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WO2015002466A2 - 이동 통신 시스템에서 복수 연결을 지원하기 위한 제어 방법 및 복수 연결 지원 장치 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 복수 연결을 지원하기 위한 제어 방법 및 복수 연결 지원 장치 Download PDF

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WO2015002466A2
WO2015002466A2 PCT/KR2014/005918 KR2014005918W WO2015002466A2 WO 2015002466 A2 WO2015002466 A2 WO 2015002466A2 KR 2014005918 W KR2014005918 W KR 2014005918W WO 2015002466 A2 WO2015002466 A2 WO 2015002466A2
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small
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김재흥
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한국전자통신연구원
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Publication of WO2015002466A3 publication Critical patent/WO2015002466A3/ko
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    • H04W88/10—Access point devices adapted for operation in multiple networks, e.g. multi-mode access points

Definitions

  • the present invention relates to a mobile communication technology, and more particularly, to a control method and a multiple connection support apparatus for supporting multiple connections in a mobile communication system.
  • LTE Long Term Evolution
  • a fourth generation mobile communication system is commercially available worldwide to provide users with a higher data rate than the third generation mobile communication system, but it is insufficient to prepare for the explosion of mobile data.
  • LTE Long Term Evolution
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • An object of the present invention is to provide a multiple connectivity support apparatus capable of providing multiple connectivity to any terminal in a heterogeneous network environment in which various types of base stations exist together.
  • Radio Resource Control (RRC) layer Radio Resource Control (RRC) layer, Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer, Radio Link Control (RLC) layer and MAC Medium
  • RRC Radio Resource Control
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • a first base station including an access control layer and a second base station connected to the first base station in a backhaul to support multiple connections to a terminal, and including an RRC layer, a PDCP layer, an RLC layer, and a MAC layer. Include, but the RRC layer of the second base station is deactivated when supporting multiple connections to the terminal.
  • a second base station connected to the first base station by a backhaul and supporting multiple connections to a terminal together with the first base station, wherein the second base station does not include an RRC layer.
  • the first base station may provide a signaling bearer and a data bearer
  • the second base station may provide only a data bearer
  • the second base station may transmit the configuration information of the radio resource allocated to the terminal to the first base station when setting a radio resource for a plurality of connections.
  • the configuration information of the radio resource may include channel-state information (CSI), demodulation-reference signal (DM-RS), sounding reference signal (SRS), physical uplink control channel (PUCCH), and DRX (2) of the second base station. It may include at least one information of Discontinuous Reception (PRB), Physical Resource Block (PRB) allocation information.
  • CSI channel-state information
  • DM-RS demodulation-reference signal
  • SRS sounding reference signal
  • PUCCH physical uplink control channel
  • DRX (2) of the second base station may include at least one information of Discontinuous Reception (PRB), Physical Resource Block (PRB) allocation information.
  • PRB Discontinuous Reception
  • PRB Physical Resource Block
  • a multi-connection support method for achieving another object of the present invention, a multi-connection support method performed in the first base station and the second base station, the first base station is a multiple connection from the terminal; Receiving a measurement result for the first time; determining, by the first base station, whether to establish a plurality of connections based on the measurement result; and when setting up a plurality of connections, the first base station establishes a plurality of connections to the second base station. And transmitting the information for the multi-connection setting by the second base station based on the multi-connection setting information received from the first base station.
  • the step of the first base station to transmit the information for the multi-connection setting to the second base station, the first base station to pass the measurement result and the information of the terminal to the second base station, the information of the terminal May include at least one of semi-persistence scheduling (SPS) configuration information, discontinuous reception (DRX) configuration information, measurement report period information, measurement configuration parameter information, service information, and bearer attribute information.
  • SPS semi-persistence scheduling
  • DRX discontinuous reception
  • the step of the first base station to transmit the information for the multi-connection setting to the second base station, the first base station to the second base station the capability information of the terminal and the second base station during the multi-connection support may transmit at least one information of the function information to support.
  • control information for the multi-connection configuration the terminal information for the non-competitive random access to the second base station, the cell-Radio Network Temporary Identity (C-RNTI) assigned to the terminal by the second base station Information, SPS-RNTI (Semi-Persistence Scheduling-RNTI) information allocated to the terminal by the second base station, power control information, and DRX (Discontinuous Reception) operation of the second base station allocated by the second base station to the terminal.
  • C-RNTI Cell-Radio Network Temporary Identity
  • SPS-RNTI Semi-Persistence Scheduling-RNTI
  • DRX discontinuous Reception
  • Configuration parameter information identification information of the second base station, coordinated scheduling / coordinated beamforming (CS / CB) resource allocation information for supporting multiple connectivity, radio resource allocation information of the second base station, channel state of the second base station (CSI) Information), a demodulation-reference signal (DM-RS) of the second base station, a sounding reference signal (SRS) of the second base station, and at least one of physical resource block (PRB) resource allocation information of the second base station It can contain one piece of information.
  • CSI channel state of the second base station
  • DM-RS demodulation-reference signal
  • SRS sounding reference signal
  • PRB physical resource block
  • the multiple connectivity support method, the step of the second base station to transmit the control information for the multi-connection setting of the terminal to the first base station, the first base station control information for the multi-connection setting of the terminal Generating a control message based on the step and the first base station may further include transmitting the control message to the terminal.
  • the generating of the control message may include performing separate C-RNTI, SPS-RNTI, frequency information, carrier aggregation (CA) information, CS / CB information, and start of multiple connectivity. Generating a control message including at least one of timer information and timing offset information for initiating multiple connectivity, or generating a control message including control information for multiple connectivity configuration of the terminal transmitted from the second base station; can do.
  • CA carrier aggregation
  • the multi-connection support method for achieving another object of the present invention, a multi-connection support method performed in the terminal, the terminal of the first base station and the second base station that supports the multiple connection the Recognizing a radio link failure (RLF) for a radio channel with a second base station, and the terminal wirelessly transmits a channel link with the second base station to the first base station where no radio link failure occurs. Reporting that a link failure has occurred.
  • RLF radio link failure
  • the multiple connectivity support method may further include the terminal releasing multiple connectivity with the second base station.
  • the multiple connectivity support method the terminal receiving a deactivation instruction for the multi-connection configuration of the second base station from the first base station, the terminal in response to the deactivation instruction and the plurality of second base station and a plurality
  • the method may further include deactivating the connection.
  • the deactivating of the plurality of connections with the second base station may include: maintaining, by the terminal, radio resource configuration information for the plurality of connections with the second base station; and after the radio link failure of the second base station is restored,
  • the terminal may include activating a plurality of connections with the second base station using the radio resource configuration information.
  • the deactivating of the multiple connectivity with the second base station may include: receiving, by the terminal, a control message indicating activation of the multiple connectivity of the second base station from the first base station;
  • the method may include activating the multiple connectivity, and the control message instructing activation of the multiple connectivity of the second base station may include identification information of the second base station.
  • the multiple connectivity support method may further include the step of the terminal stopping transmission through an uplink data channel or an uplink control channel to the second base station.
  • a multi-connection support method for achieving another object of the present invention, a multi-connection support method performed in a base station, the wireless local area network (WLAN AP) information Transmitting to the terminal, receiving the measurement result information of the WLAN access point from the terminal, determining whether the load is distributed using the WLAN access point based on the measurement result information of the WLAN access point and load balancing When executing, the method comprising the step of transmitting a control message instructing the load balancing through the WLAN access point to the terminal.
  • WLAN AP wireless local area network
  • the base station includes at least one of information indicating whether the terminal supports the WLAN function, information indicating whether the WLAN function is activated, and information indicating the attempt to discover a WLAN access point.
  • the method may further include transmitting to.
  • the method for supporting multiple connectivity may further include the step of the base station obtaining information for load balancing, WLAN access discovery, and WLAN access point measurement through communication with at least one WLAN access point located within a service area of the base station. It may include.
  • the transmitting of the WLAN access point information to the UE may include at least one of Service Set Identifier (SSID) information, WLAN frequency band information, and location information of at least one WLAN access point controllable or connectable to the base station. Information of can be transmitted.
  • SSID Service Set Identifier
  • the transmitting of the WLAN access point information to the terminal may transmit measurement information about at least one WLAN access point, and the measurement information may include at least one of a measurement threshold value and measurement period information of the WLAN access point. It may include.
  • the transmitting of the WLAN access point information to the terminal may include configuring a WLAN SIB including WLAN access point information and WLAN access point measurement information and broadcasting the WLAN system information block. It may include a step.
  • the UE in the transmitting of the WLAN access point information to the terminal, when the WLAN system information block is changed, the UE is configured to change the WLAN system information block by using a specific scheduling identifier indicating change of the WLAN system information block.
  • the method may further include the step of notifying.
  • the method for supporting multiple connectivity may include receiving at least one control message indicating a WLAN access point discovery attempt from the terminal and at least one radio accessable to the terminal in response to a control message indicating the WLAN access point discovery attempt.
  • the method may further include activating a LAN access point.
  • the measurement result information of the wireless LAN access point RSSI (Received Signal Strength Indicator), SIR (Signal-to-Interference Ratio), EbNo (bit enery / noise power), RCPI (Receive Channel Power Indicator) and RSNI (Receive) Signal to Noise Indicator).
  • control message instructing load balancing may include at least one of identification information of a specific WLAN access point, load balancing target service identifier information, and load balancing start timing information.
  • the multiple connectivity support method further includes the step of requesting a report on whether the load distribution function is supported using the WLAN access point to the terminal and receiving information on whether the load distribution function is supported from the terminal. can do.
  • a multi-connection support method for achieving another object of the present invention, is a multi-connection support method performed in a terminal, the terminal from at least one cell based on a preset measurement condition Measuring a signal to be transmitted and the terminal attempting to camp to a specific cell based on a measurement result, wherein the terminal does not transmit a synchronization signal or only intermittently transmits a signal for detecting a base station
  • the cello may be configured not to attempt camping.
  • the terminal may perform the measurement based on the cell priority information received when disconnection from the base station from which the connection is released.
  • the method for supporting multiple connectivity may include configuring a measurement report message by arranging measurement results measured by the terminal based on the cell priority information, and transmitting the measurement report message.
  • the multiple connectivity support method for achieving another object of the present invention, a multiple connectivity support method performed by the first base station supporting multiple connectivity to the terminal with the second base station, Configuring information for aligning downlink synchronization of a first base station and the second base station and transmitting discontinuous reception (DRX) operation configuration information including information for aligning the downlink synchronization to a terminal; do.
  • DRX discontinuous reception
  • the information for aligning the downlink synchronization may include at least one piece of information.
  • the information for aligning the downlink synchronization may be information configured to operate the terminal based on the DRX parameter of the first base station.
  • the information for aligning the downlink synchronization may be DRX parameter information of any one of a short DRX cycle parameter and a long DRX cycle parameter.
  • the information for aligning the downlink synchronization includes DRX parameters set by the first base station and DRX parameters set by the second base station, wherein the DRX parameters set by the first base station and the second
  • the DRX parameters set by the station may be configured such that all or some of them are different from each other.
  • the DRX cycle period set by the first base station and the DRX cycle period set by the second base station may be set to have a multiple relationship with each other.
  • the DRX parameters set by the first base station and the DRX parameters set by the second base station may each include start point information of an on-duration.
  • the DRX parameters set by the first base station include both a start point and an end point of an on period of the second base station within an on-duration set by the first base station, or the first base station. Only the start point of the on period of the second base station is included in the set on-duration or the end of the on period of the second base station is set in the on-duration set by the first base station. It may be set to include only the viewpoint.
  • a timer value for determining whether to maintain uplink synchronization among the DRX parameters set by the first base station and the DRX parameters set by the second base station is determined by the terminal according to the timer value set by the first base station. It can be set to operate.
  • the first base station when the multiple connectivity of the terminal is set, includes among the setting reference information of the DRX parameter, guideline information, the maximum value of the DRX parameter, and the minimum value of the DRX parameter corresponding to the capability of the terminal. At least one information may be provided to the second base station.
  • any terminal receives a service from a single base station or sets up a connection for transmitting and receiving control signals and data with the same base station.
  • the terminal may establish a plurality of base stations and control planes for transmitting or receiving control signals, and for transmitting and receiving data. It provides a method for establishing and maintaining a connection setup for a data plane with different base stations.
  • the performance of the mobile communication system can be improved, and resource allocation and power consumption of the terminal can be minimized.
  • FIG. 1 shows an example of a configuration of a local access mobile network that can be configured using a small base station.
  • FIG. 2 illustrates an example of a local access mobile network configuration in a limited backhaul environment.
  • 3A, 3B, and 3C show examples of a radio protocol structure for configuring a local access mobile network using a small base station.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a procedure for releasing multiple connections and switching to a single connection according to an RLF of a macro base station.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a message transmission and reception procedure between a terminal, a macro base station, and a small base station for multiple connectivity.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a message transmission / reception procedure between a terminal, a macro base station, and a small base station based on the small base station for setting up multiple connectivity.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a message transmission and reception procedure between a terminal and base stations maintaining multiple connectivity settings and a multiple connectivity release procedure.
  • FIG. 8 illustrates an example of a 'RCConnectionReconfiguration' message for establishing or releasing multiple connections.
  • FIG. 9 shows an example of a 'mobilityControlInfo' information element for representing a change of a primary base station in a multiple connectivity configuration.
  • FIG. 10 shows an example of a 'RCConnectionReconfigurationComplete' message for notifying completion of a multi-connection establishment or release procedure of a terminal.
  • 11 is a flowchart illustrating an example of a handover procedure.
  • FIG. 13 is a graph illustrating a bidirectional link boundary according to reception power between a macro base station and a small base station in a local access mobile network using the small base station.
  • FIG. 15 illustrates a DRX operation alignment method of a multiple connectivity terminal.
  • 16A, 16B, 16C, and 16D show examples of protocol structures of the data plane.
  • 17 is a conceptual diagram illustrating a handover procedure.
  • FIG. 18 illustrates a case in which a small base station is located at a boundary of a macro base station in a local access mobile network using the small base station.
  • 19 shows an example of a configuration of a local access mobile network using an NCT cell.
  • FIG. 20 shows an example of configuration of a MAC control message for PHR and BSR reporting for multiple connections.
  • 21 shows an example of a control message 'RadioResourceConfigDedicated' for configuring a dedicated radio resource.
  • FIG. 22 illustrates an example of a 'logicalChannelConfig IE' in a control message for configuring dedicated radio resources.
  • 23 is a flowchart illustrating a data distribution procedure of a mobile communication network using a WLAN system.
  • 24 is a flowchart illustrating a procedure for supporting an Inter-RAT CA function.
  • the term 'terminal' used in the present application is a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal, a user terminal (UT: User Terminal), a wireless terminal, Access Terminal (AT), Subscriber Unit, Subscriber Station (SS), Wireless Device, Wireless Communication Device, Wireless Transmit / Receive Unit (WTRU), Mobile Node, Mobile Or other terms.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • MT mobile terminal
  • UT User Terminal
  • AT Access Terminal
  • SS Subscriber Unit
  • WTRU Wireless Transmit / Receive Unit
  • Mobile Node Mobile Or other terms.
  • the term 'base station' or 'cell' used in the present application generally refers to a fixed point for communicating with a terminal, and includes a base station, a node-B, and an e-node-B. It may be called other terms such as B, eNB), BTS (Base Transceiver System), and Access Point.
  • B base station
  • eNB Base Node
  • BTS Base Transceiver System
  • Access Point Access Point
  • the base station and the cell are used as the same concept without separate classification.
  • the macro base station and the macro cell may be used in the same sense, and the small cell and the small cell base station may be used in the same meaning.
  • FIG. 1 shows an example of a configuration of a local access mobile network that can be configured using a small base station.
  • a configuration of a local access mobile network that can be configured using a small base station may be configured as a hierarchical cell environment in which various cell types exist.
  • the local access mobile network may be configured using a macro base station (or macro cell) 101 having a large service area and a small base station (or small cell) 102 having a relatively small micro area.
  • macro cells may be managed by the cloud base station 104.
  • the frequency F1 of the macro base station (or macro cell) 101 and the frequency F2 of the small base station (or cell) 102 may use the same frequency or may use different frequencies.
  • the micro-base small base station (or small cell) 102 may be deployed in an environment where a macro base station (or macro cell) is present, and independently of the small base station where there is no area of the macro base station (or macro cell). (Or small cells) may be deployed to serve only.
  • the connection between the macro base station (or macro cell) and the small base station (or small cell) and the network may take into account both an ideal backhaul and a non-ideal backhaul.
  • the ideal backhaul connects point-to-point via dedicated lines, such as optical fiber or line of sight (LoS) ultra-high frequencies, with high throughput and low latency.
  • LoS optical fiber or line of sight
  • limited backhaul is a wired or wireless network that has limited transmission performance and delays, such as x-Digital Subscriber Line (xDSL), Non Line of Sight (NLoS), or relay, instead of widely installed optical cables.
  • xDSL x-Digital Subscriber Line
  • NoS Non Line of Sight
  • the low power node When configuring a local access network using a small base station (or a small cell), such as a small base station (or cell) in an indoor and outdoor hotspot area where high throughput is required.
  • a small base station such as a small base station (or cell)
  • the low power node may include a pico and a femto base station (eNB).
  • a base station or an enhanced Node B refers to a node of a mobile communication network in which a Radio Resource Control (RRC) function exists.
  • RRC Radio Resource Control
  • Each base station or eNB may constitute one or more cells (or sectors).
  • CA Carrier Aggregation
  • CCs Component Carriers
  • a 'base station' collectively refers to an eNB or a cell in an LTE system and may be divided into an eNB or a cell only when necessary.
  • a base station refers to an eNB constituting one or more cells, in which case an eNB includes a node having an RRC function and having an interface with a gateway (GW) or a mobile management entity (MME). it means.
  • GW gateway
  • MME mobile management entity
  • the present invention describes additional functional and technical issues of Long Term Evolution (LTE) and / or LTE-A (Advanced) systems for improving performance in indoor and / or outdoor hotspot areas using low power nodes.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Advanced
  • the local access mobile network configuration scenario can be considered as shown in Table 1 according to the frequency (F1) of the macro base station and the frequency (F2) of the small base station, and the duplex (FDD, TDD) method is added and analyzed.
  • Table 1 shows an example of a local access mobile network configuration scenario according to the frequency operation.
  • Each layer of the local access mobile network may support independent CA functions using a plurality of component carriers (CCs).
  • CCs component carriers
  • Frequency Band1 (CC1, CC2, CC3) Frequency Band2 (CC4, CC5, CC6) Different bands due to legacy frequency Introducing new frequencies Frequency Band1 (CC1, CC2, CC3) New Frequency (CC10, CC11, CC12) When applying a new frequency to a small base station Same frequency band Frequency Band1 (CC1, CC2, CC3) Frequency Band1 (CC1, CC2, CC3) Same band with legacy frequency
  • a technology for providing a service using multiple cells or frequencies includes CA or Co-ordination Multiple Point transmission and reception (CoMP). Improve performance for users at the perimeter.
  • CA or CoMP technology is limited to Intra-eNB cell or transmission point (TP: Transmission Point) having a very small delay in the backhaul.
  • FIG. 2 illustrates an example of a local access mobile network configuration in a limited backhaul environment.
  • a local access mobile network in a limited backhaul environment may be configured as shown in FIG. 2 using an existing frequency band.
  • the macro eNB # 1 202 may configure the small cells 210 and 211 and the small eNBs 206 of the macro layer and the local node layer with frequencies of the same band CC1, CC2, and CC3. Can be.
  • the macro eNB # 2 203 uses the frequencies CC1, CC2 and CC3 of the macro layer and the small cells 208 and 209 and the small eNBs 207 of the local node layer to different frequencies CC7, CC8 and CC9. It can be configured as.
  • an inter-site CA considering both a small cell and a small eNB may be considered using limited backhaul within a macro base station service area.
  • the small eNB should be able to provide independent services not only for dual connectivity terminals but also for terminals maintaining a single connection with the small base station. Therefore, the small base station has an independent Layer 2 / Layer 3 radio protocol and maintains an S-GW (Serving-Gate Way) and an S1 interface.
  • the small base station for supporting the multiple connectivity function refers to a base station that supports a separate RRC (Radio Resource Control) function or a partial RRC function.
  • the small base station may have a direct interface through the limited backhaul 204 with the S-GW 201, such as the small eNB 206, for the S1 interface, which is an interface with the S-GW 201, and the small eNB 207. It may have a direct interface through the S-GW 201 and the ideal backhaul 205 as shown, S-GW 201 via the macro base station (202, 203), such as small base stations (210, 211, 209) You can also maintain an interface with the. In addition, an interface with the S-GW 201 may be maintained via the macro base station 203 using the wireless backhaul 212 instead of the wired backhaul such as the small base station 208.
  • the small base station technology deploys a small base station (or narrow base station) of a local layer having a relatively small service area within a macro base station (or a wide area base station) having a large service area, and thus, a terminal. Its purpose is to improve the mobility capability of the system and to dramatically improve the transmission rate per unit area of the system and the user.
  • the frequency F1 of the macro base station and the frequency F2 of the small base station of the local layer may apply the same frequency or different frequencies.
  • the small base station of the micro-layer may be considered to be deployed in an environment in which the macro base station exists or to be serviced by only small base stations independently in the absence of the service area of the macro base station.
  • a dual connection in which an arbitrary terminal maintains a connection with a macro base station and a small base station at the same time by using the small base station technology may achieve an improvement in transmission speed and terminal consumption power through the small base station.
  • the multiple connectivity can avoid frequent handover when the terminal connects only the small base station through the connection with the macro base station, and in-bound or out-bound between the macro base station and the small base station. bound) has the advantage of improving handover failure.
  • Co-channel (F1 F2) environment with the same frequency between macro base station and small base station and inter-frequency (F1 ⁇ with different frequency between macro base station and small base station) F2)
  • the environment may be taken into account.
  • the limited backhaul means a case in which it is not a method of connecting a remote radio head (RRH) or a radio and analog processing unit (RU) with an optical fiber to which a common public radio interface (CPRI) is applied.
  • RRH remote radio head
  • RU radio and analog processing unit
  • CPRI common public radio interface
  • Handover Failure Handover Failure
  • RLF Radio Link Failure
  • ToS Time of Stay
  • Local access mobile networks may enable more efficient traffic offloading and mobility control through improved signaling procedures between macro base stations and small base stations.
  • For efficient traffic offloading it is possible to consider improving the protocol structure in terms of control plane and user plane or traffic data plane.
  • Table 2 shows an example of a wireless protocol configuration of a local access mobile network.
  • 3A, 3B and 3C show examples of a radio protocol structure for configuring a local access mobile network using a small base station.
  • a method of configuring a radio protocol between a macro node and a local node may be considered.
  • the wireless protocol configuration according to each method shown in Table 2 may be configured as illustrated in FIGS. 3A, 3B, and 3C.
  • the radio protocol architecture shown in FIG. 3 is for illustration of the RRC function in the control plane, and the functions of the Radio Link Control (RLC) and Medium Access Control (MAC) layers including the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) are illustrated in FIGS. It may be configured differently from 3b and 3C.
  • the PDCP function may be located and operated only in the macro base station, or may be configured to independently perform the PDCP function in the macro base station and the small base station.
  • the macro base station sets both the control plane and the user plane, and only the user plane is set in the small eNB / small cell.
  • the macro base station sets both the control plane and the user plane, and in a small base station, sets only some functions of the control plane along with the user plane.
  • Option 3 Both macro base station and small base station set both control plane and user plane
  • the macro base station When the macro base station is dedicated to control plane setup as in Method 1, the macro base station is dedicated to the function of establishing / changing / releasing connection, measuring / reporting, and mobility control of the radio bearer for the UE. You can focus on sending user traffic.
  • a signaling radio bearer SRB
  • DRB data bearer
  • all information on the RRC connection configuration of the small base station (eNB) to which the small cell belongs for example, channel state information ) / Physical Resource Block (PRB) / Sounding Reference Signal (SRS) allocation information and Physical Uplink Control Channel (PUCCH) resource allocation information should be delivered to the RRC of the macro base station.
  • channel state information e.g., channel state information
  • PRB Physical Resource Block
  • SRS Sounding Reference Signal
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • each CC may operate as a cell.
  • the PUCCH resource may be allocated only to the representative cell among the cells configuring the small base station. That is, by designating a specific cell among the cells of the small base station supporting the intra-eNB CA function to the multiple access terminals, only the corresponding cell may allocate the PUCCH resource to transmit the uplink physical layer control information.
  • the layer 2 functions (PDCP, RLC, MAC) of the small base station may be used.
  • the transfer of primitives between the RRC of the macro base station, the physical layer (PHY) of the small base station, and the L2 sub-layer through the limited backhaul is performed by the small eNB (or cell) and the macro eNB (or cell).
  • relevant parameters can be passed.
  • a new interface hereinafter referred to as an 'Xs interface'
  • a new interface (hereinafter referred to as an 'Xs interface') may be defined by considering the X2 interface, which is an existing interface between eNBs, as a basic starting point.
  • the Xs interface is an interface for control message or data forwarding between the macro base station and the small base station.
  • the Xs interface may be configured using an ideal backhaul or a limited backhaul, or may use a wireless backhaul (see 212 of FIG. 2) instead of a wired backhaul.
  • the method 1 in order to transmit resource allocation information from the control plane point of view of the macro base station and the small base station, all allocation information must be delivered to the counterpart base station whenever a multi-connection (or inter-site CA) is established between the base stations. That is, the allocation information for the terminals provided with the service only by the small base station should also be known in the RRC of the macro base station.
  • the small base station may provide a service to a single connection terminal which is serviced only by the small base station, and dual connection terminals that maintain a connection with both the macro base station and the small base station.
  • the small base station maintains a single connection with the small base station when setting up or configuring radio resources for multiple connections, and transmits radio resource information allocated or configured to the macro base station to the terminals receiving the service.
  • radio resource information allocated or configured to the macro base station to the terminals receiving the service.
  • CSI channel-state information
  • DM-RS demodulation-reference signal
  • SRS sounding reference signal
  • Table 3 shows the contents of the RRC functions of the macro base station and the small device station.
  • ' ⁇ ' means the corresponding content is applied.
  • the small base station transmits allocation information such as CSI / DM-RS / SRS / PUCCH resources and PRB information of the small base station to the RRC of the macro base station as follows. You can consider the method.
  • the DM-RS may be utilized for coherent demodulation of data as a UE specific reference signal (UE).
  • UE UE specific reference signal
  • ⁇ X2 interface between eNBs Define new message or define new field in existing message
  • DRB data radio bearer
  • site macro base station or small base station
  • ⁇ Mapping method can be decided according to data size or service property.
  • the scheduling identifier for example, SPS ( Dynamic scheduling using Semi Persistent Scheduling) -RNTI, C-RNTI, etc. may be independently performed by the macro base station and the small base station.
  • SPS Dynamic scheduling using Semi Persistent Scheduling
  • C-RNTI C-RNTI
  • the small base station for management and control of multiple connections in a static or semi-static manner according to the radio channel, the load status (load status) of the small base station, not dynamic scheduling
  • the measurement result of may be delivered to the macro base station.
  • the multi-connection terminal may report the measurement results of CQI, CSI, etc. of the small base station to the macro base station using the uplink radio resources of the macro base station according to the multi-connection setting or the instruction of the base station.
  • the RRC message generated by the macro base station can be delivered by the macro base station to the small base station and transmitted from the small base station to the multiple connectivity terminal, and can be transmitted from the macro base station to the multiple connectivity terminal.
  • the small base station delivers the RRC message
  • the small base station may not be configured with a signaling radio bearer (SRB) because the RRC function for the multiple connectivity terminal is not generated.
  • SRB signaling radio bearer
  • a separate dedicated bearer may be set for transferring an RRC message or another signaling message between the small base station and the terminal to transfer or exchange control messages between the small base station and the multiple connectivity terminal.
  • a separate signaling bearer or dedicated logical channel may be set to operate to transmit the signal. That is, control messages (for example, BSR message and RLC status control message) transmitted by the multiple connectivity terminal to the small base station in order to support the RLC function or the MAC function may be distinguished using logical channel identifiers.
  • the UE transmits the RRC control message to the macro base station through the existing signaling radio bearer (SRB), and assigns a dedicated bearer or logical channel identifier to support a multiple connectivity function separate from the small base station.
  • SRB signaling radio bearer
  • the above-described dedicated bearer or designated logical channel may be used to transmit system information of the small base station from the small base station to the multiple connectivity terminal. That is, even when the system information of the small base station supporting the multiple connectivity function is changed, the multiple connectivity terminal can receive the changed system information from the macro base station or the small base station through the dedicated signaling channel.
  • the small base station supports an RRC control message, an RLC function, or a MAC function for generating an existing signaling radio bearer (SRB) assuming that an RRC connection is established even when there is no RRC entity for a multi-connection terminal.
  • the control message may be delivered to the multiple connectivity terminal.
  • the small base station and the multiple connectivity terminal may set and operate only SRB2 to which both encryption and integrity protection are applied to the RRC message.
  • an encryption key (security key or integrity key) may be generated from an encryption key of a macro base station or a method of generating using an encryption key of a small base station.
  • a method of using an encryption key of a macro base station may be efficient to reduce the complexity of the terminal.
  • the master-RRC Master-RRC or M-RRC
  • the connection setup / change / release of the radio bearer may be considered to share a sub-RRC (slave-RRC, secondary RRC or s-RRC) of the small base station.
  • the signaling bearer and the data bearer may correspond to both the macro base station and the small base station.
  • some information on the s-RRC connection establishment may be delivered to the M-RRC of the macro base station.
  • layer2 functions PDCP, RLC, MAC
  • the functions between M-RRC and s-RRC are shown in Table 4.
  • ' ⁇ ' means that the content is applied
  • ' ⁇ ' means that the content is selectively applied
  • 'X' means that content is not applied.
  • the s-RRC function managed by the M-RRC can be selectively operated by setting a parameter or limiting a part of the RRC function.
  • the signaling message delivery method between RRCs may define a new message or define a new field in an existing message using the X2 interface between eNBs.
  • a new Xs interface may be introduced to transmit a related control message for the message transfer between the M-RRC of the macro base station and the s-RRC of the small base station.
  • the traffic delivery method in the user plane can be applied in the same manner as in the first method.
  • the method 3 is a case where the macro base station and the small base station respectively perform the RRC function in a situation where the RRC function exists in the macro base station and the small base station as illustrated in FIG. 3.
  • the RRC of each node may separately perform functions such as connection setup / change / release of a radio bearer of a UE, measurement / reporting, mobility control, and the like.
  • each node can control the radio resource allocation of its own node.
  • a method of performing data switching in the S-GW and a method of determining and transmitting each node may be used.
  • both the macro base station and the small base station may use a method in which one C-RNTI (Cell-Radio Network Temporary Identity) is shared or separately managed.
  • the C-RNTI refers to a scheduling identifier or a terminal identifier used by the base station or cell to uniquely distinguish a specific terminal (UE) or a plurality of terminals for resource allocation in a radio section within an area.
  • the SPS-RNTI is a scheduling identifier uniquely assigned to a terminal in a cell for semi-persistence scheduling (SPS).
  • each RNB may manage an RRC context for a multiple connectivity terminal (UE), it is more efficient to manage the RRC context in one base station by integrating it into one.
  • the existing method of managing the RRC context can be applied mutatis mutandis only to the PCell. Therefore, even if the method 3 is applied, the main base station may determine mobility management and introduce a control message or signaling procedure for mobility management between base stations.
  • a common parameter may be applied after negotiation through control messages between base stations when establishing multiple connectivity. It may be.
  • each base station when the method 3 is applied, it is also possible for each base station to share only the following essential information for a multi-connection (or inter-site CA) terminal (UE).
  • UE multi-connection terminal
  • C-RNTI Temporary Mobile Subscriber Identity
  • TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity
  • SRB Set Signaling Radio Bearer
  • UE multi-connection terminal
  • the RRC function sharing between the macro base station and the small base station can be applied with reference to Table 5.
  • ' ⁇ ' means that the content is applied
  • ' ⁇ ' means that the content is selectively applied
  • 'X' means that content is not applied.
  • a function such as traffic data switching is introduced to pass-switch according to the DRB connected to each node in S-GW, or to change traffic according to the DRB connected to each node.
  • a method of transmitting to a node or transmitting traffic directly to a terminal may be applied.
  • Method 1 Allocate PUCCH resources for each node (macro base station, small base station) and perform HARQ for each node
  • Method 1 Transmit a physical hybrid-ARQ indicator channel (PHICH) from one node (macro eNB (or cell), small eNB (or cell)), and perform HARQ procedure only on that node
  • PHICH physical hybrid-ARQ indicator channel
  • resource allocation means dynamic resource allocation using a physical downlink control channel (PDCCH) or an enhanced physical downlink control channel (ePDCCH).
  • PDCH physical downlink control channel
  • ePDCCH enhanced physical downlink control channel
  • Method 1 Method 2: RRM (Radio Resource Management) measurement setup and reporting is performed at the main node (macro base station)
  • the RRC entity may perform the following.
  • Method 1 Determine whether to set the CA in the macro base station (M-RRC) or determine whether each base station sets the CA in the base station
  • the setting procedure for multiple connectivity may vary depending on the structure of the radio protocol for multiple connectivity described above.
  • the macro base station sets both the control plane and the user plane as in the case 2, and in the small base station, The setting procedure for multiple connection in the case of setting only some functions of the control plane together with the user plane will be described first.
  • the RRC function sharing between the macro base station and the small base station considering the above-described methods 1 to 3 is only a description of the case where the current function is used without change, and is not limited thereto.
  • each function and operation procedure in the method 1, method 2, and method 3 is performed through the role sharing between the macro base station and the small base station, the introduction of a new function or the control message between the base stations, and the signaling with the terminal. It can be optionally used in combination.
  • the SRB management is related to the 'RRC setup / maintenance / release' among the aforementioned RRC functions.
  • the scheduling identifier (eg, C-RNTI) for the terminal is allocated by the macro base station and the small base station, respectively, so that each base station can transmit scheduling information separately from each other.
  • the change of the PCell of the base station that supports the CA function is controlled only by the macro base station from the viewpoint of supporting the multi-connection function.
  • the base station that delivers user data using a user plan while being dedicated to a control plan including mobility management when supporting multiple connectivity between base stations is a relatively large service area as a master base station.
  • a macro base station having a mobile station, which is in charge of a macro base station, and additionally provides a radio resource for delivering user data by serving a user plane may be configured to be handled by a small base station having a relatively small service area.
  • a control message for requesting the multiple connectivity configuration may be transmitted to the base station.
  • the base station may transmit a control message for establishing multiple connections to the corresponding terminal when the base station determines that the multiple connectivity function is required for any terminal providing the service separately from the request of the terminal.
  • the base station is a neighbor cell measurement report results measured and reported by the terminal, information that the base station monitors, gathers, estimates, or measures, capacity of the terminal, It is possible to determine whether to set the multiple connectivity function in consideration of mobility state, attributes of a service being provided (latency, jitter variance, packet size), and load status of neighboring base stations (or nodes). .
  • the terminal may be configured to maintain only the connection with one of the macro base station or the small base station based on the related information.
  • the RLF between the base station (or cell) and the terminal occurs in the following cases.
  • a random access (RA) procedure In case the UE attempts RA to the number of times that can be attempted and finally fails, or in spite of the Automatic Repeat ReQuest (ARQ) procedure performed by the Radio Link Control (RLC) layer in data transmission between the UE and the base station (or cell) RLF is generated when the data recovery is finally failed.
  • RLF state detection may be determined by the base station itself, or may be reported by the terminal using a separate procedure.
  • the multi-connection terminal may report the RLF of the small base station to the macro base station when it recognizes the RLF of the small base station, and may report the RLF of the macro base station to the small base station when the RLF of the macro base station is recognized.
  • RLF radio link failure
  • the connection of the base station is released from the multi-connection, and the multi-connection base station is multi-connection of the RLF base station when the RLF report of the terminal or the separate RLF timer expires. You can recognize the release.
  • the macro base station deactivates the multiple connectivity of the corresponding small base station without releasing the multiple connection to the small base station where the RLF has occurred. Can be controlled.
  • the macro base station may notify the terminal to deactivate the connection setting of the small base station in which the RLF has occurred, rather than releasing multiple connections.
  • the macro base station may control the terminal to stop transmitting to the small base station. That is, the terminal may stop uplink transmission using a data channel or a control channel to the small base station.
  • the radio resource setting information for the multiple connectivity is maintained and transmitted using the preset uplink resource after the measurement result of the terminal or the RLF recovery for the RLF generating small base station.
  • recovery, connection reestablishment may be confirmed through an RA transmission procedure, and activation of a small base station may be performed.
  • activation of the deactivated multiple connectivity may be performed by transmitting a MAC control message informing the activation of the multiple connectivity terminal from the base station.
  • the base station may transmit information including identifier information of the base station to be activated or deactivated.
  • the base station identifier information may use a unique cell identifier of the base station, cell index information applied for setting up multiple connectivity, frequency identifier information of the cell, or physical layer identifier information of the cell.
  • the parameters for DRX (Discontinuous Reception) or DTX (Discontinuous Transmission) operation may apply the same DRX or DTX parameters to the macro base station and the small base station, but may partially apply separate parameters.
  • Such C-RNTI and DRX parameters may be set under negotiation through a control message between base stations when establishing multiple connectivity.
  • a low latency such as Voice over Internet Protocol (VoIP) is used even if a terminal establishes multiple connections for simultaneously maintaining a connection between a macro base station and a small base station by using the related information as described above.
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • services requiring high quality of service (or high reliability) are served through the macro base station, and other services (eg, best effort, etc.) are provided through the macro base station or the small base station.
  • the method can be applied.
  • the terminal configured with multiple connections operates by receiving the RRC message transmitted by the macro base station RRC to the small base station through the Xs interface or the RRC message transmitted by the macro base station resource.
  • the terminal may transmit the RRC message sent to the base station using available resources among uplink resources of the macro base station or the small base station.
  • RRC messages eg, a measurement report message triggering a handover, a small base station RLF message, etc.
  • that require urgency or high reliability may be limited to be transmitted only to resources of the macro base station.
  • the terminal In case of an 'out of synch' that detects an error of a physical layer channel or fails to maintain synchronization of the physical layer channel in the RLM (Radio Link Monitoring) process of the terminal, the terminal in a random access (RA) procedure When the RA finally fails or when data recovery finally fails in data transmission between the terminal and the base station (or cell), it may be determined that the RLF is generated between the base station (or cell) and the terminal.
  • RA Random access
  • the multi-connected terminal reports an RRC message reporting the RLF status of the macro base station, an RLF related control message for the macro base station, a connection reset request RRC message for the macro base station, or a measurement report RRC for the macro base station.
  • Messages can be sent to the small base station.
  • the small base station may transmit the RRC message received from the terminal to the macro base station through the Xs interface.
  • the macro base station uses a scheduling identifier (C-RNTI) assigned to the terminal as a downlink radio resource of the macro base station in response to the RRC control message transmitted by the multiple connectivity terminal through the small base station.
  • C-RNTI scheduling identifier
  • the procedure of releasing the multiple connectivity function may be performed. That is, the terminal may release the connection with the macro base station where the RLF occurs while supporting the multiple connectivity function and maintain only the connection with the small base station.
  • the RRC of the small base station generates a control message corresponding to the RLF generation report reported by the terminal and transmits it to the terminal or transmits an RRC reset control message informing of the release of the multiple connection to the terminal, indicating that the multiple connectivity function of the corresponding terminal is released. You can inform.
  • connection with the macro base station when the connection with the macro base station is released during the multiple connection due to the RLF generation, the connection with the small base station can be maintained and the service continuity can be maintained through the RRC control of the small base station.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a procedure for releasing multiple connections and switching to a single connection according to an RLF of a macro base station.
  • the terminal 410 receives a service from the macro base station 420 and the small base station 430 using the multiple connectivity function (S401).
  • the terminal 410 When the RLF occurs in the macro base station 420 (S402), the terminal 410 recognizes the RLF of the macro base station 420 at any point in time, generates a control message to the small base station 430, the fact of the RLF of the macro base station Report (S403).
  • the small base station 430 transmits the RLF report message of the macro base station 420 reported from the terminal 410 to the macro base station 420 through an Xs interface between base stations (S404).
  • the macro base station 420 which has confirmed the occurrence of the RLF between the multiple connectivity terminal 410 and the macro base station 420 from the small base station 430 determines whether to release the multiple connectivity (S405).
  • the macro base station 420 when the macro base station 420 decides to release the multiple connections due to failure of RLF recovery or other reasons, the macro base station 420 transmits a control message informing the small base station 430 of the release of the multiple connections with the corresponding terminal 410 (S406). In this case, the macro base station 420 transmits UE context information including connection configuration information with the multiple connectivity terminal 410 to the small base station.
  • step S406 the small base station 430 that is notified of the disconnection of the multiple connectivity and the macro base station 420 activates the RRC function for the corresponding terminal 410 to generate a control message for the multiple connectivity release and connection reconfiguration ( S407).
  • the small base station 430 transmits a connection reset control message informing of the release of the multiple connections to the terminal 410 (S408).
  • the terminal 410 Upon receiving the connection reset message for the single connection with the small base station 430 together with the multiple connection release, the terminal 410 transmits a response message indicating that the connection reset message has been received to the small base station 430 (S409). Perform the reset procedure for the relevant parameters.
  • the terminal 410 maintains a single connection with the small base station 430 and receives a related service from the small base station 430 (S410).
  • step S403 in which the multi-connection terminal 410 transmits the RLF of the macro base station 420 to the small base station 430 in the procedure shown in FIG. 4, the small base station 430 transmits the macro base station 420 through the Xs interface between the base stations.
  • the step S404 of transmitting the RLF fact of) may be omitted. That is, when the macro base station 420 recognizes an RLF situation between the multi-connection terminal and the macro base station based on a separate method, for example, a timer (S405), after determining whether to release the multi-connection (S405), after step S406 of FIG.
  • the procedure may be selectively applied to control to perform a service providing procedure using a single connection with a small base station.
  • the multiple connectivity terminal may not be able to transmit an RRC control message reporting the RLF status to the small base station due to the RLF.
  • the terminal may be controlled to stop transmission to the small base station. That is, the terminal may stop uplink transmission using a data channel or a control channel from the terminal to the small base station.
  • the terminal may transmit the RLF generation report message of the small base station to the macro base station, and the macro base station may inform the small base station of the RLF situation through the Xs interface.
  • a delay occurs until the small base station recognizes the RLF situation due to the backhaul delay through the macro base station.
  • the terminal may not use the RRC message but the MAC layer control message or the uplink physical layer channel to determine the RLF situation of the small base station.
  • the macro base station may apply a method of relatively low processing delay by notifying the small base station of the RLF status of the small base station.
  • the RLF situation is an intra-eNB CA function. Only the RLF for the cell in which the PUCCH resource is configured among the small base station cells supported may be valid. That is, when the multiple connectivity terminal receives service from a plurality of cells using the CA function of the small base station, the multiple connectivity terminal is assigned to one cell among cells participating in the intra-eNB CA function support of the small base station in the multiple connectivity setup step. PUCCH resource is set for. The cell in which the PUCCH resource is configured is responsible for the main control function for the multiple connectivity terminal among the cells constituting the small base station.
  • the main control function for the multiple connectivity terminal is the macro base station (or the macro base station supports the intra-eNB CA function). If you are responsible for the CA function support cell).
  • the multiple connectivity terminal determines that the small base station is RLF, and the fact that the RLF is generated for the small base station is determined by the terminal as the macro base station (or the PCell of the macro base station). Cell) or another cell that supports the CA function of the small base station.
  • the macro base station that has reported the RLF of the small base station may be a small base station (or It is possible to control to deactivate the multiple connectivity function of the small base station without releasing the multiple connectivity to the cell. If necessary, the macro base station deactivates the small base station (or cell) in which the RLF has occurred in a preset time interval (or using a timer) after the terminal reports the RLF of the small base station to the macro base station, and the timer with the RLF recovery attempt.
  • the terminal may control to stop transmission to the small base station. That is, the macro base station may control to stop uplink transmission using a data channel or a control channel from the terminal to the small base station. For example, the following procedure can be applied to the above operation process.
  • the macro base station transmits a control message instructing to deactivate the multiple connectivity function of the small base station (or cell) in which the RLF has occurred.
  • the UE reports to the macro base station that the RLF of the small base station (or cell) has been recovered.
  • the macro base station transmits a reset message instructing the terminal to release the multiple connectivity function.
  • the macro base station does not go through the deactivation operation of the small base station (or cell) in which the RLF has occurred based on the timer, and decides to release the multiple connection if necessary and performs the multiple connection.
  • the control message indicating the release may be transmitted to the terminal.
  • the UE may report by accessing to the small base station using the RA procedure that the RLF of the small base station (or cell) has been recovered.
  • the small base station may transmit that the RLF has been recovered to the macro base station through an inter-base station interface (for example, an Xs interface) or the terminal may report that the RLF has been restored to the macro base station.
  • the small base station may be activated to exchange data with the terminal to support the multiple connectivity function.
  • the terminal When 4) and 5) are in progress and a new small base station (or cell) capable of supporting the multiple connectivity function is detected before the multiple connectivity function is released, the terminal is connected to the new secondary small base station (or cell). Information may be reported to the macro base station.
  • the terminal receives a report on the new small base station, the terminal receives a connection reset control message for providing a multi-connection service by using the new small base station instead of the small base station (or cell) in which the RLF has occurred through consultation with the corresponding small base station.
  • the service can be provided to a service provider using a multi-connection function.
  • the small base station transmits allocation information such as CSI / DM-RS / SRS / PUCCH resources and PRB information of the small base station to the macro base station or periodically sets the small base station according to a separate condition. Only allocation information such as CSI / DM-RS / SRS / PUCCH resources and PRB information or some information (eg, modified or updated information) may be controlled to be transmitted to the macro base station.
  • the small base station When establishing multiple connectivity, the small base station delivers allocation information such as CSI / DM-RS / SRS / PUCCH resources and PRB information of the small base station only for the target terminal for multiple connectivity setup, and transmits a control message for establishing multiple connectivity to the macro base station. Can be generated at the macro base station.
  • the small base station may transmit a scheduling identifier for the multiple connectivity terminal.
  • the scheduling identifier may include a TPC-RNTI, an SPS-RNTI, a C-RNTI, and the like for power control.
  • the PUCCH resource information may include resources for transmitting information such as H-ARQ Acknowledgment (ACK) / NACK (Negative Acknowledgement), SR (Scheduling Request), PMI, CQI, CSI, and the like.
  • the macro base station may generate an RRC message for multiple connectivity configuration and transmit it to the multiple connectivity configuration terminal and the small base station, or may transmit only the small base station resource allocation information in the RRC message to the small base station using a separate control message.
  • the macro base station may configure the measurement and report-related settings, the DRX operation configuration-related information of the multi-connected terminal in a control message to deliver to the small base station.
  • the macro base station determines the preferred DRX operation parameters (e.g., whether to apply a short DRX cycle, timer information, on-duration, start point for on-duration alignment, etc.), a measurement report period, and a measurement configuration parameter (e.g., For example, the measurement target frequency, etc.) information, service and bearer attribute information can be delivered to the small base station.
  • the preferred DRX operation parameters e.g., whether to apply a short DRX cycle, timer information, on-duration, start point for on-duration alignment, etc.
  • a measurement report period e.g., For example, the measurement target frequency, etc.
  • a measurement configuration parameter e.g., For example, the measurement target frequency, etc.
  • the RRC function of the macro base station operates as the M-RRC
  • the RRC function of the small base station is s- after the multi-connection function setting is completed as shown in FIG. 3B.
  • the small base station transmits allocation information such as CSI / DM-RS / SRS / PUCCH resources and PRB information of the small base station to the macro base station, or periodically according to conditions separately set. It is also possible to control to transmit only allocation information such as CSI / DM-RS / SRS / PUCCH resources of the base station and PRB information or some information to the macro base station.
  • the macro base station is responsible for only part of the RRC connection setup so that the macro base station does not need to check allocation information and PRB information such as CSI / DM-RS / SRS / PUCCH resources in the small base station as described above. It can also be configured and operated.
  • the connection configuration parameters for example, DRX configuration parameters, measurement and reporting parameters, etc.
  • other parameters such as RS (Reference Signal) and PRB information may be applied to a method of setting and assigning each in the M-RRC and the s-RRC of the macro base station and the small base station.
  • the control message for setting the multiple connectivity by transmitting allocation information such as CSI / DM-RS / SRS / PUCCH resources and PRB information of the small base station only for the corresponding UE when the multiple connectivity is set up.
  • allocation information such as CSI / DM-RS / SRS / PUCCH resources and PRB information of the small base station only for the corresponding UE when the multiple connectivity is set up.
  • PRB information such as CSI / DM-RS / SRS / PUCCH resources of the macro base station for the multi-connected terminal to the small base station to transmit a control message for establishing a multi-connection. It may be generated by a small base station.
  • the UE When the M-RRC and the s-RRC independently generate an RRC message and transmit the RRC message to the UE, the UE should deliver a response message corresponding to the RRC to the corresponding RRC (M-RRC or s-RRC).
  • the following method may be considered.
  • each base station receives the RRC It can be seen that the message is a message transmitted to the base station.
  • the message transmitted to each RRC may be distinguished by including an identifier or additional information for identifying whether the UE is sending a message to the M-RRC or a message to the s-RRC in the RRC message.
  • the terminal transmits the RRC message using the available resources, if the base station or cell that receives it is not an RRC message sent to itself using the identification information
  • the method of transmitting the corresponding RRC (M-RRC or s-RRC) through the Xs interface may be applied.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a message transmission and reception procedure between a terminal, a macro base station, and a small base station for multiple connectivity.
  • the terminal 510 may receive measurement or report parameters for multiple connections in a connection setup process with the macro base station 520 (S501).
  • the terminal 510 When the terminal 510 does not receive the measurement or reporting parameter for the multiple connection in the connection setup process, the terminal 510 measures for the multiple connection through a separate control message while communicating with the macro base station 520 serving as the serving base station.
  • the reporting parameter may be received from the macro base station 520 (S502).
  • the measurement result is macrod. Report to the base station 520 (S503).
  • the event for multiple connection satisfies the threshold set using the received signal power of the macro base station 520, the received signal power of the small base station 530, or a comparison value of the two signal powers, and an arbitrary offset value. It means the case.
  • the received signal power may be set to a parameter value defining received signal quality such as Received Signal Strength Indicator (RSSI), Reference Signal Received Power (RSRP), Reference Signal Received Quality (RSRQ), Eb / No, SIR, and the like.
  • RSSI Received Signal Strength Indicator
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • RSSQ Reference Signal Received Quality
  • Eb / No SIR
  • the measurement and the result report of the terminal 510 may be performed using a control message for reporting a measurement result or in the form of a request message for separate multiple connection settings.
  • the multi-connection establishment request message may be configured by using an RRC control message, or by using a MAC control protocol data unit (PDU) or additional indication bit information.
  • PDU MAC control protocol data unit
  • the terminal when the terminal transmits multiple connectivity indication bits to the base station according to an event occurrence or a user's request, the base station measures for multiple connectivity.
  • the reporting parameter may be set in the terminal, and the terminal may transmit a request for multiple connectivity and a measurement result to the base station using a control message for reporting the measurement result.
  • the terminal may transmit the multi-connection indication bit information or the multi-connection request information to the base station through an RRC control message, a MAC control PDU, or separate physical layer control information.
  • the macro base station 520 determines whether to establish the multiple connectivity for the corresponding terminal 510 (S504), and establishes the multiple connectivity. If it is determined to perform the multi-connection setup request message is transmitted to the small base station 530 (S505). In this case, the macro base station 520 may transmit the measurement result reported from the terminal 510 and the information of the corresponding terminal 510 to the small base station 530.
  • the macro base station 520 may transmit radio resource allocation information (eg, SPS configuration information, DRX configuration information, etc.) of the terminal 510 to the small base station 530.
  • the DRX operation parameter may include whether to apply a short DRX cycle, timer information, on-duration, starting point for on-duration alignment, and the like.
  • the macro base station 520 may transmit the measurement report period, measurement configuration parameter (measurement frequency, etc.) information, service and bearer attribute information to the small base station 530.
  • the macro base station 520 If the macro base station 520 does not transmit the above information to the small base station 530 in step 505, the macro base station 520 transmits the corresponding information to the small base station 530 using a separate control message. Can be.
  • the small base station 530 may allocate radio resources in consideration of DRX operation of the corresponding terminal 510 after the multi-connection setup is completed using the information received from the macro base station 520.
  • step S505 in order to set control parameters between base stations supporting the multiple connectivity function, the macro base station 520 should be set for each function to be supported during the multiple connectivity in consideration of the capabilities of the terminal to the small base station 530.
  • Reference information, guideline information, or maximum / minimum value information of the corresponding parameter may be provided for each parameter.
  • the functions to be supported during multiple connections in consideration of the capability of the terminal may include, for example, downlink or uplink channel configuration information that can be simultaneously transmitted and received by the terminal, CA support function information, transmission power of the terminal, and support frequency of the terminal.
  • FGI Feature Group Indication
  • the macro base station transmits information on the capability of the terminal to the small base station or provides guideline information on the role of each function between the macro base station and the small base station or the maximum / minimum value of the corresponding parameter while supporting the multiple connectivity function in consideration of the capability of the terminal.
  • the multi-connection setting information for dividing the range for radio resource allocation managed by the macro base station and the range allocated by the small base station for any service can be delivered to the terminal.
  • the maximum transmission power or the margin value of the maximum transmission power for each of the macro base station and the small base station may be distinguished and set in consideration of the maximum transmission power of the multiple connectivity terminal.
  • the size of the maximum (or minimum) data e.g., TrBK (Transport Block) size
  • TM transmission mode
  • the size of the maximum (or minimum) data e.g., TrBK (Transport Block) size
  • the transmission mode (TM: transmission mode) range of the transmittable physical layer is distinguished from each of the macro base station and the small base station. Can be set.
  • the small base station 530 determines whether to accept the multiple connectivity setup and generates related control information (S506). If the multi-connection setup request message is a message for notifying or indicating a multi-connection determination of the macro base station in step S505, execution of step S506 may be omitted, and instead, control information necessary for a response to the multi-connection setup request is provided. It can be replaced just by generating it. In this case, the control information for setting multiple connectivity generated by the small base station 530 may include the following information.
  • Non-competitive random access (RA) preamble allocation information for random access to the small base station (available RA resources, preamble index information, etc.)
  • ⁇ Parameters for power control such as the SPS-RNTI allocated to the mobile station by the small base station and the maximum transmit power of the small base station.
  • TPC-PUCCH-RNTI Transmit Power Control-Physical Uplink Control Channel-RNTI
  • TPC-PUSCH-RNTI Transmit Power Control-Physical Uplink Shared Channel-RNTI
  • Identifier information of the small base station eg, SPS-RNTI / C-RNTI
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • -Allocation information such as CSI / DM-RS / SRS (Sounding Reference Signal) resources of the small base station and physical resource block (PRB) information
  • the small base station 530 transmits a response message to the macro base station 520 together with the generated control information for the multiple connection to the macro base station 520 (S507).
  • the macro base station 520 When the macro base station 520 receives the multiple connectivity setup response message from the small base station 530, it generates a message for multiple connectivity setup (S508).
  • the information generated by the macro base station 520 may include separate C-RNTI, SPS-RNTI, frequency (carrier) information, CA information, CS / CB information, a related timer for starting multiple connections, or multiple information to be used in the multiple connection configuration. It may include timing offset information for connection start.
  • the macro base station 520 does not generate separate parameters for the multi-connection setup as in step S508, but simply generates the following information generated by the small base station 530 and delivered to the macro base station 520 to the terminal 510. You can also pass it.
  • Non-competitive RA preamble allocation information for the UE to random access to the small base station (available RA resources, preamble index information, etc.)
  • the macro base station 520 transmits a multi-connection setup indication message to the terminal 510 (S509).
  • the macro base station 520 may transmit the radio resource allocation information for the multiple connectivity, the multiple connectivity target base station information of the terminal 510, etc. together with the multiple connectivity configuration indication message or in a separate message form.
  • the multi-connection configuration indication message may be a macro base station 802 to the terminal 510 without a separate parameter addition / deletion / change process for the multi-connection configuration generated by the small base station 530 in step S506 or
  • the macro base station 520 may generate the control information generated in step S508 in addition to the information transmitted by the small base station 530, and then configure and transmit a multi-connection configuration control message as a separate message.
  • the terminal 510 receives the control message including only the multi-connection configuration information in step S509
  • the macro base station 520 receives a separate multi-connection instruction control message (eg, an RRC control message or a MAC). Transmission of a resource allocation information using a control PDU, a physical layer indicator, or a PDCCH (or ePDCCH) may be transmitted to indicate the start of multiple connectivity.
  • step S510 a separate timer or timing offset information for downlink reception or uplink transmission from the small base station 530 to which the terminal 510 is configured for multiple connectivity is transmitted by the macro base station 520 in step S509. It may be delivered through a configuration indication message.
  • the terminal 510 may receive the control message from the macro base station 520 in step S509 and perform step S510 after the end of the associated timer.
  • Such timer or timing offset information may be determined according to a backhaul property between the macro base station 520 and the small base station 530, and may be transmitted to the terminals using a separate dedicated control message or system information.
  • step S510 the procedure for transmitting the uplink to the small base station 530 by the multi-connection setting terminal 510 and the procedure for receiving the downlink from the small base station 530 may be divided into separate steps.
  • the order of the uplink transmission or the downlink reception procedure to the small base station 530 may vary depending on whether the physical layer uplink synchronization setting between the multiple connectivity configuration terminal 510 and the small base station 530 is set. .
  • the terminal when the physical layer uplink synchronization between the multiple base station and the multiplexed terminal is set in advance or the physical layer uplink synchronization acquisition procedure is not required, the terminal first receives a downlink message from the small base station and then the small base station. The uplink transmission procedure may be performed. However, when physical layer uplink synchronization is required between the small base station and the multiple terminal to be connected, the multiplexed terminal performs an uplink transmission procedure using a random access procedure to obtain physical layer synchronization with the small base station. Thereafter, the downlink data channel of the small base station may be received.
  • the terminal 510 Upon receipt of the multi-connection setup indication message from the macro base station 520, the terminal 510 performs a multi-connection setup completion report procedure (S511). In step S511, the terminal 510 transmits to the macro base station 520 and the small base station 530 by using a separate control message for completing the multi-connection setup, or transmits only to one base station to perform the multi-connection setup completion reporting procedure. Can be done.
  • the multi-connection setup completion report is H-ARQ ACK / for the data reception using the downlink radio resources of the newly added base station (for example, the small base station 530 in Figure 5) through the multi-connection setup without transmitting a control message It may be completed by transmitting data to a corresponding uplink resource according to NACK transmission or uplink resource allocation information.
  • the terminal 510 when the terminal 510 performs an additional connection procedure with the small base station 530 when the multi-connection is set, the coverage of the small base station 530 is small, or the macro base station 520 and the small base station 530 If the same frequency or the same frequency band (or band) can be omitted the random access procedure of the terminal 510.
  • a random access procedure may be introduced when uplink synchronization with the small base station 530 is required or as a separate purpose (eg, uplink or downlink power control) for multiple connections.
  • the small base station 530 transmits RA preamble allocation information (for example, available RA resources, for accessing the small base station 803 so that the terminal 510 may perform a non-competitive random access).
  • Preamble index information may be generated and transmitted to the macro base station 510 (S507), and the macro base station 520 may transmit this information to the terminal 510 in step S509.
  • the terminal 510 may perform the random access procedure between steps S509 and S510 using RA preamble allocation information allocated from the small base station 530.
  • the multi-connection setup completion reporting procedure of step S511 may be omitted.
  • the multiple connectivity configuration terminal 510 performs a multiple connectivity operation with the macro base station 520 and the small base station 530 (S512).
  • the procedure illustrated in FIG. 5 has been described as an example in which the multi-connection setting procedure is started while the terminal 510 maintains a connection with the macro base station 520.
  • the terminal 510 is a small base station 530. You can also perform a multi-connection setup procedure while maintaining the connection with). Such a case will be described with reference to FIG. 6.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a message transmission / reception procedure between a terminal, a macro base station, and a small base station based on the small base station for setting up multiple connectivity.
  • steps S601 to S609 may apply the contents described in steps S501 to S509 shown in FIG. 5.
  • the multi-connection setup request executed in step S605 of FIG. 6 may not only perform additional connection setup for the multi-connection function but also the macro base station 620 from the small base station 630. Same as the request to change to.
  • step S605 of FIG. 6 unlike the step S505 of FIG. 5, the small base station 630 may transmit the following control information for establishing a multiple connectivity to the macro base station 620.
  • the DRX operation parameter in the multi-connection setup procedure may include whether to apply a short DRX cycle, timer information, on-duration, start point for on-duration alignment, and the like.
  • the SPS configuration parameter is a radio resource allocation parameter, which is a semi-persistent resource allocation such as SPS (Semi-Persistent Scheduling) or a continuous resource for any resource region (frequency or time domain) for a certain time interval. Means radio resource allocation information for multiple connections of a macro base station and a small base station including resource allocation.
  • the setting parameter for the measurement and reporting operation may be information on a measurement report period and measurement setting parameters (eg, measurement target frequency).
  • the small base station 630 may deliver service and bearer attribute information being provided to the corresponding terminal 610 in addition to the above information.
  • the macro base station 620 that has received the multi-connection setup request from the small base station 630 in step S605, together with the multi-connection setup, has a primary base station (where the main base station is dedicated or proactively performs the RRC function).
  • the base station determines whether to change, and generates related control information (S606).
  • the control information generated by the macro base station 620 in step S606 may include the following information.
  • Non-competitive RA preamble allocation information (available RA resources, preamble index information, etc.) for the UE random access to the macro base station;
  • the macro base station 620 After generating the control information as described above, the macro base station 620 transmits a multi-connection setup request response message including the generated control information to the small base station 630 (S607).
  • the small base station 630 When the small base station 630 receives the multi-connection setup request response message including the control information from the macro base station 620, the small base station 630 transmits the received control information to the terminal 610, or for the multi-connection setup (change the main base station) After generating the control information (S608), the generated control information can be included in the multi-connection setting instruction message and additionally transmitted to the terminal 610 (S609).
  • the macro base station 620 may transmit radio resource allocation information (eg, SPS configuration information, DRX configuration information, etc.) of the terminal 610 to the small base station 630.
  • the small base station 630 may allocate radio resources in consideration of the DRX operation of the corresponding terminal 610 after the multi-connection setup is completed using the information received from the macro base station 620.
  • the multi-connection establishment instruction message including the change of the primary base station establishes a multi-connection to an existing handover command message (e.g., a connection reconfiguration control message including mobility information). It can be configured by adding control parameters.
  • an existing handover command message e.g., a connection reconfiguration control message including mobility information.
  • the macro base station 620 may change some or all of the parameters received from the small base station 630 in step S605 and transmit the changed to the small base station 630.
  • the macro base station 620 is a part of the parameter value of the DRX operation parameters, resource allocation parameters, measurement and reporting operation configuration information in consideration of the conditions of the terminal 610, the macro base station 620 and the small base station 630.
  • step S610 when the terminal 610 receives the RA preamble allocation information for random access to the macro base station 620 through the multi-connection configuration indication message including the change of the main base station in step S609, the contention free method using the corresponding information. In step S610, a random access procedure is performed on the macro base station 620.
  • the multi-connection setup terminal 610 transmits a multi-connection setup complete report message to the macro base station 620 and the small base station 630.
  • the step S611 may be omitted.
  • the multiple connectivity setting terminal 610 performs a multiple connectivity operation with the macro base station 620 and the small base station 630 (S612).
  • control message transfer between the macro base stations 520 and 620 and the small base stations 530 and 630 may be transferred using the new Xs interface.
  • control message for multiple connectivity setting transmitted to the terminals 510 and 610 may include identifiers of the macro base stations 520 and 620 and the small base stations 530 and 630 for multiple connectivity.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a message transmission and reception procedure between a terminal and base stations maintaining multiple connectivity settings and a multiple connectivity release procedure.
  • the terminal 710 maintains a plurality of connections with the macro base station 720 and the small base station 730, and the physical layer downlink control channel (PDCCH) or physical channel from the macro base station 720.
  • a layer downlink shared channel (PDSCH) may be received, and scheduling information or downlink data may be received through the received PDCCH or PDSCH (S701).
  • the terminal 710 When the terminal 710 receives the downlink data through the PDSCH, the terminal 710 transmits feedback information (ACK or NACK) for the downlink HARQ operation to the macro base station 720 (S702).
  • ACK or NACK feedback information
  • the terminal 710 receives scheduling information for uplink data transmission through the PDCCH or the PDSCH in step S701, the UE 710 identifies the physical layer uplink shared channel (PUSCH) of the macro base station 720 by using the corresponding scheduling information. In operation S703, uplink data is transmitted using the PUSCH.
  • PUSCH physical layer uplink shared channel
  • the macro base station 720 receiving the uplink data from the terminal 710 transmits feedback information (ACK or NACK) for the uplink HARQ operation to the terminal 710 (S704).
  • ACK or NACK feedback information
  • the terminal 710 may receive scheduling information or downlink data through the PDCCH or PDSCH transmitted by the small base station 730 (S705).
  • the terminal 710 When the terminal 710 receives the downlink data through the PDSCH, it transmits feedback information (ACK or NACK) for the downlink HARQ operation to the small base station (S706).
  • ACK or NACK feedback information
  • the terminal 710 When the terminal 710 receives the scheduling information for uplink data transmission through the PDCCH or the PDSCH in step S705, the UE 710 identifies the PUSCH of the small base station using the corresponding scheduling information, and uses the PUSCH to identify the uplink data. It transmits (S707).
  • the small base station 730 When the small base station 730 receives the uplink data from the terminal 710, the small base station 730 transmits feedback information (ACK or NACK) for the uplink HARQ operation to the terminal 710 (S708).
  • ACK feedback information
  • NACK NACK
  • the terminal 710 receives feedback information (ACK / NACK) in a downlink HARQ operation according to downlink data reception from the macro base station 720 or the small base station 730.
  • PUCCH for transmission may be separately transmitted to the macro base station 720 and the small base station 730.
  • the UE 710 may transmit feedback information (ACK / NACK) for the HARQ operation using the PUSCH instead of the PUCCH.
  • the small base station 730 may transmit the downlink or uplink scheduling information and the physical layer control information to the terminal 710 using only the PDSCH, not the PDCCH described in operation S705.
  • a feedback information (ACK / NACK) transmission channel (PHICH) for HARQ operation of uplink data transmitted from the terminal 710 to the macro base station 720 or the small base station 730 in steps S704 and S708 is performed.
  • the macro base station 720 or the small base station 730 may transmit ACK / NACK or uplink physical layer control information (eg, uplink scheduling information, power) using a PDSCH. Control information, etc.) may be transmitted.
  • the terminal 710 When the terminal 710 detects a multiple connectivity event according to a preset criterion (S709), the terminal 710 transmits a measurement report message to the macro base station 720 and / or the small base station 730 (S710).
  • the small base station 730 may transfer the measurement report received from the terminal 710 to the macro base station 720 (S711).
  • the macro base station 720 determines whether to release the multiple connections based on the measurement report received from the terminal 710 and / or the small base station 730 (S712).
  • the macro base station 720 transmits a message instructing the multiple connection release notification to the small base station 730 (S713).
  • the macro base station 720 or the small base station 730 transmits a message instructing release of multiple connections to the terminal 710 (S714).
  • the terminal 710 After the terminal 710 releases the multiple connectivity with the small base station 730 in response to the multiple connectivity release indication message received from the small base station 730, the terminal 710 transmits the multiple connectivity release complete message to the macro base station 720 and / or the small base station. In step 730, the process transmits to S730.
  • the terminal 710 maintains a single connection with the macro base station 720 (S716).
  • the macro base station and the small base station should be operated separately.
  • HARQ feedback related information of the terminal may be transmitted using a physical layer control channel or a physical layer shared channel.
  • some resources of the downlink and uplink shared channels are periodically transmitted to the corresponding terminal on a time axis for a predetermined time period for physical layer control channel transmission or data packet information transmission.
  • a method of scheduling (or allocating) by fixing in a discrete manner may be applied.
  • related allocation information eg, modulation and encoding information, subcarrier allocation information, subcarrier hopping information, allocation period, consecutive allocation interval, discrete allocation
  • RRC message of a connection establishment procedure for multiple connections Interval, allocation interval for discrete allocation, and the like.
  • RRC of the 3GPP LTE / LTE-A system a control message for establishing a connection, or a control message for releasing multiple connections transmitted from the macro base station 720 or the small base station 730 to the terminal 710 in step S714 of FIG. 7.
  • parameters for multiple connections and multiple connections can be added and configured as follows.
  • the RRC message for resetting the connection of the 3GPP LTE / LTE-A system may be configured as a 'RRCConnectionReconfiguration' message transmitted from the base station to the terminal using a signaling radio bearer (SRB), and includes measurement configuration and mobility control ( mobility control, and radio resource configuration information including a radio bearer (RB), a MAC main configuration, and a physical channel configuration.
  • SRB signaling radio bearer
  • RB radio bearer
  • RB radio bearer
  • MAC main configuration a physical channel configuration
  • FIG. 8 illustrates an example of a 'RCConnectionReconfiguration' message for establishing or releasing multiple connections.
  • a 'dualConnectionCellToReleaseList' is a field for representing corresponding cell information for releasing multiple connections.
  • the 'dualConnectionCellToAddModList', 'dualConnectionCellToAddMod', and 'dualConnectionCellAdd' parameters are fields for representing cell information for adding or changing cells for multiple connectivity in the multiple connectivity setup step.
  • the 'dualConnectionCellToAddMod' IE (Information Element) in the RRC reset control message for setting or releasing the multiple connectivity is a physical layer identifier (phyCellId) and a downlink as the index (DcCellIndex) information and the cell identifier (cellIdentification) information of the multiple connectivity setup target cell. And a carrier frequency (dl-CarrierFreq) parameter.
  • the 'dualConnectionCellToAdd' IE may include a 'radioResourceConfigCommonDcCell' message indicating common radio resource configuration information for a cell or base station (eNB) added for multiple connectivity and a 'radioResourceConfigDedicatedDcCell' message indicating dedicated radio resource configuration information.
  • the common radio resource configuration information is information commonly applied to one or more nodes supporting multiple connections, and includes physical layer control channel configuration information (for example, PDCCH, PUCCH, Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), PHICH, etc.) Reference symbol (RS) resource allocation or configuration information, subframe configuration information (e.g., MBSFN subframe or TDD DL-UL subframe setting information, or mobility management measurement related information, DRX operation and common information) (Eg, information for DRX operation alignment), etc.
  • the dedicated radio resource configuration information is information applied to each node (or cell) supporting multiple connections, and physical layer control channel configuration information.
  • RS Reference Symbol resource allocation or configuration information
  • subframe configuration information eg, MBSFN subframe or TDD DL-UL subframe configuration information, or mobility management information may include measurement related information, DRX operation and related common information (eg, information for DRX operation alignment) and the like.
  • the 'dualConnectionCellToReleaseList' information includes a cell (DcCellIndex) information of a cell that is a target of multiple connection release or a cell that is released by configuring an identifier (for example, a physical layer identifier) of the corresponding cell. It can convey information about.
  • DcCellIndex a cell that is a target of multiple connection release or a cell that is released by configuring an identifier (for example, a physical layer identifier) of the corresponding cell. It can convey information about.
  • FIG. 9 shows an example of a 'mobilityControlInfo' information element for representing a change of a primary base station in a multiple connectivity configuration.
  • the identifier of the macro base station 620 is represented using the existing 'targetPhysCellId' field, and the C-RNTI to be used in the macro base station 620 is used by using the existing 'newUE-Identity' field. Can be assigned.
  • the RA preamble allocation information for non-competition based random access that the terminal 610 performs as the macro base station 620 may be represented using the existing 'rach-ConfigDedicated'.
