KR101037342B1

KR101037342B1 - 랜덤 액세스 절차 실패 처리 방법 및 관련 통신 기기

Info

Publication number: KR101037342B1
Application number: KR1020080106460A
Authority: KR
Inventors: 리차드 리-치 쿠오
Original assignee: 이노베이티브 소닉 리미티드
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2011-05-26
Anticipated expiration: 2028-10-29
Also published as: TW200920058A; US20090109838A1; CN101426279A; JP2009112007A; KR20090045046A; EP2056635A1

Abstract

무선 통신 시스템에서 라디오 자원 제어 연결 상태에 있는 사용자 기기를 위한 랜덤 액세스 절차 실패를 처리하는 방법은, 업링크나 다운링크 도달에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 개시하는 단계, 및 랜덤 액세스 절차가 실패할 때 라디오 링크 실패가 검출되었다고 판단하고 라디오 링크 복구 절차를 수행하는 단계를 포함한다.

Description

랜덤 액세스 절차 실패 처리 방법 및 관련 통신 기기 {Method of handling random access procedure failure and related communication device}

관련 출원에 대한 상호 참조

이 출원은 "Method and Apparatus for Improving Radio Link Failure and RRC Connection Procedure in a Wireless Communication System"이라는 제목으로 2007년 10월 30일 출원된 미국 가출원 No. 60/938,569을 우선권 주장하며, 상기 출원서의 내용이 이 명세서에 포함된다.

본 발명은 무선 통신 시스템의 랜덤 액세스 절차를 다루는 방법 및 관련 통신 기기에 관한 것으로서, 보다 상세히 말해, 무선 통신 시스템에서의 랜덤 액세스 절차의 실패를 처리하는 방법 및 관련 통신 기기에 관한 것이다.

제3세대 (3G) 모바일 통신 시스템은 셀룰라 네트워크에 대해 WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) 전파공간 인터페이스 액세스 방법을 채택해 왔다. WCDMA는 높은 주파수 스펙트럼 활용, 보편적 적용범위, 및 고품질의 고속 멀티미디어 데이터를 지원할 수 있다. WCMDA 방식은 또한 모든 종류의 QoS (Quality of Service) 요건을 동시에 만족하면서, 다양하고 융통성있는 투웨이 (two-way) 전송 서비스들 및 보다 나은 통신 품질을 제공하여 전송 간섭율을 줄인다.

3G 모바일 통신 시스템 하에서 규정되는 고급형 고속 무선 통신 시스템인, LTE (Long Term Evolution) 무선 통신 시스템 (LTE 시스템)은 패킷 교환형 전송만을 지원하며, 노드 B 및 RNC (Radio Network Controller) 각자가 아닌, 노드 B 단독에서와 같은 하나의 단일 통신 사이트 안에 MAC (Medium Access Control) 계층 및 RLC (Radio Link Control) 계층 둘 모두를 구현하는 경향이 있고, 따라서 시스템 구조가 보다 간단해지게 된다.

현재의 LTE 시스템에서는, 사용자 기기(UE)가 아래의 이벤트들 가운데 하나에 대한 랜덤 액세스 절차를 시작해야 한다. 그 이벤트들은 다음과 같다: (1) RRC_IDLE 상태로부터 초기 액세스; (2) 라디오 링크 실패 후 초기 액세스; (3) 랜덤 액세스 절차를 요하는 핸드오버; (4) 랜덤 액세스 절차를 요하는 RRC_CONNECTED 상태인 동안의 다운링크 데이터 도달; (5) 랜덤 액세스 절차를 요하는 RRC_CONNECTED 상태인 동안의 업링크 데이터 도달.

상술한 이벤트들에서 랜덤 액세스 절차가 실패할 수도 있다. 그러나, 종래의 LTE 시스템 사양들에서는 UE가 이벤트 (4) 및 (5)와 관련된 랜덤 액세스 절차의 실패를 어떻게 다루는가를 명시하고 있지 않다. 따라서, 이벤트 (4) 및 (5)로 인해 랜덤 액세스 절차가 시작되고 그리고 나서 실패하게 될 때, UE에서 시스템 에러들이 발생할 우려가 있다.

