 가장 높은 주파수 우선순위를 가진 주파수에 머무를(camp on) 수 있도록 시도한다. 네트워크는 브로드캐스트 시그널링(broadcast signaling)를 통해서 셀 내 단말들이 공통적으로 적용할 또는 주파수 우선순위를 제공하거나, 단말별 시그널링(dedicated signaling)을 통해 단말 별로 각각 주파수 별 우선순위를 제공할 수 있다. 브로드캐스트 시그널링을 통해 제공되는 셀 재선택 우선순위를 공용 우선순위(common priority)라고 할 수 있고, 단말별로 네트워크가 설정하는 셀 재선택 우선순위를 전용 우선순위(dedicated priority)라고 할 수 있다. 단말은 전용 우선순위를 수신하면, 전용 우선순위와 관련된 유효 시간(validity time)를 함께 수신할 수 있다. 단말은 전용 우선순위를 수신하면 함께 수신한 유효 시간으로 설정된 유효성 타이머(validity timer)를 개시한다. 단말은 유효성 타이머가 동작하는 동안 RRC 아이들 모드에서 전용 우선순위를 적용한다. 유효성 타이머가 만료되면 단말은 전용 우선순위를 폐기하고, 다시 공용 우선순위를 적용한다.
인터-주파수 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 파라미터(예를 들어 주파수별 오프셋(frequency-specific offset))를 주파수별로 제공할 수 있다.
인트라-주파수 셀 재선택 또는 인터-주파수 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 이웃 셀 리스트(Neighboring Cell List, NCL)를 단말에게 제공할 수 있다. 이 NCL은 셀 재선택에 사용되는 셀 별 파라미터(예를 들어 셀 별 오프셋(cell-specific offset))를 포함한다
인트라-주파수 또는 인터-주파수 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 셀 재선택 금지 리스트(black list)를 단말에게 제공할 수 있다. 금지 리스트에 포함된 셀에 대해 단말은 셀 재선택을 수행하지 않는다.
이하에서, RLM(Radio Link Monitoring)에 대하여 설명하도록 한다.
단말은 PCell의 하향링크 무선링크품질을 감지하기 위해 셀 특정 참조 신호(cell-specific reference signal)을 기반으로 하향링크품질을 모니터링한다.
단말은 PCell의 하향링크 무선링크품질 모니터링 목적으로 하향링크 무선링크품질을 추정하고 그것을 임계값 Qout 및 Qin과 비교한다. 임계값 Qout은 하향링크 무선링크가 안정적으로 수신될 수 없는 수준으로서 정의되며, 이는 PDFICH 에러를 고려하여 가상의 PDCCH 전송(hypothetical PDCCH transmission)의 10% 블록 에러율에 상응한다. 임계값 Qin은 Qout의 레벨보다 더 안정적으로 수신될 수 있는 하향링크 무선링크품질 레벨로 정의되며, 이는 PCFICH 에러를 고려하여 가상의 PDCCH 전송의 2% 블록 에러율에 상응한다.
이하에서, 무선링크 실패(Radio Link Failure; RLF)에 대하여 설명한다.
단말은 서비스를 수신하는 서빙셀과의 무선링크의 품질 유지를 위해 지속적으로 측정을 수행한다. 단말은 서빙셀과의 무선링크의 품질악화(deterioration)로 인하여 현재 상황에서 통신이 불가능한지 여부를 결정한다.
만약, 서빙셀의 품질이 너무 낮아서 통신이 거의 불가능한 경우, 단말은 현재 상황을 무선링크 실패로 결정한다.
만약 무선링크 실패가 결정되면, 단말은 현재의 서빙셀과의 통신 유지를 포기하고, 셀 선택(또는 셀 재선택) 절차를 통해 새로운 셀을 선택하고, 새로운 셀로의 RRC 연결 재확립(RRC connection re-establishment)을 시도한다.
단말은 무선링크에 다음과 같은 문제가 발생하면 RLF가 발생했다고 판단할 수 있다.
(1) 먼저, 물리채널 문제(Physical channel problem) 로 인해서 RLF 가 발생했다고 판단될 수 있다.
단말은 물리채널에서 eNB로부터 주기적으로 수신하는 RS(Reference Signal)의 품질이 임계값(threshold) 이하로 검출되면 물리채널에서 out-of-sync가 발생했다고 판단할 수 있다. 이러한 out-of-sync가 연속적으로 특정 개수(예를 들어, N310)만큼 발생하면 이를 RRC로 알린다. 물리 계층으로부터 out-of-sync 메시지를 수신한 RRC는 타이머 T310을 구동하고(running), T310이 구동하는 동안 물리채널의 문제가 해결되기를 기다린다. 만약 RRC가 T310이 구동하는 동안 물리 계층으로부터 특정 개수(예를 들어, N311) 만큼의 연속적인 in-sync가 발생했다는 메시지를 수신하면, RRC는 물리채널 문제가 해결되었다고 판단하고 구동 중인 T310을 중지시킨다. 그러나, T310이 만료될 때까지 in-sync 메시지를 수신하지 못하는 경우, RRC는 RLF가 발생했다고 판단한다.
(2) MAC Random Access 문제로 인해서 RLF가 발생했다고 판단할 수도 있다.
단말은 MAC 계층에서 랜덤 액세스 과정을 수행할 때 랜덤 액세스 리소스 선택(Random Access Resource selection) -> 랜덤 액세스 프리앰블 송신(Random Access Preamble transmission) -> 랜덤 액세스 응답 수신(Random Access Response reception)-> 경합 해소(Contention Resolution) 의 과정을 거친다. 상기의 전체 과정을 한 번의 랜덤 액세스 과정이라고 하는데, 이 과정을 성공적으로 마치지 못하면, 백 오프 시간만큼 기다렸다가 다음 랜덤 액세스 과정을 수행한다. 하지만, 이러한 랜덤 액세스 과정을 일정 횟수 (예를 들어, preambleTransMax) 만큼 시도했으나 성공하지 못하면, 이를 RRC로 알리고, RRC는 RLF가 발생했다고 판단한다.
(3) RLC 최대 재전송(maximum retransmission) 문제로 인해서 RLF 가 발생했다고 판단할 수도 있다.
단말은 RLC 계층에서 AM(Acknowledged Mode) RLC를 사용할 경우 전송에 성공하지 못한 RLC PDU를 재전송한다.
그런데, AM RLC가 특정 AMD PDU에 대해 일정 횟수(예를 들어, maxRetxThreshold) 만큼 재전송을 했으나 전송에 성공하지 못하면, 이를 RRC로 알리고, RRC는 RLF가 발생했다고 판단한다.
RRC는 상기와 같은 세 가지 원인으로 RLF 발생을 판단한다. 이렇게 RLF가 발생하게 되면 eNB와의 RRC 연결을 재확립하기 위한 절차인 RRC 연결 재확립(RRC Connection Re-establishment)를 수행한다.
RLF 가 발생한 경우 수행되는 과정인 RRC 연결 재확립 과정은 다음과 같다.
단말은 RRC 연결 자체에 심각한 문제가 발생했다고 판단하면, eNB와의 연결을 재수립하기 위해 RRC 연결 재확립 과정을 수행한다. RRC 연결에 대한 심각한 문제는 다음과 같이 5가지, 즉, (1) 무선링크 실패(RLF), (2) 핸드오버 실패(Handover Failure), (3) Mobility from E-UTRA, (4) PDCP 무결성 검사 실패(PDCP Integrity Check Failure), (5) RRC 연결 재설정 실패(RRC Connection Reconfiguration Failure) 로 볼 수 있다.
상기와 같은 문제 중 하나가 발생하면, 단말은 타이머 T311을 구동하고 RRC 연결 재확립 과정을 시작한다. 이 과정 중에 단말은 셀 선택 (Cell Selection), 랜덤 액세스 절차 등을 거쳐 새로운 셀에 접속하게 된다.
만약 타이머 T311이 구동되고 있는 동안에 셀 선택절차를 통해 적절한 셀을 찾으면, 단말은 T311을 중단시키며, 해당 셀로의 랜덤 액세스 절차를 시작한다. 그러나, 만약 T311이 만료될 때까지 적절한 셀을 찾지 못하면, 단말은 RRC 연결실패로 판단하고 RRC_IDLE mode로 천이한다.
이하에서는 RRC 연결 재확립(RRC connection re-establishment) 절차에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 16은 본 발명이 적용될 수 있는 RRC 연결 재확립 절차의 일 예를 나타낸 도이다.
도 16을 참조하면, 단말은 SRB 0(Signaling Radio Bearer #0)을 제외한 설정되어 있던 모든 무선 베어러(radio bearer) 사용을 중단하고, AS(Access Stratum)의 각종 부계층(sub-layer)을 초기화시킨다(S16010). 또한, 각 부계층 및 물리 계층을 기본 구성(default configuration)으로 설정한다. 이와 같은 과정중에 단말은 RRC 연결상태를 유지한다.
단말은 RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 위한 셀 선택절차를 수행한다(S16020). RRC 연결 재확립 절차 중 셀 선택절차는 단말이 RRC 연결상태를 유지하고 있음에도 불구하고, 단말이 RRC 아이들 상태에서 수행하는 셀 선택절차와 동일하게 수행될 수 있다.
단말은 셀 선택절차를 수행한 후 해당 셀의 시스템 정보를 확인하여 해당 셀이 적합한 셀인지 여부를 판단한다(S16030). 만약 선택된 셀이 적절한 E-UTRAN 셀이라고 판단된 경우, 단말은 해당 셀로 RRC 연결 재확립 요청 메시지(RRC connection reestablishment request message)를 전송한다(S16040).
한편, RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 위한 셀 선택절차를 통하여 선택된 셀이 E-UTRAN 이외의 다른 RAT을 사용하는 셀이라고 판단된 경우, RRC 연결 재확립 절차를 중단되고, 단말은 RRC 아이들 상태로 진입한다(enter)(S16050).
단말은 셀 선택절차 및 선택한 셀의 시스템 정보 수신을 통하여 셀의 적절성 확인은 제한된 시간 내에 마치도록 구현될 수 있다. 이를 위해 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 개시함에 따라 타이머를 구동(run)시킬 수 있다. 타이머는 단말이 적합한 셀을 선택하였다고 판단된 경우 중단될 수 있다. 타이머가 만료된 경우 단말은 RRC 연결 재확립 절차가 실패하였음을 간주하고 RRC 아이들 상태로 진입할 수 있다. 이 타이머를 이하에서 무선링크 실패(radio link failure) 타이머라고 언급하도록 한다. LTE 스펙 TS 36.331에서는 T311이라는 이름의 타이머가 무선링크 실패 타이머로 활용될 수 있다. 단말은 이 타이머의 설정 값을 서빙 셀의 시스템 정보로부터 획득할 수 있다.
단말로부터 RRC 연결 재확립 요청 메시지를 수신하고 요청을 수락한 경우, 셀은 단말에게 RRC 연결 재확립 메시지(RRC connection reestablishment message)를 전송한다.
셀로부터 RRC 연결 재확립 메시지를 수신한 단말은 SRB1에 대한 PDCP 부계층과 RLC 부계층을 재구성한다. 또한 보안설정과 관련된 각종 키 값들을 다시 계산하고, 보안을 담당하는 PDCP 부계층을 새로 계산한 보안키 값들로 재구성한다.
이를 통해 단말과 셀간 SRB 1이 개방되고 RRC 제어 메시지를 주고받을 수 있게 된다. 단말은 SRB1의 재개를 완료하고, 셀로 RRC 연결 재확립 절차가 완료되었다는 RRC 연결 재확립 완료 메시지(RRC connection reestablishment complete message)를 전송한다(S16060).
반면, 단말로부터 RRC 연결 재확립 요청 메시지를 수신하고 요청을 수락하지 않은 경우, 셀은 단말에게 RRC 연결 재확립 거절 메시지(RRC connection reestablishment reject message)를 전송한다.
RRC 연결 재확립 절차가 성공적으로 수행되면, 셀과 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 수행한다. 이를 통하여 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 전의 상태를 회복하고, 서비스의 연속성을 최대한 보장한다.
이어서 RLF의 보고와 관련하여 설명하도록 한다.
단말은 네트워크의 MRO(Mobility Robustness Optimisation)를 지원하기 위하여 RLF가 발생하거나 핸드오버 실패(handover failure)가 발생하면 이러한 실패 이벤트를 네트워크에 보고한다.
RRC 연결 재확립 후, 단말은 RLF 보고를 eNB로 제공할 수 있다. RLF 보고에 포함된 무선측정(radio measurement)은 커버리지 문제들을 식별하기 위해 실패의 잠재적 이유로서 사용될 수 있다. 이 정보는 intra-LTE 이동성 연결실패에 대한 MRO 평가에서 이와 같은 이벤트들을 배제시키고, 그 이벤트들을 다른 알고리듬들에 대한 입력으로 돌려 쓰기 위하여 사용될 수 있다.