  • the multi-connection reset is successful by operating as a timer value from the reception of the reset completion message after receiving the connection reset message for the multi-connection.
  • a new timer for example, t333
  • t333 may be introduced and transmitted with the corresponding parameter information.
  • an existing SPS configuration message (for example, , sps-config) may be transmitted together or by using a separate radio resource.
  • FIG. 10 illustrates an example of a 'RRCConnectionReconfigurationComplete' message for notifying completion of a multi-connection establishment or release procedure of a terminal.
  • the base station transmits a control message for configuring multiple connectivity or a control message for releasing multiple connectivity to the terminal using the RRC message 'RRCConnectionReconfiguration', the terminal receiving the RRCConnectionReconfigurationComplete as shown in FIG. 10.
  • the base station is notified that the control procedure for resetting the multi-connection has been successfully received and the procedure has been completed.
  • the control messages transmitted by the terminal to the base station in step S511 of FIG. 5, step S611 of FIG. 6, or step S714 of FIG. 7 correspond to this.
  • the mobile status estimation result of the terminal may be reported to the base station in a stationary manner, and the base station uses uplink.
  • the movement state of any terminal is a static situation.
  • the terminal is moving at a very slow speed (for example, a low speed pedestrian speed) or there is little motion, and related information (for example, a bit or speed level indicating that the terminal is moving or a static situation).
  • speed information may be reported from the terminal to the base station, or the base station may determine the movement state of the terminal as described above using the information reported by the terminal.
  • the small base station may be set as the primary base station and the macro base station may be set as the secondary base station in the multiple connectivity function using the macro base station and the small base station.
  • the primary base station (or master base station) for multiple connectivity refers to a base station that manages a control plan that is responsible for mobility management and RRC functions, and the secondary base station controls the management and management of the primary base station. It refers to a base station that additionally performs a data transfer role by taking charge of a user plan for a multiple connectivity terminal.
  • the small base station when the terminal is moving at a very slow speed or stationary with little movement, the small base station may be in charge of the control plane and the macro base station may be additionally in charge of the user plane to support the multiple connectivity function.
  • the multiple connectivity function may be released to provide a service using a single connection using only a small base station, or the multiple base station may be supported only by the small base stations using one or more small base stations in the corresponding small base station cluster.
  • the small base stations responsible for performing the functions of the primary base station and the secondary base station described above are respectively set to share the roles of the primary base station and the secondary base station for supporting the multiple connectivity function. Can be done.
  • the C / U-plane separation function is a method of separating and operating a serving cell serving a control plane and a user plane.
  • the macro base station is in charge of the control plane and the user plane is a local layer.
  • the macro base station manages system information and signaling radio bearer (SRB) transmission, an RRC function for radio resource and mobility control, and mainly transmits user data traffic using a small base station.
  • SRB system information and signaling radio bearer
  • the RRC signaling diversity method is a method for improving HO command reception efficiency of a terminal by transmitting a HO command in both the macro base station and the small base station in order to prevent a HOF (Handover Failure) between the macro base station and the small base station.
  • HOF Heandover Failure
  • the source base station transmits radio resource allocation information (eg, a scheduling identifier (C-RNTI) of the target base station, an RA parameter including an RA preamble index) of the target base station to a HO command for instructing HO.
  • radio resource allocation information eg, a scheduling identifier (C-RNTI) of the target base station, an RA parameter including an RA preamble index
  • the terminal may perform RA to the target base station by using the information in the received HO command, and may receive the downlink physical layer control channel of the target base station by using the C-RNTI in the HO command.
  • C-RNTI scheduling identifier
  • RA parameter including an RA preamble index e.g., RA parameter including an RA preamble index
  • a method for receiving the HO command in the target base station should be provided. To this end, the following methods can be considered.
  • a method in which handover terminals allocate and operate a dedicated C-RNTI for receiving a HO command from a target base station (such dedicated C-RNTI information is included in the SIB information of the base station, or is fixed-assigned in a system level;
  • a method of transmitting C-RNTI information for receiving a HO command of a neighboring base station may be applied when establishing an RRC connection.
  • HARQ is applied to the PDSCH resource transmitting the HO command.
  • synchronization configuration for an uplink physical channel between the target base station and the terminal should be made. If the UE receives the HO command from the target base station by applying the RRC signaling diversity method before uplink physical channel synchronization between the target base station and the terminal, the method of receiving only the HO command without applying HARQ may be applied. have.
  • a timer eg, a target base station
  • the terminal when the terminal receives the HO command from the target base station by using the RRC signaling diversity method, a timer (eg, a target base station) indicating a valid interval in which the handover target terminal may receive the HO command from the target base station HO command reception timer) value can be applied.
  • the terminal when the terminal does not receive a HO command from the target base station until the timer expires, it may be regarded as a HO failure.
  • the start of the corresponding timer starts when the terminal transmits a measurement report message that triggers the HO to the source base station, or a handover performance timer (for example, T304 timer of 3GPP LTE system, a connection for indicating HO performance at the source base station).
  • a handover performance timer for example, T304 timer of 3GPP LTE system, a connection for indicating HO performance at the source base station.
  • the source base station HO command reception timer may be set and operated.
  • the source base station HO command receiving timer may be used to start the UE transmitting a measurement report message triggering the HO and to receive the HO command from the source base station until the source base station HO command receiving timer expires.
  • the source base station HO command receiving timer end is set to trigger the start of the target base station HO command receiving timer so that when the terminal does not receive the HO command from the source base station until the end of the source base station HO command receiving timer, the target base station HO command receiving The operation of receiving a HO command from the target base station until the timer expires may be applied.
  • the terminal targets until the timer indicating the valid period for receiving the HO command from the target base station ends. Attempt to receive a HO command from the base station.
  • the terminal may attempt to receive the HO command from the source base station simultaneously while attempting to receive the HO command from the target base station until the timer indicating the valid period for receiving the HO command at the target base station expires.
  • the source base station HO command reception timer or the target base station HO command reception timer information may be transmitted in a manner of being included in the SIB information of the base station to inform the terminals or the terminal using a separate control message.
  • the target base station After the terminal selects and accesses a target base station, the target base station provides the terminal to the corresponding terminal by using information received from the terminal (for example, a handover UE identifier and an identifier of the source base station).
  • information received from the terminal for example, a handover UE identifier and an identifier of the source base station.
  • the general forward handover method applies a method of releasing a connection with a source base station before the terminal accesses a target base station and establishes a connection.
  • the existing 3GPP handover mechanism is a method for the terminal accesses the target base station and reports the handover completion when the source base station determines the target base station and instructs the terminal to perform handover, the connection with the source base station How to establish a connection with the target base station before releasing. That is, when the terminal reports the handover completion to the target base station, the target base station notifies the source base station of the handover completion of the terminal and the source base station releases resources and information of the source base station for the terminal.
  • the forward handover method and the existing 3GPP handover method may be used in combination.
  • the terminal accesses the base station and establishes a connection.
  • the terminal information about the source base station (or cell) for example, a physical layer identifier of a cell, a cell global ID (CGI), type information of a cell, etc.
  • CGI cell global ID
  • the target base station uses the source base station information obtained from the handover terminal to request the connection setting information for the terminal from the source base station through the control signaling between the source base station and the base station to obtain the information and maintain the continuity of the service being provided. Data to be delivered can be received.
  • the source base station When the source base station receives a request for information on a terminal performing a handover from the target base station, the source base station delivers connection setting information for the handover terminal or data and related information for maintaining continuity of the service that was being provided to the target base station, Releases radio resources of the source base station for the terminal.
  • the source base station broadcasts information on one or more base stations that the terminals can select as the target base station during the handover by using a system information block (SIB) or a separate control message. It can be delivered to the terminal by using.
  • SIB system information block
  • the base station list information configured as one or more base stations that can be set as a target base station by the terminals during handover includes physical layer identifier, base station unique identifier, capability information of base station, base station version information, and handover.
  • Information indicating a condition for example, radio channel quality threshold value or event condition information such as RSRP and RSRQ, timer information for performing handover, and the like.
  • 11 is a flowchart illustrating an example of a handover procedure.
  • the terminal 1110 receives a service by maintaining a connection with the source base station 1120 and performs a measurement operation and a reporting procedure according to the connection configuration information (S1103).
  • the source base station 1120 and the neighboring base station (s) 1130 from time to time (for example, the load status of the base station, the control information for mobility support, the inter-base station interference control information, the control information for multiple connection settings, etc.) ) Is replaced (S1102).
  • the source base station 1120 transmits a handover execution message to the terminal 1110 (S1104).
  • the source base station 1120 may broadcast information about one or more base stations that the terminals can select as the target base station during the handover to the entire base station using a system information block (SIB) (S1101). Alternatively, the source base station 1120 may transmit system information to the terminals along with one or more target base station identifiers capable of performing handover during the operation of step S1103 or S1104 using a separate control message. In particular, in step S1104, the source base station 1120 exchanges information with the target base station 1130 using the signaling interface such as step S1102 after step S1103 in which the source base station 1120 reports the measurement result from the terminal 1110. Radio resource allocation information (eg, a random access parameter including a random access preamble index, a scheduling identifier (C-RNTI), etc.) of the target base station 1130 for the over terminal 1110 may be transmitted to the terminal 1110. .
  • SIB system information block
  • the information transmitted by the source base station 1120 through step S1101 or a separate control message may be configured as a handover target base station list including one or more base stations that can be set as target base stations by the terminals.
  • the base station list information may include a physical layer identifier of the base station, a base station unique identifier, capability information of the base station, version information of the base station, a condition for performing a handover (for example, a radio channel quality threshold such as RSRP, RSRQ, or the like). Event condition information, timer information for performing a handover), and the like.
  • the base station list information may be configured in ascending or descending order according to the priority of the base station (or cell), the preference of the terminal, or the radio channel quality.
  • the terminal 1110 receives the handover execution message in step S1104 or finds a base station matching the handover execution condition (or event) in one or more target base station list information received from the source base station 1120, the handover is performed. It is determined whether or not (S1105).
  • the terminal 1110 which is instructed to perform handover or determines handover as a result of performing the operation of step S1104 or S1105 performs a random access procedure to the target base station 1130 and reports the completion of the HO to the target base station 1130 ( S1106).
  • the terminal 1110 may include source base station 1120 information (eg, source base station identifier, scheduling identifier, connection configuration information, etc.) and terminal unique identifier (eg, Temporary Mobile Station Identifier (TMSI)). , International Mobile Subscriber Identity (IMSI), MAC address, IP address, etc.) may be reported to the target base station 1130.
  • source base station 1120 information eg, source base station identifier, scheduling identifier, connection configuration information, etc.
  • TMSI Temporary Mobile Station Identifier
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • MAC address MAC address
  • IP address IP address
  • the target base station 1130 uses information on the handover terminal 1110 (eg, connection configuration information and RRC context information) using the source base station 1120 information or the terminal 1110 information reported from the terminal 1110. And receives the data of the service being provided (S1107).
  • information on the handover terminal 1110 eg, connection configuration information and RRC context information
  • the source base station 1120 may release radio resources for the handover terminal 1110 (S1108).
  • the target base station 1130 performs a connection reset procedure with the terminal 1110 and maintains continuity to provide a service (S1109).
  • each step may be performed by configuring one or more control messages. Accordingly, each step may perform the procedure of each step through at least one message transmission or reception between each node such as the terminal 1110, the source base station 1120, the target base station 1130, and the like.
  • the terminal 1110 establishing a connection with the source base station 1120 and receiving the service reports the measurement result in step S1103.
  • the source base station 1120 decides to perform a handover based on the measurement result report received from the terminal 1110, exchanges a control message with adjacent base station (s) through the inter-base station interface in step S1102, and performs one or more target base stations. Set.
  • the source base station 1120 may configure one or more target base station information in the handover execution message and transmit the information to the terminal 1110.
  • the terminal 1110 determines the optimal target base station from the target base station list received in step S1104. Subsequently, an operation procedure of the target base station 1130, the terminal 1110, and the source base station 1120 may perform a handover procedure according to steps S1106 to S1109 of FIG. 11.
  • Such a handover procedure can be applied regardless of a multi-connection setting.
  • a macro base station change procedure or a small base station is set by setting a target base station list composed of one or more base stations as a base station candidate group for multi-connection setting.
  • the steps shown in FIG. 11 may optionally be applied in the addition and release procedure of.
  • the small base station is selectively applied in accordance with some of the procedures shown in FIG. It is possible to add and release base stations.
  • the macro base station (for example, 1120) sends the terminal 1110 information on a list of small base stations that can support the macro base station and the multiple connectivity function to the terminals 1110 using system information.
  • the small base station list information may include one or more small base station information, and may include a physical layer identifier, a base station unique identifier, capability information of a base station, base station version information, and multiple connectivity functions.
  • Information indicating a condition for example, radio channel quality threshold value such as RSRP, RSRQ, or event condition information, timer information for performing a multiple connectivity function, etc. may be included.
  • the terminal 1110 may be a single connection terminal establishing only a connection with the macro base station 1120 or a multiple connection terminal maintaining a connection with the macro base station 1120 and any small base station.
  • the terminal 1110 may perform a measurement and reporting operation while receiving a service through a connection (single or multiple connectivity) with the macro base station.
  • the terminal 1110 may transmit only a small base station addition request message for supporting a multiple connectivity function or report only a measurement result of triggering small base station addition when a preset event condition is met.
  • the small base station addition may mean one of adding a small base station for triggering a multiple connectivity function in a single connection or adding a small base station for a terminal that already maintains a multiple connectivity configuration (change or new addition).
  • the macro base station 1120 determines the addition or change of the small base station for the multiple connectivity according to the report of the terminal 1110 in step S1103, and sends a control message to the terminal 1110 instructing the addition or change of the small base station.
  • the control message indicating the addition or change of the small base station may be composed of at least one or more small base station information, the physical layer identifier, base station unique identifier, capability information of the base station, base station version information And information indicating a condition for supporting the multiple connectivity function (for example, radio channel quality threshold value or event condition information such as RSRP and RSRQ, timer information for performing the multiple connectivity function, etc.).
  • the macro base station 1120 determines radio resource allocation information (for example, random access parameter including a random access preamble index, scheduling identifier (C-RNTI), PUCCH allocation information, etc.) of the small base station for the corresponding terminal 1110. ) Can be transmitted.
  • radio resource allocation information for example, random access parameter including a random access preamble index, scheduling identifier (C-RNTI), PUCCH allocation information, etc.
  • the terminal 1110 Upon receiving the list of small base stations for supporting the multiple connectivity function in step S1104, the terminal 1110 determines one small base station (eg, 1130) for adding (or changing) the small base stations for the multiple connectivity from the list ( S1105, performing a random access procedure with the small base station 1130, or receiving downlink data from the small base station 1130 using radio resource allocation information of the small base station 1130 received in step S1104, or The control message or data may be transmitted using an uplink radio resource of the small base station 1130 (S1106).
  • one small base station eg, 1130
  • the control message or data may be transmitted using an uplink radio resource of the small base station 1130 (S1106).
  • the terminal 1110 may transmit a control message indicating completion of the multiple connectivity setup (or small base station change) to the macro base station 1120 or the small base station 1130 added (or changed).
  • the macro base station 1120 may trigger to release radio resources for the terminal in the previous small base station.
  • the terminal 1110 uses a separate control message from the macro base station 1120 or system information without receiving a control message indicating the addition or change of the small base station from the macro base station 1120 in advance.
  • the obtained small base station list information may be used to determine a small base station addition or a small base station change for multiple connectivity setting (S1105).
  • step S1105 the terminal 1110, which has decided to add a small base station or change a small base station for setting a multiple connectivity, performs a random access procedure with the small base station 1130 determined as an addition or change target to add a small base station for multiple connectivity configuration or A connection reconfiguration procedure for changing a small base station may be performed (S1106).
  • the terminal 1110 may transmit a control message indicating completion of the multiple connectivity setup (or small base station change) to the macro base station 1120 or the small base station 1130 added (or changed).
  • the macro base station 1120 receiving the control message indicating the completion of the small base station change for the multiple connectivity from the terminal 1110 or the small base station 1130 may trigger to release radio resources for the terminal in the previous small base station.
  • a base station list (hereinafter referred to as a candidate list) may be configured.
  • the order of listing in the control message may be configured by listing in ascending or descending order according to the priority of the base stations (or small base stations) in the list. If the list order of base stations (or small base stations) in the control message constituting the candidate list does not indicate an implied priority in ascending or descending order, as described above, the candidate is determined using separate parameter information indicating the priority. It may indicate the priority of the base station (or small base station) in the control message constituting the list.
  • the terminal sequentially determines the target base station for handover according to the priority or for multiple connectivity. A determination may be made for adding (or changing) a small base station.
  • C / U-plane separation technology has the advantage that the UE can avoid the HOF when moving between small base stations, but this advantage is reduced in an environment where the small base station in the macro base station is not densely arranged.
  • RLF Radio Link Failure
  • a method of maintaining a control plane (C-plane) for a limited time through the small base station in the case of the RLF of the macro cell or allowing the transmission and reception of data through the small base station even in the case of the RLF of the macro base station may be considered.
  • the terminal when the multi-connection terminal recognizes a radio link failure (RFL) for a radio channel of any base station to which the multi-connection is connected, the terminal does not generate an RLF for any base station and the radio channel does not generate an RLF. It reports to the base station which is maintained. For example, when the terminal recognizes the RLF of the small base station, the terminal may report the RLF of the small base station to the macro base station, and when the terminal recognizes the RLF of the macro base station, the terminal may report the RLF of the macro base station to the small base station.
  • RLF radio link failure
  • the multiple connectivity terminal when the multiple connectivity terminal recognizes the RLF of the small base station and reports it to the macro base station, the multiple connectivity terminal may be controlled to deactivate the multiple connectivity of the corresponding small base station without releasing the multiple connection to the small base station where the RLF has occurred.
  • the macro base station manages the connection setting of the small base station in which the RLF has occurred to the terminal in a deactivated state instead of releasing multiple connections, radio resource configuration information for the corresponding multiple connections may be maintained.
  • the separate base station when the radio link of the small base station managed to be inactive due to the RLF is restored and the radio channel quality is improved, the separate base station is activated through the procedure to use the multiple link function. Data can be transferred.
  • the management may deactivate the small base station from the multiple connection if the small base station fails to recover the radio link for a predetermined time interval or satisfies a condition of separate disconnection. have.
  • the base station when the base station transmits a MAC control message indicating the activation or deactivation of the base station to which the multiple connectivity is set, to the terminal, the base station may include the identifier information of the base station to be activated or deactivated.
  • the base station identifier information may use a unique cell identifier of the base station, cell index information applied for setting up multiple connectivity, frequency identifier information of the corresponding cell, or physical layer identifier information of the corresponding cell.
  • the C / U-plane separation technology of RRM (Radio Resource Management) level which is only responsible for mobility management in a macro base station, transmits only an RRC reconfiguration message including mobility control information (MCI) in the macro base station. It can be limited.
  • RRM Radio Resource Management
  • the macro base station is dedicated to RRC functions including radio resource allocation and connection control
  • the C / U-plane separation technique may consider how the macro base station takes charge of the PDCCH, when the C / U-plane separation technique is adopted in a limited backhaul environment, channel quality indication (CQI) reporting, scheduling constraints, In addition, due to problems in HARQ operation, the actual application may be difficult.
  • CQI channel quality indication
  • the multi-connection activation message for data transmission / reception using the multi-connection is converted into a MAC control message.
  • the MAC control message may be configured as a MAC control PDU (or element), and may be configured to identify a MAC control message indicating multiple connection activation or deactivation using a logical channel identifier. That is, with respect to the established multiple connections, a MAC control PDU may configure a control message for disabling data transmission and reception for any connection constituting the multiple connections separately from the release of the multiple connections.
  • the terminal transmits the multiple connectivity deactivation message to the base station it may be operated as a message for requesting the multiple connectivity setup.
  • the MAC control message indicating activation or deactivation may separately indicate activation or deactivation for base stations (cells) configured for multiple connectivity function support among cell (s) configuring the base station. .
  • the base station (or cell) in which the uplink physical layer control channel (PUCCH) resource is set in the primary base station (cell) or the secondary base station (cell) while supporting the multiple connectivity function is always in an active state without being deactivated while supporting the multiple connectivity function. Can be controlled. Therefore, the MAC control message indicating activation (or deactivation) for the base station (cell) or secondary base station (cell) is transmitted to cells in the primary base station or secondary base station for which the physical layer control channel resource is not set.
  • PUCCH physical layer control channel
  • a separate discovery signal for a small base station can be set and operated.
  • Such a separate discovery signal may consider the following signals.
  • CRS Cell specific reference signal
  • a new common signal (e.g., a discovery reference signal (DRS))
  • DRS discovery reference signal
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • CSI-RS Channel State Information-Reference Signal
  • PRS Positioning Reference Signal
  • the discovery signal of the small base station refers to a physical layer signal used when the terminal camps at any small base station (cell) or a group of small base stations or detects the small base station (cell) for connection establishment purposes.
  • the discovery signal when a new common signal (eg, DRS) is introduced for discovery, the discovery signal may be controlled to be discontinuously transmitted according to a preset transmission period. For example, a specific radio frame or subframe according to any time interval (e.g., 2 ms, 5 ms, 10 ms, 50 ms, ..., 0.1 sec, 0.2 sec, 0.3 sec, etc.) Only the discovery signal can be set to transmit.
  • the discovery signal 1201 or 1202 that is discontinuously transmitted on the time axis may be transmitted only in a radio resource region of a specific subcarrier (1201) or at a specific continuous frequency by having a predetermined distance between subcarriers even on a frequency resource.
  • the discovery signals 1201 and 1202 may be transmitted by occupying some symbol regions in an arbitrary subframe.
  • the present invention may transmit transmission by occupying one or more symbol periods on the time axis in the subframe without limiting the mapping of the discovery signals as shown in FIG. 12.
  • the new discovery signal may be configured differently for each small base station (or cell) or small base station group so that not only the identification of the small base station (or cell) but also the small base station (or cell) group can be distinguished. have. That is, a pattern or sequence of a discovery signal sequence may be set to distinguish transmission points (or antennas) transmitting the discovery signals, and thus, a base station (cell), a base station (cell) group, a transmission point, or an antenna may be distinguished in the discovery step.
  • the terminal may acquire or identify an identifier of a base station (cell), a base station (cell) group, a transmission point, or an antenna through a discovery procedure.
  • the discovery signal includes a pattern or sequence of the discovery signal sequence of a subcarrier on the frequency axis so that the terminal can acquire or identify an identifier of a base station (cell), a base station (cell) group, a transmission point, or an antenna in a short time. It can be configured by mapping to the radio resource (s). That is, the discovery signals detected by the terminal at any time may be configured to have patterns or sequences of different signal sequences.
  • the discovery signal 1201 which allocates and transmits discrete radio resources in both time and frequency domains, transmits the discovery signal 1201 and 1201-2 having the same pattern or signal sequence for a predetermined time.
  • the pattern or sequence of the signal sequence may be configured to repeat at regular time intervals (eg, multiple intervals of the radio frame).
  • the discovery signal 1202 which is discrete in the time domain and has a pattern or sequence of signal sequences different in transmission time, is also transmitted in a specific frequency band on the frequency axis. 4) can be configured to transmit.
  • the discovery signal 1201 or 1202 may be configured to have a different pattern or sequence of signal sequences for each transmission time, or may be configured to transmit a pattern or sequence of the same signal sequence for a certain period (transmission time or number of transmissions).
  • it may be configured to repeatedly transmit after transmitting all the components of the signal sequence constituting the pattern or sequence of the signal sequence during an arbitrary time interval.
  • Each pattern (or sequence) constituting the discovery signal sequence described above is used to identify a base station (cell), a base station (cell) group, a transmission point, or an antenna.
  • the discovery signals 1201-1 and 1201-2 of FIG. 12 may be transmitted from different base stations (cells), base station (cell) groups, transmission points, or antennas, respectively.
  • discovery signals 1202-1, 1202-2, 1202-3, and 1202-4, which have different patterns (or sequences) may also be transmitted from different base stations (cells), base station (cells) groups, transmission points, or antennas, respectively.
  • . 12 illustrates an example in which a base station (cell), a base station (cell) group, a transmission point, or antenna (s) transmit discovery signals at different times.
  • a discovery signal having a different pattern (or sequence) in each base station (cell), base station (cell) group, transmission point or antenna specific radio frame (radio frame) or subframe (subframe) can also be aligned to transmit at the same time.
  • an on / off operation function of a small base station may be performed.
  • the small base station (cell) may be defined as a transmission state and a Dormant state.
  • the dormant state refers to a state in which the base station does not transmit any signal (eg, a discovery signal or a synchronization signal) for a certain time.
  • the transmission state may be classified into an active state and a discontinuous transmission state.
  • the DTX state refers to a state in which the base station transmits only a limited physical layer signal (eg, a discovery signal or a synchronization signal).
  • the active state refers to a general state in which a terminal establishes a connection with a terminal to provide a service, or any terminal camps in an idle state in which a connection with a base station is not established or receives common information. Therefore, the small base station (cell) may transmit the discovery signal in the transmission state.
  • PCI physical cell identifier
  • the terminal in the dormant state can be camped in the macro base station or the small base station layer by controlling to camp in the cell of the layer set at the time of disconnection.
  • the terminal may assign priorities according to attributes of cells for camping and transmit camping priority information for each camping target cell when the terminal is disconnected.
  • the base station operating in the DTX (Discontinuous Transmission) mode for saving energy can be controlled so that the terminal does not camp.
  • the DTX mode refers to a state in which a base station does not transmit a signal or an arbitrary terminal intermittently transmits only a minimum signal such as a synchronization signal for synchronization setting with a base station or a discovery signal for base station detection.
  • a terminal in a connected state may measure discovery signals and other reference signals of a small base station (cell) or a group of small base stations according to setting conditions included in a configuration control message for measurement and reporting set by the base station. Thereafter, the terminal may configure and report the measurement report message in an ascending or descending order with respect to the received signal measured based on the priority information of the small base station (cell) or the small base station group.
  • the terminal in the idle state performs a measurement for the small base station (cell) or the small base station group, the small base station obtained through a control message or system information for disconnection received when the transition from the connected state to the idle state (
  • the measurement report message may be configured and reported in the ascending or descending order for the received signal measured based on the priority information of the cell) or the small base station group.
  • an operation state change for example, transition to a DTX state or an active state
  • a base station that changes from active state to DTX state or changes from DTX state to active state while adding / deleting / changing measurement target information in a control message for adding / deleting / changing measurement setting (or reporting setting).
  • Cell or information about a group of base stations (e.g., Physical Cell Identifier (PCI), Carrier Frequency, Cell Global Identifier (CGI), Measurement Threshold, Priority, Discovery Signal) Configuration and transmission information, etc.) can be notified to the terminal.
  • PCI Physical Cell Identifier
  • CGI Cell Global Identifier
  • Measurement Threshold Priority, Discovery Signal Configuration and transmission information, etc.
  • information about one or more base stations (cells) or base station groups for changing an operation state may be included in a control message for adding / deleting / changing measurement settings and transmitted.
  • the terminal that has recognized the change in the operation state of the base station (cell) or the base station group through a control message for adding / deleting / changing the measurement setting (or report setting) may activate the DTX or the active state of the base station (cell) or base station group. Measurement and reporting operations can be performed to conform to conditions.
  • the discovery signal may be set to distinguish between an active state and a DTX state.
  • the discovery signal sequence transmitted by the base station in the active state and the DTX state may be configured to have different patterns or sequences.
  • the discovery signal may be transmitted using a masking code (or a scramble code) that distinguishes the active state from the DTX state.
  • the mobile station transmits an information for distinguishing the active state from the DTX state, or distinguishes between identifiers of the base station (cell) / base station group used in the active state and the DTX state. / Base station group can be set to detect.
  • the terminal may be allocated to only the location of the discovery signal (DRS) by differently allocating a position of the DRS transmitting the radio resource position of the discovery signal (eg, the DRS) in the active state and the position of the DRS transmitted in the DTX state.
  • the operation state of the base station can be distinguished.
  • the DRS radio resource position refers to a method of differently allocating a time axis (transmission time) or a frequency axis (specific subcarrier or frequency band) according to an operation state of a base station.
  • a location of a radio resource for transmitting a reference signal other than a discovery signal may be differently allocated according to a base station transmission state so that the terminal may recognize an operation state of the base station. For example, a method of allocating a position of a radio resource for transmitting a PSS / SSS, a CRS, a reduced CRS, or a PRS differently according to an operation state of a base station on a time axis (transmission time) or a frequency axis (specific subcarrier or frequency band) Can be applied.
  • the terminal may distinguish whether the base station is in an active state or a DTX state in a step of receiving and detecting a discovery signal or another reference signal.
  • the base station may provide arbitrary information to help the measurement and detection for the base station in the terminal DTX state. For example, information such as configuration information and identifiers of discovery signals for small base stations (cells) or small base station groups located in a service area, adjacent base stations (cells) or base station groups may be transmitted as system information or dedicated control signaling. It can be transmitted to the terminal through.
  • the configuration information of the discovery signal may include a pattern or sequence of a signal sequence, a transmission period, a repetition period, a scramble code (or a masking code), a location of a radio resource (transmission time, a subcarrier), or offset information on a discovery signal transmission time. Means.
  • the control signaling and procedure for managing the transition between the state of the base station and the terminal to recognize the state of the base station or triggering the state transition of the base station at the request of the terminal that has recognized the state of the base station is required. .
  • This state transition requires a method that can minimize the time required for the transition.
  • the terminal may acquire the DTX state information of the small base station (cell) or the small base station group in the service area or adjacent to the base station through the system information or the dedicated control signaling described above.
  • a terminal eg, RRC connected
  • a terminal that is in a state of maintaining a connection for providing a service performs an autonomous search in a background manner with respect to a DTX base station (cell) or a group of base stations to set a preset threshold.
  • Measurement results for a base station (cell) or base station group (s) that are abnormal eg, when the RSRQ or RSRP value of the discovery signal or other reference signal is above a threshold value
  • the base station receiving the measurement result of the terminal determines whether to change the base station (cell) or base station group (s) to an active state so as to provide a service to the terminal or other terminals reporting the measurement result.
  • control message for requesting (or indicating) a transition to an active state to the corresponding base station (cell) or base station group (s) through a base station or an inter-cell interface, or sends a request control message to a related control function entity located in a network.
  • the control message may include initial setting conditions (eg, transmission power, transmission frequency, system bandwidth, system frame number (SFN) or synchronization setting information, etc.) of the corresponding base station to be applied when transitioning to the active state.
  • initial setting conditions eg, transmission power, transmission frequency, system bandwidth, system frame number (SFN) or synchronization setting information, etc.
  • the base station (cell) or base station group (s) operating in the DTX state transitions to an active state according to a request (or indication) control message of an associated control function entity located in an adjacent base station or network to provide a service for any terminal. Can be. If the terminal is in an idle state with no connection with the base station, the terminal may transition to the connected state through a random access procedure and may follow the above-described procedure.
  • a method of accessing a base station (cell) or a base station group (s) operating in a DTX state by using an uplink radio resource of a corresponding base station (cell) or base station group (s) may be used.
  • the UE transmits uplink radio resource information (eg, for initial access) together with DTX status information about a small base station (cell) or a group of small base stations in the service area of the base station or through adjacent control signaling through system information or dedicated control signaling. It should be possible to obtain information on the RA radio resource, or PUSCH operating on a competition basis.
  • the terminal when the terminal acquires radio resources for uplink access of the base station (cell) or the base station group (s) operating in the DTX state, the terminal performs the measurement on the base station (cell) or the base station group in the DTX state and the measurement result. Is greater than or equal to a preset threshold (e.g., when the RSRQ or RSRP value of the discovery signal or another reference signal is greater than or equal to the threshold), the terminal of the corresponding base station (cell) or base station group (s) operating in the DTX state.
  • a preset threshold e.g., when the RSRQ or RSRP value of the discovery signal or another reference signal is greater than or equal to the threshold
  • a method of requesting a change to an active state by accessing using an uplink radio resource can be applied.
  • the base station (cell) or the base station group (s) operating in the DTX state is set to SCell (Secondary Cell) to support a carrier aggregation (CA) function to an arbitrary terminal, the small base station in which the terminal operates DTX
  • SCell Secondary Cell
  • CA carrier aggregation
  • the measurement result is performed for the (cell) or the small base station group, and the measurement result is reported to the PCell (Primary Cell) in the CA function setting when the measurement result is greater than or equal to a preset threshold.
  • the PCell Upon receiving the measurement result of the terminal, the PCell transmits a control message to the small base station (cell) or the small base station group in the measurement result requesting a change to the active state to the SCell (s) already set up to support the CA function, and the terminal A control message informing of activation for the SCell (s) may be transmitted.
  • the UE that receives the activation control message for the SCell (s) in DTX operation may receive a service through the SCell (s) changed from the DTX operation state to the active state.
  • the base station may transmit a common control message.
  • the common control message may be transmitted to the terminal (s) using a separate scheduling identifier (eg, a separately allocated RNTI for notifying an activation state of a base station (cell) or activation of an SCell).
  • a separate scheduling identifier eg, a separately allocated RNTI for notifying an activation state of a base station (cell) or activation of an SCell.
  • the terminal If the terminal is receiving service using the multiple connectivity function of maintaining the connection with the macro base station and the small base station, the terminal performs the measurement for the small base station (cell) or the small base station group in which the DTX operation is performed and the measurement result is preliminary. In the case of more than the set threshold, the measurement result can be reported to the macro base station.
  • the macro base station receiving the measurement result of the terminal is a small base station (cell) or a small base station (cell) or a small base station group if the small base station group in the measurement result is already configured to support the multiple connectivity function, or the corresponding small base station (cell) or
  • a control message may be transmitted to the small base station group for requesting a change to the active state, and a control message for notifying activation of the small base station (cell) or the small base station group may be transmitted to the terminal.
  • a terminal receiving a multi-connection activation control message for a small base station (cell) or a small base station group operating DTX may receive a service through a small base station (cell) or a small base station group changed from an DTX operation state to an active state.
  • the macro base station is assigned to the small base station (cell) or the small base station group.
  • a control message for requesting a change to an active state is transmitted, and a terminal may generate and transmit a connection reconfiguration message for supporting a multiple connectivity function including a corresponding small base station (cell) or a small base station group.
  • the UE that receives the connection reset control message supporting the multiple connectivity function including the small base station (cell) or the small base station group operating in the DTX operation may change the small base station (cell) or the small base station group changed from the DTX operation state to the active state. Service can be provided through.
  • configuration and activation of the multiple connectivity function for the small base station (cell) or the small base station group changed from the DTX operation state to the active state can be distinguished.
  • the configuration of the multiple connectivity function is completed when the terminal exchanges a connection (re) configuration control message and a response message (completed or acknowledge message) for supporting the multiple connectivity function with the base station.
  • the activation of the multiple connectivity function is performed when the terminal receives an activation control message or when the terminal receives a random access (RA) resource or another uplink resource to a small base station (cell) or a small base station group. It means the case of successful transmission.
  • RA random access
  • the above-described procedure of the base station transitioning from the DTX state to the active state may be triggered only by a request of an arbitrary terminal.
  • the base station (cell) or the base station group may be set during the DTX operation or set in a network.
  • the base station may be determined in consideration of the request of the terminal (s) to change to the active state, the load state of the base station that is currently active or the load balancing state of the entire network. Therefore, when any terminal requests a change to the active state for the small base station (cell) or the small base station group operating in the DTX state, the base station or the network may reject the request.
  • the control message transmitted to the terminal to inform the base station of any base station (cell) or base station group changing from the DTX state to the active state includes a transmission power, a transmission frequency, a system bandwidth, a system frame number (SFN), and a state change time.
  • Information for notification, timer information for changing an operation timer start point, timer value, timer end condition, etc.
  • synchronization setting information and the like may be included.
  • the control message may be transmitted to the terminal in the form of a dedicated control message, a common control message, or system information.
  • the following method and procedure may be considered.
  • the other small base station When there is a terminal providing a service by establishing a connection with an active small base station, the other small base station is not scheduled to switch to the DTX state based on the buffer status report from the terminal and attribute information of the service being provided.
  • the terminal By performing the handover procedure to the (cell) or the macro base station (cell), the terminal releases the connection with the small base station (cell) or the small base station group while maintaining the service continuity of the terminal to perform the change to the DTX state can do.
  • the buffer status report from the terminal may be used to change to the DTX state after deactivation of the configured SCell (s).
  • the base station may transmit a control message to the terminal indicating a change or deactivation instruction to the DTX state for the SCell (s) configured to support the CA function.
  • the terminal stops the associated timer (eg, sCellDeactivationTimer) that was operating for deactivation of the SCell (s) and controls uplink with respect to the corresponding SCell.
  • sCellDeactivationTimer e.g, sCellDeactivationTimer
  • Deactivation procedures such as stopping transmission of control information through a channel and flushing of HARQ buffers may be performed.
  • a common control message may be used to simultaneously notify one or more terminals of deactivation information for the SCell.
  • Such a common control message may be transmitted to the terminal (s) using a separate scheduling identifier (eg, an RNTI allocated separately to inform the deactivation of the SCell or the DTX switching of the base station (cell)).
  • the UE Upon receiving the common control message for deactivation of the SCell, the UE stops an associated timer (eg, sCellDeactivationTimer) that is operating for deactivation of the SCell (s) and stops transmitting control information using the uplink control channel to the corresponding SCell. Deactivation procedure, such as flushing the HARQ buffer may be performed.
  • sCellDeactivationTimer e.g. sCellDeactivationTimer
  • the SCell when the UE receives a control message indicating a change instruction to the DTX state or a deactivation instruction of the SCell, and if there is a timer parameter defined for the change to the DTX state, the SCell (s) after the timer ends. If the timer related to the deactivation for the operation) is stopped, the deactivation procedure such as stopping transmission of control information using the uplink control channel and flushing of the HARQ buffer may be performed for the corresponding SCell.
  • the small base station (cell) or the small base station group When the small base station (cell) or the small base station group is providing a service to any terminal simultaneously with the macro base station using the multiple connectivity function, the small base station (cell) or the small base station group with the corresponding small base station (cell) or the small base station group to change to the DTX state
  • the control message for releasing the multiple connectivity function or maintaining the setting for supporting the multiple connectivity function may transmit a control message for deactivating the corresponding small base station (cell) or the small base station group. Therefore, although the connection setting for the multiple connectivity function between the terminal and the corresponding small base station (cell) or the small base station group is established, the small base station (cell) or the small base station group is deactivated and the DTX operation state is performed.
  • the deactivation of the corresponding small base station (cell) or the small base station group during the multi-connection setup is performed by using the buffer status report (for example, the presence or absence of data in the terminal transmission buffer) from the terminal and the attribute information of the service being provided. It is possible to determine whether to release the multiple connections. If the small base station (cell) or the small base station group to be changed from the active state to the DTX state supports the multiple connectivity function and the connection with any terminal (s) is activated, all the terminal (s) for which the connection is activated After confirming that the established connection is deactivated, the DTX state can be changed.
  • the buffer status report for example, the presence or absence of data in the terminal transmission buffer
  • the small base station (cell) or the small base station group may change to the DTX state without additional notification regarding the change of the state to the DTX in the service area.
  • the small base station (cell) or the small base station group may use the system information to notify the service area of the change to the DTX state.
  • the small base station (cell) or the small base station group performs the change to the DTX state at the time of the next system information change cycle using the system information change cycle, or the DTX state when the timer for notifying the change to the separately set DTX state ends.
  • the change timer to the separately set DTX state may be notified to the terminal through system information or another control message, and may also provide information on starting and ending conditions of the corresponding timer.
  • an indicator indicating a change to the DTX state or information related to the change to the DTX state may be transmitted in the system information. That is, information indicating that the corresponding base station (cell) or the base station group is changed from the active state to the DTX state at the next change period of the system information in the system information block (eg, SIB1, SIB2, or another SIB).
  • the information related to the change to the DTX state may include change indicator information to the DTX state (or dome state), discovery signal configuration and transmission period information, or cell identifier information.
  • the UE may acquire information related to the change to the DTX state in the system information and recognize that the corresponding base station (cell) or a group of base stations is changed from the active state to the DTX state at the next change period of the system information.
  • the terminal When using the timer, the terminal starts the timer according to the timer value, timer start condition, timer end condition acquired using the system information or control message, and the timer is operated until the timer value corresponds to the end condition. It can be appreciated that a base station (cell) or group of base stations is changed from an active state to a DTX state.
  • a notification of a change in system information for changing an operating state (active state, DTX state, or dormant state) of a base station (cell) or a group of base stations a notification of a change in system information or an operation state change is performed.
  • the RNTI for common information transmission for notifying of this may be allocated and operated separately. For example, using a System Information-Radio Network Temporary Identifier (SI-RNTI) indicating a change of system information, or a Paging RNTI (P-RNTI) indicating a paging information, or changing to a DTX state (or dormant state).
  • SI-RNTI System Information-Radio Network Temporary Identifier
  • P-RNTI Paging RNTI
  • the notifying may use a method of notifying a change to the DTX state (or dormant state) by using a separate DTX-RNTI (or Dormant-RNTI).
  • the RNTI may be immediately converted to the DTX state (or dormant state) after the transmission of the corresponding RNTI, or may be switched to the DTX state (or dormant state) when the timer ends by using a separate timer.
  • the terminal may recognize that the base station (cell) or the base station group is changed from the active state to the DTX state (or dome state) when the relevant timer expires after receiving the corresponding RNTI or after receiving the corresponding RNTI. have.
  • the corresponding timer information may be notified to the terminal through system information or another control message, and may also provide information about starting and ending conditions of the corresponding timer.
  • a method of notifying a terminal of a start point of a timer through transmission of a corresponding RNTI may be applied.
  • the time required for the transition from the active state to the DTX state or the DTX state to the active state for any base station (cell) or a group of base stations may be set for the minimum transition time in consideration of system performance.
  • the transition time reference may be different from the transition time from the viewpoint of the base station and the transition time from the viewpoint of the terminal.
  • a transition from an active state to a DTX state (or a transition to the opposite case) may be made within a few ms from the viewpoint of an arbitrary terminal, but from a base station perspective, as a related procedure is performed for a plurality of terminals. Longer transition time criteria can be set.
  • a base station (cell) transitions from an active state to a DTX state
  • a handover or connection reconfiguration procedure is required to maintain service continuity for all terminals maintaining a connection.
  • the transition time of sec can be set.
  • the base station receives an initial condition (for example, transmission power, transmission frequency, and system bandwidth) after receiving a control message requesting a change or a request from the terminal.
  • An additional transition time may be required for setting according to a system frame number (SFN), discovery signal information, or synchronization setting information.
  • SFN system frame number
  • the control message transmitted to the UE for notifying a transition from the active state to the DTX state or the DTX state to the active state for any base station (cell) or a group of base stations includes a transmission power, a transmission frequency, a system. It may include a bandwidth, a system frame number (SFN), information for notifying a change point, timer information (timer start point, timer value, timer end condition, etc.) for operation change, or synchronization setting information.
  • the control message may be transmitted to the terminal in the form of a dedicated control message, a common control message, or system information.
  • the terminal receiving the control message informing the operation state change of any base station (cell) or the base station group starts the timer operation at the timer start condition or the reference time when the relevant timer is set, or the timer terminates or separately set timer.
  • the operation state change may be recognized and operated according to the changed state (active state or DTX state) of the corresponding base station (cell) or the base station group.
  • DL / UL imbalance may occur in the co-channel environment where the frequencies of the macro base station and the small base station are the same.
  • the service areas of the macro base station and the small base station overlap and the same frequency, when the terminal receives the signal transmitted by the small base station, the signal transmitted from the macro base station may act as interference.
  • FIG. 13 is a graph illustrating a bidirectional link boundary according to reception power between a macro base station and a small base station in a local access mobile network using the small base station.
  • the deviation 1303 between the uplink boundary 1301 between the two cells and the downlink boundary 1302. There may be a problem that the boundary between the uplink and the downlink is inconsistent. Therefore, in a co-channel environment, a problem of power control may occur when supporting multiple connections, or uplink reception of a corresponding terminal may be difficult in a macro base station.
  • a method of introducing downlink and uplink separation (hereinafter, referred to as 'DL / UL decoupling') may be considered.
  • the terminal receives the downlink from the macro base station, and transmits the uplink to the small base station.
  • the UE transmits ACK / NACK information indicating whether the data reception is successful to the small base station by applying DL / UL decoupling, or the UE transmits downlink data.
  • the DL / UL decoupling method may be applied such that the macro base station takes charge of both reception and feedback information thereof.
  • the UE when applying the DL / UL decoupling method, the UE reports on the channel quality measurement result (eg, CQI or CSI) of the macro base station in charge of downlink data transmission to the macro base station through the small base station or Even if the DL / UL decoupling method is applied, it can be transmitted using the uplink of the macro base station in a subframe to which the most blank subframe (ABS) is applied.
  • the channel quality measurement result eg, CQI or CSI
  • the DRX parameter of the UE may be separated and operated by DRX and DTX (Discontinuous Transmission), and it is operated by integrating the DRX parameter as before, but considering both the macro base station and the small base station. Consider how to set common parameters.
  • the M-RRC sets parameters for DRX operation in the RRC of the macro base station, and scheme 2 shown in FIG. 3B.
  • the DRX parameter may apply the same method to the macro cell or the small cell.
  • the terminal exchanging data with the base station may perform a DRX operation after a certain time elapses (for example, after the drx-InactivityTimer of the LTE system ends) without data to be transmitted or data to be received in downlink. .
  • a certain time elapses for example, after the drx-InactivityTimer of the LTE system ends
  • the BS controls uplink for the UE.
  • the channel (PUCCH) resource and the Sounding Reference Signal (SRS) may be released.
  • the terminal maintains multiple connections using two base stations, whether the macro base station or the small base station transmits data to the terminal may be different even when the terminal does not have data to be transmitted in the uplink. Therefore, when there is no data to be transmitted by one of the base stations constituting the multiple connectivity, even if the base station starts counting for the inactivity timer, there may be a case in which the other base station has data to transmit and transmit data to the corresponding terminal. .
  • a mismatching state may occur in which one of the base stations constituting the multiple connectivity recognizes that the terminal performs the DRX operation, and the other base station recognizes that the terminal does not perform the DRX operation.
  • the base station releases the uplink control channel (PUCCH) resource and the SRS resource of the multiple connectivity terminal.
  • the uplink synchronization maintenance timer eg, timeAlignmentTimer
  • the UE performs DRX operation on one of the two base stations constituting multiple connections, the uplink control channel and the SRS resource are terminated, and only another base station exchanges data and maintains uplink synchronization and control channel resources. Conditions may occur.
  • the above problem can be alleviated. That is, by using both the macro base station and the small base station to transmit the real-time service to the terminal using only the macro base station, and predetermined service data corresponding to the non-real-time service (for example, best effort service, web browsing, etc.)
  • predetermined service data corresponding to the non-real-time service for example, best effort service, web browsing, etc.
  • two base stations maintaining multiple connections may operate using one DRX parameter.
  • the starting point of the DRX operation may vary between base stations due to the backhaul delay.
  • the DRX operation for the multiple connectivity terminal is limited to that performed by the macro base station, and the small base station deactivates or deactivates the DRX operation rather than the start of the DRX operation after a predetermined time that satisfies the start of the DRX operation.
  • a method of terminating the base station from the connection may be applied.
  • timer for deactivation of the multi-connection configuration cell may apply sCellDeactivationTimer among existing CA configuration parameters or introduce a separate timer parameter (eg, dualConnectCellDeactivationTimer) for deactivation of the multi-connection cell.
  • a separate timer parameter may be set for deactivation of the multiple connectivity configuration cell or if the DRX condition is satisfied, the small base station may be controlled to be released from the multiple connectivity configuration.
  • the MAC control message for deactivating the small base station may be controlled to be deactivated by transmitting the MAC control message to the terminal.
  • the MAC control message or the RRC signaling message may be transmitted to the terminal to control the small base station from being released from the multiple connections.
  • the small base station When the small base station is deactivated or released in the multi-connection configuration as described above, the small base station notifies the macro base station or the terminal notifies the macro base station that the small base station is deactivated or released through the MAC control message or the RRC signaling message. Can be.
  • the terminal may request activation of the small base station using uplink resources of the available macro base station or may request activation by performing a random access (RA) procedure to the small base station.
  • RA random access
  • the deactivation of the small base station may be performed by the multiple connectivity terminal transmitting data in the uplink of the corresponding small base station, or by channel quality indicator (CQI), precoding matrix indicator (PMI), rank indication (RI), precoding type indicator (PTI), It refers to a state in which downlink PDCCH, ePDCCH, PDSCH, etc. are not monitored for transmitting control information such as SRS (Sounding Reference Symbols) or data reception.
  • the UE may allow the small BS to transmit physical layer uplink control signaling information (or bits) separately to perform the RA procedure or to activate the multiple connectivity configuration.
  • the uplink synchronization maintaining procedure using timeAlignmentTimer, timing advanced (TA) information, etc. of the terminal may not be necessary.
  • a small base station having a small service area assumes that the number of users providing a service is several to several tens.
  • the small base station may allocate a RA preamble exclusively to the terminals that have established a connection, or a part of an uplink control resource regardless of whether the DRX operation of the terminal or the small base station is inactivated.
  • a scheduling request (SR) can be controlled to always be used during connection setup.
  • the RA of the non-competitive method using the RA preamble allocated at the time of connection establishment may always be transmitted through uplink using a procedure or an allocated uplink control channel.
  • the small base station may allocate the RA preamble to the terminal that has established a connection so that the terminal may use the terminal for uplink resource request or H-ARQ ACK / NACK transmission. That is, the UE may replace the uplink feedback information (H-ARQ ACK / NACK) for informing whether the packet received in the downlink has been successfully received by the RA preamble transmission allocated from the small base station. To this end, the small base station may separately allocate an RA preamble for transmitting uplink H-ARQ ACK / NACK information to the terminal when establishing a connection.
  • H-ARQ ACK / NACK uplink feedback information
  • the multiple connectivity terminal performs the DRX operation by satisfying the DRX operation condition (for example, even when timeAlignmentTimer determining whether uplink synchronization is maintained), an uplink control channel (PUCCH or ePDCCH) with the small base station, SRS You can apply the method of keeping resources without releasing them. Therefore, regardless of whether the terminal maintains uplink synchronization with the base station, the terminal may occupy the uplink control channel and the SRS resource until the base station receives a control message indicating the uplink control channel and the release of the SRS resource. Can be controlled.
  • the DRX operation condition for example, even when timeAlignmentTimer determining whether uplink synchronization is maintained
  • PUCCH or ePDCCH uplink control channel
  • SRS You can apply the method of keeping resources without releasing them. Therefore, regardless of whether the terminal maintains uplink synchronization with the base station, the terminal may occupy the uplink control channel and the SRS resource until the base station receives a control message indicating the up
  • the uplink control channel which is always maintained through the small base station during the DRX operation, the non-competitive RA procedure to the small base station using the dedicated RA preamble, or the competitive RA procedure to the macro base station are used. Uplink transmission or uplink resource request is possible.
  • the macro base station may transmit a downlink MAC control message indicating activation of the small base station.
  • a terminal deactivating a small base station constituting a plurality of connections according to a deactivation procedure may receive downlink information by checking a MAC control message transmitted by a macro base station and monitoring a downlink channel of the corresponding small base station.
  • the corresponding MAC control message may include identifier information (or index information) of the small base station constituting the multiple connections.
  • the DRX operation may be configured as a short DRX operation section 1401 and a long DRX operation section 1402.
  • the short DRX operation interval 1401 is on duration of the UE monitoring downlink signals 1410 and 1411 using the short DRX cycle 1403 until the timer 1407 applying the short DRX cycle ends.
  • a period 1405 and a DRX opportunity of performing a sleep operation in which the terminal does not monitor the downlink signal and does not perform transmission on the uplink are included.
  • Both the short DRX cycle 1403 and the long DRX cycle 1404 consist of an on-duration section 1405 and an Opportunity of DRX section 1406.
  • the UE performing the DRX operation starts an inactivity timer 1408 and a HARQ RTT Timer 1409 when monitoring the downlink channel in the on-duration period and confirming the downlink signal 1410.
  • the UE When the UE successfully receives the downlink signal, when the inactivity timer 1408 ends, the UE enters the Opportunity of DRX 1406 section. However, when retransmission occurs, the HARQ feedback information is transmitted on the uplink and the downlink signal 1411 that is retransmitted is monitored while the retransmission timer 1414 in the DRX (drx-RetransmissionTimer of the LTE system) is operating.
  • the terminal When successful reception is completed through the above procedure, the terminal enters the Opportunity of DRX 1406 section.
  • the interval received by the UE longer than the on-duration interval due to downlink reception, uplink transmission, or HQRQ operation support after the on-duration interval during the DRX operation is defined as an active time 1413.
  • the UE restarts the timer 1407 applying the short DRX cycle (1415) and applies the short DRX cycle. 1401 may be extended.
  • the terminal may perform an operation in the long DRX operation period 1402 applying the long DRX cycle 1404.
  • downlink synchronization of a macro base station and a small base station should be considered.
  • the counting start time of the inactivity timer of the DRX may be different.
  • a mismatching state may occur where the terminal recognizes that the DRX operation is performed and the other base station recognizes that the terminal does not perform the DRX operation.
  • the UE uses an existing timer parameter for DRX operation. Can support DRX operation.
  • a DRX cycle (1401 or 1402 of FIG. 14) configured with an on-duration (1405 of FIG. 14) and a sleep interval (1406 of FIG. 14) for DRX operation of the multiple connectivity terminal illustrated in FIG. 14, and an associated timer ( Common DRX parameters such as 1407, 1408, 1409, and 1414 of FIG. 14 may be applied to support DRX operation.
  • the counting start of the corresponding timer is changed according to the buffer state of the two base stations, thereby performing the DRX operation.
  • the starting time point may vary, the on-duration start point (eg, subframe) of the DRX cycle may be matched to operate in the same DRX cycle for both the macro base station and the small base station.
  • the macro base station according to the data buffer state of the macro base station and the small base station And the time point when the small base station applies the long DRX cycle 1404 (1416 of FIG. 14) may be different from each other.
  • the SFNs of the macro base station and the small base station are different.
  • the following information should be added as a reference.
  • the multi-connected terminal aligns the DRX cycle for the DRX operation by using the offset value or the difference value information of the SFN (or downlink synchronization) to minimize downlink power of the multi-connected base stations while minimizing power consumption of the terminal. Can be monitored.
  • One common parameter may be set for the DRX operation of the multiple connectivity terminal and controlled to be performed based on the macro base station. In this case, even if the small base station performs the DRX operation according to the related DRX operation parameter, if the small base station does not perform data transmission / reception with the macro base station or performs the DRX operation because the DRX parameter condition is not satisfied, the small base station performs the DRX operation. If the DRX operation condition is satisfied in the relationship with the macro base station without performing the operation, it may be controlled to perform the DRX operation.
  • the terminal by allowing the terminal to apply only one DRX cycle parameter among short DRX cycles or long DRX cycle parameters during multiple connectivity, it can be controlled to avoid DRX operation and state mismatch between the multiple connectivity base stations and the terminal and to perform efficient DRX operation. have. For example, when the UE applies only a short DRX cycle, even when the timer (1407 of FIG. 14) applying the short DRX cycle ends, the terminal may control to apply the short DRX cycle instead of applying the long DRX cycle. .
  • the macro base station and the small base station may consider a method in which DRX parameters are set as separate parameters and operated.
  • DRX operation state of the terminal in the macro base station and the small base station may be different.
  • the UE may be performing a DRX operation procedure without a data exchange from a small base station perspective while maintaining an operation mode of data exchange instead of a DRX operation from a macro base station perspective, or vice versa.
  • parameters such as on-duration, DRX cycle, short DRX duration, inactivity timer, HARQ RTT timer, DRX ReTX timer or timeAlignmentTimer for the macro base station and the small base station may be set differently or only some of the parameters may be differently set. Can be.
  • some parameter values for example, timer value, on-duration interval, DRX cycle period value, and whether to apply a short DRX cycle
  • control messages may be exchanged between the macro base station and the small base station for the purpose of parameter adjustment. Therefore, when the macro base station changes the DRX parameter selected by the small base station for the multiple connectivity terminal and transmits the information to the terminal, the related information should be transmitted to the small base station before or after the information is transmitted to the terminal.
  • FIG. 15 illustrates a DRX operation alignment method of a multiple connectivity terminal.
  • the starting point of the on-duration interval of the terminal performing the DRX operation is small. It can be controlled to operate by aligning the base station to start in the same subframe.
  • the DRX cycle periods of the macro base station and the small base station are set to have a multiple relationship so that the on-duration interval for the macro base station and the small base station is maintained even if the macro base station and the small base station perform a DRX operation by applying different DRX cycles.
  • the macro base station DRX operation 1501 and the small base station DRX operation 1510 include parameters for DRX operation, that is, on-duration 1502 and 1511, DRX cycles 1503 and 1512, and an inactivity timer ( 1507 and 1516, HARQ RTT timers 1508 and 1517, and DRX ReTx timers 1506 and 1518 are applied differently.
  • the active time 1504 and 1513 according to the retransmissions 1506 and 1515 may vary.
  • the starting point of the on-duration 1502 for the macro base station DRX operation 1501 and the starting point of the on-duration 1511 for the small base station DRX operation 1510 are aligned. Can be controlled to operate.
  • it may include information (for example, information indicating SFN, radio frame or subframe) for informing the UE of a start subframe capable of aligning on-duration with DRX parameter information when configuring multiple connectivity. .
  • information for example, information indicating SFN, radio frame or subframe
  • the method of aligning the DRX parameter for the multiple connectivity terminal may apply the method of aligning the on-duration starting point to align the on-duration section for the macro base station and the on-duration section for the small base station.
  • a method of setting a parameter may be applied to a method of maximizing a section in which the on-duration sections of the macro base station and the small base station overlap each other during the DRX operation.
  • FIG. 15 has described a method of aligning the starting point of the on-duration 1502 for the macro base station DRX operation 1501 and the starting point of the on-duration 1511 for the small base station DRX operation 1510. .
  • a relatively short on-duration interval eg, on-duration interval 1511 of the small base station in FIG. 15
  • a method of controlling a DRX operation may be considered by providing a parameter indicating a starting point of the on-duration.
  • the following method may be considered as a method in which the on-duration section of the macro base station (or the small base station) includes the on-duration section of the small base station (or the macro base station).
  • the method of aligning the end point of the on-duration section may be applied by applying the alignment method for the start point of the on-duration section described above.
  • the parameter setting for DRX alignment may be aligned up to a system frame number (SFN), a radio frame, or a subframe unit.
  • SFN system frame number
  • the base station may transmit the indication information and the associated offset information of the frame or subframe to the terminal through a multi-connection configuration control message.
  • the macro base station takes into account the DRX parameters of the small base station received from the small base station when the multi-connection is set up (eg, a short or long DRX period, a short DRX maintenance interval, or on-duration) Interval, etc.) may be set to the same value as the corresponding DRX parameters of the small base station or may have a constant relationship (eg, a multiple relationship).
  • DRX parameters of the small base station received from the small base station when the multi-connection is set up eg, a short or long DRX period, a short DRX maintenance interval, or on-duration) Interval, etc.
  • a constant relationship eg, a multiple relationship
  • the macro base station in the step of requesting the multi-connection setting from the macro base station to the small base station for setting control parameters between base stations supporting the multi-connection function, the macro base station considers the criteria for each parameter in consideration of the capabilities of the terminal.
  • Reference information, guideline information, or maximum / minimum value information of a corresponding parameter may be provided to the small base station.
  • the macro base station may provide the small base station with short or long DRX periods, short DRX maintenance intervals, and on-duration interval configuration information of the macro base station for the DRX operation.
  • the multi-connection terminal negotiates the transmission power reference value applicable when transmitting to the macro base station or the small base station, the transmission power ratio between the multiple connection base stations, or the transmission power offset information of the multiple connection base stations, between the base stations in the multi-connection preparation step.
  • the control parameter information determined as described above may be transmitted to the terminal through a multi-connection configuration control message, and the terminal may control the terminal to control transmission power or perform a DRX operation within a set parameter range.
  • each base station and the terminal supporting the multiple connectivity function independently perform the DRX operation on the counterpart base station. can do. That is, the multi-connection terminal performs a DRX operation on the macro base station according to the DRX parameter for the macro base station, and performs a DRX operation on the small base station according to the DRX parameter for the small base station.
  • the DRX parameter in setting the DRX operation parameter in the multiple connectivity configuration step, may be limited by applying only one DRX cycle among a long DRX cycle or a short DRX cycle. .
  • the timeAlignmentTimer for determining whether to maintain uplink synchronization with the macro base station (or the small base station) when the multiple connectivity terminal performs the DRX operation ends, the timeAlignmentTimer with the small base station (or macro base station) with the multiple connectivity is not terminated. If not, the terminal determines that it is keeping synchronization with the base station and can operate based on it.
  • a timeAlignmentTimer for determining whether to maintain uplink synchronization during the DRX operation may be applied or not set based on the macro base station for the multiple connectivity terminal.
  • the terminal can be controlled to occupy the uplink control channel in the small base station without releasing it. have.
  • the UE can request a resource using the SR field of the uplink control channel and transmit control information required for transmission through uplink. Even when the above method is applied, when the small base station (or the cell constituting the small base station) is deactivated by using the activation and deactivation procedure of the small base station (or the cell (s) constituting the small base station) for multiple connectivity.
  • the uplink control channel may be set to be released.
  • a method for efficiently and stably providing a real-time service should be considered.
  • System capacity can be improved through multiple connections with the macro base station and the small base station.
  • a small base station has a small service area, if a terminal moving at a predetermined speed or more (for example, 60 km / h) provides a real time service such as VoIP through the small base station, it may be difficult to provide stable service.
  • the terminal may consider a method of providing a real time service to the terminal.
  • the macro base station When the data transmitted from the gateway is forwarded (or forwarded) from the macro base station to the small base station using the Xs interface between the macro base station and the small base station, the macro base station performs a data flow control function and delivers the data to the small base station.
  • the amount of data to be adjusted can be adjusted according to the target value in the flow control.
  • the target value for flow control may be determined by the macro base station, and may be determined by referring to radio resource capacity information that the small base station can allocate for multiple connections.
  • the radio resource capacity information that can be allocated for the multiple connectivity of the small base station may be transmitted to the macro base station by the small base station when the multiple connectivity is established.
  • the macro base station transmits to the small base station according to the radio resource capacity that can be allocated for the multiple connection of the small base station when establishing the connection for the bearer. While transmitting data, the bearer may transmit data of the bearer to the multiple connectivity terminals using radio resources of the macro base station.
  • 16A, 16B, 16C, and 16D illustrate an example of a protocol structure of a data plane (UP).
  • UP data plane
  • FIG. 16A illustrates a first scheme of the data plane protocol structure, and illustrates a case in which a bearer providing a service is distinguished using the macro base station 1602 and the small base station 1603.
  • the macro base station 1602 and the small base station 1603 maintain an S1 interface 1604 that is independent of the gateway 1601, respectively.
  • the macro base station 1602 and the small base station 1603 independently perform radio protocol functions of the PDCP (1607, 1610), RLC (1608, 1611), MAC (1609, 1612) layer.
  • the encryption function must be performed independently. Therefore, even if the terminal performs an encryption function using a plurality of encryption keys or the macro base station 1602 and the small base station 1603 independently perform the PDCP (1607, 1610) function, the same or shareable to the multi-connection terminal
  • the encryption key should be used to provide functions such as a single encryption operation rather than an independent encryption function. To this end, it is possible to control the multiple connectivity terminal to use only one encryption key of the macro base station 1602 or the small base station 1603.
  • FIG. 16B illustrates a second scheme of the data plane protocol structure, and illustrates a case in which a bearer providing a service is distinguished using the macro base station 1614 and the small base station 1615.
  • the radio protocol structures of the macro base station 1614 and the small base station 1615 are not independent.
  • the small base station 1615 configures the S1 interface through the macro base station 1614 using the Xs interface 1617 without maintaining the S1 interface 1616 independent of the gateway 1613.
  • the PDCP 1623 function for the small base station 1615 to provide service of the bearer 2 1619 is performed by the macro base station 1614.
  • the second scheme does not need to independently perform an encryption function like the first scheme because the PDCP 1620 and 1623 functions only in the macro base station 1614. However, flow control between the macro base station 1614 and the small base station 1615 is necessary.
  • the macro base station 1614 and the small base station 1615 provide services of different bearers to the multiple connectivity terminals, respectively.
  • a sequence combination (eg, in-sequence delivery or re-ordering) function of the corresponding data in the terminal may be performed by distinguishing each bearer in the PDCP layer of the terminal.
  • Retransmission control for the initial transmission failure uses the ARQ function of the RLC layer, and allows the base station that failed the initial transmission to perform retransmission. That is, if the data transmission fails in the macro base station 1614, the RLC layer 1621 of the macro base station 1614 retransmits the data. If the data transmission fails in the small base station 1615, the RLC layer of the small base station 1615 may be retransmitted. Retransmit at 1624).
  • an order sequence combination function of the data for transferring the received data to the gateway 1613 is performed by the bearer 2 (1619).
  • the bearer 1 (1618) the PDCP layer (1620) of the macro base station is performed.
  • the retransmission control for the initial transmission failure uses the ARQ function of the RLC layer, and the base station that has recognized the initial transmission failure requests the terminal to retransmit the corresponding data, and the multiple connectivity terminal transmits the retransmission data to the base station. That is, when the macro base station 1614 recognizes the failure of data reception, the RLC layer 1621 of the macro base station 1614 performs the ARQ function. When the small base station 1615 detects the failure, the small base station ( The RLC layer 1624 of 1615 performs an ARQ function. In the second scheme, the functions of the RLC (1621, 1624) and MAC (1622, 1625) layer is performed by the corresponding base station by the bearer.
  • 16C and 16D illustrate a third scheme and a fourth scheme of the data plane protocol structure, respectively.
  • the third and fourth schemes are protocol structures in which both the macro base station and the small base station provide the same bearer2 service. In the third and fourth schemes, flow control of the macro base station and the small base station is required.
  • the bearer 1630 may provide services to the multiple connectivity terminals by using the PDCP 1633, RCL 1634, and MAC 1635 functions of the macro base station 1627.
  • the bearer 2 (1631) is a structure that separates and performs radio protocol functions of the macro base station 1627 and the small base station 1628 under the PDCP layer.
  • the PDCP layer 1636 of the macro base station 1627 performs PDCP functions for both the macro base station 1627 and the small base station 1628 to provide bearer 2 (1631) service, and the RLC layers 1637 and 1639 and the MAC.
  • the functions of layers 1638 and 1640 perform independently. That is, the bearer 2 (1631) service uses the PDCP (1636), RLC (1637), MAC (1638) of the macro base station (1627) and the RLC (1639), MAC (1640) functions of the small base station (1628). Provides service to the connected terminal.
  • data of bearer 2 (1631), which is one of a plurality of bearers, may be transmitted and received to multiple connectivity terminals using downlink and uplink radio resources of both the macro base station 1627 and the small base station 1628. .
  • An order sequence combination (eg, in-sequence delivery or re-ordering) function of the corresponding data in the multiple connectivity terminal may be performed in the PDCP layer of the terminal.
  • Retransmission control for initial transmission failure for order sequence combining uses the ARQ function of the RLC layer, and allows the base station that failed initial transmission to perform retransmission. That is, if the data transmitted from the macro base station 1627 fails, the RLC layer 1637 of the macro base station 1627 controls to retransmit, and if the data transmitted from the small base station 1628 fails, the small base station 1628 Control to retransmit at the RLC layer 1639.
  • the UE can receive data of the bearer 2 (1631) transmitted in the uplink using the radio resources of the small base station 1628 and the macro base station 1627, and at this time, the data for delivery to the gateway 1626
  • the sequence combining function may be performed at the PDCP layer 1636 of the macro base station 1627.
  • the retransmission of the RLC layer requests retransmission for the corresponding data from the base station that has recognized the initial transmission failure, and the multiple connectivity terminal transmits the retransmission data to the base station.
  • the RLC layer 1637 of the macro base station 1627 performs an ARQ function for retransmission
  • the small base station 1628 If the failure is recognized, the RLC layer 1639 of the small base station 1628 performs an ARQ function for retransmission.
  • the small base station 1628 receiving the data of the bearer 2 may transfer the corresponding data to the gateway 1626 via the macro base station 1627 using the Xs interface 1632 with the macro base station 1627.
  • the fourth scheme is a protocol structure in which the service of the bearer 2 1646 is performed by separating the RLC functions of the macro base station 1641 and the small base station 1643.
  • the RLC layer 1652 of the macro base station 1644 performs the M-RLC function
  • the RLC layer 1654 of the small base station 1643 performs the s-RLC function.
  • the PDCP layer 1651 of the macro base station 1641 performs a PDCP function for both the macro base station 1644 and the small base station 1643 to provide bearer 2 1646 services.
  • the functions of the MAC layers 1653 and 1455 perform independently.
  • the bearer 2 1646 service uses the PDCP 1651, RLC 1652, MAC 1653 of the macro base station 1644 and the RLC 1654, MAC 1655 functions of the small base station 1643. Provides service to the connected terminal.
  • data of bearer 2 1646 which is one of a plurality of bearers, may be transmitted and received to multiple connectivity terminals using downlink and uplink radio resources of both the macro base station 1644 and the small base station 1643. .
  • An order sequence combination (eg, in-sequence delivery or re-ordering) function of the corresponding data in the multiple connectivity terminal may be performed in the PDCP layer of the terminal.
  • the bearer 2 (1646) data transmitted by the UE in the uplink can be received using the radio resources of the small base station 1643 and the macro base station 1641, and at this time, the data for delivery to the gateway 1641
  • the sequence combining function may be performed at the PDCP layer 1651 of the macro base station 1644.
  • the RLC function including the ARQ operation for retransmission of each base station may vary. Accordingly, the retransmission function for the bearer 2 service may be performed for each base station as in the third scheme, or may be operated by limiting the retransmission operation in the small base station 1643.
  • the RLC layer 1654 of the small base station 1643 performing the s-RLC function for the bearer 2 (1646) service is removed, and the RLC layer 1652 of the macro base station 1644 is replaced by the small base station 1643. It is also possible to perform an RLC function. That is, the macro base station 1641 and the small base station 1643 independently perform the functions of the MAC layers 1653 and 1455 for the bearer 2 service, and the PDCP and RLC functions for the small base station 1643 are the macro base station 1644. May be applied to the PDCP layer 1651 and the RLC 1652 layer. In this case, the ARQ retransmission function is performed by the RLC 1652 of the macro base station 1644. If the initial transmission fails, the wireless base station 1643 or the small base station 1643 selects and transmits the available radio resources. Can be.
  • the third scheme of FIG. 16C is a structure in which a service is provided using both a macro base station and a small base station for the same bearer 2 service, and the first scheme of FIG. 16A uses a macro base station 1602 only. Data transmission and reception of 1 is performed, and bearer 2 1606 performs data transmission and reception using only the small base station 1603.
  • the first scheme has an advantage in that the existing base station function can be easily applied, the small base station 1603 and the macro base station 1602 configure the gateway 1601 and the S1 interface 1604, respectively, and configure the PDCP function.
  • the encryption function must be performed independently by performing independently.
  • both the macro base station 1627 and the small base station 1628 have the same bearer2 service. Because of the transmission, the functions of the RLC layers 1637 and 1439 and the MAC layers 1638 and 1440 may be independently performed, and thus, there is a disadvantage in that resource allocation and related control information (BSR and PHR) transmission and reception are complicated.
  • BSR and PHR resource allocation and related control information
  • the user plane wireless protocol may be configured by taking only the advantages of the first and third methods. For example, as in the third scheme, only the macro base station 1627 maintains the S1 interface 1629 with the gateway 1626 and performs only one PDCP function, and performs data packets for the bearer 2 service at any time. 1627 or the small base station 1628 is a method for controlling transmission and reception with multiple connectivity terminals.
