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KR101740309B1 - Qci 기반 대체 연결 방법 - Google Patents

Qci 기반 대체 연결 방법 Download PDF

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KR101740309B1
KR101740309B1 KR1020160075129A KR20160075129A KR101740309B1 KR 101740309 B1 KR101740309 B1 KR 101740309B1 KR 1020160075129 A KR1020160075129 A KR 1020160075129A KR 20160075129 A KR20160075129 A KR 20160075129A KR 101740309 B1 KR101740309 B1 KR 101740309B1
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South Korea
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base station
service
qci
small cell
terminal
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전형준
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주식회사 유캐스트
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Abstract

본 발명은 LTE 시스템에서 QCI에 기반하여 대체 기지국으로 단말의 연결을 전환하는 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 지원하지 아니하는 QCI로 접속 요청하는 단말을 상기 QCI를 지원하는 대체 기지국으로 연결을 전환하도록 하는 방법에 관한 것이다.
개시된 지원 가능한 서비스가 한정된 기지국에서 지원하지 않는 서비스를 요청하는 단말을 타기지국으로 대체 연결하는 방법은 상기 기지국이 지원 가능한 서비스를 설정하는 단계, 상기 단말의 서비스 요청을 수신하는 단계, 수신한 상기 단말의 요청 서비스가 상기 지원 가능한 서비스인지를 확인하는 단계, 및 상기 단말의 요청 서비스가 지원 가능한 서비스가 아니면 상기 단말을 타기지국으로 핸드오버(handover) 또는 리다이렉션(redirection)하기 위한 요청을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 이종네트워크에서 특정 기지국이 지원하는 서비스를 제한하도록 함으로써 각 기지국의 전송 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있고, 또한 기지국이 지원하는 서비스 종류를 한정함으로서 기지국의 운용 및 스케줄링을 단순화할 수 있는 효과가 있다.

Description

QCI 기반 대체 연결 방법{Fallback Method based on Quality Class Indicator}
본 발명은 LTE 시스템에서 QCI에 기반하여 대체 기지국으로 단말의 연결을 전환하는 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 지원하지 아니하는 QCI로 접속 요청하는 단말을 상기 QCI를 지원하는 대체 기지국으로 연결을 전환하도록 하는 방법에 관한 것이다.
LTE 시스템이 상용화되면서 무선통신의 중심이 데이터로 집중되고 데이터 트래픽이 가파르게 증가해 왔다. 그리고 한정된 자원으로 좀 더 빠르게 많은 양의 데이터를 처리하기 위하여 다양한 분야에서 표준화와 기술 개발이 진행되어 왔고, 진행되고 있다.
이러한 기술 개발 중의 하나로 스몰셀(small cell) 개념이 도입되었다. 이는 기존의 매크로셀(macro cell)로만 운영되어 오던 네트워크의 문제점을 해결할 수 있을 것으로 보여진다. 스몰셀은 저전력 무선 접속 기지국으로서 최소 10m에서 수백 미터 정도의 운용범위는 가지는 것으로 정의되는데 사용범위 및 용도에 따라 펨토셀(FemtoCell), 피코셀(PicoCell), 메트로셀(MetroCell), 및 마이크로셀(MicroCel)로 분류될 수 있다.
이러한 스몰셀은 셀의 크기를 줄여 단말기를 기지국에 가깝게 위치시켜 데이터 전송 효율을 높이고자 하는데 그 목적을 가진다.
하지만, 스몰셀의 도입에 의하여 넓은 지역을 커버하기 위한 기존의 매크로 셀과 좁은 지역을 커버하기 위한 스몰셀이 한 지역에 혼재하게 되는 이종네트워크(Heterogeneous Network; HetNet)를 형성하게 된다.
도 1은 매크로셀과 스몰셀이 형성된 이종네트워크의 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면 이종네트워크에서는 매크로셀용 기지국(100)과 스몰셀용 기지국(200)이 혼재하며 혼재하는 기지국들에 의해 매크로셀(110)과 스몰셀(210)이 형성되는데, 스몰셀(210)은 매크로셀(110) 영역내에서 형성되는 경우가 많기 때문에 단말(300)은 매크로셀(110) 영역에서는 매크로셀용 기지국(100)과 연결될 수 있고, 스몰셀(210) 영역 내에서는 스몰셀용 기지국(200)에 연결될 수도 있고 매크로셀용 기지국(100)에 연결될 수도 있다.