본 발명의 목적은 시스템 에러를 줄일 수 있는, 무선 통신 시스템의 UE를 위한 랜덤 액세스 절차 실패 처리 방법 및 관련 기기를 제공하는 데 있다.

본 발명은 무선 통신 시스템 내에서 RRC_CONNECTED 상태에 있는 사용자 기기의 랜덤 엑세스 처리 실패에 대한 처리 방법을 개시한다. 이 방법은 업링크 데이터 도달이나 다운링크 데이터 도달에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 개시하는 단계, 및 그후 그 랜덤 액세스 절차가 성공적으로 수행되지 못했을 때, 라디오 링크 실패가 검출되었다고 판단하고, 그런 다음 라디오 링크 복구 절차를 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명은 또한 RRC_CONNECTED 상태에서 랜덤 액세스 절차 실패를 올바로 처리하는 무선 통신 시스템의 통신 기기를 개시한다. 그 통신 기기는 중앙 처리 유닛 및 메모리를 포함한다. 중앙 처리 유닛은 프로세스 실행에 사용된다. 메모리는 중앙 처리 유닛과 연결되어, 상기 프로세스를 실행하는데 사용되는 프로그램 코드를 저장하는데 사용된다. 상기 프로세스는 업링크 데이터 도달이나 다운링크 데이터 도달에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 개시하는 단계, 및 그후 그 랜덤 액세스 절차가 성공적으로 수행되지 못했을 때, 라디오 링크 실패가 검출되었다고 판단하고, 그런 다음 라디오 링크 복구 절차를 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명의 이러한, 그리고 다른 목적들은, 이 기술분야의 당업자가 여러 도면들에서 예시된 바람직한 실시예에 대한 이하의 상세 설명을 읽고 난 후 의심의 여지 없이 자명하게 될 것이다.

본 발명에 따른 무선 통신 시스템 및 관련 기기의 UE를 위한 랜덤 액세스 절차 실패 처리 방법을 제공함으로써 시스템 에러를 줄일 수 있다.

무선 통신 시스템(10)의 개략도를 도시한 도 1을 참조한다. 무선 통신 시스템(10)은 제3세대 (3G) 모바일 통신 시스템임이 바람직하며, 간단히 말해 네트워크 터미널 및 복수의 사용자 기기들로 형성된다. 도 1에서, 네트워크 터미널 및 사용자 기기들은 단순히 무선 통신 시스템(10)의 구조를 예시하는데 사용되고 있다. 실제상에서, 네트워크 터미널은 실질적 수요에 따라 복수의 진화된 기지국들 (eNBs, evolved base stations), 진화된 UMTS 라디오 액세스 네트워크 (EUTRAN, evoved UMTS radio access network) 등을 포함할 수 있으며, 사용자 기기들 (UEs)은 모바일 전화기, 컴퓨터 시스템 등등과 같은 장치들일 수 있다.

통신 기기(100)의 기능적 블록도를 도시한 도 2를 참조한다. 통신 기기(100)는 도 1의 UE들을 구현하도록 활용될 수 있다. 간결성을 위해, 도 2는 통신 기기(100)의 입력 장치(102), 출력 장치(104), 제어 회로(106), 중앙 처리 유닛 (CPU)(108), 메모리(110), 프로그램 코드(112), 및 트랜시버(114) 만을 보이고 있다. 통신 기기(100)에서, 제어 회로(106)는 CPU(108)를 통해 메모리(110) 내 프로그램 코드(112)를 실행함으로써, 통신 기기(100)의 동작을 제어한다. 통신 기기(100)는 키보드 같은 입력 장치(102)를 통해 사용자에 의해 입력된 신호들을 수신할 수 있고, 모니터나 스피커들 같은 출력 장치(104)를 통해 이미지들 및 사운드들을 출력할 수 있다. 트랜시버(114)는 무선 신호들을 송수신하는데 사용되며, 수신 신호들을 제어 회로(106)로 전달하고, 제어 회로(106)에 의해 생성된 신호들을 무선 전송한다. 통신 프로토콜 체계의 관점에서 볼 때, 트랜시버(114)는 계층 1의 한 포션으로 간주될 수 있고, 제어 회로(106)는 계층 2 및 계층 3의 기능들을 구현하는데 사용될 수 있다.

