KR102219227B1

KR102219227B1 - 무선 통신 시스템에서 스몰 셀에 대하여 데이터를 전달하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102219227B1
Application number: KR1020167003353A
Authority: KR
Inventors: 쑤지안; 변대욱; 이인선; 박경민
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2021-02-23
Also published as: EP3017629A1; CN105493568B; JP2016529770A; CA2917271C; KR20160031509A; CN105493568A; US9918262B2; EP3017629A4; CA2917271A1; WO2015002477A1; JP6147929B2; US20160165499A1; EP3017629B1

Abstract

무선 통신 시스템에서 데이터를 전달하기 위한 방법 및 장치가 제공된다. 스몰 셀은 매크로 eNB로부터 스몰 셀 서비스의 서비스를 중단할 것을 지시하는 지시를 수신한다. 상기 지시를 수신 시, 스몰 셀은 SN 상태 천이 메시지(sequence number (SN) status transfer message)와 함께 상기 매크로 eNB로 데이터의 전달을 시작한다. 상기 지시는 메시지의 형식 또는 메시지의 IE(information element) 형식을 통해 수신될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 스몰 셀에 대하여 데이터를 전달하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR FORWARDING DATA FOR SMALL CELL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 스몰 셀에 대하여 데이터를 전달하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

UMTS(universal mobile telecommunications system)는 유럽 시스템(European system), GSM(global system for mobile communications) 및 GPRS(general packet radio services)를 기반으로 하여 WCMDA(wideband code division multiple access)에서 동작하는 3세대(3rd generation) 비동기(asynchronous) 이동 통신 시스템이다. UMTS의 LTE(long-term evolution)가 UMTS를 표준화하는 3GPP(3rd generation partnership project)에 의해서 논의 중이다.

3GPP LTE는 고속 패킷 통신을 가능하게 하기 위한 기술이다. LTE 목표인 사용자와 사업자의 비용 절감, 서비스 품질 향상, 커버리지 확장 및 시스템 용량 증대를 위해 많은 방식이 제안되었다. 3GPP LTE는 상위 레벨 필요조건으로서 비트당 비용 절감, 서비스 유용성 향상, 주파수 밴드의 유연한 사용, 간단한 구조, 개방형 인터페이스 및 단말의 적절한 전력 소비를 요구한다.

도 1은 LTE 시스템의 구조를 나타낸다. 통신 네트워크는 IMS 및 패킷 데이터를 통한 인터넷 전화(Voice over internet protocol: VoIP)와 같은 다양한 통신 서비스들을 제공하기 위하여 넓게 설치된다.

도 1을 참조하면, LTE 시스템 구조는 하나 이상의 단말(UE; 10), E-UTRAN(evolved-UMTS terrestrial radio access network) 및 EPC(evolved packet core)를 포함한다. 단말(10)은 사용자에 의해 움직이는 통신 장치이다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

E-UTRAN은 하나 이상의 eNB(evolved node-B; 20)를 포함할 수 있고, 하나의 셀에 복수의 단말이 존재할 수 있다. eNB(20)는 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)의 끝 지점을 단말에게 제공한다. eNB(20)는 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, BS(base station), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 eNB(20)는 셀마다 배치될 수 있다. eNB(20)의 커버리지 내에 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다. 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10 및 20 MHz 등의 대역폭 중 하나를 가지도록 설정되어 여러 단말에게 하향링크(DL; downlink) 또는 상향링크(UL; uplink) 전송 서비스를 제공할 수 있다. 이때 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.

이하에서, DL은 eNB(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, UL은 단말(10)에서 eNB(20)으로의 통신을 의미한다. DL에서 송신기는 eNB(20)의 일부이고, 수신기는 단말(10)의 일부일 수 있다. UL에서 송신기는 단말(10)의 일부이고, 수신기는 eNB(20)의 일부일 수 있다.

EPC는 제어 평면의 기능을 담당하는 MME(mobility management entity), 사용자 평면의 기능을 담당하는 S-GW(system architecture evolution (SAE) gateway)를 포함할 수 있다. MME/S-GW(30)은 네트워크의 끝에 위치할 수 있으며, 외부 네트워크와 연결된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지며, 이러한 정보는 주로 단말의 이동성 관리에 사용될 수 있다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다. MME/S-GW(30)은 세션의 종단점과 이동성 관리 기능을 단말(10)에 제공한다. EPC는 PDN(packet data network)-GW(gateway)를 더 포함할 수 있다. PDN-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.