종래의 이종네트워크에서의 스몰셀(210) 및 매크로셀(110)의 기지국들은 그 커버하는 셀의 크기에서만 다를 뿐 기본적으로 지원하는 서비스의 내용은 동일하였다. 즉 매크로셀용 기지국(100)과 스몰셀용 기지국(200) 모두 음성 트래픽(213)과 데이터 트래픽(211)을 수용할 수 있다. 이러한 경우 스몰셀 내에서 데이터 전송이 비록 효율적이더라도 데이터 트래픽(211)이 아닌 음성 트래픽(213)이 많은 경우에는 비록 이종네트워크가 구성되더라도 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 특정 기지국이 지원할 수 있는 서비스를 한정하여 단말로부터 기지국이 지원하지 않는 서비스를 요청하는 접속 요구 시 그 서비스를 지원하는 다른 기지국으로 접속할 수 있도록 하여 주는 QCI 기반 대체 연결 방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지원 가능한 서비스가 한정된 기지국에서 지원하지 않는 서비스를 요청하는 단말을 타기지국으로 대체 연결하는 방법은 상기 기지국이 지원 가능한 서비스를 설정하는 단계, 상기 단말의 서비스 요청을 수신하는 단계, 수신한 상기 단말의 요청 서비스가 상기 지원 가능한 서비스인지를 확인하는 단계, 및 상기 단말의 요청 서비스가 지원 가능한 서비스가 아니면 상기 단말을 타기지국으로 핸드오버(handover) 또는 리다이렉션(redirection)하기 위한 요청을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 단말의 요청 서비스가 지원 가능한 서비스가 아니면 상기 단말을 타기지국으로 핸드오버하기 위한 요청을 전송하는 단계는 상기 기지국이 상기 단말의 요청 서비스를 지원할 수 있는 하나 이상의 타기지국을 확인하는 단계, 상기 기지국이 상기 하나 이상의 타기지국 중 상기 단말이 핸드오버될 제 1 타기지국을 선정하는 단계, 및 상기 기지국이 상기 단말을 상기 제1 타기지국으로 핸드오버하기 위한 요청을 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고 상기 기지국이 상기 단말의 요청 서비스를 지원할 수 있는 하나 이상의 타기지국을 확인하는 단계는 상기 기지국의 상기 하나 이상의 타기지국이 지원할 수 있는 서비스 정보를 상기 하나 이상의 타기지국과의 통신을 이용 또는 상위 네트워크상의 관리장치와의 통신을 이용하여 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 서비스는 QCI(Quality Class Indicator)로 구별될 수 있고, 상기 기지국이 지원 가능한 서비스를 설정하는 단계는 상기 기지국이 지원할 수 있는 QCI를 운용 시작시 또는 주기적으로, 또는 상기 기지국의 요청에 따라 상기 상위 네트워크상의 관리장치로부터 수신하여 지원 가능한 서비스를 설정하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 단말의 서비스 요청을 수신하는 단계는 MME(Mobility Management Entity)로부터 오는 상기 단말이 요청하는 서비스 정보를 포함하는 E-RAB SETUP 요청 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고 상기 E-RAB SETUP 요청 메시지는 설정하여야 할 베어러의 아이디 및 상기 단말이 요청하는 서비스를 나타내는 QCI(Quality Class Indicator)를 포함할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 또 다른 일 실시 예로서 지원 가능한 서비스가 한정된 LTE기지국에서 지원하지 않는 서비스를 요청하는 단말을 타LTE기지국으로 대체 연결하는 방법은 상기 기지국이 지원 가능한 QCI(Quality Class Indicator)를 설정하는 단계, 상기 단말이 요청하는 서비스의 QCI를 포함하는 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer) SETUP 요청 메시지를 수신하는 단계, 수신한 상기 단말의 요청 서비스의 QCI가 상기 지원 가능한 QCI에 포함되는지 확인하는 단계, 및 상기 단말의 요청 서비스의 QCI가 상기 지원 가능한 QCI에 포함되어 있지 아니하면 상기 단말에 대하여 타LTE기지국으로의 핸드오버(handover) 또는 리다이렉션(redirection) 요청을 포함하는 RRC 연결 재설정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 또 다른 일 실시 예로서 지원하지 않는 서비스를 요청하는 단말을 타기지국으로 대체 연결하는 지원 가능한 서비스가 한정된 기지국에서 사용되는 장치는 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 연결된 메모리를 포함하되 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 기지국이 지원 가능한 서비스를 설정하고, 상기 단말이 지원 가능하지 않는 서비스를 요청하는 경우, 핸드오버(handover) 또는 리다이렉션(redirection) 프로토콜을 이용하여 상기 단말이 요청한 서비스를 지원하는 타기지국으로 대체 연결을 수행하도록 구성될 수 있다.