계속해서 도 3을 참조한다. 도 3은 도 2에 도시된 프로그램 코드(112)의 다이어그램이다. 프로그램 코드(112)는 어플리케이션 계층(200), 계층 3(202), 및 계층 2(206)를 포함하며, 계층 1(28)과 연결된다. 계층 3(202)은, 라디오 자원 제어 (RRC, radio resource control) 절차들을 통해 eNB나 EUTRAN 같은 다른 통신 기기와 RRC 메시지들을 교환하고 그 RRC 메시지들 및 정보 엘리먼트들 (IEs, information elements)을 가지고 계층 1(218)과 계층 2(206)를 제어하기 위한 RRC 개체(222)를 포함한다. 그 외에, RRC 개체(222)는 통신 기기(100)를 RRC_IDLE과 RRC_CONNECTED 상태 사이에서 스위칭할 수 있다. 계층 2(206)는 상위 계층들로부터 패킷들을 전달하기 위한 확인 모드 (AM, Acknowledged Mode), 미확인 모드 (UM, Unacknowledged Mode) 및 투과 모드 (TM, Transparent Mode)에서 동작할 수 있는 라디오 링크 제어 (RLC, radio link control) 개체(224)를 포함한다. RLC 개체(224)의 하위 개체인 중간 액세스 제어 (MAC, medium access control)(224)는 랜덤 액세스 채널 (RACH, random access channel)을 통해 랜덤 액세스 프리앰블 같은 업링크 컨피규레이션 (configuration) 및 정보를 전송하기 위한 랜덤 액세스 절 차를 시작하는데 사용된다.

통신 기기(100)가 RRC_CONNECTED 상태에 머물 때, 본 발명의 실시예는 시스템 에러들을 피하기 위해 프로그램 코드(112) 내 RA 실패 처리 프로그램 코드(220)를 제안한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스(40)의 개략도를 도시한 도 4를 참조한다. 이 프로세스(40)는 무선 통신 시스템(10)의 UE를 위한 랜덤 액세스 절차 실패를 처리하는데 이용되며, RA 실패 처리 프로그램 코드(220)에 컴파일될 수 있다. 이 프로세스(40)는 아래와 같은 단계들을 포함한다:

400 단계: 시작.

402 단계: 업링크 데이터 도달 또는 다운링크 데이터 도달에 대응하는 랜덤 액세스 절차 개시.

404 단계: 랜덤 액세스 절차가 성공적으로 수행되지 못했을 때, 라디오 링크 실패가 검출되었다고 판단하고, 그런 다음 라디오 링크 복구 절차를 수행.

406 단계: 종료.

프로세스(40)에 따르면, 랜덤 액세스 절차가 성공적으로 수행되지 못했을 때 (가령, 전송된 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답이 디폴트 타임 동안 수신되지 않을 때), UE는 라디오 링크 실패가 검출되었다고 판단하고, 그런 다음 라디오 링크 복구 절차를 수행한다. 라디오 링크 복구 절차가 성공적으로 수행될 때, UE는 라디오 링크를 복구한다. 그와 반대인 경우, UE는 RRC_CONNECTED 상태를 떠나 RRC_IDLE 상태로 간다. 랜덤 액세스 절차는 회선경쟁 (contention)-기반의 랜덤 액세스 절차임이 바람직하다.

UE는 아래의 조건들 중 어느 하나가 만족될 때 업링크 데이터 도달에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 개시함이 바람직하다. 그 조건들은 다음과 같다: (1) UE가 전송할 업링크 데이터를 가지고 있고 업링크 동기화 상태가 동기되어 있지 않을 때; (2) UE가 전송할 업링크 데이터를 가지고 있고 어떠한 전용 스케줄링 요청 채널도 이용가능하지 않을 때. 조건 (1)에서, 동기 되지 않은 업링크 동기화 상태란, 한 eNB에 의해 서비스되는 서로 다른 UE들이, 그 UE들과 eNB 사이의 거리차로 인해 서로 상이한 왕복 지연을 가지게 되어 타이밍 오프셋을 일으키게 된다는 것을 의미한다. 즉, 동기된 업링크 전송은, eNB가 서비스하는 UE들로부터 동시에 업링크 데이터를 수신할 수 있다는 것을 가리킨다.