MME는 eNB(20)로의 NAS(non-access stratum) 시그널링, NAS 시그널링 보안, AS(access stratum) 보안 제어, 3GPP 액세스 네트워크 간의 이동성을 위한 inter CN(core network) 노드 시그널링, 아이들 모드 단말 도달 가능성(페이징 재전송의 제어 및 실행 포함), 트래킹 영역 리스트 관리(아이들 모드 및 활성화 모드인 단말을 위해), P-GW 및 S-GW 선택, MME 변경과 함께 핸드오버를 위한 MME 선택, 2G 또는 3G 3GPP 액세스 네트워크로의 핸드오버를 위한 SGSN(serving GPRS support node) 선택, 로밍, 인증, 전용 베이러 설정을 포함한 베어러 관리 기능, PWS(public warning system: 지진/쓰나미 경보 시스템(ETWS) 및 상용 모바일 경보 시스템(CMAS) 포함) 메시지 전송 지원 등의 다양한 기능을 제공한다. S-GW 호스트는 사용자 별 기반 패킷 필터링(예를 들면, 심층 패킷 검사를 통해), 합법적 차단, 단말 IP(internet protocol) 주소 할당, DL에서 전송 레벨 패킹 마킹, UL/DL 서비스 레벨 과금, 게이팅 및 등급 강제, APN-AMBR에 기반한 DL 등급 강제의 갖가지 기능을 제공한다. 명확성을 위해 MME/S-GW(30)은 "게이트웨이"로 단순히 표현하며, 이는 MME 및 S-GW를 모두 포함할 수 있다.

사용자 트래픽 전송 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 단말(10) 및 eNB(20)은 Uu 인터페이스에 의해 연결될 수 있다. eNB(20)들은 X2 인터페이스에 의해 상호간 연결될 수 있다. 이웃한 eNB(20)들은 X2 인터페이스에 의한 망형 네트워크 구조를 가질 수 있다. eNB(20)들은 S1 인터페이스에 의해 EPC와 연결될 수 있다. eNB(20)들은 S1-MME 인터페이스에 의해 EPC와 연결될 수 있으며, S1-U 인터페이스에 의해 S-GW와 연결될 수 있다. S1 인터페이스는 eNB(20)와 MME/S-GW(30) 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.

도 2는 일반적인 E-UTRAN 및 EPC의 구조의 블록도이다. 도 2를 참조하면, eNB(20)은 게이트웨이(30)에 대한 선택, RRC(radio resource control) 활성(activation) 동안 게이트웨이(30)로의 라우팅(routing), 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송, BCH(broadcast channel) 정보의 스케줄링 및 전송, UL 및 DL에서 단말(10)들로의 자원의 동적 할당, eNB 측정의 설정(configuration) 및 제공(provisioning), 무선 베어러 제어, RAC(radio admission control) 및 LTE 활성 상태에서 연결 이동성 제어 기능을 수행할 수 있다. 상기 언급처럼 게이웨이(30)는 EPC에서 페이징 개시, LTE 아이들 상태 관리, 사용자 평면의 암호화, SAE 베어러 제어 및 NAS 시그널링의 암호화와 무결성 보호 기능을 수행할 수 있다.

도 3은 LTE 시스템의 사용자 평면 프로토콜 스택 및 제어 평면 프로토콜 스택의 블록도이다. 도 3-(a)는 LTE 시스템의 사용자 평면 프로토콜 스택의 블록도이고, 도 3-(b)는 LTE 시스템의 제어 평면 프로토콜 스택의 블록도이다.

단말과 E-UTRAN 간의 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 통신 시스템에서 널리 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2 계층) 및 L3(제3 계층)으로 구분된다. 단말과 E-UTRAN 간의 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리 계층, 데이터 링크 계층(data link layer) 및 네트워크 계층(network layer)으로 구분될 수 있고, 수직적으로는 제어 신호 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)인 제어 평면(control plane)과 데이터 정보 전송을 위한 프로토콜 스택인 사용자 평면(user plane)으로 구분될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 단말과 E-UTRAN에서 쌍(pair)으로 존재할 수 있고, 이는 Uu 인터페이스의 데이터 전송을 담당할 수 있다.

물리 계층(PHY; physical layer)은 L1에 속한다. 물리 계층은 물리 채널을 통해 상위 계층에 정보 전송 서비스를 제공한다. 물리 계층은 상위 계층인 MAC(media access control) 계층과 전송 채널(transport channel)을 통해 연결된다. 물리 채널은 전송 채널에 맵핑된다. 전송 채널을 통해 MAC 계층과 물리 계층 사이로 데이터가 전송될 수 있다. 서로 다른 물리 계층 사이, 즉 송신기의 물리 계층과 수신기의 물리 계층 간에 데이터는 물리 채널을 통해 무선 자원을 이용하여 전송될 수 있다. 물리 계층은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식을 이용하여 변조될 수 있고, 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다.