RRC 연결 재확립이 실패하거나 또는 단말이 RRC 연결 재확립을 수행하지 못하는 경우, 단말은 아이들 모드에서 재연결한 후 eNB에 대한 유효한 RLF 보고를 생성할 수 있다. 이와 같은 목적을 위하여, 단말은 가장 최근 RLF 또는 핸드오버 실패관련 정보를 저장하고, 네트워크에 의하여 RLF 보고가 불러들여지기까지 또는 상기 RLF 또는 핸드오버 실패가 감지된 후 48시간 동안, 이후 RRC 연결 (재)확립 및 핸드오버 마다 RLF 보고가 유효함을 LTE 셀에게 지시할 수 있다.
단말은 상태 천이(state transition) 및 RAT 변경 동안 상기 정보를 유지하고, 상기 LTE RAT로 되돌아 온 후 다시 RLF 보고가 유효함을 지시한다.
RRC 연결설정 절차에서 RLF 보고의 유효함은, 단말이 연결실패와 같은 방해를 받았고, 이 실패로 인한 RLF 보고가 아직 네트워크로 전달되지 않았음을 지시하는 지시하는 것이다. 단말로부터의 RLF 보고는 이하의 정보를 포함한다.
- 단말에 서비스를 제공했던 마지막 셀 (RLF의 경우) 또는 핸드오버의 타겟의 E-CGI. E-CGI가 알려지지 않았다면, PCI 및 주파수 정보가 대신 사용된다.
- 재확립 시도가 있었던 셀의 E-CGI.
- 마지막 핸드오버 초기화시, 일례로 메시지 7 (RRC 연결 재설정)이 단말에 의해 수신되었을 시, 단말에 서비스를 제공했던 셀의 E-CGI.
- 마지막 핸드오버 초기화부터 연결실패까지 경과한 시간.
- 연결실패가 RLF에 의한 것인지 또는 핸드오버 실패로 인한 것인지를 지시하는 정보.
- 무선측정들.
- 실패의 위치.
단말로부터 RLF 실패를 수신한 eNB는 보고된 연결실패 이전에 단말에 서비스를 제공하였던 eNB로 상기 보고를 포워딩할 수 있다. RLF 보고에 포함된 무선측정들은 무선링크 실패의 잠재적인 원인으로서의 커버리지 이슈들을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 이 정보는 intra-LTE 이동성 연결실패의 MRO 평가로부터 이와 같은 이벤트들을 배제시기고 이들을 다른 알고리즘에 입력으로 다시 보내기 위하여 사용될 수 있다.
이하에서 측정 및 측정보고에 대하여 설명한다.
이동통신 시스템에서 단말의 이동성(mobility) 지원은 필수적이다. 따라서, 단말은 현재 서비스를 제공하는 서빙 셀(serving cell)에 대한 품질 및 이웃셀에 대한 품질을 지속적으로 측정한다. 단말은 측정 결과를 적절한 시간에 네트워크에게 보고하고, 네트워크는 핸드오버 등을 통해 단말에게 최적의 이동성을 제공한다. 흔히 이러한 목적의 측정을 무선 자원 관리 측정 (RRM(radio resource management) measurement)라고 일컫는다.
단말은 이동성 지원의 목적 이외에 사업자가 네트워크를 운영하는데 도움이 될 수 있는 정보를 제공하기 위해, 네트워크가 설정하는 특정한 목적의 측정을 수행하고, 그 측정 결과를 네트워크에게 보고할 수 있다. 예를 들어, 단말이 네트워크가 정한 특정 셀의 브로드캐스트 정보를 수신한다. 단말은 상기 특정 셀의 셀 식별자(Cell Identity)(이를 광역(Global) 셀 식별자라고도 함), 상기 특정 셀이 속한 위치식별 정보(예를 들어, Tracking Area Code) 및/또는 기타 셀 정보(예를 들어, CSG(Closed Subscriber Group) 셀의 멤버 여부)를 서빙 셀에게 보고할 수 있다.
이동 중의 단말은 특정 지역의 품질이 매우 나쁘다는 것을 측정을 통해 확인한 경우, 품질이 나쁜 셀들에 대한 위치정보 및 측정 결과를 네트워크에 보고할 수 있다. 네트워크는 네크워크의 운영을 돕는 단말들의 측정 결과의 보고를 바탕으로 네트워크의 최적화를 꾀할 수 있다.
주파수 재사용(Frequency reuse factor)이 1인 이동통신 시스템에서는, 이동성이 대부분 동일한 주파수 밴드에 있는 서로 다른 셀 간에 이루어진다.
따라서, 단말의 이동성을 잘 보장하기 위해서는, 단말은 서빙 셀의 중심 주파수와 동일한 중심 주파수를 갖는 주변 셀들의 품질 및 셀 정보를 잘 측정할 수 있어야 한다. 이와 같이 서빙 셀의 중심 주파수와 동일한 중심 주파수를 갖는 셀에 대한 측정을 인트라-주파수 측정(intra-frequency measurement)라고 부른다.
단말은 인트라-주파수 측정을 수행하여 측정 결과를 네트워크에게 적절한 시간에 보고하여, 해당되는 측정 결과의 목적이 달성되도록 한다.
이동통신 사업자는 복수의 주파수 밴드를 사용하여 네트워크를 운용할 수도 있다. 복수의 주파수 밴드를 통해 통신 시스템의 서비스가 제공되는 경우, 단말에게 최적의 이동성을 보장하기 위해서는, 단말은 서빙 셀의 중심 주파수와 다른 중심 주파수를 갖는 주변 셀들의 품질 및 셀 정보를 잘 측정할 수 있어야 한다. 이와 같이, 서빙 셀의 중심 주파수와 다른 중심 주파수를 갖는 셀에 대한 측정을 인터-주파수 측정(inter-frequency measurement)라고 부른다. 단말은 인터-주파수 측정을 수행하여 측정 결과를 네트워크에게 적절한 시간에 보고할 수 있어야 한다.
단말이 다른 RAT을 기반으로 한 네트워크에 대한 측정을 지원할 경우, 기지국 설정에 의해 해당 네크워크의 셀에 대한 측정을 할 수도 있다. 이러한, 측정을 인터-라디오 접근 방식(inter-RAT(Radio Access Technology)) 측정이라고 한다. 예를 들어, RAT는 3GPP 표준규격을 따르는 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network) 및 GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)을 포함할 수 있으며, 3GPP2 표준규격을 따르는 CDMA 2000 시스템 역시 포함할 수 있다.
도 17 및 도 18은 본 발명이 적용될 수 있는 측정수행 방법 및 측정 간격의 설정에 대한 일 예를 나타낸 도이다.
단말은 기지국으로부터 측정 설정(measurement configuration) 정보를 수신한다(S17010). 측정 설정 정보를 포함하는 메시지를 측정 설정 메시지라 한다. 단말은 측정 설정 정보를 기반으로 측정을 수행한다(S17020). 단말은 측정 결과가 측정 설정 정보 내의 보고 조건을 만족하면, 측정 결과를 기지국에게 보고한다(S17030). 측정 결과를 포함하는 메시지를 측정보고 메시지라 한다.
측정 설정 정보는 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.
(1) 측정 대상(Measurement object) 정보: 단말이 측정을 수행할 대상에 관한 정보이다. 측정 대상은 셀내 측정의 대상인 인트라-주파수 측정 대상, 셀간 측정의 대상인 인터-주파수 측정 대상, 및 인터-RAT 측정의 대상인 인터-RAT 측정 대상 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 예를 들어, 인트라-주파수 측정 대상은 서빙 셀과 동일한 주파수 밴드를 갖는 주변 셀을 지시하고, 인터-주파수 측정 대상은 서빙 셀과 다른 주파수 밴드를 갖는 주변 셀을 지시하며, 인터-RAT 측정 대상은 서빙 셀의 RAT와 다른 RAT의 주변 셀을 지시할 수 있다.
(2) 보고 설정(Reporting configuration) 정보: 단말이 측정 결과를 전송하는 것을 언제 보고하는지에 관한 보고 조건 및 보고 타입(type)에 관한 정보이다. 보고 설정 정보는 보고 설정의 리스트로 구성될 수 있다. 각 보고 설정은 보고 기준(reporting criterion) 및 보고 포맷(reporting format)을 포함할 수 있다. 보고 기준은 단말이 측정 결과를 전송하는 것을 트리거하는 기준이다. 보고 기준은 측정보고의 주기 또는 측정보고를 위한 단일 이벤트일 수 있다. 보고 포맷은 단말이 측정 결과를 어떤 타입으로 구성할 것인지에 관한 정보이다.
(3) 측정 식별자(Measurement identity) 정보: 측정 대상과 보고 설정을 연관시켜, 단말이 어떤 측정 대상에 대해 언제 어떤 타입으로 보고할 것인지를 결정하도록 하는 측정 식별자에 관한 정보이다. 측정 식별자 정보는 측정보고 메시지에 포함되어, 측정 결과가 어떤 측정 대상에 대한 것이며, 측정보고가 어떤 보고 조건으로 발생하였는지를 나타낼 수 있다.
(4) 양적 설정(Quantity configuration) 정보: 측정 단위, 보고 단위 및/또는 측정 결과값의 필터링을 설정하기 위한 파라미터에 관한 정보이다.
(5) 측정 간격(Measurement gap) 정보: 하향링크 전송 또는 상향링크 전송이 스케쥴링되지 않아, 단말이 서빙 셀과의 데이터 전송에 대한 고려 없이 오직 측정을 하는데 사용될 수 있는 구간인 측정 갭에 관한 정보이다. 즉, 상기 측정 간견에서는 어떤 데이터도 송수신되지 않는다.
아래 표 2는 상기 측정 간격의 패턴의 일 예를 나타낸 표이다.
간격 패턴 ID 측정 간격 길이(MGL, ms) 측정 간격 반복 주기(MGL, ms) 480ms 동안 inter frequency 측정 및 inter-RAT 측정을 위한 최소 이용 시간 측정 목적
0 6 40 60 Inter-Frequency E-UTRAN DFF and TDD, UTRAN FDD, GERAN, LCR TDD, HRPD, CDMA2000 1x
1 6 80 30 Inter-Frequency E-UTRAN FDD and TDD, UTRAN FDD, GERAN, LCR TDD, HRPD, CDMA2000 1x
상기 도 18은 gp(gap pattern)이 40ms, gapoffset이 2로 설정된 경우 측정 간격이 설정된 일 예를 나타낸다.
단말은 측정 절차를 수행하기 위해, 측정 대상 리스트, 측정보고 설정 리스트 및 측정 식별자 리스트를 가지고 있다.
3GPP LTE에서 기지국은 단말에게 하나의 주파수 밴드에 대해 하나의 측정 대상만을 설정할 수 있다. 3GPP TS 36.331 V8.5.0(2009-03) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 8)"의 5.5.4절에 의하면, 다음 표 3과 같은 측정보고가 유발되는 이벤트들이 정의되어 있다.
Figure PCTKR2016000849-appb-T000002
단말의 측정 결과가 설정된 이벤트를 만족하면, 단말은 측정보고 메시지를 기지국으로 전송한다.
5G 이동통신 기술에서 점점 더 중요성이 커지고, 구체화되고 있는 분야 중 하나는 신뢰성 있는 통신(Reliable Communication)이다.
신뢰성 있는 통신(Reliable Communication)은 미션 중요 서비스(Mission Critical Service:MCS)의 실현을 위해 에러 없는 전송(Error Free Transmission)이나 서비스 가용성(Service Availability)를 통해 실현되는 새로운 통신서비스를 의미한다.
신뢰성 있는 통신은 트래픽 안전(Traffic Safety), 트래픽 효율성(Traffic Efficiency), E-Health, 효율적인 산업 통신(Efficient Industrial Communication) 등을 위해 실시간(Real-Time)의 요구사항을 만족하는 M2M(Machine-to-Machine) 통신의 일환으로 그 필요성이 인정되고 있다.
또한, 신뢰성 있는 통신은 트래픽 안전(Traffic Safety)와 같은 지연에 민감한 어플리케이션(Application)이나 특수목적의 미션 중요(Mission Critical) MTC(Machine-Type Communication)들을 위해 신뢰성 있는 연결(Reliable Connection)이 제공되어야 한다.
또한, 신뢰성 있는 통신은 의료/긴급상황 응답(Medical/Emergency Response), 원격 제어(Remote Control), 센싱(Sensing) 등의 목적을 위해서도 그 필요성이 인정된다.
MCS들은 종래 UMTS/LTE, LTE-A/Wi-Fi 대비 End-to-End Latency, Ubiquity, Security, Availability/Reliability 등의 측면에서 엄청난 향상이 요구될 것으로 예상된다.
즉, 현재까지 제안된 상용 무선 기술들(3GPP LTE, LTE-A 포함)은 실시간(Real-Time) 요구 사항과 신뢰성(Reliability) 요구 사항 측면에서 다양한 MCS들을 제공하기 위한 충분한 성능을 보장하지 못하고 있다.
또한, 신뢰성(Reliability)이라는 메트릭(Metric)은 ‘특정 Service Level을 만족시키기 위한 무선링크 연결(Radio Link Connection)의 품질(Quality)를 기술하기 위한 평가 기준’일 수 있다.
또한, 서비스 가용화를 위한 메트릭(Metric)은 RLA(Radio Link Availability)로 호칭될 수 있으며, 단말의 QoE(Quality of Experience)가 링크품질(Link Quality) 측면에서 표현되는 경우에 RLA = Pr (RLQ >= QoE)와 같이 정의될 수 있다.