  • the bearer 2 service is provided by the macro base station for a predetermined time interval, and the corresponding time interval ends. It is possible to provide bearer service 2 in the small base station in consideration of the load condition of the macro base station and the small base station, the radio channel environment, and the terminal capability. According to this method, even in the case of a multi-connected terminal, since a single bearer provides a service through only one base station at any time, resource allocation and related control information for independently performing the functions of the RLC layer and the MAC layer ( BSR, PHR) can reduce the complexity of transmission and reception.
  • a time interval (eg, a multi-connection eNB operation interval) for providing a multi-connection service using only a macro base station or a small base station during a predetermined time period may be set at a period of several hundred ms to several tens of seconds, and through the multi-connection. Can be set in consideration of the property of the provided service.
  • the multi-connection eNB operation interval parameter may be set in the multi-connection setting step or may be controlled to be changed in a static manner while providing the multi-connection service.
  • 17 is a conceptual diagram illustrating a handover procedure.
  • the terminal moves while maintaining a connection to the macro base station and the small base station simultaneously using the multiple connectivity function, as shown in FIG. 17, the macro base stations 1701 and 1705 and the small base stations 1702, 1703 and 1704 of the local layer are illustrated.
  • the multiple connection function can be used for handover procedure between
  • the handover procedure is performed only between the macro base station 1 1701 and the macro base station 2 1705 using the multiple connectivity function, and the multiple connectivity function is applied to the macro base station and the small base stations 1702, 1703, and 1704.
  • a procedure other than the handover procedure may be applied, for example, a simplified procedure rather than a handover procedure such as a connection reset or a small base station add / delete / change procedure for multiple connections.
  • the path switching of the network level required for the handover is applied by applying the small base station addition and deletion function for multiple connections, not the handover. Signaling overhead can be reduced.
  • a handover procedure may be required even when the macro base station 2 1705 and the small base station 3 1704 of the local layer move.
  • the user terminal 1706 reports the result to the macro base station 1 1701, rather than handover.
  • the connection is established simultaneously with the macro base station 1 1701 and the small base station 1 1702.
  • the mobile station 1706 that is continuously moving finds the small base station 2 1703 having a better channel condition than the small base station 1 1702, the macro base station 1 ( The small base station 1 1702 may be disconnected and the small base station 2 1703 may be added while maintaining the connection with the 1701.
  • the user terminal 1706 when the user terminal 1706 moves to an area where the small base station 2 1703 cannot maintain the connection, the user terminal 1706 maintains only the connection with the macro base station 1 1701 and the small base station 2 1703. Terminate the multiple connection function by releasing the connection with.
  • the handover procedure from the macro base station 1 1701 to the macro base station 2 1705 is performed according to the handover procedure. Do an over.
  • the user terminal 1706 maintaining the connection with the macro base station 2 1705 finds the small base station 3 1704 having a good channel condition, the user terminal 1706 uses the multiple connection function and the small base station 3 1704. ) To establish a connection with the macro base station 2 1705 and the small base station 3 1704 at the same time.
  • the user terminal 1706 When the user terminal 1706 is out of the service area of the small base station 3 1704 and the channel quality is deteriorated, the user terminal 1706 releases the connection with the small base station 3 1704 and terminates the multiple connectivity function. Only the connection with the base station 2 1705 is maintained.
  • the small base station exists in the handover area 1707 between the macro base station 1 1701 and the macro base station 2 1705, the macro in the situation where multiple connection settings between the small base station and the macro base station are maintained. A handover procedure between base stations may be performed.
  • the reception signal for example, RSRP, RSRQ
  • the threshold value of the mobility management event the reception signal of the new cell or the neighbor cell measured by the UE is compared with the threshold value of the mobility management event, and then the mobility control procedure is determined according to the comparison result. do.
  • the threshold is determined based on the serving cell.
  • a threshold value is determined based on a primary cell (PCell) or a secondary cell (SCell).
  • PCell primary cell
  • SCell secondary cell
  • the terminal maintaining the multiple connection configuration is moved, additional considerations are needed. That is, even if the received signal of the cell measured by the terminal is better than the received signal of the macro cell and satisfies the handover event, if the measured cell is a small base station, the macro base station of the multiple connectivity terminal is disconnected and handover is performed to a new cell. You can't. Therefore, the criteria for determining whether the A3 event that triggers the handover is satisfied depends on whether the measurement target is a small base station or a macro base station.
  • measurement and reporting for mobility management must be set in the M-RRC of the macro base station and an associated control message should be generated.
  • add a new field for example, 'celltype', macro cell if the parameter value is '1', small cell if '0', or use an existing field (for example, measId By dividing the cell into small cells and operating), a method of distinguishing the type of the cell (macro cell or small cell) can be used.
  • whether the UE triggers a handover by sending a measurement report message is a situation of reporting a simple measurement result, or adds / changes / adds a small number of small cells that are connected to each other. It can be controlled to determine whether the situation triggers the release.
  • a cell identifier such as a physical cell identifier (PCI), a unique cell identifier (CGI) in system information, and the like may be separately allocated to a macro cell and a small cell, or a separate method may be used. It is also possible to control whether the neighboring cell is a macro cell or a small cell.
  • PCI physical cell identifier
  • CGI unique cell identifier
  • the terminal reports the measurement result to the base station periodically or when an event occurs.
  • an event that satisfies a specific situation may occur and the measurement result may be reported after the end of the Time To Trigger (TTT) timer.
  • TTT timer reports the measurement result as soon as the A3 event triggering the handover occurs to prevent ping-pong phenomenon or handover failure caused by frequent handover.
  • the neighbor cell or the new cell is satisfied.
  • related parameters including a TTT timer can be applied differently.
  • two TTT timers may be operated to support a multi-connection function (or HetNet function).
  • a multi-connection function or HetNet function
  • TTT_scell One of the TTT timers (TTT_scell) is set to a relatively short TTT timer value and applied to add / change / delete a small cell, and the other (TTT_pcell) is set to a relatively long TTT timer value to handover the macro cell. It can be applied for triggering.
  • the UE reports the measurement result using a short TTT_scell timer. If the neighbor cell or the new cell that satisfies the event is a macro cell, TTT_pcell
  • the terminal may be controlled to report the measurement result by applying a timer. Therefore, when the neighboring cell or the new cell that satisfies the event result is a macro cell and satisfies the A3 event, the base station transmits a connection reset control message for performing macro-cell handover to the terminal so that the terminal performs the handover procedure. can do.
  • the base station adds the small cell in the multi-connection configuration, not the connection reset control message for performing the handover between macro cells.
  • a control message indicating a change / change is transmitted to the terminal so that the terminal can perform a related control procedure for establishing a multiple connection.
  • a separate event for managing a small cell is set or each event is supported for a multiple connectivity function.
  • Each threshold value may be defined separately, or a separate parameter may be set and operated for RLF (Radio Link Fail) reporting and HOF (Handover Fail) reporting.
  • a user's transmission speed can be improved by operating a plurality of serving cells using an existing CA function or RRH connected by ideal backhaul.
  • the meaning of the same base station refers to an environment in which a plurality of cells in the base station receive control and management of connection setting and management, radio resource allocation, measurement setting and reporting, and mobility function for terminals in the area from the same RRC function. Means.
  • FIG. 18 illustrates a case in which a small base station is located at a boundary of a macro base station in a local access mobile network using the small base station.
  • the terminal 1805 located in the area A 1804 needs to support the multiple connectivity function between the small base station 1803 belonging to the macro base station 1 1801 and the macro base station 2 1802 to use the adjacent small base station 1803. It can be provided with high QoS services that cannot be supported by existing CA or CoMP functions.
  • the multi-connection terminal receives the system information of the macro base station or the small base station in which the connection is additionally set up for the multi-connection setup instead of the base station that maintained the single connection in the multi-connection setup process, or the corresponding base station in the multi-connection setup process. It may be controlled to obtain system information on the broadcasting channel.
  • system information of the base station (s) maintaining the multiple connections is changed after completing the multi-connection setting, part or all of the system information of the base station may be transmitted to the terminal through a dedicated control message.
  • part or all of the system information of the base station may be transmitted to the terminal through a dedicated control message.
  • SIB system information block
  • system information blocks constituting the system information may be configured as a bitmap to indicate whether specific SIB information is changed.
  • Information indicating whether the SIB information is changed may be transmitted to SIB1 which transmits scheduling information of the system information block or may be transmitted using a separate system information transmission resource.
  • the base station may transmit information on whether specific SIB information is changed by using bitmap information together with a system information change message transmitted by a base station through a paging channel using a P-RNTI (P-RNTI).
  • P-RNTI P-RNTI
  • the multi-connected terminal acquires the changed system information of the small base station through system information change information on the paging channel transmitted by the base station to the terminals of the entire cell using the P-RNTI, not the dedicated control message.
  • the system may control to receive system information transmitted to the entire cell through a broadcast channel.
  • the changed specific system information may be displayed in the system information to control the terminal to selectively receive only changed system information, and the display of the changed specific system information block may be expressed in a bitmap form.
  • the changed system information of the macro base station may be transmitted using a dedicated control message, and only the changed system information block may be selectively transmitted.
  • a system information block (or a parameter in the system information) common in the system information of the multiple connectivity target base stations or only essential system information parameters for supporting the multiple connectivity function is provided.
  • a separate system information block or system information message can be configured.
  • the base station configures separate system information (or system information block or system information message) to support the multiple connectivity function, and then transmits it to the terminal using a dedicated control message.
  • the control message is composed only of the changed system information parameters or the entire message is reconstructed by reconfiguring the entire message. Can be sent via a dedicated control message.
  • system information block or system information message configured only with common system information or system information parameters necessary for multiple connections
  • other system information blocks or system information messages are transmitted by the base station using a broadcast channel.
  • the system information received by the terminal using the dedicated message may be configured to have a higher priority than the system information received using the broadcast channel.
  • the terminal receives a control message or a paging channel message notifying change of system information, the system information should be updated using a broadcast channel or a dedicated control message.
  • the multiple connectivity terminal selects only the information necessary for the base station and notifies the base station. After configuring a control message using only the system information requested by the terminal, a method of transmitting the control message to the terminal through a dedicated control message can be used.
  • the base station may separately notify only the changed system information described above or display the changed system information by using a bitmap parameter to inform the terminal.
  • the multi-connection terminal that recognizes that all or part of the system information has been changed may request the base station to select only the system information necessary for itself from the changed system information and transmit the corresponding system information.
  • the control message for requesting the necessary system information may be configured in the form of a MAC layer control message or an RRC layer control message and transmitted to the macro base station or the small base station.
  • system information may be requested using a special field of a physical layer indication channel or a physical layer control channel.
  • the multi-connected base station which is requested to transmit all or part of the system information from the terminal, configures the corresponding system information and transmits the system information to the terminal through a dedicated control message.
  • the multi-connection terminal may update the stored system information by using the changed system information received from the base station upon its request and perform necessary parameter setting and operation.
  • system information on the radio resource setting of the base station (or cell) including the physical channel setting, and cell reconfiguration for cells of the same frequency and adjacent frequencies For example, among the system information of the base station (or cell) supporting the multiple connectivity function, system information on the radio resource setting of the base station (or cell) including the physical channel setting, and cell reconfiguration for cells of the same frequency and adjacent frequencies.
  • System information on cell re-selection e.g., blacklist of cells restricting access or whitelist of accessible cells, etc.
  • neighbor cell list information for inter-RAT systems using the same unlicensed frequency band e.g., Industrial, Scientific, Medical (ISM) band
  • MBMS and Earthquake and Tsunami Warning System (ETWS), Commercial Mobile (CMAS) When some of the system information about the Alert Service, etc.
  • the multiple connectivity base station may notify the terminal that there is changed information among them.
  • the multiple connectivity terminal Upon receiving the system change information as described above from the base station, the multiple connectivity terminal selectively requests only the system information necessary for the base station, receives the corresponding system information from the base station through a dedicated control message, and based on the received system information.
  • the method of updating system information can be applied.
  • the terminal when separately configuring and transmitting information on a system existing in an unlicensed frequency band such as WLAN, the terminal can selectively request and receive only corresponding system information even when there is no notification from the base station about system information change. can do.
  • the 3GPP LTE system basically has a bandwidth scalability feature that supports various system bandwidths.
  • a CA function that allows one terminal to exchange packet data with a plurality of cells is introduced.
  • the LTE system uses CRS on a physical channel, which is a common signal for estimating signal strength and quality of a cell.
  • CRS reference signals
  • DM-RS UE-specific Reference Signal
  • CSI-RS Channel State Information Reference Signal
  • a non-backward compatible NCT New Carrier Type
  • 19 shows an example of a configuration of a local access mobile network using an NCT cell.
  • a local access mobile network configuration using a new carrier type (NCT) cell is associated with a non-standalone NCT cell (1905, 1908) capable of control signaling using an associated cell. It can be configured using standalone NCT cells 1906 and 1907 that can be operated independently without using an associated cell.
  • NCT new carrier type
  • a non-standalone NCT cell is an associated cell, such as non-standalone NCT # 2 1908 of FIG. 19, or uses a macro base station 1904 or a small base station, such as non-standalone NCT # 1 1905. ) It can be set and operated as a cell. That is, the small base station 1905 refers to a cell that operates as a small base station using CC1 and configures non-standalone NCT # 1 using CC11.
  • the standalone NCT cell may configure a local access mobile network in a form that can be connected to the S-GW 1901 through the macro base station 1904 and the cell having the S-GW 1901 and the S1 interface. That is, although it may be connected to the S-GW 1901 like the standalone NCT # 2 cell 1906 through a physically non-ideal backhaul 1902, the S-GW 1901 may be connected to the S-GW 1901 as the standalone NCT # 1 cell 1907.
  • a network may be configured through limited backhaul 1910 connection between a cell having an S1 interface and a macro base station 1904.
  • connection 1909 and the connection 1910 may be configured as a wireless channel using radio frequency as well as an ideal backhaul and a non-ideal backhaul.
  • the configuration of a local access mobile network using an NCT cell is independent of a non-standalone NCT cell performing control signaling using an associated cell as illustrated in FIG. 19 and independently of an associated cell. It can be considered as a standalone NCT cell that can be operated.
  • the frequency applied to the NCT cell can operate in a new frequency band as well as the existing frequency.
  • a non-standalone NCT cell using an associated cell may operate as a macro base station or a small base station, and operate in the form of an MBSFN subframe to operate an MBMS service or an unicast service to improve efficiency. have.
  • system information, paging information, and the like are received through an associated cell, and downlinked through cross scheduling through an ePDCCH (ePDCCH) of the NCT cell or a PDCCH of an associated cell. It can provide a service on a link.
  • the uplink may be provided with a service by using an associated cell.
  • ⁇ NCT macro base station outdoor cell (provides unicast service)
  • ⁇ NCT small base station indoor / outdoor cells (providing unicast service)
  • Standalone NCT cells provide services independently without associated cells, and can provide improved system performance through new control channel configurations such as ePDCCH and enhanced PHICH (ePHICH) and efficiently detect discovery signals of small base stations. Can be introduced.
  • ePDCCH enhanced PHICH
  • ePHICH enhanced PHICH
  • ⁇ NCT macro base station outdoor cell (MBMS service provided)
  • the macro NCT cell may transmit a Primary Synchronization Signal (PSS) / Secondary Synchronization Signal (SSS) in the same manner as the existing cell.
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • a synchronization setup and tracking procedure may be applied using these signals, but an efficient method for blocking camping attempts to an NCT cell during a cell search procedure of existing terminals is provided. Required.
  • Non-standalone NCT cells can apply synchronization setup and tracking procedures using compatible associated cells, while standalone NCT cells can be assigned to PCI (Physical Cell Identity), PCI acquisition physical channels.
  • PCI Physical Cell Identity
  • the downlink control channel for the NCT cell may consider the following control channel or signaling method in addition to the physical layer control channel transmitted through the ePDCCH.
  • ⁇ RA assignment and associated information of the associated cell for the NCT cell are transmitted to the SIB of the associated cell
  • SIB2 Summary a separate SIB for NCT cells or add new fields to SIB2
  • ⁇ present subframe on carrier does not support PDSCH
  • the above-described synchronization channel (PSS / SSS, etc.) and minimum system information are transmitted so that downlink physical layer synchronization and system bandwidth are not performed without the associated cell.
  • the terminal should be able to obtain at least information necessary for establishing a physical layer channel including a cell identifier, a random access resource, and the like.
  • the UE when the UE discovers the NCT cell or performs the measurement for mobility management, if the reduced CRS measurement is not sufficient, additional RS introduction or modification of RS transmission is required if necessary. In addition, it is also necessary to analyze how the introduction of an improved control channel, ePDCCH, affects the NCT cell environment. For example, there is a need to improve a scheduling scheme for SIB1 / SIB2 transmission resources, resources for transmitting paging information, and resources for transmitting an RA response message.
  • a physical layer control channel of an NCT cell uses an ePDCCH, but the conventional ePDCCH excludes consideration of a common search space for receiving random access (RA), paging, and system information. It is.
  • a node eg, a base station, a cell, a new type of access point (AP)
  • U-LTE LTE-based system
  • the radio resource allocation information of the U-LTE node may be transmitted by applying an existing cross scheduling scheme in an LTE base station (cell) which is an associated cell.
  • the UE may receive allocation information on radio resources transmitted from the U-LTE node through a physical layer control channel or a physical layer shared channel from an LTE cell which is an associated cell.
  • the terminal maintaining the connection with the base station reports the power headroom information to the base station to set the maximum transmission power of the terminal and the transmission power for uplink transmission.
  • the terminal reports the buffer status information of the terminal to the base station for scheduling uplink.
  • Such report information may be configured and transmitted in a MAC control message (control PDU).
  • FIG. 20 shows an example of configuration of a MAC control message for PHR and BSR reporting for multiple connections.
  • the MAC message is composed of a MAC header 2001 and a MAC payload 2002.
  • the MAC header 2001 may be composed of a plurality of MAC sub-headers (2007, 2008, 2009, etc.).
  • the MAC payload 2002 may be composed of MAC control messages 2003 and 2004, MAC SDU 2005, padding 2009, and the like.
  • the PHR or BSR information may be composed of MAC control messages (2003, 2004) and the like, and whether the corresponding MAC control message is PHR, BSR, or the like through a Logical Channel Identifier (LCID) such as a MAC subheader (2007 or 2008). It can be distinguished from other MAC control messages.
  • LCID Logical Channel Identifier
  • the buffer status report reports the buffer status for a specific Logical Channel Group (LCG) group according to a logical channel configuration (for example, a LogicalChannelConfig message of an LTE system) set through a connection establishment or reset control message, FIG.
  • LCG ID and the buffer size may be configured as a MAC control message and transmitted.
  • a MAC control message may be configured and transmitted as shown in BSR type2 2020 of FIG. 20.
  • the LCG ID when setting or resetting multiple connections, the LCG ID may be limited to be set only at the macro base station.
  • the LCG provides control information so that the UE can recognize the LCG ID and the base station in the control message for setting or resetting the multi-connection so that the UE can recognize when the LCG is provided only by a specific base station. It may include or may notify the terminal through a separate control message.
  • the UE when multiple connections are established, they may vary depending on the sender in the control message. For example, when the RRC function is present in the macro base station and all RRC control messages are generated and transmitted by the RRC function of the macro base station as in the radio protocol architecture scheme 1 of FIG. 3A, the UE has one LCG as described above. (Logical Channel Group) can be reported to the BSR type1 (2019) of FIG. 19 or the buffer status for each LCG group using the MAC control message configuration of the BSR type2 (2020).
  • LCG Logical Channel Group
  • the buffer status report The way should be different.
  • a terminal having multiple connections is configured with three LCG groups LCG0, LCG1, and LCG2, the real time service is LCG1, and the LCG2 service serves only a small base station.
  • the buffer status information transmitted to the macro base station should include LCG1 information and do not need LCG2 information.
  • the buffer state information transmitted to the small base station does not need LCG1 information, and information on LCG2 should be included.
  • the UE and the macro base station transmit BSR information transmitted to the macro base station without the Buffer Size # 2 information of the BSR type2 which is the buffer status information for the LCG2.
  • the BSR information transmitted to the small base station needs to be explicitly or implicitly recognized between the terminal and the macro base station in the BSR type2, which is the buffer state information for the LCG1, without the Buffer Size # 1 information.
  • the RRC function is divided into the M-RRC of the macro base station and the s-RRC of the small base station as shown in FIG. 3B of the radio protocol architecture scheme 2, and the service is provided by using a separate logical channel configuration control message in the s-RRC.
  • the configuration information including the LCG configuration for the uplink logical channel in the logical channel configuration (LogicalChannelConfig) control message should be set so that M-RRC and s-RRC can be distinguished.
  • the configuration information should be managed separately in the terminal. Therefore, the uplink logical channel configuration information may have different logical channel configurations according to the macro base station and the small base station, and the LCG configuration may be different.
  • the terminal since the MAC control message configuration for the BSR transmission of FIG. 20, the terminal must generate and transmit each MAC control message transmitted to the macro base station or the small base station.
  • the LCID of the MAC subheader for the MAC control message may be allocated to distinguish between the macro base station and the small base station.
  • the uplink logical channel configuration is configured only in the M-RRC of the macro base station, and the small base station is scheduled by the small base station by applying the uplink logical channel configuration configured by the M-RRC.
  • the buffer state information for the specific LCG ID is reported using BSR type1 or the buffer state for the logical channels controlled by the small base station using BSR type2. Information can be reported.
  • the buffer status information does not include all the information of BSR size # 0, BSR size # 1, BSR size # 2, and BSR size # 3, and whether the terminal transmits the buffer status information to the macro base station or Depending on whether it is transmitted to the small base station, it may be allowed to configure BSR type2 in the form of BSR size # 0, BSR size # 2, BSR size # 3, or BSR size # 0, BSR size # 1, BSR size # 3, etc. have.
  • buffer status information is configured using all information of BSR size # 0, BSR size # 1, BSR size # 2, and BSR size # 3, and does not require LCG (BSR size # 1 or BSR size in the above example).
  • the buffer size for # 2) may be set to '0' for transmission.
  • a timer value for example, a timer value for reporting the buffer status through a parameter setting control message (eg, the MAC-MainConfig message of the LTE system) for operating the MAC function.
  • a parameter setting control message eg, the MAC-MainConfig message of the LTE system
  • periodicBSR-Timer, retxBSR-Timer, etc. may be divided into macro base station and small base station for multiple connection, or may be set separately according to service attributes.
  • the UE may report periodic or regular buffer status reporting to the macro base station or the small base station using BSR type2.
  • the buffer status report eg, padding BSR of the LTE system
  • the buffer status report is limited to BSR type1 only to a specific base station (macro base station or one of small base stations) in charge of scheduling the corresponding service. You can also control to report.
  • a timer (for example, sr-ProhibitTimer), which is used to limit unnecessary frequent BSR information transmissions within an arbitrary time period, operates independently for each cell that maintains a multi-connection configuration, or when a macro base station or a small It can be operated by setting the timer value (sr-ProhibitTimer) of the base station to '0'.
  • the terminal may transmit the BSR for LCG1 to the macro base station and the BSR information for LCG2 to the small base station.
  • the BSR information for LCG2 cannot be transmitted to the small base station until the timer expires.
  • a timer (for example, sr-ProhibitTimer) used to limit BSR information transmission is operated independently for each cell maintaining a multiple connectivity configuration, or a timer of a macro base station or a small base station (sr- ProhibitTimer) should be set to '0' or other timer values may be applied, depending on the service attribute (eg LCG).
  • sr-ProhibitTimer a timer used to limit BSR information transmission is operated independently for each cell maintaining a multiple connectivity configuration, or a timer of a macro base station or a small base station (sr- ProhibitTimer) should be set to '0' or other timer values may be applied, depending on the service attribute (eg LCG).
  • the above-described BSR message generation and reporting can be generated and reported according to the priority of logical channels.
  • the terminal may generate and transmit a BSR message to a base station supporting the multiple connectivity function based on the priority according to the control message for logical channel configuration in the multiple connectivity environment described below. For example, when the priority of a certain logical channel is different from the macro base station and the small base station, the terminal may control to generate and transmit a BSR message according to the logical channel priority set differently for each base station.
  • the multiple connectivity terminal basically manages the priority for the logical channel for each connected base station. That is, the priority of logical channels provided with a macro base station (or a small base station) is valid in the base station. Therefore, when the same logical channel is provided with both the macro base station and the small base station by using the multiple connectivity function, the terminal considers the logical channels belonging to each of the macro base station and the small base station. Priority can be set and managed independently according to the base station. For example, even if the priority of any logical channel in the multiple connectivity service is third in the macro base station, it may be first or second in the small base station.
  • the priority, prioritisedBitRate, bucketSizeDuration or logicalChannelGroup parameters of logical channel (s) may be set for each base station in a control message for logical channel setting.
  • the priority parameter indicates a priority level of the corresponding logical channel.
  • the prioritisedBitRate parameter is information indicating a bit rate according to the priority of a corresponding logical channel and indicates the amount of information (bit or byte) transmitted per unit time.
  • a method of configuring a logical channel setting control message for each base station As a method of configuring a logical channel setting control message for each base station, a method of setting priority, prioritisedBitRate, bucketSizeDuration, or logicalChannelGroup parameters in a single control message for each base station is set (for example, an information element (IE) or a field). ) Can be used. Alternatively, a separate control message including priority, prioritisedBitRate, bucketSizeDuration, or logicalChannelGroup parameters may be configured for each base station.
  • IE information element
  • 21 shows an example of a control message 'RadioResourceConfigDedicated' for configuring a dedicated radio resource.
  • the 'logicalChannelConfig' IE in the control message 'RadioResourceConfigDedicated' for establishing a dedicated radio resource may be divided into a macro base station and a small base station.
  • 'logicalChannelConfig_MeNB_DC' means a logical channel configuration information element for a macro base station during multiple connections
  • 'logicalChannelConfig_SeNB_DC' means a logical channel configuration information element for a small base station during multiple connections.
  • FIG. 22 illustrates an example of a 'logicalChannelConfig IE' in a control message for configuring dedicated radio resources.
  • a method for classifying logical channel configuration parameters for each base station for a multiple connectivity function a method of dividing a parameter in the logicalChannelConfig IE into a macro base station and a small base station may be used as shown in FIG. 22.
  • some or all of the sub-parameters constituting the uplink parameter 'ul-SpecificParameters' may be selectively selected from macro base station parameters (eg, priority_MeNB_DC, prioritisedBitRate_MeNB_DC, logicalChannelGroup_MeNB_DC) or small base station parameters (eg, , priority_SeNB_DC, prioritisedBitRate_SeNB_DC, logicalChannelGroup_SeNB_DC).
  • macro base station parameters eg, priority_MeNB_DC, prioritisedBitRate_MeNB_DC, logicalChannelGroup_MeNB_DC
  • small base station parameters eg, priority_SeNB_DC, prioritisedBitRate_SeNB_DC, logicalChannelGroup_SeNB_DC.
  • control message may be configured by dividing the uplink parameter 'ul-SpecificParameters' in the logicalChannelConfig IE into a macro base station (eg, ul-SpecificParameters_MeNB_DC) or a small base station (eg, ul-SpecificParameters_SeNB_DC).
  • a macro base station eg, ul-SpecificParameters_MeNB_DC
  • small base station eg, ul-SpecificParameters_SeNB_DC
  • a logical channel (s) priority, prioritisedBitRate, bucketSizeDuration, or logicalChannelGroup parameters are configured to be transmitted to the terminal without distinguishing the base station.
  • Method can be used.
  • the terminal may re-arrange the priorities of logical channels according to an implicit method only for services provided through the corresponding base station and apply different priorities for each base station.
  • a macro base station is provided with data bearer (DRB) LCH # 1, LCH # 2, and a small base station is provided with a data bearer (DRB) LCH # 2 using a multiple connectivity function
  • logical channel setup In the configuration of the control message for the priority of LCH # 1 is set to '1', the priority of LCH # 2 is set to '2' can be configured as one control message and transmitted.
  • the UE receives a single control message for establishing the logical channel, and according to the received control message, LCH # 1 has priority '1' and LCH # 2 has priority '2' for the data bearer of the macro base station. Apply and operate in accordance with the applied priority.
  • LCH # 2 is set to the priority '2' in the control message for the data bearer of the small base station
  • the terminal is substantially prioritized to LCH # 2 because the service of the LCH # 1 is not provided to the small base station.
  • the terminal may report the data volume received from the small base station to the macro base station for an arbitrary time so that the macro base station and the small base station can efficiently transmit data to the terminal with multiple connections.
  • the terminal may report the size of the data received from the small base station to the macro base station for a predetermined time through a multi-connection configuration parameter or a separate control message.
  • the terminal may report the data size to the macro base station periodically or aperiodically according to the set parameter.
  • the macro base station When the macro base station receives the data size information from the terminal, the macro base station estimates the transmission buffer size of the small base station for the service (or bearer), and performs packet data forwarding to the small base station based on the estimated transmission buffer size. Can be done.
  • the small base station may transmit information on the size of the data remaining in the transmission buffer for any multiple connectivity terminal to the macro base station using the inter-base station interface.
  • the limited backhaul is used twice. There is a delay.
  • the multiple connectivity terminal transmits the size information of the data received from the small base station to the macro base station during the unit time, the delay caused by using the backhaul can be reduced.
  • the terminal may configure the size information of the data received from the small base station together with the BSR information during the unit time and transmit it to the macro base station.
  • the terminal may report the data size information to the macro base station in the form of a separate MAC control message or an RRC control message.
  • the macro base station configures parameter setting information for controlling the terminal to report the size information of the data received from the small base station in the form of a MAC control message or an RRC control message, and then sets another control message when the control message is configured for multiple connections.
  • the signal may be signaled to the terminal or may be signaled to the terminal using a separate control message.
  • the parameter setting information may include setting information on a unit time, a reporting period, a reporting condition, or a received data size (or range).
  • the unit time means a section in which the terminal estimates the size of data received from the small base station.
  • the macro base station can always store the data delivered to the small base station.
  • the stored data is deleted and the new data is made small. It can be delivered to the base station.
  • the small base station transmits information (for example, sequence number (SN: Sequence Number) of the bearer packet) to the macro base station about the data that has completed transmission to the terminal, the macro base station receives from the small base station One information can be checked and the data corresponding to the checked information can be deleted. Thereafter, the macro base station may deliver new data of the service provided by the multiple connections to the small base station.
  • information for example, sequence number (SN: Sequence Number) of the bearer packet
  • the terminal reports the data information (for example, the sequence number of the bearer packet) that has received the reception to the macro base station
  • the macro base station reports data corresponding to the data reception completion information reported from the terminal from among the stored data. Delete and forward new data to the small base station.
  • flow control performed based on the exchange of control information between the macro base station, the small base station, and the terminal is necessary when the small base station supporting the multiple connections is changed. For example, when a small base station supporting a multiple connectivity function is changed to an arbitrary terminal, data remaining in the source small base station that was providing a service in the small base station resetting procedure is forwarded to a newly added target small base station or a macro base station. You may need to do this. In this case, in order to prevent unnecessary data forwarding, the macro base station may transmit only the data except for the data that the small base station has completed to the terminal or the data that the terminal has received from the data managed through the flow control.
  • the macro base station may not unnecessarily forward the data remaining in the small base station to the new small base station or the new macro base station.
  • the terminal reports the received data information (for example, the sequence number (SN) of the bearer packet) to the macro base station
  • the macro base station performs data forwarding as described above.
  • multiple connection functions can be efficiently provided without unnecessary data forwarding.
  • the power headroom report is for the UE to report the difference in estimated power of the UL-SCH or PUCCH channel of each cell connected to the nominal maximum transmit power of the UE. Used for control
  • periodicPHR-Timer, prohibitPHR-Timer and dl-PathlossChange information are included in the phr-config information included in the parameter setting control message for the MAC function (for example, the MAC-MainConfig message of the LTE system).
  • the parameters related to the power headroom report of the terminal can be set.
  • the UE may transmit a PHR MAC control message to the serving cell if a path loss change larger than a 'dl-PathlossChange' value occurs.
  • the serving cell is a criterion for estimating path loss after the terminal transmits a signal last time.
  • the UE In order to support the multiple connectivity function, the UE provides information on the transmission power difference between the macro base station and the small base station to the terminal, or introduces a separate parameter for setting downlink path loss for the small base station having multiple connections. In consideration of the macro base station and the small base station having different size of the area, it is possible to control the transmission power of the terminal to be set.
  • the macro base station and the small base station should be provided separately for information on the path loss estimation criterion to adjust the transmission power of the terminal. do.
  • the terminal may generate a MAC control message for the PHR report to the macro base station and a time for transmitting to the small base station, and transmit the MAC control message to the base station.
  • the terminal may report PHR information to the corresponding base station using the existing PHR 2010 and Extend PHR 2013 MAC control messages.
  • Off-loading data of a mobile communication network using a WLAN system is an important component in a local access mobile network.
  • the WLAN system and the mobile communication system are different from each other in a connection method, a radio resource structure, and a scheduling method, there is a limit in securing service continuity through tight coupling between the two systems.
  • the WLAN system and the mobile communication system can be more efficiently interworked by supporting some functions from a radio access network (RAN) perspective.
  • RAN radio access network
  • AP access point
  • a method for solving this problem a method of allowing the terminal to discover the AP only when the user activates the WiFi function of the terminal is generally used.
  • a separate timer is set so that the terminal periodically searches for an AP, or the mobile communication system provides AP information to the terminal so that the terminal searches only for the corresponding AP. Can be applied.
  • 23 is a flowchart illustrating a data distribution procedure of a mobile communication network using a WLAN system.
  • the mobile communication base station 2302 provides information for data off-loading, AP discovery, or measurement through a WLAN AP 2330 in the system and control signaling 2313. Exchange or collect (S2314).
  • the base station 2302 may control or connect to AP information (eg, Service Set Identifier (SSID), WLAN frequency band information, location information, etc.), AP measurement related information (eg, AP measurement threshold value, measurement). Periodic timer information, etc.) may be transmitted to the terminals 2310 using the system information (S2301). Alternatively, the base station 2320 may transmit the AP information and AP measurement related information to the terminals 2310 through a separate dedicated control message to the terminals supporting the WLAN (S2301).
  • AP information eg, Service Set Identifier (SSID), WLAN frequency band information, location information, etc.
  • AP measurement related information eg, AP measurement threshold value, measurement.
  • the information indicating whether the terminal supports the WLAN is information obtained from a capability point of the terminal.
  • the information on the WiFi (or WLAN) function supported by the terminal using the feature group indication (FGI) information of the LTE system for example, For example, the WiFi version, the WiFi available frequency band, and the wireless capability information for the WiFi may be transmitted to the mobile communication network.
  • the WLAN-related FGI information of the terminal may be reported when the terminal registers with the mobile communication network or may be reported to the mobile communication network in the connection establishment step with the mobile communication network.
  • the terminal 2310 supporting the WLAN reports the WLAN information to the base station 2320 (S2302).
  • the user has set WiFi activation or deactivation (that is, turn on / off of the wireless LAN function), which means the wireless LAN of the terminal, or the user sets the wireless LAN icon through the user interface of the terminal.
  • WiFi activation or deactivation that is, turn on / off of the wireless LAN function
  • the terminal 2310 may notify the base station 2320 of whether the WLAN function of the terminal is activated or the user's intention to use the WLAN.
  • the control message transmitted by the terminal 2310 to the base station 2320 may be a MAC control message, an RRC control message, or a message of an upper layer (for example, a non-access stratum (NAS) area or an application layer) message. Can be configured).
  • the terminal 2310 when the terminal 2310 only informs the base station 2320 of information on whether the WLAN is activated or only attempts to discover the WLAN, only the indication bit information indicating the terminal 2310 is indicated in the field of the physical layer control channel. It may be included and transmitted, or may be transmitted in the form of field information constituting a MAC or RRC control message.
  • the neighboring AP information or the measurement related information of the region where the base station described in step S2301 is located only when an arbitrary terminal reports a WLAN AP discovery attempt through execution of step S2302, or An ANDSF (Access Network Discovery and Selection Function) related information message provided by the NAS region may be configured to be transmitted to the corresponding terminal through a dedicated control message. That is, the execution order of steps S2301 and S2302 of FIG. 23 may be changed.
  • step S2302 is executed before step S2301, in step S2301, the base station 2320 is related to AP information and AP measurement to the terminal 2310 through a separate control message instead of transmitting system information to the terminal 2310. Information can be sent.
  • the base station 2320 controls the area where the corresponding terminal is located through the control signaling performed in step S2314.
  • a connectable WLAN AP may be turned on and activated. That is, when the base station 2320 determines the distribution of data through the wireless LAN in accordance with the service currently being provided by the terminal or the service attribute requesting a new configuration, the base station 2320 is already operating around the terminal through control signaling (step S2314).
  • the LAN AP or the controllable AP may be turned on and activated to perform data distribution for providing a service to a terminal through the corresponding WLAN AP.
  • the WLAN AP 2330 around the terminal performs turn on / off in response to a request or control of the base station 2320 that maintains control signaling, or performs an operation, administration and maintenance (OAM) function of the network. Turn on / off can be performed according to the control through the control.
  • OAM operation, administration and maintenance
  • the WLAN AP 2330 When turned on and activated, the WLAN AP 2330 transmits beacons or advertisement information to the terminal (S2304).
  • the terminal 2310 performs measurements on neighboring WLAN APs based on AP information or AP measurement related information (eg, AP measurement threshold value, measurement period timer information, etc.) received from the base station 2320. (S2305).
  • AP information or AP measurement related information eg, AP measurement threshold value, measurement period timer information, etc.
  • the terminal 2310 may measure received power (eg, received signal strength indicator (RSSI), signal-to-interference ratio (SIR), bit energy / noise power (EbNo), The RCPI (Receive Channel Power Indicator) and RSNI (Receive Signal to Noise Indicator) are reported to the base station (S2306).
  • received power eg, received signal strength indicator (RSSI), signal-to-interference ratio (SIR), bit energy / noise power (EbNo)
  • the RCPI Receiveive Channel Power Indicator
  • RSNI Receiveive Signal to Noise Indicator
  • the terminal may report the corresponding AP information (eg, SSID) and the measurement result to the base station 2320 only when the reception power of the WLAN AP is greater than the AP measurement threshold.
  • AP information eg, SSID
  • the base station 2320 determines that the AP received power of the terminal 2310 does not satisfy the AP measurement threshold. .
  • the base station 2320 may request the WLAN AP 2330 to adjust the transmission power through the control signaling of step S2314, and the AP 2310 may enable the terminal 2310 to measure or discover a new WLAN AP.
  • Information eg, SSID, WLAN frequency band information, location information, etc.
  • AP measurement related information eg, AP measurement threshold value, measurement period timer information, etc.
  • step S2305 if the measured received power of all the WLAN AP does not meet the measurement threshold value, the terminal sets the measurement period timer included in the AP measurement-related information received from the base station 2320 and the timer ends. By stopping the AP measurement or discovery until unnecessary power consumption of the terminal 2310 can be minimized.
  • the base station 2320 When the base station 2320 receives the measurement result report from the terminal 2310, after determining whether to distribute data using the WLAN AP according to the measurement result (S2307), the base station 2320 transmits information related to data distribution to the WLAN AP 2330. (S2308).
  • the base station 2320 transmits a control message for indicating a data distribution using the WLAN AP 2330 to the terminal 2310 (S2309).
  • the control message for data distribution instruction may include corresponding AP (SSID) information, data distribution target service identifier information, data distribution start timing information, and the like.
  • the control message for data distribution indication may include control information for rejecting data distribution.
  • the terminal 2310 When the terminal 2310 receives a control message indicating data distribution from the base station 2320, the terminal 2310 acquires corresponding AP (SSID) information, data distribution target service identifier information, data distribution start timing information, and the like in the control message. The terminal 2310 starts transmitting and receiving data through the WLAN AP based on the obtained information (S2310).
  • SSID AP
  • S2310 obtained information
  • the terminal 2310 may reduce power consumption by searching for a WLAN AP or performing a measurement by using the data distribution procedure as described above.
  • the WLAN AP may also reduce power consumption using the above procedure.
  • the base station 2320 may determine whether to use the data distribution function using the WLAN AP illustrated in FIG. 23 through negotiation with the terminal 2310. That is, the base station 2320 may transmit a control message to the terminal 2310 requesting (or confirming) whether to use the data distribution function using the WLAN AP. Alternatively, the base station 2320 may transmit information requesting a report on whether the data distribution function is supported using the system information to the terminal 2310. Alternatively, the terminal 2310 transmits information on whether to support the data distribution function to the base station 2320 when establishing a connection with the base station 2320 or the capability information (for example, FGI) information of the terminal. Can be displayed using.
  • the capability information for example, FGI
  • the terminal 2310 when the terminal 2310 receives a control message from the base station 2320 including a request (or confirmation) of whether to use the data reversal function, the terminal 2310 receives a data distribution function according to the terminal 2310 or a user's manual.
  • the procedure of transmitting a control message to determine whether to use the BS to the base station 2320 may determine whether to use the data distribution function.
  • the procedure of confirming whether the data distribution function is used may be performed by the terminal 2310 first requesting the base station 2320, or transmitting related information in a connection establishment step of requesting a service using preset information or selecting a user. Related information may be transmitted according to (manual).
  • the following information may be displayed through the display means of the terminal, and related procedures may be performed through a confirmation procedure (for example, clicking or touching a corresponding icon).
  • the base station determines whether to distribute data through the wireless LAN AP through consultation with the terminal (or user of the terminal), and uses the corresponding wireless LAN AP.
  • a service may be provided by distributing data of a mobile communication network.
  • the terminal reports the WLAN information to the base station, the user has set the WiFi activation, which means the use of the wireless LAN, or selects the use of the wireless LAN through the user interface of the terminal to receive a control message for the WLAN AP attempt
  • a service using the WLAN AP may be provided using the entire procedure or partial procedure of FIG. 23.
  • the terminal 2310 not only attempts to discover the WLAN but also performs service switching or parallel service to the WLAN AP using the AP information acquired in step S2301 or a separate method, to the base station 2320.
  • the terminal 2310 when the terminal 2310 requests the base station 2320 for service switching or parallel service to the WLAN AP in step S2302, the terminal 2310 acquires acquired AP information, for example, SSID, AP received signal strength, Load status information and the like may be reported to the base station 2320.
  • the base station 2320 receives a service switching or parallel service request from the terminal 2310 to the WLAN AP in step S2302, the base station 2320 determines whether data is distributed using the WLAN AP using the request and reported information of the terminal, and step S2302.
  • the data distribution instruction message using the AP of S2309 may be transmitted to the terminal 2310.
  • the WLAN SIB information may be controlled by AP or connectable to AP information (eg, SSID, WLAN frequency band information, location information, etc.), AP measurement related information (eg, , AP measurement threshold value, measurement period timer information, etc.).
  • the WLAN SIB information may be transmitted to terminals located within the service area of the base station (or cell).
  • the AP information may be configured in the form of a list of one or more WLAN APs, identifier information for each WLAN AP, frequency band and system bandwidth of the WLAN AP, and geopolitical location information of the WLAN AP. And the like.
  • the AP identifier information may be an identifier for identifying an AP, and may be a service set identifier (SSID), a basic service set identifier (BSSID), a homogeneous extended service set identifier (HESSID), or the like.
  • the frequency band and system bandwidth information of the WLAN AP is information indicating the transmission frequency of each WLAN AP constituting the AP list, and the system bandwidth or WLAN specification version information supported by the AP (s) included in the list. And the like.
  • the geopolitical location information of the WLAN AP (s) means location information provided for a location based service (LBS) of the terminal or information provided to estimate the location of the terminal.
  • LBS location based service
  • the AP measurement related information is a reference value for AP measurement for determining whether the terminal receives a service from the WLAN AP or switches to the WLAN AP for data distribution, and may be a reference value (or threshold value) for the AP reception power.
  • the base station is an AP measurement-related information, Received Signal Strength Indicator (RSSI), Signal-to-Interference Ratio (SIR), bit energy / noise power (EbNo), Receive Channel Power Indicator (RCPI), Receive Signal (RSNI) to Noise Indicator) reference value (or threshold) may be provided to the terminal through the WLAN SIB.
  • RSSI Received Signal Strength Indicator
  • SIR Signal-to-Interference Ratio
  • EbNo bit energy / noise power
  • RCPI Receive Channel Power Indicator
  • RSNI Receive Signal
  • Noise Indicator or threshold
  • the terminal may measure and report the received signal power to the base station based on the AP (s) in the AP list of the WLAN SIB or the AP (s) included in the measurement and reporting parameters set by the base station through a dedicated control message. have.
  • the WLAN SIB information may transmit load status information for the AP (s) located in the service area of the base station.
  • the load state information of the AP (s) may be load state information that the AP can transmit through the beacon in the WLAN system, or load state information of the AP (s) collected by the base station (or cell) through a separate procedure. Can be.
  • the terminal In order to measure the load state for the AP (s) to which the terminal is accessible, the terminal attempts to access the AP (s) to determine the success rate or failure rate for any AP within a preset time period (or timer). The information can be reported to the base station (or cell).
  • the amount of data (or transmission rate) received from the AP or transmitted to the AP within a preset time interval (or timer), data retransmission rate, and CS (Carrier Sensing) for acquiring radio resources may be measured and reported to the base station (or cell).
  • the base station may inform the terminals of the change of the WLAN SIB information by using a separate procedure distinct from the existing system information change notification method.
  • a specific scheduling identifier may be fixedly allocated at a base station (cell) or system level among separate scheduling identifiers (eg, C-RNTI).
  • the fixed allocation scheduling identifier eg, WLAN-RNTI
  • the terminal When the terminal is receiving a service through the WLAN function, intends to use the WLAN function, or sets the WLAN function of the terminal to the active state, when the base station detects the WLAN-RNTI in the resource area that carries the scheduling information, the WLAN SIB The information can be received to update existing information.
  • the terminal may ignore the WLAN-RNTI detection or omit the updating procedure of the WLAN SIB information.
  • the base station may configure a control message related to the WLAN AP located in the service area of the base station by a method other than a transmission method through system information. That is, the base station uses the WLAN-RNTI or another WLAN-RNTI identifier (eg, WLAN-RNTI2) fixedly assigned as a scheduling identifier for interworking with the WLAN system. Can transmit For example, the base station may transmit scheduling information through a physical layer control channel (PDCCH or ePDCCH) using WLAN-RNTI (or WLAN-RNTI2). The base station may apply a modulation and / or encoding scheme indicated by the scheduling information and transmit a control message related to the operation of the AP in the WLAN system or the base station through a radio resource on a physical layer shared channel (PDSCH).
  • PDSCH physical layer shared channel
  • the control message for the AP operation in the service area of the WLAN system or the base station may be configured in the form of an AP list using the WLAN SIB information described above.
  • the AP list includes AP information (eg, identifier information for the AP (s), frequency band and system bandwidth of the WLAN AP, geopolitical location information of the AP, etc.), AP measurement related information (eg, AP measurement). Threshold value, measurement period timer information, etc.), or load status for accessible AP (s).
  • the base station transmits the aforementioned control message to the terminal as a dedicated control message using a scheduling identifier (for example, C-RNTI) uniquely assigned to any terminal instead of the WLAN-RNTI (or WLAN-RNTI2). Can be.
  • the base station may transmit resource allocation information on an off-loading target AP (hereinafter, referred to as a 'target AP') through a dedicated control message for data distribution to the AP.
  • the base station may select the target AP by using the measurement result of the terminal (s), prior consultation between the base station (or cell) and the AP (s), or the OAM function of the network.
  • the target AP transmits AP resource allocation information for the data distribution terminal to the base station, and the base station transmits the received resource allocation information of the target AP to the terminal.
  • the terminal does not perform a procedure such as carrier sensing (CS) using resource allocation information on the target AP received from the base station, or performs a carrier sensing (CS) procedure through contention with other wireless LAN devices in the service area of the target AP.
  • a service may be provided through resources allocated in a frequency domain and a time domain.
  • the order of the list is the priority of the AP (s). It can be configured to represent the order (e.g., ascending or descending order), etc., or easy order in consideration of the load state.
  • the terminal reports information on the AP (s) in the form of a list and reports the order of the AP (s) in the list in the report control message, the order that the terminal prefers, the order designated by the base station, or the received signal strength It can be configured to indicate the rank according to (for example, ascending or descending order).
  • the base station may provide a service using the WLAN AP without negotiating with the terminal or the user.
  • the base station recognizes the necessity of providing any service using the WLAN AP during the connection establishment process for providing the service by establishing a connection with the terminal, and decides to use the WLAN AP.
  • the terminal may provide the WLAN AP information to the terminal, and the terminal may control to perform the measurement of the WLAN AP and report the measurement result.
  • the base station determines whether the service can be provided using the WLAN AP based on the measurement result of the terminal, and if possible, provides the service using the corresponding WLAN AP. Subsequently, the base station may terminate the service using the WLAN AP when the service using the WLAN AP is terminated or it is no longer necessary to provide the service using the WLAN AP.
  • the base station may activate the wireless LAN function of the terminal by transmitting a control message to the terminal to enable the wireless LAN function.
  • the base station may control the terminal to deactivate the WLAN function by transmitting a control message to deactivate the WLAN function of the corresponding UE.
  • the base station may configure a control message for activating or deactivating the wireless LAN function of the terminal as an RRC control message, a MAC control message or a physical layer control message and transmit the same to the terminal.
  • control message for activating or deactivating the WLAN function of the UE may be activated or deactivated only by a specific WLAN system or may be activated or deactivated only by performing measurement of the WLAN AP.
  • the purpose of using the control message for activating or deactivating the WLAN function of the terminal is to reduce unnecessary power consumption of the terminal by avoiding unnecessary measurement of the WLAN AP.
  • the terminal may provide a means or method for the base station to activate or deactivate the WLAN function of the terminal.
  • the user may set whether to allow the base station to activate or deactivate the wireless LAN function of the base station, or whether the terminal agrees to the initial registration or service subscription to the mobile communication network, the capability of the terminal, or the setting conditions.
  • the base station may control to allow activation or deactivation of a WLAN function of the terminal.
  • the data distribution function using the WLAN AP may be defined as an inter-RAT CA (Radio Access Technology Carrier Aggregation) or Radio Resource Aggregation function between the LTE system and the WLAN (or WiFi) system. .
  • inter-RAT CA Radio Access Technology Carrier Aggregation
  • Radio Resource Aggregation function between the LTE system and the WLAN (or WiFi) system.
  • a function of flexibly aggregating radio resources of a base station and a WLAN AP of a mobile communication system such as LTE and providing them to any terminal may be defined as an inter-RAT CA (or radio resource aggregation).
  • any mobile communication base station maintains the control signaling of step S2314 of FIG. 23 and the WLAN APs in the service area from time to time, and configures related information as a separate system information block (SIB) in the LTE system or inter -RAT CA related parameters can be configured as information in the SIB information and transmitted to the terminal.
  • SIB system information block
  • the WLAN AP recognizes that the base station provides an inter-RAT CA function with the WLAN AP and establishes a connection. By reporting the measurement result to the base station or by reporting the measurement result according to the configuration parameters for the measurement and reporting operation of the base station can be provided with the service using the inter-RAT CA function.
  • the terminal receiving the service from the WLAN AP to support the inter-RAT CA function to measure the reception quality (for example, RSSI, RSRQ, RSRP, SIR, EbNo, EcNo, RSCP, etc.) of the mobile communication base station To report to the WLAN AP.
  • the reception quality for example, RSSI, RSRQ, RSRP, SIR, EbNo, EcNo, RSCP, etc.
  • the WLAN AP may receive a reception quality reported from the terminal, base station identifier information (for example, a physical cell identifier (PCI), a public land mobile network identifier (PLMN), a global cell identifier (GCI), etc.), a frequency band of the base station ( Inter-RAT CA function between the mobile communication base station or the WLAN AP and the mobile communication base station through control signaling of information such as a frequency band or carrier index and a beam direction index or identifier by beamforming It can be passed to an entity or function block that supports.
  • base station identifier information for example, a physical cell identifier (PCI), a public land mobile network identifier (PLMN), a global cell identifier (GCI), etc.
  • PCI physical cell identifier
  • PLMN public land mobile network identifier
  • GCI global cell identifier
  • Inter-RAT CA function between the mobile communication base station or the WLAN AP and the mobile communication base station through control signaling of information such as a frequency band or carrier index
  • the terminal receiving the service from the WLAN AP to establish a connection with the mobile communication base station by using the mobile communication base station information collected through the wireless LAN AP, the resources of the WLAN AP and the mobile communication base station are aggregated.
  • an inter-RAT CA function for providing a service or by switching a service subject for a corresponding UE from a WLAN AP to a mobile communication base station, to maintain service continuity.
  • the corresponding terminal (s) for the mobile communication base station or WLAN AP A condition (or event) for triggering and performing a measurement, a report of a measurement result, and the like may be defined, and if the condition (or event) is satisfied, the terminal may be controlled to report to the mobile communication base station or the WLAN AP.
  • Such a procedure may apply mutatis mutandis to the procedure of FIG. 24 described below.
  • 24 is a flowchart illustrating a procedure for supporting an Inter-RAT CA function.
  • the terminal 2410 may camp on the mobile communication base station 2420 in an idle state and receive AP information, measurement related information, and the like through system information (S2401).
  • the terminal establishes a connection with the mobile communication base station 2420 to control data for setting AP information and measurement / reporting control parameters in a state capable of transmitting or receiving data (for example, an RRC connected state of an LTE system). Can be received from the base station 2420 (S2402).
  • the terminal 2410 may receive base station information and measurement / report related information using beacons or advertisement information broadcast from the WLAN AP 2430 without receiving a service from the WLAN AP 2430 ( S2403).
  • the terminal 2410 may receive base station information and control information for performing measurement / reporting from the WLAN AP 2430 while establishing a connection with the WLAN AP 2430 (S2404). .
  • the terminal 2410 uses only one of steps S2402 and S2404. Receives a control message for measuring and reporting a WLAN AP or a base station.
  • the terminal 2410 uses the measurement and reporting parameters for the WLAN AP 2430 or the base station 2420 configured through one or more of steps S2401, S2402, S2403, or S2404 to the WLAN AP 2430 or the base station ( 2420 may be performed (S2405).
  • the terminal 2410 applies measurement and reporting parameters for the WLAN AP 2430 or the base station 2420 to satisfy the condition or event, and transmits the measurement result in a periodic or aperiodic manner to the WLAN AP 2430 or the base station. It may report to the 2420 (S2406).
  • the user or terminal requests the Inter-RAT CA function support or the Inter-RAT switching or the indication information indicating the preference in the form of a separate control signaling message in the base station 2420 or
  • the WLAN AP 2430 may also be transmitted.
  • the control signaling message may be configured as one of an RRC message, a MAC control PDU, or a physical layer indicator.
  • the base station 2420 or the WLAN AP 2430 receiving the control message may consider the request or preference information. You can decide whether to support the Inter-RAT CA feature or switch to Inter-RAT.
  • the WLAN AP 2430 that has received the measurement result for the base station 2420 from the terminal 2410 or the base station 2420 that has received the measurement result for the WLAN AP 2430 from the terminal 2410 is an Inter-RAT CA.
  • Inter-RAT switching eg, an operation procedure for maintaining service continuity such as handover or switching between Inter-RATs
  • S2407 it is determined whether or not (S2407). If there is a separate entity or function block that controls the Inter-RAT CA function or Inter-RAT conversion, the Inter-RAT CA function may be requested or the Inter-RAT conversion may be requested.
  • the base station 2420 and the WLAN AP 2430 prepare to apply the Inter-RAT CA function or the Inter-RAT conversion by transferring or exchanging information related to the Inter-RAT CA function or the Inter-RAT conversion (S2408). .
  • the base station 2420 or the WLAN AP 2430 transmits an associated control message for instructing or rejecting the application of the determined Inter-RAT CA function or Inter-RAT switching (S2409).
  • the terminal 2410 receiving the control message instructing the Inter-RAT switching can switch the service point from the base station 2420 to the WLAN AP 2430 to maintain a connection with the WLAN AP 2430 to provide a service. There is (S2410).
  • the terminal 2410 may switch the service node from the WLAN AP 2430 to the base station 2410 and establish a connection with the base station 2420 to receive the service (S2411).
  • the terminal 2410 when the terminal 2410 receives a control message that rejects the inter-RAT switch, the terminal 2410 receives the service without applying the inter-RAT CA function or the inter-RAT switch until the related timer expires or until a new event occurs. Alternatively, a bearer reconfiguration with the base station 2420 may be requested.
  • the terminal 2410 receives a control message instructing to apply the Inter-RAT CA function, the terminal 2410 establishes or maintains a connection with both the WLAN AP 2430 and the base station 2410 to receive a service. Can be. As described above, even when the terminal 2410 is provided with the service from the base station 2420 and the WLAN AP 2430 using the Inter-RAT CA function, the base station 2420 according to the type, type, or requirement of the provided service. Alternatively, the service that may be provided from the WLAN AP 2430 may be limited. In addition, when the terminal 2410 receives a service by collecting radio resources of the base station 2420 and the WLAN AP 2430, the base station 2420 transmits a control information transmission channel including transmission of scheduling information and feedback information for resource allocation.
  • the allocation of the scheduling information and the control channel may use not only dynamic allocation but also static or semi-static allocation.
  • a static (or semi-static) allocation method a method of reserving and applying a portion of radio resources of the base station 2420 or the WLAN AP 2430 may be used. That is, a time or period for transmitting data using radio resources of the base station 2420 or the WLAN AP 2430 may be allocated or may be allocated using only a specific frequency band (or sub-carrier). .
  • the provision of the WLAN AP information, the function of generating control signaling between the base station and the WLAN AP may be configured as an internal function of the base station or as a separate function on the network.
  • the terminal receiving the service from the WLAN AP is also possible interworking or radio resource aggregation (Inter-RAT radio resource aggregation) method between the WLAN AP and the base station including the service switching or parallel service to the mobile communication base station. That is, in FIG. 23 and FIG. 24, the measurement results of the base stations 2320 and 2420 or the neighboring base stations in which the terminals 2310 and 2410 receiving the service from the WLAN APs 2330 and 2330 are camping. Alternatively, the service switch request message may be reported through the WLAN AP.
  • the WLAN APs 2330 and 2430 that have received the measurement result and / or the service switching request message for the mobile base station from the terminals 2310 and 2410 use the control signaling of step S2314 of FIG.
  • a control message can be sent to.
  • the mobile base station receiving a control message for requesting service switching or parallel service from the WLAN AP may establish a connection with the corresponding terminal and provide a service switching or parallel service from the WLAN AP requested by the terminal to the mobile communication base station.
  • the following two methods may be used for establishing a connection between the mobile communication base station and the terminal.
  • the service transfer request acceptance information is transmitted to the terminal through the WLAN AP, and the terminal establishes a connection with the base station through a random access procedure.
  • the terminal uses the wireless LAN AP to establish information (terminal identifier, switching request target) through the WLAN AP in order to establish a connection between the mobile communication base station and the terminal.
  • Service information (service attributes such as service type, QoS, etc.) and mobile communication base station measurement result information (base station identifier, received signal information (RSRQ, RSRP, RSCP, SIR, etc.)) should be transmitted to the mobile communication base station.
  • the base station uses the terminal information and the base station information reported by the terminal through the wireless LAN AP to switch service or parallel service from the wireless LAN AP to the mobile base station. If it is determined whether or not to accept the service switch request, it may transmit a paging message to the corresponding terminal to establish a connection and provide a service switch or a parallel service.
  • the base station determines whether the service switching or parallel services using the terminal information and the base station information reported by the terminal through the WLAN AP, and the result It can deliver to the WLAN AP.
  • a terminal receiving a control message for allowing service switching or parallel service through the WLAN AP may perform a random access procedure on the mobile communication base station to establish a connection with the base station and receive service switching or parallel service.
  • the base station information (base station identifier, etc.) to perform the random access procedure in a control message that transmits whether to allow the service switching or parallel services transmitted through the WLAN AP so that the terminal can perform a non-competitive random access procedure
  • a random access parameter (RA preamble index, RA resource information) for non-competitive random access, and a scheduling identifier (C-RNTI) information to be applied in a corresponding base station may be transmitted.
  • UE information for the interworking or inter-RAT radio resource aggregation between the WLAN AP and the base station may be transmitted including the UE information, the WLAN AP information, a service property, and connection bearer property information.
  • the terminal information may include a terminal unique identifier (TMSI, IMSI), a scheduling identifier (C-RNTI), and the like.
  • the WLAN AP information may include an AP identifier (SSID) and AP location information.
  • the service attribute and connection bearer attribute information may include service attribute / concurrent service between inter-RATs or attribute information of a service provided through interworking or inter-RAT radio resource aggregation between a WLAN AP and a base station and a mobile communication base station /. It may include parameters configuring bearer attribute information constituting a logical channel or a wireless channel connected to the WLAN AP and the terminal.
  • service switching between the AP device and the mobile communication base station for example, data distribution or service continuity function support
  • parallel service for example, multiple connectivity function support or radio resource aggregation Methods and procedures for Radio Resource Aggregation (RRA) and the like are not only wireless LAN APs, but also radio access devices that operate at an unlicensed band frequency (for example, an ISM band or a TV white space band). It can be applied for interworking, service switching, or parallel services of, for example, an AP type device or an apparatus for transmitting / receiving a wireless backhaul using an LTE / LTE-A based wireless access standard using an unlicensed band frequency.
  • the above-described methods and procedures may be used, including FIG. 23 and FIG. WLAN using a frequency band to the AP of the unlicensed instead can be applied to a transceiver for LTE / LTE-A based wireless access point or wireless backhaul for AP using the standard form.

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Abstract

이동 통신 시스템에서 복수 연결을 지원하기 위한 제어 방법 및 복수 연결 지원 장치가 개시된다. 제1 기지국 및 제2 기지국에서 수행되는 복수연결 지원 방법으로 제1 기지국이 단말로부터 복수연결을 위한 측정 결과를 수신하고, 측정 결과에 기초하여 복수연결 설정 여부를 결정한 후, 복수연결을 설정하는 경우 제2 기지국에 복수연결 설정을 위한 정보를 전달하고, 제2 기지국이 제1 기지국으로부터 전달받은 복수연결 설정을 위한 정보에 기초하여 단말의 복수연결 설정을 위한 제어 정보를 생성한다. 따라서, 복수연결을 용이하게 지원할 수 있고, 이를 통해 이동통신 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

이동 통신 시스템에서 복수 연결을 지원하기 위한 제어 방법 및 복수 연결 지원 장치
본 발명은 이동 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동 통신 시스템에서 복수 연결을 지원하기 위한 제어 방법 및 복수 연결 지원 장치에 관한 것이다.
휴대 가능한 이동 단말 및 태블릿 PC의 광범위한 보급과 무선 인터넷 기술을 근간으로 하는 모바일 컴퓨팅의 급속한 확대로 인하여 무선 네트워크 용량의 획기적인 증대가 요구되고 있다.
현재 전세계적으로 4세대 이동통신 시스템인 LTE(Long Term Evolution) 시스템이 상용화되어 3세대 이동통신 시스템에 비해 사용자에게 더 높은 전송률을 제공하고 있으나, 모바일 데이터의 폭증을 대비하기에는 부족한 상태이다.
또한, 많은 연구들에서 향후 모바일 사용자들의 트래픽 사용량은 급격하게 증가할 것으로 예측되고 있다. 이와 같은 폭발적인 트래픽 증가에 따른 요구사항을 충족시키기 위한 대표적인 해결책은 진화된 물리계층 기술을 적용하거나 추가적인 스펙트럼을 할당하는 방법을 고려할 수 있다. 그러나, 물리계층 기술은 이론적인 한계점에 도달하고 있고, 추가적인 스펙트럼의 할당을 통한 셀룰러망의 용량 증대는 근본적인 해결책이 될 수 없다.
따라서, 셀룰러망에서 폭발적으로 증가하는 사용자의 데이터 트래픽을 효율적으로 지원하기 위한 방법으로, 셀의 크기를 줄여서 더 많은 소형 셀들을 촘촘하게 설치하거나 다층 구조의 셀룰러망을 이용하여 서비스를 제공하는 방법이 현실적인 대안으로 고려될 수 있다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 LTE(Long Term Evolution)-Advanced의 표준화 회의에서는 빠르게 증가하는 모바일 데이터의 수요를 효율적으로 수용하기 위해 소형 셀 향상(Small Cell Enhancement) 기술의 표준화를 진행하고 있다.
그러나, 현재까지는 소형 셀 향상을 위한 시나리오 및 요구사향에 대한 논의만 이루어지고 있는 상태이며, 소형 셀 향상을 위한 구체적인 절차나 방법은 제시되고 있지 않다.
본 발명의 목적은 다양한 형태의 기지국들이 함께 존재하는 이종 네트워크 환경에서 임의의 단말에게 복수 연결을 제공할 수 있는 복수연결 지원 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 이동 통신 시스템에서 복수 연결을 지원하는 복수 연결 지원 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 복수연결 지원 장치는, RRC(Radio Resource Control) 계층, PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층, RLC(Radio Link Control) 계층 및 MAC Medium Access Control) 계층을 포함하는 제1 기지국과, 상기 제1 기지국과 백홀(backhaul)로 연결되어 단말에 복수연결을 지원하고, RRC 계층, PDCP 계층, RLC 계층 및 MAC 계층을 포함하는 제2 기지국을 포함하되, 상기 제2 기지국의 RRC 계층은 상기 단말에 복수연결을 지원시에는 비활성화 된다.
상기 제1 기지국과 백홀(backhaul)로 연결되고, 상기 제1 기지국과 함께 단말에 복수연결을 지원하는 제2 기지국을 포함하되, 상기 제2 기지국은 RRC 계층을 포함하지 않는다.
여기서, 상기 제1 기지국은 시그널링 베어러 및 데이터 베어러를 제공하고, 상기 제2 기지국은 데이터 베어러만 제공할 수 있다.
여기서, 상기 제2 기지국은 복수연결을 위한 무선 자원 설정시, 상기 단말에 할당된 무선 자원의 설정 정보를 상기 제1 기지국에 전달할 수 있다.
여기서, 상기 무선 자원의 설정 정보는, 상기 제2 기지국의 CSI(Channel-State Information), DM-RS(Demodulation-Reference Signal), SRS(Sounding Reference Signal), PUCCH(Physical Uplink Control Channel), DRX(Discontinuous Reception), PRB(Physical Resource Block) 할당 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 복수연결 지원 방법은, 제1 기지국 및 제2 기지국에서 수행되는 복수연결 지원 방법으로, 상기 제1 기지국이 단말로부터 복수연결을 위한 측정 결과를 수신하는 단계와, 상기 제1 기지국이 상기 측정 결과에 기초하여 복수연결 설정 여부를 결정하는 단계와, 복수연결을 설정하는 경우, 상기 제1 기지국이 상기 제2 기지국에 복수연결 설정을 위한 정보를 전달하는 단계 및 상기 제2 기지국이 상기 제1 기지국으로부터 전달받은 복수연결 설정을 위한 정보에 기초하여 상기 단말의 복수연결 설정을 위한 제어 정보를 생성하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제1 기지국이 상기 제2 기지국에 복수연결 설정을 위한 정보를 전달하는 단계는, 상기 제1 기지국이 상기 측정 결과 및 상기 단말의 정보를 상기 제2 기지국에 전달하되, 상기 단말의 정보는 SPS(Semi-Persistence Scheduling) 설정 정보, DRX(Discontinuous Reception) 설정 정보, 측정 보고 주기 정보, 측정 설정 파라미터 정보, 서비스 정보 및 베어러 속성 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 기지국이 상기 제2 기지국에 복수연결 설정을 위한 정보를 전달하는 단계는, 상기 제1 기지국이 상기 제2 기지국에 상기 단말의 능력 정보 및 상기 제2 기지국이 복수연결 지원 중에 상기 단말의 능력을 고려하여 지원해야 하는 기능 정보 중 적어도 하나의 정보를 전달할 수 있다.
여기서, 상기 복수연결 설정을 위한 제어 정보는, 상기 단말이 상기 제2 기지국에 비경쟁 방식의 랜덤 액세스를 위한 정보, 상기 제2 기지국이 상기 단말에 할당한 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identity) 정보, 상기 제2 기지국이 상기 단말에 할당한 SPS-RNTI(Semi-Persistence Scheduling-RNTI) 정보, 전력제어 정보, 상기 제2 기지국이 상기 단말에게 할당한 상기 제2 기지국의 DRX(Discontinuous Reception) 동작 설정 파라미터 정보, 상기 제2 기지국의 식별정보, 복수연결 지원을 위한 CS/CB(Coordinated Scheduling/Coordinated Beamforming) 자원할당 정보, 상기 제2 기지국의 무선자원 할당 정보, 상기 제2 기지국의 CSI(Channel State Information), 상기 제2 기지국의 DM-RS(Demodulation-Reference Signal), 상기 제2 기지국의 SRS(Sounding Reference Signal), 상기 제2 기지국의 PRB(Physical Resource Block) 자원 할당 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수연결 지원 방법은, 상기 제2 기지국이 상기 단말의 복수연결 설정을 위한 제어 정보를 상기 제1 기지국에 전달하는 단계와, 상기 제1 기지국이 상기 단말의 복수연결 설정을 위한 제어 정보에 기초하여 제어 메시지를 생성하는 단계 및 상기 제1 기지국이 상기 제어 메시지를 상기 단말에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어 메시지를 생성하는 단계는, 상기 제1 기지국이 복수연결 설정에서 사용할 별도의 C-RNTI, SPS-RNTI, 주파수 정보, CA(Carrier Aggregation) 정보, CS/CB 정보, 복수연결 시작을 위한 타이머 정보, 복수연결 개시를 위한 타이밍 오프셋 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 제어 메시지를 생성하거나, 상기 제2 기지국으로부터 전달된 상기 단말의 복수연결 설정을 위한 제어 정보를 포함하는 제어 메시지를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 복수연결 지원 방법은, 단말에서 수행되는 복수연결 지원 방법으로, 단말이 복수연결을 지원중인 제1 기지국 및 제2 기지국 중에서 상기 제2 기지국과의 무선 채널에 대해 무선링크실패(RLF: Radio Link Failure)를 인지하는 단계와, 상기 단말이 무선링크실패가 발생하지 않은 상기 제1 기지국에 상기 제2 기지국과의 채널 링크에 무선링크실패가 발생하였음을 보고하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 복수연결 지원 방법은, 상기 단말이 상기 제2 기지국과 복수연결을 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수연결 지원 방법은, 상기 단말이 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국의 복수연결 설정에 대한 비활성화 지시를 수신하는 단계와, 상기 단말이 상기 비활성화 지시에 상응하여 상기 제2 기지국과 복수연결을 비활성화 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 기지국과 복수연결을 비활성화하는 단계는, 상기 단말이 제2 기지국과의 복수연결에 대한 무선자원 설정 정보를 유지하는 단계와, 상기 제2 기지국의 무선링크실패가 복구된 후, 상기 단말이 상기 무선자원 설정 정보를 이용하여 상기 제2 기지국과의 복수연결을 활성화하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 기지국과 복수연결을 비활성화하는 단계는, 상기 단말이 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국의 복수연결 활성화를 지시하는 제어 메시지를 수신하는 단계 및 상기 단말이 상기 제2 기지국과의 복수연결을 활성화하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제2 기지국의 복수연결 활성화를 지시하는 제어 메시지는, 상기 제2 기지국의 식별정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수연결 지원 방법은, 상기 단말이 상기 제2 기지국으로 상향링크 데이터 채널 또는 상향링크 제어 채널을 통한 전송을 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 복수연결 지원 방법은, 기지국에서 수행되는 복수연결 지원 방법으로, 무선랜 접속점(WLAN AP: Wireless Local Area Network Access Point) 정보를 단말에 전송하는 단계와, 상기 단말로부터 무선랜 접속점의 측정 결과 정보를 수신하는 단계와, 상기 무선랜 접속점의 측정 결과 정보에 기초하여 무선랜 접속점을 이용한 부하 분산 여부를 결정하는 단계 및 부하 분산을 실행하는 경우, 상기 단말에 무선랜 접속점을 통한 부하 분산을 지시하는 제어 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 복수연결 지원 방법은, 상기 단말이 무선랜 기능의 지원 여부를 나타내는 정보, 무선랜 기능의 활성화 여부를 나타내는 정보, 무선랜 접속점의 탐색 시도를 지시하는 정보 중 적어도 하나의 정보를 상기 기지국에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수연결 지원 방법은, 상기 기지국이 상기 기지국의 서비스 영역내에 위치한 적어도 하나의 무선랜 접속점과 통신을 통하여 부하 분산, 무선랜 접속 탐색 및 무선랜 접속점 측정을 위한 정보를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선랜 접속점 정보를 단말에 전송하는 단계는, 상기 기지국이 제어가능하거나 연결 가능한 적어도 하나의 무선랜 접속점에 대한 SSID(Service Set Identifier) 정보, 무선랜 주파수 대역 정보 및 위치 정보 중 적어도 하나의 정보를 전송할 수 있다.