물리 계층은 몇몇의 물리 제어 채널(physical control channel)을 사용한다. PDCCH(physical downlink control channel)은 PCH(paging channel) 및 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당, DL-SCH와 관련되는 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보에 대하여 단말에 보고한다. PDCCH는 상향링크 전송의 자원 할당에 관하여 단말에 보고하기 위해 상향링크 그랜트를 나를 수 있다. PCFICH(physical control format indicator channel)은 PDCCH를 위해 사용되는 OFDM 심벌의 개수를 단말에 알려주며, 모든 서브프레임마다 전송된다. PHICH(physical hybrid ARQ indicator channel)은 UL-SCH 전송에 대한 HARQ ACK(acknowledgement)/NACK(non-acknowledgement) 신호를 나른다. PUCCH(physical uplink control channel)은 하향링크 전송을 위한 HARQ ACK/NACK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 UL 제어 정보를 나른다. PUSCH(physical uplink shared channel)은 UL-SCH(uplink shared channel)를 나른다.

도 4는 물리 채널 구조의 일 예를 나타낸다.

물리 채널은 시간 영역에서 복수의 서브프레임(subframe)들과 주파수 영역에서 복수의 부반송파(subcarrier)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 시간 영역에서 복수의 심벌들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원 블록(RB; resource block)들로 구성된다. 하나의 자원 블록은 복수의 심벌들과 복수의 부반송파들로 구성된다. 또한, 각 서브프레임은 PDCCH를 위하여 해당 서브프레임의 특정 심벌들의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. 예를 들어, 서브프레임의 첫 번째 심벌이 PDCCH를 위하여 사용될 수 있다. PDCCH는 PRB(physical resource block) 및 MCS(modulation and coding schemes)와 같이 동적으로 할당된 자원을 나를 수 있다. 데이터가 전송되는 단위 시간인 TTI(transmission time interval)는 1개의 서브프레임의 길이와 동일할 수 있다. 서브프레임 하나의 길이는 1ms일 수 있다.

전송채널은 채널이 공유되는지 아닌지에 따라 공통 전송 채널 및 전용 전송 채널로 분류된다. 네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 DL 전송 채널(DL transport channel)은 시스템 정보를 전송하는 BCH(broadcast channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(paging channel), 사용자 트래픽 또는 제어 신호를 전송하는 DL-SCH 등을 포함한다. DL-SCH는 HARQ, 변조, 코딩 및 전송 전력의 변화에 의한 동적 링크 적응 및 동적/반정적 자원 할당을 지원한다. 또한, DL-SCH는 셀 전체에 브로드캐스트 및 빔포밍의 사용을 가능하게 할 수 있다. 시스템 정보는 하나 이상의 시스템 정보 블록들을 나른다. 모든 시스템 정보 블록들은 같은 주기로 전송될 수 있다. MBMS(multimedia broadcast/multicast service)의 트래픽 또는 제어 신호는 MCH(multicast channel)를 통해 전송된다.

단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 UL 전송 채널은 초기 제어 메시지(initial control message)를 전송하는 RACH(random access channel), 사용자 트래픽 또는 제어 신호를 전송하는 UL-SCH 등을 포함한다. UL-SCH는 HARQ 및 전송 전력 및 잠재적인 변조 및 코딩의 변화에 의한 동적 링크 적응을 지원할 수 있다. 또한, UL-SCH는 빔포밍의 사용을 가능하게 할 수 있다. RACH는 일반적으로 셀로의 초기 접속에 사용된다.

L2에 속하는 MAC 계층은 논리 채널(logical channel)을 통해 상위 계층인 RLC(radio link control) 계층에게 서비스를 제공한다. MAC 계층은 복수의 논리 채널에서 복수의 전송 채널로의 맵핑 기능을 제공한다. 또한, MAC 계층은 복수의 논리 채널에서 단수의 전송 채널로의 맵핑에 의한 논리 채널 다중화 기능을 제공한다. MAC 부계층은 논리 채널상의 데이터 전송 서비스를 제공한다.

논리 채널은 전송되는 정보의 종류에 따라, 제어 평면의 정보 전달을 위한 제어 채널과 사용자 평면의 정보 전달을 위한 트래픽 채널로 나눌 수 있다. 즉, 논리 채널 타입의 집합은 MAC 계층에 의해 제공되는 다른 데이터 전송 서비스를 위해 정의된다. 논리채널은 전송 채널의 상위에 위치하고 전송채널에 맵핑된다.

제어 채널은 제어 평면의 정보 전달만을 위해 사용된다. MAC 계층에 의하여 제공되는 제어 채널은 BCCH(broadcast control channel), PCCH(paging control channel), CCCH(common control channel), MCCH(multicast control channel) 및 DCCH(dedicated control channel)을 포함한다. BCCH는 시스템 제어 정보를 방송하기 위한 하향링크 채널이다. PCCH는 페이징 정보의 전송 및 셀 단위의 위치가 네트워크에 알려지지 않은 단말을 페이징하기 위해 사용되는 하향링크 채널이다. CCCH는 네트워크와 RRC 연결을 갖지 않을 때 단말에 의해 사용된다. MCCH는 네트워크로부터 단말에게 MBMS 제어 정보를 전송하는데 사용되는 일대다 하향링크 채널이다. DCCH는 RRC 연결 상태에서 단말과 네트워크간에 전용 제어 정보 전송을 위해 단말에 의해 사용되는 일대일 양방향 채널이다.