그 외에, UE는, eNB로부터 다운링크 데이터 도달 순서를 수신하고 업링크 동기화 상태가 동기되어 있지 않을 때, 다운링크 데이터 도달에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 개시한다. 다운링크 데이터 도달 순서는, eNB가 전송할 다운링크 데이터를 가지고 있고 업링크 동기화 상태가 동기되어 있지 않은 상황에서, eNB에 의해 전송된다.

상술한 라디오 링크 복구 절차는 다음과 같은 단계들을 포함한다. UE가 먼저 기지국 선택을 수행하고, 그런 다음 선택된 eNB와의 업링크 동기를 회복하기 위해 라디오 링크 실패에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 시작한다. 랜덤 액세스 절차시, UE는 라디오 링크 복구를 위해 eNB와 특정 메시지들을 교환한다. 메시지 교환은 다음과 같이 설명된다. UE 식별자가 상기 선택된 기지국으로 전송된다. UE 식별자가 그 선택된 기지국 안에서 발견될 때, UE는 라디오 링크 복구 절차가 성공적 으로 수행되었음을 가리키는 응답을 수신하고, 그런 다음 라디오 링크를 복구한다. 반면에, UE 식별자가 그 선택된 기지국에서 발견되지 않을 때 UE는 라디오 링크 복구 절차가 실패하였음을 가리키는 응답을 수신하고 나서, RRC_IDLE 상태로 들어간다. 또, UE는 소정 시간 중에 라디오 링크 복구 절차가 종료되지 않았을 때 라디오 링크 복구 절차가 실패했다고 판단하고 RRC_IDLE 상태로 들어간다.

상술한 라디오 링크 복구 절차를 거쳐, RRC_CONNECTED 상태의 UE는 라디오 링크 복구를 이행하거나, 라디오 링크 복구가 실패한 경우 RRC_IDLE 상태로 들어간다. 위에서 알 수 있는 바와 같이, UE는, 랜덤 액세스 절차가 실패할 때, 라디오 링크 복구 절차를 통해 라디오 링크를 재설정하거나 RRC_IDLE 상태로 진입한다.

결론적으로, 본 발명의 실시예들은, UE의 시스템 에러들을 방지하기 위해 라디오 링크 실패시 업링크 데이터 도달이나 다운링크 데이터 도달에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 다룬다.

이 분야의 당업자들은, 본 발명의 가르침을 유지하면서 본 발명의 기기 및 방법에 대한 수많은 변형과 치환이 이뤄질 수 있다는 것을 쉽게 파악할 수 있을 것이다. 따라서, 상술한 개시사항들은 단지 첨부된 청구항들의 범위에 의해서만 한정되는 것이라고 해석되어져야 한다.

도 1은 무선 통신 시스템의 개략도이다.

도 2는 통신 기기의 기능적 블록도이다.

도 3은 도 2에 도시된 프로그램 코드의 다이어그램이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스의 흐름도이다.

Claims

무선 통신 시스템 내 RRC_CONNECTED 상태하의 사용자 기기를 위한 랜덤 액세스 절차 실패 처리 방법에 있어서,

업링크 데이터 도달이나 다운링크 데이터 도달에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 개시하는 단계; 및

상기 랜덤 액세스 절차가 성공적으로 수행되지 못할 때, 라디오 링크 실패가 검출되었다고 판단하고 그런 다음 라디오 링크 복구 절차를 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 라디오 링크 복구 절차는,

기지국을 선택하는 단계; 및

상기 기지국과 상기 라디오 링크 실패에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 개시하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서, 상기 라디오 링크 실패에 대응하는 상기 랜덤 액세스 절차는,

상기 기지국으로 사용자 기기 식별자를 전송하는 단계;

상기 사용자 기기 식별자가 상기 기지국 내에서 발견될 때 상기 라디오 링크 복구 절차가 성공적으로 수행되었음을 가리키는 응답을 수신하고 상기 기지국과 라 디오 링크를 복구하는 단계;

상기 사용자 기기 식별자가 상기 기지국 내에서 발견되지 않을 때 상기 라디오 링크 복구 절차가 실패했음을 가리키는 응답을 수신하고 RRC_IDLE 상태로 진입하는 단계; 및