여기서, 상기 무선랜 접속점 정보를 단말에 전송하는 단계는, 적어도 하나의 무선랜 접속점에 대한 측정 정보를 전송할 수 있고, 상기 측정 정보는 무선랜 접속점의 측정 임계값 및 측정 주기 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 무선랜 접속점 정보를 단말에 전송하는 단계는, 무선랜 접속점 정보 및 무선랜 접속점 측정 정보를 포함하는 무선랜 시스템 정보 블록(WLAN SIB)을 구성하는 단계 및 상기 무선랜 시스템 정보 블록을 방송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선랜 접속점 정보를 단말에 전송하는 단계는, 상기 무선랜 시스템 정보 블록이 변경되면, 무선랜 시스템 정보 블록의 변경을 지시하는 특정 스케줄링 식별자를 이용하여 무선랜 시스템 정보 블록의 변경을 단말에 통지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수연결 지원 방법은, 상기 단말로부터 무선랜 접속점 탐색 시도를 지시하는 제어 메시지를 수신하는 단계 및 상기 무선랜 접속점 탐색 시도를 지시하는 제어 메시지에 상응하여 상기 단말이 접속 가능한 적어도 하나의 무선랜 접속점을 활성화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선랜 접속점의 측정 결과 정보는, RSSI(Received Signal Strength Indicator), SIR(Signal-to-Interference Ratio), EbNo(bit enery/noise power), RCPI(Receive Channel Power Indicator) 및 RSNI(Receive Signal to Noise Indicator) 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 부하 분산을 지시하는 제어 메시지는, 특정 무선랜 접속점의 식별 정보, 부하분산 대상 서비스 식별자 정보, 부하분산 시작 타이밍 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수연결 지원 방법은, 상기 단말에 무선랜 접속점을 이용한 부하분산 기능의 지원 여부에 대한 보고를 요청하는 단계 및 상기 단말로부터 부하분산 기능의 지원 여부에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 복수연결 지원 방법은, 단말에서 수행되는 복수연결 지원 방법으로, 상기 단말이 미리 설정된 측정 조건에 기초하여 적어도 하나의 셀로부터 송신되는 신호를 측정하는 단계와, 상기 단말이 측정 결과에 기초하여 특정 셀로 캠핑(camping)을 시도하는 단계를 포함하되, 상기 단말은 동기 신호를 전송하지 않거나 기지국 검출을 위한 신호만을 간헐적으로 전송하는 셀로는 캠핑을 시도하지 않도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 단말이 적어도 하나의 셀로부터 송신되는 신호를 측정하는 단계는, 상기 단말이 연결을 해제한 기지국으로부터 연결 해제시 수신한 셀 우선순위 정보에 기초하여 측정을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 복수연결 지원 방법은, 상기 단말이 상기 셀 우선순위 정보에 기초하여 측정한 측정 수행 결과를 정렬하여 측정 보고 메시지를 구성하는 단계 및 상기 측정 보고 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 복수연결 지원 방법은, 제2 기지국과 함께 단말에 복수연결을 지원하는 제1 기지국에서 수행되는 복수연결 지원 방법으로, 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국의 하향링크 동기를 정렬하기 위한 정보를 구성하는 단계 및 상기 하향링크 동기를 정렬하기 위한 정보를 포함하는 DRX(Discontinuous Reception) 동작 설정 정보를 단말에 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 하향링크 동기를 정렬하기 위한 정보는, 상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국의 SFN(System Frame Number)의 차이값 정보 및 상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국의 하향링크 동기의 차이값 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 하향링크 동기를 정렬하기 위한 정보는 상기 단말이 상기 제1 기지국의 DRX 파라미터를 기준으로 동작하도록 설정된 정보일 수 있다.
여기서, 상기 하향링크 동기를 정렬하기 위한 정보는 짧은 DRX 사이클 파라미터 또는 긴 DRX 사이클 파라미터 중 어느 하나의 DRX 파라미터 정보일 수 있다.
여기서, 상기 하향링크 동기를 정렬하기 위한 정보는 상기 제1 기지국이 설정한 DRX 파라미터들 및 상기 제2 기지국이 설정한 DRX 파라미터들을 포함하되, 상기 제1 기지국이 설정한 DRX 파라미터들과 상기 제2 지국이 설정한 DRX 파라미터들은 전체 또는 일부가 서로 상이하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 기지국이 설정한 DRX 사이클 주기와 상기 제2 기지국이 설정한 DRX 사이클 주기는 서로 배수 관계를 가지도록 설정될 수 있다.
여기서, 상기 제1 기지국이 설정한 DRX 파라미터들 및 상기 제2 기지국이 설정한 DRX 파라미터들에는 각각 온 구간(on-duration)의 시작점 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 기지국이 설정한 DRX 파라미터들은, 상기 제1 기지국이 설정한 온 구간(on-duration) 내에 상기 제2 기지국의 온 구간의 시작시점과 종료시점이 모두 포함되거나, 상기 제1 기지국이 설정한 온 구간(on-duration) 내에 상기 제2 기지국의 온 구간의 시작시점만 포함되거나, 또는 상기 제1 기지국이 설정한 온 구간(on-duration) 내에 상기 제2 기지국의 온 구간의 종료시점만 포함되도록 설정될 수 있다.
여기서, 상기 제1 기지국이 설정한 DRX 파라미터들 및 상기 제2 기지국이 설정한 DRX 파라미터들 중 상향링크 동기 유지 여부를 판단하기 위한 타이머 값은, 단말이 상기 제1 기지국이 설정한 타이머 값에 따라 동작하도록 설정될 수 있다.
여기서, 상기 복수연결 지원 방법은 상기 단말의 복수연결 설정시, 상기 제1 기지국이 상기 단말의 능력에 상응하는 DRX 파라미터의 설정 기준 정보, 가이드 라인 정보, DRX 파라미터의 최대값, DRX 파라미터의 최소값 중 적어도 하나의 정보를 상기 제2 기지국에 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 복수 연결을 지원하기 위한 제어 방법에 따르면, 패킷 기반 이동통신 시스템에서 임의의 단말이 단일 기지국으로부터 서비스를 제공받거나 또는 동일한 기지국과 제어 신호 및 데이터 송수신을 위한 연결설정을 유지하는 과정에서 발생하는 비효율적인 자원할당, 연결 관리, 그리고 이동성 관리 등의 절차를 개선하기 위하여 단말이 복수개의 기지국과 복수 연결을 설정하거나 또는 제어신호를 주고받기 위한 제어평면 그리고 데이터를 주고받기 위한 데이터 평면을 위한 연결설정을 서로 다른 기지국과 설정하고 유지하는 방법을 제공한다.
따라서, 이동통신 시스템의 성능을 향상시킬 수 있고, 단말의 자원할당 및 소모 전력을 최소화 할 수 있다.
도 1은 소형 기지국을 이용하여 구성할 수 있는 로컬 접속 이동망의 구성 예를 나타낸다.
도 2는 제한적 백홀 환경에서의 로컬 접속 이동망 구성의 일 예를 나타낸 것이다.
도 3a, 3b 및 3C는 소형 기지국을 이용한 로컬 접속 이동망을 구성하기 위한 무선 프로토콜 구조의 예를 나타낸 것이다.
도 4는 매크로 기지국의 RLF에 따른 복수연결 해제 및 단일연결로의 전환 절차의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 5는 복수연결 설정을 위한 단말, 매크로 기지국 및 소형 기지국간의 메시지 송수신 절차의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 6은 복수연결 설정을 위하여 소형 기지국을 기준으로 단말, 매크로 기지국, 소형 기지국간의 메시지 송수신 절차의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 7은 복수연결 설정을 유지하고 있는 단말과 기지국들과의 메시지 송수신 절차 및 복수연결 해제 절차의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 8은 복수연결 설정 또는 해제를 위한 'RCConnectionReconfiguration' 메시지의 일 예를 나타낸 것이다.
도 9는 복수연결 설정에서 주 기지국의 변경을 표현하기 위한 'mobilityControlInfo' 정보 요소의 일 예를 나타낸 것이다.
도 10은 단말의 복수연결 설정 또는 해제 절차의 완료 통보를 위한 'RCConnectionReconfigurationComplete' 메시지의 일 예를 나타낸 것이다.
도 11은 핸드오버 수행 절차의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 12는 기지국의 디스커버리 신호 전송의 일 예를 나타낸다.
도 13은 소형 기지국을 이용한 로컬 접속 이동망에서 매크로 기지국과 소형 기지국간의 수신전력에 따른 양방향 링크 경계를 나타낸 그래프이다.
도 14는 단말의 DRX 동작을 나타낸다.
도 15는 복수연결 단말의 DRX 동작 정렬 방법을 나타낸다.
도 16a, 16b, 16c 및 16d는 데이터 평면의 프로토콜 구조의 일 예를 나타낸다.
도 17은 핸드오버 수행 절차를 설명하기 위한 개념도이다.
도 18은 소형 기지국을 이용한 로컬 접속 이동망에서 소형 기지국이 매크로 기지국의 경계에 위치한 경우를 예시한 것이다.
도 19는 NCT 셀을 이용한 로컬 접속 이동망 구성의 일 예를 나타낸다.
도 20은 복수연결을 위한 PHR 및 BSR 보고를 위한 MAC 제어 메시지의 구성 예를 나타낸다.
도 21은 전용 무선자원 설정을 위한 제어 메시지 'RadioResourceConfigDedicated'의 일 예를 나타낸 것이다.
도 22는 전용 무선자원 설정을 위한 제어 메시지 내의 'logicalChannelConfig IE'의 일 예를 나타낸 것이다.
도 23은 무선랜 시스템을 이용한 이동통신망의 데이터 분산 절차를 나타내는 순서도이다.
도 24는 Inter-RAT CA 기능 지원을 위한 절차를 나타내는 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용하는 ‘단말’은 사용자 장비(UE: User Equipment), 이동국(MS: Mobile Station), 이동 단말(MT: Mobile Terminal), 사용자 단말, 사용자 터미널(UT: User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS: Subscriber Station), 무선 기기(Wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU: Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로 지칭될 수 있다.
또한, 본 출원에서 사용하는 '기지국' 또는 '셀'은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점을 말하며, 베이스 스테이션(Base Station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B, eNB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 또한, 본 출원에서는 기지국과 셀을 별도의 구분 없이 동일한 개념으로 사용한다. 예를 들어, 매크로 기지국과 매크로 셀은 동일한 의미로 사용될 수 있고, 소형 셀과 소형셀 기지국은 동일한 의미로 사용될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
< 제한적 백홀(non-ideal backhaul)을 가지는 네트워크 환경에서의 프로토콜 구조 및 절차 개선 방법 >
도 1은 소형 기지국을 이용하여 구성할 수 있는 로컬 접속 이동망의 구성 예를 나타낸다.
도 1에 도시한 바와 같이 소형 기지국을 이용하여 구성할 수 있는 로컬 접속 이동망의 구성은 다양한 셀 형태가 존재하는 계층적 셀 환경으로 구성될 수 있다.
즉, 로컬 접속 이동망은 서비스 영역이 큰 매크로 기지국(또는 매크로 셀)(101)과 서비스 영역이 상대적으로 작은 마이크로 계층의 소형 기지국(또는 소형 셀)(102)을 이용하여 구성할 수 있다. 도 1에서, 매크로 셀들은 클라우드 기지국(104)에 의해 관리될 수 있다.
매크로 기지국(또는 매크로 셀)(101)의 주파수(F1)와 소형 기지국(또는 셀)(102)의 주파수(F2)는 동일한 주파수를 사용할 수도 있고, 서로 다른 주파수를 사용할 수도 있다. 마이크로 계층의 소형 기지국(또는 소형 셀)(102)은 매크로 기지국(또는 매크로 셀)이 있는 환경에서 배치(deployment)할 수도 있고, 매크로 기지국(또는 매크로 셀)의 영역이 없는 곳에서 독립적으로 소형 기지국(또는 소형 셀)들만으로 서비스 하도록 배치할 수도 있다.
매크로 기지국(또는 매크로 셀) 및 소형 기지국(또는 소형 셀)들과 네트워크와의 연결은 이상적 백홀(ideal backhaul)과 제한적 백홀(non-ideal backhaul)을 모두 고려할 수 있다. 이상적 백홀은 광섬유 또는 LoS(Line of Sight) 초고주파 등의 전용(dedicated) 라인을 통하여 점대점(point-to-point)으로 연결하여 높은 전송속도(throughput)와 낮은 지연(latency) 속성을 갖는다. 그러나, 제한적 백홀은 광범위하게 설치되어 있는 광케이블 대신 xDSL(x-Digital Subscriber Line), NLoS(Non Line of Sight) 초고주파, 또는 릴레이(relay) 등과 같이 전송 성능에 제한이 있고 지연이 존재하는 유선망 또는 무선망으로 구성되는 전형적인 백홀을 의미한다. 따라서, 제한적 백홀은 지연과 전송속도의 제한이 있는 연결 속성을 가진다.
소형 기지국(또는 소형 셀)을 이용하여 로컬 접속망을 구성하는 경우, 높은 전송속도(throughput)가 요구되는 실내(indoor) 및 실외(outdoor)의 핫스팟(hotspot) 지역에서 소형 기지국(또는 셀)과 같은 저전력 노드들을 이용하여 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 장점이 있다. 여기서, 저전력 노드는 일반적으로 송신 전력이 매크로 노드와 BS(Base Station) 클래스(class)보다 낮은 노드를 의미한다. 예를 들어, 저전력 노드는 피코(pico)와 펨토(Femto) 기지국(eNB) 등을 포함할 수 있다.
기지국 또는 eNB(enhanced Node B)는 RRC(Radio Resource Control) 기능이 존재하는 이동통신 네트워크의 노드를 의미한다. 각 기지국 또는 eNB는 하나 이상의 셀(또는 섹터)을 구성할 수 있다. 예를 들어, 임의의 기지국 또는 eNB가 두 개 이상의 요소 캐리어(CC: Component Carrier)를 이용하여 캐리어 집성(CA: Carrier Aggregation) 기능을 지원하는 경우, 각각의 요소 캐리어(CC)는 셀로 동작할 수 있다. 이하의 본 발명에 대한 설명에서 '기지국'은 LTE 시스템에서의 eNB 또는 셀(cell)을 통칭하며 필요한 경우에만 eNB 또는 셀(cell)로 구분하여 사용한다. 특별히 구분하여 설명하지 않은 경우에 기지국은 하나 이상의 셀을 구성하는 eNB를 의미하며, 이때의 eNB는 RRC 기능이 존재하며 게이트웨이(GW: Gate Way) 또는 MME(Mobile Management Entity)와의 인터페이스를 갖는 노드를 의미한다.
본 발명에서는 저전력 노드를 이용하여 실내 및/또는 실외의 핫스팟 지역에서 성능을 개선하기 위한 LTE(Long Term Evolution) 및/또는 LTE-A(Advanced) 시스템의 추가적인 기능 및 기술 이슈들을 함께 설명한다.
로컬 접속 이동망 구성 시나리오는 매크로 기지국의 주파수(F1)과 소형 기지국의 주파수(F2)에 따라 표 1과 같이 고려할 수 있으며, 듀플렉스(FDD, TDD) 방식을 추가하여 분석하도록 한다. 표 1은 주파수 운용에 따른 로컬 접속 이동망 구성 시나리오의 예를 나타낸 것이다.
로컬 접속 이동망의 각 계층은 복수의 CC(Component Carrier)를 이용하여 독립적인 CA 기능을 지원할 수 있다.
표 1
주파수 F1 F2 비고
다른 주파수 대역 Frequency Band1(CC1, CC2, CC3) Frequency Band2(CC4, CC5, CC6) Legacy 주파수로 밴드가 다른 경우
새로운 주파수 도입 Frequency Band1(CC1, CC2, CC3) New Frequency(CC10, CC11, CC12) 새로운 주파수를 소형 기지국에 적용하는 경우
동일 주파수 대역 Frequency Band1(CC1, CC2, CC3) Frequency Band1(CC1, CC2, CC3) Legacy 주파수로 밴드가 같은 경우
3GPP LTE 및/또는 LTE-A 시스템에서 여러 개의 셀 또는 주파수를 이용하여 서비스를 제공하는 기술은 CA 또는 CoMP(Co-ordination Multiple Point transmission and reception)가 있으며, 이와 같은 기술은 전송속도를 향상시키고 셀 경계에서의 사용자에 대한 성능을 개선한다. 기존의 LTE 및/또는 LTE-A 시스템에서 CA 또는 CoMP 기술은 백홀의 전송지연이 매우 작은 Intra-eNB 셀 또는 전송 포인트(TP: Transmission Point)에 제한적으로 적용하였다.
시스템의 전송속도, 이동성 성능, 그리고 저전력 소모 동작을 개선하기 위하여 매크로 기지국과 소형 기지국으로 구성하는 계층셀 환경에서 inter-eNB 또는 inter-site에 위치하는 셀들간의 CA 또는 CoMP 기술을 적용하는 방안과, 이상적 백홀 뿐만 아니라 제한적 백홀 네트워크를 함께 고려하여 inter-eNB 또는 inter-site CA/CoMP 기술을 도입하는 방안이 요구된다.
소형 기지국을 이용하여 구성할 수 있는 로컬 접속 이동망에서 매크로 레이어 주파수(F1)와 로컬 노드 레이어 주파수(F2)의 운용은 표 1에 나타낸 바와 같다.
도 2는 제한적 백홀 환경에서의 로컬 접속 이동망 구성의 일 예를 나타낸 것이다.
제한적 백홀 환경에서의 로컬 접속 이동망은 기존 주파수 대역을 이용하여 도 2에 예시한 바와 같이 구성할 수 있다.
도 2를 참조하면, 매크로 eNB#1(202)은 매크로 레이어와 로컬 노드 레이어의 소형 셀(210, 211), 소형 eNB(206)들을 동일한 밴드(CC1, CC2, CC3)의 주파수들로 구성할 수 있다. 매크로 eNB#2(203)는 매크로 레이어의 주파수(CC1, CC2, CC3)와 로컬 노드 레이어의 소형 셀(208, 209) 및 소형 eNB(207) 들을 다른 밴드의 주파수(CC7, CC8, CC9)들로 구성할 수 있다.
제한적 백홀 환경에서 매크로 기지국 서비스 영역 내에는 제한적 백홀을 이용하여 소형 셀과 소형 eNB를 모두 고려한 inter-site CA를 고려할 수 있다. 여기서 소형 eNB는 복수 연결(dual connectivity) 단말뿐 만 아니라 소형 기지국과 단일 연결을 유지하고 있는 단말들을 대상으로 독립적인 서비스를 제공할 수 있어야 한다. 따라서, 소형 기지국은 독립적인 계층2/계층3(Layer2/Layer3) 무선 프로토콜을 구비하고 있고, S-GW(Serving-Gate Way)와 S1 인터페이스를 유지하고 있다. 복수 연결 기능 지원을 위한 소형 기지국은 별도의 RRC(Radio Resource Control) 기능 또는 부분적인 RRC 기능을 지원하는 기지국을 의미한다.
소형 기지국은 S-GW(201)와의 인터페이스인 S1 인터페이스를 위하여 소형 eNB(206)과 같이 S-GW(201)와 제한적인 백홀(204)을 통하여 직접 인터페이스를 가질 수도 있고, 소형 eNB(207)와 같이 S-GW(201)와 이상적인 백홀(205)을 통하여 직접 인터페이스를 가질 수도 있으며, 소형 기지국(210, 211, 209)과 같이 매크로 기지국(202, 203)을 경유하여 S-GW(201)과의 인터페이스를 유지할 수도 있다. 또한, 소형 기지국(208)과 같이 유선 백홀이 아닌 무선 백홀(212)을 이용하여 매크로 기지국(203)을 경유하여 S-GW(201)과의 인터페이스를 유지할 수도 있다.
< 소형 기지국 기반의 복수연결(dual connectivity) 기능 지원>
■ 소형 기지국 기반의 복수연결(dual connectivity) 기능의 배경 및 목적
소형 기지국 기술은 도 1 및 도 2에 예시한 바와 같이 서비스 영역이 큰 매크로 기지국(또는 광역 기지국) 내에 상대적으로 서비스 영역이 작은 로컬 레이어의 소형 기지국(또는 협역 기지국)을 배치(deployment)하여, 단말의 이동성 기능을 향상시키고 시스템 및 사용자의 단위 면적당 전송 속도를 획기적으로 개선하는 것을 목적으로 한다.
매크로 기지국의 주파수(F1)와 로컬 레이어의 소형 기지국의 주파수(F2)는 동일한 주파수를 적용할 수도 있고, 다른 주파수를 적용할 수도 있다. 마이크로 계층의 소형 기지국은 매크로 기지국이 있는 환경에서 배치(deployment)하거나 매크로 기지국의 서비스 영역이 없는 곳에서 독립적으로 소형 기지국들만으로 서비스하도록 배치하는 상황을 고려할 수 있다.
소형 기지국 기술을 이용하여 임의의 단말이 매크로 기지국과 소형 기지국에 동시에 연결을 유지하는 복수연결(dual connection)은 소형 기지국을 통해 전송 속도 향상 및 단말 소모 전력 개선의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 복수연결은 단말이 매크로 기지국과의 연결을 통하여 소형 기지국만 연결할 경우의 잦은 핸드오버를 회피할 수 있고, 매크로 기지국과 소형 기지국간의 인-바운드(in-bound) 또는 아웃-바운드(out-bound) 핸드오버 실패를 개선할 수 있는 장점이 있다.
소형 기지국 기술을 적용한 복수 연결 기능의 지원을 위하여 매크로 기지국과 소형 기지국의 주파수가 같은 공통 채널(co-channel)(F1=F2) 환경과 매크로 기지국과 소형 기지국의 주파수가 다른 inter-frequency(F1≠F2) 환경을 고려할 수 있다.
또한, 소형 기지국 기술의 논의에서 제한적 백홀은 CPRI(Common Public Radio Interface)를 적용한 광섬유로 RRH(Remote Radio Head) 또는 RU(Radio and analog processing Unit)들을 연결하는 방법이 아닌 경우를 의미하며, 복수 연결은 intra-eNB와 inter-eNB를 모두 고려해야 한다. 또한, 복수 연결 방법에서는 다음과 같은 파라미터들을 고려하여야 한다.
● 시스템 전송속도(system throughput (capacity))
● 사용자당 전송속도(Per-user throughput)
● 최대 패킷 지연(Packet delay spikes (예를 들어, 이동성으로 인한 지연))
● 이동성 성능 평가(mobility performance metrics (HOF(Handover Failure)/RLF(Radio Link Failure), ToS(Time of Stay)))
● 단말 전력 소모(UE power consumption)
● 네트워크 시그날링 부하(Network signaling overhead, load)
■ 매크로 셀과 소형 기지국간 기능 분할 구조
로컬 접속 이동망은 매크로 기지국과 소형 기지국간에 시그날링 절차의 개선을 통하여 보다 효율적인 트래픽 오프로딩과 이동성 제어를 가능하게 할 수 있다. 효율적인 트래픽 오프로딩을 위하여 제어 평면(control-plane)과 사용자 평면(user-plane 또는 traffic data-plane) 관점에서의 프로토콜 구조 개선을 고려할 수 있다.
표 2는 로컬 접속 이동망의 무선 프로토콜 구성의 일 예를 나타낸 것이다. 또한, 도 3a, 3b 및 3C는 소형 기지국을 이용한 로컬 접속 이동망을 구성하기 위한 무선 프로토콜 구조의 예를 나타낸 것이다.
표 2에 나타낸 바와 같이 매크로 노드와 로컬 노드간의 무선 프로토콜 구성 방법을 고려할 수 있다. 표 2에 나타낸 각 방안 따른 무선 프로토콜 구성은 도 3a, 3b 및 3C에 예시한 바와 같이 구성할 수 있다.
도 3에 도시한 무선 프로토콜 구조는 제어 평면에서 RRC 기능에 대한 예시를 위한 것이며, PDCP(Packet Data Convergence Protocol)를 포함한 RLC(Radio Link Control), MAC(Medium Access Control) 계층의 기능은 도 3a, 3b 및 3C와 다르게 구성할 수도 있다. 예를 들어 도 3a 및 3b의 방안 1과 방안 2에서 PDCP 기능은 매크로 기지국에만 위치하여 동작하거나 또는 매크로 기지국과 소형 기지국에서 각각 독립적으로 PDCP 기능을 수행하도록 구성할 수 있다.
표 2
무선 프로토콜 구성
방안 1 매크로 기지국은 제어 평면과 사용자 평면을 모두 설정하고, 소형 eNB/소형셀에서는 사용자 평면만을 설정
방안 2 매크로 기지국은 제어 평면과 사용자 평면을 모두 설정하고, 소형 기지국에서는 사용자 평면과 함께 제어 평면의 일부 기능만을 설정
방안 3 매크로 기지국과 소형 기지국 모두 제어 평면과 사용자 평면을 모두 설정
방안 1과 같이 매크로 기지국에서 제어 평면 설정을 전담하는 경우, 매크로 기지국은 단말(UE)을 위한 무선 베어러의 연결 설정/변경/해제, 측정/보고, 이동성 제어 등의 기능을 전담하며, 소형 기지국은 사용자 트래픽 전송을 집중할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어, 도 3a에 도시한 프로토콜 구조 방안 1에서 시그날링 베어러(SRB: Signaling Radio Bearer)는 매크로 기지국에만 대응되고, 데이터 베어러(DRB: Data Radio Bearer)는 매크로 기지국과 소형 기지국에 모두 대응하도록 설정할 수 있다.
소형 기지국 내의 임의의 셀에서 복수 연결(또는 inter-site CA) 단말(UE)을 지원하기 위해서는 소형 셀이 속한 소형 기지국(eNB)의 RRC 연결 설정에 대한 모든 정보, 예를 들어 CSI(Channel State Information)/PRB(Physical Resource Block)/SRS(Sounding Reference Signal) 할당 정보 및 물리계층 상향링크 제어채널(PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 자원 할당 정보를 매크로 기지국의 RRC에게 전달하여야 한다. 복수 연결을 설정한 단말은 매크로 기지국과 소형 기지국의 PUCCH 자원을 각각 할당받아 전송할 수 있어야 하기 때문이다.
또한 상술한 바와 같이 임의의 기지국 또는 eNB가 두 개 이상의 CC(Component Carrier)를 이용하여 CA(Carrier Aggregation) 기능을 지원하는 경우, 각각의 CC는 셀로 동작할 수 있다. 이와 같이 소형 기지국에서 intra-eNB CA 기능을 지원하는 경우에는 소형 기지국을 구성하는 셀들 중에서 대표 셀에만 PUCCH 자원을 할당하도록 할 수 있다. 즉, 복수 연결 단말에게 intra-eNB CA 기능을 지원하는 소형 기지국의 셀 중에서 특정한 셀을 지정하여 해당 셀만이 PUCCH 자원을 할당하여 상향링크 물리계층 제어정보를 전송하도록 제어할 수 있다.
사용자 트래픽을 소형 기지국의 데이터 베어러로 전달하는 경우에 소형 기지국의 계층2(layer2) 기능(PDCP, RLC, MAC)을 이용할 수 있다. 제한적 백홀을 통하여 매크로 기지국의 RRC와 소형 기지국의 물리계층(PHY: Physical layer), L2 부계층(sub-layer)간의 프리미티브(primitive)를 전달은 소형 eNB(또는 셀)과 매크로 eNB(또는 셀)간에 새로운 인터페이스를 정의하고, 복수 연결을 설정하는 과정에서 관련 파라미터들을 전달할 수 있다. 예를 들어 기존의 eNB간 인터페이스인 X2 인터페이스를 기본 출발점으로 고려하여 새로운 인터페이스(이하, 'Xs 인터페이스'라 지칭함)를 정의할 수 있다.
Xs 인터페이스는 매크로 기지국와 소형 기지국간의 제어 메시지 또는 데이터 포워딩을 위한 인터페이스이다. Xs 인터페이스는 상술한 바와 같이 이상적 백홀 또는 제한적 백홀을 이용하여 구성할 수 있으며, 유선 백홀이 아닌 무선백홀(도 2의 212 참조)을 이용할 수도 있다.
방안 1을 적용하는 경우, 매크로 기지국과 소형 기지국의 제어 평면 관점에서 자원할당 정보 전달을 위해서는 기지국간의 복수연결(또는 inter-site CA)을 설정할 때마다 모든 할당 정보를 상대 기지국에 전달해야 한다. 즉, 소형 기지국만으로 서비스를 제공받는 단말들을 위한 할당 정보도 매크로 기지국의 RRC에서 알고 있어야 한다. 소형 기지국은 소형 기지국만으로 서비스를 받는 단일 연결(single connection) 단말과 매크로 기지국과 소형 기지국 모두와 연결을 유지하는 복수연결(dual connection) 단말들에게 서비스를 제공할 수 있다. 따라서, 방안 1의 경우, 소형 기지국은 복수 연결을 위한 무선자원을 설정(setup 또는 configuration)할 때 소형 기지국과 단일 연결을 유지하여 서비스를 받고 있는 단말들에게 할당 또는 설정된 무선자원 정보들을 매크로 기지국에게 전달함으로써, 매크로 기지국이 복수 연결 단말을 위하여 소형 기지국의 무선자원들을 설정할 때 기존에 사용중인 무선자원과의 충돌이나 부분적인 중복 등이 없이 효율적으로 설정할 수 있도록 하여야 한다. 이를 위하여 복수 연결을 설정할 때마다 소형 기지국의 CSI(Channel-State Information)/DM-RS(Demodulation-Reference Signal)/SRS(Sounding Reference Signal)/PUCCH 자원 등의 할당 정보 및 PRB 정보 등을 매크로 기지국의 RRC에게 전달하여야 한다.
표 3은 매크로 기지국과 소형 기기국의 RRC 기능의 내용을 나타낸 것이다. 표 3에서 '○'은 해당 내용이 적용됨을 의미한다.
표 3
Figure PCTKR2014005918-appb-T000001
복수 연결 기능을 지원하거나 또는 복수 연결을 설정할 때마다 소형 기지국에서 매크로 기지국의 RRC에게 소형 기지국의 CSI/DM-RS/SRS/PUCCH 자원 등의 할당 정보 및 PRB 정보 등을 전달하는 방법은 다음과 같은 방식을 고려할 수 있다. 여기서, DM-RS는 단말 특정 기준 신호(UE specific RS(Reference Signal))로 데이터의 코히런트(coherent) 복조를 위하여 활용할 수 있다.
● eNB간 X2 interface: 신규 메시지 정의 또는 기존 메시지에 새로운 필드 정의
● 매크로 기지국의 RRC와 소형 기지국(또는 셀) 물리계층(PHY), L2 sub-layer간의 프리미티브 또는 메시지 전달을 위한 새로운 Xs 인터페이스 도입 고려
- 매크로 기지국의 RRC와 소형 기지국(또는 셀) PHY, L2 sub-layer간의 프리미티브 전달 방법에 있어서는 다음의 사항을 고려해야 한다.
□ CSI 측정 보고 정보 등의 전달 지연
또한, 사용자 평면 관점에서의 사용자 트래픽 전달 방법으로는 다음과 같은 방식을 고려할 수 있다.
- 데이터 베어러의 연결 방법
□ Xs 인터페이스를 이용하여 매크로 기지국을 경유하여 소형 기지국으로 전달하거나 또는 소형 기지국으로의 직접 전달하는 방법이 가능하다.
- 연결 서비스에 따른 DRB(Data Radio Bearer)와 site간(매크로 기지국 또는 소형 기지국) 매핑(mapping)
□ 데이터 크기 또는 서비스 속성에 따라 매핑 방법을 결정할 수 있다.
* 매크로 기지국과의 연결로 음성 서비스 등의 실시간(real time) 서비스 또는 소량 데이터 등을 전달
* 소형 eNB(또는 소형 셀)와의 연결로 비실시간(non-real time) 서비스 또는 크기가 큰 데이터 등을 전달
방안 1과 같이 복수연결 단말을 위하여 매크로 기지국의 RRC가 연결재설정 제어 메시지를 통하여 소형 기지국의 RRC 대신 소형 기지국의 무선자원 설정을 수행하는 경우에도, MAC 계층에서의 스케줄링 식별자(예를 들어, SPS(Semi Persistent Scheduling)-RNTI, C-RNTI 등)를 이용한 동적 스케줄링(dynamic scheduling)은 매크로 기지국과 소형 기지국이 각각 독립적으로 수행할 수 있다. 이 경우 단말은 CSI 또는 CQI 측정 결과를 각 기지국별로 측정하고 보고하기 때문에, 동적 스케줄링을 위하여 소형 기지국에서 매크로 기지국으로 측정결과를 전달하는 보고의 지연 문제는 발생하지 않는다. 또한, 동적 스케줄링이 아니라 소형 기지국의 무선채널, 부하상태(load status) 등에 따라 정적(static) 또는 반정적(semi-static)으로 복수연결에 대한 관리(management) 및 제어(control)를 위하여 소형 기지국의 측정 결과를 매크로 기지국에 전달할 수 있다. 또한, 필요한 경우, 복수연결 설정 또는 기지국의 지시에 따라 복수연결 단말이 소형 기지국의 CQI, CSI 등의 측정 결과를 매크로 기지국의 상향링크 무선자원을 이용하여 매크로 기지국으로 보고할 수 있다.
방안 1과 같이 매크로 기지국에서 생성한 RRC 메시지는 매크로 기지국이 소형 기지국으로 전달하여 소형 기지국에서 복수연결 단말에게 전달하는 방법과, 매크로 기지국에서 복수연결 단말에게 전송하는 방법이 모두 가능하다. 단, 소형 기지국에서 RRC 메시지를 전달하는 경우, 소형 기지국은 복수연결 단말을 위한 RRC 기능이 생성되지 않았기 때문에 SRB(Signaling Radio Bearer)가 설정되지 않을 수 있다. 따라서, 복수연결 기능을 지원을 위하여 소형 기지국과 단말간에 RRC 메시지 또는 다른 시그날링 메시지를 전달하기 위한 별도의 전용 베어러를 설정하여 소형 기지국과 복수연결 단말간 제어 메시지를 전달하거나 또는 교환할 수 있다. 특히, 복수연결 기능을 지원하는 매크로 기지국에만 RRC 기능이 존재하고 복수연결 단말을 위한 RRC 기능을 수행하지 않는 소형 기지국과 복수연결 단말간의 상향링크 또는 하향링크 RLC 기능 또는 MAC 기능을 지원하기 위한 제어 메시지를 전달하기 위한 별도의 시그날링 베어러 또는 전용 논리 채널(logical channel)을 설정하여 운영할 수도 있다. 즉, RLC 기능 또는 MAC 기능을 지원하기 위하여 복수연결 단말이 소형 기지국으로 전달하는 제어 메시지(예를 들어, BSR 메시지, RLC status 제어 메시지)는 논리채널 식별자를 이용하여 구분할 수 있다. 이 경우에 단말은 매크로 기지국으로는 기존의 시그날링 무선 베어러(SRB)를 통하여 RRC 제어 메시지를 전달하고, 소형 기지국과는 별도의 복수연결 기능 지원을 위한 전용 베어러 또는 논리 채널 식별자를 부여한 전용 논리 채널을 이용하여 RRC 제어 메시지, RLC 기능 또는 MAC 기능을 지원하기 위한 제어 메시지를 전달하도록 할 수 있다. 특히, 소형 기지국의 시스템 정보를 소형 기지국에서 복수연결 단말에게 전달하기 위하여 상술한 전용 베어러 또는 지정된 논리채널을 이용할 수 있다. 즉, 복수연결 단말은 복수연결 기능을 지원하는 소형 기지국의 시스템 정보가 변경된 경우에도 매크로 기지국 또는 소형 기지국으로부터 전용 시그날링 채널을 통해 변경된 시스템 정보를 전달받을 수 있다.
방안 1의 경우에 소형 기지국에 복수연결 단말을 위한 RRC 엔터티가 없는 경우에도 RRC 연결을 설정하는 것으로 가정하여 기존의 시그날링 무선 베어러(SRB)를 생성하는 RRC 제어 메시지, RLC 기능 또는 MAC 기능을 지원하기 위한 제어 메시지를 복수연결 단말에 전달할 수 있다. 단, 이 경우에는 기존의 SRB0, SRB1, SRB2 중에서 선택적으로 생성하여 운영할 수 있다. 예를 들어, 복수연결 기능 지원을 위하여 소형 기지국과 복수연결 단말은 RRC 메시지에 대하여 암호화와 무결성 확인(ciphering and integrity protection)이 모두 적용되는 SRB2만을 설정하여 운영할 수 있다. 이때, 암호화 키(security key 또는 integrity key)는 매크로 기지국의 암호화 키로부터 생성되도록 하거나 또는 소형 기지국의 암호화 키를 이용하여 생성하는 방법이 모두 가능하다. 다만, 단말의 복잡도 감소를 위하여 매크로 기지국의 암호화키를 이용하는 방법이 효율적일 수 있다.
방안 2와 같이 매크로 기지국과 소형 기지국에 RRC 기능이 존재하는 상황에서 RRC 기능을 분담하는 경우, 매크로 기지국의 주-RRC(Master-RRC 또는 M-RRC) 기능이 단말(UE)의 RRM 측정/보고, 이동성 제어 등의 기능을 전담하고, 무선 베어러의 연결 설정/변경/해제 기능은 소형 기지국의 부-RRC(slave-RRC, secondary RRC 또는 s-RRC)와 분담하는 방안을 고려할 수 있다. 이 경우에는 도 3b의 프로토콜 구조에서 시그날링 베어러와 데이터 베어러가 매크로 기지국 및 소형 기지국에 모두 대응할 수 있다.
따라서, M-RRC(Master-RRC)와 s-RRC(slave-RRC 또는 secondary RRC)의 기능을 분담하더라도 RRC 컨텍스트(context) 정보는 M-RRC에서만 저장하고 관리하는 방법이 효율적일 수 있다.
소형 기지국내 임의의 셀에서 inter-site CA 단말(UE)을 지원하기 위하여 s-RRC 연결 설정에 대한 일부 정보를 매크로 기지국의 M-RRC에게 전달할 수도 있다. 사용자 트래픽을 로컬 레이어 노드의 데이터 베어러로 전달하는 경우에 소형 기지국내의 layer2 기능(PDCP, RLC, MAC)을 이용할 수 있다.
방안 2를 적용하는 경우에 M-RRC와 s-RRC 간의 기능은 표 4와 같다. 표 4에서 '○'은 해당 내용이 적용됨을, '△'는 해당 내용이 선택적으로 적용됨을, 'X'는해당 내용이 적용되지 않음을 의미한다. 표 4에 나타낸 바와 같이 M-RRC 관리를 받는 s-RRC 기능은 선택적으로 파라미터를 설정하거나 또는 RRC 기능의 일부만을 제한하여 운용할 수 있다.
표 4
Figure PCTKR2014005918-appb-T000002
방안 2를 적용하는 경우에 RRC간의 시그날링 메시지 전달방법은 eNB간 X2 인터페이스를 이용하여 신규 메시지를 정의하거나 또는 기존 메시지에 새로운 필드를 정의하여 전달할 수 있다. 또한, 매크로 기지국의 M-RRC와 소형 기지국의 s-RRC간의 메시지 전달을 위하여 새로운 Xs 인터페이스를 도입하여 관련 제어 메시지를 전달할 수도 있다.
사용자 평면에서의 트래픽 전달 방법은 방안 1과 동일하게 적용할 수 있다.
방안 3은 도 3에 예시한 바와 같이 매크로 기지국과 소형 기지국에 RRC 기능이 존재하는 상황에서 RRC 기능을 매크로 기지국과 소형 기지국이 각각 수행하는 경우이다. 각 노드의 RRC가 단말(UE)의 무선 베어러의 연결 설정/변경/해제, 측정/보고, 이동성 제어 등의 기능을 별도로 수행할 수 있다.
따라서, 각 노드가 자신의 노드의 무선자원 할당을 제어할 수 있다. 또한, 방안 3의 경우, 데이터 트래픽의 스위칭을 S-GW에서 수행하는 방법과 각 노드에서 결정하여 전달하는 방법을 사용할 수 있다.
단, 방안 3의 경우 매크로 기지국과 소형 기지국이 하나의 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identity)를 공유하거나 또는 별도로 관리하는 방법을 모두 사용할 수 있다. 여기서, C-RNTI는 기지국 또는 셀에서 영역내의 무선구간에서의 자원할당을 위하여 특정 단말(UE) 또는 복수의 단말들을 고유하게 구분하기 위하여 사용하는 스케줄링 식별자 또는 단말 식별자를 의미한다. SPS-RNTI는 반영속적 스케줄링(SPS: Semi-Persistence Scheduling))을 위하여 셀 내의 단말에게 고유하게 할당하는 스케줄링 식별자이다.
방안 3을 적용하여 복수연결 기능을 지원하는 경우에는 기지국과 게이트웨이간의 S1 인터페이스를 두 개를 유지해야 한다. 또한, 각 기지국마다 복수연결 단말(UE)에 대한 RRC 컨텍스트(context)를 관리할 수도 있으나, RRC 컨텍스트는 하나로 통합하여 하나의 기지국에서 관리하는 것이 보다 효율적이다. 예컨대, CA 기능을 적용하는 경우에 PCell에서만 RRC 컨텍스트를 관리하는 기존의 방법을 준용할 수 있다. 따라서, 방안 3을 적용하더라도 주(main) 기지국에서 이동성 관리를 결정하고 기지국간의 이동성 관리를 위한 제어 메시지 또는 시그날링 절차를 도입할 수도 있다. 단, 방안 3의 경우에도 복수연결 단말(UE)을 대상으로 한 C-RNTI, DRX 파라미터 설정을 위해서는 복수연결 설정 시에 기지국간에 제어 메시지를 통한 협의 후, 협의 결과에 따라 공통의 파라미터를 적용할 수도 있다.
또한, 방안 3을 적용하는 경우에는 각 기지국이 복수연결(또는 inter-site CA) 단말(UE)에 대해 다음과 같은 필수 정보만을 공유하는 방법도 가능하다.
● 복수연결(또는 Inter-site CA) 단말(UE)의 식별자(C-RNTI, TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity))
● 복수연결 단말(UE)의 설정된 SRB(Signaling Radio Bearer)/DRB 정보
● 복수연결 단말(UE)의 DRX 파라미터 정보
방안 3을 적용하는 경우, 매크로 기지국과 소형 기지국간의 RRC 기능 분담은 표 5를 참조하여 적용할 수 있다. 표 5에서 '○'은 해당 내용이 적용됨을, '△'는 해당 내용이 선택적으로 적용됨을, 'X'는해당 내용이 적용되지 않음을 의미한다.
표 5
Figure PCTKR2014005918-appb-T000003
방안 3을 적용하는 경우에 사용자 평면에서의 트래픽 전달을 위해서는 트래픽 데이터 스위칭과 같은 기능을 도입하여 S-GW에서 각 노드에 연결된 DRB에 따라 패스 스위칭을 하거나 또는 각 노드에서 연결된 DRB에 따라 트래픽을 다른 노드로 전달하거나 또는 트래픽을 단말에 직접 전송하는 방법을 적용할 수 있다.
전술한 복수연결 기능을 지원하기 위한 방안 1에서 방안 3까지의 RRC 기능 설정 및 사용자 데이터를 전달하는 방법 및 절차에서는 다음의 내용들을 고려하여야 한다.
● 메인 노드 결정 기준 및 방법
- 단말의 역량(capability)
- 단말의 이동속도
- 단말의 연결 서비스 속성
□ Latency, jitter variance, 패킷 크기(size) 등
- 노드들의 로드(load) 상태
● 하향링크(DL) 전송 데이터의 HARQ
- 방안 1: 각 노드(매크로 기지국, 소형 기지국)를 위한 PUCCH 자원을 할당하고 각 노드별로 HARQ 수행
□ 방안 1(방안 2)의 경우 한쪽 노드(예를 들어 매크로 기지국)에 모든 노드를 위한 PUCCH 자원을 할당.
- 방안 3: 독립적 HARQ 동작 수행 가능
● UL 전송 데이터의 HARQ
- 방안 1, 방안 2: 하나의 노드(매크로 eNB(또는 셀), 소형 eNB(또는 셀))에서 PHICH(Physical hybrid-ARQ indicator channel)를 전송하고, 해당 노드에서만 HARQ 절차 수행
- 방안 3: 독립적 HARQ 동작 수행 가능
● 매크로 기지국에서 소형 기지국의 자원을 할당하거나 또는 소형 기지국에서 매크로 기지국의 자원을 할당하는 크로스 레이어 스케줄링은 허용하지 않는 것이 적절하다(이상적 백홀의 경우만 고려). 여기서 자원 할당은 물리계층 하향링크 제어채널(PDCCH: Physical Downlink Control Channel), 또는 개선된 물리계층 하향링크 제어채널(ePDCCH: enhanced Physical Downlink Control Channel)을 이용한 동적 자원할당을 의미한다.
- 하향링크(DL) 스케줄링에서의 고려 사항
□ 크로스 레이어 스케줄링을 하는 경우, CSI 측정 보고 지연으로 CSI 보고의 신뢰도가 감소하는 문제점을 극복해야 함.
- 상향링크(UL) 스케줄링
□ 크로스 레이어 스케줄링을 하는 경우, SRS 측정 결과를 노드간 전달하는 과정의 지연으로 측정결과의 신뢰도가 감소하는 문제점을 극복해야 함.
● 이동성 관리
- 방안 1, 방안 2 : RRM(Radio Resource Management) 측정 설정 및 보고를 메인 노드(매크로 기지국)에서 수행
□ 핸드오버 및 inter-site CA 해제 여부 결정
- 방안 3: 메인 노드에서 이동성 관리 결정
□ 노드간의 이동성 관리를 위한 시그날링 메시지
● 예를 들어 매크로 기지국와 소형 기지국을 이용하여 복수연결을 설정하고 있는 단말을 대상으로 매크로 기지국 또는 소형 기지국 중 하나의 기지국에서 CA 기능을 적용하는 경우, RRC 설정 주체는 다음과 같이 수행할 수 있다.
- 방안 1, 방안 2: 매크로 기지국(M-RRC)에서 CA 설정 여부를 결정하거나 또는 각 기지국이 기지국내에서의 CA 설정 여부를 결정
- 방안 3: 매크로 기지국에서 CA 설정을 수행하거나 또는 소형 기지국 CA 환경에서의 PCell을 설정하여 운용
□ 매크로 기지국과 소형 기지국 CA 환경에서의 PCell간 관계 및 우선순위
- UP 노드간 크로스 레이어 스케줄링 허용
복수연결을 위한 설정 절차는 전술한 복수연결을 위한 무선 프로토콜의 구조에 따라 달라질 수 있다.
무선 프로토콜 구조가 방안 1과 같이 매크로 기지국이 제어 평면과 사용자 평면을 모두 설정하고 소형 기지국에서는 사용자 평면만을 설정하는 경우와, 방안 2처럼 매크로 기지국은 제어 평면과 사용자 평면을 모두 설정하고, 소형 기지국에서는 사용자 평면과 함께 제어 평면의 일부 기능만을 설정하는 경우의 복수연결을 위한 설정 절차를 먼저 설명한다.
전술한 방안 1 내지 방안 3을 고려한 매크로 기지국과 소형 기지국간의 RRC 기능 분담은 현재의 기능을 변경 없이 사용할 경우에 대한 설명일 뿐이며 여기에 제한되는 것은 아니다.
복수연결 기능 지원을 위하여, 매크로 기지국과 소형 기지국간의 역할 분담, 새로운 기능 또는 기지국간 제어 메시지 도입, 그리고 단말과의 시그날링을 통하여 방안 1, 방안 2, 그리고 방안 3에서 각각의 기능 및 동작 절차들을 선택적으로 조합하여 사용할 수 있다. 예들 들어, 복수연결을 위한 제어 평면의 구조를 방안 1 또는 방안 2에 기반하여 구성하는 경우에도 전술한 RRC 기능 중에서 'RRC 설정/유지/해제'와 관련하여 SRB 관리는 매크로 기지국이 전담하면서 복수연결 단말을 위한 스케줄링 식별자(예를 들어, C-RNTI)는 매크로 기지국과 소형 기지국이 각각 할당함으로써, 각 기지국이 서로 구분하여 스케줄링 정보를 전송할 수 있다. 또한, 'CA cell management'와 관련하여 CA 기능 지원을 위한 셀 구성은 매크로 기지국과 소형 기지국이 별도로 관리하더라도 CA 기능을 지원하는 기지국의 PCell의 변경은 복수연결 기능의 지원 관점에서 매크로 기지국에서만 제어하도록 구성할 수 있다. 이와 같이 기지국간 복수연결 기능 지원 시에 이동성 관리를 포함한 제어 평면(control plan)을 전담하면서 사용자 평면(user plan)을 이용하여 사용자 데이터를 전달하는 기지국은 주(master) 기지국으로 상대적으로 큰 서비스 영역을 갖는 매크로 기지국이 담당하도록 하며, 추가적으로 사용자 평면을 담당하여 사용자 데이터를 전달하는 무선자원을 제공하는 부(secondary) 기지국은 상대적으로 작은 서비스 영역을 담당하는 소형 기지국이 담당하도록 구성할 수 있다.
우선, 무선 프로토콜 구조와 무관하게 매크로 기지국 또는 소형 기지국과의 연결만을 유지하고 있는 단말이 복수연결 기능 설정이 필요하다고 판단하면, 복수연결 설정을 요청하는 제어 메시지를 기지국에 전송할 수 있다. 또한 단말의 요청과 별개로 기지국도 서비스 제공중인 임의의 단말에 대하여 복수연결 기능 설정이 필요하다고 판단하면 해당 단말에게 복수연결을 설정하는 제어 메시지를 전송할 수 있다. 이때, 기지국은 단말이 측정하여 보고한 인접 셀 측정보고 결과, 기지국이 관찰(monitoring), 수집(gathering), 추정(estimation), 또는 측정(measurement)한 정보, 단말의 역량(capability), 단말의 이동성 상태(Mobility State), 제공 중인 서비스의 속성(Latency, jitter variance, 패킷 크기), 그리고 인접 기지국(또는 노드) 들의 부하 상태(load status) 등을 고려하여 복수연결 기능의 설정 여부를 결정할 수 있다.
복수연결에 대한 최종 결정은 네트워크에서 결정한다. 따라서, 단말이 복수연결 설정을 요청하더라도 상기한 관련 정보에 기반하여 단말이 매크로 기지국 또는 소형 기지국 중 하나의 기지국과의 연결만을 유지하도록 설정할 수 있다.
기지국(또는 셀)과 단말간의 RLF는 다음의 경우에 발생한다. 단말의 RLM(Radio Link Monitoring) 과정에서 물리계층 채널의 오류를 발견하거나 또는 물리계층 채널의 동기(synchronization)를 유지하지 못하여 'out of synch'로 판단하는 경우, 임의접속(RA: Random Access) 절차에서 단말이 시도 가능한 횟수까지 RA를 시도하여 최종적으로 실패한 경우, 또는 단말과 기지국(또는 셀)간의 데이터 전송에 있어서 RLC(Radio Link Control) 계층에서 수행하는 재전송(ARQ; Automatic Repeat ReQuest) 절차에도 불구하고 데이터 복구에 최종적으로 실패한 경우 등이 RLF 발생에 해당한다. 이와 같은 RLF 상태 검출은 기지국이 자체적으로 판단할 수 있으며, 별도의 절차를 이용하여 단말이 보고할 수도 있다.
상기한 RLF 발생과 관련하여 복수연결 단말이 복수연결 중인 기지국의 무선채널에 대한 RLF(Radio Link Failure)를 인지한 경우, 단말은 RLF 발생 사실을 RLF가 발생하지 않고 무선채널이 유지되고 있는 기지국을 이용하여 보고할 수 있다. 예를 들어, 복수연결 단말은 소형 기지국의 RLF를 인지한 경우에는 매크로 기지국으로 소형 기지국의 RLF를 보고하고, 매크로 기지국의 RLF를 인지한 경우에는 소형 기지국으로 매크로 기지국의 RLF를 보고할 수 있다.
복수연결 단말의 경우 복수연결 기능을 지원 중인 기지국의 RLF가 발생하면 해당 기지국의 연결을 복수연결에서 해제하도록 하고, 복수연결 기지국은 단말의 RLF 보고 또는 별도의 RLF 타이머가 종료되면 RLF 기지국의 복수연결 해제를 인지할 수 있다.
그러나, 복수연결 단말이 소형 기지국의 RLF를 인지하여 매크로 기지국에게 보고한 경우에, 매크로 기지국은 단말이 RLF가 발생한 소형 기지국에 대한 복수연결을 해제하지 않고 해당 소형 기지국의 복수연결을 비활성화(deactivation)하도록 제어할 수 있다.
필요한 경우, 매크로 기지국이 단말에게 RLF가 발생한 소형 기지국의 연결 설정을 복수연결 해제가 아닌 비활성화 하도록 통보할 수 있다. 이와 같이 RLF로 인하여 소형 기지국이 비활성화 된 경우에는 매크로 기지국은 단말이 소형 기지국으로 전송을 중단하도록 제어할 수 있다. 즉, 단말은 소형 기지국으로 데이터 채널 또는 제어 채널을 이용한 상향링크 전송을 중단할 수 있다. 만일, RLF로 인하여 소형 기지국이 비활성화된 경우에는 해당 복수연결에 대한 무선자원 설정 정보를 유지하고, 단말의 측정 결과 또는 RLF 발생 소형 기지국에 대한 RLF 복구(recovery) 후에 기 설정된 상향링크 자원을 이용한 전송 또는 RA 전송 절차를 통하여 복구, 연결 재설정(reestablishment)을 확인하고 소형 기지국의 활성화 과정을 수행할 수 있다. 또한, 비활성화된 복수연결에 대한 활성화는 기지국에서 복수연결 단말에게 활성화를 알리는 MAC 제어 메시지를 전송함으로써 수행할 수 있다.
복수연결 설정 대상인 기지국의 활성화 또는 비활성화를 알리는 MAC 제어 메시지를 기지국이 단말에 전송하는 경우, 활성화 또는 비활성화 대상 기지국의 식별자 정보를 포함하여 전송할 수 있다. 이때, 기지국 식별자 정보는 해당 기지국의 고유한 셀 식별자, 복수연결 설정을 위하여 적용하는 셀 인덱스 정보, 해당 셀의 주파수 식별자 정보, 또는 해당 셀의 물리계층 식별자 정보 등을 사용할 수 있다.
또한, DRX(Discontinuous Reception) 또는 DTX(Discontinuous Transmission) 동작을 위한 파라미터들은 매크로 기지국과 소형 기지국이 동일한 DRX 또는 DTX 파라미터를 적용할 수도 있으나, 제한적으로 별도의 파라미터를 부분적으로 적용할 수도 있다. 이러한 C-RNTI, DRX 파라미터는 복수연결 설정 시에 기지국간에 제어 메시지를 통한 협의하에 설정될 수 있다.
복수연결을 이용한 서비스 제공 방법에서는 상술한 바와 같은 관련 정보들을 이용하여 단말이 매크로 기지국과 소형 기지국과의 연결을 동시에 유지하는 복수연결을 설정하더라도 VoIP(Voice over Internet Protocol)와 같은 낮은 지연(latency)과 높은 서비스 품질(또는 고신뢰성)을 요구하는 서비스는 매크로 기지국을 통하여 서비스하고, 그 외의 서비스(예를 들어, 최선형(best effort) 등의 서비스)들은 매크로 기지국 또는 소형 기지국을 통하여 서비스를 제공하는 방법을 적용할 수 있다.
먼저, 방안 1을 적용하는 경우 도 3에 예시한 바와 같이 복수연결 기능 설정이 완료되어도 RRC는 매크로 기지국에만 존재하며, 소형 기지국의 RRC는 복수연결이 아닌 소형 기지국에만 연결되어 서비스를 제공받는 단말들을 대상으로 RRC 기능을 수행한다. 따라서, 복수연결이 설정된 단말은 매크로 기지국 RRC가 Xs 인터페이스를 통하여 소형 기지국으로 전달한 RRC 메시지 또는 매크로 기지국 자원으로 전송한 RRC 메시지를 수신하여 동작한다. 또한, 단말은 기지국으로 보내는 RRC 메시지를 매크로 기지국 또는 소형 기지국의 상향링크 자원 중에서 가용한 자원을 이용하여 전송할 수 있다. 이 경우에도 긴급성 또는 고신뢰성이 요구되는 RRC 메시지(예를 들어, 핸드오버를 트리거링하는 측정 보고 메시지, 소형 기지국 RLF 메시지 등)들은 매크로 기지국의 자원만으로 전송하도록 제한할 수 있다.
단말의 RLM(Radio Link Monitoring) 과정에서 물리계층 채널의 오류를 발견하거나 또는 물리계층 채널의 동기(synchronization)를 유지하지 못한 'out of synch'의 경우, 임의접속(RA; Random Access) 절차에서 단말이 RA를 최종적으로 실패한 경우, 또는 단말과 기지국(또는 셀)간의 데이터 전송에서 데이터 복구에 최종적으로 실패한 경우에 기지국(또는 셀)과 단말간의 RLF 발생 상태로 판단할 수 있다.
만약 매크로 기지국의 RLF 발생 시에 복수연결 단말은 매크로 기지국의 RLF 상태를 보고하는 RRC 메시지, 매크로 기지국에 대한 RLF 관련 제어 메시지, 매크로 기지국에 대한 연결 재설정 요청 RRC 메시지, 또는 매크로 기지국에 대한 측정 보고 RRC 메시지 등을 소형 기지국으로 전송할 수 있다. 소형 기지국은 단말로부터 수신한 RRC 메시지를 Xs 인터페이스를 통하여 매크로 기지국에게 전달할 수 있다. 이와 같은 경우에 매크로 기지국은 해당 복수연결 단말기가 소형 기지국을 통하여 전송한 RRC 제어 메시지에 대한 응답 RRC 메시지를 매크로 기지국의 하향링크 무선자원으로 해당 단말에게 할당된 스케줄링 식별자(C-RNTI)를 이용하여 전송할 수 있다. 그러나 매크로 기지국의 RLF 상태가 복구되지 않는 경우에는 복수연결 기능을 해제하는 절차를 수행할 수 있다. 즉, 단말이 복수연결 기능 지원 중에 RLF가 발생한 매크로 기지국과의 연결을 해제하고 소형 기지국과의 연결만을 유지하도록 할 수 있다. 이때, 소형 기지국의 RRC에서는 단말이 보고한 RLF 발생 보고에 대응하는 제어 메시지를 생성하여 단말에게 전송하거나 또는 복수연결 해제를 알리는 RRC 재설정 제어 메시지를 단말에 전송하여 해당 단말의 복수연결 기능이 해제되었음을 알릴 수 있다.
상술한 바와 같이 RLF 발생에 의하여 복수연결 중에 매크로 기지국과의 연결이 해제되는 경우에는 소형 기지국과의 연결을 유지하고 소형 기지국의 RRC 제어를 통하여 서비스 연속성을 유지할 수 있다.
도 4는 매크로 기지국의 RLF에 따른 복수연결 해제 및 단일연결로의 전환 절차의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 단말(410)은 복수연결 기능을 이용하여 매크로 기지국(420)과 소형 기지국(430)으로부터 서비스를 제공받는다(S401).
매크로 기지국(420)에 RLF가 발생하면(S402), 단말(410)은 임의의 시점에서 매크로 기지국(420)의 RLF를 인지하고, 제어 메시지를 생성하여 소형 기지국(430)으로 매크로 기지국의 RLF 사실을 보고한다(S403).
소형 기지국(430)은 단말(410)로부터 보고받은 매크로 기지국(420)의 RLF 보고 메시지를 기지국간 Xs 인터페이스를 통하여 매크로 기지국(420)으로 전달한다(S404).
소형 기지국(430)으로부터 복수연결 단말(410)과 매크로 기지국(420)간의 RLF 발생을 확인한 매크로 기지국(420)은 복수연결 해제 여부를 결정한다(S405).
또한, 매크로 기지국(420)은 RLF 복구에 실패 또는 기타의 이유로 복수연결 해제를 결정한 경우에 소형 기지국(430)에게 해당 단말(410)과의 복수연결 해제를 알리는 제어 메시지를 전송한다(S406). 이때 매크로 기지국(420)은 복수연결 단말(410)과의 연결 설정 정보를 포함한 단말 컨텍스트(UE context) 정보들을 소형 기지국으로 전달한다.
단계 S406에서 복수연결 해제 및 매크로 기지국(420)의 연결 해제를 통보받은 소형 기지국(430)은 해당 단말(410)을 위한 RRC 기능을 활성화하여 복수연결 해제 및 연결 재설정을 위한 제어 메시지를 생성한다(S407).
또한, 소형 기지국(430)은 복수연결 해제를 알리는 연결 재설정 제어 메시지를 단말(410)에게 전송한다(S408).
복수연결 해제와 함께 소형 기지국(430)과의 단일연결을 위한 연결 재설정 메시지를 수신한 단말(410)은 소형 기지국(430)으로 연결 재설정 메시지를 수신하였음을 알리는 응답 메시지를 전송하고(S409), 관련 파라미터 등의 재설정 절차를 수행한다.
이후 단말(410)은 소형 기지국(430)과 단일 연결을 유지하고 소형 기지국(430)으로부터 관련 서비스를 제공받는다(S410).
도 4에 도시한 절차에서 복수연결 단말(410)이 매크로 기지국(420)의 RLF를 소형 기지국(430)으로 전송하는 단계 S403과, 소형 기지국(430)이 기지국간 Xs 인터페이스를 통하여 매크로 기지국(420)의 RLF 사실을 전달하는 단계 S404는 생략될 수 있다. 즉, 매크로 기지국(420)이 별도의 방법 예를 들어, 타이머 기반으로 복수연결 단말과 매크로 기지국간의 RLF 상황을 인지한 경우에 복수연결 해제 여부를 결정한 후(S405), 도 4의 단계 S406 이후의 절차를 선택적으로 준용하여 소형 기지국과의 단일 연결을 이용한 서비스 제공 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.
또한, 복수연결 단말이 소형 기지국의 RLF 발생을 인지한 이후에, RLF로 인하여 RLF 상태를 보고하는 RRC 제어 메시지를 소형 기지국으로 전송하지 못할 수 있다. 이와 같이 소형 기지국의 RLF 발생의 경우에 단말이 소형 기지국으로의 전송을 중단하도록 제어할 수 있다. 즉, 단말에서 소형 기지국으로 데이터 채널 또는 제어 채널을 이용한 상향링크 전송을 중단하도록 할 수 있다. 이때, 단말은 매크로 기지국으로 소형 기지국의 RLF 발생 보고 메시지를 전송하고, 매크로 기지국이 Xs 인터페이스를 통하여 소형 기지국에게 RLF 상황을 알릴 수 있다. 그러나 이 경우에는 매크로 기지국을 경유하는 백홀 지연으로 인하여 소형 기지국이 RLF 상황을 인지하기까지 지연이 발생하는 문제점이 있다. 소형 기지국의 RLF 발생으로 인한 장애가 상황에 따라 소형 기지국과 단말간 하향링크만의 문제일 수 있으므로, 단말은 RRC 메시지가 아닌 MAC 계층 제어 메시지 또는 상향링크 물리계층 채널을 이용하여 소형 기지국의 RLF 상황을 소형 기지국으로 보고하거나 또는 매크로 기지국으로 보고하고, 매크로 기지국은 소형 기지국의 RLF 상황을 소형 기지국에게 통보함으로써 상대적으로 프로세싱 지연을 낮추는 방법을 적용할 수 있다.
또한, 소형 기지국이 하나 이상의 셀로 구성되어 복수연결 단말이 소형 기지국으로부터 intra-eNB CA 기능을 이용하여 소형 기지국을 구성하는 복수개의 셀과 연결되어 서비스를 제공받은 경우, RLF 상황은 intra-eNB CA 기능 지원에 따른 소형 기지국 셀 중에서 PUCCH 자원이 설정된 셀에 대한 RLF만이 유효할 수 있다. 즉, 복수연결 단말이 소형 기지국의 CA 기능을 이용하여 복수개의 셀들로부터 서비스를 받는 경우, 복수연결 단말은 복수연결 설정 단계에서 소형 기지국의 intra-eNB CA 기능 지원에 참여하는 셀 중에서 하나의 셀에 대하여 PUCCH 자원이 설정된다. PUCCH 자원이 설정된 셀은 소형 기지국을 구성하는 셀 중에서 복수연결 단말에 대한 주된 제어 기능을 담당하게 된다(단, 복수연결 단말에 대한 주제어 기능은 매크로 기지국(또는 매크로 기지국이 intra-eNB CA 기능을 지원하는 경우에는 CA 기능 지원 셀 중에서 Primary Cell)에서 담당). 또한, 소형 기지국의 셀들 중 PUCCH 자원이 설정된 셀에 대하여 RLF가 발생한 경우에 복수연결 단말은 소형 기지국에 대하여 RLF로 판단하고, 소형 기지국에 대한 RLF 발생 사실은 단말이 매크로 기지국(또는 매크로 기지국의 PCell 셀)이나 또는 소형 기지국의 CA 기능을 지원하고 있는 다른 셀에게 보고하도록 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이 복수연결 기능 지원을 통하여 서비스중인 단말이 소형 기지국의 RLF를 인지하여 매크로 기지국에게 보고한 경우에, 소형 기지국(또는 셀)의 RLF를 보고받은 매크로 기지국은 RLF가 발생한 소형 기지국(또는 셀)에 대한 복수연결을 해제하지 않고 해당 소형 기지국의 복수연결 기능을 비활성화(deactivation)하도록 제어할 수 있다. 필요한 경우, 매크로 기지국은 단말이 소형 기지국의 RLF를 매크로 기지국으로 보고한 이후 미리 설정된 시간 구간(또는 타이머를 이용)에 RLF가 발생한 해당 소형 기지국(또는 셀)을 비활성화하고, RLF 복구 시도와 함께 타이머 기반으로 복수연결 기능의 해제 여부를 결정하고, 관련 제어 메시지를 단말에 전송할 수 있다. 이와 같이 RLF로 인하여 소형 기지국이 비활성화 된 경우, 단말이 소형 기지국으로의 전송을 중단하도록 제어할 수 있다. 즉, 매크로 기지국은 단말에서 소형 기지국으로의 데이터 채널 또는 제어 채널을 이용한 상향링크 전송을 중단하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기한 동작 과정에서는 다음과 같은 절차를 적용할 수 있다.
1) 단말이 소형 기지국의 RLF 인지
2) 단말이 매크로 기지국으로 소형 기지국의 RLF 상황 보고
① 매크로 기지국은 RLF가 발생한 소형 기지국(또는 셀)의 복수연결 기능 지원에 대한 비활성화를 지시하는 제어 메시지 전송
3) 미리 설정된 시간 구간(또는 타이머(예를 들어, 복수연결 RLF 복구 타이머)) 동안 복수연결 기능을 지원 중인 소형 기지국(또는 셀)을 비활성화하고 복수연결 기능 유지
① 단말이 비활성화된 소형 기지국(또는 셀)과 송신 또는 수신 중단
② RLF 복구 시도
4) 복수연결 RLF 복구 타이머가 종료하기 전에 소형 기지국의 RLF가 복구된 경우에는 복수연결 기능의 지원을 위하여 복구된 소형 기지국(또는 셀)의 활성화
① 단말은 소형 기지국(또는 셀)의 RLF가 복구 되었음을 매크로 기지국에게 보고
② 매크로 기지국은 소형 기지국의 활성화를 지시하는 제어 메시지 전송
③ 복수연결 기능을 이용하여 서비스 제공
5) 복수연결 RLF 복구 타이머가 종료할 때까지 소형 기지국의 RLF가 복구되지 않은 경우에는 복수연결 기능 해제 결정
① 매크로 기지국은 단말에게 복수연결 기능 해제를 지시하는 재설정 메시지를 전송
상술한 1) 내지 5)의 절차 중 2)와 3)에서 매크로 기지국은 타이머를 기반으로 RLF가 발생한 소형 기지국(또는 셀)의 비활성화 동작을 거치지 않고, 필요한 경우에는 복수연결 해제를 결정하고 복수연결 해제를 지시하는 제어 메시지를 단말에게 전송할 수 있다.
또한, 상기 4)의 ①에서 단말은 소형 기지국(또는 셀)의 RLF가 복구 되었음을 RA 절차를 이용하여 소형 기지국에 접속하여 보고할 수 있다. 이 경우에 소형 기지국은 RLF가 복구되었음을 매크로 기지국에 기지국간 인터페이스(예를 들어, Xs 인터페이스)를 통하여 전달하거나 또는 단말이 매크로 기지국으로 RLF가 복구되었음을 보고할 수 있다. 그리고 복수연결 기능 지원을 위하여 소형 기지국을 활성화하여 단말과 데이터를 교환할 수 있다.
그리고, 4)와 5)가 진행 중이면서 복수연결 기능이 해제되기 전에 복수연결 기능 지원이 가능한 새로운 소형 기지국(또는 셀)이 검출된 경우, 단말은 새로운 세컨더리(secondary) 소형 기지국(또는 셀)에 대한 정보를 매크로 기지국에게 보고할 수 있다. 매크로 기지국은 새로운 소형 기지국에 대한 보고를 수신하면, 해당 소형 기지국과의 협의를 통하여 RLF가 발생한 소형 기지국(또는 셀) 대신 새로운 소형 기지국을 이용하여 복수연결 서비스를 제공하기 위한 연결 재설정 제어 메시지를 단말에게 전송하고 복수연결 기능을 이용하여 서비스를 제공할 수 있다.
한편, 복수연결을 설정할 때마다 소형 기지국은 소형 기지국의 CSI/DM-RS/SRS/PUCCH 자원 등의 할당 정보 및 PRB 정보 등을 매크로 기지국으로 전달하도록 하거나 또는 별도로 설정한 조건에 따라 주기적으로 소형 기지국의 CSI/DM-RS/SRS/PUCCH 자원 등의 할당 정보 및 PRB 정보 또는 일부 정보(예를 들어, 수정 또는 갱신된(updated) 정보)만을 매크로 기지국에게 전달하도록 제어할 수 있다.
복수연결 설정 시에 복수연결 설정 대상 단말만을 위한 소형 기지국의 CSI/DM-RS/SRS/PUCCH 자원 등의 할당 정보 및 PRB 정보 등을 소형 기지국이 매크로 기지국으로 전달하여 복수연결 설정을 위한 제어 메시지를 매크로 기지국에서 생성할 수 있다. 이때 소형 기지국에서 복수연결 단말을 위한 스케줄링 식별자를 전달할 수도 있다. 스케줄링 식별자는 전력제어를 위한 TPC-RNTI, SPS-RNTI, C-RNTI 등을 포함할 수 있다. 또한, PUCCH 자원 정보는 H-ARQ ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative Acknowledgement), SR(Scheduling Request), PMI, CQI, CSI 등의 정보 전송을 위한 자원을 포함할 수 있다.