트래픽 채널은 사용자 평면의 정보 전달만을 위해 사용된다. MAC 계층에 의하여 제공되는 트래픽 채널은 DTCH(dedicated traffic channel) 및 MTCH(multicast traffic channel)을 포함한다. DTCH는 일대일 채널로 하나의 단말의 사용자 정보의 전송을 위해 사용되며, 상향링크 및 하향링크 모두에 존재할 수 있다. MTCH는 네트워크로부터 단말에게 트래픽 데이터를 전송하기 위한 일대다 하향링크 채널이다.

논리 채널과 전송 채널간의 상향링크 연결은 UL-SCH에 맵핑될 수 있는 DCCH, UL-SCH에 맵핑될 수 있는 DTCH 및 UL-SCH에 맵핑될 수 있는 CCCH를 포함한다. 논리 채널과 전송 채널간의 하향링크 연결은 BCH 또는 DL-SCH에 맵핑될 수 있는 BCCH, PCH에 맵핑될 수 있는 PCCH, DL-SCH에 맵핑될 수 있는 DCCH, DL-SCH에 맵핑될 수 있는 DTCH, MCH에 맵핑될 수 있는 MCCH 및 MCH에 맵핑될 수 있는 MTCH를 포함한다.

RLC 계층은 L2에 속한다. RLC 계층의 기능은 하위 계층이 데이터를 전송하기에 적합하도록 무선 섹션에서 상위 계층으로부터 수신된 데이터의 분할/연접에 의한 데이터의 크기 조정을 포함한다. 무선 베어러(RB; radio bearer)가 요구하는 다양한 QoS를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명 모드(TM; transparent mode), 비확인 모드(UM; unacknowledged mode) 및 확인 모드(AM; acknowledged mode)의 세 가지의 동작 모드를 제공한다. AM RLC는 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 ARQ(automatic repeat request)를 통해 재전송 기능을 제공한다. 한편, RLC 계층의 기능은 MAC 계층 내부의 기능 블록으로 구현될 수 있으며, 이때 RLC 계층은 존재하지 않을 수도 있다.

PDCP(packet data convergence protocol) 계층은 L2에 속한다. PDCP 계층은 상대적으로 대역폭이 작은 무선 인터페이스 상에서 IPv4 또는 IPv6와 같은 IP 패킷을 도입하여 전송되는 데이터가 효율적으로 전송되도록 불필요한 제어 정보를 줄이는 헤더 압축 기능을 제공한다. 헤더 압축은 데이터의 헤더에 필요한 정보만을 전송함으로써 무선 섹션에서 전송 효율을 높인다. 게다가, PDCP 계층은 보안 기능을 제공한다. 보안기능은 제3자의 검사를 방지하는 암호화 및 제3자의 데이터 조작을 방지하는 무결성 보호를 포함한다.

RRC(radio resource control) 계층은 L3에 속한다. L3의 가장 하단 부분에 위치하는 RRC 계층은 오직 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 단말과 네트워크 간의 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 단말과 네트워크는 RRC 계층을 통해 RRC 메시지를 교환한다. RRC 계층은 RB들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 L1 및 L2에 의해 제공되는 논리적 경로이다. 즉, RB는 단말과 E-UTRAN 간의 데이터 전송을 위해 L2에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 결정함을 의미한다. RB는 SRB(signaling RB)와 DRB(data RB) 두 가지로 구분될 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.

도 3-(a)를 참조하면, RLC 및 MAC 계층(네트워크 측에서 eNB에서 종료)은 스케줄링, ARQ 및 HARQ와 같은 기능을 수행할 수 있다. PDCP 계층(네트워크 측에서 eNB에서 종료)은 헤더 압축, 무결성 보호 및 암호화와 같은 사용자 평면 기능들을 수행할 수 있다.

도 3-(b)를 참조하면, RLC/MAC 계층(네트워크 측에서 eNB에서 종료)은 제어 평면을 위하여 동일한 기능들을 수행할 수 있다. RRC 계층(네트워크 측에서 eNB에서 종료)은 방송, 페이징, RRC 연결 관리, RB 제어, 이동성 기능 및 UE 측정 보고 및 제어와 같은 기능을 수행할 수 있다. NAS 제어 프로토콜(네트워크 측에서 게이트웨이의 MME에서 종료)은 SAE 베어러 관리, 인증, LTE_IDLE 이동성 관리, LTE_IDLE에서의 페이징 시작 및 게이트웨이와 UE 간의 시그널링을 위한 보안 제어와 같은 기능을 수행할 수 있다.