여기서 상기 단말이 요청한 서비스를 지원하는 타기지국으로 대체 연결을 수행하기 위하여 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 단말의 요청 서비스를 지원할 수 있는 하나 이상의 타기지국을 확인하고, 상기 하나 이상의 타기지국 중 상기 단말이 핸드오버될 제 1 타기지국을 선정하고, 상기 단말에 대하여 상기 제1 타기지국으로 핸드오버를 요청하도록 추가적을 구성할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 기지국의 상기 하나 이상의 타기지국이 지원할 수 있는 서비스 정보를 상기 하나 이상의 타기지국과의 통신을 이용 또는 상위 네트워크상의 관리장치와의 통신을 이용하여 획득할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 프로세서는 운용 시작시 또는 주기적으로, 또는 상기 기지국의 요청에 따라 상기 상위 네트워크상의 관리장치로부터 서비스 정보를 받아 상기 기지국이 지원 가능한 서비스를 설정할 수 있고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 단말이 지원 가능하지 않는 서비스를 요청하는 경우 MME(Mobility Management Entity)로부터 오는 E-RAB SETUP 요청 메시지에 포함된 상기 단말이 요청하는 서비스 정보에 기초하여 상기 단말이 지원 가능하지 않는 서비스를 요청하는 것인지를 판단하도록 추가적으로 구성할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 또 다른 일 실시 예로서 원하지 않는 서비스를 요청하는 단말을 타LTE기지국으로 대체 연결하는 지원 가능한 서비스가 한정된 LTE기지국에서 사용되는 장치는 적어도 하나의 프로세서 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 연결된 메모리를 포함하되 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 LTE기지국이 지원 가능한 QCI(Quality Class Indicator)를 설정하고, 상기 단말이 요청하는 서비스의 QCI가 상기 지원 가능한 QCI에 포함되어 있지 아니하면 핸드오버(handover) 또는 리다이렉션(redirection) 프로토콜을 이용하여 상기 단말이 요청한 서비스의 QCI를 지원하는 타LTE기지국으로 대체 연결을 수행하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의하여, 이종네트워크에서 특정 기지국이 지원하는 서비스를 제한하도록 함으로써 각 기지국의 전송 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 기지국이 지원하는 서비스 종류를 한정함으로써 기지국의 운용 및 스케줄링을 단순화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 매크로셀과 스몰셀이 형성된 이종네트워크의 일 실시 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서비스 한정 기지국을 적용한 이종네트워크를 도시한 도면이다.
도 3은 LTE 시스템에서 단말이 요청하는 호 접속 요청 시의 각 엔티티 간의 메시지 흐름을 도시한 도면이다.
도 4는 LTE 시스템에서 단말이 목적지인 호 접속 요청 시의 각 엔티티 간의 메시지 흐름을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 기지국이 지원하지 않는 서비스을 요청하는 경우에 단말을 다른 기지국으로 핸드오버시키는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 6은 지원 가능한 서비스가 한정된 기지국에서 지원하지 않는 서비스를 요청하는 단말을 다른 기지국으로 접속하도록 하여주는 방법을 기지국의 관점에서 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서비스 한정 기지국을 적용한 이종네트워크를 도시한 도면이다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 각 기지국이 지원하는 서비스를 한정할 수 있도록 하였다. 도 2의 실시 예를 참조하면, 매크로셀용 기지국(100)은 음성 서비스만을 지원하고, 스몰셀용 기지국(200a)은 데이터 서비스만을 지원할 수 있도록 할 수 있다. 또 다른 스몰셀용 기지국(200b)은 매크로셀용 기지국(100)이 커버하지 못하는 음영영역을 커버하기 위한 것으로 음성 서비스만을 지원할 수 있다. 이처럼 기지국을 특정 서비스만을 지원하도록 한정하는 것은 전술한 것처럼 주파수 사용의 효율을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 각 기지국의 지원하는 서비스 특성에 맞으면서도 복잡도가 낮은 스케줄링 알고리즘(scheduling algorithm)을 구현할 수 있어 개발비 및 장비 가격을 낮출 수 있다.
한편 3GPP에서 재정한 LTE 표준(3GPP TS23.203V13.7.0)에서는 LTE 시스템에서 지원하고자 하는 서비스의 예들을 제시하고 각 서비스 별로 요구되는 품질의 특성을 묶어 이를 대표하는 QCI(Quality of service Class Identifier)로 매핑(mapping)시키고 있다. 다음 [표1]은 LTE 표준에서 제시한 서비스 특성과 매팽된 QCI 값을 보여주고 있다.
QCI Resource Type Priority Packet Delay Budget Packet Error Loss Rate Example Services
1 GBR 2 100ms 10-2 Conversational Voice
2 GBR 4 150ms 10-3 Conversational Video(Live Streaming)
3 GBR 3 50ms 10-3 Real Time Gaming
4 GBR 5 300ms 10-6 Non-Conversational Video (Buffered Streaming)
65 GBR 0.7 75ms 10-2 Mission Critical user plane Push To Talk voice (e.g., MCPTT)
66 GBR 2 100ms 10-2 Non-Mission-Critical user plane Push To Talk voice
5 non-GBR 1 100ms 10-6 IMS Signalling
6 non-GBR 6 300ms 10-6 Video (Buffered Streaming) TCP-Based (e.g., www, email, chat, ftp, p2p file sharing, progressive video, etc.)