매크로 기지국은 복수연결 설정을 위한 RRC 메시지를 생성하여 복수연결 설정 단말과 소형 기지국에게 전송하거나, 또는 RRC 메시지 내의 소형 기지국 자원할당 정보만을 소형 기지국에게 별도의 제어 메시지를 이용하여 전달할 수 있다. 또한, 매크로 기지국은 복수연결 단말의 측정 및 보고 관련 설정, DRX 동작 설정 관련 정보들을 제어 메시지로 구성하여 소형 기지국에게 전달할 수 있다.
매크로 기지국은 복수연결 단말을 위한 선호 DRX 동작 파라미터(예를 들어, short DRX 주기 적용 여부, 타이머 정보, on-duration, on-duration 정렬을 위한 시작점 등), 측정 보고 주기, 측정 설정 파라미터(예를 들면, 측정 대상 주파수 등) 정보, 서비스 및 베어러 속성 정보 들을 소형 기지국에게 전달할 수 있다. 매크로 기지국이 복수연결 설정을 수행하는 과정에서 선호 파라미터 정보를 수신한 소형 기지국은 수신한 정보를 참고하여 관련 파라미터를 설정할 수 있고, 이때 매크로 기지국이 전달한 파라미터를 변경하여 복수연결 설정 파라미터를 결정하여 매크로 기지국에게 전달할 수 있다.
도 3b에 예시한 무선 프로토콜 구조 방안 2를 적용하는 경우, 도 3b에 나타낸 바와 같이 복수연결 기능 설정이 완료된 이후, 매크로 기지국의 RRC 기능은 M-RRC로 동작하고, 소형 기지국의 RRC 기능이 s-RRC로 동작할 수 있다. 이 경우에도 복수연결을 설정할 때마다 소형 기지국의 CSI/DM-RS/SRS/PUCCH 자원 등의 할당 정보 및 PRB 정보 등을 소형 기지국이 매크로 기지국으로 전달하도록 하거나 또는 별도로 설정한 조건에 따라 주기적으로 소형 기지국의 CSI/DM-RS/SRS/PUCCH 자원 등의 할당 정보 및 PRB 정보 또는 일부 정보만을 매크로 기지국에게 전달하도록 제어할 수도 있다.
방안 2의 경우에는 매크로 기지국이 RRC 연결 설정 중 일부만을 담당하도록 하여 상술한 바와 같이 소형 기지국에서의 CSI/DM-RS/SRS/PUCCH 자원 등의 할당 정보 및 PRB 정보를 매크로 기지국이 확인할 필요가 없도록 구성하여 운용할 수도 있다. 이때에는 복수연결 설정 시에 매크로 기지국과 소형 기지국에 공통적으로 적용되는 연결설정 파라미터(예를 들어, DRX 설정 파라미터, 측정 및 보고 관련 파라미터 등)들은 복수연결 설정 메시지를 이용하여 단말에게 통보하고, 그 외의 RS(Reference Signal), PRB 정보 등의 파라미터들은 매크로 기지국과 소형 기지국의 M-RRC와 s-RRC에서 각각 설정 및 할당하는 방법을 적용할 수도 있다.
그러나, 방안 2의 경우에도 복수연결 설정 시에 해당 단말만을 위한 소형 기지국의 CSI/DM-RS/SRS/PUCCH 자원 등의 할당 정보 및 PRB 정보 등을 매크로 기지국으로 전달하여 복수연결 설정을 위한 제어 메시지를 매크로 기지국에서 생성하거나, 또는 매크로 기지국에서 복수연결 단말을 위한 매크로 기지국의 CSI/DM-RS/SRS/PUCCH 자원 등의 할당 정보 및 PRB 정보 들을 소형 기지국으로 전달하여 복수연결 설정을 위한 제어 메시지를 소형 기지국에서 생성할 수도 있다.
M-RRC와 s-RRC가 독립적으로 RRC 메시지를 생성하여 단말에게 전송하는 경우에는 단말이 상기 RRC에 대응하는 응답메시지를 해당 RRC(M-RRC 또는 s-RRC)에게 전달하여야 한다.
단말이 각 RRC에게 메시지를 정확히 전달하기 위하여 다음과 같은 방법을 고려할 수 있다.
예를 들어, 단말이 M-RRC에게 전송하는 RRC 메시지는 매크로 기지국의 상향링크 자원으로 전송하고, s-RRC에게 전송하는 RRC 메시지는 소형 기지국의 상향링크 자원으로 전송하면, 각 기지국에서는 수신한 RRC 메시지가 해당 기지국에게 전송한 메시지임을 알 수 있다.
이와는 달리, 단말이 RRC 메시지 내에 M-RRC에게 보내는 메시지인지 또는 s-RRC에게 보내는 메시지인지를 식별할 수 있는 식별자 또는 별도의 정보를 포함시켜 전송하도록 함으로써 각 RRC에게 전달되는 메시지를 구분할 수도 있다. 이 경우에는 매크로 기지국 또는 소형 기지국의 상향링크 자원과 상관없이 단말이 가용한 자원을 이용하여 RRC 메시지를 전송하면, 이를 수신한 기지국 또는 셀에서 식별정보를 이용하여 자신에게 보내진 RRC 메시지가 아닌 경우에는 해당 RRC(M-RRC 또는 s-RRC)에게 Xs 인터페이스를 통하여 전달하는 방법을 적용할 수도 있다.
도 5는 복수연결 설정을 위한 단말, 매크로 기지국 및 소형 기지국간의 메시지 송수신 절차의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 단말(510)은 매크로 기지국(520)과 연결 설정(connection setup) 과정에서 복수연결을 위한 측정 또는 보고 파라미터를 설정 받을 수 있다(S501).
단말(510)이 연결 설정과정에서 복수연결을 위한 측정 또는 보고 파라미터를 설정받지 못한 경우, 단말(510)은 서빙 기지국인 매크로 기지국(520)과 통신 중에 별도의 제어 메시지를 통하여 복수연결을 위한 측정 또는 보고 파라미터를 매크로 기지국(520)으로부터 전달받을 수 있다(S502).
단말(510)이 매크로 기지국(520)과 연결을 유지하고 있는 상태(예를 들어, RRC_CONNECTED state)에서 단말(510)은 관련 측정을 수행한 후 복수연결을 위한 이벤트가 발생하면, 측정 결과를 매크로 기지국(520)으로 보고한다(S503). 여기서 복수연결은 위한 이벤트는 매크로 기지국(520)의 수신신호 전력, 소형 기지국(530)의 수신신호 전력, 또는 두 신호 전력의 비교값, 그리고 임의의 오프셋 값 등을 이용하여 설정한 임계값을 만족하는 경우를 의미한다. 수신신호 전력은 RSSI(Received Signal Strength Indicator), RSRP(Reference Signal Received Power), RSRQ(Reference Signal Received Quality), Eb/No, SIR 등과 같은 수신신호 품질을 정의하는 파라미터 값으로 설정할 수 있다. 또한, 단계 S503에서 단말(510)의 측정 수행 및 결과 보고는 측정 결과 보고를 위한 제어 메시지를 이용하거나 또는 별도의 복수연결 설정을 위한 요청 메시지의 형태로 수행될 수 있다. 이와 같은 복수연결 설정 요청 메시지는 RRC 제어 메시지를 이용하거나 또는 MAC control PDU(Protocol Data Unit), 또는 별도의 지시(Indication) 비트 정보 등을 이용하여 구성할 수 있다. 예를 들어 복수연결을 위한 별도의 지시(Indication) 비트 정보를 이용하는 경우에는, 단말이 이벤트 발생 또는 사용자의 요청에 따라 복수연결 지시(Indication) 비트를 기지국에 전송하면, 기지국은 복수연결을 위한 측정 또는 보고 파라미터를 단말에 설정하고, 단말이 이에 대한 측정결과를 보고하는 제어 메시지 등을 이용하여 기지국에게 복수연결을 위한 요청 및 측정 결과 등을 전송하도록 할 수 있다. 단말은 복수연결 지시(Indication) 비트 정보 또는 복수연결 요청 정보를 RRC 제어 메시지, MAC control PDU, 또는 별도의 물리계층 제어 정보를 통하여 기지국에 전송할 수 있다.
매크로 기지국(520)은 단말(510)로부터 복수연결을 위한 측정결과를 보고받거나 또는 복수연결 요청 정보를 수신하면, 해당 단말(510)에 대한 복수연결 설정 여부를 결정하고(S504), 복수연결 설정을 수행하는 것으로 결정한 경우 복수연결 설정 요청 메시지를 소형 기지국(530)에게 전송한다(S505). 이때 매크로 기지국(520)은 단말(510)로부터 보고된 측정 결과 및 해당 단말(510)의 정보를 소형 기지국(530)에 전달할 수 있다.
단계 S505에서 매크로 기지국(520)은 해당 단말(510)의 무선자원 할당 정보(예를 들어, SPS 설정 정보, DRX 설정 정보 등)를 소형 기지국(530)에게 전달할 수 있다. 예를 들어, DRX 동작 파라미터는 short DRX 주기 적용 여부, 타이머 정보, on-duration, on-duration 정렬을 위한 시작점 등을 포함할 수 있다. 또한 매크로 기지국(520)은 측정 보고 주기, 측정설정 파라미터(측정 대상 주파수 등) 정보, 서비스 및 베어러 속성 정보 들을 소형 기지국(530)으로 전달할 수 있다.
만약, 단계 505에서 매크로 기지국(520)이 상기한 정보를 소형 기지국(530)에 전달하지 않는 경우에는, 매크로 기지국(520)은 별도의 제어 메시지를 이용하여 소형 기지국(530)에 해당 정보를 전달할 수 있다.
소형 기지국(530)은 매크로 기지국(520)으로부터 전달받은 정보를 이용하여 복수연결 설정이 완료된 이후에 해당 단말(510)의 DRX 동작 여부 등을 고려하여 무선자원을 할당할 수 있다.
또한, 단계 S505에서 복수연결 기능을 지원하는 기지국간에 제어 파라미터 설정을 위하여 매크로 기지국(520)은 소형 기지국(530)에 단말의 능력(capabilities)을 고려하여 복수연결 중에 지원해야 하는 기능별로 설정해야 하는 각각의 파라미터들에 대한 기준(reference) 정보, 가이드 라인(guideline) 정보, 또는 해당 파라미터의 최대/최소(maximum/minimum) 값 정보 등을 제공할 수 있다. 여기서, 상기 단말의 능력을 고려하여 복수연결 중에 지원해야 하는 기능은, 예를 들어, 단말이 동시에 송수신 가능한 하향링크 또는 상향링크 채널 구성 정보, CA 지원 기능 정보, 단말의 전송 전력, 단말의 지원 주파수 대역, 지원 가능한 RF 체인(chain)의 수, 단말의 지원 가능한 랭크(Rank) 수, 전송 블록(TrBK: Transport Block)의 크기, MIMO 및 CoMP 기능 지원 정보, 상향링크의 공간 다중화(spatial multiplexing), 물리계층 공유채널의 전송모드(transmission mode, 예를 들어, TM1, 2, ..., 10) 정보, 또는 상향링크 상의 제어정보 보고 설정 정보(예를 들어, 주기적 또는 비주기적인 CQI/PMI/RI 보고 설정과 관련한 단말기의 능력) 등을 포함하여, 특징 그룹 지시자(FGI: Feature Group Indication) 정보로 표현 가능한 단말의 능력별 지원 가능한 기능을 의미한다.
매크로 기지국이 소형 기지국에게 단말의 능력에 대한 정보를 전송하거나 또는 단말의 능력을 고려하여 복수연결 기능 지원 중에 매크로 기지국과 소형 기지국간의 기능별 역할에 대한 가이드 라인 정보 또는 해당 파라미터의 최대/최소값 정보를 제공하는 경우에, 임의의 서비스에 대하여 매크로 기지국이 관리하는 무선자원 할당에 대한 범위와 소형 기지국이 할당하는 범위를 구분하는 복수연결 설정 정보를 단말에게 전달할 수 있다. 예를 들어, 복수연결 단말의 최대 송신 전력을 고려하여 매크로 기지국과 소형 기지국 각각에 대한 최대 송신 전력 또는 최대 송신 전력의 마진(margin) 값을 구분하여 설정할 수 있다. 또한, 매크로 기지국과 소형 기지국 각각에서 전송하는 최대(또는 최소) 데이터의 크기(예를 들어, TrBK(Transport Block)크기) 또는 전송 가능한 물리계층의 전송 모드(TM: Transmission Mode)의 범위 등을 구분하여 설정할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 소형 기지국(530)은 매크로 기지국(520)으로부터 복수연결 설정 요청 메시지를 수신하면, 복수연결 설정 수용 여부를 결정하고 관련 제어 정보를 생성한다(S506). 만약, 단계 S505에서 복수연결 설정 요청 메시지가 매크로 기지국의 복수연결 결정을 통보하거나 지시하는 메시지인 경우에는 단계 S506의 실행은 생략할 수 있으며, 대신 복수연결 설정 요청에 대한 응답을 위하여 필요한 제어 정보를 생성하는 것만으로 대체될 수 있다. 여기서 소형 기지국(530)에서 생성하는 복수연결 설정을 위한 제어 정보에는 다음의 정보들을 포함할 수 있다.
● 단말이 소형 기지국에 임의 접속을 위한 비경쟁 RA(Random Access) 프리앰블 할당 정보(가용한 RA 자원, 프리앰블 인덱스 정보 등)
● 소형 기지국에서 해당 단말을 위해 할당한 C-RNTI
● 소형 기지국에서 해당 단말을 위해 할당하거나 또는 할당예정인 DRX 동작 설정 파라미터 정보
- short DRX 주기 적용 여부, 타이머 정보, on-duration, on-duration 정렬을 위한 시작점 등의 정보
● 소형 기지국에서 해당 단말을 위해 할당한 SPS-RNTI, 소형 기지국의 최대 송신 전력 등의 전력 제어를 위한 파라미터
- 전력제어용 RNTI:
□ TPC-PUCCH-RNTI(Transmit Power Control-Physical Uplink Control Channel-RNTI)
□ TPC-PUSCH-RNTI(Transmit Power Control-Physical Uplink Shared Channel-RNTI)
- 매크로 기지국과 소형 기지국과의 송신 또는 수신 전력차이를 비교한 오프셋 값
● 소형 기지국의 식별자 정보(예를 들면, SPS-RNTI/C-RNTI)
● 복수연결 지원을 위한 CS/CB(Coordinated Scheduling/Coordinated Beamforming) 자원 할당 정보
● 소형 기지국의 무선자원 할당 정보
- 소형 기지국의 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 자원 할당 정보
- 소형 기지국의 CSI/DM-RS/SRS(Sounding Reference Signal) 자원 등의 할당 정보 및 PRB(Physical Resource Block)정보
다시 도 5를 참조하면, 소형 기지국(530)은 생성한 복수연결을 위한 제어정보와 함께 복수연결 설정에 대한 응답 메시지를 매크로 기지국(520)로 전달한다(S507).
매크로 기지국(520)은 소형 기지국(530)으로부터 복수연결 설정 응답 메시지를 수신하면, 복수연결 설정을 위한 메시지를 생성한다(S508). 이때 매크로 기지국(520)이 생성하는 정보는 복수연결 설정에서 사용할 별도의 C-RNTI, SPS-RNTI, 주파수(캐리어) 정보, CA 정보, CS/CB 정보, 복수연결 시작을 위한 관련 타이머, 또는 복수연결 개시를 위한 타이밍 오프셋 정보를 포함할 수 있다. 그러나 매크로 기지국(520)은 단계 S508에서와 복수연결 설정을 위한 별도의 파라미터를 생성하지 않고, 소형 기지국(530)에서 생성하여 매크로 기지국(520)에게 전달한 다음의 정보들을 단순하게 단말(510)에 전달할 수도 있다.
● 단말이 소형 기지국에 임의 접속을 위한 비경쟁 RA 프리앰블 할당 정보(가용한 RA 자원, 프리앰블 인덱스 정보 등)
● 소형 기지국에서 해당 단말을 위해 할당한 C-RNTI
● 소형 기지국에서 해당 단말을 위해 할당한 SPS-RNTI
● 소형 기지국에서 해당 단말을 위해 할당하거나 또는 할당예정인 DRX 동작 설정 파라미터 정보
- short DRX 주기 적용 여부, 타이머 정보, on-duration, on-duration 정렬을 위한 시작점 등의 정보
● 소형 기지국의 최대 송신 전력 등의 전력 제어를 위한 파라미터
- 전력제어용 RNTI:
□ TPC-PUCCH-RNTI
□ TPC-PUSCH-RNTI
● 매크로 기지국과 소형 기지국과의 송신 또는 수신 전력차이를 비교한 오프셋 값
● 소형 기지국의 식별자 정보
● 복수연결 지원을 위한 CS/CB 자원 할당 정보
● 소형 기지국의 무선자원 할당 정보
- 소형 PUCCH 자원 할당 정보
- 소형 기지국의 CSI/DM-RS/SRS 자원 등의 할당 정보 및 PRB 정보
매크로 기지국(520)은 복수연결 설정 지시 메시지를 단말(510)에게 전송한다(S509). 이때, 매크로 기지국(520)은 복수연결을 위한 무선자원 할당 정보, 단말(510)의 복수연결 대상 기지국 정보 등을 복수연결 설정 지시 메시지와 함께 전송하거나 또는 별도의 메시지 형태로 전송할 수 있다.
상기 복수연결 설정 지시 메시지는 소형 기지국(530)이 단계 S506에서 생성한 복수연결 설정을 위한 제어 메시지를 매크로 기지국(802)이 별도의 파라미터 추가/삭제/변경 과정 없이 단말(510)에 전달할 수도 있고, 매크로 기지국(520)이 단계 S508에서 생성한 제어 정보 등을 소형 기지국(530)이 전송한 정보에 추가하여 생성한 후 복수연결 설정 제어 메시지를 별도의 메시지로 구성하여 전송할 수도 있다. 또는, 단계 S509에서 단말(510)이 상기한 복수연결 설정 정보만을 포함하는 제어 메시지를 수신한 이후에 매크로 기지국(520)이 별도의 복수연결 지시용 제어 메시지(예를 들어, RRC 제어 메시지, MAC control PDU, 물리계층 지시자, 또는 PDCCH(또는 ePDCCH)를 이용한 자원할당 정보 전송)를 전송하여 복수연결 시작을 지시할 수도 있다.
단계 S510에서 단말(510)이 복수연결 설정 대상의 소형 기지국(530)으로부터 하향링크 수신이나 또는 상향링크 전송을 위한 별도의 타이머 또는 타이밍 오프셋 정보는 단계 S509에서 매크로 기지국(520)이 전송하는 복수연결 설정 지시 메시지를 통하여 전달될 수 있다.
단말(510)은 단계 S509에서 매크로 기지국(520)으로부터 제어 메시지를 수신하고, 관련 타이머 종료 이후에 단계 S510을 수행하도록 할 수 있다. 이와 같은 타이머 또는 타이밍 오프셋 정보는 매크로 기지국(520)과 소형 기지국(530)간의 백홀 속성에 따라 결정될 수 있고, 별도의 전용 제어 메시지 또는 시스템 정보를 이용하여 단말들에게 전송할 수 있다.
단계 S510에서 복수연결 설정 단말(510)이 소형 기지국(530)으로 상향링크를 전송하는 절차와 소형 기지국(530)으로부터 하향링크를 수신하는 절차를 구분하여 별도의 단계로 구성할 수도 있다. 이 경우, 복수연결 설정 단말(510)과 소형 기지국(530)과의 물리계층 상향링크의 동기 유지 설정 여부에 따라 소형 기지국(530)으로의 상향링크 전송 또는 하향링크 수신 절차의 순서가 달라질 수 있다.
예를 들어, 복수연결 대상인 소형 기지국과 복수연결 단말간의 물리계층 상향링크 동기가 사전에 설정되었거나 물리계층 상향링크 동기 획득 절차가 필요 없는 경우에는 단말이 소형 기지국으로부터 하향링크 메시지를 먼저 수신하고 소형 기지국으로 상향링크 전송하는 절차를 수행할 수도 있다. 그러나, 복수연결 대상인 소형 기지국과 복수연결 단말간의 물리계층 상향링크 동기 획득이 필요한 경우에는 복수연결 단말이 소형 기지국과의 물리계층 동기 획득을 위하여 임의접속 절차 등을 이용하여 상향링크 전송절차를 수행한 이후에 소형 기지국의 하향링크 데이터 채널을 수신할 수 있다.
매크로 기지국(520)으로부터 복수연결 설정 지시 메시지를 수신한 단말(510)은 복수연결 설정 완료 보고 절차를 수행한다(S511). 단계 S511에서 단말(510)은 복수연결 설정 완료를 위한 별도의 제어 메시지를 이용하여 매크로 기지국(520)과 소형 기지국(530) 모두에게 전송하거나 또는 하나의 기지국에만 전송함으로써 복수연결 설정 완료 보고 절차를 수행할 수 있다. 또한, 복수연결 설정 완료 보고는 제어 메시지 전송 없이 복수연결 설정을 통해 새로 추가된 기지국(예를 들어 도 5에서는 소형 기지국(530))의 하향링크 무선자원을 이용한 데이터 수신에 대한 H-ARQ ACK/NACK 전송 또는 상향링크 자원 할당 정보에 따라 해당 상향링크 자원으로 데이터를 전송함으로써 완료될 수도 있다.
특히, 단말(510)이 복수연결 설정 시에 소형 기지국(530)과의 추가적인 연결 절차를 수행하는 과정에서 소형 기지국(530)의 커버리지가 작은 경우나, 매크로 기지국(520)과 소형 기지국(530)이 동일 주파수 또는 동일 주파수 대역(또는 밴드)인 경우에는 단말(510)의 임의접속 절차를 생략할 수 있다. 그러나, 소형 기지국(530)과의 상향링크 동기 설정이 필요한 경우 또는 복수연결을 위한 별도의 목적(상향링크 또는 하향링크 전력제어 등)으로 임의접속(Random Access) 절차를 도입할 수도 있다. 이 경우에는 단계 S506에서 소형 기지국(530)은 단말(510)이 비경쟁 방식의 임의접속을 수행할 수 있도록 소형 기지국(803)에 접속하기 위한 RA 프리앰블 할당 정보(예를 들면, 가용한 RA 자원, 프리앰블 인덱스 정보 등)를 생성하여 매크로 기지국(510)에게 전달할 수 있고(S507), 매크로 기지국(520)은 이 정보를 단계 S509에서 단말(510)에게 전송할 수 있다. 임의접속 절차를 위한 RA 프리앰블 인덱스를 수신한 단말(510)은 소형 기지국(530)으로부터 할당받은 RA 프리앰블 할당 정보를 이용하여 단계 S509와 단계 S510 사이에서 임의접속 절차를 수행할 수 있다. 이와 같이 단말(510)이 임의접속 절차를 수행한 경우에는 단계 S511의 복수연결 설정 완료 보고 절차를 생략할 수도 있다.
이후, 복수연결 설정 단말(510)은 매크로 기지국(520) 및 소형 기지국(530)과 복수연결 동작을 수행한다(S512).
한편, 도 5에 도시한 절차에서는 단말(510)이 매크로 기지국(520)과 연결을 유지하고 있는 상태에서 복수연결 설정 절차가 시작되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 단말(510)이 소형 기지국(530)과 연결을 유지하고 있는 상태에서 복수연결 설정 절차를 수행할 수도 있다. 이와 같은 경우는 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 복수연결 설정을 위하여 소형 기지국을 기준으로 단말, 매크로 기지국, 소형 기지국간의 메시지 송수신 절차의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 6에 도시한 절차들 중, 단계 S601 내지 단계 S609는 도 5에 도시한 단계 S501 내지 단계 S509에서 설명한 내용을 적용할 수 있다. 단, 도 6의 단계 S605에서 실행되는 복수연결 설정 요청은 도 5의 단계 S505와는 달리 복수연결 기능을 위한 추가적인 연결 설정뿐 만 아니라 주(primary) 기지국을 소형 기지국(630)에서 매크로 기지국(620)으로 변경하기 위한 요청과 동일하다.
또한, 도 6의 단계 S605에서는 도 5의 단계 S505와는 달리 소형 기지국(630)이 복수연결 설정을 위한 다음의 제어 정보를 매크로 기지국(620)에 전달할 수 있다.
● 소형 기지국의 최대 송신 전력 등의 전력 제어를 위한 파라미터
● 소형 기지국의 식별자 정보
● 복수연결 지원을 위한 CS/CB 자원 할당 정보
● 소형 기지국의 무선자원 할당 정보
- 소형 기지국의 PUCCH 자원 할당 정보
- 소형 기지국의 CSI/DM-RS/SRS 자원 등의 할당 정보 및 PRB 정보
● 복수연결 설정 대상 단말을 위한 설정 파라미터 정보
- DRX 동작 파라미터
- SPS 설정 파라미터
- 측정 및 보고 동작을 위한 설정 파라미터
복수연결 설정 절차에서의 DRX 동작 파라미터는 short DRX 주기 적용 여부, 타이머 정보, on-duration, on-duration 정렬을 위한 시작점 등을 포함할 수 있다. 그리고 SPS 설정 파라미터는 무선자원 할당 파라미터로 SPS(Semi-Persistent Scheduling)와 같은 반영속(Semi-Persistent) 방식의 자원 할당이나, 일정한 시간 구간 동안의 임의의 자원 영역(주파수 또는 시간 영역)에 대한 지속적인 자원 할당 등을 포함한 매크로 기지국, 소형 기지국의 복수연결을 위한 무선자원 할당 정보를 의미한다. 측정 및 보고 동작을 위한 설정 파라미터는 측정 보고 주기, 측정설정 파라미터(측정 대상 주파수 등) 정보 일 수 있다. 단계 S605에서, 소형 기지국(630)은 상기 정보들에 추가적으로 해당 단말(610)에게 제공 중인 서비스 및 베어러 속성 정보 등을 전달할 수 있다.
따라서, 단계 S605에서 소형 기지국(630)으로부터 복수연결 설정 요청을 전달받은 매크로 기지국(620)은 복수연결 설정과 함께 주(primary) 기지국(단, 주 기지국은 RRC 기능을 전담하거나 또는 주도적으로 수행하는 기지국을 의미) 변경 여부를 결정하고 관련 제어 정보를 생성한다(S606).
단계 S606에서 매크로 기지국(620)이 생성한 제어 정보는 다음의 정보들을 포함할 수 있다.
● 단말이 매크로 기지국에 임의 접속을 위한 비경쟁 RA 프리앰블 할당 정보(가용한 RA 자원, 프리앰블 인덱스 정보 등)
● 매크로 기지국에서 해당 단말을 위해 할당한 C-RNTI, SPS-RNTI
매크로 기지국(620)은 상기한 바와 같이 제어 정보를 생성한 후, 생성한 제어 정보를 포함하는 복수연결 설정 요청 응답 메시지를 소형 기지국(630)에 전송한다(S607).
소형 기지국(630)은 매크로 기지국(620)으로부터 제어 정보를 포함하는 복수연결 설정 요청 응답 메시지를 수신하면, 수신한 제어 정보들을 단말(610)에게 전송하거나, 복수연결 설정(주 기지국 변경)을 위한 제어 정보를 생성한 후(S608), 생성한 제어 정보들을 복수연결 설정 지시 메시지에 포함시켜 추가적으로 단말(610)에 전송할 수 있다(S609).
단계 S607에서, 매크로 기지국(620)은 해당 단말(610)의 무선자원 할당 정보(예를 들어, SPS 설정 정보, DRX 설정 정보 등)를 소형 기지국(630)에게 전달할 수 있다. 소형 기지국(630)은 매크로 기지국(620)으로부터 전달받은 정보를 이용하여 복수연결 설정이 완료된 이후에 해당 단말(610)의 DRX 동작 여부 등을 고려하여 무선자원을 할당할 수 있다.
단계 S609에서, 주(primary) 기지국 변경을 포함하는 복수연결 설정 지시 메시지는 기존의 핸드오버 명령 메시지(예를 들어, 이동성(mobility) 정보를 포함한 연결 재설정(connection reconfiguration) 제어 메시지)에 복수연결을 위한 제어 파라미터를 추가하여 구성할 수 있다.
한편, 매크로 기지국(620)은 단계 S605에서 소형 기지국(630)으로부터 전달받은 파라미터들의 일부 또는 전체를 변경하여 소형 기지국(630)에게 전달할 수 있다. 예를 들어, 매크로 기지국(620)은 단말(610), 매크로 기지국(620) 및 소형 기지국(630)의 조건을 고려하여 DRX 동작 파라미터, 자원할당 파라미터, 측정 및 보고 동작 설정 정보의 파라미터 값의 일부를 수정하여 복수연결 설정 지시 메시지를 구성하고 이를 소형 기지국(630)에 전달할 수 있다.
또한, 단말(610)은 단계 S609에서 주 기지국 변경을 포함하는 복수연결 설정 지시 메시지를 통하여 매크로 기지국(620)으로의 임의접속을 위한 RA 프리앰블 할당 정보를 수신한 경우, 해당 정보를 이용하여 비경쟁 방식으로 매크로 기지국(620)에 임의접속 절차를 수행한다(S610).
이후, 복수연결 설정 단말(610)은 복수연결 설정 완료 보고 메시지를 매크로 기지국(620) 및 소형 기지국(630)에 전송한다. 단계 S913의 실행을 통하여 복수연결 설정 절차의 완료를 판단하는 경우에는 단계 S611의 실행을 생략할 수 있다.
그리고, 복수연결 설정 단말(610)은 매크로 기지국(620) 및 소형 기지국(630)과 복수연결 동작을 수행한다(S612).
도 5 및 도 6에 도시한 절차에서, 매크로 기지국(520, 620)과 소형 기지국(530, 630)간의 제어 메시지 전달은 새로운 Xs 인터페이스를 이용하여 전달할 수도 있다. 또한 단말(510, 610)에게 전송하는 복수연결 설정을 위한 제어 메시지에는 복수연결을 위한 매크로 기지국(520, 620), 소형 기지국(530, 630)의 식별자를 포함할 수 있다.
도 7은 복수연결 설정을 유지하고 있는 단말과 기지국들과의 메시지 송수신 절차 및 복수연결 해제 절차의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 단말(710)은 매크로 기지국(720) 및 소형 기지국(730)과 복수연결 설정을 유지하고 있는 상태에서, 매크로 기지국(720)으로부터 물리계층 하향링크 제어채널(PDCCH) 또는 물리계층 하향링크 공유채널(PDSCH)을 수신할 수 있고, 수신한 PDCCH 또는 PDSCH를 통하여 스케줄링 정보 또는 하향링크 데이터를 수신할 수 있다(S701).
단말(710)은 PDSCH를 통하여 하향링크 데이터를 수신하면, 하향링크 HARQ 동작을 위한 피드백 정보(ACK 또는 NACK)를 매크로 기지국(720)으로 전송한다(S702).
또한, 단말(710)은 단계 S701에서 PDCCH 또는 PDSCH를 통하여 상향링크 데이터 전송을 위한 스케줄링 정보를 수신하면, 해당 스케줄링 정보를 이용하여 매크로 기지국(720)의 물리계층 상향링크 공유채널(PUSCH)을 확인하고 상기 PUSCH를 이용하여 상향링크 데이터를 전송한다(S703).
단말(710)로부터 상향링크 데이터를 수신한 매크로 기지국(720)은 상향링크 HARQ 동작을 위한 피드백 정보(ACK 또는 NACK)를 단말(710)에게 전송한다(S704).
또한, 단말(710)은 소형 기지국(730)이 전송하는 PDCCH 또는 PDSCH을 통하여 스케줄링 정보 또는 하향링크 데이터를 수신할 수 있다(S705).
단말(710)은 PDSCH를 통하여 하향링크 데이터를 수신하면, 하향링크 HARQ 동작을 위한 피드백 정보(ACK 또는 NACK)를 소형 기지국으로 전송한다(S706).
그리고, 단말(710)은 단계 S705에서 PDCCH 또는 PDSCH를 통하여 상향링크 데이터 전송을 위한 스케줄링 정보를 수신하면, 해당 스케줄링 정보를 이용하여 소형 기지국의 PUSCH를 확인하고, 상기 PUSCH를 이용하여 상향링크 데이터를 전송한다(S707).
소형 기지국(730)은 단말(710)로부터 상향링크 데이터를 수신하면, 상향링크 HARQ 동작을 위한 피드백 정보(ACK 또는 NACK)를 단말(710)에게 전송한다(S708).
상술한 도 7의 단계 S702와 단계 S706의 절차에서, 단말(710)은 매크로 기지국(720) 또는 소형 기지국(730)으로부터 하향링크 데이터 수신에 따른 하향링크 HARQ 동작과정에서 피드백 정보(ACK/NACK) 전송을 위한 PUCCH를 매크로 기지국(720)과 소형 기지국(730)에 별도로 전송할 수 있다. 또한, 필요한 경우 단말(710)은 PUCCH가 아닌 PUSCH를 이용하여 HARQ 동작을 위한 피드백 정보(ACK/NACK)를 전송할 수도 있다.
특히, 소형 기지국(730)은 단계 S705에서 설명한 PDCCH가 아니라 PDSCH만을 이용하여 단말(710)에게 하향링크 또는 상향링크의 스케줄링 정보 및 물리계층 제어 정보를 전송할 수 있다.
또한, 단계 S704와 단계 S708의 절차에서 단말(710)이 매크로 기지국(720) 또는 소형 기지국(730)으로 전송하는 상향링크 데이터의 HARQ 동작을 위한 피드백 정보(ACK/NACK) 전송 채널(PHICH: Physical hybrid-ARQ indicator channel) 설정이 어려울 경우에는, 매크로 기지국(720) 또는 소형 기지국(730)은 PDSCH를 이용하여 ACK/NACK 전송 또는 상향링크 물리계층 제어 정보(예를 들어, 상향링크 스케줄링 정보, 전력조절 정보 등)를 전송할 수도 있다.
단말(710)은 미리 설정된 기준에 따라 복수연결 이벤트를 검출하면(S709), 매크로 기지국(720) 및/또는 소형 기지국(730)에 측정 보고 메시지를 전송한다(S710). 소형 기지국(730)은 단말(710)로부터 수신한 측정 보고를 매크로 기지국(720)에 전달할 수 있다(S711).
매크로 기지국(720)은 단말(710) 및/또는 소형 기지국(730)으로부터 수신한 측정 보고에 기초하여 복수연결 해제 여부를 결정한다(S712).
여기서, 매크로 기지국(720)은 복수연결을 해제하는 것으로 결정한 경우, 소형 기지국(730)에 복수연결 해제 통보를 지시하는 메시지를 전송한다(S713).
매크로 기지국(720) 또는 소형 기지국(730)은 단말(710)에 복수연결 해제를 지시하는 메시지를 전송한다(S714).
단말(710)은 소형 기지국(730)으로부터 수신한 복수연결 해제 지시 메시지에 상응하여 소형 기지국(730)과 복수연결을 해제한 후, 복수연결 해제 완료 메시지를 매크로 기지국(720) 및/또는 소형 기지국(730)에 전송한다(S715).
이후, 단말(710)은 매크로 기지국(720)과 단일 연결을 유지한다(S716).
이상에서 설명한 바와 같이 복수연결을 이용하여 매크로 기지국 및 소형 기지국과 데이터를 주고받는 단말의 하향링크와 상향링크 데이터 전송을 위한 HARQ 동작은 매크로 기지국과 소형 기지국이 별개로 동작하여야 한다. 또한, 단말의 HARQ 피드백 관련 정보는 물리계층 제어채널 또는 물리계층 공유채널을 이용하여 전송할 수 있다. 또한, 필요한 경우에 단말이 복수연결 설정을 유지하는 중에 물리계층 제어채널 전송 또는 데이터 패킷 정보 전송을 위하여 하향링크 및 상향링크 공유채널의 일부 자원을 주기적으로 해당 단말에게 일정 시간 동안 시간축 상에서 연속적인 방식 또는 이산적인 방식으로 고정하여 스케줄링(또는 할당)하는 방법을 적용할 수다. 이 때, 복수연결을 위한 연결 설정 절차의 RRC 메시지 내에 관련 할당 정보(예를 들어, 변조 및 부호화 정보, 서브캐리어 할당 정보, 서브캐리어 호핑(hopping) 정보, 할당 주기, 연속적 할당 구간, 이산적 할당 구간, 이산적 할당을 위한 할당 간격, 등의 정보)를 포함할 수 있다.
한편, 도 5의 단계 S509에서 매크로 기지국(520)이 단말(510)에게 전송하는 복수연결 설정을 위한 제어 메시지, 또는 도 6의 단계 S609에서 소형 기지국(630)이 단말(610)에게 전송하는 복수연결 설정을 위한 제어 메시지, 또는 도 7의 단계 S714에서 매크로 기지국(720) 또는 소형 기지국(730)이 단말(710)에게 전송하는 복수연결 해제를 위한 제어 메시지를 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 RRC 메시지로 구성하는 경우에는 기존의 연결 재설정(connection reconfiguration) 메시지를 기반으로 하여 복수연결 및 복수연결 해제를 위한 파라미터들을 추가하여 다음과 같이 구성할 수 있다.
3GPP LTE/LTE-A 시스템의 연결 재설정을 위한 RRC 메시지는 SRB(Signaling Radio Bearer)를 이용하여 기지국이 단말에게 전송하는 'RRCConnectionReconfiguration' 메시지로 구성될 수 있고, 측정 설정(measurement configuration), 이동성 제어(mobility control), 그리고 RB(Radio Bearer), MAC 메인 설정(main configuration) 및 물리 채널 설정을 포함한 무선 자원 설정(radio resource configuration) 정보 등을 포함할 수 있다.
도 8은 복수연결 설정 또는 해제를 위한 'RCConnectionReconfiguration' 메시지의 일 예를 나타낸 것이다.
'RCConnectionReconfiguration' 내에 도 8에 도시한 바와 같은 복수연결 설정 또는 해제를 위한 파라미터들을 추가 할 수 있다.
도 8에 도시한 RRC 메시지에서 'dualConnectionCellToReleaseList'는 복수연결 해제를 위한 해당 셀 정보를 표현하기 위한 필드이다. 또한, 'dualConnectionCellToAddModList', 'dualConnectionCellToAddMod', 'dualConnectionCellAdd' 파라미터는 복수연결 설정 단계에서 복수연결을 위하여 셀을 추가하거나 또는 변경하는 셀 정보를 표현하기 위한 필드이다.
상기 복수연결 설정 또는 해제를 위한 RRC 재설정 제어 메시지 내의 'dualConnectionCellToAddMod' IE(Information Element)는 복수연결 설정 대상 셀의 인덱스(DcCellIndex) 정보와 셀 식별자(cellIdentification) 정보로 물리계층 식별자(phyCellId), 하향링크 캐리어 주파수(dl-CarrierFreq) 파라미터 등을 포함할 수 있다.
또한, 'dualConnectionCellToAdd' IE에는 복수연결을 위하여 추가하는 셀 또는 기지국(eNB)에 대한 공통 무선자원 설정 정보를 나타내는 'radioResourceConfigCommonDcCell' 메시지와 전용 무선자원 설정 정보를 나타내는 'radioResourceConfigDedicatedDcCell' 메시지를 포함할 수 있다. 공통 무선자원 설정 정보는 복수연결을 지원하는 하나 이상의 노드들에게 공통적으로 적용되는 정보로 물리계층 제어 채널 구성 정보(예를 들어, PDCCH, PUCCH, PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH 등), RS(Reference Symbol) 자원 할당 또는 구성 정보, 서브프레임(subframe) 구성 정보(예를 들어, MBSFN 서브프레임 또는 TDD DL-UL 서브프레임 설정 정보, 또는 이동성 관리를 측정 관련 정보, DRX 동작과 관련 공통 정보(예를 들어, DRX 동작 정렬을 위한 정보) 등을 포함할 수 있다. 그리고 전용 무선자원 설정 정보는 복수연결을 지원하는 각 노드(또는 셀)들에게 각각 적용되는 정보로 물리계층 제어 채널 구성 정보(예를 들어, PDCCH, PUCCH, PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH 등), RS(Reference Symbol) 자원 할당 또는 구성 정보, 서브프레임(subframe) 구성 정보(예를 들어, MBSFN 서브프레임 또는 TDD DL-UL 서브프레임 설정 정보, 또는 이동성 관리를 측정 관련 정보, DRX 동작과 관련 공통 정보(예를 들어, DRX 동작 정렬을 위한 정보) 등을 포함할 수 있다.
'dualConnectionCellToReleaseList' 정보는 도 8의 메시지 예에서 보인 바와 같이 복수연결 해제의 대상이 되는 셀의 인덱스(DcCellIndex) 정보로 구성하거나 해당 셀의 식별자(예를 들어, 물리계층 식별자)로 구성하여 해제되는 셀에 대한 정보를 전달할 수 있다.
한편, 도 6에 예시한 바와 같이 주(Primary) 기지국이 소형 기지국(630)에서 매크로 기지국(620)으로 변경되는 경우, 'RRCConnectionReconfiguration' 내의 'mobilityControlInfo' 필드를 이용하여 이와 같은 주 기지국 변경 내용을 표현할 수도 있다.
도 9는 복수연결 설정에서 주 기지국의 변경을 표현하기 위한 'mobilityControlInfo' 정보 요소의 일 예를 나타낸 것이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 기존의 'targetPhysCellId' 필드를 이용하여 매크로 기지국(620)의 식별자를 표현하고, 기존의 'newUE-Identity' 필드를 이용하여 매크로 기지국(620)에서 사용할 C-RNTI를 할당할 수 있다. 또한, 도 6의 단계 S610에서 단말(610)이 매크로 기지국(620)으로 수행할 비경쟁 기반 임의접속을 위한 RA 프리앰블 할당 정보는 기존의 'rach-ConfigDedicated'를 이용하여 표현할 수도 있다.
또한, 기존에 핸드오버 성공 여부를 판단하기 위하여 사용한 타이머 't304'를 이용하여 복수연결을 위한 연결 재설정 메시지 수신 이후 재설정 완료 메시지의 수신이 확인될 때까지의 타이머 값으로 운용하여 복수연결 재설정 성공 여부를 판단할 수도 있으나, 복수연결 기능을 지원하는 매크로 기지국과 소형 기지국간의 제한적인 백홀 환경을 고려하여 새로운 타이머(예를 들어, t333)를 도입하고 해당 파라미터 정보를 포함하여 전송할 수도 있다.
또한, 도 6에 예시한 바와 같이 주(Primary) 기지국이 변경되고 실시간 서비스를 제공하기 위하여 SPS(Semi-Persistence Scheduling) 자원 설정 및 SPS-RNTI 할당이 필요한 경우에는 기존의 SPS 설정 메시지(예를 들어, sps-config)를 함께 전송하거나 또는 별도의 무선자원을 이용하여 전송할 수 있다.
도 10은 단말의 복수연결 설정 또는 해제 절차의 완료 통보를 위한 'RRCConnectionReconfigurationComplete' 메시지의 일 예를 나타낸 것이다.
상술한 바와 같이 기지국이 복수연결 설정을 위한 제어 메시지 또는 복수연결 해제를 위한 제어 메시지를 RRC 메시지인 'RRCConnectionReconfiguration'를 이용하여 단말에게 전송하는 경우에 이를 수신한 단말은 도 10에 나타낸 바와 같은 'RRCConnectionReconfigurationComplete' 제어 메시지 내에 복수연결 관련 정보(예를 들어, dualConnectionReconfig 필드)를 추가하여 구성하고 이를 기지국으로 전송함으로써, 복수연결 재설정을 위한 제어 메시지를 성공적으로 수신하여 해당 절차를 완료하였음을 기지국에게 통보한다. 예를 들어, 도 5의 단계 S511, 도 6의 단계 S611 또는 도 7의 단계 S714에서 단말이 기지국에게 전송하는 제어 메시지들이 이에 해당한다.
단말이 복수연결 기능을 이용하여 매크로 기지국과 소형 기지국으로부터 서비스를 받고 있는 상황에서, 단말의 이동상태추정(mobile status estimation) 결과가 정적(stationary)으로 기지국으로 보고될 수 있고, 기지국이 상향링크를 추정하여 임의의 단말의 이동상태가 정적 상황임을 고려할 수 있다. 예를 들어, 단말이 아주 느린 속도(예를 들어, 저속의 보행자 속도)로 움직이고 있거나 또는 움직임이 거의 없는 상황인 것으로 관련 정보(예를 들어, 단말의 이동속도 또는 정적 상황임을 알리는 비트, 속도 레벨 또는 속도 정보)가 단말로부터 기지국에 보고되거나 또는 단말에서 보고된 정보를 이용하여 기지국이 단말의 이동 상태를 상기와 같이 판단할 수 있다. 이와 같은 경우에 매크로 기지국과 소형 기지국을 이용한 복수연결 기능에서 소형 기지국을 주(Primary) 기지국으로 설정하고, 매크로 기지국을 부(Secondary) 기지국으로 설정할 수 있다. 복수연결을 위한 주 기지국(또는 마스터(master) 기지국)은 이동성 관리 및 RRC 기능을 담당하는 제어 평면(control plan)을 주관하는 기지국을 의미하며, 부 기지국은 제어 평면은 주 기지국의 제어 및 관리를 받으면서 복수연결 단말을 위한 사용자 평면(user plan)을 담당하여 추가적으로 데이터 전달 역할을 수행하는 기지국을 의미한다.
즉, 단말이 아주 느린 속도로 움직이고 있거나 또는 움직임이 거의 없는 정적인(stationary) 경우에는 소형 기지국이 제어 평면을 담당하고 매크로 기지국이 추가적으로 사용자 평면을 담당하여 복수연결 기능을 지원할 수 있다. 이와 같은 경우에 복수연결 기능을 해제하여 소형 기지국만으로 단일 연결을 이용하여 서비스를 제공하거나, 해당 소형 기지국 클러스터 내에서 하나 이상의 소형 기지국을 이용하여 소형 기지국들만으로 복수 연결 기능을 지원할 수도 있다. 이와 같이 소형 기지국들만으로 복수연결 기능을 지원하는 경우에도 상기에서 설명한 주 기지국과 부 기지국의 기능을 수행하는 담당하는 소형 기지국을 각각 설정하여 복수연결 기능 지원을 위한 주 기지국 및 부 기지국의 역할을 분담하여 수행하도록 할 수 있다.
■ SCE(Small Cell Enhancement) 기반의 복수연결 기술 이슈
소형 기지국 환경에서 이동성 관리 기능의 개선을 위하여 제어 평면과 데이터 평면 분리(split 또는 decoupling)(이하 'C/U-plane 분리'라 지칭함), 이동 상태 추정(MSE; Mobility Status Estimation) 성능 개선, RRC(Radio Resource Control) 시그날링 다이버시티, 그리고 포워드(forward) HO(Handover) 기능 도입 등을 고려할 수 있다.
C/U-plane 분리 기능은 제어 평면(Control plane)과 사용자 평면(User plane)을 담당하는 서빙셀을 분리하여 운용하는 방법으로, 매크로 기지국이 제어 평면을 담당하고 사용자 평면은 로컬 레이어(local layer)의 소형 기지국에서 담당하는 기법이다. 매크로 기지국에서는 시스템 정보 및 SRB(Signaling Radio Bearer) 전송과, 무선자원 및 이동성 제어를 위한 RRC 기능을 관리하고, 소형 기지국을 이용하여 사용자 데이터 트래픽을 주로 전달한다. 이러한 C/U-plane 분리 기술은 매크로 기지국과 소형 기지국의 주파수가 같은 co-channel(F1=F2) 환경과 매크로 기지국과 소형 기지국의 주파수가 다른 inter-frequency(F1≠F2) 환경에서 모두 적용할 수 있고, 특히 매크로 기지국과 소형 기지국의 주파수가 서로 다른 inter-frequency 환경에서 더 효율적일 수 있다.
RRC 시그날링 다이버시티 방법은 매크로 기지국과 소형 기지국간의 HOF(Handover Failure) 방지하기 위하여 매크로 기지국과 소형 기지국에서 모두 HO 명령어를 전송하여 단말기의 HO 명령어 수신 효율을 개선하기 위한 방법이다. 그러나, 기지국의 HO 결정(decision) 시점을 단말이 HO 명령어 수신 전에 인지하기 어려우며, 핸드오버 절차 중에 매크로 기지국과 소형 기지국 모두를 통하여 핸드오버 명령어를 전송하고 단말이 이를 수신하기 위한 스케줄링 및 C-RNTI 운용상의 문제점을 해결하여야만 한다.
기존 핸드오버의 절차에서는 소스 기지국이 타겟 기지국의 무선자원 할당 정보(예를 들어, 타겟 기지국의 스케줄링 식별자(C-RNTI), RA 프리앰블 인덱스를 포함한 RA 파라미터 등)를 HO 수행을 지시하는 HO 명령어에 포함시켜 단말에게 전송하면, 단말은 수신한 HO 명령어 내의 정보를 이용하여 타겟 기지국에 RA를 수행하고, HO 명령어 내의 C-RNTI를 이용하여 타겟 기지국의 하향링크 물리계층 제어 채널을 수신할 수 있다. 그러나, 통상적으로 핸드오버 실패는 HO 명령어를 수신하지 못하기 때문에 발생한다. 따라서, 매크로 기지국과 소형 기지국에서 HO 명령어를 단말에게 각각 전송하는 RRC 시그날링 다이버시티 방법을 적용하기 위해서는 타겟 기지국에서 HO 명령어를 수신할 수 있는 방법이 마련되어야 한다. 이를 위하여 다음과 같은 방법들을 고려할 수 있다.
1) 타겟 기지국에서 HO 명령어를 수신할 수 있도록 HO 명령어 전송 전에 해당 단말을 위한 타겟 기지국의 C-RNTI 할당 정보를 소스 기지국에서 전송하는 방법
2) 핸드오버 단말들이 타겟 기지국에서 HO 명령어를 수신하기 위한 전용 C-RNTI를 할당하여 운용하는 방법(이와 같은 전용 C-RNTI 정보는 기지국의 SIB 정보에 포함하거나, 시스템 차원에서 고정할당 운용하거나, 또는 RRC 연결 설정 시에 인접 기지국의 HO 명령어 수신을 위한 C-RNTI 정보 전송하는 방법을 적용할 수 있다.)
3) 소스 기지국에서 사용하던 C-RNTI와 동일한 C-RNTI를 이용하여 타겟 기지국에서 HO 명령어를 전송하는 방법
HO 절차에서 RRC 시그날링 다이버시티 방법을 적용하여 단말이 소스 기지국 및 타겟 기지국에서 HO 명령어 수신을 위한 스케줄링 정보를 수신하는 방법을 적용하는 경우에도, 상기 HO 명령어를 전송하는 PDSCH 자원에 대한 HARQ를 적용하기 위해서는 타겟 기지국과 단말간의 상향링크 물리채널에 대한 동기 설정이 이루어져야 한다. 만일, 타겟 기지국과 단말간의 상향링크 물리채널 동기가 이루어지기 전에 RRC 시그날링 다이버시티 방법을 적용하여 단말이 HO 명령어를 타겟 기지국으로부터 수신하는 경우에는 HARQ 적용없이 HO 명령어만을 수신하는 방법을 적용할 수 있다.
또한, RRC 시그날링 다이버시티 방법을 이용하여 단말이 타겟 기지국에서 HO 명령어를 수신하는 경우에 핸드오버 대상 단말이 타겟 기지국에서 HO 명령어를 수신할 수 있는 유효한 구간을 나타내는 타이머(예를 들어, 타겟 기지국 HO 명령어 수신 타이머) 값을 적용할 수 있다. 이와 같은 경우, 단말이 해당 타이머가 종료할 때까지 타겟 기지국에서 HO 명령어를 수신하는 못하는 경우에 HO 실패로 간주할 수 있다.
그리고 상기 해당 타이머의 시작은 단말이 소스 기지국에게 HO를 트리거링하는 측정 보고 메시지를 전송할 때 시작하거나 또는 핸드오버 수행 타이머(예를 들어, 3GPP LTE 시스템의 T304 타이머, 소스 기지국에서 HO 수행을 지시하는 연결 재설정 제어 메시지를 수신할 때 시작하고 핸드오버 완료 시에 종료하도록 설정된 타이머로 타이머 종료 시까지 핸드오버를 완료하지 못한 경우 연결 재수행(re-establishment procedure) 절차를 시작함)가 종료한 시점에서 시작하도록 하거나 또는 핸드오버 절차 중에 RLF 또는 HOF를 인지한 시점에서 시작하는 방법 등을 적용할 수 있다. 또는 소스 기지국 HO 명령어 수신 타이머를 설정하여 운용할 수 있다. 예를 들어, 소스 기지국 HO 명령어 수신 타이머는 단말이 HO를 트리거링하는 측정 보고 메시지를 전송하면서 시작되어 소스 기지국 HO 명령어 수신 타이머가 종료할 때까지 소스 기지국으로부터 HO 명령어를 수신하도록 하기 위해 사용될 수 있다. 그리고 소스 기지국 HO 명령어 수신 타이머 종료는 타겟 기지국 HO 명령어 수신 타이머의 시작을 트리거링하도록 설정하여 단말이 소스 기지국 HO 명령어 수신 타이머의 종료 때까지 소스 기지국으로부터 HO 명령어를 수신하지 못한 경우에는 타겟 기지국 HO 명령어 수신 타이머가 종료할 때까지 타겟 기지국으로부터 HO 명령어를 수신하는 동작을 적용할 수 있다.
따라서, 단말은 핸드오버 수행 중에 소스 기지국 HO 명령어 수신 타이머의 종료 때까지 소스 기지국으로부터 HO 명령어를 수신하지 못한 경우에는 타겟 기지국으로부터 HO 명령어를 수신할 수 있는 유효구간을 나타내는 타이머가 종료할 때까지 타겟 기지국으로부터 HO 명령어 수신을 시도한다. 또한, 단말은 타겟 기지국에서의 HO 명령어 수신할 수 있는 유효구간을 나타내는 타이머가 종료할 때까지 타겟 기지국으로부터 HO 명령어 수신을 시도하면서, 소스 기지국으로부터의 HO 명령어 수신을 동시에 시도할 수도 있다.
이와 같은 소스 기지국 HO 명령어 수신 타이머 또는 타겟 기지국 HO 명령어 수신 타이머 정보는 기지국의 SIB 정보에 포함하여 전송하여 단말들에게 알리거나 또는 별도의 제어 메시지를 이용하여 단말들에게 통보할 수 있다.
포워드 핸드오버(HO) 기법은 기존의 3GPP 핸드오버 매커니즘과 상충되며, 잦은 핑퐁 현상을 개선하기 위하여 도입하는 복수연결 기술임에도 불구하고 핑퐁현상을 방지하기 어려운 문제점이 있다.
포워드 핸드오버 방법은 단말이 타켓 기지국을 선택하여 액세스한 이후, 타겟 기지국이 단말로부터 수신한 정보(예를 들어, 핸드오버 UE 식별자, 소스 기지국의 식별자 등)를 이용하여 소스 기지국으로부터 해당 단말에게 제공중인 서비스를 위한 연결 설정 및 단말에 대한 정보를 획득하는 핸드오버 수행 방법이다.
일반적인 포워드 핸드오버 방법은 단말이 타겟 기지국에 액세스하여 연결을 설정하기 전에 소스 기지국과의 연결을 해제하는 방법을 적용하고 있다.
그러나, 기존의 3GPP 핸드오버 매커니즘(backward handover)은 소스 기지국이 타겟 기지국을 결정하고 단말에게 핸드오버 수행을 지시하면 단말은 타겟 기지국에 액세스하여 핸드오버 완료를 보고하는 방법으로, 소스 기지국과의 연결을 해제하기 전에 타겟 기지국과 연결을 설정하는 방법이다. 즉, 단말이 핸드오버 완료를 타겟 기지국으로 보고하면, 타겟 기지국이 단말의 핸드오버 완료를 소스 기지국에게 통보하고 소스 기지국은 해당 단말에 대한 소스 기지국의 자원 및 정보를 해제(release)한다.
핸드오버 과정에서의 핑퐁 발생 또는 핸드오버 실패 빈도를 낮추어 핸드오버 성능을 개선하기 위하여 포워드 핸드오버 방법과 기존의 3GPP 핸드오버 방법을 결합하여 사용할 수도 있다.
예를 들어, 단말은 핸드오버 수행 조건(또는 이벤트)에 부합하는 기지국을 발견하면 해당 기지국에 액세스하여 연결을 설정한다. 타겟 기지국과의 연결 설정 절차에서 단말은 소스 기지국(또는 셀)에 대한 정보(예를 들어, 셀의 물리계층 식별자, 셀 고유 식별자(CGI: Cell Global ID), 셀의 형태(type) 정보 등) 또는 제공중인 서비스를 위한 연결 설정 정보 등을 타겟 기지국에게 보고한다. 타켓 기지국은 핸드오버 단말로부터 획득한 소스 기지국 정보를 이용하여 소스 기지국과 기지국간의 제어 시그날링을 통하여 소스 기지국에 해당 단말에 대한 연결 설정 정보를 요청하여 해당 정보를 획득하고 제공중인 서비스의 연속성을 유지하기 위한 데이터를 전달받을 수 있다. 소스 기지국은 타겟 기지국으로부터 핸드오버 수행 단말에 대한 정보를 요청받으면 타겟 기지국에게 핸드오버 단말기에 대한 연결 설정 정보 또는 제공중이었던 서비스의 연속성 유지를 위한 데이터 및 관련 정보를 타겟 기지국에게 전달하고, 핸드오버 단말을 위한 소스 기지국의 무선자원을 해제한다.
이와 같은 핸드오버 수행을 위하여 소스 기지국이 단말들이 핸드오버 중에 타겟 기지국으로 선택 가능한 하나 또는 그 이상의 기지국들에 대한 정보를 시스템 정보(SIB; System Information Block)를 이용하여 방송하거나 또는 별도의 제어 메시지를 이용하여 단말들에게 전달할 수 있다. 단말들이 핸드오버 수행 중에 타겟 기지국으로 설정 가능한 하나 또는 그 이상의 기지국으로 구성하는 기지국 목록 정보는 해당 기지국의 물리계층 식별자, 기지국 고유 식별자, 기지국의 능력(capability) 정보, 기지국의 버전 정보, 핸드오버 수행을 위한 조건(예를 들어, RSRP, RSRQ 등의 무선채널 품질 임계값 또는 이벤트 조건 정보, 핸드오버 수행을 위한 타이머 정보)을 나타내는 정보 등을 포함할 수 있다.
도 11은 핸드오버 수행 절차의 일 예를 나타내는 순서도이다.
단말(1110)은 소스 기지국(1120)과 연결을 유지하여 서비스를 제공받으며 연결 설정(connection configuration) 정보에 따라 측정 동작 및 보고 절차를 수행한다(S1103).
한편, 소스 기지국(1120)은 주변 기지국(들)(1130)과 수시로 정보(예를 들어, 기지국의 부하 상태, 이동성 지원을 위한 제어 정보, 기지국간 간섭 제어 정보, 복수연결 설정을 위한 제어 정보 등)를 교환한다(S1102).
단계 S1103에서 단말(1110)이 핸드오버를 트리거링하는 측정 결과를 소스 기지국으로 보고하면, 소스 기지국(1120)은 핸드오버 실행 메시지를 단말(1110)에게 전송한다(S1104).
소스 기지국(1120)은 단말들이 핸드오버 중에 타겟 기지국으로 선택 가능한 하나 또는 그 이상의 기지국들에 대한 정보를 시스템 정보(SIB; System Information Block)를 이용하여 기지국 전체에 방송할 수 있다(S1101). 또는, 소스 기지국(1120)은 별도의 제어 메시지를 이용하여 단계 S1103 또는 단계 S1104 수행 중에 핸드오버를 수행할 수 있는 하나 이상의 타겟 기지국 식별자와 함께 시스템 정보를 단말들에게 전달할 수 있다. 특히, 단계 S1104에서는 소스 기지국(1120)이 단말(1110)로부터 측정 결과를 보고받은 단계 S1103 이후에 단계 S1102와 같은 시그날링 인터페이스를 이용하여 타겟 기지국(1130)과 정보를 교환하여 그 결과에 따라 핸드오버 단말(1110)을 위한 타겟 기지국(1130)의 무선자원 할당 정보(예를 들어, 랜덤 액세스 프리앰블 인덱스를 포함한 랜덤 액세스 파라미터, 스케줄링 식별자(C-RNTI) 등)를 단말(1110)에게 전송할 수 있다.
단계 S1101 또는 별도의 제어 메시지를 통하여 소스 기지국(1120)이 전달하는 정보는 단말들이 핸드오버 수행 중에 타겟 기지국으로 설정 가능한 하나 또는 그 이상의 기지국들로 구성되는 핸드오버 타겟 기지국 목록으로 구성할 수 있다. 기지국 목록 정보는 해당 기지국의 물리계층 식별자, 기지국 고유 식별자, 기지국의 능력(capability) 정보, 기지국의 버전 정보, 핸드오버 수행을 위한 조건(예를 들어, RSRP, RSRQ 등의 무선채널 품질 임계값 또는 이벤트 조건 정보, 핸드오버 수행을 위한 타이머 정보)을 나타내는 정보 등을 포함할 수 있다. 또한 기지국 목록 정보는 해당 기지국(또는 셀)들의 우선순위, 단말의 선호도, 또는 무선채널 품질 등에 따라 오름차순 또는 내림차순으로 구성할 수 있다.
단말(1110)은 단계 S1104에서 핸드오버 실행 메시지를 수신하거나 또는 소스 기지국(1120)으로부터 수신한 하나 이상의 타겟 기지국 목록 정보 내에서 핸드오버 수행 조건(또는 이벤트)에 부합하는 기지국을 발견하면 핸드오버 수행 여부를 결정한다(S1105).
단계 S1104 또는 단계 S1105의 수행 결과로 핸드오버 수행을 지시받거나, 핸드오버를 결정한 단말(1110)은 타겟 기지국(1130)으로 랜덤 액세스 절차를 수행하고, HO 완료를 타겟 기지국(1130)에 보고한다(S1106).
단계 S1106에서 단말(1110)은 소스 기지국(1120) 정보(예를 들어, 소스 기지국 식별자, 소스 기지국에서 스케줄링 식별자, 연결 설정 정보 등)와 단말 고유 식별자(예를 들어, TMSI(Temporary Mobile Station Identifier), IMSI(International Mobile Subscriber Identity), MAC 주소, IP 주소 등) 등을 타겟 기지국(1130)으로 보고할 수 있다.
타겟 기지국(1130)은 단말(1110)로부터 보고받은 소스 기지국(1120) 정보 또는 단말(1110) 정보를 이용하여 핸드오버 단말(1110)에 대한 정보(예를 들어, 연결 설정 정보, RRC context 정보)와 제공중인 서비스의 데이터를 전달받는다(S1107).
이후, 소스 기지국(1120)은 핸드오버 단말(1110)에 대한 무선자원을 해제할 수 있다(S1108).
타겟 기지국(1130)은 단말(1110)과 연결 재설정 절차를 수행하고 연속성을 유지하여 서비스를 제공한다(S1109).
도 11의 절차에서 각 단계의 절차들은 하나 이상의 제어 메시지로 구성하여 수행할 수 있다. 따라서, 각 단계들은 단말(1110), 소스 기지국(1120), 타겟 기지국(1130) 등과 같은 각 노드간에 적어도 한번 이상의 메시지 송신 또는 수신을 통하여 각 단계의 절차를 수행할 수 있다.
또 다른 방법으로, 소스 기지국(1120)과 연결을 설정하고 서비스를 제공받는 단말(1110)이 단계 S1103에서 측정 결과를 보고한다. 소스 기지국(1120)은 단말(1110)로부터 수신한 측정 결과 보고에 근거하여 핸드오버 수행을 결정하고, 단계 S1102의 기지국간 인터페이스를 통하여 인접 기지국(들)과의 제어 메시지를 교환하고 하나 이상의 타겟 기지국을 설정한다. 그리고 단계 S1104의 절차에서 소스 기지국(1120)은 핸드오버 실행 메시지에 하나 이상의 타겟 기지국 정보를 구성하여 단말(1110)에게 전송할 수 있다. 이 경우, 단계 S1105에서 단말(1110)은 단계 S1104에서 수신한 타겟 기지국 목록 중에 최적의 타겟 기지국을 결정한다. 그리고 이후의 타겟 기지국(1130), 단말(1110), 그리고 소스 기지국(1120)의 동작 절차는 도 11의 단계 S1106 내지 단계 S1109에 따라 핸드오버 절차를 수행할 수 있다.
이와 같은 핸드오버 절차는 복수연결 설정과 무관하게 적용할 수 있으며, 복수연결 단말에 대하여는 상술한 하나 이상의 기지국으로 구성한 타겟 기지국 목록을 복수연결 설정을 위한 기지국 후보군으로 설정하여 매크로 기지국 변경 절차 또는 소형 기지국의 추가 및 해제 절차에서 도 11에 도시한 단계를 선택적으로 적용할 수 있다. 복수연결 지원을 위하여 도 5에 도시한 복수연결 설정을 위한 소형 기지국 추가 절차, 도 7의 복수연결 해제에 따른 소형 기지국 해제 절차와는 달리 도 11에 도시한 절차들 중 일부를 선택적으로 준용하여 소형 기지국의 추가 및 해제가 가능하도록 할 수 있다.
예를 들어, 도 11의 단계 S1101에서 매크로 기지국(예를 들면, 1120)은 단말(1110)에게 시스템 정보를 이용하여 매크로 기지국과 복수연결 기능을 지원할 수 있는 소형 기지국 목록에 대한 정보를 단말들에게 제공할 수 있다. 여기서 소형 기지국 목록 정보는 하나 또는 그 이상의 소형 기지국 정보로 구성할 수 있으며, 해당 소형 기지국의 물리계층 식별자, 기지국 고유 식별자, 기지국의 능력(capability) 정보, 기지국의 버전 정보, 복수연결 기능 지원을 위한 조건(예를 들어, RSRP, RSRQ 등의 무선채널 품질 임계값 또는 이벤트 조건 정보, 복수연결 기능 수행을 위한 타이머 정보 등)을 나타내는 정보 등을 포함할 수 있다.
이 경우에, 단말(1110)은 매크로 기지국(1120)과의 연결만을 설정하고 있는 단일 연결 단말이거나 또는 매크로 기지국(1120) 그리고 임의의 소형 기지국과 연결을 유지하고 있는 복수연결 단말일 수 있다. 단계 S1103에서 단말(1110)은 매크로 기지국과의 연결(단일 또는 복수연결)을 통하여 서비스를 제공받으면서 측정 및 보고 동작을 수행할 수 있다.
또한, 단계 S1103에서 단말(1110)은 복수연결 기능 지원을 위한 소형 기지국 추가 요청 메시지를 전송하거나 또는 미리 설정한 이벤트 조건에 부합하는 경우에 소형 기지국 추가를 트리거링하는 측정 결과만을 보고할 수 있다. 여기서, 소형 기지국 추가(addition)는 단일 연결에서 복수연결 기능 트리거링을 위한 소형 기지국 추가 또는 이미 복수연결 설정을 유지하고 있는 단말을 위한 소형 기지국 추가(변경 또는 새로운 추가)중의 하나를 의미할 수 있다.
단계 S1104에서 매크로 기지국(1120)은 단계 S1103에서 단말(1110)의 보고에 따라 복수연결을 위한 소형 기지국의 추가 또는 변경을 결정하고 소형 기지국의 추가 또는 변경을 지시하는 제어 메시지를 단말(1110)에게 전송할 수 있다. 이때의 소형 기지국의 추가 또는 변경을 지시하는 제어 메시지는 적어도 하나 이상의 소형 기지국 정보로 구성할 수 있으며, 해당 소형 기지국의 물리계층 식별자, 기지국 고유 식별자, 기지국의 능력(capability) 정보, 기지국의 버전 정보, 복수연결 기능 지원을 위한 조건(예를 들어, RSRP, RSRQ 등의 무선채널 품질 임계값 또는 이벤트 조건 정보, 복수연결 기능 수행을 위한 타이머 정보 등)을 나타내는 정보 등을 포함할 수 있다. 단계 S1104에서 매크로 기지국(1120)은 해당 단말(1110)을 위한 소형 기지국의 무선자원 할당 정보(예를 들어, 랜덤 액세스 프리앰블 인덱스를 포함한 랜덤 액세스 파라미터, 스케줄링 식별자(C-RNTI), PUCCH 할당 정보 등)를 포함하여 전송할 수 있다.
단계 S1104에서 복수연결 기능 지원을 위한 소형 기지국 목록을 수신한 단말(1110)은 목록 중에서 복수연결을 위한 소형 기지국 추가(또는 변경)을 위한 하나의 소형 기지국(예를 들면, 1130)을 결정하고(S1105), 해당 소형 기지국(1130)으로 랜덤 액세스 절차를 수행하거나 또는 단계 S1104에서 수신한 소형 기지국(1130)의 무선자원 할당 정보를 이용하여 해당 소형 기지국(1130)으로부터 하향링크 데이터를 수신하거나 또는 해당 소형 기지국(1130)의 상향링크 무선자원을 이용하여 제어 메시지 또는 데이터를 전송할 수 있다(S1106).
단계 S1106에서 단말(1110)은 복수연결 설정(또는 소형 기지국 변경) 완료를 나타내는 제어 메시지를 매크로 기지국(1120) 또는 추가(또는 변경)한 소형 기지국(1130)으로 전송할 수 있다.
매크로 기지국(1120)은 복수연결을 위한 소형 기지국 변경 완료를 나타내는 제어 메시지를 단말(1110) 또는 소형 기지국(1130)으로부터 수신하면, 이전 소형 기지국에서의 단말을 위한 무선자원을 해제하도록 트리거링 할 수 있다.
또 다른 방법으로는 단계 S1104에서 단말(1110)은 매크로 기지국(1120)으로부터 소형 기지국의 추가 또는 변경을 지시하는 제어 메시지의 수신 없이 시스템 정보 또는 매크로 기지국(1120)으로부터 별도의 제어 메시지를 이용하여 미리 획득한 소형 기지국 목록 정보를 이용하여 복수연결 설정을 위한 소형 기지국 추가 또는 소형 기지국 변경을 결정할 수 있다(S1105).
단계 S1105에서 복수연결 설정을 위한 소형 기지국 추가 또는 소형 기지국 변경을 결정한 단말(1110)은 추가 또는 변경 대상으로 결정한 소형 기지국(1130)으로 랜덤 엑세스 절차를 수행하여 복수연결 기능 설정을 위한 소형 기지국 추가 또는 소형 기지국 변경을 위한 연결 재설정 절차를 수행할 수 있다(S1106).
단계 S1106에서 단말(1110)은 복수연결 설정(또는 소형 기지국 변경) 완료를 나타내는 제어 메시지를 매크로 기지국(1120) 또는 추가(또는 변경)한 소형 기지국(1130)으로 전송할 수 있다.
복수연결을 위한 소형 기지국 변경 완료를 나타내는 제어 메시지를 단말(1110) 또는 소형 기지국(1130)으로부터 수신한 매크로 기지국(1120)은 이전 소형 기지국에서의 단말을 위한 무선자원을 해제하도록 트리거링 할 수 있다.