RRC 상태는 단말의 RRC 계층이 E-UTRAN의 RRC 계층과 논리적으로 연결되어 있는지 여부를 지시한다. RRC 상태는 RRC 연결 상태(RRC_CONNECTED) 및 RRC 아이들 상태(RRC_IDLE)와 같이 두 가지로 나누어질 수 있다. 단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 간의 RRC 연결이 설정되어 있을 때, 단말은 RRC 연결 상태에 있게 되며, 그렇지 않은 경우 단말은 RRC 아이들 상태에 있게 된다. RRC_CONNECTED의 단말은 E-UTRAN과 RRC 연결이 설정되어 있으므로, E-UTRAN은 RRC_CONNECTED의 단말의 존재를 파악할 수 있고, 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 한편, E-UTRAN은 RRC_IDLE의 단말을 파악할 수 없으며, 핵심 망(CN; core network)이 셀보다 더 큰 영역인 트래킹 영역(tracking area) 단위로 단말을 관리한다. 즉, RRC_IDLE의 단말은 더 큰 영역의 단위로 존재만 파악되며, 음성 또는 데이터 통신과 같은 통상의 이동 통신 서비스를 받기 위해서 단말은 RRC_CONNECTED로 천이해야 한다.

RRC_IDLE 상태에서, 단말이 NAS에 의해 설정된 DRX(discontinuous reception)를 지정하는 동안에, 단말은 시스템 정보 및 페이징 정보의 방송을 수신할 수 있다. 그리고, 단말은 트래킹 영역에서 단말을 고유하게 지정하는 ID(identification)를 할당받고, PLMN(public land mobile network) 선택 및 셀 재선택을 수행할 수 있다. 또한 RRC_IDLE 상태에서, 어떠한 RRC 컨텍스트도 eNB에 저장되지 않는다.

RRC_CONNECTED 상태에서, 단말은 E-UTRAN에서 E-UTRAN RRC 연결 및 RRC context를 가져, eNB로 데이터를 전송 및/또는 eNB로부터 데이터를 수신하는 것이 가능하다. 또한, 단말은 eNB로 채널 품질 정보 및 피드백 정보를 보고할 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에서, E-UTRAN은 단말이 속한 셀을 알 수 있다. 그러므로 네트워크는 단말에게 데이터를 전송 및/또는 단말로부터 데이터를 수신할 수 있고, 네트워크는 단말의 이동성(핸드오버 및 NACC(network assisted cell change)를 통한 GERAN(GSM EDGE radio access netowkr)으로 inter-RAT(radio access technology) 셀 변경 지시)을 제어할 수 있으며, 네트워크는 이웃 셀을 위해 셀 측정을 수행할 수 있다.

RRC_IDLE 상태에서 단말은 페이징 DRX 주기를 지정한다. 구체적으로 단말은 단말 특정 페이징 DRX 주기 마다의 특정 페이징 기회(paging occasion)에 페이징 신호를 모니터한다. 페이징 기회는 페이징 신호가 전송되는 동안의 시간 간격이다. 단말은 자신만의 페이징 기회를 가지고 있다.

페이징 메시지는 동일한 트래킹 영역에 속하는 모든 셀에 걸쳐 전송된다. 만약 단말이 하나의 트래킹 영역에서 다른 하나의 트래킹 영역으로 이동하면, 단말은 위치를 업데이트하기 위해 TAU(tracking area update) 메시지를 네트워크에 전송한다.

사용자가 단말의 전원을 최초로 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC_IDLE에 머무른다. RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때, RRC_IDLE에 머무르던 단말은 RRC 연결 절차를 통해 E-UTRAN의 RRC와 RRC 연결을 맺고 RRC_CONNECTED로 천이할 수 있다. RRC_IDLE에 머무르던 단말은 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향링크 데이터 전송이 필요할 때, 또는 E-UTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신하고 이에 대한 응답 메시지 전송이 필요할 때 등에 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 수 있다.

단말과 eNB 간에 메시지를 전송하기 위해 사용되는 시그니쳐 시퀀스에 서로 다른 원인 값들이 맵핑되는 것으로 알려져 있다. 게다가, CQI(channel quality indicator) 또는 경로 손실 및 원인 또는 메시지 크기는 초기 프리앰블에 포함을 위한 후보로 알려져 있다.

단말이 네트워크에 접속하기를 원하고 메시지가 전송되도록 결정하면, 메시지는 목적(purpose)에 링크될 수 있으며, 원인 값은 결정될 수 있다. 또한, 이상적 메시지의 크기는 모든 부가적 정보 및 다른 서로 다른 대체 가능한 크기를 식별하여 결정될 수 있다. 부가적인 정보를 제거하거나 대체 가능한 스케줄링 요청 메시지가 사용될 수 있다.

단말은 프리앰블의 전송, UL 간섭, 파일럿 전송 전력, 수신기에서 프리앰블을 검출하기 위해 요구되는 SNR 또는 그 조합을 위해 필요한 정보를 얻는다. 이 정보는 프리앰블의 초기 전송 전력의 계산을 허용해야만 한다. 메시지의 전송을 위해 동일한 채널이 사용되는 것을 보장하기 위해, 주파수 관점에서 프리앰블의 근방에서 UL 메시지를 전송하는 것이 유리하다.