7 non-GBR 7 100ms 10-3 Voice, Video (Live Streaming), Interactive Gaming
8 non-GBR 8 300ms 10-6 Video (Buffered Streaming) TCP-Based (e.g., www, email, chat, ftp, p2p file sharing, progressive video, etc.)
9 non-GBR 9 300ms 10-6 Video (Buffered Streaming) TCP-Based (e.g., www, email, chat, ftp, p2p file sharing, progressive video, etc.)
69 non-GBR 0.5 60ms 10-6 Mission Critical delay sensitive signalling (e.g., MC-PTT signalling)
70 non-GBR 5.5 200ms 10-6 Mission Critical Data (e.g. example services are the same as QCI 6/8/9)
본 발명에서는 LTE 표준에서 제시한 QCI를 바탕으로 각 기지국이 지원 가능한 서비스를 설정할 수 있도록 하였다.
일 예로서 음성서비스만을 지원하도록 한정되는 매크로셀용 기지국(100)이나 스몰셀용 기지국(200b)은 QCI 값이 1 내지 5, 65, 및 66인 경우를 지원 가능한 QCI 값으로 설정할 수 있다. 그러면 기지국(100, 200b)은 QCI가 1 내지 5, 65, 및 66를 가진 호접속 요청에 대하여는 호를 접속시키고, 그 외의 QCI를 가진 호접속 요청에는 대체기지국으로 재접속을 개시하도록 구성할 수 있다.
마찬가지로 데이터서비스만을 지원하도록 한정되는 스몰셀용 기지국(200a)은 QCI값이 6 내지 9, 69, 및 70인 경우를 지원 가능한 QCI 값으로 설정할 수 있다. 그러면 기지국(200a)은 QCI가 6 내지 9, 69, 및 70을 가진 호접속 요청에 대하여는 호를 접속시키고, 그 외의 QCI를 가진 호접속 요청에는 대체기지국으로 재접속을 개시하도록 구성할 수 있다.
여기서 각 기지국이 지원하는 QCI 설정 방법은 여러 가지가 있을 수 있는데 일 실시 예로 각 기지국이 지원할 수 있는 QCI를 저장하고 있어 운용 초기에 지원 가능한 QCI를 저장된 장소로부터 읽어들여 설정할 수 있다. 또 다른 일 실시 예로는 상위 네트워크 내에 존재하는 기지국 관리장치로부터 지원 가능한 QCI를 받아서 운용 초기에 설정 또는 주기적으로 업데이트하거나 또는 요청에 의하여 업데이트 할 수 있다. 즉, 일 예로서 LTE 표준 상의 S1 SETUP (3GPP TS36.413 V12.6.0) 프로토콜 또는 eNB Configuration Update 프로토콜 등을 사용하여 설정할 수 있다.
도 3은 LTE 시스템에서 단말이 요청하는 호 접속 요청 시의 각 엔티티 간의 메시지 흐름을 도시한 도면이고, 도 4는 LTE 시스템에서 단말이 목적지인 호 접속 요청 시의 각 엔티티 간의 메시지 흐름을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 일반적으로 단말이 데이터 서비스나 음성 서비스를 받기 위하여서는 먼저, 호접속을 하여야 하는데 이러한 호접속이 단말에 의하여 시작되는 경우, 먼저 단말(400)은 기지국(410)과 RRC(Radio Resource Control) 연결을 설정(S405)한 뒤 서비스 및 베어러 자원을 요청(S415) 메시지를 MME(Mobility Management Entity; 430)로 전달한다. 이를 수신한 MME(430)는 단말(400)과의 메시지 교환을 통하여 단말을 인증(S425)하고, 인증이 되면, 상위 네트워크상에 존재하는 관리장치(450)- SGW(Serving Gateway; 서빙게이트웨이), PGW(Packet Data Network Gateway; PDN 게이트웨이), 및 HSS(Home Subscriber Server) 등을 포함할 수 있다- 와 디폴트 베어러(default bearer)를 설정(S435)하고, 단말(400)과 기지국(410) 간에 데이터 전송을 위한 베어러 생성 요청을 관리장치(450)(예컨대 SGW)로부터 받고(S445), 베어러 생성을 위하여 기지국에 E-RAB (E-UTRAN Radio Access Bearer) Setup을 요청(S455)한다. E-RAB SETUP 요청을 받은 기지국(410)은 단말(400)과 RRC 연결을 재설정(S465)하여 데이터 전송을 위한 베어러 생성을 수행한다. 베어러 생성이 완료된 후에는 E-RAB SETUP 응답 메시지를 MME(430)로 전달(S475)하고 이를 수신한 MME(430)는 관리장치(450)(예컨대 SGW)에 베어러 생성 응답 메시지를 전송(S485)하여 배어러 생성을 완료하고 이렇게 생성된 베어러를 이용하여 통신을 수행한다.