상술한 도 11의 설명에서 핸드오버 수행 또는 복수연결 설정을 위하여 제공되는 기지국 목록 정보를 하나 또는 그 이상의 기지국(또는 소형 기지국)으로 구성하는 경우에, 기지국 목록(이하 후보 목록으로 지칭함)을 구성하는 제어 메시지 내의 나열 순서가 목록 내의 기지국(또는 소형 기지국)의 우선 순위에 따라 오름 차순 또는 내림 차순으로 나열하여 구성할 수 있다. 만일, 후보 목록을 구성하는 제어 메시지 내의 기지국(또는 소형 기지국)의 나열 순서가 전술한 바와 같이 오름 차순 또는 내림 차순으로 묵시적인 우선 순위를 나타내지 않는 경우에는 우선 순위를 나타내는 별도의 파라미터 정보를 이용하여 후보 목록을 구성하는 제어 메시지 내의 기지국(또는 소형 기지국)의 우선 순위를 나타낼 수 있다. 이와 같이 후보 목록을 구성하는 제어 메시지 내의 기지국(또는 소형 기지국)의 우선 순위가 묵시적 또는 명시적으로 있는 경우에 단말은 해당 우선 순위에 따라 순차적으로 핸드오버를 위한 타겟 기지국의 결정하거나 복수연결을 위한 소형 기지국 추가(또는 변경)를 위한 결정을 수행할 수 있다.
C/U-plane 분리 기술은 단말이 소형 기지국간 이동 시에 HOF을 회피할 수 있는 장점이 있으나, 매크로 기지국내 소형 기지국이 밀집하여 배치되지 않은 환경에서는 이러한 장점이 감소한다. 또한, 매크로 기지국의 RLF(Radio Link Failure)가 발생한 경우에는 소형 기지국의 무선환경이 좋음에도 불구하고 연결 중단의 가능성이 존재한다.
상기한 문제를 해결하기 위하여 매크로 셀의 RLF 경우에 소형 기지국을 통하여 한시적으로 제어 평면(C-plane)을 유지하거나 또는 매크로 기지국의 RLF 경우에도 소형 기지국을 통한 데이터 송수신을 허용하는 방법을 고려할 수 있다.
이를 위하여 전술한 바와 같이 복수연결 단말이 복수연결 중인 임의의 기지국의 무선채널에 대한 RLF(Radio Link Failure)를 인지한 경우에, 단말은 임의의 기지국에 대한 RLF 사실을 RLF가 발생하지 않고 무선채널이 유지되고 있는 기지국으로 보고한다. 예를 들어, 단말은 소형 기지국의 RLF를 인지한 경우에는 매크로 기지국으로 소형 기지국의 RLF를 보고하고, 매크로 기지국의 RLF를 인지한 경우에는 소형 기지국으로 매크로 기지국의 RLF를 보고할 수 있다. 특히, 복수연결 단말이 소형 기지국의 RLF를 인지하여 매크로 기지국에게 보고한 경우에, RLF가 발생한 소형 기지국에 대한 복수연결을 해제하지 않고 해당 소형 기지국의 복수연결을 비활성화(deactivation)하도록 제어할 수 있다. 이와 같이 매크로 기지국이 단말에게 RLF가 발생한 소형 기지국의 연결 설정을 복수연결 해제가 아닌 비활성화 상태로 관리한 경우에는 해당 복수연결에 대한 무선자원 설정 정보를 유지할 수 있다. 또한, RLF로 인하여 비활성화 상태로 관리한 소형 기지국의 무선링크(Radio Link)를 복구하고 무선채널 품질이 좋아져서 별도의 조건을 만족한 경우에는 절차를 통하여 해당 소형 기지국을 활성화하여 복수연결 기능을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다. 그러나, RLF 발생 이후에 비활성화 상태로 관리는 소형 기지국이 별도로 정한 시간 구간 동안 무선링크를 복구하지 못하거나 또는 별도로 설정한 복수연결 해제의 조건에 부합하는 경우에는 해당 소형 기지국을 복수연결에서 제외할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 복수연결 설정 대상인 기지국의 활성화 또는 비활성화를 알리는 MAC 제어 메시지를 기지국이 단말에 전송하는 경우에, 활성화 또는 비활성화 대상 기지국의 식별자 정보를 포함하여 전송할 수 있다. 이때의 기지국 식별자 정보는 해당 기지국의 고유한 셀 식별자, 복수연결 설정을 위하여 적용하는 셀 인덱스 정보, 해당 셀의 주파수 식별자 정보, 또는 해당 셀의 물리계층 식별자 정보 등을 사용할 수 있다.
또한, C/U-plane 분리 기술을 도입하는 경우에는 매크로 기지국에서 전담하는 제어 평면 기능의 범위에 따른 고려가 필요하다. 예를 들어, 매크로 기지국에서 이동성 관리만을 담당하는 RRM(Radio Resource Management) 레벨의 C/U-plane 분리기술은 MCI(Mobility Control Information) 정보가 있는 RRC 재설정(reconfiguration) 메시지만을 매크로 기지국에서 전송하는 것으로 한정할 수 있다.
무선자원 할당 및 연결제어를 포함한 RRC 기능을 매크로 기지국에서 전담하는 경우를 고려할 수 있으나, 이 경우에는 매크로 기지국과 소형 기지국간의 전용무선자원 할당 정보를 네트워크를 통하여 전달하는 시그날링이 증가하는 단점이 존재한다.
C/U-plane 분리 기술에서 PDCCH까지 매크로 기지국이 담당하는 방법을 고려할 수는 있으나, 제한적 백홀 환경에서 이와 같은 C/U-plane 분리 기술을 도입하는 경우 CQI(Channel Quality Indication) 보고, 스케줄링 제약, 그리고 HARQ 동작에서 문제점 등으로 인하여 실제 적용은 어려울 수 있다.
도 5의 단계 S511, 도 6의 단계 S611에서 단말이 복수연결 설정 완료를 보고하는 연결재설정 완료 보고 메시지를 전송한 이후에 실질적으로 복수연결을 이용한 데이터 송수신을 위한 복수연결 활성화 메시지를 MAC 제어 메시지로 전송할 수 있다. 이 경우에 MAC 제어 메시지는 MAC control PDU(또는 엘리먼트)로 구성될 수 있고, 논리채널 식별자(Logical channel Identifier)를 이용하여 복수연결 활성화 또는 비활성화를 나타내는 MAC 제어 메시지를 식별하도록 구성할 수 있다. 즉, 설정된 복수연결에 대하여, 복수연결 해제와는 별도로 복수연결을 구성하는 임의의 연결에 대하여 데이터 송수신을 중지하는 비활성화를 위한 제어 메시지를 MAC control PDU로 구성할 수 있다. 이와 같은 복수연결 비활성화 메시지를 단말이 기지국으로 전송하는 경우에는 복수연결 설정을 요청하는 메시지로 운용할 수도 있다.
복수연결 기능 지원에 있어서, 활성화 또는 비활성화를 지시하는 MAC 제어 메시지는 기지국을 구성하는 셀(들)중에서 복수연결 기능 지원을 위하여 설정된 기지국(셀)들에 대하여 개별적으로 활성화 또는 비활성화를 지시할 수 있다. 그리고 복수연결 기능 지원 중에 주 기지국(셀) 또는 부 기지국(셀)에서 상향링크 물리계층 제어채널(PUCCH) 자원이 설정된 기지국(또는 셀)은 복수연결 기능 지원 중에는 비활성화되지 않고 항상 활성화 상태로 동작하도록 제어할 수 있다. 따라서, 기지국(셀) 또는 부 기지국(셀)에 대한 활성화(또는 비활성화)를 지시하는 MAC 제어 메시지는 물리계층 제어채널 자원이 설정되지 않은 주 기지국 또는 부 기지국내의 셀들에게 전송한다.
< 다층셀 환경에서의 소형 기지국 디스커버리 >
소형 기지국을 위한 별도의 디스커버리(discovery) 신호를 설정하여 운용할 수 있다. 이와 같은 별도의 디스커버리 신호는 다음과 같은 신호들을 고려할 수 있다.
● 별도의 디스커버리(Discovery) 신호 후보군
- CRS(Cell specific Reference Signal) 또는 Reduced CRS
- 기존의 UE specific 신호(예를 들어, DM-RS, SRS)
- 새로운 공통 신호(예를 들어, DRS(Discovery Reference Signal))
- PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal) 및 서브프레임 오프셋(subframe offset)
- CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal)
- PRS(Positioning Reference Signal)
소형 기지국의 디스커버리 신호는 단말이 임의의 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹에 캠핑하거나 또는 연결 설정을 목적으로 소형 기지국(셀)을 검출(detection)할 때 사용하는 물리계층 신호를 의미한다.
도 12는 기지국의 디스커버리 신호 전송의 일 예를 나타낸다.
도 12에 도시한 바와 같이 디스커버리를 위하여 새로운 공통 신호(예들 들어, DRS)를 도입하는 경우에 미리 설정된 전송 주기에 따라 디스커버리 신호를 불연속적으로 전송하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 임의의 시간 간격(예를 들어, 2ms, 5ms, 10ms, 50ms,..., 0.1sec, 0.2sec, 0.3sec 등)에 따라 특정한 무선 프레임(radio frame) 또는 서브프레임(subframe)에서만 디스커버리 신호를 전송하도록 설정할 수 있다. 또한 시간축상에서 불연속적으로 전송하는 디스커버리 신호(1201 또는 1202)는 주파수 자원상에서도 서브 캐리어(sub-carrier)간에 일정한 이격 거리를 두어 특정한 서브 캐리어의 무선자원 영역에서만 전송하거나(1201) 또는 특정한 연속한 주파수 대역(1202)에서만 전송하도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 시스템 대역폭이 20MHz인 경우에 대역폭의 특정한 주파수 영역(5MHz)에서만 전송하도록 설정할 수도 있다. 이러한 디스커버리 신호(1201, 1202)는 임의의 서브프레임 내에서 일부 심볼 영역을 점유하여 전송할 수 있다. 또한, 도 12에 도시한 바와 같은 디스커버리 신호의 매핑만을 한정하지 않고 서브프레임내의 시간축상에서 하나 이상의 심볼 구간을 점유하여 전송할 수도 있다.
그리고 새로운 디스커버리 신호는 소형 기지국(또는 셀)의 식별 뿐만 아니라, 소형 기지국(또는 셀) 그룹을 구별할 수 있도록 디스커버리 신호열의 패턴 또는 시퀀스가 소형 기지국(또는 셀) 또는 소형 기지국 그룹마다 다르게 구성할 수 있다. 즉, 디스커버리 신호를 전송하는 전송 포인트(또는 안테나)를 구별할 수 있도록 디스커버리 신호열의 패턴 또는 시퀀스를 설정하여, 디스커버리 단계에서 기지국(셀), 기지국(셀) 그룹, 전송 포인트, 또는 안테나를 구별할 수 있도록 구성할 수 있으며, 단말은 디스커버리 절차를 통하여 기지국(셀), 기지국(셀) 그룹, 전송 포인트, 또는 안테나의 식별자를 획득하거나 또는 식별할 수 있다. 특히, 디스커버리 신호는 단말이 짧은 시간에 기지국(셀), 기지국(셀) 그룹, 전송 포인트, 또는 안테나의 식별자를 획득하거나 또는 식별할 수 있도록 디스커버리 신호열의 패턴 또는 시퀀스 등을 주파수축상에서 서브 캐리어의 무선자원(들)에 매핑하여 구성할 수 있다. 즉, 임의의 시간에서 단말이 검출한 디스커버리 신호는 각각 다른 신호열의 패턴 또는 시퀀스를 갖도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 시간 및 주파수 영역 모두에서 이산적인 무선자원을 할당하여 전송하는 디스커버리 신호(1201)는 임의의 시간 동안 동일한 패턴 또는 신호열을 갖는 디스커버리 신호(1201-1, 1201-2)로 구성하여 전송하도록 설정할 수 있으며, 이러한 신호열의 패턴 또는 시퀀스는 일정한 시간 간격(예를 들어, 무선 프레임의 배수 구간)을 두고 반복하도록 구성할 수 있다.
시간 영역에서 이산적이며, 주파수축상에서는 특정한 주파수 대역에서 전송하는 디스커버리 신호(1202)도 전송 시기마다 다른 신호열의 패턴 또는 시퀀스를 갖는 디스커버리 신호(1202-1, 1202-2, 1202-3, 1202-4)로 구성하여 전송하도록 설정할 수 있다. 이와 같이 디스커버리 신호(1201 또는 1202)는 전송 시기마다 다른 신호열의 패턴 또는 시퀀스를 갖도록 구성하거나 또는 임의의 구간 동안(전송 시간 또는 전송 횟수) 동일한 신호열의 패턴 또는 시퀀스를 전송하도록 설정할 수 있다. 또한, 임의의 시간 구간 동안에 신호열의 패턴 또는 시퀀스를 구성하는 신호열의 전체 구성 요소를 모두 전송한 이후에 반복하여 전송하도록 구성할 수도 있다.
위에서 설명한 디스커버리 신호열을 구성하는 각각의 패턴(또는 시퀀스)은 기지국(셀), 기지국(셀) 그룹, 전송 포인트, 또는 안테나를 식별하기 위하여 사용된다. 예를 들어, 도 12의 디스커버리 신호 1201-1과 1201-2는 각각 다른 기지국(셀), 기지국(셀) 그룹, 전송 포인트 또는 안테나에서 전송할 수 있다. 그리고 서로 다른 패턴(또는 시퀀스)을 갖는 디스커버리 신호들인 1202-1, 1202-2, 1202-3 및 1202-4도 각각 다른 기지국(셀), 기지국(셀) 그룹, 전송 포인트 또는 안테나에서 전송할 수 있다. 도 12에서는 기지국(셀), 기지국(셀) 그룹, 전송 포인트, 또는 안테나(들)이 디스커버리 신호를 서로 다른 시간에 전송하는 예를 도시하였다.
한편, 도 12에 도시한 바와는 달리, 각 기지국(셀), 기지국(셀) 그룹, 전송 포인트 또는 안테나에서 서로 다른 패턴(또는 시퀀스)을 갖는 디스커버리 신호를 특정한 무선 프레임(radio frame) 또는 서브프레임(subframe)에서 정렬(alignment)하여 동시에 전송하도록 설정할 수도 있다.
또한, 이동통신 네트워크의 에너지 절감(energy saving) 기능을 지원하기 위하여 소형 기지국(셀)의 on/off 동작 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 소형 기지국(셀)을 전송 상태(Transmission state)와 도먼트 상태(Dormant state)로 정의할 수 있다. 도먼트 상태는 기지국이 임의의 시간 동안 어떠한 신호(예를 들어, 디스커버리 신호 또는 동기 신호)도 전송하지 않는 상태를 의미한다.
전송 상태는 활성 상태(active state)와 DTX 상태(Discontinuous Transmission state)로 구분할 수 있다. DTX 상태는 기지국이 제한된 물리계층 신호(예를 들어, 디스커버리 신호 또는 동기 신호)만을 전송하는 상태를 의미한다. 그리고 활성 상태는 단말과 연결을 설정하여 서비스를 제공하거나, 임의의 단말이 기지국과 연결 설정이 되지 않은 휴지 상태(idle state)에서 캠핑(camping)하거나 또는 공통 정보를 수신하는 일반적인 상태를 의미한다. 따라서, 소형 기지국(셀)은 전송상태에서 디스커버리 신호를 전송할 수 있다.
연결 상태의 단말에게는 디스커버리 절차를 수행하는 과정에서 기지국(셀)의 PCI(Physical Cell Identifier) 획득뿐만 아니라 핸드오버를 위한 대상으로서의 적절성 여부를 판단하기 위하여 RSRQ 측정이 필요함에 따라 단말의 소모 전력을 최소화하면서 소형 기지국에 대한 측정동작을 수행하도록 하는 방안이 요구된다.
● 단말의 소모전력을 최소화하기 위한 방안
- 새로운 측정 이벤트 도입
● 단말의 이동속도에 따른 가변적인 트리거링 기법
● 매크로 기지국/마이크로 셀로의 연결 설정을 위한 기준
- 단말의 이동속도
- 채널 품질 및 전송 속도(버퍼 상태)
- 연결된 서비스의 속성
□ BE(Best Effort) 서비스, 음성 서비스
휴지상태의 단말은 연결해제 시에 설정한 계층의 셀에 캠핑하도록 제어함으로써 매크로 기지국 또는 소형 기지국 계층에 캠핑하도록 할 수 있다. 이를 위하여 단말이 캠핑하기 위한 셀의 속성에 따른 우선순위를 부여하고 단말의 연결해제 시에 캠핑 대상 셀별로 캠핑 우선순위 정보를 단말에게 전달할 수 있다. 또한, 에너지 절약(saving)을 위한 DTX(Discontinuous Transmission) 모드로 동작중인 기지국에는 단말이 캠핑하지 않도록 제어할 수 있다. 여기서 DTX 모드는 기지국이 신호를 전송하지 않거나 또는 임의의 단말이 기지국과의 동기 설정을 위한 동기 신호 또는 기지국 검출을 위한 디스커버리 신호 등과 같은 최소한의 신호만을 간헐적으로 전송하는 상태를 의미한다.
● 단말이 캠핑하는 셀의 속성(매크로/마이크로) 우선순위 부여
● DTX 동작 중인 소형 기지국에는 단말의 캠핑(camping) 배제
단말이 디스커버리 신호를 측정하거나 보고할 때, 네트워크에서 설정한 우선순위에 따라 수행할 수 있다. 연결 상태인 단말은 기지국이 설정한 측정 및 보고를 위한 설정 제어 메시지에 포함된 설정 조건에 따라 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹의 디스커버리 신호 및 다른 기준 신호를 측정할 수 있다. 이후, 단말은 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹의 우선순위 정보를 기반으로 측정한 수신 신호에 대해 오름 차순 또는 내림 차순으로 측정 보고 메시지를 구성하여 보고할 수 있다.
또한, 휴지 상태의 단말은 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹에 대한 측정을 수행하고, 연결 상태에서 휴지 상태로 천이할 때 수신한 연결 해제를 위한 제어 메시지 또는 시스템 정보를 통하여 획득한 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹의 우선순위 정보를 기반으로 측정한 수신 신호에 대해 오름 차순 또는 내림 차순으로 측정 보고 메시지를 구성하여 보고할 수 있다.
또한, 측정 설정을 위한 제어 메시지를 통하여 임의의 기지국(셀) 또는 기지국 그룹에 대한 동작 상태 변경(예를 들어, DTX 상태 또는 활성 상태로의 전환)을 단말에 통보할 수 있다. 예를 들어, 측정 설정(또는 보고 설정) 추가/삭제/변경 등을 알리는 제어 메시지 내에 측정 대상 정보를 추가/삭제/변경하면서 활성 상태에서 DTX 상태로 변경하거나 또는 DTX 상태에서 활성 상태로 변경하는 기지국(셀) 또는 기지국 그룹에 대한 정보(예를 들어, 물리계층 셀 식별자(PCI: Physical Cell Identifier), 캐리어 주파수, 고유한 셀 식별자(CGI: Cell Global Identifier), 측정 임계값, 우선순위, 디스커버리 신호 구성 및 전송 정보 등)를 단말에 통보할 수 있다. 이때, 동작 상태 변경을 위한 하나 이상의 기지국(셀) 또는 기지국 그룹에 대한 정보를 측정 설정 추가/삭제/변경을 위한 제어 메시지 내에 포함시켜 전송할 수 있다.
이와 같이 측정 설정(또는 보고 설정) 추가/삭제/변경 등을 알리는 제어 메시지를 통하여 기지국(셀) 또는 기지국 그룹의 동작 상태 변경을 인지한 단말은 해당 기지국(셀) 또는 기지국 그룹의 활성 상태 또는 DTX 상태 등에 부합하도록 측정 및 보고 동작을 수행할 수 있다.
디스커버리 신호는 활성 상태와 DTX 상태를 구분할 수 있도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 활성 상태와 DTX 상태에서 기지국 전송하는 디스커버리 신호열이 서로 다른 패턴 또는 시퀀스를 갖도록 구성할 수 있다. 또는, 디스커버리 신호에 활성 상태와 DTX 상태를 구분하는 마스킹(masking) 코드(또는 스크램블(scramble) 코드)를 이용하여 전송할 수 있다. 또는 활성 상태와 DTX 상태를 구분하는 정보(indicator)를 전송하거나, 활성 상태와 DTX 상태에서 사용하는 기지국(셀)/기지국 그룹의 식별자를 구분하여 사용하여 단말이 활성 상태와 DTX 상태의 기지국(셀)/기지국 그룹을 검출(detection)하도록 설정할 수 있다.
또 다른 방법으로, 디스커버리 신호(예를 들어, DRS)의 무선자원 위치를 활성 상태에서 전송하는 DRS 위치와 DTX 상태에서 전송하는 DRS의 위치를 서로 다르게 할당하여 디스커버리 신호(DRS)의 위치만으로 단말이 기지국의 동작 상태를 구분하도록 할 수 있다. 이때의 DRS 무선자원 위치는 기지국의 동작 상태에 따라 시간축(전송 시기) 또는 주파수 축(특정한 서브 캐리어 또는 주파수 대역)을 다르게 할당하는 방법을 의미한다.
또 다른 방법으로, 디스커버리 신호가 아닌 다른 기준 신호(Reference Signal)를 전송하기 위한 무선자원의 위치를 기지국 전송 상태에 따라 다르게 할당하여 단말이 기지국의 동작 상태를 인지하도록 할 수 있다. 예를 들어, PSS/SSS, CRS, Reduced CRS, 또는 PRS를 전송하는 무선자원의 위치를 시간축(전송 시기) 또는 주파수 축(특정한 서브 캐리어 또는 주파수 대역) 상에서 기지국의 동작 상태에 따라 다르게 할당하는 방법을 적용할 수 있다.
이와 같은 방법을 이용하여 단말은 디스커버리 신호 또는 다른 기준 신호를 수신하여 검출하는 단계에서 기지국이 활성 상태인지 또는 DTX 상태인지를 구분할 수 있다.
단말이 DTX 상태인 기지국에 대한 측정 및 검출을 돕기 위하여 기지국이 임의의 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 서비스 영역내에 위치한 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹, 인접한 기지국(셀) 또는 기지국 그룹들에 대한 디스커버리 신호의 구성 정보, 식별자 등의 정보를 시스템 정보로 전송하거나 또는 전용 제어 시그날링을 통하여 단말에게 전송할 수 있다. 여기서, 디스커버리 신호의 구성 정보는 신호열의 패턴 또는 시퀀스, 전송 주기, 반복 주기, 스크램블 코드(또는 마스킹 코드), 무선자원의 위치(전송시기, 서브 캐리어), 또는 디스커버리 신호 전송 시기에 대한 오프셋 정보 등을 의미한다.
위에서 설명한 바와 같이 에너지 절감(saving)을 위하여 기지국이 임의의 시간 동안 어떠한 신호(예를 들어, 디스커버리 신호 또는 동기 신호)도 전송하지 않는 상태인 도먼트 상태 또는 활성 상태와 DTX 상태로 구분되는 전송 상태로 관리되는 경우에는, 기지국의 상태간의 천이를 관리하고 단말이 기지국의 상태를 인지하도록 하거나 또는 기지국의 상태를 인지한 단말의 요청에 따라 기지국의 상태 천이를 트리거링하는 제어 시그날링 및 절차가 요구된다. 이러한 상태 천이는 천이를 위한 소요 시간을 최소화할 수 있는 방법이 필요하다.
< DTX 상태에서 활성 상태로의 천이 >
단말은 앞에서 설명한 시스템 정보 또는 전용 제어 시그날링을 통하여 기지국의 서비스 영역내 또는 인접한 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹에 대한 DTX 상태 정보를 획득할 수 있다.
서비스 제공을 위한 연결을 유지하고 있는 상태인 단말(예를 들어, RRC connected)은 DTX 기지국(셀) 또는 기지국 그룹들에 대하여 백그라운드(background) 방식으로 자동(autonomous) 탐색을 수행하여 미리 설정된 임계값 이상(예를 들어, 디스커버리 신호 또는 다른 기준 신호의 RSRQ 또는 RSRP 값이 임계값 이상인 경우)인 기지국(셀) 또는 기지국 그룹(들)에 대한 측정 결과를 기지국으로 보고할 수 있다. 단말의 측정 결과를 수신한 기지국은 측정 결과를 보고한 단말 또는 다른 단말들에게 서비스를 제공할 수 있도록 해당 기지국(셀) 또는 기지국 그룹(들)을 활성 상태로의 변경 여부를 결정한다. 그리고 기지국 또는 셀간 인터페이스를 통하여 해당 해당 기지국(셀) 또는 기지국 그룹(들)에게 활성 상태로의 천이를 요청(또는 지시)하는 제어 메시지를 전송하거나 또는 네트워크에 위치한 관련 제어 기능 엔터티에게 요청 제어 메시지를 전송할 수 있다. 이때, 해당 제어 메시지 내에는 활성 상태로 천이할 때 적용할 해당 기지국의 초기 설정 조건(예를 들어, 송신 전력, 전송 주파수, 시스템 대역폭, SFN(System Frame Number) 또는 동기 설정 정보 등)을 포함할 수 있다. DTX 상태로 동작중이던 기지국(셀) 또는 기지국 그룹(들)은 인접한 기지국 또는 네트워크에 위치한 관련 제어 기능 엔터티의 요청(또는 지시) 제어 메시지에 따라 활성상태로 천이하여 임의의 단말에 대한 서비스를 제공할 수 있다. 만일, 단말이 기지국과의 연결이 없는 휴지 상태(Idle state)인 경우에는 임의접속(Random Access) 절차를 통하여 연결 상태로 천이하여 전술한 절차를 따를 수 있다.
다른 방법으로는 DTX 상태로 동작중인 기지국(셀) 또는 기지국 그룹(들)에게 단말이 해당 기지국(셀) 또는 기지국 그룹(들)의 상향링크 무선자원을 이용하여 액세스하는 방법을 사용할 수 있다. 이를 위하여 단말은 시스템 정보 또는 전용 제어 시그날링을 통하여 기지국의 서비스 영역내 또는 인접한 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹에 대한 DTX 상태 정보와 함께 상향링크 무선자원 정보(예를 들어, 초기 접속을 위한 RA 무선자원, 또는 경쟁 기반으로 운용하는 PUSCH)에 대한 정보를 획득할 수 있어야 한다. 이와 같이 단말이 DTX 상태로 동작중인 기지국(셀) 또는 기지국 그룹(들)의 상향링크 접속을 위한 무선자원을 획득한 경우에는 DTX 상태의 기지국(셀) 또는 기지국 그룹에 대한 측정을 수행하고 측정 결과가 미리 설정된 임계값 이상(예를 들어, 디스커버리 신호 또는 다른 기준 신호의 RSRQ 또는 RSRP 값이 임계값 이상인 경우)인 경우, 단말이 DTX 상태로 동작중인 해당 기지국(셀) 또는 기지국 그룹(들)의 상향링크 무선자원을 이용하여 접속하여 활성상태로의 변경을 요청하는 방법을 적용할 수 있다.
그리고, DTX 상태로 동작중인 기지국(셀) 또는 기지국 그룹(들)이 임의의 단말에게 CA(Carrier Aggregation) 기능 지원을 위하여 SCell(Secondary Cell)로 설정되어 있는 경우에는, 단말이 DTX 동작 중인 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹에 대한 측정을 수행하여 측정 결과가 미리 설정된 임계값 이상인 경우에 CA 기능 설정에서의 PCell(Primary Cell)로 측정 결과를 보고한다. 단말의 측정 결과를 수신한 PCell은 측정 결과내의 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹에게 CA 기능 지원을 위하여 이미 설정된 SCell(들)에게 활성 상태로의 변경을 요청하는 제어 메시지를 전송하고 단말에게는 해당 SCell(들)에 대한 활성화(activation)를 알리는 제어 메시지를 전송할 수 있다. DTX 동작 중인 SCell(들)에 대한 활성화 제어 메시지를 수신한 단말은 DTX 동작 상태에서 활성 상태로 변경된 SCell(들)을 통하여 서비스를 제공받을 수 있다.
이와 같이 비활성화된 SCell에 대한 활성화 정보를 하나 이상의 단말들에게 동시에 통보하기 위하여 기지국은 공통 제어 메시지를 전송할 수 있다. 이러한 공통 제어 메시지는 별도의 스케줄링 식별자(예를 들어, 기지국(셀)의 활성 상태 전환 또는 SCell의 활성화를 통보하기 위한 별도로 할당한 RNTI)를 이용하여 단말(들)에게 전송할 수 있다.
만일, 단말이 매크로 기지국 및 소형 기지국과 연결을 유지하는 복수연결 기능을 이용하여 서비스를 받고 있는 경우, 단말이 DTX 동작 중인 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹에 대한 측정을 수행하여 측정 결과가 미리 설정된 임계값 이상인 경우에 매크로 기지국으로 측정 결과를 보고할 수 있다. 단말의 측정 결과를 수신한 매크로 기지국은 측정 결과내의 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹이 복수연결 기능 지원을 위하여 이미 설정된 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹인 경우에는 해당 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹에게 활성 상태로의 변경을 요청하는 제어 메시지를 전송하고, 단말에게는 해당 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹에 대한 활성화(activation)를 알리는 제어 메시지를 전송할 수 있다. DTX 동작 중인 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹에 대한 복수연결 활성화 제어 메시지를 수신한 단말은 DTX 동작 상태에서 활성 상태로 변경된 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹을 통하여 서비스를 제공받을 수 있다.
그러나, 측정 결과내의 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹이 복수연결 기능 지원을 위하여 설정된 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹이 아닌 경우에는, 매크로 기지국은 해당 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹에게 활성 상태로의 변경을 요청하는 제어 메시지를 전송하고, 단말에게는 해당 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹을 포함하는 복수연결 기능 지원을 위한 연결 재설정 메시지를 생성하여 전송할 수 있다. 따라서, DTX 동작 중인 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹을 포함하는 복수연결 기능을 지원하는 연결 재설정 제어 메시지를 수신한 단말은 DTX 동작 상태에서 활성 상태로 변경된 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹을 통하여 서비스를 제공받을 수 있다.
상술한 절차에서, DTX 동작 상태에서 활성 상태로 변경된 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹에 대한 복수연결 기능의 설정(configuration)과 활성화(activation)가 구분될 수 있다. 복수연결 기능의 설정은 단말이 복수연결 기능 지원을 위한 연결 (재)설정 제어 메시지와 이에 대한 응답 메시지(completed 또는 acknowledge message)를 기지국과 교환하면 완료된다. 그리고 복수연결 기능의 활성화는 단말이 활성화 제어 메시지를 수신한 경우 또는 단말이 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹으로 임의 접속(RA) 자원 또는 다른 상향링크 자원을 이용하여 소형 기지국(셀)으로 정보를 성공적으로 전송한 경우를 의미한다.
앞에서 설명한 기지국이 DTX 상태에서 활성 상태로의 천이하는 절차는 임의의 단말이 요청하는 것만으로도 트리거링될 수도 있으나, 네트워크에서 설정하거나 또는 별도의 기준에 따라 DTX 동작 중에 기지국(셀) 또는 기지국 그룹을 활성 상태로 변경하여 서비스를 제공해야 할 만큼의 단말(들)의 요청이나, 현재 활성 상태인 기지국의 부하 상태 또는 네트워크 전체의 부하 분산 상태 등을 고려하여 기지국이 결정할 수도 있다. 따라서, 임의의 단말이 DTX 상태로 동작중인 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹에 대해 활성 상태로 변경을 요청하는 경우, 기지국 또는 네트워크는 상기 요청을 거절할 수 있다.
그리고 기지국이 DTX 상태에서 활성 상태로 변경하는 임의의 기지국(셀) 또는 기지국 그룹을 알리기 위하여 단말에게 전송하는 제어 메시지는 송신 전력, 전송 주파수, 시스템 대역폭, SFN(System Frame Number), 상태 변경 시점을 알리기 위한 정보, 동작 변경을 위한 타이머 정보(타이머 시작점, 타이머 값, 타이머 종료 조건 등), 또는 동기 설정 정보 등을 포함할 수 있다. 이러한 제어 메시지는 전용 제어 메시지, 공통 제어 메시지, 또는 시스템 정보 등의 형태로 단말에게 전송할 수 있다.
< 활성 상태에서 DTX 상태로의 천이 >
활성 상태로 동작중이던 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹을 DTX 상태로 변경하기 위해서는 다음과 같은 방법 및 절차를 고려할 수 있다.
활성 상태의 소형 기지국과 연결을 설정하여 서비스를 제공하고 있는 단말이 존재하는 경우, 단말로부터의 버퍼 상태 보고 및 제공중인 서비스의 속성 정보 등을 기반으로 단말이 DTX 상태로 전환 예정이 아닌 다른 소형 기지국(셀) 또는 매크로 기지국(셀)으로 핸드오버 절차를 수행하도록 함으로써, 단말의 서비스 연속성을 유지하면서 단말이 해당 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹과의 연결을 해제하여 DTX 상태로의 변경을 수행할 수 있다.
그리고, 단말과 연결이 설정된 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹이 CA 기능 지원을 위하여 SCell(들)로 설정되어 있고 활성화(activation)되어 있는 경우, 단말로부터의 버퍼 상태 보고(예를 들어, 단말 전송 버퍼내의 데이터의 유무) 및 제공중인 서비스의 속성 정보를 이용하여, 설정된 SCell(들)을 비활성화(deactivation)한 이후에 DTX 상태로 변경할 수 있다. DTX 상태로의 변경을 위하여, 기지국은 CA 기능 지원을 위해 설정된 SCell(들)에 대한 DTX 상태로의 변경 또는 비활성화 지시를 알리는 제어 메시지를 단말에 전송할 수 있다. 단말은 SCell의 비활성화 지시 또는 DTX 상태로의 변경을 알리는 제어 메시지를 수신하면, SCell(들)에 대한 비활성화를 위하여 동작중이던 관련 타이머(예를 들어, sCellDeactivationTimer)를 중지하고 해당 SCell에 대하여 상향링크 제어 채널을 이용한 제어 정보 전송 중지, HARQ 버퍼 비우기(flush) 등의 비활성화 절차를 수행할 수 있다.
특히, 하나 이상의 단말에 대하여 CA 기능을 지원하기 위하여 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹이 SCell로 설정된 경우에는, 해당 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹에 대하여 SCell로 설정된 모든 단말(들)과 연결이 비활성화(deactivation)가 되었음을 확인한 이후에 DTX 상태로 변경을 수행할 수 있다. SCell에 대한 비활성화 정보를 하나 이상의 단말들에게 동시에 통보하기 위하여 공통 제어 메시지가 사용될 수 있다. 이러한 공통 제어 메시지는 별도의 스케줄링 식별자(예를 들어, 기지국(셀)의 DTX 전환 또는 SCell의 비활성화를 통보하기 위해 별도로 할당한 RNTI)를 이용하여 단말(들)에게 전송할 수 있다. SCell의 비활성화를 위한 공통 제어 메시지를 수신한 단말은 SCell(들)에 대한 비활성화를 위하여 동작중이던 관련 타이머(예를 들어, sCellDeactivationTimer)를 중지하고 해당 SCell에 대하여 상향링크 제어 채널을 이용한 제어 정보 전송 중지, HARQ 버퍼 비우기(flush) 등의 비활성화 절차를 수행할 수 있다.
그러나, 단말이 DTX 상태로의 변경 지시 또는 SCell의 비활성화 지시를 알리는 제어 메시지를 수신한 경우, DTX 상태로의 변경을 위하여 별도로 정의한 타이머 파라미터가 있는 경우에는, 해당 타이머가 종료한 이후에 SCell(들)에 대한 비활성화 관련 타이머가 동작중인 경우 이를 중지하고 해당 SCell에 대하여 상향링크 제어 채널을 이용한 제어 정보 전송 중지, HARQ 버퍼 비우기(flush) 등의 비활성화 절차를 수행할 수 있다.
소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹이 복수연결 기능을 이용하여 매크로 기지국과 동시에 임의의 단말에게 서비스를 제공하고 있는 경우, DTX 상태로의 변경을 위하여 해당 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹과의 복수연결 기능을 해제하거나 또는 복수연결 기능 지원을 위한 설정은 유지하더라도 해당 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹을 비활성화하는 제어 메시지를 전송할 수 있다. 따라서, 단말과 해당 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹과의 복수연결 기능을 위한 연결 설정은 되어 있지만, 해당 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹은 복수연결 기능은 비활성화(deactivation)되어 DTX 동작 상태로 변경할 수 있다. 이때, 단말로부터의 버퍼 상태 보고(예를 들어, 단말 전송 버퍼내 데이터의 유무) 및 제공중인 서비스의 속성 정보를 이용하여, 복수연결 설정 중 해당 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹에 대한 비활성화 또는 복수연결 해제 여부를 판단할 수 있다. 활성 상태에서 DTX 상태로 변경 예정인 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹이 복수연결 기능을 지원하여 임의의 단말(들)과의 연결이 활성화되어 있는 경우에는, 연결이 활성화되어 있는 모든 단말(들)과 설정된 연결이 비활성화(deactivation)가 되었음을 확인한 이후에 DTX 상태로 변경을 수행할 수 있다.
소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹과 연결 상태의 단말은 없고 휴지 상태의 단말들만 캠핑하고 있는 경우(즉, 활성 상태에서 DTX 상태로 변경하려는 기지국(셀)과 연결을 설정하여 서비스를 제공하고 있는 단말이 없는 경우)에는, 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹은 서비스 영역 내에 DTX로의 상태 변경과 관련된 별도의 통보 없이 DTX 상태로 변경할 수 있다.
다른 방법으로, 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹은 시스템 정보를 이용하여 DTX 상태로의 변경을 서비스 영역 내에 통보할 수 있다. 이 경우에는 시스템 정보 변경 주기를 이용하여 다음 시스템 정보 변경 주기 시점에서 소형 기지국(셀) 또는 소형 기지국 그룹은 DTX 상태로 변경을 수행하거나 또는 별도로 설정된 DTX 상태로의 변경을 알리는 타이머가 종료하면 DTX 상태로 변경할 수 있다. 이때 별도로 설정된 DTX 상태로의 변경 타이머는 시스템 정보 또는 다른 제어 메시지를 통하여 단말에게 통보될 수 있고, 해당 타이머의 시작 및 종료 조건 등에 대한 정보도 함께 제공할 수 있다.
특히, 시스템 정보를 이용한 경우에는 시스템 정보 내에 DTX 상태로 변경을 알리는 지시자 또는 DTX 상태로의 변경과 관련된 정보를 전송할 수 있다. 즉, 시스템 정보 블록(예를 들어, SIB1, SIB2, 또는 다른 SIB) 내에 해당 기지국(셀) 또는 기지국 그룹이 시스템 정보의 다음 변경 주기 시점에서 활성 상태에서 DTX 상태로 변경된다는 정보를 전송할 수 있다. 여기서, DTX 상태로의 변경과 관련된 정보는 DTX 상태(또는 도먼트 상태)로의 변경 지시자 정보, 디스커버리 신호 구성 및 전송 주기 정보, 또는 셀 식별자 정보 등을 포함할 수 있다. 단말은 시스템 정보 내에서 DTX 상태로의 변경과 관련된 정보를 획득하여 시스템 정보의 다음 변경 주기 시점에서 해당 기지국(셀) 또는 기지국 그룹이 활성 상태에서 DTX 상태로 변경된다는 것을 인지할 수 있다.
타이머를 이용하는 경우에는, 단말은 시스템 정보 또는 제어 메시지를 이용하여 획득한 타이머 값, 타이머 시작 조건, 타이머 종료 조건에 따라 해당 타이머를 시작하고 타이머 값까지 타이머가 운용되어 종료 조건에 부합하는 경우에 해당 기지국(셀) 또는 기지국 그룹이 활성 상태에서 DTX 상태로 변경된다는 것을 인지할 수 있다.
또 다른 방법으로 기지국(셀) 또는 기지국 그룹의 동작 상태 변경(활성 상태, DTX 상태, 또는 도먼트 상태)을 위하여 시스템 정보의 변경을 알리는 경우에는, 시스템 정보의 변경을 알리거나 또는 동작 상태 변경 등을 알리기 위한 공통 정보 전송용 RNTI를 별도로 할당하여 운용할 수 있다. 예를 들어, 시스템 정보의 변경을 알리는 SI-RNTI(System Information - Radio Network Temporary Identifier), 또는 페이징 정보를 알리는 P-RNTI(Paging RNTI)를 이용하거나 또는 DTX 상태(또는 도먼트 상태)로의 변경을 알리는 별도의 DTX-RNTI(또는 Dormant-RNTI)를 이용하여 DTX 상태(또는 도먼트 상태)로의 변경을 알리는 방법을 사용할 수 있다. 이 경우에는 해당 RNTI를 전송하고 나서 바로 DTX 상태(또는 도먼트 상태)로 전환하거나 또는 별도의 타이머를 이용하여 해당 타이머가 종료하면 DTX 상태(또는 도먼트 상태)로 전환할 수 있다. 이 경우에 단말은 해당 RNTI를 수신하거나 또는 해당 RNTI를 수신한 이후에 관련 타이머가 종료하면 해당 기지국(셀) 또는 기지국 그룹이 활성 상태에서 DTX 상태(또는 도먼트 상태)로 변경된다는 것을 인지할 수 있다. 이 경우에도 해당 타이머 정보는 시스템 정보 또는 다른 제어 메시지를 통하여 단말에게 통보될 수 있고, 해당 타이머의 시작 및 종료 조건 등에 대한 정보도 함께 제공할 수 있다. 특히, 해당 RNTI의 전송을 통해 타이머의 시작점을 단말에 통보하는 방법을 적용할 수 있다.
임의의 기지국(셀) 또는 기지국 그룹에 대한 활성 상태에서 DTX 상태로의 천이 또는 DTX 상태에서 활성 상태로의 천이를 위한 소요 시간은 시스템 성능을 고러하여 최소 천이 시간을 설정할 수 있다.
그러나 이러한 천이 소요 시간 기준은 기지국 관점에서의 천이 소요 시간과 단말 관점에서의 천이 소요 시간은 다를 수 있다. 예를 들어, 임의의 단말이 관점에서는 수 ms 이내에 활성 상태에서 DTX 상태로의 천이(또는 반대경우에 대한 천이)가 이루어져야 할 수 있으나, 기지국 관점에서는 복수개의 단말을 대상으로 관련 절차를 수행함에 따라 보다 긴 천이 소요 시간 기준이 설정될 수 있다.
즉, 기지국(셀)이 활성 상태에서 DTX 상태로의 천이하는 경우에는 연결을 유지하고 있는 모든 단말들에 대한 서비스 연속성을 유지할 수 있도록 핸드오버 또는 연결 재설정 절차가 필요하기 때문에 수백 ms 또는 수 초(sec)의 천이 소요 시간이 설정될 수 있다. 그리고 기지국(셀)이 DTX 상태에서 활성 상태로 천이하는 경우에도 기지국은 변경을 요청하는 제어 메시지 또는 단말의 요청을 수신한 이후에 기지국의 초기 조건(예를 들어, 송신 전력, 전송 주파수, 시스템 대역폭, SFN(System Frame Number), 디스커버리 신호 정보, 또는 동기 설정 정보 등)에 따른 설정을 위하여 별도의 천이 소요 시간이 요구될 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 임의의 기지국(셀) 또는 기지국 그룹에 대한 활성 상태에서 DTX 상태로의 천이 또는 DTX 상태에서 활성 상태로의 천이를 알리기 위하여 단말에게 전송하는 제어 메시지는 송신 전력, 전송 주파수, 시스템 대역폭, SFN(System Frame Number), 변경 시점을 알리기 위한 정보, 동작 변경을 위한 타이머 정보(타이머 시작점, 타이머 값, 타이머 종료 조건 등), 또는 동기 설정 정보 등을 포함할 수 있다. 이러한 제어 메시지는 전용 제어 메시지, 공통 제어 메시지, 또는 시스템 정보 등의 형태로 단말에게 전송할 수 있다. 이러한 임의의 기지국(셀) 또는 기지국 그룹의 동작 상태 변경을 알리는 제어 메시지를 수신한 단말은 관련 타이머가 설정된 경우에는 타이머 개시 조건 또는 기준 시간에 타이머 동작을 시작하여 타이머가 종료하거나 또는 별도로 설정한 타이머 종료 조건에 부합하는 경우에 동작 상태 변경을 인지하고, 해당 기지국(셀) 또는 기지국 그룹의 변경된 상태(활성 상태 또는 DTX 상태)에 따라 동작할 수 있다.
■ Co-channel 환경에서 하나 이상의 기지국의 무선자원을 활용한 시스템 성능 개선 방법
하향링크와 상향링크의 경계 불일치(DL/UL imbalance) 현상은 매크로 기지국과 소형 기지국의 주파수가 같은 co-channel 환경에서 발생할 수 있다. 매크로 기지국과 소형 기지국의 서비스 영역이 중첩되어 있고 주파수가 같은 경우, 단말이 소형 기지국이 전송한 신호를 수신할 때 매크로 기지국으로부터 전송된 신호가 간섭으로 작용할 수 있다.
도 13은 소형 기지국을 이용한 로컬 접속 이동망에서 매크로 기지국과 소형 기지국간의 수신전력에 따른 양방향 링크 경계를 나타낸 그래프이다.
도 13에 나타낸 바와 같이 소형 기지국(셀)과 매크로 기지국(셀)의 서비스 영역 사이에 존재하는 임의의 단말에서 두 셀간의 상향링크 경계(1301)와 하향링크의 경계(1302) 사이에 편차(1303)가 발생하여 상향링크와 하향링크의 경계가 불일치하는 문제가 존재할 수 있다. 이로 인하여 co-channel 환경에서는 복수연결을 지원하는 경우에 전력제어의 문제점이 발생하거나 매크로 기지국에서 해당 단말의 상향링크 수신이 어려울 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 하향링크와 상향링크의 분리(이하 ' DL/UL 디커플링' (decoupling)이라 지칭함) 기술을 도입하는 방법을 고려할 수 있다.
즉, 단말이 하향링크는 매크로 기지국으로부터 수신 하고, 상향링크는 소형 기지국으로 전송하는 방법이다. 이와 같은 DL/UL 디커플링 기술을 도입하는 경우에는 HARQ 운용 방안에 대한 고려가 필요하다. 예를 들어, 단말이 매크로 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신한 후, 데이터 수신의 성공 여부를 알리는 ACK/NACK 정보의 전송을 DL/UL 디커플링을 적용하여 소형 기지국으로 전송하거나, 또는 단말이 하향링크 데이터의 수신 및 이에 대한 피드백 정보를 모두 매크로 기지국이 담당하도록 하는 DL/UL 디커플링 방법을 적용할 수 있다.
또한, DL/UL 디커플링 방법을 적용할 때, 하향링크 데이터 전송을 담당하는 매크로 기지국의 채널품질 측정 결과(예를 들어, CQI 또는 CSI)에 대한 단말의 보고는 소형 기지국을 통하여 매크로 기지국에 전달하거나, 또는 DL/UL 디커플링 방법을 적용하더라도 ABS(Almost Blank Subframe)를 적용하는 서브프레임에서 매크로 기지국의 상향링크를 이용하여 전송할 수 있다.
또한, DL/UL 디커플링 방법을 도입하는 경우에는 단말의 공통 파라미터들에 대한 고려가 필요하다. 단말이 매크로 기지국 및 소형 기지국과 복수연결을 유지하는 경우에는 전용무선자원, 물리계층제어 정보 전송, 그리고 DRX(Discontinuous Reception) 파라미터 설정 등을 고려해야 한다.
특히, DL/UL 디커플링 방법이 적용되는 경우에는 단말의 DRX 파라미터를 DRX와 DTX(Discontinuous Transmission)로 분리하여 운용할 수도 있고, 기존과 같이 DRX 파라미터로 통합하여 운용하되 매크로 기지국과 소형 기지국을 모두 고려한 공통 파라미터를 설정하는 방법을 고려할 수 있다.
■ 복수연결 단말기의 DRX 동작 제어
복수연결 설정을 유지하고 있는 단말에 대하여 도 3a에 도시한 무선 프로토콜 방안 1에서는 매크로 기지국의 RRC, 그리고 도 3b에 도시한 방안 2의 경우에도 M-RRC가 DRX 동작을 위한 파라미터들을 설정하고, 관련 DRX 파라미터는 매크로 셀 또는 소형 셀의 구분이 없이 동일하게 적용하는 방법을 적용할 수 있다.
기지국과 데이터를 교환하고 있던 단말은 송신할 데이터가 없거나 또는 하향링크로 수신하는 데이터가 없이 일정한 시간이 지난 후(예를 들어 LTE 시스템의 drx-InactivityTimer가 종료한 후) DRX 동작을 수행할 수 있다. 그리고 DXR 동작을 수행한 이후, 일정 시간(예를 들어, LTE 시스템에서 timeAlignmentTimer가 종료한 후)이 지나서 해당 단말이 상향링크의 물리계층 동기를 유지하지 않는다고 판단하면 기지국은 해당 단말에 대한 상향링크 제어 채널(PUCCH) 자원 및 SRS(Sounding Reference Signal)을 해지(release)할 수 있다.
단말이 두 개의 기지국을 이용하여 복수연결을 유지하고 있는 경우, 단말이 상향링크로 전송할 데이터가 없는 경우에도 매크로 기지국 또는 소형 기지국이 단말에게 전송할 데이터의 유무는 다를 수 있다. 따라서 복수연결을 구성하는 기지국들 중 하나의 기지국에서 전송할 데이터가 없는 경우에 해당 기지국은 inactivity timer를 위한 카운팅을 시작하더라도 다른 기지국에서는 전송할 데이터가 존재하여 해당 단말에게 데이터를 전송하는 경우가 발생할 수 있다.
따라서, 복수연결을 구성하는 기지국들 중 하나의 기지국은 해당 단말이 DRX 동작을 수행하는 것으로 인지하고, 다른 기지국은 해당 단말이 DRX 동작을 수행하지 않는 것으로 인지하는 부정합(mismatching) 상태가 발생할 수 있다.
그리고 단말이 상향링크 동기 유지 타이머(예를 들어, timeAlignmentTimer)가 종료하여 상향링크 동기를 유지하지 않는다고 판단하면, 해당 기지국은 복수연결 단말의 상향링크 제어 채널(PUCCH) 자원 및 SRS 자원을 해지한다.
따라서 단말은 복수연결을 구성하고 있는 두 개의 기지국 중에서 하나의 기지국에 대해서는 DRX 동작 수행, 상향링크 제어채널 및 SRS 자원이 해지되고 다른 기지국만이 데이터를 주고 받으며 상향링크 동기 및 제어채널 자원을 유지하는 상태가 발생할 수 있다.
만약, 동일 베어러를 두 개의 기지국으로 분리하는 경우에는 상기한 바와 같은 문제가 완화될 수 있다. 즉, 매크로 기지국만으로 단말에 실시간 서비스를 전송하고, 비실시간 서비스(예를 들어, best effort 서비스, web browsing 등)에 해당하는 소정 서비스 데이터를 복수연결을 위하여 설정된 매크로 기지국과 소형 기지국 모두를 이용하여 단말에 전송하는 경우에는, 하향링크에 동일한 서비스 속성을 갖는 데이터가 존재하므로 복수연결을 유지하는 두 개의 기지국이 하나의 DRX 파라미터를 이용하여 동작할 수도 있다. 그러나 복수연결을 지원하는 기지국이 제한적 백홀을 이용하여 연결된 경우에는 백홀 지연으로 인하여 DRX 동작 시작점이 기지국들간에 달라질 수도 있다.
이를 회피하기 위해서는 방법으로, 복수연결 단말을 위한 DRX 동작은 매크로 기지국이 수행하는 것으로 한정하고, 소형 기지국은 DRX 동작 개시를 만족하는 일정시간이 경과한 이후에 DRX 동작 개시보다는 비활성화(deactivation) 또는 복수연결에서 해당 기지국을 해지하는 방법을 적용할 수 있다.
즉, 복수연결을 유지하고 있는 단말과 소형 기지국간에 데이터 교환이 없이 일정 시간이 경과하면(예를 들어, DRX 동작을 위한 drx-InactivityTimer가 종료하거나 또는 복수연결 설정 셀의 비활성화를 목적으로 하는 별도의 타이머, 또는 복수 연결 설정 셀의 해제를 목적으로 하는 타이머가 종료) 해당 소형 기지국을 비활성화하거나 또는 해제하는 방법을 적용할 수 있다. 여기서 복수연결 설정 셀의 비활성화를 목적으로 하는 타이머는 기존 CA 설정 파라미터 중에서 sCellDeactivationTimer를 적용하거나 또는 복수연결 셀 비활성화를 위한 별도의 타이머 파라미터(예를 들면, dualConnectCellDeactivationTimer)를 도입할 수도 있다. 또는, 복수연결 설정 셀의 비활성화를 위해 별도의 타이머 파라미터를 두거나 또는 DRX 조건을 만족하면 해당 소형 기지국을 복수연결 설정에서 해제하도록 제어할 수 있다. 소형 기지국의 비활성화를 위한 MAC 제어 메시지를 단말에게 전송하여 비활성화 하도록 제어할 수 있으며, 복수연결 해제의 경우에는 MAC 제어 메시지 또는 RRC 시그날링 메시지를 단말에게 전송하여 소형 기지국을 복수 연결에서 해제하도록 제어할 수 있다. 이와 같이 복수연결 설정에서 소형 기지국을 비활성화하거나 또는 해제한 경우에는 소형 기지국이 매크로 기지국에게 통보하거나, 단말이 매크로 기지국으로 MAC 제어 메시지 또는 RRC 시그날링 메시지를 통하여 소형 기지국의 비활성화 또는 해제하였음을 통보할 수 있다. 소형 기지국이 비활성화한 경우에는 단말이 가용한 매크로 기지국의 상향링크 자원을 이용하여 소형 기지국의 활성화를 요청하거나 또는 소형 기지국에 RA(Random Access) 절차를 수행하여 활성화를 요청할 수 있다.
여기서, 소형 기지국의 비활성화는 복수연결 단말이 해당 소형 기지국의 상향링크로 데이터를 전송하거나 또는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indication), PTI(Precoding Type Indicator), SRS(Sounding Reference Symbols) 등의 제어 정보를 전송하거나 또는 데이터 수신을 목적으로 하향링크의 PDCCH, ePDCCH, PDSCH 등을 모니터링 하지 않는 상태를 의미한다. 단, 단말이 해당 소형 기지국에 RA 절차를 수행하거나 복수연결 설정 활성화를 위하여 별도로 물리계층 상향링크 제어 시그날링 정보(또는 비트)를 전송하는 것은 허용할 수는 있다.
또한, 소형 기지국의 셀 반경이 수십 미터(meter)인 경우에는 상향링크의 사용자간의 직교성 확보를 위한 물리계층의 상향링크 동기 유지가 필요하지 않을 수 있다. 따라서, 단말의 timeAlignmentTimer, TA(Timing Advanced) 정보 등을 이용한 상향링크 동기 유지 절차가 필요하지 않을 수 있다.
또한 서비스 영역이 작은 소형 기지국은 서비스를 제공하는 사용자의 수가 수 내지 수십 명으로 가정하고 있다. 이와 같은 환경에서 소형 기지국은 연결을 설정한 단말들에게 연결 설정 시에 RA 프리앰블을 전용으로 할당하거나 또는 단말의 DRX 동작이나 소형 기지국의 비활성화 여부와 무관하게 상향링크 제어 자원의 일부(예를 들어, SR(Scheduling Request)을 연결 설정 중에는 항상 사용할 수 있도록 제어할 수 있다.
따라서, 소형 기지국과 연결을 유지하고 있는 단말은 DRX 동작, 물리계층 상향링크 동기 유지 여부 또는 소형 기지국의 비활성화 상태와 무관하게 필요한 경우에, 연결 설정 시에 할당받은 RA 프리앰블을 이용하여 비경쟁 방식의 RA 절차를 수행하거나 또는 할당받은 상향링크 제어 채널을 이용하여 항상 상향링크로 필요한 정보를 전송할 수 있다.
또한, 소형 기지국은 연결을 설정한 단말에게 RA 프리앰블을 할당하여 단말이 상향링크의 자원 요청 또는 H-ARQ ACK/NACK 전송을 위하여 사용하도록 할 수 있다. 즉, 단말은 하향링크로 수신한 패킷의 수신 성공 여부를 알리기 위한 상향링크의 피드백 정보(H-ARQ ACK/NACK)를 소형 기지국으로부터 할당받은 RA 프리앰블 전송으로 대체할 수 있다. 이를 위해서 소형 기지국은 연결을 설정할 때 단말에게 상향링크 H-ARQ ACK/NACK 정보 전송을 위한 RA 프리앰블을 별도로 할당할 수 있다.
따라서, 복수연결 단말이 DRX 동작 조건을 만족하여 DRX 동작을 수행하더라도(예를 들어, 상향링크 동기 유지 여부를 판단하는 timeAlignmentTimer가 종료하더라도) 소형 기지국과의 상향링크 제어 채널(PUCCH 또는 ePDCCH), SRS 자원을 해지하지 않고 유지하는 방법을 적용할 수 있다. 따라서, 단말이 기지국과의 상향링크 동기 유지 여부와 무관하게, 단말이 기지국에서 상향링크 제어 채널, SRS 자원 해지를 알리는 제어 메시지를 수신할 때까지 상향링크 제어 채널, SRS 자원을 점유하여 사용할 수 있도록 제어할 수 있다.
복수연결 단말의 경우, DRX 동작 수행 중에 소형 기지국을 통하여 항상 유지하고 있는 상향링크 제어 채널, 전용 RA 프리앰블을 이용한 소형 기지국으로의 비경쟁 RA 절차, 또는 매크로 기지국으로의 경쟁 방식의 RA 절차 등을 이용하여 상향링크 전송 또는 상향링크 자원 요청이 가능하다.
또한, 상기의 설명에 따라 비활성화한 소형 기지국을 활성화하기 위하여, 매크로 기지국은 소형 기지국의 활성화를 지시하는 하향링크 MAC 제어 메시지를 전송할 수 있다. 비활성화 절차에 따라 복수연결을 구성하는 소형 기지국을 비활성화한 단말은 매크로 기지국이 전송한 MAC 제어 메시지를 확인하고 해당 소형 기지국의 하향링크 채널을 모니터링하여 하향링크 정보를 수신할 수 있다. 이와 같이 매크로 기지국이 하향링크 MAC 제어 메시지를 전송하는 경우에 해당 MAC 제어 메시지는 복수연결을 구성하고 있는 소형 기지국의 식별자 정보(또는 인덱스 정보)를 포함할 수 있다.
도 14는 단말의 DRX 동작을 나타낸다.
도 14를 참조하면, DRX 동작은 짧은(short) DRX 동작 구간(1401)과 긴(long) DRX 동작 구간(1402)으로 구성할 수 있다.
짧은 DRX 동작 구간(1401)은 짧은 DRX 사이클을 적용하는 타이머(1407)가 종료할 때까지 짧은 DRX 사이클(1403)을 이용하여 단말이 하향링크 신호(1410, 1411)를 모니터링하는 지속(on duration)(1405) 구간과, 단말이 하향링크 신호를 모니터링하지 않고 상향링크로의 전송도 수행하지 않는 수면(sleep) 동작을 수행하는 DRX 기회(Opportunity of DRX)(1406) 구간을 포함한다.
짧은 DRX 사이클(1403)과 긴 DRX 사이클(1404) 모두 on-duration(1405) 구간과 Opportunity of DRX(1406) 구간으로 구성된다.
DRX 동작을 수행하는 단말은 on-duration 구간에서 하향링크 채널을 모니터링하여 하향링크 신호(1410)를 확인한 경우, inactivity 타이머(1408)와 재전송 타이머(HARQ RTT Timer)(1409)를 시작한다.
단말은 하향링크 신호를 성공적으로 수신한 경우, inactivity 타이머(1408)가 종료하면 Opportunity of DRX(1406) 구간에 진입한다. 그러나, 재전송이 발생하는 경우에는 상향링크로 HARQ 피드백 정보를 전송하고 DRX 중의 재전송 타이머(1414, LTE 시스템의 drx-RetransmissionTimer)가 동작하는 동안 재전송되는 하향링크 신호(1411)을 모니터링 한다.
상기한 바와 같은 절차를 통하여 성공적인 수신이 완료되면 단말은 Opportunity of DRX(1406) 구간에 진입한다. 이와 같이 DRX 동작 중의 On-duration 구간 이후에 하향링크 수신 또는 상향링크 전송 또는 HQRQ 동작 지원 등으로 on-duration 구간 보다 길게 단말이 수신하는 구간을 활성화 시간(active time)(1413)으로 정의한다.
만약 짧은 DRX 사이클이 종료하는 시점에 데이터 수신 또는 송신이 이루어진 경우에는, 단말은 해당 시점에서 짧은 DRX 사이클을 적용하는 타이머(1407)를 다시 시작하여(1415) 짧은 DRX 사이클을 적용하는 짧은 DRX 동작 구간(1401)이 연장될 수 있다.
짧은 DRX 사이클을 적용하는 타이머(1407)가 종료하면, 단말은 긴 DRX 사이클(1404)을 적용하는 긴 DRX 동작 구간(1402)에서의 동작을 수행할 수 있다.
복수연결 단말의 DRX 동작을 위해서는 매크로 기지국과 소형 기지국의 하향링크 동기를 고려해야 한다. 상기에서 설명한 DRX 동작에 있어서 매크로 기지국과 소형 기지국의 데이터 버퍼 상태가 서로 다를 수 있기 때문에 DRX의 inactivity timer의 카운팅 시작 시점이 달라질 수 있고, 이로 인하여 단말이 복수연결을 이용하는 기지국들 중 한 기지국은 해당 단말이 DRX 동작을 수행하는 것으로 인지하고, 다른 기지국은 해당 단말이 DRX 동작을 수행하지 않는 것으로 인지하는 부정합(mismatching) 상태가 발생할 수 있다.
그러나, 매크로 기지국과 소형 기지국의 하향링크가 동기가 서브프레임(subframe)까지 일치하고 SFN(System Frame Number)이 같도록 정렬(align)한 경우에는, DRX 동작을 위한 기존의 타이머 파라미터를 이용하여 단말의 DRX 동작을 지원할 수 있다.
즉, 도 14에 나타낸 복수연결 단말의 DRX 동작을 위한 on-duration(도 14의 1405)과 수면 구간(도 14의 1406)으로 구성되는 DRX 사이클(도 14의 1401 또는 1402), 그리고 관련 타이머(도 14의 1407, 1408, 1409, 1414) 등의 공통적인 DRX 파라미터를 적용하여 DRX 동작을 지원할 수 있다.
예를 들어, 복수연결 단말의 DRX 파라미터를 매크로 기지국과 소형 기지국 모두에게 동일하게 적용하는 경우, DRX의 inactivity timer 값이 동일한 경우에도 두 기지국의 버퍼 상태에 따라 해당 타이머의 카운팅 시작이 달라져서 DRX 동작을 개시하는 시점은 달라질 수 있으나, DRX 사이클의 on-duration 시작점(예를 들어, subframe)을 일치시켜서 매크로 기지국과 소형 기지국 모두를 대상으로 동일한 DRX 주기로 동작하도록 설정할 수 있다.
그러나, 매크로 기지국과 소형 기지국에 복수연결을 유지하고 있는 단말이 상기한 바와 같이 동일한 DRX 파라미터를 이용하여 동일한 DRX 주기로 DRX 동작을 수행하더라도, 짧은 DRX 사이클을 적용하는 타이머(1407)가 종료할 때까지 짧은 DRX 사이클(1403)로 동작하다가 긴 DRX 사이클(1404)을 적용하는 시점이 불일치하는 경우가 발생할 수 있다.
즉, 짧은 DRX 동작 구간(1401), 짧은 DRX 사이클을 적용하는 타이머(1407) 및 drx-RetransmissionTimer, inactivity timer를 포함하는 관련 타이머가 동일한 경우에도, 매크로 기지국과 소형 기지국의 데이터 버퍼 상태에 따라 매크로 기지국과 소형 기지국이 긴 DRX 사이클(1404)를 적용하는 시점(도 14의 1416)이 서로 달라질 수 있다.
그러나, 매크로 기지국과 소형 기지국의 하향링크가 동기가 일치하지 않거나 또는 SFN(System Frame Number)이 정열(align)되지 않아 매크로 기지국과 소형 기지국의 SFN이 다른 경우에는, 매크로 기지국 또는 소형 기지국 중의 하나를 기준으로 하여 단말의 DRX 파라미터를 공통적으로 적용하기 위하여 다음과 같은 정보가 추가되어야 한다.
● SFN이 다른 경우에는 두 기지국간의 SFN 차이를 단말이 인지할 수 있는 SFN의 오프셋(offset) 값 또는 차이(difference) 값 정보
● SFN이 같은 경우에도 두 기지국의 하향링크 동기가 서브프레임 정도까지 정열되지 않은 경우, 두 기지국의 하향링크 동기의 차이를 단말이 추정하거나 또는 인지할 수 있는 관련 하향링크 동기의 오프셋 값 또는 차이 값 정보
복수연결 단말은 상기한 SFN(또는 하향링크 동기)의 오프셋 값 또는 차이 값 정보를 이용하여 DRX 동작을 위한 DRX 사이클을 정렬(align)함으로써 단말의 소모 전력을 최소화하면서 복수연결 기지국들의 하향링크 신호를 모니터링할 수 있다.
복수연결 단말의 DRX 동작을 위해 하나의 공통 파라미터를 설정하고 매크로 기지국을 기준으로 하여 수행하도록 제어할 수도 있다. 이 경우 소형 기지국이 관련 DRX 동작 파라미터에 따라 DRX 동작을 수행해야 하더라도 매크로 기지국과의 데이터 송수신을 수행하거나, 또는 DRX 파라미터 조건을 만족하지 않아 DRX 동작을 수행하는 단계가 아닌 경우, 소형 기지국이 DRX 동작을 수행하지 않고 매크로 기지국과의 관계에서 DRX 동작 조건을 만족하는 경우에 DRX 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
또한, 단말이 복수연결 중에 짧은 DRX 사이클 또는 긴 DRX 사이클 파라미터 중에서 하나의 DRX 사이클 파라미터만을 적용하도록 하여, 복수연결 기지국들과 단말간의 DRX 동작 및 상태 불일치를 회피하고 효율적인 DRX 동작을 수행하도록 제어 할 수 있다. 예를 들어, 단말이 짧은 DRX 사이클만을 적용하는 경우에는 짧은 DRX 사이클을 적용하는 타이머(도 14의 1407)가 종료하는 경우에도 긴 DRX 사이클을 적용하는 것이 아니라 계속 짧은 DRX 사이클 적용하도록 제어할 수 있다.
또 다른 방법으로는 단말이 복수연결을 유지하고 있는 경우에 매크로 기지국과 소형 기지국이 DRX 파라미터를 각각 별도의 파라미터들로 설정하여 운영하는 방안을 고려할 수 있다. 이 경우에는 기본적으로 매크로 기지국과 소형 기지국에서의 단말의 DRX 동작 상태가 다를 수 있음을 가정한다. 예를 들어, 단말은 매크로 기지국 관점에서는 DRX 동작이 아닌 데이터 교환 중인 동작 모드를 유지하면서, 소형 기지국 관점에서는 데이터 교환 없이 DRX 동작 절차를 수행 중일 수 있으며, 반대의 경우도 가능하다.
따라서, 매크로 기지국과 소형 기지국에서 DRX 동작을 위한 on-duration, DRX 사이클, short DRX 유지 구간, inactivity timer, HARQ RTT timer, DRX ReTX timer 또는 timeAlignmentTimer 등의 파라미터들이 모두 다르게 설정하거나, 파라미터들의 일부만 다르게 설정할 수 있다.
또한, 복수연결 설정 단계에서 매크로 기지국과 소형 기지국간에 DRX 동작 설정시, 일부 파라미터 값(예를 들어, 타이머 값, on-duration 구간, DRX 사이클 주기 값, short DRX 사이클 적용 여부)을 동일하게 설정하기 위하여 매크로 기지국과 소형 기지국간에 파라미터 조정을 목적으로 제어 메시지를 교환할 수 있다. 따라서, 소형 기지국이 복수연결 단말을 위하여 선정한 DRX 파라미터를 매크로 기지국이 변경하여 단말에게 전송하는 경우에는 그 정보를 단말에게 전송하기 전 또는 전송 후에 소형 기지국에 관련 정보를 전달하여야 한다.
도 15는 복수연결 단말의 DRX 동작 정렬 방법을 나타낸다.
도 15에 나타낸 바와 같이 복수연결 단말에 대한 DRX 동작을 위한 파라미터 설정에서, 매크로 기지국과 소형 기지국이 서로 다른 파라미터를 적용하는 경우에도 DRX 동작을 수행하는 단말의 on-duration 구간 시작점이 매크로 기지국과 소형 기지국에 대하여 동일한 서브프레임에서 시작하도록 정렬(align)하여 동작하도록 제어할 수 있다.
또한, 매크로 기지국과 소형 기지국의 DRX 사이클 주기가 배수 관계를 가지도록 설정하여, 매크로 기지국과 소형 기지국이 서로 다른 DRX 주기를 적용하여 DRX 동작을 수행하더라도 매크로 기지국과 소형 기지국을 위한 on-duration 구간이 동일한 서브프레임에서 시작하도록 정렬할 수 있는 DRX 파라미터를 설정하여 단말의 DRX 동작 과정에서의 복잡도를 낮추고 DRX 성능을 향상시킬 수 있다.
도 15에서 예시한 바와 같이 매크로 기지국 DRX 동작(1501)과 소형 기지국 DRX 동작(1510)은 DRX 동작을 위한 파라미터 즉, on-duration(1502, 1511), DRX 사이클(1503, 1512), Inactivity timer(1507, 1516), HARQ RTT timer(1508, 1517), DRX ReTx timer(1506, 1518) 등이 서로 다르게 적용되었다.
따라서, on-duration 구간에서 단말이 새로운 데이터(1509, 1514)를 수신하였을 때와, 재전송(1506, 1515)에 따른 active time(1504, 1513)이 달라질 수 있다. 그러나 DRX 사이클, on-duration 구간 파라미터가 다른 경우에도 매크로 기지국 DRX 동작(1501)을 위한 on-duration(1502)의 시작점과 소형 기지국 DRX 동작(1510)을 위한 on-duration(1511)의 시작점을 정렬하여 동작하도록 제어할 수 있다.
이를 위하여 복수연결 설정 시에 DRX 파라미터 정보에 on-duration을 정렬할 수 있는 시작 서브프레임을 단말에 알려주는 정보(예를 들어, SFN, 무선 프레임 또는 서브프레임을 지시하는 정보)를 포함할 수 있다.
복수연결 단말을 위한 DRX 파라미터를 정렬하는 방법은 상기에서 설명한 바와 같이, 매크로 기지국을 위한 on-duration 구간과 소형 기지국을 위한 on-duration 구간을 정렬하기 위하여 on-duration 시작점을 정렬하는 방법을 적용할 수도 있으나, 다른 방법으로 복수연결 단말이 DRX 동작 중에 매크로 기지국과 소형 기지국에 대한 각각의 on-duration 구간이 중첩되는 구간을 최대화하는 방법으로 파라미터를 설정하는 방법을 적용할 수도 있다.
즉, 도 15에 대한 설명에서는 매크로 기지국 DRX 동작(1501)을 위한 on-duration(1502)의 시작점과 소형 기지국 DRX 동작(1510)을 위한 on-duration(1511)의 시작점을 정렬하는 방법을 설명하였다. 상기 방법 이외에, 복수연결 기능을 제공하는 기지국들의 DRX 파라미터 중에서 상대적으로 긴 on-duration 구간(예를 들어, 도 15에서 소형 기지국의 on-duration 구간(1511))내에 상대적으로 짧은 on-duration 구간(예를 들어, 도 15에서 매크로 기지국의 on-duration 구간(1502))을 포함할 수 있도록, on-duration의 시작점을 나타내는 파라미터를 제공하여 DRX 동작을 제어하는 방법을 고려할 수 있다.
복수연결 기지국들의 DRX 파라미터 설정에서, 매크로 기지국(또는 소형 기지국)의 on-duration 구간이 소형 기지국(또는 매크로 기지국)의 on-duration 구간을 포함하는 방법으로는 다음과 같은 방법을 고려할 수 있다.