네트워크가 최소한의 SNR로 프리앰블을 수신하는 것을 보장하기 위해, 단말은 UL 간섭 및 UL 경로 손실을 고려해야 한다. UL 간섭은 오직 eNB에서 결정될 수 있으므로, 프리앰블의 전송에 앞서 eNB에 의하여 브로드캐스트되고 단말에 의하여 수신되어야 한다. UL 경로 손실은 DL 경로 손실과 유사하게 고려될 수 있으며, 셀의 몇몇 파일럿 신호의 송신 전력이 단말에게 알려지면, 수신된 RX 신호 세기로부터 단말에 의하여 추정될 수 있다.

프리앰블의 검출을 위해 필요한 UL SNR은 일반적으로 Rx 안테나의 수 및 수신기 성능과 같은 eNB 구성에 따라 달라진다. 다소 정적인 파일럿의 송신 전력을 전송하고, 변화하는 UL 간섭으로부터 필요한 UL SNR를 분리하여 전송하고 및 메시지와 프리앰블 간에 요구되는 가능한 전력 오프셋을 전송하는데 이점이 있을 수 있다.

프리앰블의 초기 전송 전력은 아래 공식에 따라 대략적으로 계산될 수 있다.

전송 전력 = TransmitPilot + RxPilot + UL간섭 + 오프셋 + SNRRequired

그러므로, SNRRequired, ULInterference, TransmitPilot 및 오프셋의 어떤 조합도 브로드캐스트 될 수 있다. 원칙적으로, 단 하나의 값만이 브로드캐스트 되어야 한다. 비록 3GPP LTE에서 UL 간섭이 주로 UMTS 시스템보다 더 일정한 이웃 셀 간섭이라 하더라도, 이는 현재의 UMTS 시스템에서 본질적이다.

위에서 설명된 것처럼 단말은 프리앰블의 전송을 위한 초기 UL 전송 전력을 결정한다. eNB의 수신기는 셀의 간섭과 비교되는 상대 수신 전력뿐만 아니라 절대 수신 전력도 추정할 수 있다. eNB는 간섭과 비교되는 수신 신호 전력이 eNB에게 알려진 임계치보다 크면 프리앰블이 검출되었다고 간주한다.

단말은 초기 추정된 프리앰블의 전송 전력이 부적합하더라도 프리앰블을 검출할 수 있도록 파워 램핑을 수행한다. 다음 랜덤 액세스 시도 전에, 만약 ACK 또는 NACK 가 단말에 의해 수신되지 않으면, 다른 프리앰블은 대부분 전송될 것이다. 검출의 확률을 증가시키기 위해 프리앰블은 서로 다른 UL 주파수에 전송될 수 있고, 및/또는 프리앰블의 전송 전력은 증가 될 수 있다. 그러므로 검출될 프리앰블의 실제 전송 전력은 처음 UE에 의해 계산된 프리앰블의 초기 전송 전력에 대응할 필요가 없다.

단말은 가능한 UL 전송 포맷을 반드시 결정하여야 한다. 단말에 의해 사용되는 MCS 및 다수의 자원 블럭을 포함할 수 있는 전송 포맷은 주로 두 파라미터에 의해 결정된다. 구체적으로 두 파라미터는 eNB의 SNR 및 전송되기 위하여 요구되는 메시지의 크기이다.

실제로 단말 메시지 크기의 최대, 또는 페이로드, 그리고 요구되는 최소 SNR은 각각 전송 포맷에 대응한다. UMTS에서, 프리앰블의 전송 이전에 추정된 초기 프리앰블 전송 전력, 프리앰블과 전송 블럭 간의 필요한 오프셋, 최대로 허용되는 또는 이용가능한 단말 전송 전력, 고정된 오프셋 및 부가적인 마진을 고려하여 전송을 위한 어떤 전송 포맷이 선택될 수 있는지를 결정할 수 있다. 네트워크가 시간 및 주파수 자원 예약을 필요로 하지 않기 때문에, UMTS에서 프리앰블은 단말에 의해 선택된 전송 포맷에 대한 어떠한 정보도 포함할 필요가 없다. 그러므로 전송포맷은 전송된 메시지와 함께 표시된다.