도 4를 참조하면, 단말이 목적지인 호 접속의 경우에는 다운링크(downlink)쪽으로 전송할 데이터가 있음을 알리는 메시지를 수신(S505)한 MME가 페이징(Paging; S515) 과정을 진행하여 데이터를 수신할 단말(400)을 찾으면 그 이후에는 도 3에서 제시된 것과 거의 동일한 흐름으로 호 접속을 하여 데이터 전송을 위한 베어러를 생성한다.
여기에서 베어러 생성을 위하여 MME(430)가 기지국(410)으로 전송하는 E-RAB SETUP 요청 메시지는 설정하고자 하는 베어러에 대한 특성을 포함하고 있다. LTE 표준문서 TS36.413 V12.6.0을 참조하면 E-RAB SETUP 요청 메시지는 'E-RAB to be Setup List' 목록을 포함하고 있고, 이 목록은 설정하여야 할 베어러의 아이디(ID; 베어러를 식별하기 위한 번호)와 QCI로 대표되는 QoS(Quality of Service) 파라미터를 포함한다. 즉, MME(430)가 전송하는 E-RAB SETUP 요청 메시지 내에 있는 QCI 값을 보고 기지국(410)은 설정하여야 될 베어러가 서비스하고자 하는 것이 음성서비스인지 데이터 서비스인지를 확인할 수 있다. 그러므로 기지국(410)은 MME(430)로부터 오는 E-RAB SETUP 요청 메시지의 QCI 값을 바탕으로 자신이 지원 가능한 서비스를 요청하는 것인지 아니면 자신이 지원하지 못하는 서비스를 요청하는 것인지를 결정할 수 있다. 만약 지원 가능한 서비스를 요청하는 것이라면 종래처럼 단말(400)과의 RRC 연결 재설정(S465)을 수행하여 베어러를 설정한다. 만약 지원하지 않는 서비스를 요청하는 것이라면 단말(400)이 타기지국(470)과 연결될 수 있도록 핸드오버(handover) 또는 리다이렉션(redirection)을 요청할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 기지국이 지원하지 않는 서비스을 요청하는 경우에 단말을 다른 기지국으로 핸드오버시키는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, MME(430)로부터 E-RAB SETUP 요청 메시지를 수신한 기지국(410)은 E-RAB SETUP 요청 메시지 내의 'E-RAB to be Setup List' 에 있는 QCI를 확인하고 이것이 지원 가능한 QCI인지 점검(S515)한다. 지원 가능하지 아니한 QCI라면 단말을 이 QCI를 지원 가능한 타기지국(470)으로 핸드오버 시켜야 하는데, 이를 위하여 기지국은 단말이 요청하는 서비스를 지원할 수 있는 주파수가 존재하는 지를 확인(S525)하여야 한다. 이와 관련하여 기지국(410)은 단말이 요청한 QCI를 지원할 수 있는 타기지국이 있는 지를 확인할 수 있다. 이를 위하여 기지국(410)은 주변에 있는 타기지국들이 지원할 수 있는 서비스에 대한 정보(예를 들면, QCI)를 저장할 수 있다. 이러한 정보는 타기지국과의 통신을 통하여 타기지국으로부터 직접 확보할 수도 있고, MME(430) 또는 상위 네트워크상의 기타장치(450)로부터 전달받아 확보할 수도 있다. 기지국(410)은 첫 운용을 시작할 때 또는 주기적으로 또는 필요하다고 여겨질 때마다 타기지국(470), MME(430), 또는 관리장치(450)와의 통신을 통하여 획득할 수 있다. 이에 더하여 기지국(410)은 타기지국에서 사용하는 주파수가 단말(400)이 지원하는 주파수인지도 확인할 수 있다. 만약 단말(400)이 요청한 QCI를 지원하는 주파수가 없거나 있더라도 단말(100)이 그 주파수를 지원하지 않는다면 기지국은 단말(400)의 호접속 요청을 거절할 수 있다. 만약 복수의 타기지국이 단말(400)이 요청하는 QCI를 지원한다면, 핸드오버하기 위한 타기지국(470)을 선정하기 위하여 기지국(410)은 복수의 타기지국(470)으로부터 오는 신호의 세기 측정을 요청하는 정보를 포함하는 RRC 연결 재설정 메시지를 단말(400)에 전송(S535)한다. 그리고 기지국(410)은 E-RAB SETUP 응답 메시지를 MME(430)로 전송(S545)하는데 이때 E-RAB SETUP 응답 메시지는 QCI를 지원하지 않기 때문에 베어러 생성에 실패하였다는 정보를 포함할 수 있다. 그리고 기지국(410)은 단말(400)이 측정하여 기지국(410)으로 전송하는 복수 개의 주변 타기지국(470)으로부터 오는 신호의 세기 정보 또는 다른 방법에 의하여 가지고 있던 주변 타기지국으로부터 단말(400)로 가는 신호의 세기 정보를 이용하여 단말(400)이 핸드오버하여야 할 타기지국(470)을 지정하여 핸드오버를 요청할 수 있다. 그러면 LTE 표준에서 이미 정한 핸드오버 방식에 따라 MME(430), 기지국(410), 타기지국(470), 단말(400)이 협력하여 핸드오버를 수행하고, 상기 QCI를 지원하는 타기지국(470)에 단말(400)이 정상적으로 연결하여 원하는 서비스를 받을 수 있도록 할 수 있다.