여기서, RLQ는 측정되는 무선링크품질이고, QoE는 링크품질관점에서 QoE 요구 사항들이다.
또한, MCS들에 대한 5G 이동통신 환경의 적용 가능 시나리오들로, 아래와 같은 서비스들을 예로 들 수 있다.
- 산업 자동화(Industrial Automation)을 실현하기 위해 원격으로 로보트 팔(Robot Arm)을 제어하거나, AGV(Automated Guided Vehicle)들에 대한 원격 제어를 통해 무거운 대형화물들을 운반
- 물류배송, 원격의료 서비스, 기타 다양한 공공 서비스들을 제공하기 위한 드론(Drone) 원격 제어
- 자율주행 서비스를 제공하기 위해 차량간에 필요한 정보를 안전하게 교환하거나 차량의 Sensor(카메라, 레이더 등)으로 포착되지 않는 숨겨진 차량(Hidden Vehicle)이나 전방 충돌(Forward Collision)을 알리는 안전 신호(Safety Signal)을 안전하게 전달
상기 언급한 서비스들은 서빙 기지국의 무선링크(서빙링크) 품질의 저하에 따라 빨리 다른 가용 대체 기지국 링크를 결정하여 상기 서빙 기지국의 무선링크품질이 MCS들을 위해 적합하지 않을 정도로 떨어지는 경우, 단말은 해당 대체 기지국의 가용 멀티 링크로 빨리 전환함으로써, 서비스를 끊김없이 제공받을 수 있어야 한다.
따라서, 서빙 기지국의 무선링크품질의 저하를 감지하여 MCS들을 제공받기에 적합하지 않다고 판단되는 경우, 빨리 다른 멀티링크를 활성화시키고, 활성화된 멀티링크를 통해 MCS 베어러(Bearer)를 설정하는 방법이 요구된다.
이러한 이유로, 5G의 신뢰성 있는 통신(Reliable Communication)이 가능해지기 위해서는 단말이 자기 주변의 모든 무선링크들을 활용하고, 상황에 따라 무선링크의 품질을 극대화할 수 있도록 지시함으로써, MCS 제공을 위한 무선링크 Outage의 감소가 필수적인 요소로 고려되어야 한다.
또한, 종래 LTE/LTE-A 시스템에서 단말은 복수의 Timer들을 기반으로 RLF를 제어한다.
앞서 살핀 것처럼, 단말은 특정 Timer(e.g., T310)가 만료되기 전에는 RLF를 인지하지 못하며, 또 다른 Timer(e.g., T311)가 만료되기 전에 RRC 연결 확립(Connection Re-establishment) 절차의 성공 여부에 따라 상기 단말은 RRC 연결을 유지하거나 또는 RRC Idle 상태로 천이한다.
미래의 5G 이동통신은 산업 자동화(Industrial Automation), 드론(Drone) 원격 제어, 차량 자율 주행 등의 MCS들을 지원하기 위해 10-6 이하의 에러 발생률과 10-6 이하의 RLA 요구사항을 만족시켜야 한다.
이를 통해, 5G는 단말이 무선링크의 Outage를 느끼지 못하면서 항상 MCS들을 제공받을 수 있는 고 신뢰 시스템을 구축하는 것을 목표로 한다.
그러나 현재 LTE/LTE-A 시스템은 RLF로부터의 복구를 상당히 보수적으로 처리하도록 설계되어 있기 때문에, 단말의 채널 상황에 따라 신속하게 대체가 가능한 다른 가용링크 기지국들을 탐색하고, 해당 멀티링크 기지국들로의 연결 전환을 위한 가용 멀티링크 기지국의 확보가 어려운 문제점이 있다.
이를 해결하기 위해, 단말이 망에 접속할 때 복수의 기지국 링크들을 확보하도록 하여 서빙 기지국 링크의 채널 상황이 나빠져도 이를 빨리 대체할 수 있는 멀티링크 기지국들을 보유할 수 있도록 하기 위한 방법들이 제안되었다.
즉, 후술할 종래 방법에서는 단말의 망 접속 시 MCS 가능(Capable) 단말임을 알리는 지시자를 기지국에 전송함에 의해, 단말이 복수의 기지국들로 다중연결(또는 멀티링크)를 설정하는 방법을 기술하였다.
하지만, 단말과 복수의 기지국들간에 다중연결이 설정된 경우에도, 서빙 기지국 및 대체 기지국들에 대해 동일한 측정 간격이 설정되어 단말에게 적용될 경우, 상기 측정 구간에서 Inter-Frequency Measurement를 수행하는 동안 단말은 서빙 기지국 및 대체 기지국들과 상향링크/하향링크 데이털를 송수신할 수 없는 구간이 발생할 수 있다.
이러한 측정 간격에서 단말이 송수신하고자 하는 MCS 데이터가 존재하는 경우, 저 지연(low latency) 및 고 신뢰 서비스에 대해 중단(Interruption)이 발생 하는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 MCS 데이터가 발생한 경우, 기존의 측정 간격을 짧게 설정하여 측정을 수행함으로써 데이터를 송수신할 수 있는 방법을 제안한다.
이하에서 사용하는 용어에 대해 아래와 같이 정의한다.
멀티링크(Multi-Link)는 단말이 다수의 기지국들과 연결을 가지는 다수의 무선링크들을 말한다.
멀티링크는 서빙링크와 적어도 하나의 멀티링크를 포함할 수 있다.
상기 서빙링크는 단말이 서빙 기지국과 연결을 가지는 무선링크를 나타내며, 상기 멀티링크는 단말이 서빙 기지국 이외의 기지국과 연결을 가지는 무선링크를 의미한다.
멀티링크의 의미 및 관련 동작에 대해서는 후술할 도 19을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.
여기서, 상기 서빙 기지국 이외의 기지국은 대체 기지국, 후보 (타겟) 기지국, 인접 기지국, 타겟 기지국 등으로 표현될 수 있다.
서빙 기지국은 단말이 활성화된 RRC 연결을 맺고 있으며, 현재 서비스를 받고 있는 기지국을 의미한다.
대체 서빙 기지국은 후술할, 서빙 기지국의 무선링크 품질악화(또는 저하) 시, 서빙 기지국을 대체하는 새로운 서빙 기지국을 나타낸다.
상기 대체 서빙 기지국은 SRB Inactive (RRC Deactivated) 상태의 대체링크가 설정된 대체 기지국들 중 어느 하나의 대체 기지국일 수 있다. 혹은 서빙 기지국의 링크품질 열화에 따라 SRB Inactive 상태의 대체링크가 SRB Active 상태의 대체링크로 천이된 대체 기지국일 수 있다.
추가 대체 기지국은 후술할, 멀티링크가 기 설정된 대체 기지국을 제외한 단말에 의해 추가 발견되어 멀티링크가 추가적으로 설정되는 대체 기지국을 나타낸다.
링크 연결(Link Connection)은 기지국과의 무선 연결을 의미하며, 무선링크 설정, 무선링크 확립 등으로 표현될 수 있다.
또한, 멀티링크 연결(또는 설정)은 다중연결, 대체링크 연결 등으로 표현될 수 있다.
이하, 필요에 따라 멀티링크 설정과 대체링크 설정을 혼용하기로 한다.
멀티링크 정의 및 이와 관련된 동작
도 19은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 멀티링크의 개념도를 나타낸 도이다.
앞서 정의한 바와 같이, 다중연결 또는 멀티링크는 서빙링크와 적어도 하나의 멀티링크를 포함한다.
서빙링크는 단말과 서빙 기지국 간의 무선링크를 의미하는 것으로, 상기 서빙링크는 일반적으로 SRB(Signaling Radio Bearer)와 DRB(Data Radio Bearer)가 모두 액티브(active) 상태이다.
대체링크는 단말과 적어도 하나의 대체 기지국 간의 무선링크를 나타내는 것으로, 인액티브(inactive) 상태의 SRB와 DRB가 설정되어 있는상태이다.
멀티링크는 단말 또는 서빙 기지국의 활성화 지시에 의해서 활성화되며, 일반적인 도먼트 모드(Dormant mode)와는 다른 상태를 가지는 링크개념으로, 이벤트-트리거드(event-triggered) 도먼트 모드(dormant mode)일 수 있다.
즉, 대체 기지국과 SRB inactive 상태의 멀티링크를 가지는 단말은 대체 기지국으로 직접 활성화 지시를 보내거나 서빙 기지국으로 활성화 요청을 보내고, 이에 대한 응답을 수신하기 전까지 계속해서 상기 대체링크에서 잠든 상태를 유지한다.
이는 단말은 언제든지 대체링크를 통해 직접 RRC 메시지를 대체 기지국으로 전송할 수 있음을 의미하며, 대체 기지국은 단말로부터 직접 혹은 서빙 기지국을 통해 활성화 지시자를 수신한 이후에야 단말에게 RRC 메시지를 전송할 수 있음을 의미한다.
또한, 단말은 서빙 기지국으로부터 SIB 등의 브로트캐스트 메시지를 통해 주변 대체 기지국과 연결할 수 있는 최대 멀티링크의 개수 정보를 미리 수신할 수 있다.
또한, 단말은 자신이 설정 가능한 최대 멀티링크의 개수를 넘지 않는 경우에는 특정 조건(QMCS)을 만족하는 주변의 대체 기지국과 추가적으로 멀티링크를 설정할 수 있다.
멀티링크 설정방법
먼저, 본 명세서에서 제안하는 측정 간격(Measurement Gap)을 분할 적용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법을 살펴보기에 앞서, 단말이 망 접속 시 멀티링크를 설정하는 방법, 망 지시기반 멀티링크를 설정하는 방법, 및 링크품질 값에 따라 멀티링크를 설정하는 방법에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
망 접속 시 멀티링크를 설정하는 방법은 단말이 망과 접속하는 경우, 상기 단말이 주변의 대체 기지국과 멀티링크를 설정하는 방법에 관한 것이다.
여기서, 단말이 망과 접속하는 경우는 단말의 초기 망 접속 절차, 아이들 상태(idle state)에서 미션 중요 서비스(Mission Critical Service:MCS, 이하 ‘MCS’라 함)가 발생하는 경우의 망 접속 절차 등일 수 있다.
즉, 단말이 망과 접속하는 경우 MCS를 지원하기 위해 대체 기지국과 멀티링크를 설정하는 방법에 관한 것이다.
또한, 상기 망 접속 시 멀티링크를 설정하는 방법은 (1) 단말과 대체 기지국간에 동기를 맞출 필요가 없는 경우 및 (2) 단말과 대체 기지국간에 동기를 맞춰야 하는 경우 모두에 적용될 수 있다.
여기서, 동기를 맞출 필요가 없는 경우는 (1) 단말과 대체 기지국(또는 스몰 기지국)간의 타이밍 어드밴스(Timing Advance: TA)가 거의 0에 이르는 ‘스몰 셀(Small Cell) 환경’이거나 또는 (2) 새로운 웨이브폼(New Waveform) 기반의 비동기 시스템이 구축된 환경이 이에 해당한다.
이와는 달리, 망 지시기반 멀티링크를 설정하는 방법은 단말이 항상 MCS를 제공받지 않을 경우, 불필요하게 다중연결을 설정하는 문제점을 해결하기 위한 방법으로써, RRC 연결이 된 단말로 MCS들을 제공하고자 할 경우, 필요에 따라 다중연결을 설정하거나 해제할 수 있다.
링크품질 값에 따라 멀티링크를 설정하는 방법은 서빙 기지국 또는 대체 기지국의 무선링크품질을 나타내는 링크품질 값 지시자의 변경에 따라 다중연결을 설정하거나 해제할 수 있다. 앞에서 살펴본, 망 접속 시 멀티링크를 설정하는 방법 및 망 지시기반 멀티링크를 설정하는 방법과는 달리, 링크품질 값에 따라 멀티링크를 설정하는 방법은 단말의 실질적인 무선링크품질이 나빠지기 전에 서빙 또는 대체 기지국이 먼저 단말에게 링크품질 값 지시자를 알려줌으로써, 무선링크품질이 나빠지기 전에 단말로 하여금 다중연결을 설정할 수 있도록 한다.
이와 같은 방법을 통해 단말이 복수의 기지국들과 멀티링크를 가지는 경우, 단말은 서빙 기지국과 액티브(active) 상태의 연결(active 상태의 서빙링크)를 가지며, 대체 기지국과는 인액티브(inactive) 상태의 연결(inactive 상태의 멀티링크)를 가진다.
상기 active 상태의 서빙링크는 단말이 서빙 기지국과 active SRB(Signaling Radio Bearer)/active DRB(Data Radio Bearer)를 설정하는 것을 의미하며, 상기 inactive 상태의 멀티링크는 단말이 대체 기지국과 inactive SRB와 Active DRB를 설정하는 것을 의미할 수 있다.
또한, 망 접속을 통해, 서빙 기지국은 S-GW와 S1-U Bearer를 설정하여 E-RAB을 설정하며, 이는 S-GW와 P-GW 간의 S5/S8 Bearer와 함께 EPS Bearer가 설정됨을 의미한다.