소정 시간 동안 상기 라디오 링크 복구 절차가 종료되지 않게 될 때 상기 라디오 링크 복구 절차가 실패했다고 판단하고 상기 RRC_IDLE 상태로 진입하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 라디오 링크 복구 절차가 실패하게 될 때 RRC_IDLE 상태로 진입하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 절차는 회선경쟁 (contention) 기반 랜덤 액세스 절차임을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 업링크 데이터 도달에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계는, 상기 사용자 기기가 전송할 업링크 데이터를 가지고 있고 상기 업링크 동기화 상태가 동기되어 있지 않을 때 상기 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계임을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 업링크 데이터 도달에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계는, 상기 사용자 기기가 전송할 업링크 데이터를 가지고 있고 어떤 전용 스케줄링 요청 채널도 이용가능하지 못할 때 상기 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계임을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 다운링크 데이터 도달에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계는, 상기 사용자 기기가 기지국으로부터 다운링크 데이터 도달 순서를 수신하고 상기 업링크 동기화 상태가 동기화 되어 있지 못할 때 상기 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계임을 특징으로 하는 방법.
RRC_CONNECTED 상태에서 랜덤 액세스 절차 실패를 올바로 처리하기 위한 무선 통신 시스템의 통신 기기에 있어서,

한 프로세스를 실행하기 위한 중앙 처리 유닛; 및

상기 중앙 처리 유닛에 연결되어 상기 프로세스를 실행하는데 사용되는 프로그램 코드를 저장하는 메모리를 포함하고,

상기 프로세스는,

업링크 데이터 도달이나 다운링크 데이터 도달에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 개시하는 단계; 및

상기 랜덤 액세스 절차가 성공적으로 수행되지 못할 때, 라디오 링크 실패가 검출되었다고 판단하고 그런 다음 라디오 링크 복구 절차를 수행하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 통신 기기.
제9항에 있어서, 상기 라디오 링크 복구 절차는,

기지국을 선택하는 단계; 및

상기 기지국과 상기 라디오 링크 실패에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 개시하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 통신 기기.
제10항에 있어서, 상기 라디오 링크 실패에 대응하는 상기 랜덤 액세스 절차는,

상기 기지국으로 사용자 기기 식별자를 전송하는 단계;

상기 사용자 기기 식별자가 상기 기지국 내에서 발견될 때 상기 라디오 링크 복구 절차가 성공적으로 수행되었음을 가리키는 응답을 수신하고 상기 기지국과 라디오 링크를 복구하는 단계;

상기 사용자 기기 식별자가 상기 기지국 내에서 발견되지 않을 때 상기 라디오 링크 복구 절차가 실패했음을 가리키는 응답을 수신하고 RRC_IDLE 상태로 진입하는 단계; 및

소정 시간 동안 상기 라디오 링크 복구 절차가 종료되지 않게 될 때 상기 라디오 링크 복구 절차가 실패했다고 판단하고 상기 RRC_IDLE 상태로 진입하는 단계 를 포함함을 특징으로 하는 통신 기기.
제9항에 있어서, 상기 프로세스는,

상기 라디오 링크 복구 절차가 실패하게 될 때 RRC_IDLE 상태로 진입하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 통신 기기.
제9항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 절차는 회선경쟁 (contention) 기반 랜덤 액세스 절차임을 특징으로 하는 통신 기기.
제9항에 있어서, 상기 업링크 데이터 도달에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계는, 상기 통신 기기가 전송할 업링크 데이터를 가지고 있고 상기 업링크 동기화 상태가 동기되어 있지 않을 때 상기 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계임을 특징으로 하는 통신 기기.
제9항에 있어서, 상기 업링크 데이터 도달에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계는, 상기 통신 기기가 전송할 업링크 데이터를 가지고 있고 어떤 전용 스케줄링 요청 채널도 이용가능하지 못할 때 상기 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계임을 특징으로 하는 통신 기기.
제9항에 있어서, 상기 다운링크 데이터 도달에 대응하는 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계는, 상기 통신 기기가 기지국으로부터 다운링크 데이터 도달 순서를 수신하고 상기 업링크 동기화 상태가 동기화 되어 있지 못할 때 상기 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계임을 특징으로 하는 통신 기기.