1) 매크로 기지국(또는 소형 기지국)의 on-duration 구간 내에 소형 기지국(또는 매크로 기지국)의 on-duration 구간의 시작점 및 종료점 모두를 정렬하도록 파라미터를 설정하는 방법
2) 매크로 기지국(또는 소형 기지국)의 on-duration 구간 내에 소형 기지국(또는 매크로 기지국)의 on-duration 구간의 시작점만을 정렬하도록 파라미터를 설정하는 방법
3) 매크로 기지국(또는 소형 기지국)의 on-duration 구간 내에 소형 기지국(또는 매크로 기지국)의 on-duration 구간의 종료점만을 정렬하도록 파라미터를 설정하는 방법
또 다른 DRX 파라미터 정렬 방법으로는 상기에서 설명한 on-duration 구간의 시작점에 대한 정렬 방법을 준용하여 on-duration 구간의 종료점을 정렬하는 방법을 적용할 수도 있다. 이와 같은 DRX 정렬을 위한 파라미터 설정은 전술한 바와 같이 SFN(System Frame Number), 무선 프레임(radio frame), 또는 서브프레임(subframe) 단위까지 정렬 가능하다. 기지국은 해당 프레임 또는 서브프레임의 지시(indication) 정보 및 관련 오프셋 정보를 복수연결 설정 제어 메시지를 통하여 단말에게 전달할 수 있다.
또한, 매크로 기지국이 복수연결 설정 시에 소형 기지국으로부터 전달받은 소형 기지국의 DRX 파라미터를 고려하여 매크로 기지국의 DRX 파라미터 중의 일부(예를 들어, short 또는 long DRX 주기, short DRX 유지 구간, 또는 on-duration 구간 등)를 소형 기지국의 해당 DRX 파라미터들과 동일한 값으로 설정하거나 또는 일정한 관계(예를 들어, 배수 관계)를 갖도록 할 수 있다.
상기한 바와 같이 복수연결 기능을 지원하는 기지국간에 제어 파라미터 설정을 위하여 매크로 기지국에서 소형 기지국으로 복수연결 설정을 요청하는 단계에서, 매크로 기지국이 단말의 능력(capabilities)를 고려하여 각 파라미터들에 대한 기준(reference) 정보, 가이드 라인(guideline) 정보, 또는 해당 파라미터의 최대/최소(maximum/minimum) 값 정보 등을 소형 기지국에 제공할 수 있다.
예를 들어, 매크로 기지국은 DRX 동작을 위한 매크로 기지국의 short 또는 long DRX 주기, short DRX 유지 구간, on-duration 구간 설정 정보를 소형 기지국에 제공할 수 있다. 또는 복수연결 단말이 매크로 기지국 또는 소형 기지국으로 전송할 때에 적용 가능한 송신 전력 기준값, 복수연결 기지국간의 송신 전력 비율, 또는 복수연결 기지국들의 송신 전력 오프셋 정보 등을 복수연결 준비 단계에서 기지국간에 협의한 후, 최종적으로 결정된 제어 파라미터 정보를 복수연결 설정 제어 메시지를 통하여 단말에게 전달하고, 단말이 설정된 파라미터 범위 내에서 단말이 송신 전력을 제어하거나 또는 DRX 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
이상에서 설명한 방법을 이용하여 복수연결 단말에 대하여 매크로 기지국 및 소형 기지국의 DRX 파라미터를 정렬하여 설정하는 경우에도, 복수연결 기능을 지원하는 각각의 기지국과 단말은 상대 기지국에 대하여 독립적으로 DRX 동작을 수행할 수 있다. 즉, 복수연결 단말은 매크로 기지국에 대하여는 매크로 기지국을 위한 DRX 파라미터에 따라 DRX 동작을 수행하며, 소형 기지국에 대하여는 소형 기지국을 위한 DRX 파라미터에 따라 DRX 동작을 수행한다.
또한, 복수연결 단말에 대한 DRX 파라미터 시그날링을 단순화하기 위하여, 복수연결 설정 단계에서 DRX 동작 파라미터 설정시 long DRX 주기 또는 short DRX 주기 중에서 하나의 DRX 주기만을 적용하여 DRX 파라미터를 설정하도록 제한할 수 있다.
복수연결 단말이 DRX 동작을 수행하는 경우에 매크로 기지국(또는 소형 기지국)과의 상향링크 동기 유지 여부를 판단하는 timeAlignmentTimer가 종료하더라도, 복수연결이 설정된 소형 기지국(또는 매크로 기지국)과의 timeAlignmentTimer가 종료하지 않은 경우, 단말은 기지국과의 동기를 유지하고 있는 것으로 판단하고, 이에 기초하여 동작할 수 있다.
따라서, 복수연결 단말에 대하여는 DRX 동작 중에 상향링크 동기 유지 여부를 판단하는 timeAlignmentTimer를 매크로 기지국을 기준으로 적용하거나 또는 설정하지 않을 수 있다.
즉, 복수연결을 위한 소형 기지국의 DRX 파라미터에서 timeAlignmentTimer가 종료한 경우에도 매크로 기지국과의 timeAlignmentTimer가 종료하지 않은 경우에는 단말이 소형 기지국에서의 상향링크 제어 채널을 해제하지 않고 점유할 수 있도록 제어할 수 있다.
따라서 단말은 상향링크 전송이 필요한 경우, 상향링크 제어 채널의 SR 필드를 이용하여 자원을 요청할 수 있으며, 전송이 필요한 제어 정보들을 상향링크로 전송할 수 있다. 이와 같은 방법을 적용하는 경우에도 복수연결을 위한 소형 기지국(또는 소형 기지국을 구성하는 셀(들))의 활성화 및 비활성화 절차를 이용하여 소형 기지국(또는 소형 기지국을 구성하는 셀)이 비활성화된 경우에는 상향링크 제어 채널을 해제하도록 설정할 수 있다.
하나 이상의 기지국 무선자원을 이용하여 시스템 용량을 개선하는 방법에서, DL/UL 디커플링 방법 이외에 실시간 서비스를 효율적이고 안정적으로 제공하기 위한 방안도 고려되어야 한다.
매크로 기지국 및 소형 기지국과의 복수연결을 통하여 시스템 용량을 개선할 수 있다. 그러나, 소형 기지국은 서비스 영역이 작기 때문에 일정 속도 이상(예를 들어, 60km/h)으로 이동중인 단말의 경우에 소형 기지국을 통하여 VoIP 등과 같은 실시간 서비스를 제공한다면, 안정적인 서비스 제공이 어려울 수 있다.
따라서, 단말이 매크로 기지국 및 소형 기지국과 복수연결을 유지하고 있는 경우에도 매크로 기지국만이 단말에 실시간 서비스를 제공하는 방법을 고려할 수 있다.
■ 데이터 평면을 위한 무선 프로토콜 구조
게이트웨이에서 전달된 데이터를 매크로 기지국과 소형 기지국간의 Xs 인터페이스를 이용하여 매크로 기지국에서 소형 기지국으로 포워딩(또는 전달)하는 경우에, 매크로 기지국이 데이터 흐름제어(flow control) 기능을 수행하여 소형 기지국으로 전달되는 데이터의 양을 흐름 제어에서 목표(target)하는 값에 따라 조절할 수 있다. 흐름제어를 위한 목표값은 매크로 기지국이 결정할 수 있고, 소형 기지국이 복수연결을 위해 할당 가능한 무선자원 용량(capability) 정보를 참고하여 결정할 수 있다. 소형 기지국의 복수연결을 위해 할당 가능한 무선자원 용량 정보는 복수연결 설정시 소형 기지국이 매크로 기지국에 전달할 수 있다.
만약, 동일한 베어러의 데이터가 분리되어 매크로 기지국 및 소형 기지국을 모두 이용하여 전송하는 경우, 매크로 기지국은 해당 베어러를 위한 연결 설정 시에 소형 기지국의 복수연결을 위해 할당 가능한 무선자원 용량에 따라 소형 기지국으로 데이터를 전달하면서 매크로 기지국의 무선자원을 이용하여 복수연결 단말에게 해당 베어러의 데이터를 전송할 수 있다.
도 16a, 16b, 16c 및 16d는 데이터 평면(UP: User Plane)의 프로토콜 구조의 일 예를 나타낸다.
도 16a는 데이터 평면 프로토콜 구조의 제1 방안을 도시한 것으로, 매크로 기지국(1602)와 소형 기지국(1603)을 이용하여 서비스를 제공하는 베어러를 구분하는 경우를 나타낸다.
즉, 제1 방안에서는 매크로 기지국(1602)만을 이용하여 베어러 1(1605)의 데이터 송수신을 수행하며, 소형 기지국(1603)만을 이용하여 베어러 2(1606)의 데이터 송수신을 수행한다. 그리고 매크로 기지국(1602)과 소형 기지국(1603)이 각각 게이트웨이(1601)과 독립적인 S1 인터페이스(1604)를 유지한다. 또한, 매크로 기지국(1602)과 소형 기지국(1603)은 PDCP(1607, 1610), RLC(1608, 1611), MAC(1609, 1612) 계층의 무선 프로토콜 기능을 독립적으로 수행한다.
제1 방안의 경우에는, 상기에서 설명한 매크로 기지국(1602)과 소형 기지국(1603)간의 흐름제어는 불필요하다. 그러나, 제1 방안에서와 같이 매크로 기지국(1602)과 소형 기지국(1603)이 각각 독립적으로 PDCP(1607, 1610) 기능을 수행하는 경우에는 암호화 기능이 독립적으로 수행해야 하는 단점이 있다. 따라서, 단말이 복수개의 암호화 키를 이용하여 암호화 기능을 수행하거나 매크로 기지국(1602)과 소형 기지국(1603)이 PDCP(1607, 1610) 기능을 독립적으로 수행하더라도, 복수연결 단말에게는 동일하거나 또는 공유 가능한 암호화 키를 이용하여 독립적인 암호화 기능이 아닌 하나의 암호화 동작과 같은 기능을 제공해야 한다. 이를 위하여 복수연결 단말에게 매크로 기지국(1602) 또는 소형 기지국(1603) 중의 하나의 암호화 키만을 사용하도록 제어할 수 있다.
도 16b는 데이터 평면 프로토콜 구조의 제2 방안을 도시한 것으로, 매크로 기지국(1614)와 소형 기지국(1615)을 이용하여 서비스를 제공하는 베어러를 구분하는 경우를 나타낸다. 그러나, 제2 방안에서는, 매크로 기지국(1614)와 소형 기지국(1615)의 무선 프로토콜 구조가 독립적이지 않다.
즉, 제2 방안에서 소형 기지국(1615)은 게이트웨이(1613)와 독립적인 S1 인터페이스(1616)를 유지하는 않고 Xs인터페이스(1617)를 이용하여 매크로 기지국(1614)을 통하여 S1 인터페이스를 구성한다. 또한, 소형 기지국(1615)이 베어러 2(1619)의 서비스 제공을 위한 PDCP(1623) 기능은 매크로 기지국(1614)에서 수행한다.
제2 방안은 제1 방안과는 달리 PDCP(1620, 1623)) 기능이 매크로 기지국(1614)에서만 수행하므로 제1 방안과 같이 암호화 기능을 독립적으로 수행할 필요가 없다. 그러나 매크로 기지국(1614)과 소형 기지국(1615)간의 흐름제어가 필요하다.
매크로 기지국(1614)과 소형 기지국(1615)은 각각 다른 베어러의 서비스를 복수연결 단말에게 제공한다. 단말에서 해당 데이터의 순서열 조합(예를 들어, in-sequence delivery 또는 re-ordering) 기능은 단말의 PDCP 계층에서 각 베어러별로 구분하여 수행할 수 있다. 초기 전송 실패에 대한 재전송 제어는 RLC 계층의 ARQ 기능을 이용하며, 초기 전송에 실패한 기지국에서 재전송을 수행하도록 한다. 즉, 매크로 기지국(1614)에서 데이터 전송에 실패한 경우에는 매크로 기지국(1614)의 RLC 계층(1621)에서 재전송하며, 소형 기지국(1615)에서 데이터 전송에 실패한 경우에는 소형 기지국(1615)의 RLC 계층(1624)에서 재전송하도록 한다.
단말이 상향링크로 전송한 데이터를 소형 기지국(1615)과 매크로 기지국(1614) 모두에서 수신하는 경우, 수신한 데이터를 게이트웨이(1613)로 전달하기 위한 데이터의 순서열 조합 기능은 베어러 2(1619)에 대하여는 매크로 기지국의 PDCP 계층(1623)에서 수행하고, 베어러 1(1618)에 대하여는 매크로 기지국의 PDCP 계층(1620)에서 수행한다.
초기 전송 실패에 대한 재전송 제어는 RLC 계층의 ARQ 기능을 이용하며, 초기 전송 실패를 인지한 기지국에서 해당 데이터에 대한 재전송을 단말에게 요청하고, 복수연결 단말은 해당 기지국으로 재전송 데이터를 전송한다. 즉, 매크로 기지국(1614)에서 데이터의 수신 실패를 인지한 경우에는 매크로 기지국(1614)의 RLC 계층(1621)에서 ARQ 기능을 수행하며, 소형 기지국(1615)에서 실패를 인지한 경우에는 소형 기지국(1615)의 RLC 계층(1624)에서 ARQ 기능을 수행한다. 제2 방안에서 RLC(1621, 1624)와 MAC(1622, 1625) 계층의 기능은 베어러별로 구분하여 해당 기지국에서 수행한다.
도 16c 및 도 16d는 데이터 평면 프로토콜 구조의 제3 방안 및 제4 방안을 각각 도시한 것이다.
제3 방안과 제4 방안은 동일한 베어러2 서비스에 대해 매크로 기지국과 소형 기지국 모두가 서비스를 제공하는 프로토콜 구조이다. 제3 방안과 제4 방안에서는, 매크로 기지국과 소형 기지국의 흐름제어가 필요하다.
제3 방안에서 베어러1(1630)은 매크로 기지국(1627)의 PDCP(1633), RCL(1634), MAC(1635) 기능을 이용하여 복수연결 단말에게 서비스를 제공한다. 그리고 베어러2(1631)는 매크로 기지국(1627)과 소형 기지국(1628)의 무선 프로토콜 기능을 PDCP 계층 아래에서 분리하여 수행하는 구조이다.
매크로 기지국(1627)의 PDCP 계층(1636)은 베어러2(1631) 서비스 제공을 위하여 매크로 기지국(1627)과 소형 기지국(1628) 모두를 위한 PDCP 기능을 수행하며, RLC 계층(1637, 1639)과 MAC 계층(1638, 1640)의 기능은 독립적으로 수행한다. 즉, 베어러2(1631) 서비스는 매크로 기지국(1627)의 PDCP(1636), RLC(1637), MAC(1638) 그리고 소형 기지국(1628)의 RLC(1639), MAC(1640) 기능들을 이용하여 복수연결 단말에게 서비스를 제공한다.
따라서, 복수의 베어러 중 하나의 베어러인 베어러2(1631)의 데이터는 매크로 기지국(1627)과 소형 기지국(1628) 모두의 하향링크 및 상향링크의 무선자원을 이용하여 복수연결 단말에게 송수신할 수 있다.
복수연결 단말에서 해당 데이터의 순서열 조합(예를 들어, in-sequence delivery 또는 re-ordering) 기능은 단말의 PDCP 계층에서 수행할 수 있다. 순서열 조합을 위하여 초기 전송 실패에 대한 재전송 제어는 RLC 계층의 ARQ 기능을 이용하며, 초기 전송에 실패한 기지국에서 재전송을 수행하도록 한다. 즉, 매크로 기지국(1627)에서 전송한 데이터가 실패한 경우에는 매크로 기지국(1627)의 RLC 계층(1637)에서 재전송하도록 제어하며, 소형 기지국(1628)에서 전송한 데이터가 실패한 경우에는 소형 기지국(1628)의 RLC 계층(1639)에서 재전송하도록 제어한다.
또한, 단말이 상향링크로 전송한 베어러2(1631)의 데이터를 소형 기지국(1628)과 매크로 기지국(1627)의 무선자원을 이용하여 수신할 수 있으며, 이때 게이트웨이(1626)로 전달하기 위한 데이터의 순서열 조합 기능은 매크로 기지국(1627)의 PDCP 계층(1636)에서 수행할 수 있다. RLC 계층의 재전송은 초기 전송 실패를 인지한 기지국에서 해당 데이터에 대한 재전송을 요청하고 복수연결 단말은 해당 기지국으로 재전송 데이터를 전송한다. 즉, 베어러2 서비스에 대하여, 매크로 기지국(1627)에서 데이터의 수신 실패를 인지한 경우에는 매크로 기지국(1627)의 RLC 계층(1637)에서 재전송을 위한 ARQ 기능을 수행하며, 소형 기지국(1628)에서 실패를 인지한 경우에는 소형 기지국(1628)의 RLC 계층(1639)에서 재전송을 위한 ARQ 기능을 수행한다.
베어러2의 데이터를 수신한 소형 기지국(1628)은 매크로 기지국(1627)과의 Xs 인터페이스(1632)를 이용하여 매크로 기지국(1627)을 경유하여 게이트웨이(1626)로 해당 데이터를 전달할 수 있다.
제4 방안은 베어러2(1646)의 서비스를 매크로 기지국(1642)과 소형 기지국(1643)의 RLC 기능을 분리하여 수행하는 프로토콜 구조이다.
즉, 매크로 기지국(1642)의 RLC 계층(1652)이 M-RLC 기능을 수행하며, 소형 기지국(1643)의 RLC 계층(1654)이 s-RLC 기능을 수행한다.
제3 방안과 같이 제4 방안에서 매크로 기지국(1642)의 PDCP 계층(1651)은 베어러2(1646) 서비스 제공을 위하여 매크로 기지국(1642)과 소형 기지국(1643) 모두를 위한 PDCP 기능을 수행하며, MAC 계층(1653, 1455)의 기능은 독립적으로 수행한다.
즉, 베어러2(1646) 서비스는 매크로 기지국(1642)의 PDCP(1651), RLC(1652), MAC(1653) 그리고 소형 기지국(1643)의 RLC(1654), MAC(1655) 기능들을 이용하여 복수연결 단말에게 서비스를 제공한다.
따라서, 복수의 베어러 중 하나의 베어러인 베어러2(1646)의 데이터는 매크로 기지국(1642)과 소형 기지국(1643) 모두의 하향링크 및 상향링크의 무선자원을 이용하여 복수연결 단말에게 송수신할 수 있다.
복수연결 단말에서 해당 데이터의 순서열 조합(예를 들어, in-sequence delivery 또는 re-ordering) 기능은 단말의 PDCP 계층에서 수행할 수 있다. 또한, 단말이 상향링크로 전송한 베어러2(1646)의 데이터를 소형 기지국(1643)과 매크로 기지국(1642)의 무선자원을 이용하여 수신할 수 있으며, 이때 게이트웨이(1641)로 전달하기 위한 데이터의 순서열 조합 기능은 매크로 기지국(1642)의 PDCP 계층(1651)에서 수행할 수 있다.
매크로 기지국(1642)과 소형 기지국(1643)의 RLC 기능 분리 정도에 따라 각 기지국의 재전송을 위한 ARQ 동작을 포함한 RLC 기능이 달라질 수 있다. 따라서, 베어러2 서비스를 위한 재전송 기능을 제3 방안과 같이 기지국별로 수행할 수도 있고, 소형 기지국(1643)에서의 재전송 동작을 제한하여 동작할 수도 있다.
제4 방안에서 베어러2(1646) 서비스를 위하여 s-RLC 기능을 수행하는 소형 기지국(1643)의 RLC 계층(1654)를 없애고 매크로 기지국(1642)의 RLC 계층(1652)이 소형 기지국(1643)을 위한 RLC 기능을 수행하는 방법도 가능하다. 즉, 베어러2 서비스를 위하여 매크로 기지국(1642)과 소형 기지국(1643)은 MAC 계층(1653, 1455)의 기능만을 독립적으로 수행하고, 소형 기지국(1643)을 위한 PDCP와 RLC 기능은 매크로 기지국(1642)의 PDCP 계층(1651)과 RLC(1652) 계층에서 수행하는 방법을 적용할 수 있다. 이 경우에는 ARQ 재전송 기능을 매크로 기지국(1642)의 RLC(1652)에서 수행하며, 초기 전송이 실패하는 경우에는 매크로 기지국(1642) 또는 소형 기지국(1643) 중에서 무선자원 이용이 가능한 곳을 선택하여 전송할 수 있다.
상기에 설명한 바와 같이 도 16c의 제3 방안은 동일한 베어러2 서비스에 대해 매크로 기지국과 소형 기지국 모두를 이용하여 서비스를 제공하는 구조이며, 도 16a의 제1 방안은 매크로 기지국(1602)만을 이용하여 베어러1의 데이터 송수신을 수행하고, 베어러2(1606)는 소형 기지국(1603)만을 이용하여 데이터 송수신을 수행한다. 그러나, 제1 방안은 기존의 기지국 기능을 쉽게 적용할 수 있는 장점이 있으나, 소형 기지국(1603)과 매크로 기지국(1602)이 게이트웨이(1601)와 S1 인터페이스(1604)를 각각 설정하고, PDCP 기능을 독립적으로 수행하여 암호화 기능이 독립적으로 수행하여야 하는 단점이 존재한다. 그러나 제3 방안은 매크로 기지국(1627)만 게이트웨이(1626)와 S1 인터페이스(1629)를 유지하고 하나의 PDCP 기능만을 수행하지만, 동일한 베어러2 서비스를 매크로 기지국(1627)과 소형 기지국(1628)에서 모두 전송하기 때문에 RLC 계층(1637, 1439)과 MAC 계층(1638, 1440)의 기능은 독립적으로 수행하여 자원할당 및 관련 제어 정보(BSR, PHR) 송수신이 복잡한 단점이 존재한다.
제1 방안과 제3 방안의 장점만을 취하는 방법으로 사용자 평면 무선 프로토콜을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 제3 방안과 같이 매크로 기지국(1627)만 게이트웨이(1626)와 S1 인터페이스(1629)를 유지하고 하나의 PDCP 기능만을 수행하며, 베어러2 서비스를 위한 데이터 패킷을 임의의 시간에 매크로 기지국(1627) 또는 소형 기지국(1628)을 이용하여 복수연결 단말과 송수신하도록 제어하는 방법이다.
즉, 복수연결을 위하여 설정한 매크로 기지국과 소형 기지국의 부하상태, 무선채널 환경, 단말 능력(capability) 등을 고려하여 일정 시간 구간 동안에는 베어러2 서비스를 매크로 기지국에서 제공하고 해당 시간 구간이 종료하면, 매크로 기지국과 소형 기지국의 부하상태, 무선채널 환경, 단말 능력(capability) 등을 고려하여 소형 기지국에서 베어러 서비스2를 제공하도록 할 수 있다. 이와 같은 방법을 적용하면, 복수연결 단말이라 하더라도 임의의 시간에서는 하나의 베어러가 단 하나의 기지국을 통하여 서비스를 제공하므로 RLC 계층, MAC 계층의 기능을 독립적으로 수행하는데 따른 자원할당 및 관련 제어 정보(BSR, PHR) 송수신의 복잡도를 낮출 수 있다. 이와 같이, 일정한 시간 구간 동안에 매크로 기지국 또는 소형 기지국만을 이용하여 복수연결 서비스를 제공하기 위한 시간 구간(예를 들어, 복수연결 eNB 동작 구간)은 수백 ms 내지 수십 초 주기로 설정할 수 있으며, 복수연결을 통하여 제공하는 서비스의 속성을 고려하여 설정할 수 있다. 복수연결 eNB 동작 구간 파라미터는 복수연결 설정 단계에서 설정하거나 또는 복수연결 서비스 제공 중에 정적(static)인 방법으로 변경할 수 있도록 제어할 수 있다.
■ 빈번한 핸드오버로 인한 네트워크로의 경로전환(path switch) 시그날링 증가 문제 해결 방법
빈번한 핸드오버로 인한 네트워크 레벨의 시그날링 오버헤드 감소를 위하여 복수연결 기능과 함께 상기에서 설명한 C/U-plane 분리 기술의 적용을 고려할 수 있다.
도 17은 핸드오버 수행 절차를 설명하기 위한 개념도이다.
복수연결 기능을 이용하여 단말이 매크로 기지국과 소형 기지국에 동시에 연결을 유지하면서 이동하고 있는 경우, 도 17에 예시한 바와 같이 매크로 기지국(1701, 1705)과 로컬 레이어의 소형 기지국(1702, 1703, 1704)간의 핸드오버 절차에 복수연결 기능을 이용할 수 있다.
즉, 복수연결 기능을 이용하여 매크로 기지국1(1701)과 매크로 기지국2(1705)간에만 핸드오버 절차를 수행하고, 매크로 기지국과 소형 기지국들간(1702, 1703, 1704)에는 복수연결 기능을 적용하여 핸드오버 절차가 아닌 다른 절차 예를 들어, 연결 재설정, 또는 복수 연결을 위한 소형 기지국 추가/삭제/변경 절차 등의 핸드오버 절차보다는 간소화된 절차를 적용할 수도 있다.
이를 위하여 로컬 레이어의 소형 기지국1(1702)과 소형 기지국2(1703)간의 이동 시에는 핸드오버가 아닌 복수연결을 위한 소형 기지국 추가 및 삭제 기능을 적용하여 핸드오버를 위해 필요한 네트워크 레벨의 패스 스위칭 및 시그날링 오버헤드를 감소할 수 있다.
만약 복수연결 기능을 지원하지 않는 단말의 경우에는, 매크로 기지국2(1705)와 로컬 레이어의 소형 기지국3(1704)간의 이동에서도 핸드오버 절차가 필요할 수도 있다.
사용자 단말(1706)은 매크로 기지국1(1701)에서 연결을 설정하고 이동하던 중에 소형 기지국1(1702)의 채널품질이 좋은 것을 확인하면 이를 매크로 기지국1(1701)에 보고하여 핸드오버가 아닌 복수연결 기능을 이용하여 소형 기지국1(1702)과 연결을 추가로 설정함으로써, 매크로 기지국1(1701) 및 소형 기지국1(1702)과 동시에 연결을 설정한다.
이후, 계속 이동하던 사용자 단말(1706)은 소형 기지국1(1702)보다 좋은 채널 상황을 갖는 소형 기지국2(1703)를 발견하면, 복수 연결을 위한 소형 기지국 추가 및 삭제 기능을 적용하여 매크로 기지국1(1701)과 연결은 유지한 상태에서 소형 기지국1(1702) 연결을 해제하고 소형 기지국2(1703)를 추가할 수 있다.
그리고, 사용자 단말(1706)이 소형 기지국2(1703)와의 연결을 유지할 수 없는 영역으로 이동한 경우, 사용자 단말(1706)은 매크로 기지국1(1701)과의 연결만을 유지하고 소형 기지국2(1703)와의 연결을 해제하여 복수연결 기능을 종료한다.
이동하는 사용자 단말(1706)은 매크로 기지국1(1701) 보다 좋은 채널 상황을 갖는 매크로 기지국2(1705)를 발견하면, 핸드오버 절차에 따라 매크로 기지국1(1701)에서 매크로 기지국2(1705)로의 핸드오버를 수행한다.
매크로 기지국2(1705)와의 연결을 유지하고 있는 사용자 단말(1706)이 좋은 채널 상황을 갖는 소형 기지국3(1704)을 발견하면, 사용자 단말(1706)은 복수연결 기능을 이용하여 소형 기지국3(1704)과 연결을 추가하여 매크로 기지국2(1705) 및 소형 기지국3(1704)과 동시에 연결을 설정한다.
사용자 단말(1706)이 소형 기지국3(1704)의 서비스 영역을 벗어나서 채널품질이 나빠지는 경우, 사용자 단말(1706)은 소형 기지국3(1704)과의 연결을 해제하여 복수연결 기능을 종료하고, 매크로 기지국2(1705)와의 연결만을 유지한다. 단, 상기의 설명에서 매크로 기지국1(1701)과 매크로 기지국2(1705)와의 핸드오버 영역(1707)에 소형 기지국이 존재하는 경우에는 해당 소형 기지국과 매크로 기지국간의 복수연결 설정을 유지한 상황에서 매크로 기지국간의 핸드오버 절차를 수행할 수도 있다.
기존의 이동성 관리 이벤트에서는 단말이 측정한 새로운 셀 또는 인접 셀의 수신신호(예를 들어, RSRP, RSRQ)와 이동성 관리 이벤트의 임계값을 비교한 후, 비교 결과에 따라 이동성 제어 절차 수행 여부를 결정한다.
기존의 이동성 관리 방법에서, 기존의 단일연결(single connection)의 경우에 상기 임계값은 서빙셀을 기준으로 정해졌다. 또는, CA 환경에서는 PCell(Primary Cell) 또는 SCell(Secondary Cell)을 기준으로 임계값이 정해졌다. 이 경우에는 모든 셀을 매크로 셀에 준하여 적용하여, SCell의 수신신호가 PCell의 수신신호보다 좋아서 이벤트(예를 들어, 3GPP LTE 시스템에서의 Event A3) 조건을 만족하면 해당 SCell을 PCell로 변경하고, 기존의 PCell을 SCell로 변경하거나 연결을 해제하는 핸드오버 절차를 수행하였다.
그러나, 복수연결 설정을 유지하고 있는 단말이 이동하는 경우에는 추가적인 고려가 필요하다. 즉, 단말이 측정한 셀의 수신신호가 매크로 셀의 수신신호보다 좋아서 핸드오버 이벤트를 만족한 경우에도, 측정한 셀이 소형 기지국이라면 복수연결 단말의 매크로 기지국 연결을 해제하고 새로운 셀로 핸드오버를 수행할 수는 없다. 따라서, 측정대상이 소형 기지국인지 또는 매크로 기지국인지에 따라 핸드오버를 트리거링하는 A3 이벤트 만족 여부를 판단하는 기준이 달라야 한다.
이를 위하여 도 3b에 도시한 무선 프로토콜 구조 방안 2의 경우에도 매크로 기지국의 M-RRC에서 이동성 관리를 위한 측정 및 보고를 설정하고 관련 제어 메시지를 생성하여야 한다. 이때 관련 설정을 위한 제어 메시지에 새로운 필드(예를 들어 'celltype', 파라미터 값이 '1'이면 매크로 셀, '0'이면 소형 셀)를 추가하거나 기존의 필드를 이용(예를 들어 measId를 매크로 셀과 소형셀로 구분하여 운용)하여 해당 셀의 형태(매크로 셀 또는 소형 셀 여부)를 구분할 수 있도록 하는 방법이 사용 가능하다.
상기한 바와 같은 정보를 이용하여, 단말이 측정결과 보고(measurement report) 메시지 전송을 통하여 핸드오버를 트리거링 하는 상황인지, 단순 측정결과를 보고하는 상황인지, 또는 복수연결중인 소형 셀의 추가/변경/해제를 트리거링 하는 상황인지를 판단하도록 제어할 수 있다.
또 다른 방법으로는 물리계층 셀 식별자(PCI: Physical Cell Identifier), 시스템 정보내의 고유한 셀 식별자(CGI) 등의 셀 식별자를 매크로 셀과 소형셀을 구분하여 할당하는 방법, 또는 별도의 방법으로 단말이 주변 셀이 매크로 셀 또는 소형 셀인가를 인지할 수 있도록 제어할 수도 있다.
단말은 주기적 또는 이벤트 발생시에 측정 결과를 기지국으로 보고한다. 여기서, 단말이 이벤트에 따라 측정 결과를 보고하는 경우에는 특정 상황을 만족하는 이벤트가 발생하고 TTT(Time To Trigger) 타이머의 종료 이후에 측정 결과를 보고할 수 있다. 이러한 TTT 타이머는 핸드오버를 트리거링하는 A3 이벤트가 발생하는 즉시 측정결과를 보고하여 잦은 핸드오버에 따른 핑퐁 현상 또는 핸드오버 실패를 방지하기 위한 것이다.
그러나, 복수연결 설정을 유지하고 있는 단말에 대하여는 이러한 TTT 타이머를 포함한 핸드오버 트리거링 및 수행을 위한 파라미터 값 적용에 특별한 고려가 필요하다.
즉, 복수연결 설정을 유지하고 있는 단말이 측정을 수행한 결과로 인접 셀 또는 새로운 셀이 현재의 PCell인 매크로 셀보다 좋아서 핸드오버를 트리거링하는 A3 이벤트를 만족한 경우에도, 해당 인접 셀 또는 새로운 셀이 매크로 셀 인지 또는 소형 셀인지에 따라 TTT 타이머를 포함한 관련 파라미터를 달리 적용할 수 있다.
예를 들어, 하나 이상의 TTT 타이머를 운용하는 방법으로, 복수연결 기능 지원(또는 HetNet 기능 지원)을 위하여 두 개의 TTT 타이머를 운용할 수 있다.
TTT 타이머 중에서 하나(TTT_scell)는 상대적으로 짧은 TTT 타이머 값으로 설정하여 소형 셀의 추가/변경/삭제를 위하여 적용하고, 다른 하나(TTT_pcell)는 상대적으로 긴 TTT 타이머 값으로 설정하여 매크로 셀의 핸드오버 트리거링을 위하여 적용할 수 있다.
만일 이동성 관리를 위한 측정 이벤트를 만족하는 인접 셀 또는 새로운 셀이 소형 셀인 경우에는 짧은 TTT_scell 타이머를 이용하여 단말이 측정 결과를 보고하도록 하며, 이벤트를 만족하는 인접 셀 또는 새로운 셀이 매크로 셀인 경우에는 TTT_pcell 타이머를 적용하여 단말이 측정 결과를 보고하도록 제어할 수 있다. 따라서, 측정 결과 이벤트를 만족하는 인접 셀 또는 새로운 셀이 매크로 셀이고 A3 이벤트를 만족한 경우에 기지국은 매크로 셀간 핸드오버를 수행하는 연결 재설정 제어 메시지를 단말에 전송하여 단말이 핸드오버 절차를 수행하도록 할 수 있다.
만약, 측정 결과 이벤트를 만족하는 인접 셀 또는 새로운 셀이 소형 셀이고 A3 이벤트를 만족한 경우라 하더라도, 기지국은 매크로 셀간 핸드오버를 수행하는 연결 재설정 제어 메시지가 아니라 복수연결 설정에 있어서의 소형 셀 추가/변경을 지시하는 제어 메시지를 단말에 전송하여 단말이 복수연결 설정을 위한 관련 제어 절차를 수행할 수 있다.
상기에서 설명한 TTT 타이머뿐 아니라, CA 환경에서 SCell 관리를 위한 A6 이벤트와 같이 소형 셀을 이용한 복수연결 기능의 지원을 위하여 소형 셀 관리를 위한 별도의 이벤트를 설정하거나 또는 복수연결 기능 지원을 위하여 각 이벤트 별 임계값을 별도로 정의하거나 또는 RLF(Radio Link Fail) 보고, HOF(Handover Fail) 보고 등을 위하여 별도의 파라미터를 설정하여 운용할 수도 있다.
■ 하나 이상의 기지국의 무선자원을 이용한 사용자 전송속도 향상 방법
패킷 기반 이동통신 시스템인 3GPP LTE 시스템에서 동일한 기지국(eNB) 내에서는 기존의 CA 기능 또는 이상적 백홀(ideal backhaul)로 연결된 RRH을 이용하여 복수 개의 서빙셀을 운용함으로써 사용자의 전송속도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 동일한 기지국의 의미는 기지국 내의 복수 개의 셀들이 동일한 RRC 기능(function)으로부터 영역내의 단말들에 대한 연결 설정 및 관리, 무선자원할당, 측정 설정 및 보고, 이동성 기능 등의 제어 및 관리를 받는 환경을 의미한다.
그러나, 동일한 기지국내에서 매크로 셀과 소형 셀이 제한적 백홀로 연결되었거나, 다른 기지국에 속한 매크로 기지국과 소형 기지국을 이용하여 사용자의 전송속도를 높이는 것은 기존의 LTE 시스템에서는 불가능하며 소형 기지국 기반의 복수연결 등과 같은 새로운 기능의 도입이 필요하다.
도 18은 소형 기지국을 이용한 로컬 접속 이동망에서 소형 기지국이 매크로 기지국의 경계에 위치한 경우를 예시한 것이다.
도 18에 도시한 바와 같이, 매크로 기지국 경계에 위치한 소형 기지국 내(영역 A)의 사용자 전송속도를 높이기 위해서는 서로 다른 기지국 환경에서의 복수연결 기능 지원을 고려해야 한다.
즉, 영역 A(1804)에 위치한 단말(1805)은 매크로 기지국1(1801)에 속한 소형 기지국(1803)과 매크로 기지국2(1802)간의 복수연결 기능을 지원해야만 인접한 소형 기지국(1803)을 이용하여 기존의 CA 또는 CoMP 기능으로는 지원할 수 없는 높은 QoS의 서비스를 제공받을 수 있다.
■ 복수연결을 위한 시스템 정보 전달 방법
복수연결 단말은 복수연결 설정 과정에서 단일연결을 유지했던 기지국이 아닌 복수연결 설정을 위해 연결이 추가로 설정된 매크로 기지국 또는 소형 기지국의 시스템 정보를 전용 제어 메시지로 전달받거나, 복수연결 설정 과정에서 해당 기지국의 방송채널(Broadcasting channel) 상의 시스템 정보를 획득하도록 제어할 수 있다.
복수연결 설정 완료 이후에 복수연결을 유지하고 있는 기지국(들)의 시스템 정보가 변경된 경우, 해당 기지국의 시스템 정보(System information)의 일부 또는 전체를 해당 단말에게 전용 제어 메시지를 통하여 전송할 수 있다. 여기서, 시스템 정보의 일부를 전송하는 경우에는 변경된 정보만을 전송하거나, 변경되지 않은 정보에 대한 목록을 전송하여 단말로 하여금 방송되는 시스템 정보를 수신하도록 제어할 수 있다. 이와 같이 변경된 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block)만을 전송하거나 또는 변경되지 않은 SIB 정보를 전송할 때 시스템 정보를 구성하는 시스템 정보 블록들을 비트맵으로 구성하여 특정한 SIB 정보의 변경 여부를 표시할 수 있다. SIB 정보의 변경 여부를 알리는 정보는 시스템 정보 블록의 스케줄링 정보를 전송하는 SIB1으로 전송하거나 또는 별도의 시스템 정보 전송용 자원을 이용하여 전송할 수 있다. 또는 기지국이 P-RNTI(Paging-RNTI)를 이용하여 페이징 채널(paging channel)로 전송하는 시스템 정보 변경 메시지와 함께 비트맵 정보 등을 이용하여 특정한 SIB 정보의 변경 여부에 대한 정보를 전송할 수 있다.
또한, 복수연결 단말은 소형 기지국의 변경된 시스템 정보를 전용 제어 메시지가 아니라, 기지국이 P-RNTI를 이용하여 셀 전체의 단말들을 대상으로 전송하는 페이징 채널상의 시스템 정보 변경 정보를 통해 획득하고, 기지국이 방송채널로 셀 전체에 전송하는 시스템 정보를 수신하도록 제어할 수 있다. 이때 시스템 정보에 변경된 특정 시스템 정보를 표시하여 단말이 변경된 시스템 정보만을 선택적으로 수신하도록 제어할 수 있으며, 변경된 특정 시스템 정보 블록의 표시는 비트맵 형태로 표현할 수 있다. 단, 매크로 기지국의 변경된 시스템 정보는 전용 제어 메시지를 이용하여 전송할 수 있으며, 변경된 시스템 정보 블록만을 선택적으로 전송할 수도 있다.
복수연결 기능 지원을 위한 시스템 정보 전달의 또 다른 방법으로, 복수연결 대상 기지국들의 시스템 정보에서 공통(common)된 시스템 정보 블록(또는 시스템 정보내의 파라미터) 또는 복수연결 기능 지원을 위한 필수적인 시스템 정보 파라미터들만으로 별도의 시스템 정보 블록 또는 시스템 정보 메시지를 구성할 수 있다. 기지국은 복수연결 기능 지원하기 위한 별도의 시스템 정보(또는 시스템 정보 블록 또는 시스템 정보 메시지)를 구성한 후, 전용 제어 메시지를 이용하여 단말에게 전송할 수 있다. 또한, 복수연결을 위한 시스템 정보(또는 시스템 정보 블록, 또는 시스템 정보 메시지)를 구성하는 파라미터의 전체 또는 일부가 변경된 경우에는 변경된 시스템 정보 파라미터들만으로 제어 메시지를 구성하거나 또는 전체 메시지를 재구성하여 복수연결 단말에게 전용 제어 메시지를 통하여 전송할 수 있다.
단말은 공통 시스템 정보 또는 복수연결을 위해 필수적인 시스템 정보 파라미터들만으로 구성한 별도의 시스템 정보 블록 또는 시스템 정보 메시지를 수신하면, 다른 시스템 정보 블록 또는 시스템 정보 메시지들은 기지국이 방송채널을 이용하여 전송하는 시스템 정보 블록으로부터 획득한다. 여기서, 단말이 전용 메시지를 이용하여 수신한 시스템 정보가 방송채널을 이용하여 수신한 시스템 정보보다 높은 우선순위를 가지도록 구성할 수 있다. 단, 단말이 시스템 정보 변경을 알리는 제어 메시지 또는 페이징 채널 메시지를 수신한 경우에는 방송채널 또는 전용 제어 메시지 등을 이용하여 시스템 정보를 갱신하여야 한다.
또 다른 방법으로 상기에 설명한 바와 같이 복수연결 기능을 지원하는 기지국이 시스템 정보의 전체 또는 일부의 변경 사실을 통보하면, 복수연결 단말은 자신에게 필요한 정보만을 선택하여 기지국에게 통보하고, 복수연결 기지국들은 단말이 요청한 시스템 정보만으로 제어 메시지를 구성한 후 상기 제어 메시지를 전용 제어 메시지를 통하여 단말에게 전송하는 방법을 사용할 수 있다.
즉, 기지국은 상기에서 설명한 변경된 시스템 정보만을 별도로 알리거나 비트맵 파라미터를 이용하여 변경된 시스템 정보를 표시하여 단말에게 알릴 수 있다. 이와 같은 방법으로 시스템 정보의 전체 또는 일부가 변경된 사실을 인지한 복수연결 단말은, 변경된 시스템 정보 중에서 자신에게 필요한 시스템 정보만을 선택하여 해당 시스템 정보를 전송해줄 것을 기지국에게 요청할 수 있다. 이와 같이 필요한 시스템 정보를 요청하는 제어 메시지는 MAC 계층 제어 메시지 또는 RRC 계층 제어 메시지의 형태로 구성하여 매크로 기지국 또는 소형 기지국에게 전송할 수 있다. 특별한 경우에는 물리계층 인디케이션 채널 또는 물리계층 제어 채널의 특별한 필드를 이용하여 시스템 정보를 요청할 수 있다.
단말로부터 시스템 정보의 전체 또는 일부에 대한 전송을 요청받은 복수연결 기지국은 해당 시스템 정보를 구성한 후 전용 제어 메시지를 통하여 단말에게 전송한다.
복수연결 단말은 자신이 요청하여 기지국으로부터 수신한 변경된 시스템 정보를 이용하여 저장된 시스템 정보를 갱신하고 필요한 파라미터 설정 및 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 복수연결 기능을 지원하고 있는 기지국(또는 셀)의 시스템 정보 중에서 물리채널 설정을 포함한 기지국(또는 셀)의 무선 자원 설정에 대한 시스템 정보, 동일 주파수 및 인접 주파수의 셀들에 대한 셀 재선정(cell re-selection)에 대한 시스템 정보, 동일 주파수의 인접 셀 목록 정보(예를 들어, 액세스를 제한하는 셀들의 목록 정보(blacklist) 또는 액세스 가능한 셀들의 목록 정보(whitelist) 등), WLAN 등과 같은 비인가 주파수 대역(예를 들어, ISM(Industrial, Scientific, Medical) 대역)을 이용하는 이종 시스템(inter-RAT system)에 대한 시스템 정보, 또는 MBMS 및 ETWS(Earthquake and Tsunami Warning System), CMAS(Commercial Mobile Alert Service) 등에 대한 시스템 정보 중에서 일부가 변경된 경우에, 복수연결 기지국은 이들 중에서 변경된 정보가 있음을 단말에게 통보할 수 있다. 복수연결 단말은 기지국으로부터 상기한 바와 같은 시스템 변경 정보를 수신하면 자신에게 필요한 시스템 정보만을 선택적으로 기지국에 요청하여, 기지국으로부터 전용 제어 메시지를 통하여 해당 시스템 정보를 수신하고, 수신한 시스템 정보에 기초하여 시스템 정보를 갱신하는 방법을 적용할 수 있다. 특히, WLAN 등의 비인가 주파수 대역에 존재하는 시스템에 대한 정보를 별도로 구성하여 전달하는 경우에는 시스템 정보 변경에 대한 기지국의 통보가 없는 경우에도 단말이 해당 시스템 정보만을 선택적으로 요청하여 전달받을 수 있도록 제어할 수 있다.
< NCT(New Carrier Type) 셀을 위한 제어채널 성능개선 및 접속제어 >
3GPP LTE 시스템은 기본적으로 다양한 시스템 대역폭(bandwidth)을 지원하는 대역폭 비례성(scalability) 특징을 가진다. 또한, LTE 시스템에서는 이러한 특징을 이용하여 시스템의 전송속도를 향상시키기 위하여 하나의 단말이 복수개의 셀(cell)과의 패킷 데이터를 교환할 수 있는 CA 기능을 도입하였다.
LTE 시스템에서는 셀의 신호 세기 및 품질을 추정하기 위한 공통(common) 신호인 물리 채널상의 CRS를 이용한다. 그러나, 단말이 패킷 데이터를 수신하기 위해서는 CRS 이외에도 데이터 심볼들을 수신하기 위한 별도의 RS(Reference Signal)들이 요구되었다. 이에 따라, 3GPP LTE 규격 Release-10 이후에는 단말마다 특화한 DM-RS(UE-specific Reference Signal)와, 채널 상태 추정을 위한 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal)를 도입하여, CRS 전송을 위해 점유하는 무선자원에 비하여 CRS의 효율성이 반감되었고, 비효율성이 존재하게 되었다.
따라서, 소형 기지국의 계층셀 환경에서 주파수 효율(spectral efficiency)과 에너지 효율을 개선하기 위하여 기존 단말과 호환 기능이 없는(non-backward compatible) NCT(New Carrier Type) 기술 도입을 고려할 수 있다.
도 19는 NCT 셀을 이용한 로컬 접속 이동망 구성의 일 예를 나타낸다.
NCT(New Carrier Type) 셀을 이용한 로컬 접속 이동망 구성은 도 19에 보인 바와 같이, 연관(associated) 셀을 이용하여 제어 시그날링이 가능한 비자립형(non-standalone) NCT 셀(1905, 1908)과 연관(associated) 셀을 이용하지 않고 독립적으로 운용 가능한 자립형(standalone) NCT 셀(1906, 1907)을 이용하여 구성할 수 있다.
비자립형 NCT 셀은 도 19의 non-standalone NCT#2(1908)와 같이 연관(associated) 셀로 매크로 기지국(1904)을 이용하거나 또는 non-standalone NCT#1(1905)과 같이 소형 기지국을 연관(associated) 셀로 설정하여 운용할 수 있다. 즉, 소형 기지국(1905)은 CC1을 이용하여 소형 기지국으로 동작하며 CC11을 이용하여 non-standalone NCT#1을 구성한 셀을 의미한다.
또한, standalone NCT 셀은 S-GW(1901)와 S1 인터페이스를 갖고 있는 셀과 매크로 기지국(1904)을 통하여 S-GW(1901)와 연결이 가능한 형태로 로컬 접속 이동망을 구성할 수 있다. 즉, standalone NCT#2 셀(1906)과 같이 S-GW(1901)과 물리적으로 비이상적인 백홀(1902)을 통하여 연결될 수도 있지만, standalone NCT#1 셀(1907)과 같이 S-GW(1901)와 S1 인터페이스를 갖고 있는 셀과 매크로 기지국(1904)과의 제한적인 백홀(1910) 연결을 통하여 망을 구성할 수도 있다.
물론, standalone NCT#2 셀(1906)과 매크로 기지국(1904)은 연결(1909)을 이용하여 필요한 인터페이스를 구성할 수도 있다. 도 19에서 연결(1909) 및 연결(1910)은 이상적 백홀, 비이상적인 백홀 뿐만 아니라 무선주파수를 이용한 무선채널로 구성될 수 있다.
■ NCT 셀 적용 시나리오
NCT 셀을 이용한 로컬 접속 이동망의 구성은 도 19에 예시한 바와 같이 연관(associated) 셀을 이용하여 제어 시그날링을 수행하는 비자립형(non-standalone) NCT 셀과, 연관(associated) 셀 없이 독립적으로 운용 가능한 자립형(standalone) NCT 셀로 구분하여 고려할 수 있다.
NCT 셀에 적용되는 주파수는 기존의 주파수뿐만 아니라 새로운 주파수 대역으로 운영할 수 있다.
연관(associated) 셀을 이용하는 비자립형(non-standalone) NCT 셀은 매크로 기지국 또는 소형 기지국으로 동작 가능하며, MBSFN 서브프레임의 형태로 동작하여 MBMS 서비스 또는 유니캐스트 서비스의 효율 개선을 목적으로 운영할 수 있다.
비자립형(non-standalone) NCT 셀에서 시스템 정보, 페이징 정보 등은 연관(associated) 셀을 통하여 수신하며, NCT 셀의 ePDCCH(enhanced PDCCH) 또는 연관(associated) 셀의 PDCCH를 통한 크로스 스케줄링을 통하여 하향링크 상의 서비스를 제공할 수 있다. 상향링크는 연관(associated) 셀을 이용하여 서비스를 제공받을 수 있다.
● NCT 매크로 기지국: 실외 셀(유니캐스트 서비스 제공)
- MBMS 서비스 제공 시에는 associated 셀을 통하여 관련 시그날링 수행
□ Associated UL : counting 및 Indication 전송
□ Associated DL : MBMS SIB 변경 및 세션 시작 통보
● NCT 소형 기지국: 실내/실외 셀(유니캐스트 서비스 제공)
자립형(standalone) NCT 셀은 연관(associated) 셀 없이 독립적으로 서비스를 제공하며, ePDCCH, ePHICH(enhanced PHICH) 등의 새로운 제어 채널 구성을 통해 향상된 시스템 성능을 제공할 수 있고 소형 기지국의 디스커버리 신호를 효율적으로 도입할 수 있다.
● NCT 매크로 기지국: 실외 셀(MBMS 서비스 제공)
● NCT 소형 기지국: 실내 셀
■ 물리계층 채널 구성
매크로 NCT 셀은 기존 셀과 동일하게 PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal)를 전송할 수 있다. 매크로 NCT 셀에서 감소된(reduced) CRS를 도입하는 경우, 이들 신호들을 이용하여 동기 설정 및 트래킹 절차를 적용할 수 있으나, 기존 단말들의 셀 탐색 절차 중에 NCT 셀로의 캠핑 시도를 차단하기 위한 효율적인 방법이 요구된다.
또한, 소형 NCT 셀은 기존 방식의 PSS/SSS를 전송하는 경우에는 매크로 기지국의 간섭으로 동기 신호 검출이 어려울 수 있다. 비자립형(non-standalone) NCT 셀은 호환 가능한 연관(associated) 셀을 이용하여 동기 설정 및 트래킹 절차를 적용할 수 있지만, 자립형(standalone) NCT 셀은 PCI(Physical Cell Identity) 할당, PCI 획득 물리채널, 그리고 개선된 PSS/SSS 운용 방안이 함께 요구된다.
■ 하향링크 채널 구성
NCT 셀을 위한 하향링크 제어 채널은 ePDCCH로 전송하는 물리계층 제어 채널 외에 다음의 제어 채널 또는 시그날링 방법 등을 고려할 수 있다.
● 시스템 정보 전송(Standalone NCT 셀만 해당)
- MIB(Master Information Block) 전송: 기존과 동일
- SIB 전송: 기존과 동일
□ 단, co-channel 경우에는 매크로 셀 간섭 고려 필요
● 동기 채널(PSS/SSS) 구성(Standalone NCT 셀 우선)
- 기존과 동일한 PSS/SSS 방식 적용 가능, 단 위치만 변경하여 적용 가능
□ 매크로셀 간섭 고려 필요
□ PSS/SSS가 없는 경우: 새로운 PCI 획득 물리채널 또는 임의의 물리채널(예: reduces CRS)과의 매핑규칙 도입(사전 인지)
- Non-standalone 셀인 경우, 동기채널(synch channel) 없이 운용 가능
● H-ARQ ACK/NACK 정보를 전송하는 ePHICH 구성
- 효율적인 HARQ 동작을 위하여 도입 필요
● NCT 셀을 위한 associated 셀의 RA 할당 및 관련 정보는 associated 셀의 SIB으로 전달
- NCT 셀을 위한 별도의 SIB 도입 또는 SIB2에 새로운 필드 추가
● PDCCH 없는 subframe을 위한 고려
- PRB 매핑 방법
- Reduced CRS, CSI-RS, DM-RS 자원의 할당 방법
- PCFICH = 0 설정 변경
□ 현재: 캐리어 상의 서브프레임이 PDSCH를 지원하지 않음
(Subframes on a carrier not supporting PDSCH)
□ 변경: NCT 셀에 대한 설명 추가
□ 또는 SIB1 정보 내에 표시
■ 자립형(Standalone) NCT 셀을 위한 접속 제어 방법
자립형 NCT 셀을 위해서는 앞에서 설명한 동기 채널(PSS/SSS 등), 최소한의 시스템 정보(예를 들어 MIB, SIB1/SIB2) 등이 전송되어 연관(associated) 셀의 도움 없이 하향링크 물리계층 동기 및 시스템 대역폭, 셀 식별자, 임의접속 자원을 포함한 물리계층 채널 설정 등에 필요한 최소한 정보를 단말이 획득할 수 있어야 한다.
또한, 단말이 NCT 셀을 발견하거나 이동성 관리를 위한 측정 수행에서 reduced CRS 측정만으로 충분하지 않은 경우에는, 필요하면 추가적인 RS 도입 또는 RS 전송의 수정 등이 요구된다. 그리고, 개선된 제어채널인 ePDCCH 도입이 NCT 셀 환경에 어떤 영향을 주는가에 대한 분석도 필요하다. 예를 들어 SIB1/SIB2 전송 자원, 페이징 정보를 전송하는 자원 및 RA 응답 메시지를 전송하는 자원에 대한 스케줄링 방안의 개선이 요구된다.
■ 공통 탐색 영역(Common search space) 구성
NCT 셀의 물리계층 제어 채널은 ePDCCH를 이용하는 것으로 가정하고 있으나, 현재까지의 ePDCCH는 랜덤 액세스(RA: Random Access), 페이징 및 시스템 정보 수신을 위한 공통 탐색 공간(common search space)에 대한 고려가 배제되어 있다.
따라서, 단말이 다음과 같은 메시지를 수신하기 위한 공통 탐색 공간에 대한 설계가 요구된다.
● NCT 셀로의 RA 절차를 수행할 때 RA 응답 메시지 수신
● NCT 셀로부터의 페이징 정보 수신
● NCT 셀의 SIB1 정보를 포함한 시스템 정보 블록 수신
NCT 셀의 특별한 형태로 비인가 주파수 대역을 사용하는 LTE 기반 시스템 또는 WLAN 시스템을 고려할 수 있다. 예를 들어, 비인가 주파수 대역의 LTE 기반 시스템(U-LTE: Unlicensed-LTE)의 노드(예를 들면, 기지국, 셀, 새로운 형태의 AP(Access Point))에서는 무선자원 할당을 위한 스케줄링 정보 등을 전송하지 않을 수 있다. 그리고 U-LTE 노드의 무선자원 할당 정보는 연관 셀인 LTE 기지국(셀)에서 기존의 크로스 스케줄링 기법을 적용하여 전송하는 방법이 가능하다. 이 경우 단말은 연관 셀인 LTE 셀로부터 물리계층 제어채널 또는 물리계층 공유채널을 통하여 U-LTE 노드가 전송하는 무선자원에 대한 할당 정보를 수신할 수 있다.
■ 복수연결 설정에서 PHR(Power Headroom Report) 및 BSR(Buffer Status Report) 보고 방법
기지국과 연결을 유지하고 있는 단말은 단말의 최대전송전력과 상향링크 전송을 위한 송신전력 설정을 위하여 기지국으로 Power Headroom 정보를 보고한다. 또한 단말은 상향링크의 스케줄링을 위하여 단말의 버퍼 상태 정보를 기지국으로 보고한다. 이러한 보고 정보들은 MAC 제어 메시지(control PDU)로 구성하여 전송할 수 있다.
도 20은 복수연결을 위한 PHR 및 BSR 보고를 위한 MAC 제어 메시지의 구성 예를 나타낸다.
도 20에 나타낸 바와 같이, MAC 메시지는 MAC 헤더(2001)와 MAC 페이로드(payload)(2002)로 구성된다.
MAC 헤더(2001)은 복수의 MAC 부헤더(sub-header)(2007, 2008, 2009 등)로 구성될 수 있다. MAC 페이로드(2002)는 MAC 제어 메시지(2003, 2004), MAC SDU(2005) 및 패딩(2009) 등으로 구성될 수 있다.
PHR 또는 BSR 정보 등은 MAC 제어 메시지(2003, 2004) 등으로 구성될 수 있고, MAC 부헤더(2007 또는 2008) 등의 LCID(Logical Channel Identifier)를 통하여 해당 MAC 제어 메시지가 PHR 인지, BSR 인지 또는 다른 MAC 제어 메시지 인지를 구분할 수 있다.
버퍼 상태 보고는 연결 설정 또는 재설정 제어 메시지를 통하여 설정된 논리채널설정(예를 들어, LTE 시스템의 LogicalChannelConfig 메시지)에 따라 특정 LCG(Logical Channel Group) 그룹에 대한 버퍼 상태를 보고하는 경우에는, 도 20의 BSR type1(2019)과 같이 해당 LCG ID와 버퍼 크기를 MAC 제어 메시지로 구성하여 전송할 수 있다. 또는, 현재 단말에 하나 이상의 LCG가 설정된 경우에는 모든 LCG에 대한 버퍼 상태를 보고하기 위하여 도 20의 BSR type2(2020)와 같이 MAC 제어 메시지로 구성하여 전송할 수 있다.
LCG 구분을 위한 LCG ID와 관련하여, 복수연결의 설정 또는 재설정을 할 때 LCG ID를 매크로 기지국에서만 설정하도록 제한할 수 있다. 또한, 복수연결 설정에서 LCG는 해당 LCG를 특정 기지국에서만 제공하는 경우에 단말이 이를 인지할 수 있도록, 복수연결의 설정 또는 재설정을 위한 제어 메시지 내에 LCG ID와 제공하는 기지국을 알 수 있도록 관련 제어 정보를 포함하거나 또는 별도의 제어 메시지를 통하여 단말에게 통보할 수 있다.
그러나 복수연결이 설정된 경우에는 제어 메시지에 전송 주체에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 도 3a의 무선 프로토콜 구조 방안 1과 같이 RRC 기능이 매크로 기지국에 있고 모든 RRC 제어 메시지를 매크로 기지국의 RRC 기능이 생성하여 전송하는 경우에는, 상기의 설명과 같이 단말이 하나의 LCG(Logical Channel Group)에 대하여 도 19의 BSR type1(2019)으로 보고하거나 또는 BSR type2(2020)의 MAC 제어 메시지 구성을 이용하여 LCG 그룹마다 버퍼 상태를 보고할 수 있다.
그러나 매크로 기지국과 소형 기지국이 제공하는 서비스 속성이 다른 경우, 즉, 특정 서비스(예를 들어, 실시간 서비스)는 매크로 기지국만을 이용하여 제공하고 각 기지국이 별도의 스케줄링 기능을 제공하는 경우에는 버퍼 상태 보고 방법이 달라져야 한다. 예를 들어, 복수연결을 설정한 단말이 3개의 LCG 그룹 LCG0, LCG1, LCG2이 설정되어 있고, 실시간 서비스는 LCG1이며, LCG2 서비스는 소형 기지국에서만 서비스하는 경우를 고려할 수 있다. 이 경우에 매크로 기지국으로 전송하는 버퍼 상태 정보에는 LCG1 정보가 포함되어야 하며 LCG2 정보는 필요 없다. 그리고 소형 기지국으로 전송하는 버퍼 상태 정보에는 LCG1 정보가 필요 없으며, LCG2에 대한 정보는 포함되어야 한다. 따라서, 도 20의 BSR type1을 이용하여 단말이 버퍼 상태를 보고하는 경우에는 문제가 없다. 그러나, BSR type2의 형태를 이용하여 단말이 버퍼 상태를 보고하는 경우에는, 매크로 기지국으로 전송하는 BSR 정보는 LCG2에 대한 버퍼 상태 정보인 BSR type2의 Buffer Size#2 정보 없이 전송한다는 것을 단말과 매크로 기지국간에 명시적 또는 묵시적으로 인지할 필요가 있다. 그리고 소형 기지국으로 전송하는 BSR 정보는 LCG1에 대한 버퍼 상태 정보인 BSR type2에서 Buffer Size#1 정보 없이 전송한다는 것을 단말과 매크로 기지국간에 명시적 또는 묵시적으로 인지할 필요가 있다.
또한, 도 3b 무선 프로토콜 구조 방안 2와 같이 RRC 기능이 매크로 기지국의 M-RRC와 소형 기지국의 s-RRC로 구분되어 있고, s-RRC에서 별도의 논리채널설정(LogicalChannelConfig) 제어 메시지를 이용하여 서비스 제공을 위한 논리채널 설정이 가능한 경우에는, 상기 논리채널설정(LogicalChannelConfig) 제어 메시지내의 상향링크 논리채널에 대한 LCG 구성을 포함한 설정 정보가 M-RRC와 s-RRC가 구분할 수 있도록 설정되어야 한다. 또한, 상기 설정 정보를 단말에서 구분하여 관리하여야 한다. 따라서, 상향링크 논리채널 구성 정보는 매크로 기지국과 소형 기지국에 따라 서로 다른 논리채널 구성을 가질 수 있고, LCG 구성이 달라질 수 있다. 이 경우에는 도 20의 BSR 전송을 위한 MAC 제어 메시지 구성을 이용하는 경우에도, 단말은 매크로 기지국 또는 소형 기지국으로 전송하는 MAC 제어 메시지를 각각 구분하여 생성하여 전송해야 한다. 이를 위하여 MAC 제어 메시지를 위한 MAC 부헤더의 LCID를 매크로 기지국과 소형 기지국을 구분할 수 있도록 할당할 수 있다.
그러나 도 3b의 방안 2의 경우에도 상향링크 논리채널 설정은 매크로 기지국의 M-RRC에서만 설정하고, 소형 기지국의 s-RRC는 M-RRC가 설정한 상향링크 논리채널 설정을 준용하여 소형 기지국이 스케줄링 동작만을 수행하는 경우에는, 상기 방안 1의 방법에서 설명한 바와 같이 BSR type1을 이용하여 특정 LCG ID에 대한 버퍼 상태 정보를 보고 받거나 또는 BSR type2를 이용하여 소형 기지국에서 제어하는 논리채널들에 대한 버퍼 상태 정보를 보고받을 수 있다. 이 경우 BSR type2에서 버퍼 상태 정보는 BSR size#0, BSR size#1, BSR size#2, BSR size#3의 모든 정보를 포함하는 것이 아니라, 단말이 버퍼 상태 정보를 매크로 기지국으로 전송하는 것인지 또는 소형 기지국으로 전송하는 것인지에 따라 BSR size#0, BSR size#2, BSR size#3, 또는 BSR size#0, BSR size#1, BSR size#3 등의 형태로 BSR type2를 구성하는 것을 허용할 수 있다. 또는 BSR type2에서 버퍼 상태 정보는 BSR size#0, BSR size#1, BSR size#2, BSR size#3의 모든 정보를 이용하여 구성하고 필요 없는 LCG(상기의 예에서 BSR size#1 또는 BSR size#2)에 대한 버퍼 크기를 '0'으로 설정하여 전송할 수도 있다.
복수연결 설정에서의 버퍼 상태 보고를 제어하기 위한 다른 방법으로, MAC 기능 동작을 위한 파라미터 설정용 제어 메시지(예를 들어, LTE 시스템의 MAC-MainConfig 메시지)를 통하여 버퍼 상태 보고를 위한 타이머 값(예를 들어, periodicBSR-Timer, retxBSR-Timer 등)들을 복수연결 시에는 매크로 기지국과 소형 기지국으로 구분하여 설정하거나 또는 서비스 속성에 따라 구분하여 설정할 수도 있다.
또 다른 방법으로 단말이 주기적이거나 또는 정규(regular) 버퍼 상태 보고는 BSR type2를 이용하여 매크로 기지국 또는 소형 기지국으로 보고하도록 할 수 있다. 그리고 단말이 비주기 또는 수시로 보고하는 버퍼 상태 보고(예를 들어, LTE 시스템의 패딩 BSR)는 BSR type1으로 한정하여 해당 서비스의 스케줄링을 담당하는 특정 기지국(매크로 기지국 또는 소형 기지국 중 하나의 기지국)에만 보고하도록 제어할 수도 있다.
임의의 시간 내에서 불필요하게 잦은 BSR 정보 전송을 제한하기 위하여 사용하는 타이머(예를 들어, sr-ProhibitTimer)는 복수연결 설정을 유지하는 셀마다 독립적으로 운용하거나 또는 복수연결 설정 시에 매크로 기지국 또는 소형 기지국의 타이머(sr-ProhibitTimer) 값을 '0'으로 설정하여 운용할 수 있다.
즉, 기지국이 서로 다른 LCG의 서비스를 제공하는 경우, 단말은 매크로 기지국으로 LCG1에 대한 BSR을 전송하고 소형 기지국으로 LCG2에 대한 BSR 정보를 전송할 수 있다. 이때, 복수연결 설정 시에 설정된 하나의 sr-ProhibitTimer 값을 공통으로 적용한다면, 해당 타이머가 종료할 때까지 LCG2에 대한 BSR 정보를 소형 기지국으로 전송할 수 없는 문제가 발생한다. 따라서, BSR 정보 전송을 제한하기 위하여 사용하는 타이머(예를 들어, sr-ProhibitTimer)는 복수연결 설정을 유지하는 셀마다 독립적으로 운용하거나 또는 복수연결 설정 시에 매크로 기지국 또는 소형 기지국의 타이머(sr-ProhibitTimer) 값을 '0'으로 설정하여 운용하거나 또는 서비스 속성에 따라(예를 들어, LCG 단위)로 다른 타이머 값을 적용해야 한다.
상기에서 설명한 BSR 메시지 생성 및 보고는 논리채널(logical channel)의 우선순위(priority)에 따라 생성하고 보고할 수 있다.
즉, 이하에서 설명하는 복수연결 환경에서의 논리채널 설정을 위한 제어 메시지에 따른 우선순위에 기초하여 복수연결 기능을 지원하고 있는 기지국에 대해 단말은 BSR 메시지를 생성하고 전송할 수 있다. 예를 들어, 임의의 논리채널에 대한 우선순위가 매크로 기지국과 소형 기지국이 다른 경우에 단말이 기지국별로 다르게 설정된 논리채널 우선순위에 따라 BSR 메시지를 생성하고 전송하도록 제어할 수 있다.
복수연결 단말은 논리 채널에 대한 우선순위를 기본적으로 연결된 기지국 별로 관리한다. 즉, 매크로 기지국(또는 소형 기지국)을 통하여 서비스를 제공받는 논리채널들의 우선순위는 해당 기지국 내에서 유효하다. 따라서, 동일한 논리채널을 복수연결 기능을 이용하여 매크로 기지국과 소형 기지국 모두를 이용하여 서비스를 제공받는 경우, 단말은 매크로 기지국과 소형 기지국 각각에 속한 논리채널들을 고려하여 복수연결 서비스 중인 논리채널에 대한 우선순위를 기지국에 따라 독립적으로 다르게 설정하여 관리할 수 있다. 예를 들어, 복수연결 서비스 중인 임의의 논리채널의 우선순위가 매크로 기지국에서는 세 번째이더라도, 소형 기지국에서는 첫 번째이거나 또는 두 번째일 수 있다.
따라서, 복수연결을 이용하여 서비스를 제공하는 경우, 논리채널 설정을 위한 제어 메시지에 논리채널(들)의 priority, prioritisedBitRate, bucketSizeDuration 또는 logicalChannelGroup 파라미터들을 기지국별로 구분하여 설정할 수 있다. 여기서, priority 파라미터는 해당 논리채널의 우선순위 등급을 나타낸다. prioritisedBitRate 파라미터는 해당 논리채널의 우선순위에 따른 비트율을 나타내는 정보로, 단위시간당 전송되는 정보량(비트 또는 바이트 단위)을 나타낸다.
기지국 별로 논리채널 설정 제어 메시지를 구성하는 방법으로는 하나의 제어 메시지내에 priority, prioritisedBitRate, bucketSizeDuration 또는 logicalChannelGroup 파라미터들을 기지국별로 구분하여 설정하는 방법(예를 들어, IE(Information Element) 또는 필드를 구분하는 방법)을 사용할 수 있다. 또는 priority, prioritisedBitRate, bucketSizeDuration 또는 logicalChannelGroup 파라미터들을 포함하는 별도의 제어 메시지를 기지국별로 각각 구성하는 방법을 사용할 수 있다.
도 21은 전용 무선자원 설정을 위한 제어 메시지 'RadioResourceConfigDedicated'의 일 예를 나타낸 것이다.
도 21에 예시한 바와 같이, 전용 무선자원 설정을 위한 제어 메시지 'RadioResourceConfigDedicated'내의 'logicalChannelConfig' IE를 매크로 기지국과 소형 기지국으로 구분하여 설정할 수 있다.
도 21에 예시한 메시지 구성에서 'logicalChannelConfig_MeNB_DC'는 복수연결 중에 매크로 기지국을 위한 논리채널 구성 정보 요소를 의미하여, 'logicalChannelConfig_SeNB_DC'는 복수연결 중에 소형 기지국을 위한 논리채널 구성 정보 요소를 의미한다.
도 22는 전용 무선자원 설정을 위한 제어 메시지 내의 'logicalChannelConfig IE'의 일 예를 나타낸 것이다.
복수연결 기능을 위하여 기지국별로 논리채널 설정 파라미터를 구분하기 위한 방법의 예로 도 22에 도시한 바와 같이 logicalChannelConfig IE 내의 파라미터를 매크로 기지국과 소형 기지국으로 구분하는 방법을 사용할 수 있다.
도 22에 예시한 바와 같이, 상향링크 파라미터 'ul-SpecificParameters'를 구성하는 하부 파라미터들의 일부 또는 전체를 선택적으로 매크로 기지국 파라미터(예를 들어, priority_MeNB_DC, prioritisedBitRate_MeNB_DC, logicalChannelGroup_MeNB_DC) 또는 소형 기지국 파라미터(예를 들어, priority_SeNB_DC, prioritisedBitRate_SeNB_DC, logicalChannelGroup_SeNB_DC)로 구분하여 설정할 수 있다.
또는, logicalChannelConfig IE 내의 상향링크 파라미터 'ul-SpecificParameters'를 매크로 기지국(예를 들어, ul-SpecificParameters_MeNB_DC) 또는 소형 기지국(예를 들어, ul-SpecificParameters_SeNB_DC)으로 구분하여 제어 메시지를 구성할 수도 있다.