프리앰블을 수신시 올바른 전송 포맷을 선택한 후 필요한 시간 및 주파수 자원을 예약하기 위해, eNB는 단말이 전송하고자 하는 메시지의 크기 및 단말에 의해 성취되는 SNR을 인식해야 한다. 그러므로, 단말은 대부분 DL에서 측정된 경로 손실 또는 초기 프리앰블 전송 전력의 결정을 위한 몇몇의 동일한 측정을 고려하므로, 최대 허용 또는 가용 단말 전송 전력과 비교한 단말 송신 전력은 eNB에게 알려지지 않았기 때문에, 수신된 프리앰블에 따르면 eNB는 단말에 의해 성취되는 SNR을 추정할 수 없다.

eNB는 DL에서 추정된 경로 손실 및 UL에서 추정된 경로 손실을 비교하여 차이를 계산할 수 있다. 그러나, 만약 파워 램핑이 사용되고 프리앰블을 위한 단말 전송 전력이 초기 계산된 단말 전송 전력과 대응하지 않는다면 이 계산은 불가능하다. 더욱이 실제 단말 전송 전력 및 단말이 송신하도록 의도되는 송신 전력의 정밀도는 매우 낮다. 그러므로 경로 손실을 코드화 또는 하향링크 및 메시지 크기 CQI 추정의 코드화 또는 시그니처에서 UL의 원인 값을 코드화하는 것이 제안된다.

저 전력 노드를 사용하는 스몰 셀은 특히 실내 및 실외에 핫스팟을 구축하여 단말 트래픽 폭증에 대처하기 위한 방안으로 유망하게 고려된다. 저 전력 노드는 일반적으로 송신 전력이 매크로 노드 및 기지국과 같은 종류의 전력보다 적은 것을 의미한다. 예를 들어, 피코 기지국 및 펨토 기지국들이 이에 해당한다. 3GPP LTE의 스몰 셀 향상은 실내 및 실외의 핫스팟 구역에서 저 전력 노드들을 이용하여 성능을 향상시키는 추가적인 기능성에 초점을 둘 것이다.

스몰 셀 향상을 위한 효율적인 데이터 전달(data forwarding) 방법이 요구될 수 있다.

본 발명은 무선 통신 시스템에서 스몰 셀에 대하여 데이터를 전달하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명은 또한 스몰 셀이 스몰 셀 서비스를 중단하고 데이터 전달을 시작하게 만드는 지시를 전송하는 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 UE X2 컨텍스트 해제 메시지(UE X2 context release message)를 전송하기 위한 방법을 제공한다.

일 실시 예에 있어서, 무선 통신 시스템에서, 스몰 셀에 의한, 데이터 전달을 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 매크로 eNB(eNodeB)로부터 스몰 셀 서비스의 서비스를 중단할 것을 지시하는 지시를 수신하고, 및 상기 지시를 수신 시, 상기 매크로 eNB로 데이터의 전달을 시작하는 것을 포함할 수 있다.

상기 지시는 서비스 비활성화 메시지 또는 SeNB(Secondary eNB) 해제 메시지를 통해 수신될 수 있다.

상기 지시는 서비스 비활성화 메시지 또는 SeNB 해제 메시지 내의 IE(information element)를 통해 수신될 수 있다. 상기 IE는 상기 매크로 eNB에 의해 생성된 하향링크 GTP(general packet radio services (GPRS) tunneling protocol) 터널 종점 또는 상향링크 GTP 터널 종점일 수 있다.

상기 지시는 X2 종료 마커(end marker)를 통해 수신될 수 있다.

상기 매크로 eNB로 상기 데이터와 함께 SN 상태 전송 메시지(sequence number (SN) status transfer message)를 전송하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 매크로 eNB로부터 상기 매크로 eNB에 의해 생성된 X2 종료 마커(end marker)를 수신하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 매크로 eNB로부터 UE X2 컨텍스트 해제 메시지(UE X2 context release message)를 수신하는 것을 더 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 있어서, 무선 통신 시스템에서, 매크로 eNB에 의한, 지시를 전송하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 핸드오버 요청 인정 메시지(handover request acknowledge message)를 수신 시, 스몰 셀 서비스의 서비스를 중단할 것을 지시하는 지시를 스몰 셀로 전송하고, 및 상기 스몰 셀로부터 SN 상태 전송 메시지(sequence number (SN) status transfer message)와 함께 전달된 데이터를 수신하는 것을 포함할 수 있다.

스몰 셀 향상의 경우, 데이터 전달(forwarding)이 효율적으로 수행될 수 있다.

도 1은 LTE 시스템의 구조를 나타낸다.
도 2는 일반적인 E-UTRAN 및 EPC 구조의 블록도이다.
도 3은 LTE 시스템의 사용자 평면 프로토콜 스택 및 제어 평면 프로토콜 스택의 블록도이다.
도 4는 물리 채널 구조의 일 예를 나타낸다.
도 5 및 도 6은 인트라(intra)-MME/S-GW 핸드오버 절차를 나타낸다.
도 7은 매크로 영역과 함께 및 매크로 영역 없이 스몰 셀이 배치되는 시나리오를 나타낸다.
도 8은 스몰 셀의 실제 배치의 일 예를 나타낸다.
도 9는 스몰 셀의 실제 배치의 다른 예를 나타낸다.
도 10은 스몰 셀의 실제 배치의 다른 예를 나타낸다.
도 11은 스몰 셀의 실제 배치의 다른 예를 나타낸다.
도 12 및 도 13은 스몰 셀의 실제 배치에 따른 데이터 전달 문제의 일 예를 나타낸다.
도 14는 스몰 셀의 실제 배치에 따른 데이터 전달 문제의 다른 예를 나타낸다.
도 15는 스몰 셀의 실제 배치에 따른 데이터 전달 문제의 다른 예를 나타낸다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터를 전달하는 방법의 일 예를 나타낸다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터를 전송하는 방법의 다른 예를 나타낸다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터를 전달하기 위한 방법의 다른 예를 나타낸다.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터를 전달하기 위한 방법의 다른 예를 나타낸다.
도 21은 본 발명의 실시 예가 구현되는 무선 통신 시스템의 블록도이다.