한편, 단말과 멀티링크를 설정하고 있는 대체 기지국은 S-GW와 S1-U Bearer를 설정하고, 단말과 DRB를 설정한 상태이므로, E-RAB이 설정된 상태이다. 이 경우에도 마찬가지로 P-GW와 S5/S8 Bearer는 설정될 수 있다.
살핀 것처럼, inactive SRB(또는 SRB inactive 상태)는 일반적인(LTE/LTE-A 시스템) 도먼트 모드(dormant mode) 또는 도먼트 상태(dormant state)와는 다른 상태를 가진다.
상기 SRB inactive 상태는 SRB inactive 모드로 표현될 수도 있다.
즉, 일반적인 도먼트 모드(Dormant Mode)는 RRC Connected 단말의 파워 세이빙(Power Saving)을 위해 사용되는 모드를 말한다.
예를 들어, 단말이 DL로 수신할 데이터가 없는 경우, 도먼트 모드로 진입하여 주기적으로 잠들었다가 깨었다가를 반복하여 단말의 불필요한 전력소모를 감소시킨다.
이에 반해, 본 명세서에서 사용하는 SRB inactive 모드(또는 상태)는 별도의 SRB active 지시가 없는 경우, 계속해서 잠들어 있는 상태를 말한다.
상기 SRB inactive 모드는 단말 또는 서빙 기지국의 지시에 의해서 활성화되는 상태로 정의할 수 있다.
따라서, 상기 SRB inactive 모드는 이벤트-트리거드(event-triggered) 도먼트 모드로 표현될 수도 있다.
앞서 살핀 것처럼, 단말의 커버리지 내(in-coverage 상황)에 Multi-Tier/Multi-Layer 기지국들이 존재하는 경우, 단말은 서빙링크의 품질이 MCS를 제공받기에 충분하지 못하다고 판단할 경우, 서빙 기지국보다 더 좋은 무선링크품질을 보장할 수 있는 다른 기지국 즉, 대체 기지국과 무선링크를 확보하여 MCS를 신뢰성 있고 끊김없이 제공받을 수 있다.
또한, 단말과 대체 기지국간 멀티링크의 SRB 및 DRB의 active 또는 inactive 상태에 따라 아래와 같은 4가지 모드를 고려할 수 있다.
1. 제 1 모드: SRB Inactive 및 DRB Inactive
2. 제 2 모드: SRB Inactive 및 DRB Active
3. 제 3 모드: SRB Active 및 DRB Inactive
4. 제 4 모드: SRB Active 및 DRB Active
본 명세서에서 제안하는 방법들에서는 제 2 모드, 및 제 4 모드 즉, 2가지 경우를 고려하기로 한다.
구체적으로, 제 2모드(SRB Inactive 상태/DRB Active 상태)는 대체 기지국의 RRC 연결을 비활성화되어 있으나, 서빙 기지국의 링크품질 값 열화에 따라 열화된 링크품질 값을 만족시키는 대체 기지국 링크가 존재하는 경우, 대체 기지국의 DRB를 설정하여, 서빙 기지국과 대체 기지국이 동시전송을 수행할 수 있는 상태이다.
제 2 모드는 MCS에 대한 QoS를 만족시키는 EPS Bearer가 설정될 수 있으며, DRB가 설정된다.
제 4 모드(SRB Active 상태/DRB Active 상태)는 비활성화된 RRC 연결이 별도의 활성화 지시자에 의해 활성화되어, 단말과 기지국 간에 RRC 메시지들을 교환할 수 있는 상태이다.
제 4 모드는 MCS에 대한 QoS를 만족시키는 EPS Bearer가 설정될 수 있으며, DRB가 설정된다.
도 20은 본 명세서에서 제안하는 분할된 측정간격을 통해서 데이터를 송수신 하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 20을 참조하면, 상기 도 17 및 상기 도 18에서 살펴본 측정간격 (Measurement Gap)을 분할하여 동기신호가 검출된 구간에서만 측정을 수행함 으로써, MCS 데이터를 송수신할 수 있다.
즉, 기존의 측정간격이 N 서브 프레임 동안 수행되는 경우, 상기 기존의 측정간격을 절반 또는 그 이상으로 분할하여 분할된 구간 중 동기신호가 검출된 구간에서만 측정을 수행하고, 나머지 구간에서는 데이터 송수신이 가능하도록 할 수 있다.
이를 위해서, 서빙 기지국은 단말에게 특정 주파수를 측정하기 위한 측정 구간을 절반 또는 그 이상으로 분할하라는 지시자를 전송하고, 단말은 분할된 측정구간들 중 첫 번째 구간 또는 특정 구간에서 인접 기지국으로부터의 동기 신호(예를 들면, 주 동기신호(Primary Synchronization Signal, PSS))를 검출한다.
만약, 상기 첫 번째 구간 또는 상기 특정구간에서 상기 동기신호가 검출되면, 나머지 구간에서는 데이터를 송수신한다.
하지만, 검출되지 않는 경우, 검출되지 않았음을 상기 서빙 기지국으로 알려서 동기신호가 검출되지 않은 구간에서는 데이터를 송수신할 수 있다.
예를 들어, 측정구간을 제 1 구간 및 제 2 구간으로 분할하는 경우, 단말은 제 1 구간에서 측정을 수행하여 동기신호를 검출하고, 동기신호가 검출된 경우, 해당 구간을 인접 셀을 측정하기 위한 구간으로 설정할 것임을 상기 서빙 기지국에 알리고, 제 2 구간에서는 데이터를 송수신을 할 수 있다.
하지만, 제 1 구간에서 동기신호가 검출되지 않은 경우, 상기 단말은 상기 동기신호가 상기 제 1 구간에서 검출되지 않았음을 상기 서빙 기지국으로 알리고(이를 통해 상기 2 구간에서 동기신호가 검출될 수 있음을 알 수 있음), 상기 제 1 구간에서 데이터 송수신을 할 수 있다.
이때, 상기 제 2 구간은 인접 셀을 측정하기 위한 구간으로 설정될 수 있다.
이하, 상기 측정구간을 절반으로 줄이는 방법에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다.
네트워크 노드(예를 들면, MME(Mobility Management Entity))는 MCS 데이터를 송수신하기 위해서 기존에 설정된 측정구간을 두개로 나누어 동기 신호가 검출된 구간에서만 측정을 수행하고자 하는 경우, 상기 측정구간을 두개로 분할하는 것을 지시하는 지시정보(제 1 지시 정보)를 서빙 기지국으로 전송한다.
상기 지시정보를 수신한 상기 서빙 기지국은 이를 상기 단말로 전송하여 기존에 설정된 측정구간을 두개로 분할하여, 분할된 구간 중 특정 측정구간에서 인접 셀의 측정을 수행하도록 지시한다(S20010).
상기 단말은 기존에 설정된 측정구간을 제 1 구간 및 제 2 구간으로 분할하여, 특정 구간(예를 들면, 제 1 구간)에서 측정을 수행하여 동기신호(예를 들면, 주 동기 신호(Primary Synchronization Signal, PSS)) 검출을 수행한다(S20020).
상기 단말은 상기 특정구간에서의 측정수행 결과, 상기 특정 구간에서 동기신호의 검출여부를 확인한다(S20030).
확인결과 상기 특정구간에서 동기신호가 검출된 경우, 상기 단말은 상기 특정 구간을 인접 셀의 측정을 위한 구간으로 설정하고, 상기 특정 구간을 제외한 나머지 구간을 MCS 데이터의 송수신을 위해서 사용할 수 있다(S20050).
하지만, 상기 특정 구간에서 동기신호가 검출되지 않은 경우, 상기 단말은 상기 특정구간에서 동기신호가 검출되지 않았음을 나타내는 지시정보(제 2 지시 정보)를 상기 서빙 기지국으로 전송하고(S20040), 상기 특정구간을 MCS 데이터의 송수신을 위해서 사용할 수 있다. 또한, 상기 특정구간이 아닌 다른 구간을 인접 셀을 측정하기 위한 구간으로 설정할 것임을 서빙 기지국에 알린다.
이와 같은 방법을 통해서 인접 기지국의 동기신호의 검출은 가능하면서 데이터 송수신이 불가능한 측정구간을 단축시킬 수 있다.
도 21은 본 명세서에서 제안하는 분할된 측정간격을 통해서 데이터를 송수신하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 21을 참조하면, 단말은 분할된 측정구간들 중 어느 구간에서 동기 신호가 검출될지 알 수 없다.
따라서, 상기 단말은 상기 분할된 측정구간들에서 모두 측정을 수행하고, 동기신호가 검출된 구간을 상기 서빙 기지국으로 알려서 동기신호가 검출된 구간 외의 구간은 MCS 데이터의 송수신을 위해서 사용할 수 있다.
이하, 상기 측정구간을 제 1 구간 및 제 2 구간으로 분할하는 경우에 대해서 구체적으로 살펴본다.
네트워크 노드(예를 들면, MME(Mobility Management Entity))는 MCS 데이터를 송수신하기 위해서 기존에 설정된 측정구간을 두개로 나누어 동기 신호가 검출된 구간에서만 측정을 수행하고자 하는 경우, 상기 측정구간을 두 개로 분할하는 것을 지시하는 지시정보(제 1 지시정보)를 서빙 기지국으로 전송한다.
상기 지시정보를 수신한 상기 서빙 기지국은 이를 상기 단말로 전송하여 기존에 설정된 측정구간을 두 개로 나누어 측정을 수행하도록 지시한다 (S21010).
상기 지시정보를 수신한 상기 단말은 기존의 측정구간을 제 1 구간 및 제 2 구간으로 분할하고, 상기 제 1 구간 및 상기 제 2 구간에서 측정을 수행하여 동기신호(예를 들면, 주 동기신호(Primary Synchronization Signal, PSS))의 검출을 수행한다(S21020).
상기 단말은 측정결과 동기신호가 검출된 구간(제 1 구간 또는 제 2 구간)의 서브프레임의 위치정보를 포함하는 지시정보(제 3 지시 정보)를 전송할 수 있다(S21030).
상기 제 3 지시정보를 수신한 상기 서빙 기지국은 상기 동기신호가 검출된 서브프레임의 위치 및 상기 동기신호가 검출되지 않은 구간을 MCS 데이터의 송수신을 위해서 사용할 수 있음을 알 수 있다.
이후, 상기 단말은 상기 동기신호가 검출되지 않은 구간에서 상기 서빙 기지국과 MCS 데이터의 송수신이 가능하다(S21040).
이와 같이 상기 도 20 및 상기 도 21에서 설명한 방법을 통해서 기존에 설정된 측정구간을 측정을 위한 최소한의 구간으로 단축시킬 수 있으며, 단축된 구간을 통해서 MCS 데이터를 송수신할 수 있다.
도 22는 본 명세서에서 제안하는 분할된 측정구간의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 22을 참조하면, 상기 도 20 및 상기 도 21에서 설명한 측정구간이 6개의 서브프레임으로 구성된 경우, 측정구간을 2개 또는 3개로 분할하여 측정을 수행할 수 있다.
상기 도 22의 (a)는 측정구간을 2개로 분할하는 일 예를 나타내고 있다. 상기 측정구간을 2개로 분할하는 경우, 제 1 구간 및 제 2 구간으로 나뉠 수 있다.
이때, 상기 제 1 구간 및 상기 제 2 구간의 SFN(System Frame Number)는 각각 다를 수 있으며, 제 1 구간 및 제 2 구간이 각각 3개의 서브 프레임으로 구성되는 것이 아니라, 제 1 구간이 4개의 서브 프레임으로 구성된 경우, 제 2 구간은 3개의 서브 프레임으로 구성되게 된다.
이는 인접 셀의 동기신호가 측정구간의 3번째 서브 프레임과 4번째 서브 프레임, 즉, 상기 도 22의 (a)의 서브프레임 4 및 5에서 전송되는 경우, 이를 검출하기 위해서 이와 같이 구성된다.
마찬가지로, 제 1 구간이 3개의 서브프레임으로 구성된다면, 제 2 구간은 4개의 서브프레임으로 구성될 수 있다.
상기 도 22의 (b)는 측정구간을 3개로 분할하는 일 예를 나타내고 있다. 상기 측정구간을 3개로 분할하는 경우, 제 1 구간, 제 2 구간 및 제 3 구간으로 나뉠 수 있다.
이때, 상기 제 1 구간, 상기 제 2 구간 및 상기 제 3 구간의 SFN(System Frame Number)는 각각 다르며, 상기 제 1 구간이 3개의 서브 프레임으로 구성된 경우, 상기 제 2 구간은 2개의 서브 프레임, 상기 제 3 구간은 3개의 서브프레임으로 구성되게 된다.
상기 도 22의 (a) 및 (b)에서 설명한 측정구간을 분할하는 방법은 하나의 일 예를 나타낸 것으로써, 상기 도 22에서 설명한 방법 외에 1개의 서브프레임이 겹치도록 측정구간을 2개 이상으로 분할하는 다양한 실시예가 존재할 수 있다. 예를 들면, 상기 도 22의 (b)의 경우, 제 1 구간이 2개의 서브프레임으로 구성되면, 상기 제 2 구간 및 상기 제 3 구간은 3개의 서브 프레임으로 구성될 수 있다.