구체적으로 예를 들어 설명하면, 단말(400)은 기지국(410)과 접속하고 MME(430) 및 상위 네트워크상의 관리장치(450)에 음성서비스에 대한 호설정을 요청할 수 있다. 그러면 상위 네트워크상의 관리장치(450) 및 MME(430)는 단말(400)과의 호설정을 위하여 기지국(410)에 QCI=1을 포함하는 E-RAB SETUP 요청 메시지를 전달할 수 있다. 기지국(410)은 상기 요청 메시지에 있는 QCI를 보고 자신이 지원하는 서비스인지를 판단한단. 만약 기지국(410)이 지원할 수 있는 서비스가 데이터서비스만이어서(예를 들면 QCI가 6, 7, 8, 9, 69, 70이어서) 상기 단말(400)이 요청하는 서비스를 지원할 수 없다면 기지국(410)은 단말(400)을 타기지국(470)으로 핸드오버나 리다이렉션 시켜야 한다. 이때 기지국(410)은 주변에 있는 타기지국(예를 들어 A, B, C, D) 중에서 단말(400)이 요청하는 서비스를 지원할 수 있는 타기지국이 있는 지를 확인할 수 있고, 이 중에서 A, B, C만이 단말(400)이 요청하는 서비스를 지원할 수 있다면 기지국(410)은 단말(400)에게 복수의 타기지국(A, B, C)으로부터 오는 신호의 세기 측정을 요청하는 정보를 포함하는 RRC 연결 재설정 메시지를 전송하고, 단말(400)로부터 오는 타기지국의 세기 정보를 바탕으로 특정한 하나의 타기지국(예를 들어 A)으로 단말(400)이 핸드오버하도록 결정할 수 있다. 이후에는 LTE 표준에서 이미 정한 핸드오버 방식에 따라 핸드오버를 수행하여 단말(400)을 단말이 요청하는 서비스를 지원할 수 있는 타기지국(예를 들면 A)으로 대체 연결할 수 있다.
도 6은 지원 가능한 서비스가 한정된 기지국에서 지원하지 않는 서비스를 요청하는 단말을 다른 기지국으로 접속하도록 하여주는 방법을 기지국의 관점에서 도시한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 지원 가능한 서비스가 한정된 기지국은 먼저 기지국이 지원 가능한 서비스에 대하여 설정(S610)한다. LTE기지국의 경우에는 기지국이 지원 가능한 QCI 값을 설정함으로써 이루어질 수 있으며 운용 시작 전에 MME(430) 또는 관리장치(450)중의 하나로부터 오는 정보를 이용하여 설정할 수도 있고, 또는 미리 저장하고 있을 수도 있다.
이렇게 지원 가능한 서비스가 설정이 된 후에 단말의 서비스 요청을 수신(S620)한다. 이 서비스 요청에는 받고자 하는 서비스의 QCI 값을 포함할 수 있다. LTE 표준에 따르면 전술한 바처럼 단말이 요청하는 서비스를 지원하기 위하여는 기지국(410)과 단말(400)간에 그에 대응되는 베어러를 생성하여야 하는데 MME(430)로부터 오는 단말(400)을 위한 베어러 생성을 요청하는 E-RAB SETUP 요청 메시지에 단말(400)이 요청하는 서비스의 QCI 값을 포함할 수 있다. 기지국(410)은 단말(400)의 서비스 요청 수신 시에 획득한 QCI 값을 이용하여 기지국이 지원 가능한 서비스를 요청하는 것인 지를 확인(S630)한다. 지원 가능한 서비스이면 베어러를 생성하여 자신을 통하여 단말이 요청하는 서비스를 지원할 수 있다. 하지만 단말이 요청하는 서비스가 기지국이 지원하지 않는 서비스라면 단말 및/또는 MME에 핸드오버 또는 리다이렉션(redirection)을 요청(S640)하여 단말이 다른 기지국과 접속하여 요청하는 서비스를 받을 수 있도록 할 수 있다.
여기서 핸드오버는 LTE 망 또는 이동통신 망에 접속하여 서비스를 이용중인 사용자가 먼저 이웃에 있는 이동할 타기지국(470)과 접속하고 현재 접속되어 있는 기지국(410)과 접속을 끊어 서비스의 끊김 없이 계속하여 서비스를 제공하는 것을 말하고 리다이렉션은 단말이 현재 서비스받고 있는 기지국과의 접속을 먼저 끊고 다른 기지국과의 접속을 시도하도록 하는 것이다. 그러므로 리다이렉션의 경우에는 현재 지국과의 접속을 시도하도록 하는 것이다. 그러므로 리다이렉션의 경우에는 현재 이용중이던 서비스가 끊어지게 되고, 새로운 접속을 시도하게 된다.