또 다른 방법으로는 논리채널 설정을 위한 제어 메시지의 구성을 단순화하기 위하여 하나의 논리채널 설정 제어 메시지 내에 논리채널(들)의 priority, prioritisedBitRate, bucketSizeDuration 또는 logicalChannelGroup 파라미터들을 기지국 구분 없이 구성하여 단말에게 전송하는 방법을 사용할 수 있다. 이 경우, 단말은 해당 기지국을 통하여 제공되는 서비스만을 대상으로 묵시적(implicit) 방법에 따라 논리채널의 우선순위를 재조정(re-arrange)하여 기지국별로 다른 우선순위를 적용할 수 있다. 예를 들어, 매크로 기지국으로는 데이터 베어러(DRB) LCH#1, LCH#2이 제공되고, 소형 기지국으로는 복수연결 기능을 이용하여 데이터 베어러(DRB) LCH#2이 제공되는 경우, 논리채널 설정을 위한 제어 메시지의 구성에서 LCH#1의 우선순위는 '1'로, LCH#2의 우선순위는 '2'로 설정하여 하나의 제어 메시지로 구성하여 전송할 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 논리채널 설정을 위한 단일 제어 메시지를 수신하고, 수신한 제어 메시지에 따라 매크로 기지국의 데이터 베어러에 대해서 LCH#1을 우선순위 '1', LCH#2를 우선순위 '2'로 적용하고 적용된 우선순위에 상응하여 동작한다. 그러나, 단말은 소형 기지국의 데이터 베어러에 대해서는 제어 메시지 내에 LCH#2가 우선순위 '2'로 설정되어 있어도 LCH#1의 서비스는 소형 기지국에서는 제공되지 않기 때문에 LCH#2를 실질적으로 우선순위 '1'로 적용하고 적용된 우선순위에 따라 동작할 수 있다.
매크로 기지국과 소형 기지국에서 복수연결이 설정된 단말에게 데이터를 효율적으로 전송할 수 있도록, 단말은 임의의 시간 동안 소형 기지국으로부터 수신한 데이터 크기(data volume)를 매크로 기지국으로 보고할 수 있다.
즉, 단말은 복수연결 설정 파라미터 또는 별도의 제어 메시지를 통하여 설정된 시간 동안 소형 기지국으로부터 수신한 데이터의 크기를 매크로 기지국으로 보고할 수 있다. 여기서, 단말은 설정된 파라미터에 따라 주기적 또는 비주기적으로 상기 데이터 크기를 매크로 기지국에 보고할 수 있다.
매크로 기지국은 단말로부터 상기 데이터 크기 정보를 수신하면, 해당 서비스(또는 베어러)를 위한 소형 기지국의 전송 버퍼 크기를 추정하고, 추정된 전송 버퍼 크기에 기초하여 소형 기지국으로 패킷 데이터 전달(data forwarding)을 수행할 수 있다.
상기한 바와 같은 매크로 기지국과 소형 기지국간의 흐름제어를 위하여, 소형 기지국은 임의의 복수연결 단말을 위해 전송 버퍼에 남아있는 데이터의 크기에 대한 정보를 기지국간 인터페이스를 이용하여 매크로 기지국에 전달할 수도 있다.
그러나, 소형 기지국이 제한적 백홀을 이용하여 버퍼 전송 및 데이터 전달 요청 메시지를 매크로 기지국에 전송하고, 매크로 기지국이 상기 요청 메시지에 대한 응답으로 소형 기지국에게 데이터 전달을 수행하는 경우, 제한적 백홀을 두 번 이용함으로 인한 지연이 존재한다.
따라서, 상기에 설명한 바와 같이 복수연결 단말이 단위 시간 동안에 소형 기지국으로부터 수신한 데이터의 크기 정보를 매크로 기지국으로 전달하면, 백홀을 이용함으로 인한 지연을 줄일 수 있다.
단말은 단위 시간 동안에 소형 기지국으로부터 수신한 데이터의 크기 정보를 BSR 정보와 함께 구성하여 매크로 기지국에 전송할 수 있다. 또는 단말은 상기 데이터 크기 정보를 별도의 MAC 제어 메시지의 형태 또는 RRC 제어 메시지의 형태로 매크로 기지국에게 보고할 수 있다.
매크로 기지국은 단말이 소형 기지국으로부터 수신한 데이터의 크기 정보를 보고하도록 제어하기 위한 파라미터 설정 정보를 MAC 제어 메시지의 형태 또는 RRC 제어 메시지의 형태로 구성한 후, 상기 제어 메시지를 복수연결 설정시 다른 제어 메시지와 함께 단말에 시그널링하거나 별도의 제어 메시지를 이용하여 단말에 시그널링 할 수 있다. 여기서, 상기 파라미터 설정 정보는 단위 시간, 보고 주기, 보고 조건 또는 수신한 데이터 크기(또는 범위)에 대한 설정 정보를 포함할 수 있다. 상기 단위 시간은 단말이 소형 기지국으로부터 수신한 데이터의 크기를 추정하는 구간을 의미한다.
흐름제어를 위하여 매크로 기지국에서는 항상 소형 기지국으로 전달되는 데이터를 보관할 수 있고, 소형 기지국 또는 단말로부터의 전송된 제어 정보를 통하여 해당 데이터의 수신 완료가 확인되면, 보관중인 데이터를 삭제하고 새로운 데이터를 소형 기지국으로 전달할 수 있다. 예를 들어, 소형 기지국이 단말에게 전송을 완료한 데이터에 대한 정보(예를 들어, 해당 베어러 패킷의 시퀀스 번호(SN: Sequence Number))를 매크로 기지국으로 전달하는 경우, 매크로 기지국은 소형 기지국으로부터 수신한 정보를 확인하여 저장 중인 데이터 중 확인한 정보에 해당하는 데이터를 삭제할 수 있다. 이후, 매크로 기지국은 복수연결을 이용하여 제공하는 서비스의 새로운 데이터를 소형 기지국으로 전달할 수 있다. 또는, 단말이 수신을 완료한 데이터 정보(예를 들어, 해당 베어러 패킷의 시퀀스 번호)를 매크로 기지국에 보고하는 경우, 매크로 기지국은 저장 중이던 데이터 중 단말로부터 보고된 데이터 수신 완료 정보에 해당하는 데이터를 삭제하고, 새로운 데이터를 소형 기지국으로 전달할 수 있다.
상기한 바와 같이 매크로 기지국, 소형 기지국 및 단말간의 제어 정보 교환에 기초하여 수행되는 흐름제어는 복수연결을 지원하고 있는 소형 기지국이 변경되는 경우에 필요하다. 예를 들어, 임의의 단말에게 복수연결 기능을 지원하고 있는 소형 기지국이 변경되는 경우, 소형 기지국 재설정 절차에서 서비스를 제공 중이던 소스 소형 기지국에 남아 있는 데이터를 새로 추가되는 타겟 소형 기지국 또는 매크로 기지국으로 포워딩하는 절차가 필요할 수 있다. 이때 불필요한 데이터 포워딩을 방지하기 위하여, 매크로 기지국은 흐름제어를 통하여 관리하고 있는 데이터 중에서 소형 기지국이 단말에게 전달을 완료한 데이터 또는 단말이 수신을 완료한 데이터를 제외한 데이터만을 소형 기지국으로 전달할 수 있다. 이와 같은 포워딩 절차를 통하여 복수연결 기능 지원을 위한 소형 기지국이 변경되는 경우에도 서비스의 연속성을 유지할 수 있다. 따라서, 복수연결 단말에 서비스를 제공하던 소형 기지국이 변경되는 경우에도 매크로 기지국은 상기 소형 기지국에 남아있는 데이터를 새로운 소형 기지국 또는 새로운 매크로 기지국으로 불필요하게 포워딩 하지 않을 수 있다.
한편 단말이 수신을 완료한 데이터 정보(예를 들어, 해당 베어러 패킷의 시퀀스 번호(SN))를 매크로 기지국에 보고하는 경우에도, 소형 기지국이 변경되면 매크로 기지국은 전술한 방법과 같이 데이터 포워딩을 수행함으로써 불필요한 데이터의 포워딩 없이 복수연결 기능을 효율적으로 제공할 수 있다.
파워 헤드룸 보고(PHR)는 단말이 단말의 최대 송신 전력(nominal maximum transmit power)과 연결된 각 셀의 UL-SCH 또는 PUCCH 채널의 추정 전력(estimated power)의 차이를 보고하는 것으로, 상향링크의 전력 제어를 위하여 사용된다.
파워 헤드룸 보고를 위하여, MAC 기능을 위한 파라미터 설정용 제어 메시지(예를 들어, LTE 시스템의 MAC-MainConfig 메시지)에 포함되는 phr-config 정보 내에 periodicPHR-Timer, prohibitPHR-Timer 및 dl-PathlossChange 정보들을 설정함으로써, 단말의 파워 헤드룸 보고와 관련된 파라미터를 설정할 수 있다.
일례로, 단말은 prohibitPHR-Timer가 종료되고 상향 링크로의 전송 기회가 있을 때, 'dl-PathlossChange' 값 보다 큰 경로 손실 변화가 발생하면 PHR MAC 제어 메시지를 서빙 셀로 전송할 수 있다. 여기서, 서빙 셀은 단말이 마지막으로 신호를 전송한 이후의 경로 손실 추정 기준이다.
복수연결 기능 지원을 위하여, 매크로 기지국과 소형 기지국의 송신 전력 차이에 대한 정보를 단말에게 전송하거나, 복수연결을 설정한 소형 기지국에 대한 하향링크 경로손실 설정을 위한 별도의 파라미터를 도입하여 단말이 서비스 영역의 크기가 다른 매크로 기지국과 소형 기지국을 고려하여 단말의 송신전력을 설정할 수 있도록 제어할 수 있다.
즉, 단말이 매크로 기지국으로 전송할 때와 소형 기지국으로 전송할 때의 경로손실이 다른 점을 고려하여 단말의 송신전력을 조절할 수 있도록 경로손실 추정 기준을 위한 정보를 매크로 기지국과 소형 기지국을 구분하여 제공하여야 한다.
복수연결 기능의 지원을 위해, 단말은 PHR 보고를 위한 MAC 제어 메시지를 매크로 기지국에 전송할 때와 소형 기지국에 전송할 때를 구분하여 생성하고, 해당 기지국으로 전송하도록 할 수 있다. 이 경우, 단말은 도 20에 나타낸 바와 같이 기존의 PHR(2010) 및 Extend PHR(2013) MAC 제어 메시지를 이용하여 PHR 정보를 해당 기지국에 보고할 수 있다.
■ 무선랜과 연동 방법(Inter-working WLAN)
무선랜 시스템을 이용하여 이동통신망의 데이터를 분산(off-loading)하는 것은 로컬 접속 이동망에서 중요한 구성 요소이다. 그러나 무선랜 시스템과 이동통신 시스템은 접속 방식, 무선자원 구조, 스케줄링 방식 등의 상이하기 때문에 상기 두 시스템간의 밀결합을 통한 서비스 연속성(seamless)을 확보하는 것은 한계가 있다.
상기한 문제를 해결하기 위한 방법의 하나로, 무선 접속망(RAN: Radio Access Network) 관점에서 일부 기능을 지원함으로써 무선랜 시스템과 이동통신 시스템이 보다 효율적으로 연동하도록 할 수 있다. 예를 들어, 단말이 무선랜의 AP(Access Point)를 탐색하는 절차를 개선하거나, 단말에 서비스 속성 정보를 전달함으로써 무선랜 시스템과 이동통신 시스템의 연동 성능을 개선할 수 있다.
무선랜과 이동통신 시스템을 모두 지원하는 단말의 경우, 단말이 무선랜의 AP 탐색에 제한을 두지 않으면 단말의 전력 소모가 커지게 된다. 이를 해결하기 위한 방법의 하나로 사용자가 단말의 WiFi 기능을 활성화한 경우에만 단말이 AP를 탐색하도록 하는 방법이 일반적으로 사용된다. 이와 같은 일반적인 방법에 추가하여 단말의 WiFi 기능이 활성화된 경우에도 별도의 타이머를 설정하여 단말이 주기적으로 AP를 탐색하거나, 이동통신 시스템에서 AP 정보를 단말에 제공하여 단말이 해당 AP 만을 탐색하는 방법을 적용할 수 있다.
도 23은 무선랜 시스템을 이용한 이동통신망의 데이터 분산 절차를 나타내는 순서도이다.
도 23을 참조하면, 이동통신 기지국(2302)은 시스템내의 무선랜(WLAN) AP(2330)와 제어 시그날링(2313)을 통하여 데이터 분산(off-loading), AP 탐색 또는 측정 등을 위한 정보를 교환하거나 또는 수집한다(S2314).
기지국(2302)은 제어할 수 있거나 연결 가능한 AP 정보(예를 들어, SSID(Service Set Identifier), WLAN 주파수 대역 정보, 위치 정보 등), AP 측정 관련 정보(예를 들어, AP 측정 임계값, 측정 주기 타이머 정보 등)를 시스템 정보를 이용하여 단말들(2310)에게 전송할 수 있다(S2301). 또는 기지국(2320)은 WLAN을 지원하는 단말들에게 별도의 전용(dedicated) 제어 메시지를 통하여 상기 AP 정보 및 AP 측정 관련 정보들을 단말들(2310)에게 전송할 수 있다(S2301).
단말의 무선랜 지원 여부를 나타내는 정보는 단말의 역량(capability) 관점에서 획득한 정보로, LTE 시스템의 FGI(Feature Group Indication) 정보를 이용하여 단말이 지원하는 WiFi(또는 WLAN) 기능 정보(예를 들어, WiFi version, WiFi 가용 주파수 대역, WiFi용 무선 역량 정보 등)을 이동 통신망에 전달할 수 있다. 단말의 무선랜 관련 FGI 정보는 단말이 이동 통신망에 등록(registration)할 때 보고하거나 또는 이동 통신망과 연결 설정 단계에서 이동 통신망으로 보고할 수 있다.
무선랜을 지원하는 단말(2310)은 무선랜 정보를 기지국(2320)에게 보고한다(S2302). 여기서, 단말의 무선랜 정보 보고는 사용자가 단말의 무선랜 사용을 의미하는 WiFi 활성화 또는 비활성화(즉, 무선랜 기능의 턴 온/오프)를 설정하였거나, 사용자가 단말의 사용자 인터페이스를 통하여 무선랜 아이콘을 클릭(또는 터치)하여 무선랜 AP 탐색을 시도하는 경우에, 이에 상응하는 제어 메시지를 생성하여 기지국(2320)에게 전송하는 것을 의미한다. 이와 같은 무선랜 정보 보고 절차를 통하여 단말(2310)은 단말의 무선랜 기능의 활성화 여부 또는 사용자의 무선랜 사용 의도 등을 기지국(2320)에게 알릴 수 있다. 단말(2310)이 기지국(2320)으로 전송하는 제어 메시지는, MAC 제어 메시지, RRC 제어 메시지 또는 상위 계층(예를 들어, NAS(Non-Access Stratum) 영역의 메시지 또는 응용 계층(application layer)의 메시지)등으로 구성할 수 있다. 또한, 단말(2310)이 단지 무선랜 활성화 여부에 대한 정보 또는 무선랜 탐색 시도만을 기지국(2320)에 알리는 경우에는, 단말(2310)이 이를 지시하는 인디케이션 비트 정보만 물리계층 제어채널의 필드에 포함시켜 전송하거나, MAC 또는 RRC 제어 메시지를 구성하는 필드 정보의 형태로 전송할 수도 있다.
한편, 도 23에 도시한 절차에서, 단계 S2302의 실행을 통하여 임의의 단말이 무선랜 AP 탐색 시도를 보고하는 경우에만 단계 S2301에서 설명한 기지국이 단말이 위치한 지역의 인접 AP 정보 또는 측정 관련 정보, 또는 NAS 영역에서 제공하는 ANDSF(Access Network Discovery and Selection Function) 관련 정보 메시지 등을 해당 단말에게 전용 제어 메시지를 통하여 전송하도록 구성할 수도 있다. 즉, 도 23의 단계 S2301과 단계 S2302는 실행 순서가 바뀔 수도 있다. 도 23에서 단계 S2302가 단계 S2301보다 먼저 실행되는 경우, 단계 S2301에서 기지국(2320)은 단말(2310)에 시스템 정보를 전송하는 대신 별도의 제어 메시지를 통해 단말(2310)에 AP 정보 및 AP 측정 관련 정보를 전송할 수 있다.
또한, 기지국(2320)은 단계 S2302에서 임의의 단말이 무선랜 AP 탐색 시도를 지시하는 메시지를 보고받은 경우, 단계 S2314에서 실행되는 제어 시그널링을 통하여 해당 단말이 위치한 영역에서 기지국(2320)이 제어하거나 연결 가능한 무선랜 AP를 턴 온(turn-on) 및 활성화시킬 수 있다. 즉, 기지국(2320)은 단말이 현재 제공받고 있는 서비스 또는 새로 설정을 요청한 서비스 속성에 상응하여 무선랜을 통한 데이터 분산을 결정한 경우, 제어 시그널링(단계 S2314)을 통해 해당 단말 주변에서 이미 동작 중인 무선랜 AP 또는 제어 가능한 AP를 턴 온(turn-on) 및 활성화하여 해당 무선랜 AP를 통하여 단말에 서비스를 제공하는 데이터 분산을 수행할 수 있다.
한편, 단말 주변의 무선랜 AP(2330)은 제어 시그날링을 유지하고 있는 기지국(2320)의 요청이나 제어에 상응하여 턴 온/오프를 수행하거나, 네트워크의 OAM(Operations, Administration and Maintenance) 기능을 통한 제어에 따라 턴 온/오프를 수행할 수 있다.
무선 랜 AP(2330)은 턴 온 및 활성화되면 비콘 또는 광고(Advertisement) 정보를 단말에 전송한다(S2304).
단말(2310)은 기지국(2320)으로부터 수신한 AP 정보 또는 AP 측정 관련 정보(예를 들어, AP 측정 임계값, 측정 주기 타이머 정보 등)에 기초하여 주변의 무선랜 AP들에 대한 측정을 수행한다(S2305).
이후, 단말(2310)은 측정한 임의의 무선랜 AP에 대한 수신전력(예를 들어, RSSI(Received Signal Strength Indicator), SIR(Signal-to-Interference Ratio), EbNo(bit energy/noise power), RCPI(Receive Channel Power Indicator), RSNI(Receive Signal to Noise Indicator) 등)을 기지국으로 보고한다(S2306).
단계 S2306에서, 단말은 무선랜 AP의 수신전력이 AP 측정 임계값 보다 큰 경우에만 해당 AP 정보(예를 들어, SSID)와 측정 결과를 기지국(2320)에 보고할 수 있다.
한편, 기지국(2320)은 미리 설정한 시간이 종료할 때까지 단말(2310)로부터 측정 결과가 보고되지 않는 경우에는, 단말(2310)의 AP 수신전력이 AP 측정 임계값을 만족하지 못한 것으로 판단한다. 이 경우, 기지국(2320)은 단계 S2314의 제어 시그날링을 통하여 무선랜 AP(2330)에 송신전력의 조정을 요청할 수도 있고, 단말(2310)이 새로운 무선랜 AP를 측정하거나 탐색할 수 있도록 가능한 AP 정보(예를 들어, SSID, WLAN 주파수 대역 정보, 위치 정보 등), AP 측정 관련 정보(예를 들어, AP 측정 임계값, 측정 주기 타이머 정보 등)들을 단말(2310)에게 별도의 제어 시그날링을 통하여 전송할 수도 있다.
단계 S2305에서, 단말은 측정한 모든 무선랜 AP의 수신 전력이 측정 임계값을 만족하지 않는 경우, 기지국(2320)으로부터 수신한 AP 측정 관련 정보에 포함된 측정 주기 타이머를 설정하고 해당 타이머가 종료할 때까지 AP 측정 또는 탐색을 중지함으로써, 단말(2310)의 불필요한 소모 전력을 최소화할 수 있다.
기지국(2320)은 단말(2310)로부터 측정 결과 보고를 수신하면, 측정 결과에 따라 무선랜 AP를 이용한 데이터 분산 여부를 결정한 후(S2307), 데이터 분산과 관련된 정보를 무선랜 AP(2330)에 전달한다(S2308).
또한, 기지국(2320)은 단말(2310)에게 무선랜 AP(2330)를 이용한 데이터 분산 지시를 위한 제어 메시지를 전송한다(S2309). 여기서, 데이터 분산 지시를 위한 제어 메시지에는 해당 AP(SSID) 정보, 데이터 분산 대상 서비스 식별자 정보, 데이터 분산 시작 타이밍 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 데이터 분산 지시를 위한 제어 메시지는 데이터 분산을 거부하는 제어 정보를 포함할 수 있다.
단말(2310)은 기지국(2320)으로부터 데이터 분산을 지시하는 제어 메시지를 수신하면, 상기 제어 메시지 내에서 해당 AP(SSID) 정보, 데이터 분산 대상 서비스 식별자 정보, 데이터 분산 시작 타이밍 정보 등을 획득한다. 그리고, 단말(2310)은 획득한 정보에 기초하여 무선랜 AP를 통한 데이터 송수신을 시작한다(S2310).
단말(2310)은 상술한 바와 같은 데이터 분산 절차를 이용하여 무선랜 AP를 탐색하거나 측정을 수행함으로써 전력 소모를 줄일 수 있다. 또한, 무선랜 AP 역시 상기 절차를 이용하여 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
기지국(2320)은 도 23에 도시한 무선랜 AP를 이용한 데이터 분산 기능의 사용 여부를 단말(2310)과 협의를 통해 결정할 수도 있다. 즉, 기지국(2320)은 단말(2310)에게 무선랜 AP를 이용한 데이터 분산 기능의 사용 여부를 요청(또는 확인)하는 제어 메시지를 전송할 수 있다. 또는 기지국(2320)은 시스템 정보를 이용하여 데이터 분산 기능의 지원 여부에 대한 보고를 요청하는 정보를 단말(2310)에 전송할 수도 있다. 또는 단말(2310)이 기지국(2320)과의 연결 설정 시에 데이터 분산 기능의 지원 여부에 대한 정보를 기지국(2320)에 전송하도록 하거나, 단말의 능력(capability) 정보(예를 들어, FGI) 정보를 이용하여 표시하도록 할 수 있다. 또는, 기지국(2320)으로부터 데이터 부산 기능의 사용 여부에 대한 요청(또는 확인)을 포함하는 제어 메시지를 수신한 단말(2310)이, 단말(2310) 또는 사용자의 선택(manual)에 따라 데이터 분산 기능의 사용 여부를 확인하는 제어 메시지를 기지국(2320)에 전송하는 절차를 데이터 분산 기능의 사용 여부를 결정할 수도 있다. 이와 같은 데이터 분산 기능의 사용 여부를 확인하는 절차는 단말(2310)이 먼저 기지국(2320)에게 요청하거나, 사전 설정정보를 이용하여 서비스를 요청하는 연결설정 단계에서 관련 정보를 전송하거나 또는 사용자의 선택(manual)에 따라 관련 정보를 전송할 수도 있다.
사용자 선택에 의한 데이터 분산 기능의 사용을 위해서는 단말의 디스플레이 수단을 통하여 다음과 같은 정보를 표시하고, 이에 대한 확인절차(예를 들어 해당 아이콘 클릭 또는 터치)를 통하여 관련 절차를 수행할 수 있다.
● 무선랜 AP를 이용한 데이터 분산 기능의 사용 여부를 확인하는 기지국의 요청(또는 확인) 정보
● 단말 주변에 사용 가능한 무선랜 AP의 존재 여부를 나타내는 정보
이동통신 시스템과 무선랜 시스템의 연동과 관련하여 상기에서 설명한 바와 같이, 기지국이 단말(또는 단말의 사용자)과 협의를 통하여 무선랜 AP를 통한 데이터 분산 여부를 결정하고, 해당 무선랜 AP를 이용하여 이동 통신망의 데이터를 분산하여 서비스를 제공할 수 있다.
즉, 단말이 무선랜 정보를 기지국에게 보고하거나, 사용자가 무선랜 사용을 의미하는 WiFi 활성화를 설정하였거나 단말의 사용자 인터페이스를 통해 무선랜의 사용을 선택하여 무선랜 AP 탐색 시도에 대한 제어 메시지를 단말이 기지국에 전송하는 경우, 도 23의 전체 절차 또는 일부 절차를 준용하여 무선랜 AP를 이용한 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 23의 단계 S2302에서 단말(2310)은 WLAN 탐색 시도뿐만 아니라, 단계 S2301 또는 별도의 방법으로 획득한 AP 정보를 이용하여 무선랜 AP로의 서비스 전환 또는 병행 서비스를 기지국(2320)에 요청할 수 있다. 이와 같이 단말(2310)이 단계 S2302에서 무선랜 AP로의 서비스 전환 또는 병행 서비스를 기지국(2320)에 요청하는 경우에, 단말(2310)은 획득한 AP 정보 예를 들어, SSID, AP 수신 신호 세기, 부하 상태 정보 등을 기지국(2320)에 보고할 수 있다. 기지국(2320)은 단계 S2302에서 단말(2310)로부터 무선랜 AP로의 서비스 전환 또는 병행 서비스를 요청 받는 경우, 단말의 요청 및 보고 받은 정보를 이용하여 무선랜 AP를 이용한 데이터 분산 여부를 결정하고, 단계 S2309의 AP를 이용한 데이터 분산 지시 메시지를 단말(2310)에게 전송할 수 있다.
기지국(또는 셀)에서 서비스 영역내의 단말들에 공통적으로 알리는 정보를 전송하는 시스템 정보를 구성하는 SIB(System Information Block)를 무선랜 관련 정보 및 관련 파라미터만을 전송하는 SIB(이하, 'WLAN SIB'로 지칭함) 정보로 구성할 수 있다. WLAN SIB 정보는 도 23의 단계 S2301에서 설명한 바와 같이 기지국이 제어할 수 있거나 또는 연결 가능한 AP 정보(예를 들어, SSID, 무선랜 주파수 대역 정보, 위치 정보 등), AP 측정 관련 정보(예를 들어, AP 측정 임계값, 측정 주기 타이머 정보 등)를 포함할 수 있다. WLAN SIB 정보는 기지국(또는 셀)의 서비스 영역내에 위치한 단말들에게 전송될 수 있다.
AP 정보는 하나 이상의 무선랜 AP들에 대한 목록(list)의 형태로 구성할 수 있고, 각 무선랜 AP에 대한 식별자 정보, 무선랜 AP의 주파수 대역 및 시스템 대역폭, 무선랜 AP의 지정학적 위치 정보 등을 포함할 수 있다. AP 식별자 정보는 AP를 구분하는 식별자로 SSID(Service Set Identifier), BSSID(Basic Service Set Identifier), HESSID(Homogeneous Extended Service Set Identifier) 등일 수 있다.
또한, 무선랜 AP의 주파수 대역 및 시스템 대역폭 정보는 AP 목록을 구성하는 각 무선랜 AP의 전송 주파수를 지시하는 정보와, 목록에 포함된 AP(들)이 지원하는 시스템 대역폭 또는 무선랜 규격 버전 정보 등을 포함할 수 있다. 무선랜 AP(들)의 지정학적 위치 정보는 단말의 위치 기반 서비스(LBS: Location Based Service)를 위하여 제공하는 위치 정보 또는 단말의 위치를 추정하기 위하여 제공하는 정보를 의미한다.
AP 측정 관련 정보는 단말이 무선랜 AP로부터 서비스를 제공받거나 또는 데이터 분산을 위해 무선랜 AP로의 전환을 판단하기 위한 AP 측정에 대한 기준값으로, AP 수신전력에 대한 기준값(또는 임계값)일 수 있다. 예를 들어, 기지국은 AP 측정 관련 정보로 RSSI(Received Signal Strength Indicator), SIR(Signal-to-Interference Ratio), EbNo(bit energy/noise power), RCPI(Receive Channel Power Indicator), RSNI(Receive Signal to Noise Indicator) 기준값(또는 임계값)을 WLAN SIB를 통하여 단말에 제공할 수 있다. 단말은 필요한 경우에 WLAN SIB의 AP 목록에 있는 AP(들) 또는 기지국이 전용 제어 메시지를 통하여 설정한 측정 및 보고 파라미터에 포함된 AP(들)에 대하여 수신신호 전력을 측정하여 기지국으로 보고할 수 있다.
또한, WLAN SIB 정보는 기지국의 서비스 영역내에 위치한 AP(들)에 대한 부하 상태(load status) 정보를 전송할 수 있다. 여기서 AP(들)의 부하 상태 정보는 무선랜 시스템에서 AP가 비콘을 통하여 전송할 수 있는 부하 상태 정보이거나, 별도의 절차를 통하여 기지국(또는 셀)이 수집한 AP(들)에 대한 부하 상태 정보일 수 있다. 단말이 접속 가능한 AP(들)에 대한 부하 상태를 측정하기 위하여, 단말은 AP(들)에 대한 액세스를 시도하여 미리 설정된 시간 구간(또는 타이머)내에서 임의의 AP에 대한 액세스 성공율 또는 실패율에 대한 정보를 기지국(또는 셀)에게 보고할 수 있다. 또는 단말이 AP에 접속한 이후 미리 설정된 시간 구간(또는 타이머)내에서 해당 AP로부터 수신하거나 또는 AP로 전송한 데이터 량(또는 전송 속도), 데이터 재전송율, 무선자원 획득을 위한 CS(Carrier Sensing) 이후에 자원을 획득하기까지의 소요 시간 또는 자원획득이 필요한 시점에서부터 자원을 획득하기까지의 소요 시간 등을 측정하여 기지국(또는 셀)에게 보고할 수 있다.
기지국(또는 셀)은 WLAN SIB 정보의 변경에 대해, 기존의 시스템 정보 변경 통지 방법과 구분되는 별도의 절차를 이용하여 단말들에게 알릴 수 있다. 예를 들어, WLAN SIB 정보의 변경을 별도로 알리기 위해, 별도의 스케줄링 식별자(예를 들어, C-RNTI)중에서 특정한 스케줄링 식별자를 기지국(셀) 또는 시스템 차원에서 고정 할당할 수 있다. 이와 같이 고정 할당된 스케줄링 식별자(예를 들어, WLAN-RNTI)를 이용하여 WLAN SIB 정보의 변경을 기지국의 서비스 영역내의 단말들에게 통지할 수 있다.
단말은 WLAN 기능을 통하여 서비스를 제공 받고 있거나, WLAN 기능을 사용할 예정이거나, 또는 단말의 WLAN 기능을 활성화 상태로 설정한 경우, 기지국이 스케줄링 정보를 전달하는 자원 영역에서 WLAN-RNTI를 검출하면 WLAN SIB 정보를 수신하여 기존의 정보를 갱신하도록 할 수 있다.
반면에 단말이 WLAN 기능을 사용하지 않거나, WLAN 기능이 비활성화되어 있는 경우, 단말은 WLAN-RNTI 검출을 무시하거나, WLAN SIB 정보의 갱신 절차를 생략할 수도 있다.
또한 기지국은 기지국의 서비스 영역내에 위치한 무선랜 AP와 관련된 제어 메시지를 시스템 정보를 통한 전송 방법이 아닌 별도의 방법으로 구성할 수 있다. 즉, 기지국은 WLAN-RNTI를 이용하거나, 무선랜 시스템과의 연동을 위하여 추가로 스케줄링 식별자로 고정적으로 할당한 또 다른 WLAN-RNTI 식별자(예를 들어, WLAN-RNTI2)를 이용하여 상기 제어 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 WLAN-RNTI(또는 WLAN-RNTI2)를 이용하여 물리계층 제어 채널(PDCCH 또는 ePDCCH)로 스케줄링 정보를 전송할 수 있다. 그리고 기지국은 스케줄링 정보가 지시하는 변조 및/또는 부호화 방식 적용하고 물리계층공유채널(PDSCH)상의 무선자원을 통해 WLAN 시스템 또는 기지국 내의 AP 동작과 관련한 제어 메시지를 단말에 전송할 수 있다.
WLAN 시스템 또는 기지국의 서비스 영역내의 AP 동작을 위한 제어 메시지는, 상기에서 설명한 WLAN SIB 정보들을 이용하여 AP 목록의 형태로 구성할 수 있다. 따라서, AP 목록은 AP 정보(예를 들어, AP(들)에 대한 식별자 정보, WLAN AP의 주파수 대역 및 시스템 대역폭, AP의 지정학적 위치 정보 등), AP 측정 관련 정보(예를 들어, AP 측정 임계값, 측정 주기 타이머 정보 등), 또는 접속 가능한 AP(들)에 대한 부하 상태(load status) 등을 포함할 수 있다.
기지국은 필요한 경우에 전술한 제어 메시지를 WLAN-RNTI(또는 WLAN-RNTI2)가 아니라 임의의 단말에게 고유하게 할당한 스케줄링 식별자(예를 들어, C-RNTI)를 이용하여 전용 제어 메시지로 단말에게 전달할 수 있다. 또한, 기지국은 필요한 경우에 AP로의 데이터 분산을 위하여 전용 제어 메시지를 통하여 데이터 분산 대상 AP(off-loading target AP, 이하 '타겟 AP'라 지칭함)에 대한 자원할당 정보를 전송할 수 있다.
또한, 효율적인 데이터 분산 기능을 제공하기 위하여 기지국은 단말(들)의 측정 결과, 기지국(또는 셀)과 AP(들)간의 사전 협의, 또는 네트워크의 OAM 기능을 이용하여 타겟 AP를 선정할 수 있다. 이와 같이 선정한 타겟 AP와 기지국간의 정보 교환(또는 협의)을 통하여, 상기 타겟 AP는 데이터 분산 단말을 위한 AP 자원 할당 정보를 기지국으로 전달하고, 기지국은 전달받은 타겟 AP의 자원 할당 정보를 단말에게 전송할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 수신한 타겟 AP에 대한 자원 할당 정보를 이용하여 캐리어 센싱(CS) 등의 절차를 수행하지 않거나, 타겟 AP의 서비스 영역내의 다른 무선랜 장치와 비경쟁을 통한 캐리어 센싱(CS) 절차를 이용하여 할당받은 주파수 영역 및 시간 영역의 자원을 통하여 서비스를 제공받도록 할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, WLAN SIB 정보와 시스템 정보 전송 방법이 아닌 별도로 구성되어 전송하는 제어 메시지들인 AP 동작을 위한 제어 메시지들을 목록의 형태로 구성하는 경우, 목록의 순서가 AP(들)의 우선순위를 나타내거나, 부하상태 등을 고려한 접속이 용이한 순위(예를 들어, 오름 차순 또는 내림 차순) 등을 나타내도록 구성할 수 있다.
또한, 단말이 AP(들)에 대한 정보를 목록의 형태로 구성하여 보고하는 경우에 보고 제어 메시지에서 목록 내의 AP(들)의 순서가 단말이 선호하는 순위, 기지국이 지정한 순위, 또는 수신신호 세기에 따른 순위(예를 들어, 오름 차순 또는 내림 차순)를 나타내도록 구성할 수 있다.
상기한 바와는 달리 기지국은 단말 또는 사용자와 협의를 거치지 않고 무선랜 AP를 이용하여 서비스를 제공할 수도 있다.
즉, 기지국은 단말과 연결을 설정하여 서비스를 제공중이거나 서비스 제공을 위한 연결 설정 과정에서 임의의 서비스를 무선랜 AP를 이용하여 제공해야 할 필요성을 인지하고, 무선랜 AP를 이용하기로 결정한 경우에 해당 단말에게 도 23의 단계 S2301에서 무선랜 AP 정보를 단말에 제공하고, 단말이 무선랜 AP에 대한 측정 수행 및 측정 결과를 보고하도록 제어할 수 있다. 기지국은 단말이 측정한 결과에 기초하여 무선랜 AP를 이용하여 서비스 제공이 가능한가를 판단하고, 가능한 경우에 해당 무선랜 AP를 이용하여 서비스 제공한다. 이후, 기지국은 무선랜 AP를 이용한 서비스가 종료하였거나 더 이상 무선랜 AP를 이용하여 서비스를 제공할 필요가 없는 경우에는 무선랜 AP를 이용한 서비스를 종료할 수 있다.
이를 위하여 기지국은 해당 단말의 무선랜 기능이 비활성화(disable) 되어 있는 경우, 무선랜 기능을 활성화(enable)하도록 제어 메시지를 단말에 전송하여 단말의 무선랜 기능을 활성화할 수 있다. 기지국은 무선랜 AP를 이용하여 서비스를 제공하고 관련 서비스가 종료된 경우에는 해당 단말의 무선랜 기능을 비활성화하는 제어 메시지를 단말에 전송하여 단말이 무선랜 기능을 비활성화 하도록 제어할 수 있다. 기지국은 단말의 무선랜 기능을 활성화 또는 비활성화하기 위한 제어 메시지를 RRC 제어 메시지, MAC 제어 메시지 또는 물리계층 제어 메시지로 구성하여 단말에 전송할 수 있다. 또한, 단말의 무선랜 기능을 활성화 또는 비활성화 하기 위한 제어 메시지는 특정한 무선랜 시스템에 한정하여 활성화 또는 비활성화하거나, 무선랜 AP의 측정을 수행하는 것만으로 한정하여 활성화 또는 비활성화할 수 있다. 이와 같이 단말의 무선랜 기능을 활성화 또는 비활성화하기 위한 제어 메시지의 사용 목적은 단말의 불필요한 무선랜 AP 측정을 회피하도록 하여 단말의 소모 전력을 감소시키는 것이다.
단말은 기지국이 단말의 무선랜 기능을 활성화 또는 비활성화할 수 있는 수단 또는 방법을 제공할 수 있다. 예를 들어, 기지국의 단말의 무선랜 기능 활성화 또는 비활성화 허용 여부의 설정을 사용자가 설정할 수 있도록 하거나, 단말이 이동 통신망에 최초 등록시 또는 서비스 가입시의 동의 여부, 단말의 능력(capability) 또는 설정 조건 등에 따라 기지국이 단말의 무선랜 기능 활성화 또는 비활성화를 허용하도록 제어할 수 있다.
상기의 무선랜 AP를 이용한 데이터 분산 기능은 LTE 시스템과 무선랜(또는 WiFi) 시스템간의 inter-RAT CA(Radio Access Technology Carrier Aggregation) 또는 무선자원집성(Radio Resource Aggregation) 기능으로 정의하여 운용할 수도 있다.
LTE 등과 같은 이동통신 시스템의 기지국과 무선랜 AP의 무선 자원을 유연(flexible)하게 집성(aggregation)하여 임의의 단말에게 제공하는 기능을 inter-RAT CA(또는 무선자원집성)로 정의할 수 있다. 이를 위하여 임의의 이동통신 기지국은 서비스 영역내의 무선랜 AP들과 도 23의 단계 S2314의 제어 시그날링을 수시로 유지하도록 하고, 관련 정보를 LTE 시스템에서 별도의 시스템 정보 블록(SIB)으로 구성하거나 또는 inter-RAT CA 관련 파라미터들을 SIB 정보내의 정보로 구성하여 단말에 전송할 수 있다. 이 경우에 단말이 해당 기지국과 연결을 설정하거나 또는 휴지 상태(idle state)에서 캠핑하는 경우에 무선랜 AP와의 inter-RAT CA 기능을 제공하는 기지국임을 인지하고, 연결을 설정하는 단계에서 무선랜 AP에 대한 측정 결과를 기지국에 보고하거나 또는 기지국의 측정 및 보고 동작을 위한 설정 파라미터에 따라 측정 결과를 보고함으로써 inter-RAT CA 기능을 이용하여 서비스를 제공받을 수 있다.
또한, inter-RAT CA 기능을 지원하기 위하여 무선랜 AP로부터 서비스를 제공받고 있는 단말이 이동통신 기지국의 수신품질(예를 들어, RSSI, RSRQ, RSRP, SIR, EbNo, EcNo, RSCP 등)을 측정하여 무선랜 AP에게 보고하도록 제어할 수 있다. 무선랜 AP는 단말로부터 보고받은 수신품질, 기지국 식별자 정보(예를 들어, PCI(Physical Cell Identifier), PLMN ID(Public Land Mobile Network Identifier), GCI(Global Cell Identifier) 등), 기지국의 주파수 대역(frequency band or carrier index), 빔포밍(beamforming)에 의한 빔 디렉션 식별자(beam direction index or identifier) 등의 정보를 제어 시그널링을 통하여 이동통신 기지국, 또는 무선랜 AP와 이동통신 기지국간의 inter-RAT CA 기능을 지원하는 엔터티(entity) 또는 기능(function) 블록에게 전달할 수 있다. 상기한 바와 같이 무선랜 AP를 통하여 수집된 이동통신 기지국 정보들을 이용하여 무선랜 AP로부터 서비스를 받고 있는 단말을 이동통신 기지국과 연결을 설정하도록 제어하여, 무선랜 AP와 이동통신 기지국의 자원을 집성하여 서비스를 제공하는 inter-RAT CA 기능을 사용하거나 또는 해당 단말에 대한 서비스 주체를 무선랜 AP로부터 이동통신 기지국으로 전환하여 서비스 연속성을 유지하도록 제어할 수 있다.
임의의 단말(들)에 대한 서비스를 Inter-RAT CA 기능을 이용하여 제공하거나 또는 무선랜 AP와 이동통신 기지국간의 연결 설정 전환을 위하여, 해당 단말(들)이 이동통신 기지국 또는 무선랜 AP에 대한 측정, 측정 결과 보고 등을 트리거하고 수행하도록 하는 조건(또는 이벤트)를 정의하고, 해당 조건(또는 이벤트)를 만족하는 경우에 단말이 이동통신 기지국 또는 무선랜 AP로 보고하도록 제어할 수 있다. 이와 같은 절차는 하기에서 설명되는 도 24의 절차를 준용할 수 있다.
도 24는 Inter-RAT CA 기능 지원을 위한 절차를 나타내는 순서도이다.
도 24를 참조하면, 단말(2410)은 휴지 상태(idle state)에서 이동통신 기지국(2420)에 캠핑(camping)하여 시스템 정보를 통하여 AP 정보, 측정 관련 정보 등을 수신할 수 있다(S2401).
또는 단말은 이동통신 기지국(2420)과 연결을 설정하여 데이터를 송신하거나 또는 수신할 수 있는 상태(예를 들어, LTE 시스템의 RRC connected 상태)에서 AP 정보 및 측정/보고 제어 파라미터를 설정하는 제어 메시지를 기지국(2420)으로부터 수신할 수 있다(S2402).
또한 단말(2410)은 무선랜 AP(2430)으로부터 서비스를 제공받지 않는 상태에서 무선랜 AP(2430)로부터 방송되는 비콘 또는 광고 정보를 이용하여 기지국 정보, 측정/보고 관련 정보를 수신할 수 있다(S2403).
또는 단말(2410)은 무선랜 AP(2430)와 연결을 설정하여 서비스를 제공받고 있는 상태에서 기지국 정보, 측정/보고 수행을 위한 제어 정보를 무선랜 AP(2430)로부터 수신할 수 있다(S2404).
Inter-RAT CA 기능을 이용하여 단말(2410)이 기지국(2420)과 무선랜 AP(2430)에 모두 연결을 유지하고 있는 상태가 아니면, 단말(2410)은 단계 S2402와 단계 S2404 중 하나의 절차만을 이용하여 무선랜 AP 또는 기지국 측정 및 보고를 위한 제어 메시지를 수신한다.
단말(2410)은 단계 S2401, S2402, S2403, 또는 S2404 중 하나 이상의 단계를 통하여 설정된 무선랜 AP(2430) 또는 기지국(2420)에 대한 측정 및 보고 파라미터들을 이용하여 무선랜 AP(2430) 또는 기지국(2420)에 대한 측정을 수행할 수 있다(S2405).
단말(2410)은 무선랜 AP(2430) 또는 기지국(2420)에 대한 측정 및 보고 파라미터들을 적용하여 조건 또는 이벤트를 만족하는 경우 주기적이거나 비주기적인 방법으로 측정 결과를 무선랜 AP(2430) 또는 기지국(2420)에게 보고할 수 있다(S2406). 단계 S2406 이전 또는 이후의 단계에서 사용자 또는 단말이 Inter-RAT CA 기능 지원 또는 Inter-RAT 전환을 요청하거나 또는 선호도(preference)를 나타내는 지시 정보를 별도의 제어 시그날링 메시지의 형태로 기지국(2420) 또는 무선랜 AP(2430)에 전송할 수도 있다. 이때의 제어 시그날링 메시지는 RRC 메시지, MAC 제어 PDU, 또는 물리계층 지시자 형태 중의 하나로 구성할 수 있으며, 이를 수신한 기지국(2420) 또는 무선랜 AP(2430) 등은 해당 요청 또는 선호도 정보를 고려하여 Inter-RAT CA 기능 지원 또는 Inter-RAT 전환 여부를 결정할 수 있다.
단말(2410)로부터 기지국(2420)에 대한 측정 결과를 보고받은 무선랜 AP(2430) 또는 단말(2410)로부터 무선랜 AP(2430)에 대한 측정 결과를 보고받은 기지국(2420)은 Inter-RAT CA 기능 적용을 판단하거나 또는 무선랜 AP(2430)와 기지국(2420)간의 서비스 연결 주체를 변경하는 Inter-RAT 전환(예를 들어, Inter-RAT간의 핸드오버 또는 스위칭 등의 서비스 연속성 유지를 위한 동작 절차) 여부를 판단한다(S2407). 만약, 이와 같은 Inter-RAT CA 기능 또는 Inter-RAT 전환을 제어하는 별도의 엔터티(entity) 또는 기능(function) 블록이 있다면, Inter-RAT CA 기능 적용 또는 Inter-RAT 전환을 요청할 수 있다.
그리고, 기지국(2420)과 무선랜 AP(2430)는 Inter-RAT CA 기능 또는 Inter-RAT 전환과 관련된 정보를 전달하거나 또는 교환하여 Inter-RAT CA 기능 적용 또는 Inter-RAT 전환을 준비한다(S2408).
이후, 기지국(2420) 또는 무선랜 AP(2430)는 결정된 Inter-RAT CA 기능 적용 또는 Inter-RAT 전환을 지시하거나 또는 거부하는 관련 제어 메시지를 단말에게 전송한다(S2409).
Inter-RAT 전환을 지시하는 제어 메시지를 수신한 단말(2410)은 기지국(2420)에서 무선랜 AP(2430)로 서비스 포인트를 전환하여 무선랜 AP(2430)와 연결을 유지하여 서비스를 제공을 수 있다(S2410).
또는 단말(2410)은 무선랜 AP(2430)에서 기지국(2410)으로 서비스 노드를 전환하여 기지국(2420)과 연결을 설정하여 서비스를 제공받을 수 있다(S2411).
한편, 단말(2410)은 Inter-RAT 전환을 거부하는 제어 메시지를 수신하면, 관련 타이머가 종료할 때까지 또는 새로운 이벤트가 발생할 때까지 Inter-RAT CA 기능 적용 또는 Inter-RAT 전환 없이 서비스를 제공받거나 또는 기지국(2420)과의 베어러 재설정을 요청할 수 있다.
만약, 단말(2410)이 Inter-RAT CA 기능 적용을 지시하는 제어 메시지를 수신하면, 단말(2410)은 무선랜 AP(2430) 및 기지국(2410) 모두와 연결을 설정하거나 유지하여 서비스를 제공받을 수 있다. 이와 같이 Inter-RAT CA 기능을 이용하여 단말(2410)이 기지국(2420)과 무선랜 AP(2430)로부터 서비스를 제공받는 경우에도, 제공 서비스의 종류, 형태, 또는 요구사항에 따라 기지국(2420) 또는 무선랜 AP(2430)로부터 제공받을 수 있는 서비스를 제한할 수 있다. 또한 단말(2410)이 기지국(2420) 및 무선랜 AP(2430)의 무선자원을 집성하여 서비스를 제공받는 경우, 자원할당을 위한 스케줄링 정보 및 피드백 정보 전송을 포함한 제어 정보 전송 채널을 기지국(2420) 및 무선랜 AP(2430)에 별도로 전송하거나 유지할 수 있다. 또한, 해당 스케줄링 정보 및 제어 채널에 대한 할당은 동적(dynamic) 할당뿐 만 아니라, 정적(static) 또는 반정적(semi-static) 할당 방법을 이용할 수 있다. 정적(또는 반정적) 할당 방법을 이용하는 경우, 기지국(2420) 또는 무선랜 AP(2430)의 무선자원의 일부를 예약(reserve) 할당하여 적용하는 방법을 사용할 수 있다. 즉, 기지국(2420) 또는 무선랜 AP(2430)의 무선자원을 이용하여 데이터를 전송하는 시기 또는 주기를 할당하거나 또는 특정한 주파수 대역(또는 서브 캐리어(sub-carrier))만을 이용하여 할당할 수 있다.
도 23과 도 24에서 설명한 데이터 분산을 포함한 무선랜 AP와 기지국간의 연동(inter-operation) 또는 무선자원 집성(Inter-RAT radio resource aggregation)을 위한 기지국의 기능 즉, 연동 트리거링, 데이터 분산 여부 결정, 무선랜 AP 정보 제공, 기지국과 무선랜 AP간의 제어 시그날링 생성 기능 등은 기지국의 내부 기능으로 구성하거나 또는 네트워크 상에 별도 기능으로 구성할 수 있다.
또한, 무선랜 AP로부터 서비스를 제공받고 있는 단말이 이동통신 기지국으로의 서비스 전환 또는 병행 서비스를 포함한 무선랜 AP와 기지국간의 연동 또는 무선자원 집성(Inter-RAT radio resource aggregation) 방법도 가능하다. 즉, 도 23 및 도 24에서 무선랜 AP(2330, 2330)로부터 서비스를 제공받고 있는 단말(2310, 2410)이 캠핑(camping) 중이던 기지국(2320, 2420) 또는 주변의 기지국에 대한 측정 결과 및/또는 서비스 전환 요청 메시지를 WLAN AP를 통하여 보고할 수 있다. 단말(2310, 2410)로부터 이동 기지국에 대한 측정 결과 및/또는 서비스 전환 요청 메시지를 수신한 무선랜 AP(2330, 2430)는 도 23의 S2314 또는 도 24의 S2412 단계의 제어 시그날링을 이용하여 무선랜 AP(2330, 2430)로부터 이동통신 기지국(2320, 2420)(또는, WLAN AP와 기지국간의 연동 또는 무선자원 집성(Inter-RAT radio resource aggregation) 기능 지원을 담당하는 노드)으로 서비스 전환 또는 병행 서비스를 요청하는 제어 메시지를 에게 전송할 수 있다.
무선랜 AP로부터 서비스 전환 또는 병행 서비스를 요청하는 제어 메시지를 수신한 이동 기지국은 해당 단말과 연결을 설정하고 단말이 요청한 무선랜 AP로부터 이동통신 기지국으로의 서비스 전환 또는 병행 서비스를 제공할 수 있다. 이때 이동통신 기지국과 단말간의 연결 설정은 다음의 두 가지 방법이 가능하다.
1) 기지국이 페이징 절차를 통하여 해당 단말과의 연결 설정
2) 무선랜 AP를 통하여 서비스 전환 요청 수락 정보를 단말에게 전달하고 해당 단말이 랜덤 액세스 절차를 통하여 기지국과의 연결 설정
상기한 바와 같은 무선랜 AP로부터 이동통신 기지국으로의 서비스 전환 또는 병행 서비스 요청에 따라, 이동통신 기지국과 단말간의 연결 설정을 위해서 단말은 무선랜 AP를 통하여 해당 단말의 정보(단말 식별자, 전환 요청 대상 서비스 정보(서비스 형태, QoS 등의 서비스 속성)와 이동통신 기지국 측정 결과 정보(기지국 식별자, 수신신호 정보(RSRQ, RSRP, RSCP, SIR 등))를 이동통신 기지국에게 전달하여야 한다.
상기 1) 방법에 따라 이동통신 기지국과 단말간의 연결 설정을 위해, 기지국은 무선랜 AP를 통하여 단말이 보고한 단말 정보 및 기지국 정보를 이용하여 무선랜 AP로부터 이동통신 기지국으로의 서비스 전환 또는 병행 서비스 여부를 결정하고, 서비스 전환 요청 수락을 결정한 경우, 해당 단말에게 페이징 메시지를 전송하여 연결을 설정하고 서비스 전환 또는 병행 서비스를 제공할 수 있다. 이와 같이, 무선랜 AP로부터 이동통신 기지국으로의 서비스 전환 또는 병행 서비스 제공을 위하여, 1) 방법에 따라 페이징 절차를 수행하는 경우에 페이징 메시지 내에 inter-RAT간의 서비스 전환/병행 서비스 또는 무선랜 AP와 기지국간의 연동 또는 무선자원 집성 (Inter-RAT radio resource aggregation)을 위한 단말 정보, 무선랜 AP 정보, 서비스 속성, 연결 베어러 속성 정보 등을 포함하여 전송할 수 있다.
또한, 2) 방법에 따라 이동통신 기지국과 단말간의 연결 설정을 위해, 기지국은 무선랜 AP를 통하여 단말이 보고한 단말 정보 및 기지국 정보를 이용하여 서비스 전환 또는 병행 서비스 여부를 결정하고, 그 결과를 무선랜 AP에게 전달할 수 있다. 무선랜 AP를 통하여 서비스 전환 또는 병행 서비스를 허용하는 제어 메시지를 수신한 단말은 이동통신 기지국에 랜덤 액세스 절차를 수행하여 기지국과 연결을 설정하고 서비스 전환 또는 병행 서비스를 제공받을 수 있다. 이때, 단말이 비경쟁 방식의 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있도록 무선랜 AP를 통하여 전송하는 서비스 전환 또는 병행 서비스를 허용 여부를 전달하는 제어 메시지 내에 랜덤 액세스 절차를 수행할 기지국 정보(기지국 식별자 등), 비경쟁 방식 랜덤 액세스를 위한 랜덤 엑세스 파라미터(RA 프리앰블 인덱스, RA 자원 정보), 해당 기지국에서 적용할 스케줄링 식별자(C-RNTI) 정보 등을 포함하여 전송할 수 있다.
무선랜 AP로부터 이동통신 기지국으로의 서비스 전환 또는 병행 서비스 제공을 위하여, 1) 방법에 따라 페이징에 따라 단말이 랜덤 액세스 절차를 수행하거나 또는 2) 방법에 따라 단말이 랜덤 액세스 절차를 수행할 때, RA 프리앰블 전송에 대한 응답 메시지(예를 들어, RA 응답 메시지), 또는 RA 응답 메시지를 수신하고 단말이 전송하는 메시지(예를 들어, RA message 3)내에서 inter-RAT간의 서비스 전환/병행 서비스 또는 무선랜 AP와 기지국간의 연동 또는 무선자원 집성 (Inter-RAT radio resource aggregation)을 위한 단말 정보, 무선랜 AP 정보, 서비스 속성, 연결 베어러 속성 정보 등을 포함하여 전송할 수 있다.
상기 단말 정보는 단말 고유 식별자(TMSI, IMSI), 스케줄링 식별자(C-RNTI) 등이며, 무선랜 AP 정보는 AP 식별자(SSID), AP 위치 정보 등을 포함할 수 있다. 서비스 속성, 연결 베어러 속성 정보는 inter-RAT간의 서비스 전환/병행 서비스 또는 무선랜 AP와 기지국간의 연동 또는 무선자원 집성(Inter-RAT radio resource aggregation)을 통하여 제공되는 서비스의 속성 정보와 이동통신 기지국/무선랜 AP와 단말에 연결된 논리 채널 또는 무선 채널을 구성하는 베어러 속성 정보를 구성하는 파라미터들을 포함할 수 있다.
상기 도 23와 도 24에서 설명한 AP 장치와 이동통신 기지국간의 서비스 전환(예를 들어, 데이터 분산 또는 서비스 연속성(service continuity) 기능 지원) 또는 병행 서비스(예를 들어, 복수연결 기능 지원 또는 무선자원집성(RRA: Radio Resource Aggregation) 등을 위한 방법 및 절차들은 무선랜 AP 뿐만 아니라, 비인가 대역 주파수(예를 들어, ISM 대역 또는 TV White space 대역의 주파수)에서 동작하는 무선 접속(radio access) 장치들과의 연동, 서비스 전환, 또는 병행 서비스를 위하여 적용할 수 있다. 예를 들어, 비인가 대역의 주파수를 이용하여 LTE/LTE-A 기반의 무선 접속 규격을 이용한 AP 형태의 장치 또는 무선 백홀을 위한 송수신 장치들과 이동통신 기지국간의 시그날링 절차에서 도 23과 도 24를 포함하여 상기에서 설명한 방법 및 절차들을 사용할 수 있다. 즉, 상기 설명에서 무선랜 AP 대신에 비인가 대역의 주파수를 이용하여 LTE/LTE-A 기반의 무선 접속 규격을 이용한 AP 형태의 장치 또는 무선 백홀을 위한 송수신 장치들을 적용할 수 있다.
이상의 본발명에서 설명한 각종 타이머 동작과 관련하여 타이머의 시작(start)은 해당 타이머를 위한 카운터(counter)의 값을 초기값(또는 별도로 지정한 값이나 이전 값)에서 증가(또는 감소)시키는 것을 의미하며, 타이머의 종료(expire)는 해당 타이머를 위한 위한 카운터의 값이 타이머 종료를 위하여 설정된 조건을 만족하는 경우를 의미한다. 그리고 타이머의 중지(stop)는 해당 타이머를 위한 카운터의 값을 증가 또는 감소하는 동작을 중지하는 것을 의미한다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (40)

  1. RRC(Radio Resource Control) 계층, PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층, RLC(Radio Link Control) 계층 및 MAC(Medium Access Control) 계층을 포함하는 제1 기지국; 및
    상기 제1 기지국과 백홀(backhaul)로 연결되어 단말에 복수연결을 지원하고, RRC 계층, PDCP 계층, RLC 계층 및 MAC 계층을 포함하는 제2 기지국을 포함하되,
    상기 제2 기지국의 RRC 계층은 상기 단말에 복수연결을 지원시에는 비활성화 되는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 장치.
  2. 청구항 1에서,
    상기 제1 기지국은 시그널링 베어러 및 데이터 베어러를 제공하고, 상기 제2 기지국은 데이터 베어러만 제공하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 장치.
  3. 청구항 1에서,
    상기 제2 기지국은 복수연결을 위한 무선 자원 설정시, 상기 단말에 할당된 무선 자원의 설정 정보를 상기 제1 기지국에 전달하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 장치.
  4. 청구항 3에서,
    상기 무선 자원의 설정 정보는, 상기 제2 기지국의 CSI(Channel-State Information), DM-RS(Demodulation-Reference Signal), SRS(Sounding Reference Signal), PUCCH(Physical Uplink Control Channel), DRX(Discontinuous Reception), PRB(Physical Resource Block) 할당 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 장치.
  5. 제1 기지국 및 제2 기지국에서 수행되는 복수연결 지원 방법으로,
    상기 제1 기지국이 단말로부터 복수연결을 위한 측정 결과를 수신하는 단계;
    상기 제1 기지국이 상기 측정 결과에 기초하여 복수연결 설정 여부를 결정하는 단계;
    복수연결을 설정하는 경우, 상기 제1 기지국이 상기 제2 기지국에 복수연결 설정을 위한 정보를 전달하는 단계; 및
    상기 제2 기지국이 상기 제1 기지국으로부터 전달받은 복수연결 설정을 위한 정보에 기초하여 상기 단말의 복수연결 설정을 위한 제어 정보를 생성하는 단계를 포함하는 복수연결 지원 방법.
  6. 청구항 5에서,
    상기 제1 기지국이 상기 제2 기지국에 복수연결 설정을 위한 정보를 전달하는 단계는,
    상기 제1 기지국이 상기 측정 결과 및 상기 단말의 정보를 상기 제2 기지국에 전달하되, 상기 단말의 정보는 SPS(Semi-Persistence Scheduling) 설정 정보, DRX(Discontinuous Reception) 설정 정보, 측정 보고 주기 정보, 측정 설정 파라미터 정보, 서비스 정보 및 베어러 속성 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  7. 청구항 5에서,
    상기 제1 기지국이 상기 제2 기지국에 복수연결 설정을 위한 정보를 전달하는 단계는,
    상기 제1 기지국이 상기 제2 기지국에 상기 단말의 능력 정보 및 상기 제2 기지국이 복수연결 지원 중에 상기 단말의 능력을 고려하여 지원해야 하는 기능 정보 중 적어도 하나의 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  8. 청구항 5에서,
    상기 복수연결 설정을 위한 제어 정보는, 상기 단말이 상기 제2 기지국에 비경쟁 방식의 랜덤 액세스를 위한 정보, 상기 제2 기지국이 상기 단말에 할당한 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identity) 정보, 상기 제2 기지국이 상기 단말에 할당한 SPS-RNTI(Semi-Persistence Scheduling-RNTI) 정보, 전력제어 정보, 상기 제2 기지국이 상기 단말에게 할당한 상기 제2 기지국의 DRX(Discontinuous Reception) 동작 설정 파라미터 정보, 상기 제2 기지국의 식별정보, 복수연결 지원을 위한 CS/CB(Coordinated Scheduling/Coordinated Beamforming) 자원할당 정보, 상기 제2 기지국의 무선자원 할당 정보, 상기 제2 기지국의 CSI(Channel State Information), 상기 제2 기지국의 DM-RS(Demodulation-Reference Signal), 상기 제2 기지국의 SRS(Sounding Reference Signal), 상기 제2 기지국의 PRB(Physical Resource Block) 자원 할당 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  9. 청구항 5에서,
    상기 복수연결 지원 방법은,
    상기 제2 기지국이 상기 단말의 복수연결 설정을 위한 제어 정보를 상기 제1 기지국에 전달하는 단계;
    상기 제1 기지국이 상기 단말의 복수연결 설정을 위한 제어 정보에 기초하여 제어 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 기지국이 상기 제어 메시지를 상기 단말에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  10. 청구항 9에서,
    상기 제어 메시지를 생성하는 단계는
    상기 제1 기지국이 복수연결 설정에서 사용할 별도의 C-RNTI, SPS-RNTI, 주파수 정보, CA(Carrier Aggregation) 정보, CS/CB 정보, 복수연결 시작을 위한 타이머 정보, 복수연결 개시를 위한 타이밍 오프셋 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 제어 메시지를 생성하거나, 상기 제2 기지국으로부터 전달된 상기 단말의 복수연결 설정을 위한 제어 정보를 포함하는 제어 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  11. 단말에서 수행되는 복수연결 지원 방법으로,
    단말이 복수연결을 지원중인 제1 기지국 및 제2 기지국 중에서 상기 제2 기지국과의 무선 채널에 대해 무선링크실패(RLF: Radio Link Failure)를 인지하는 단계;
    상기 단말이 무선링크실패가 발생하지 않은 상기 제1 기지국에 상기 제2 기지국과의 채널 링크에 무선링크실패가 발생하였음을 보고하는 단계를 포함하는 복수연결 지원 방법.
  12. 청구항 11에서,
    상기 복수연결 지원 방법은,
    상기 단말이 상기 제2 기지국과 복수연결을 해제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  13. 청구항 11에서,
    상기 복수연결 지원 방법은,
    상기 단말이 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국의 복수연결 설정에 대한 비활성화 지시를 수신하는 단계;
    상기 단말이 상기 비활성화 지시에 상응하여 상기 제2 기지국과 복수연결을 비활성화 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  14. 청구항 13에서,
    상기 제2 기지국과 복수연결을 비활성화하는 단계는,
    상기 단말이 제2 기지국과의 복수연결에 대한 무선자원 설정 정보를 유지하는 단계;
    상기 제2 기지국의 무선링크실패가 복구된 후, 상기 단말이 상기 무선자원 설정 정보를 이용하여 상기 제2 기지국과의 복수연결을 활성화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  15. 청구항 13에서,
    상기 제2 기지국과 복수연결을 비활성화하는 단계는,
    상기 단말이 상기 제1 기지국으로부터 상기 제2 기지국의 복수연결 활성화를 지시하는 제어 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 단말이 상기 제2 기지국과의 복수연결을 활성화하는 단계를 포함하되,
    상기 제2 기지국의 복수연결 활성화를 지시하는 제어 메시지는, 상기 제2 기지국의 식별정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  16. 청구항 11에서,
    상기 복수연결 지원 방법은,
    상기 단말이 상기 제2 기지국으로 상향링크 데이터 채널 또는 상향링크 제어 채널을 통한 전송을 중단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  17. 기지국에서 수행되는 복수연결 지원 방법으로,
    무선랜 접속점(WLAN AP: Wireless Local Area Network Access Point) 정보를 단말에 전송하는 단계;
    상기 단말로부터 무선랜 접속점의 측정 결과 정보를 수신하는 단계;
    상기 무선랜 접속점의 측정 결과 정보에 기초하여 무선랜 접속점을 이용한 부하 분산(offloading) 여부를 결정하는 단계; 및
    부하 분산을 실행하는 경우, 상기 단말에 무선랜 접속점을 통한 부하 분산을 지시하는 제어 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 복수연결 지원 방법.
  18. 청구항 17에서,
    상기 복수연결 지원 방법은,
    상기 단말이 무선랜 기능의 지원 여부를 나타내는 정보, 무선랜 기능의 활성화 여부를 나타내는 정보, 무선랜 접속점의 탐색 시도를 지시하는 정보 중 적어도 하나의 정보를 상기 기지국에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  19. 청구항 17에서,
    상기 복수연결 지원 방법은,
    상기 기지국이 상기 기지국의 서비스 영역내에 위치한 적어도 하나의 무선랜 접속점과 통신을 통하여 부하 분산, 무선랜 접속 탐색 및 무선랜 접속점 측정을 위한 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  20. 청구항 17에서,
    상기 무선랜 접속점 정보를 단말에 전송하는 단계는,
    상기 기지국이 제어가능하거나 연결 가능한 적어도 하나의 무선랜 접속점에 대한 SSID(Service Set Identifier) 정보, 무선랜 주파수 대역 정보 및 위치 정보 중 적어도 하나의 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  21. 청구항 17에서,
    상기 무선랜 접속점 정보를 단말에 전송하는 단계는,
    적어도 하나의 무선랜 접속점에 대한 측정 정보를 전송하되, 상기 측정 정보는 무선랜 접속점의 측정 임계값 및 측정 주기 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  22. 청구항 17에서,
    무선랜 접속점 정보를 단말에 전송하는 단계는,
    무선랜 접속점 정보 및 무선랜 접속점 측정 정보를 포함하는 무선랜 시스템 정보 블록(WLAN SIB)을 구성하는 단계; 및
    상기 무선랜 시스템 정보 블록을 방송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 연결 지원 방법.
  23. 청구항 22에서,
    상기 무선랜 접속점 정보를 단말에 전송하는 단계는,
    상기 무선랜 시스템 정보 블록이 변경되면, 무선랜 시스템 정보 블록의 변경을 지시하는 특정 스케줄링 식별자를 이용하여 무선랜 시스템 정보 블록의 변경을 단말에 통지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 연결 지원 방법.
  24. 청구항 17에서,
    상기 복수연결 지원 방법은,
    상기 단말로부터 무선랜 접속점 탐색 시도를 지시하는 제어 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 무선랜 접속점 탐색 시도를 지시하는 제어 메시지에 상응하여 상기 단말이 접속 가능한 적어도 하나의 무선랜 접속점을 활성화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  25. 청구항 17에서,
    상기 무선랜 접속점의 측정 결과 정보는,
    RSSI(Received Signal Strength Indicator), SIR(Signal-to-Interference Ratio), EbNo(bit enery/noise power), RCPI(Receive Channel Power Indicator) 및 RSNI(Receive Signal to Noise Indicator) 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  26. 청구항 17에서,
    상기 부하 분산을 지시하는 제어 메시지는,
    특정 무선랜 접속점의 식별 정보, 부하분산 대상 서비스 식별자 정보, 부하분산 시작 타이밍 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  27. 청구항 17에서,
    상기 복수연결 지원 방법은,
    상기 단말에 무선랜 접속점을 이용한 부하분산 기능의 지원 여부에 대한 보고를 요청하는 단계; 및
    상기 단말로부터 부하분산 기능의 지원 여부에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  28. 단말에서 수행되는 복수연결 지원 방법으로,
    상기 단말이 미리 설정된 측정 조건에 기초하여 적어도 하나의 셀로부터 송신되는 신호를 측정하는 단계;
    상기 단말이 측정 결과에 기초하여 특정 셀로 캠핑(camping)을 시도하는 단계를 포함하되,
    상기 단말은 동기 신호를 전송하지 않거나 기지국 검출을 위한 신호만을 간헐적으로 전송하는 셀로는 캠핑을 시도하지 않는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  29. 청구항 28에서,
    상기 단말이 적어도 하나의 셀로부터 송신되는 신호를 측정하는 단계는,
    상기 단말이 연결을 해제한 기지국으로부터 연결 해제시 수신한 셀 우선순위 정보에 기초하여 측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  30. 청구항 29에서,
    상기 복수연결 지원 방법은
    상기 단말이 상기 셀 우선순위 정보에 기초하여 측정한 측정 수행 결과를 정렬하여 측정 보고 메시지를 구성하는 단계; 및
    상기 측정 보고 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 복수연결 지원 방법.
  31. 제2 기지국과 함께 단말에 복수연결을 지원하는 제1 기지국에서 수행되는 복수연결 지원 방법으로,
    상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국의 하향링크 동기를 정렬하기 위한 정보를 구성하는 단계; 및
    상기 하향링크 동기를 정렬하기 위한 정보를 포함하는 DRX(Discontinuous Reception) 동작 설정 정보를 단말에 전송하는 단계를 포함하는 복수연결 지원 방법.
  32. 청구항 31에서,
    상기 하향링크 동기를 정렬하기 위한 정보는
    상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국의 SFN(System Frame Number)의 차이값 정보 및 상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국의 하향링크 동기의 차이값 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  33. 청구항 31에서,
    상기 하향링크 동기를 정렬하기 위한 정보는
    상기 단말이 상기 제1 기지국의 DRX 파라미터를 기준으로 동작하도록 설정된 정보인 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  34. 청구항 31에서,
    상기 하향링크 동기를 정렬하기 위한 정보는
    짧은 DRX 사이클 파라미터 또는 긴 DRX 사이클 파라미터 중 어느 하나의 DRX 파라미터 정보인 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  35. 청구항 31에서,
    상기 하향링크 동기를 정렬하기 위한 정보는
    상기 제1 기지국이 설정한 DRX 파라미터들 및 상기 제2 기지국이 설정한 DRX 파라미터들을 포함하되, 상기 제1 기지국이 설정한 DRX 파라미터들과 상기 제2 지국이 설정한 DRX 파라미터들은 전체 또는 일부가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  36. 청구항 35에서,
    상기 제1 기지국이 설정한 DRX 사이클 주기와 상기 제2 기지국이 설정한 DRX 사이클 주기는 서로 배수 관계를 가지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  37. 청구항 35에서,
    상기 제1 기지국이 설정한 DRX 파라미터들 및 상기 제2 기지국이 설정한 DRX 파라미터들에는 각각 온 구간(on-duration)의 시작점 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  38. 청구항 35에서,
    상기 제1 기지국이 설정한 DRX 파라미터들은, 상기 제1 기지국이 설정한 온 구간(on-duration) 내에 상기 제2 기지국의 온 구간의 시작시점과 종료시점이 모두 포함되거나, 상기 제1 기지국이 설정한 온 구간(on-duration) 내에 상기 제2 기지국의 온 구간의 시작시점만 포함되거나, 또는 상기 제1 기지국이 설정한 온 구간(on-duration) 내에 상기 제2 기지국의 온 구간의 종료시점만 포함되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  39. 청구항 35에서,
    상기 제1 기지국이 설정한 DRX 파라미터들 및 상기 제2 기지국이 설정한 DRX 파라미터들 중 상향링크 동기 유지 여부를 판단하기 위한 타이머 값은, 단말이 상기 제1 기지국이 설정한 타이머 값에 따라 동작하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
  40. 청구항 31에서,
    상기 복수연결 지원 방법은
    상기 단말의 복수연결 설정시, 상기 제1 기지국이 상기 단말의 능력에 상응하는 DRX 파라미터의 설정 기준 정보, 가이드 라인 정보, DRX 파라미터의 최대값, DRX 파라미터의 최소값 중 적어도 하나의 정보를 상기 제2 기지국에 제공하는 것을 특징으로 하는 복수연결 지원 방법.
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