상기 도 22의 (a) 및 (b)에서 살펴본 실시예는 본 발명의 측정구간을 분할하는 경우, 사용될 수 있다.
도 23은 본 명세서에서 제안하는 초기 망 접속 시 다중연결을 하는 경우, 측정구간을 분할하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 23를 참조하면, 앞에서 설명한 다중연결을 설정하는 방법 중 망 접속 시 다중연결을 하는 방법에서 상기 도 21에서 설명한 방법을 통해서 측정 구간을 단축하여 MCS 데이터를 송수신할 수 있다.
구체적으로, 단말은 서빙 기지국으로 RRC 연결을 요청하기 위해서 RRC 연결 요청 메시지(RRC Connection Request message)를 전송한다(S23010).
상기 RRC 요청 메시지는, 상기 RRC 연결요청이 MCS를 위한 연결임을 나타내는 원인필드, 상기 단말이 MCS를 지원한다는 것을 나타내는 지시정보(제 4 지시정보), 및 후보 타켓(Candidate Target) 기지국들(또는 후보 대체 기지국들)에 대한 정보를 나타내는 리스트 정보를 포함할 수 있다.
상기 서빙 기지국은 상기 대체 후보 기지국들에게 다중연결 요청 메시지를 전송하여 다중연결 요청 및 부하상태에 대한 정보를 요청한다(S23020).
상기 다중연결 요청 메시지의 표현은 하나의 예로써, 멀티링크 연결요청 메시지, 대체링크 연결요청 메시지, 대체링크 확보요청 메시지 등 다양한 용어 로 호칭될 수도 있다.
이후, 상기 서빙 기지국은 상기 대체 기지국들로부터 상기 다중연결 요청 메시지에 대한 응답으로 각 대체 기지국들의 부하상태를 나태는 부하상태 정보를 포함하는 다중연결 응답 메시지를 수신한다(S23030).
상기 다중연결 응답 메시지 역시 상기 다중연결 요청 메시지에서 살핀 바와 같이 다른 용어로 호칭될 수 있다.
상기 부하상태는 각 대체 기지국들의 부하상태에 따라 높음(High), 중간 (Medium) 또는 낮음(Low) 중 하나를 나타낼 수 있다.
상기 서빙 기지국은 상기 부하상태 정보에 기초에 따라 상기 단말과 다중 연결을 설정할 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)을 결정한다.
이후, 상기 서빙 기지국은 상기 단말로 상기 서빙 기지국의 식별자(예를 들면, 상기 기지국의 ID) 및 상기 서빙 기지국이 할당한 C-RNTI를 포함하는 RRC 연결설정 메시지를 포함하는 RRC 연결설정 메시지(RRC Connection Setup Message)를 전송한다(S23040).
상기 단말은 상기 RRC 연결설정 메시지를 수신하고 이에 대한 응답으로 상기 서빙 기지국으로 RRC 연결설정이 완료되었음을 나타내기 위해서 RRC 연결설정 완료 메시지(RRC Connection Setup Complete Message)를 전송하여 RRC 연결절차를 종료하게 된다(S23050).
상기 RRC 연결설정 완료 메시지는 IMSI, UE Network Capability 등의 정보를 포함하는 어태치 요청(Attach Request)을 포함한다.
상기 Attach Request는 IMSI 또는 old GUTI, Old GUTI type, last visited TAI (if available), UE Core Network Capability, UE Specific DRX parameters, extended idle mode DRX parameters, Attach Type, ESM message container (Request Type, PDN Type, Protocol Configuration Options, Ciphered Options Transfer Flag), KSIASME, NAS sequence number, NAS-MAC, additional GUTI, P-TMSI signature, Voice domain preference and UE's usage setting, MS Network Capability 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 어태치 요청은 NAS 절차와 관련된 정보를 의미할 수 있다.
상기 서빙 서빙 기지국은 네트워크 노드(예를 들면, MME(Mobility Management Entity))로 초기 UE 메시지(Initial UE Message)를 전송한다(S23060).
상기 초기 UE 메시지는 상기 어태치 요청, S1 Signaling 연결을 설정하기 위한 eNB UE S1AP ID 및 상기 제 4 지시정보 등을 포함할 수 있다.
이후, 상기 네트워크 노드는 상기 단말에 대해 MME UE S1AP ID를 할당함 으로써, 상기 서빙 기지국과 상기 네트워크 노드간의 S1 Signaling 연결을 설정한다.
상기 S1 Signaling 연결은 상기 서빙 기지국과 상기 네트워크 노드가 특정 단말을 식별하기 위해서 할당한 식별자들(eNB UE S1AP ID, MME UE S1AP ID) 쌍(pair)에 의해 정의 된다.
상기 S1 Signaling 연결을 한 상기 네트워크 노드는 상기 단말을 위해서 EPS Session 및 Default EPS Bearer를 설정하기 위한 절차를 수행하고, E-RAB 생성에 필요한 자원과 NAS Signaling에 필요한 정보를 결정하여 이를 상기 서빙 기지국으로 전송한다.
즉, 상기 네트워크 노드는 상기 어태치 요청에 대한 응답으로써, 어태치 허락(Attach Accept)을 상기 서빙 기지국을 통해서 상기 단말로 전송한다.
상기 어태치 허락은 상기 서빙 기지국과 상기 네트워크 노드 간에서는 초기 컨텍스트 설정요청 메시지(Initial Context Setup Request Message)를 통해서 전달되며, 상기 서빙 기지국과 상기 단말간에는 RRC 연결 재구성 메시지 (RRC Connection Reconfiguration Message)를 통해서 전달된다.
상기 초기 UE 메시지를 통해서 상기 단말이 MCS 데이터의 송수신이 가능한 단말임을 인식한 상기 네트워크 노드는 상기 MCS 데이터의 송수신을 위해서 기 설정된 측정간격의 단축/분할을 지시하는 지시정보(제 1 지시정보)를 상기 초기 컨텍스트 설정요청 메시지에 포함시켜 상기 서빙 기지국으로 전송한다.
이때, 상기 네트워크 노드는 상기 서빙 기지국이 S-GW와 S1-U Bearer를 설정하고, 상기 서빙 기지국이 상기 단말과 DRB를 설정할 수 있도록, E-RAB ID, E-RAB QoS, KeNB 및 보안 알고리즘(Security Algorithm) 등을 상기 초기 컨텍스트 설정 요청 메시지에 더 포함시켜 전송할 수 있다(S23070).
이하, 측정구간을 상기 도 22의 (a)와 같이 2개로 분할하는 경우를 가정하여 설명하도록 한다.
상기 서빙 기지국은 상기 제 1 네트워크로부터 전송된 상기 제 1 지시정보를 통해서 S-GW로부터 MCS 데이터가 전송되는 경우, 기존에 단말에게 설정된 측정 간격을 2개로 분할하여 제 1 구간 또는 제 2 구간에서만 측정을 수행하고 나머지 구간은 상기 MCS 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있음을 인식할 수 있다.
상기 서빙 기지국은 상기 다중연결의 설정을 완료할 때까지 상기 단말로 RRC 연결 재구성 메시지의 전송을 보류한다.
상기 서빙 기지국은 상기 네트워크 노드로부터 상기 초기 컨텍스트 설정요청 메시지를 통해서 상기 단말의 컨텍스트 정보를 획득하고, 획득된 컨텍스트 정보를 통해 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)과 다중 연결을 설정하기 위해 상기 적어도 하나의 대체기지국들로 다중연결 설정 메시지 (Multi-Connection Setup Message)를 전송한다(S23080).
상기 단말의 컨텍스트 정보는 네크워크에서 단말을 관리하기 위해 사용되는 단말의 상황정보, 즉, UE ID, 이동성(현재 위치 등), 세션의 속성(QoS, 우선순위 등)으로 구성된 상황정보 등을 의미한다.
상기 다중연결 설정 메시지 역시 상기 다중연결 요청 메시지에서 살핀 바와 같이 다른 용어로 호칭될 수 있다.
상기 다중연결 설정 메시지는 상기 단말의 식별자(예를 들면, UE ID), 상기 단말의 컨텍스트 정보, SRB(Signaling Radio Bearer) 비활성 지시 (Inactive Indication) 정보 등을 포함할 수 있다.
상기 SRB 비활성 지시정보(제 5 지시정보)는 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)과 설정되는 대체링크의 SRB 상태를 Inactive (또는 event-triggered Dormant 모드)로 설정함을 지시하는 지시자를 나타낸다.
이후, 상기 서빙 기지국은 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)로부터 상기 다중연결 설정메시지에 대한 응답으로 다중연결 설정완료 메시지(Multi-Link Connection Setup Response)) 메시지를 수신한다 (S23090).
상기 다중연결 설정완료 메시지 역시 상기 다중연결 요청 메시지에서 살핀 바와 같이 다른 용어로 호칭될 수 있다.
상기 다중연결 설정완료 메시지는 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
즉, 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)이 상기 단말에게 할당한 C-RNTI, 다중 연결 설정에 대한 결과(성공/실패) 등을 포함할 수 있다.
상기 서빙 기지국은 상기 다중연결 설정과 관련된 사항, 즉, 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)과 대체링크가 설정되었으며, MCS 데이터가 전송되는 경우 기 설정된 측정간격을 단축하여 측정을 수행한다는 것을 알리기 위해 상기 단말로 RRC 연결 재구성 메시지를 전송한다(S23100).
상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 적어도 하나의 대체 기지국으로부터 수신한 정보, 상기 제 1 지시정보, MCS Bearer가 설정되었음을 알리기 위한 무선 베어러 서비스 품질(Radio Bearer QoS), 세션관리 요청(Session Management Request) 정보 및 EPS RB ID 정보 등을 포함할 수 있다.
이후, 상기 서빙 기지국은 상기 초기 컨텍스트 설정요청 메시지에 대한 응답 으로 초기 컨텍스트 설정응답 메시지(Initial Context Setup Response Message)를 상기 네트워크 노드로 전송한다(S23110).
상기 단말은 상기 서빙 기지국으로 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)에 대한 다중연결 설정이 완료되었음을 알리는 RRC 연결 재구성 완료 메시지(RRC Connection Reconfiguration Complete Message)를 전송한다(S23120).
상기 제 1 지시정보를 수신한 상기 단말은 기 설정된 측정구간을 단축하여 측정을 수행할 수 있다는 것을 인식할 수 있다. 즉, 기 설정된 측정구간을 분할하여 특정 구간에서만 측정을 수행하고, 그 외의 구간은 MCS 데이터의 송수신을 위해 사용될 수 있다는 것을 인식할 수 있다.
이때, 상기 단말은 상기 제 1 지시 정보를 통해서 분할된 구간 중 특정 구간(제 1 구간)에서 동기 신호 검출의 수행 및 상기 특정 구간에서 동기신호를 검출하지 못한 경우, 인접 셀의 측정을 위한 구간을 상기 특정 구간에서 분할된 다른 구간으로 변경할 것을 요청할 수 있다.
상기 단말은 상기 측정구간을 제 1 구간 및 제 2 구간으로 분할하고, 제 1 구간에서 측정을 수행한다. 측정결과 상기 제 1 구간에서 동기신호(예를 들면, 주 동기신호(Primary Synchronization Signal, PSS)가 검출된 경우, 상기 제 2 구간에서는 측정을 수행하지 않고 MCS 데이터를 송수신할 수 있다.
하지만, 상기 제 1 구간에서 상기 동기신호가 검출되지 않은 경우, 상기 단말은 상기 제 1 구간에서 상기 동기신호가 검출되지 않았음을 나타내는 지시 정보(제 2 지시 정보)를 상기 서빙 기지국으로 전송한다(S23130).
이때, 상기 단말은 제 2 지시 정보를 통해서 상기 기지국에게 동기 신호가 검출되는 구간, 즉, 상기 제 2 구간을 인접 셀의 측정을 위한 구간으로 사용하겠다는 것을 요청할 수 있다.
상기 서빙 기지국은 상기 제 2 지시정보를 수신한 경우, 상기 제 1 구간에서 동기신호가 검출되지 않았으며, 이후, 상기 단말이 상기 제 2 구간에서 인접 셀의 측정을 수행할 것이라는 것을 알 수 있으며, 이에 대한 응답으로 ACK을 상기 단말로 전송할 수 있다(S23140).
하지만, 상기 제 2 지시정보를 수신하지 못하는 경우, 상기 서빙 기지국은 상기 제 1 구간에서 동기신호가 검출되었으며, 이후, 상기 단말이 상기 제 1 구간에서 측정을 수행할 것이라는 것을 알 수 있다.
이후, 상기 서빙 기지국은 상기 동기신호가 검출되지 않은 특정 구간(제 1 구간 또는 제 2 구간)에서 S-GW로부터 전송된 MCS 데이터를 상기 단말로 전송할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해서 기 설정된 측정구간에서 MCS 데이터가 발생한 경우에도, 기 설정된 측정구간을 단축 적용하여 MCS 데이터를 전송할 수 있다.
본 발명에서는 기 설정된 측정 구간을 2개로 분할 하는 것을 예로 들었지만, 기 설정된 측정구간을 3개 또는 그 이상으로 분할하는 실시예가 존재할 수 있다.