전술한 것처럼 지원하는 서비스가 한정된 기지국은 단말로부터 자신이 지원하지 못하는 서비스에 대한 호설정 요청이 있는 경우 MME에서 오는 E-RAB SETUP 요청 메시지의 QCI 정보를 이용하여 지원 불가능한 서비스를 요청함을 확인하고 이러한 단말을 요청하는 서비스를 지원 가능한 타기지국으로 핸드오버 시켜줌으로써 단말은 정상적으로 원하는 서비스를 받을 수 있고 기지국은 자신이 지원하는 서비스만을 수행하여 기지국의 복잡도를 낮추어 개발비 및 장비 가격을 낮출 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 매크로셀용 기지국
110: 매크로셀
200, 200a, 200b: 스몰셀용 기지국
210, 210a, 210b: 스몰셀
300, 300a, 300b: 단말
213: 음성트래픽
211: 데이터트래픽

Claims (14)

  1. 지원 가능한 서비스가 데이터 서비스로 한정된 스몰셀용 기지국에서 지원하지 않는 서비스에 대한 호접속을 요청하는 단말을 타기지국으로 대체 연결하는 방법으로서,
    상기 스몰셀용 기지국이 지원 가능한 서비스를 데이터 서비스만으로 설정하는 단계;
    상기 단말의 서비스 요청을 포함하는 호접속 요청을 상기 스몰셀용 기지국이 수신하는 단계;
    수신한 상기 단말의 호접속 요청에 포함되는 서비스가 상기 데이터 서비스인지를 확인하는 단계; 및
    상기 단말의 호접속 요청에 포함되는 서비스가 데이터 서비스가 아니면 상기 단말을 타기지국으로 핸드오버(handover) 또는 리다이렉션(redirection)하기 위한 요청을 전송하는 단계; 를 포함하고,
    상기 스몰셀용 기지국이 지원 가능한 서비스를 데이터 서비스만으로 설정하는 단계는,
    상기 스몰셀용 기지국이 지원할 수 있는 QCI(Quality Class Indicator)를 운용 시작시 또는 주기적으로, 또는 상기 스몰셀용 기지국의 요청에 따라 상위 네트워크상의 관리장치로부터 수신하여 지원 가능한 서비스를 데이터 서비스만으로 설정하는 단계;를 포함하는,
    타기지국으로의 대체 연결 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 호접속 요청에 포함되는 서비스가 데이터 서비스가 아니면 상기 단말을 타기지국으로 핸드오버(handover)하기 위한 요청을 전송하는 단계는,
    상기 스몰셀용 기지국이 상기 단말의 호접속 요청에 포함되는 서비스를 지원할 수 있는 하나 이상의 타기지국을 확인하는 단계;
    상기 스몰셀용 기지국이 상기 하나 이상의 타기지국 중 상기 단말이 핸드오버될 제 1 타기지국을 선정하는 단계; 및
    상기 스몰셀용 기지국이 상기 단말을 상기 제1 타기지국으로 핸드오버하기 위한 요청을 전송하는 단계;를 포함하는
    타기지국으로의 대체 연결 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스몰셀용 기지국이 상기 단말의 호접속 요청에 포함되는 서비스를 지원할 수 있는 하나 이상의 타기지국을 확인하는 단계는,
    상기 스몰셀용 기지국의 상기 하나 이상의 타기지국이 지원할 수 있는 서비스 정보를 상기 하나 이상의 타기지국과의 통신을 이용하거나 또는 상위 네트워크상의 관리장치와의 통신을 이용하여 획득하는 단계를 포함하는,
    타기지국으로의 대체 연결 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 서비스 요청을 포함하는 호접속 요청을 수신하는 단계는 MME(Mobility Management Entity)로부터 오는 상기 단말이 요청하는 서비스 정보를 포함하는 E-RAB SETUP 요청 메시지를 수신하는 단계를 포함하는,
    타기지국으로의 대체 연결 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 E-RAB SETUP 요청 메시지는 설정하여야 할 베어러의 아이디 및 상기 단말이 요청하는 서비스를 나타내는 QCI(Quality Class Indicator)를 포함하는,
    타기지국으로의 대체 연결 방법.