도 24은 본 명세서에서 제안하는 초기 망 접속시 다중연결을 하는 경우, 측정구간을 분할하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 24를 참조하면, 상기 도 23과는 다르게 상기 도 22에서 설명한 방법을 통해서 기 설정된 측정구간을 단축시켜 MCS 데이터를 송수신할 수 있다. 즉, 기지국으로부터 분할 지시를 수신한 단말은 분할 전에 기 설정된 측정구간에서 측정을 수행하고, 분할 후 어느 구간에서 동기신호가 검출될 지를 판단하여 동기신호가 검출된 구간을 인접 셀의 측정을 위한 구간으로 사용하겠다는 것을 기지국으로 알려 나머지 구간에서 MCS 데이터를 송수신할 수 있다.
먼저, 단계(S24010) 내지 단계(S24120)은 상기 도 23의 단계(S23010) 내지 단계(S23120)와 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
이때, 상기 기지국은 상기 도 23과는 다르게 상기 제 1 지시 정보를 통해서 상기 단말에게 분할된 측정 구간들 중 동기신호가 검출되는 구간 확인 및 동기신호가 검출된 구간을 인접 셀의 측정을 위한 구간으로 설정할 것을 요청할 수 있다.
상기 제 1 지시정보를 수신한 상기 단말은 기 설정된 측정구간을 단축/분할하여 측정을 수행할 수 있다는 것을 인식할 수 있다. 즉, 기 설정된 측정구간을 분할하여 특정 구간에서만 측정을 수행하고, 그 외의 구간은 MCS 데이터의 송수신을 위해 사용될 수 있다는 것을 인식할 수 있다.
하지만, 상기 단말은 상기 제 1 지시정보를 수신하였지만, 어느 구간에서 측정을 수행할지 여부 및 어느 구간에서 동기신호가 검출될지 알 수 없기 때문에, 분할되는 측정 구간 전체에서 동기신호를 검출한다.
즉, 상기 단말은 제 1 구간 및 제 2 구간 모두에서 동기 신호를 검출한다.
이후, 상기 단말은 분할된 제 1 구간 및 제 2 구간 중 어느 구간에서 동기신호(예를 들면, 주 동기신호(Primary Synchronization Signal, PSS))가 측정되었는지를 나타내는 위치정보를 포함하는 지시정보(제 3 지시 정보)를 서빙 기지국으로 전송한다(S24130).
이때, 상기 단말은 상기 제 3 지시 정보를 통해서 상기 기지국에게 상기 동기신호가 검출된 구간(상기 제 1 구간 또는 상기 제 2 구간)을 인접 셀의 측정을 위한 구간으로 사용하겠다는 것을 요청할 수 있다.
상기 서빙 기지국은 상기 제 3 지시 정보에 대한 응답으로 ACK을 상기 단말로 전송할 수 있다(S24140).
이후, 상기 서빙 기지국은 상기 동기신호가 검출되지 않은 특정 구간(제 1 구간 또는 제 2 구간)에서 S-GW로부터 전송된 MCS 데이터를 상기 단말로 전송할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해서 기 설정된 측정구간에서 MCS 데이터가 발생한 경우에도, 기 설정된 측정구간을 단축 적용하여 MCS 데이터를 전송할 수 있다.
본 발명에서는 기 설정된 측정구간을 2개로 분할하는 것을 예로 들었지만, 기 설정된 측정구간을 3개 또는 그 이상으로 분할하는 실시 예가 존재할 수 있다.
도 25 내지 도 27은 본 명세서에서 제안하는 초기 망 접속시 다중연결을 하는 경우, 분할된 측정구간을 설정하는 방법 및 설정된 구간의 일 예를 나타낸 도이다.
상기 도 25 내지 상기 도 27을 참조하면, 상기 도 23 또는 상기 도 24에서 설명한 기 설정된 측정구간을 2개로 분할하는 경우, 분할된 측정구간과 관련된 정보, 예를 들면, 제 1 구간과 제 2 구간의 위치(Position), 상기 제 1 구간과 상기 제 2 구간간의 간격(interval), 상기 제 1 구간 및 상기 제 2 구간의 주기(Period) 등을 설정할 수 있다.
먼저, 단계(S25010) 내지 단계(S25090)은 상기 도 23의 단계(S23010) 내지 단계(S23090)과 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
단계(S23090)의 다중연결 설정 완료 메시지는 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
즉, 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)이 상기 단말에게 할당한 C-RNTI, 다중연결 설정에 대한 결과(성공/실패) 등을 포함할 수 있다.
상기 서빙 기지국은 상기 다중연결 설정과 관련된 사항, 즉, 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)과 대체링크가 설정되었으며, MCS 데이터가 전송되는 경우 기 설정된 측정간격을 단축하여 측정을 수행한다는 것을 알리기 위해 상기 단말로 RRC 연결 재구성 메시지를 전송한다(S25100).
상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 적어도 하나의 대체 기지국으로부터 수신한 정보, 상기 제 1 지시정보, MCS Bearer가 설정되었음을 알리기 위한 무선 베어러 서비스 품질(Radio Bearer QoS), 세션 관리 요청(Session Management Request) 정보 및 EPS RB ID 정보 등을 포함할 수 있다.
이때, 상기 단말은 상기 제 1 지시 정보를 통해서 분할된 구간 중 특정 구간(제 1 구간)에서 동기 신호 검출의 수행 및 상기 특정 구간에서 동기신호를 검출하지 못한 경우, 인접 셀의 측정을 위한 구간을 상기 특정 구간에서 분할된 다른 구간으로 변경할 것을 요청할 수 있다.
또한, 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 기 설정된 측정구간을 분할하는 경우, 분할된 측정간격들을 설정하기 위한 설정정보를 더 포함할 수 있다.
상기 설정정보는 분할된 측정간격들의 위치를 설정하기 위한 위치정보, 분할된 측정간격들 간의 간격을 설정하기 위한 간격정보, 및 분할된 측정간격 들의 주기를 설정하기 위한 주기정보를 포함할 수 있다.
상기 설정 정보를 통해서 분할된 구간의 위치, 간격, 주기가 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 측정 구간이 제 1 구간 및 제 2 구간으로 분할되는 경우, 상기 제 1 구간은 3개(혹은 4개)의 서브프레임으로 구성되고, 상기 제 2 구간은 상기 설정정보에 포함되어 있는 측정구간의 주기, 간격에 따라 상기 제 1 구간과 멀리 떨어진 SFN(System Frame Number)의 4개(혹은 3개)의 서브프레임으로 구성될 수 있다.
이후, 상기 서빙 기지국은 상기 초기 컨텍스트 설정요청 메시지에 대한 응답으로 초기 컨텍스트 설정응답 메시지(Initial Context Setup Response Message)를 상기 네트워크 노드로 전송한다(S25110).
상기 단말은 상기 서빙 기지국으로 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)에 대한 다중연결 설정이 완료되었음을 알리는 RRC 연결 재구성 완료 메시지(RRC Connection Reconfiguration Complete Message)를 전송한다(S25120).
상기 제 1 지시정보 및 상기 설정정보를 수신한 상기 단말은 기 설정된 측정 구간을 단축/분할하여 측정을 수행할 수 있다는 것을 인식할 수 있다. 즉, 기 설정된 측정구간을 분할하여 특정 구간에서만 측정을 수행하고, 그 외의 구간은 MCS 데이터의 송수신을 위해 사용될 수 있다는 것을 인식할 수 있다.
상기 설정정보를 수신한 상기 단말은 기 설정된 측정구간을 분할하고 분할된 측정구간들을 설정 정보에 따라 설정할 수 있다.
상기 도 26 및 상기 도 27은 기 설정된 측정구간이 2개로 분할된 경우, 즉 제 1 구간 및 제 2 구간으로 분할된 경우, 상기 제 1 구간 및 상기 2 구간을 설정한 일 예를 도시한다.
상기 도 26은 상기 제 1 구간 및 상기 제 2 구간의 간격(interval)이 10 서브프레임(10ms)으로, 상기 제 1 구간과 상기 제 2 구간의 주기가 20 서브프레임(20ms)로 설정된 경우를 나타낸다.
상기 도 27은 상기 제 1 구간과 상기 제 2 구간의 간격만 10 서브프레임 (10ms)으로 설정된 경우를 나타낸다.
이후, 상기 단말은 상기 제 1 구간에서 측정을 수행한다. 측정결과 상기 제 1 구간에서 동기신호(예를 들면, 주 동기신호(Primary Synchronization Signal, PSS)가 검출된 경우, 상기 제 2 구간에서는 측정을 수행하지 않고 MCS 데이터를 송수신할 수 있다.
하지만, 상기 제 1 구간에서 상기 동기신호가 검출되지 않은 경우, 상기 단말은 상기 제 1 구간에서 상기 동기신호가 검출되지 않았음을 나타내는 지시 정보(제 2 지시 정보)를 상기 서빙 기지국으로 전송한다(S25130).
이때, 상기 단말은 제 2 지시 정보를 통해서 상기 기지국에게 동기 신호가 검출되는 구간, 즉, 상기 제 2 구간을 인접 셀의 측정을 위한 구간으로 사용하겠다는 것을 요청할 수 있다.
상기 서빙 기지국은 상기 제 2 지시 정보를 수신한 경우, 상기 제 1 구간에서 동기신호가 검출되지 않았으며, 이후, 상기 단말이 상기 제 2 구간에서 측정을 수행할 것이라는 것을 알 수 있으며, 이에 대한 응답으로 ACK을 상기 단말로 전송할 수 있다(S25140).
하지만, 상기 제 2 지시정보를 수신하지 못하는 경우, 상기 서빙 기지국은 상기 제 1 구간에서 동기신호가 검출되었으며, 이후, 상기 단말이 상기 제 1 구간에서 측정을 수행할 것이라는 것을 알 수 있다.
이후, 상기 서빙 기지국은 상기 동기신호가 검출되지 않은 특정구간(제 1 구간 또는 제 2 구간)에서 S-GW로부터 전송된 MCS 데이터를 상기 단말로 전송할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해서 기 설정된 측정구간에서 MCS 데이터가 발생한 경우에도, 기 설정된 측정구간을 단축 적용하여 MCS 데이터를 전송할 수 있으며, 분할된 측정구간들의 간격, 위치, 및 주기 등을 설정하여 동기신호를 검출할 수 없는 상황을 회피 할 수 있다.
본 발명에서는 기 설정된 측정구간을 2개로 분할하는 것을 예로 들었지만, 기 설정된 측정구간을 3개 또는 그 이상으로 분할하는 실시 예가 존재할 수 있다.
도 28은 본 명세서에서 제안하는 망 지시기반 다중연결의 경우, 측정구간을 분할하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 28을 참조하면, 앞에서 설명한 다중연결을 설정하는 방법 중 망 지시기반 다중연결을 하는 방법에서 상기 도 21에서 설명한 방법을 통해서 측정 구간을 단축하여 MCS 데이터를 송수신할 수 있다.
구체적으로, 서빙 기지국은 미션 중요 서비스(Mission Critical Service: MCS)와 관련된 제어정보를 포함하는 브로드캐스트 메시지를 단말로 전송한다.
상기 브로드캐스트 메시지는 SIB(System Information Block), MIB (Master Information Block) 등일 수 있다.
상기 MCS와 관련된 제어정보는 무선링크 품질악화(Radio Link Quality Degradation: RLQD) 임계값, 단말이 설정할 수 있는 대체링크의 최대 개수를 나타내는 최대 대체링크 개수 정보 등을 포함할 수 있다.
상기 RLQD 임계값은 MCS를 제공받기 위한 무선링크 품질의 최소값으로, 무선링크 (신호)품질이 악화되어 더 이상 해당 무선링크를 통해 MCS를 제공받을 수 있는지 여부를 판단하는 기준값을 의미한다.
따라서, 상기 서빙 기지국의 무선링크 품질이 상기 RLQD 임계값보다 낮은 경우, 단말은 다른 무선링크와의 연결을 시도한다.
상기 무선링크 (신호)품질의 측정은 앞서 살핀 RSRP, RSRQ, RSSI, SINR 등을 이용하여 수행될 수 있다.
상기 최대 대체링크 개수 정보는 MCS 등과 같이 특정 서비스에 대해 단말이 대체 기지국과 설정할 수 있는 대체링크의 최대 개수를 나타내는 정보이다.
다음, 상기 단말은 자신이 보유하고 있는 대체 기지국(또는 인접 기지국, 후보 기지국)들의 리스트에 기초하여 각 대체 기지국에 대한 무선링크 품질을 측정하고, 상기 측정결과를 상기 서빙 기지국으로 보고한다.
이후, 네트워크 노드(예를 들면, MME)는 상기 서빙 기지국으로 MCS 데이터 의 송수신을 위해서 기 설정된 측정간격의 단축/분할을 지시하는 지시정보(제 1 지시정보) 및 MCS를 위한 멀티링크(또는 다중연결) 설정을 지시하는 지시정보 (제 6 지시정보)를 포함하는 E-RAB 셋업 요청 메시지를 전송한다(S28010).
상기 E-RAB 셋업 요청 메시지는 상기 제 1 지시정보 및 상기 제 6 지시정보 이외에도 MCS와 관련된 E-RAB QoS 파라미터들을 포함할 수 있다.
상기 제 6 지시정보는 단말과 적어도 하나의 대체 기지국 간 멀티링크(또는 대체링크) 설정을 지시하기 위한 지시자를 의미한다.
상기 E-RAB QoS 파라미터들 중 하나는 MCS의 서비스 품질 클래스 식별자 (QoS Class Identifier:QCI)일 수 있으며, 상기 E-RAB QoS 파라미터들은 E-RAB QoS Parameters IE(Information Element)에 포함될 수 있다.
즉, 상기 서빙 기지국은 상기 수신된 E-RAB QoS Parameter를 통해 MCS bearer 설정과 관련된 서비스가 어떤 서비스인지(어떤 QoS를 갖는 서비스인지)를 알 수 있다.
이를 통해, 상기 서빙 기지국은 단말과 특정 QoS를 갖는 서비스를 위한 DRB (Data Radio Bearer)를 설정할 수 있다.
정리하면, 특정 단말로 MCS를 제공하여야 하는 경우, 상기 네트워크 노드는 S1 시그널링(Signaling)을 통해 상기 서빙 기지국으로 MCS Bearer가 설정 되어야 함을 알린다.
이를 통해, 상기 서빙 기지국은 단말과 MCS를 위한 DRB를 설정하고, 필요에 따라 상기 단말을 위해 다중연결 또는 대체링크를 설정하도록 지시할 수 있다.
상기 서빙 기지국은 적어도 하나의 기지국들(대체 기지국 1 및 2)에게 부하 상태 요청 메시지를 전송하여 상기 대체 후보 기지국들의 부하상태에 대한 정보를 요청한다(S28020).
이후, 상기 서빙 기지국은 상기 적어도 하나의 대체 기지국으로부터 상기 부하상태 요청 메시지에 대한 응답으로 각 대체 기지국들의 부하상태를 나타내는 부하상태 정보를 포함하는 부하상태 응답 메시지를 수신한다(S28030).
상기 부하상태는 각 대체 기지국들의 부하상태에 따라 높음(High), 중간 (Medium) 또는 낮음(Low) 중 하나를 나타낼 수 있다.
상기 부하상태 응답 메시지를 통해서 상기 적어도 하나의 대체 기지국들의 부하상태를 확인한 상기 서빙 기지국은 상기 적어도 하나의 대체 기지국으로 다중연결을 요청하는 다중연결 요청 메시지(Multi-link Connection Request message)를 전송한다(S28040)
상기 다중연결 요청 메시지의 표현은 하나의 예로써, 이는 멀티링크 연결 요청 메시지, 대체링크 확보요청 메시지 등 다양한 용어로 호칭될 수 있다.
상기 다중연결 요청 메시지는 단말 식별자(예를 들면, UE ID 등), 상기 단말의 컨텍스트 정보, SRB 비활성 지시정보(Signaling Radio Bearer Deactivate Indication Information, 제 5 지시정보) 등을 포함할 수 있다.
상기 단말의 컨텍스트 정보는 네트워크에서 단말을 관리하기 위해 사용되는 단말의 상황정보, 즉 UE ID, 이동성(현재 위치 등), 세션의 속성(QoS, 우선순위 등)으로 구성된 상황정보를 의미한다.
상기 SRB 비활성 지시정보는 대체 기지국과 설정되는 대체링크의 SRB 상태를 deactive(또는 event-triggered Dormant 모드)로 설정함을 지시하는 지시자를 나타낸다.
이후, 상기 서빙 기지국은 상기 적어도 하나의 대체 기지국으로부터 상기 다중연결 요청 메시지에 대한 응답으로 다중연결 응답 메시지(Multi-Link Connection Response Message)를 수신한다(S28050).
상기 멀티링크 연결응답 메시지 역시 상기 멀티링크 연결요청 메시지에서 살핀 바와 같이 다른 용어로 호칭될 수 있다.
또한, 상기 멀티링크 연결응답 메시지는 상기 적어도 하나의 대체 기지국에 대한 정보를 포함한다.
즉, 상기 멀티링크 연결응답 메시지는 상기 적어도 하나의 대체 기지국이 상기 단말에게 할당한 C-RNTI, 다중연결 요청에 대한 결과(성공/실패)정보, 단말과 대체 기지국 간 동기를 획득하기 위한 TA 트래킹 지시정보, TA 트래킹 주기정보 등을 포함할 수 있다.
상기 TA 트래킹 지시정보 및 상기 TA 트래킹 주기정보는 단말의 이동 등에 따라 단말과 대체 기지국 간 동기가 일치하지 않을 경우, 동기를 획득하기 위해 필요한 정보에 해당한다.
상기 기지국은 상기 다중연결 설정과 관련된 사항, 즉, 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)과 대체링크가 설정되었으며, MCS 데이터가 전송되는 경우 기 설정된 측정간격을 단축하여 측정을 수행한다는 것을 알리기 위해 상기 단말로 RRC 연결 재구성 메시지를 전송한다(S28060).
상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 적어도 하나의 대체 기지국으로부터 수신한 정보, 및 상기 제 1 지시정보 등을 포함할 수 있다.
이때, 상기 단말은 상기 제 1 지시 정보를 통해서 분할된 구간 중 특정 구간(제 1 구간)에서 동기 신호 검출의 수행 및 상기 특정 구간에서 동기신호를 검출하지 못한 경우, 인접 셀의 측정을 위한 구간을 상기 특정 구간에서 분할된 다른 구간으로 변경할 것을 요청할 수 있다.
상기 단말은 상기 기지국으로 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)에 대한 다중연결 설정이 완료되었음을 알리는 RRC 연결 재구성 완료 메시지(RRC Connection Reconfiguration Complete Message)를 전송 한다(S28070).
상기 제 1 지시정보를 수신한 상기 단말은 기 설정된 측정구간을 단축하여 측정을 수행할 수 있다는 것을 인식할 수 있다. 즉, 기 설정된 측정구간을 분할하여 특정 구간에서만 측정을 수행하고, 그 외의 구간은 MCS 데이터의 송수신을 위해 사용될 수 있다는 것을 인식할 수 있다.
상기 단말은 상기 측정구간을 제 1 구간 및 제 2 구간으로 분할하고, 제 1 구간에서 측정을 수행한다. 측정결과 상기 제 1 구간에서 동기신호(예를 들면, 주 동기신호(Primary Synchronization Signal, PSS)가 검출된 경우, 상기 제 2 구간에서는 측정을 수행하지 않고 MCS 데이터를 송수신할 수 있다.
하지만, 상기 제 1 구간에서 상기 동기신호가 검출되지 않은 경우, 상기 단말은 상기 제 1 구간에서 상기 동기신호가 검출되지 않았음을 나타내는 지시 정보(제 2 지시정보)를 상기 기지국으로 전송한다(S28080).
이때, 상기 단말은 제 2 지시 정보를 통해서 상기 기지국에게 동기 신호가 검출되는 구간, 즉, 상기 제 2 구간을 인접 셀의 측정을 위한 구간으로 사용하겠다는 것을 요청할 수 있다.
상기 기지국은 상기 제 2 지시정보를 수신한 경우, 상기 제 1 구간에서 동기신호가 검출되지 않았으며, 이후, 상기 단말이 상기 제 2 구간에서 측정을 수행할 것이라는 것을 알 수 있으며, 이에 대한 응답으로 ACK을 상기 단말로 전송할 수 있다(S28090).
하지만, 상기 제 2 지시정보를 수신하지 못하는 경우, 상기 기지국은 상기 제 1 구간에서 동기신호가 검출되었으며, 이후, 상기 단말이 상기 제 1 구간에서 측정을 수행할 것이라는 것을 알 수 있다.
이후, 상기 기지국은 상기 동기신호가 검출되지 않은 특정 구간(제 1 구간 또는 제 2 구간)에서 S-GW로부터 전송된 MCS 데이터를 상기 단말로 전송할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해서 기 설정된 측정구간에서 MCS 데이터가 발생한 경우에도, 기 설정된 측정구간을 단축 적용하여 MCS 데이터를 전송할 수 있다.
본 발명에서는 기 설정된 측정구간을 2개로 분할하는 것을 예로 들었지만, 기 설정된 측정구간을 3개 또는 그 이상으로 분할하는 실시예가 존재할 수 있다.
도 29는 본 명세서에서 제안하는 망 지시기반 다중연결의 경우, 측정구간을 분할하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 29를 참조하면, 상기 도 28과는 다르게 상기 도 22에서 설명한 방법을 통해서 기 설정된 측정구간을 단축 시켜 MCS 데이터를 송수신할 수 있다. 즉, 분할 전에 기 설정된 측정구간에서 측정을 수행하여, 분할 후 어느 구간에서 동기신호가 검출될 지를 판단하여 동기신호가 검출되지 않은 구간 에서는 MCS 데이터를 송수신할 수 있다.
먼저, 단계(S29010) 내지 단계(S29070)은 상기 도 28의 단계(S28010) 내지 단계(S28070)과 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
이때, 상기 단말은 상기 도 28과는 다르게 상기 제 1 지시 정보를 통해서 상기 단말에게 분할된 측정 구간들 중 동기신호가 검출되는 구간 확인 및 동기신호가 검출된 구간을 인접 셀의 측정을 위한 구간으로 설정할 것을 요청할 수 있다.
상기 제 1 지시정보를 수신한 상기 단말은 기 설정된 측정구간을 단축하여 측정을 수행할 수 있다는 것을 인식할 수 있다. 즉, 기 설정된 측정구간을 분할하여 특정구간에서만 측정을 수행하고, 그 외의 구간은 MCS 데이터의 송수신을 위해 사용될 수 있다는 것을 인식할 수 있다.
하지만, 상기 단말은 상기 제 1 지시정보를 수신하였지만, 어떤 구간에서 동기신호가 검출될지 알 수 없기 때문에, 분할되는 측정 구간 전체에서 동기신호를 검출한다.
즉, 상기 단말은 제 1 구간 및 제 2 구간 모두에서 동기 신호를 검출한다.
이후, 상기 단말은 분할된 제 1 구간 및 제 2 구간 중 어느 구간에서 동기신호(예를 들면, 주 동기신호(Primary Synchronization Signal, PSS))가 측정되었는지를 나타내는 위치정보를 포함하는 지시정보(제 3 지시 정보)를 서빙 기지국으로 전송한다(S29080).
이때, 상기 단말은 상기 제 3 지시 정보를 통해서 상기 기지국에게 상기 동기신호가 검출된 구간(상기 제 1 구간 또는 상기 제 2 구간)을 인접 셀의 측정을 위한 구간으로 사용하겠다는 것을 요청할 수 있다.
상기 기지국은 상기 제 3 지시 정보에 대한 응답으로 ACK을 상기 단말로 전송할 수 있다(S29090).
이후, 상기 기지국은 상기 동기신호가 검출되지 않은 특정 구간(제 1 구간 또는 제 2 구간)에서 S-GW로부터 전송된 MCS 데이터를 상기 단말로 전송할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해서 기 설정된 측정구간에서 MCS 데이터가 발생한 경우에도, 기 설정된 측정구간을 단축 적용하여 MCS 데이터를 전송할 수 있다.
본 발명에서는 기 설정된 측정구간을 2개로 분할 하는 것을 예로 들었지만, 기 설정된 측정구간을 3개 또는 그 이상으로 분할하는 실시예가 존재할 수 있다.
도 30은 본 명세서에서 제안하는 망 지시기반 다중연결의 경우, 분할된 측정구간을 설정하는 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
상기 도 30을 참조하면, 상기 도 28 또는 상기 도 29에서 설명한 기 설정된 측정구간을 2개로 분할하는 경우, 분할된 측정구간과 관련된 정보, 예를 들면, 제 1 구간과 제 2 구간의 위치(Position), 상기 제 1 구간과 상기 제 2 구간 간의 간격(interval), 상기 제 1 구간 및 상기 제 2 구간의 주기(Period) 등을 설정할 수 있다.
먼저, 단계(S30010) 내지 단계(S30050)은 상기 도 28의 단계(S28010) 내지 단계(S28050)과 동일하므로 설명을 생략하도록 한다.
단계(S30050)의 다중연결 응답 메시지는 상기 적어도 하나의 대체 기지국 (대체 기지국 1 및 2)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
즉, 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)이 상기 단말에게 할당한 C-RNTI, 다중연결 설정에 대한 결과(성공/실패), 단말과 대체 기지국 간 동기를 획득하기 위한 TA 트래킹 지시정보, TA 트래킹 주기정보 등을 포함할 수 있다.
상기 TA 트래킹 지시정보 및 상기 TA 트래킹 주기정보는 단말의 이동 등에 따라 단말과 대체 기지국 간 동기가 일치하지 않을 경우, 동기를 획득하기 위해 필요한 정보에 해당한다.
상기 기지국은 상기 다중연결 설정과 관련된 사항, 즉, 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)과 대체링크가 설정되었으며, MCS 데이터가 전송되는 경우 기 설정된 측정간격을 단축하여 측정을 수행한다는 것을 알리기 위해 상기 단말로 RRC 연결 재구성 메시지를 전송한다(S30060).