  8. 지원 가능한 서비스가 데이터 서비스로 한정된 스몰셀용 LTE기지국에서 지원하지 않는 서비스에 대한 호접속을 요청하는 단말을 타LTE기지국으로 대체 연결하는 방법으로서,
    상기 스몰셀용 LTE 기지국이 지원 가능한 QCI(Quality Class Indicator)를 데이터 서비스용 QCI로 설정하는 단계;
    상기 단말이 요청하는 서비스의 QCI를 포함하는 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer) SETUP 요청 메시지를 상기 스몰셀용 LTE 기지국이 수신하는 단계;
    수신한 상기 단말의 요청 서비스의 QCI가 상기 지원 가능한 QCI에 포함되는지 확인하는 단계; 및
    상기 단말의 요청 서비스의 QCI가 상기 지원 가능한 QCI에 포함되어 있지 아니하면 상기 단말에 대하여 타LTE기지국으로의 핸드오버(handover) 또는 리다이렉션(redirection) 요청을 포함하는 RRC 연결 재설정을 수행하는 단계; 를 포함하고,
    상기 스몰셀용 LTE기지국이 지원 가능한 QCI를 데이터 서비스용 QCI로 설정하는 단계는,
    상기 스몰셀용 LTE기지국이 지원 가능한 QCI를 운용 시작시 또는 주기적으로, 또는 상기 스몰셀용 LTE기지국의 요청에 따라 상위 네트워크상의 관리장치로부터 수신하여 지원 가능한 QCI를 데이터 서비스용 QCI로 설정하는 단계;를 포함하는,
    타LTE기지국으로의 대체 연결 방법.
  9. 지원하지 않는 서비스에 대한 호접속을 요청하는 단말을 타기지국으로 대체 연결하는 지원 가능한 서비스가 데이터 서비스로 한정된 스몰셀용 기지국에서 사용되는 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 연결된 메모리;를 포함하되
    상기 적어도 하나의 프로세서는
    상기 스몰셀용 기지국이 지원 가능한 서비스를 데이터 서비스만으로 설정하고,
    상기 단말이 지원하지 않는 서비스에 대한 호접속을 요청하는 경우, 핸드오버(handover) 또는 리다이렉션(redirection) 프로토콜을 이용하여 상기 단말이 요청한 서비스를 지원하는 타기지국으로 대체 연결을 수행하도록 구성되고,
    상기 스몰셀용 기지국이 지원 가능한 서비스는 운용 시작시 또는 주기적으로, 또는 상기 스몰셀용 기지국의 요청에 따라 상위 네트워크상의 관리장치로부터 서비스 정보를 받아 설정하도록 추가적으로 구성되는,
    지원 가능한 서비스가 한정된 스몰셀용 기지국에서 사용되는 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단말이 요청한 서비스를 지원하는 타기지국으로 대체 연결을 수행하기 위하여 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 단말의 요청 서비스를 지원할 수 있는 하나 이상의 타기지국을 확인하고,
    상기 하나 이상의 타기지국 중 상기 단말이 핸드오버될 제1 타기지국을 선정하고,
    상기 단말에 대하여 상기 제1 타기지국으로 핸드오버를 요청하도록 추가적으로 구성되는,
    지원 가능한 서비스가 한정된 스몰셀용 기지국에서 사용되는 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 스몰셀용 기지국의 상기 하나 이상의 타기지국이 지원할 수 있는 서비스 정보를 상기 하나 이상의 타기지국과의 통신을 이용 또는 상위 네트워크상의 관리장치와의 통신을 이용하여 획득하도록 추가적으로 구성되는,
    지원 가능한 서비스가 한정된 스몰셀용 기지국에서 사용되는 장치.
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는
    상기 단말이 지원 가능하지 않는 서비스를 요청하는 경우 MME(Mobility Management Entity)로부터 오는 E-RAB SETUP 요청 메시지에 포함된 상기 단말이 요청하는 서비스 정보에 기초하여 상기 단말이 지원 가능하지 않는 서비스를 요청하는 것인지를 판단하도록 추가적으로 구성되는,
    지원 가능한 서비스가 한정된 스몰셀용 기지국에서 사용되는 장치.
  14. 지원하지 않는 서비스에 대한 호접속을 요청하는 단말을 타LTE기지국으로 대체 연결하는 지원 가능한 서비스가 데이터 서비스로 한정된 스몰셀용 LTE기지국에서 사용되는 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 연결된 메모리;를 포함하되
    상기 적어도 하나의 프로세서는
    상기 스몰셀용 LTE기지국이 지원 가능한 QCI(Quality Class Indicator)를 데이터 서비스용 QCI로 설정하고,
    상기 단말이 요청한 서비스의 QCI가 상기 지원 가능한 QCI에 포함되어 있지 아니하면 핸드오버(handover) 또는 리다이렉션(redirection) 프로토콜을 이용하여 상기 단말이 요청한 서비스의 QCI를 지원하는 타LTE기지국으로 대체 연결을 수행하도록 구성되고,
    상기 스몰셀용 LTE기지국이 지원 가능한 QCI 는 운용 시작시 또는 주기적으로, 또는 상기 스몰셀용 LTE 기지국의 요청에 따라 상위 네트워크상의 관리장치로부터 지원 가능한 QCI 정보를 받아 설정하도록 추가적으로 구성되는,
    지원 가능한 서비스가 한정된 기지국에서 사용되는 장치.
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