상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 적어도 하나의 대체 기지국으로부터 수신한 정보, 및 제 1 지시정보 등을 포함할 수 있다.
이때, 상기 단말은 상기 제 1 지시 정보를 통해서 분할된 구간 중 특정 구간(제 1 구간)에서 동기 신호 검출의 수행 및 상기 특정 구간에서 동기신호를 검출하지 못한 경우, 인접 셀의 측정을 위한 구간을 상기 특정 구간에서 분할된 다른 구간으로 변경할 것을 요청할 수 있다.
또한, 상기 RRC 연결 재구성 메시지는 상기 기 설정된 측정구간을 분할하는 경우, 분할된 측정간격들을 설정하기 위한 설정정보를 더 포함할 수 있다.
상기 설정정보는 분할된 측정간격들의 위치(Position)를 설정하기 위한 위치정보, 분할된 측정간격(Interval)들 간의 간격을 설정하기 위한 간격정보, 및 분할된 측정간격들의 주기(Period)를 설정하기 위한 주기정보를 포함할 수 있다.
상기 설정 정보를 통해서 분할된 구간의 위치, 간격, 주기가 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 측정 구간이 제 1 구간 및 제 2 구간으로 분할되는 경우, 상기 제 1 구간은 3개(혹은 4개)의 서브프레임으로 구성되고, 상기 제 2 구간은 상기 설정정보에 포함되어 있는 측정구간의 주기, 간격에 따라 상기 제 1 구간과 멀리 떨어진 SFN(System Frame Number)의 4개(혹은 3개)의 서브프레임으로 구성될 수 있다.
상기 단말은 상기 기지국으로 상기 적어도 하나의 대체 기지국(대체 기지국 1 및 2)에 대한 다중연결 설정이 완료되었음을 알리는 RRC 연결 재구성 완료 메시지(RRC Connection Reconfiguration Complete Message)를 전송 한다(S30070).
상기 제 1 지시정보 및 상기 설정정보를 수신한 상기 단말은 기 설정된 측정 구간을 단축하여 측정을 수행할 수 있다는 것을 인식할 수 있다. 즉, 기 설정된 측정구간을 분할하여 특정 구간에서만 측정을 수행하고, 그 외의 구간은 MCS 데이터의 송수신을 위해 사용될 수 있다는 것을 인식할 수 있다.
상기 설정정보를 수신한 상기 단말은 기 설정된 측정구간을 분할하고 분할된 측정구간들을 설정정보에 따라 설정할 수 있다.
앞에서 살펴본 바와 같이 상기 도 26 및 상기 도 27은 상기 설정정보에 따라 기 설정된 측정구간이 2개로 분할된 경우, 즉 제 1 구간 및 제 2 구간으로 분할된 경우, 상기 제 1 구간 및 상기 2 구간을 설정한 일 예를 도시하고 있다.
이후, 상기 단말은 상기 제 1 구간에서 측정을 수행한다. 측정결과 상기 제 1 구간에서 동기신호(예를 들면, 주 동기신호(Primary Synchronization Signal, PSS)가 검출된 경우, 상기 제 2 구간에서는 측정을 수행하지 않고 MCS 데이터를 송수신할 수 있다.
하지만, 상기 제 1 구간에서 상기 동기신호가 검출되지 않은 경우, 상기 단말은 상기 제 1 구간에서 상기 동기신호가 검출되지 않았음을 나타내는 지시 정보(제 2 지시정보)를 상기 기지국으로 전송한다(S30080).
이때, 상기 단말은 제 2 지시 정보를 통해서 상기 기지국에게 동기 신호가 검출되는 구간, 즉, 상기 제 2 구간을 인접 셀의 측정을 위한 구간으로 사용하겠다는 것을 요청할 수 있다.
상기 기지국은 상기 제 2 지시정보를 수신한 경우, 상기 제 1 구간에서 동기신호가 검출되지 않았으며, 이후, 상기 단말이 상기 제 2 구간에서 측정을 수행할 것이라는 것을 알 수 있으며, 이에 대한 응답으로 ACK을 상기 단말로 전송할 수 있다(S30090).
하지만, 상기 제 2 지시정보를 수신하지 못하는 경우, 상기 기지국은 상기 제 1 구간에서 동기신호가 검출되었으며, 이후, 상기 단말이 상기 제 1 구간에서 측정을 수행할 것이라는 것을 알 수 있다.
이후, 상기 기지국은 상기 동기신호가 검출되지 않은 특정구간(제 1 구간 또는 제 2 구간)에서 S-GW로부터 전송된 MCS 데이터를 상기 단말로 전송할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해서 기 설정된 측정구간에서 MCS 데이터가 발생한 경우에도, 기 설정된 측정구간을 단축 적용하여 MCS 데이터를 전송할 수 있으며, 분할된 측정구간들의 간격, 위치, 및 주기 등을 설정하여 동기신호를 검출할 수 없는 상황을 회피 할 수 있다.
본 발명에서는 기 설정된 측정구간을 2개로 분할하는 것을 예로 들었지만, 기 설정된 측정구간을 3개 또는 그 이상으로 분할하는 실시예가 존재할 수 있다.
도 31은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 구현될 수 있는 무선장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
여기서, 상기 무선장치는 네트워크 엔터티, 기지국, 단말 등일 수 있으며, 기지국은 매크로 기지국 및 스몰 기지국을 모두 포함한다.
상기 도 31에 도시된 바와 같이, 단말(10) 및 기지국(20)은 프로세서(3111,3121), 메모리(3112,3122) 및 RF 유닛(송수신부, 통신부, 3113,3123)를 포함한다.
이외에도 상기 기지국 및 단말은 입력부 및 출력부를 더 포함할 수 있다.
상기 RF 유닛(3113,3123), 프로세서(3111,3121), 입력부, 출력부 및 메모리(3112,3122)는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위해 기능적으로 연결되어 있다.
RF 유닛(3113,3123)은 PHY 프로토콜(Physical Layer Protocol)로부터 만들어진 정보를 수신하며, 수신한 정보를 RF 스펙트럼(Radio-Frequency Spectrum)으로 옮기고, 필터링(Filtering), 증폭(Amplification) 등을 수행하여 안테나로 송신한다. 또한, 통신부는 안테나에서 수신되는 RF 신호(Radio Frequency Signal)을 PHY 프로토콜에서 처리 가능한 대역으로 옮기고, 필터링을 수행하는 기능을 한다.
그리고, 통신부는 이러한 송신과 수신 기능을 전환하기 위한 스위치(Switch) 기능도 포함할 수 있다.
프로세서(3111,3121)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서에 의해 구현될 수 있다.
상기 프로세서는 제어부, controller, 제어 유닛, 컴퓨터 등으로 표현될 수도 있다.
메모리(3112,3122)는 프로세서와 연결되어, 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다.
프로세서(3111,3121)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 통신부는 무선신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시 예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다.
모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
출력부(디스플레이부 또는 표시부)는 프로세서에 의해 제어되며, 키입력부에서 발생되는 키입력 신호 및 프로세서로부터의 각종 정보 신호와 함께, 상기 프로세서에서 출력되는 정보들을 출력한다.
나아가, 설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시 예들을 병합하여 새로운 실시 예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 그리고, 당업자의 필요에 따라, 이전에 설명된 실시 예들을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 설계하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.
본 명세서에서 제안하는 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 명세서에서 제안하는 방법은 네트워크 디바이스에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
본 발명의 무선통신 시스템에서 RRC 연결 방법은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A 시스템 이외에도 다양한 무선통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (19)

  1. 무선 통신 시스템에서 기지국에 의한 데이터 송수신 방법에 있어서,
    단말로부터 상기 단말이 미션 중요 서비스(Mission Critical Service:MCS)를 제공할 수 있는지 여부를 나타내는 제 4 지시 정보를 수신하는 단계;
    상기 제 4 지시 정보를 네트워크 노드로 전송하는 단계;
    상기 네트워크 노드로부터 비 서빙 주파수에 대한 측정을 수행하는 구간을 나타내는 측정 구간(Measurement Gap)의 분할 적용을 지시하는 제 1 지시 정보를 수신하는 단계;
    상기 제 1 지시 정보를 상기 단말로 전송하는 단계; 및
    분할된 측정 구간들 중 동기 신호가 검출되지 않은 적어도 하나의 분할된 측정 구간에서 MCS 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분할된 측정 구간들 중 특정 구간에서 상기 동기 신호가 검출되지 않았음을 나타내는 제 2 지시 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 분할된 측정 구간들 중 특정 구간에서 상기 동기 신호의 검출을 나타내는 제 3 지시 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 지시 정보는, 상기 특정 구간의 위치를 나타내는 위치 정보를 더 포함하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 구간은 2개 또는 3개의 구간으로 분할되는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 측정 구간이 제 1 구간 및 제 2 구간으로 분할되는 경우, 상기 제 1 구간은 4개의 서브프레임으로 구성되고, 상기 제 2 구간은 상기 제 1 구간의 다음 SFN(System Frame Number)의 3개의 서브 프레임으로 구성되는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 측정 구간이 제 1 구간 및 제 2 구간으로 분할되는 경우, 상기 제 1 구간은 3개의 서브프레임으로 구성되고, 상기 제 2 구간은 상기 제 1 구간의 다음 SFN(System Frame Number)의 4개의 서브 프레임으로 구성되는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말로 상기 분할된 측정 구간들의 위치(position)를 나타내는 위치정보, 상기 분할된 측정 구간들의 간격(interval)을 나타내는 간격 정보 또는 상기 분할된 측정 구간들의 주기(period)를 나타내는 주기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 설정 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 단말로 RRC 연결 재구성 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 RRC 연결 재구성 메시지에 대한 응답으로 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 RRC 연결 재구성 메시지는 제 1 지시 정보 또는 상기 설정 정보 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 4 지시 정보는 초기 단말(Initial UE) 메시지에 포함되어 상기 네트워크 노드로 전송되는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 대체 기지국으로 대체링크 설정을 위한 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 대체 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 대체 기지국의 부하 상태를 나타내는 부하 상태 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 대체링크는 SRB(Signaling Radio Bearer)가 비활성화 상태(inactive state)인 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 단말로부터 RRC 연결 요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 단말로 상기 기지국의 ID, 또는 C-RNTI 중 적어도 하나를 포함하는 RRC 연결 설정 메시지(RRC Connection setup message)를 전송하는 단계; 및
    상기 RRC 연결 설정 메시지에 대한 응답으로 RRC 연결 설정 완료 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 RRC 연결 요청 메시지(RRC Connection request message)는 상기 제 4 지시 정보, 상기 MCS를 위한 RRC 연결 요청을 나타내는 원인 필드, 또는 상기 적어도 하나의 대체 기지국의 리스트 정보 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 대체 기지국으로 대체 링크 설정 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 대체 링크 설정 메시지에 대한 응답으로 대체 링크 설정 완료 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하되,
    상기 대체 링크 설정 메시지는 상기 단말을 나타내는 단말 ID, 상기 단말의 컨텍스트 정보 또는 상기 대체 링크의 비활성화를 지시하는 제 5 지시 정보 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 네트워크 노드로부터 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지에 대한 응답으로 초기 컨텍스트 셋업 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하되,
    상기 초기 컨텍스트 셋업 요청 메시지는 상기 제 1 지시 정보, E-RAB ID, E-RAB QoS, KeNB 또는 보안 알고리즘 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  15. 무선 통신 시스템에서 기지국에 의한 데이터 송수신 방법에 있어서,
    네트워크 노드로부터 미션 중요 서비스(Mission Critical Service:MCS)를 위한 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer) 설정을 요청하는 E-RAB 설정 요청 메시지를 수신하는 단계,
    상기 E-RAB 설정 요청 메시지는 단말과 적어도 하나의 대체 기지국 간 대체 링크 설정을 지시하는 제 6 지시 정보 또는 상기 네트워크 노드로부터 비 서빙 주파수에 대한 측정을 수행하는 구간을 나타내는 측정 구간(Measurement Gap)의 분할 적용을 지시하는 제 1 지시 정보 중 적어도 하나를 포함하며;
    상기 수신된 E-RAB 설정 요청 메시지에 기초하여 상기 단말과 상기 적어도 하나의 대체 기지국 간 대체 링크를 설정하는 단계;
    상기 제 1 지시 정보를 상기 단말로 전송하는 단계; 및
    분할된 측정 구간들 중 동기 신호가 검출되지 않은 적어도 하나의 분할된 측정 구간에서 MCS 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 분할된 측정 구간들 중 특정 구간에서 상기 동기 신호가 검출되지 않았음을 나타내는 제 2 지시 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 분할된 측정 구간들 중 특정 구간에서 상기 동기 신호의 검출을 나타내는 제 3 지시 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 3 지시 정보는 상기 특정 구간의 위치를 나타내는 위치 정보를 더 포함하는 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 단말로 상기 분할된 측정 구간들의 위치(position)를 나타내는 위치정보, 상기 분할된 측정 구간들의 간격(interval)을 나타내는 간격 정보 또는 상기 분할된 측정 구간들의 주기(period)를 나타내는 주기 정보 중 적어도 하나를 포함하는 설정 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 방법.
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