이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16 기반 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 제공한다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA(evolved-UMTS terrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.

설명을 명확하게 하기 위해, LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.

핸드오버(HO)가 설명된다. 이는 3GPP TS 36.300 V11.4.0 (2012-12)의 10.1.2.1절을 참조할 수 있다.

RRC CONNECTED 상태에서 단말의 E-UTRAN 내의(intra E-UTRAN) HO는 단말의 도움을 받고 네트워크에 의해 제어되는 HO이며, E-UTRAN에서 HO 준비 시그널링으로 한다:

- HO 명령의 일부는 타겟 eNB로부터 오며, 투명하게 소스(Source) eNB로부터 단말로 전송될 수 있다;

- HO를 준비하기 위하여, 소스 eNB는 타겟 eNB로 모든 필수 정보를 전달한다(예를 들어, E-RAB(E-UTRAN radio access bearer) 속성과 RRC 컨텍스트): 반송파 집성(CA: Carrier Aggregation)이 설정되고 타겟 eNB에서 SCell 선택을 가능하게 하기 위하여, 소스 eNB는 무선 품질이 감소하는 순서에 따라 최선의 셀 목록 및 선택적으로 셀의 측정 결과를 제공할 수 있다.

- 소스 eNB와 단말 모두 HO가 실패할 경우 단말의 복귀를 가능하게 하기 위하여 일부 컨텍스트(예를 들어, C-RNTI)를 유지할 수 있다;

- 단말은 전용 RACH 프리앰블을 사용하여 무경쟁 절차에 따르거나, 전용 RACH 프리앰블을 사용할 수 없는 경우 경쟁 기반 절차에 따라 RACH를 통해 타겟 셀에 접속할 수 있다: 단말은 핸드오버 절차가 완료(성공적이든 아니든)될 때까지 전용 프리앰블을 사용할 수 있다;

- 타겟 셀을 향한 RACH 절차가 특정 시간 내에 성공적이지 않은 경우, 단말은 적합한 셀을 사용하여 무선 링크 오류 복구를 개시한다;

- ROHC(robust header compression) 컨텍스트가 핸드오버에서 전송되지 않는다.

HO 절차의 준비 및 실행 단계는 EPC의 관여 없이 수행될 수 있다. 즉, 준비 메시지는 eNB 사이에서 직접 교환된다. HO 완료 단계 동안 소스 측에서 자원의 해제는 eNB에 의해 트리거 될 수 있다. RN(중계기 노드)가 관여하는 경우, DeNB(Donor eNB)은 적절한 S1 메시지를 RN과 MME 사이에서 중계할 수 있고(S1 기반 핸드오버), X2 메시지를 RN과 타겟 eNB 사이에서 중계할 수 있다(X2 기반 핸드오버); DeNB는 S1 프록시 및 X2 프록시 기능으로 인하여 명시적으로 RN에 연결된 단말을 인식할 수 있다.

도 5 및 도 6은 인트라-MME/S-GW 핸드오버 절차를 나타낸다.

0. 소스 eNB 내에서의 UE 컨텍스트는 연결 설정 또는 마지막 타이밍 어드밴스(TA; timing advance) 업데이트에서 제공되는 로밍 제한(roaming restriction)에 관한 정보를 포함한다.

1. 소스 eNB는 영역 제한 정보에 따라 UE 측정 과정을 구성한다. 소스 eNB에 의하여 제공되는 측정은 UE의 연결 이동성을 제어하는 기능을 보조할 수 있다.

2. UE는 시스템 정보, 표준 등에 의하여 설정된 규칙에 따라 L3 시그널링을 통해 소스 eNB로 측정 보고를 전송한다.

3. 소스 eNB는 측정 보고 및 무선 자원 관리(RRM; radio resource management) 정보를 기반으로 단말의 핸드오버 결정을 수행한다.

4. 소스 eNB는 핸드오버 요청 메시지를 타겟 eNB로 전송하여, 타겟 측에서 핸드오버를 준비하도록 필요한 정보를 전달한다. 이때 필요한 정보는 소스 eNB에서의 UE X2 시그널링 컨텍스트 레퍼런스, UE S1 EPC 시그널링 컨텍스트 레퍼런스, 타겟 셀 ID, K_eNB _*, 소스 eNB에서 UE의 C-RNTI(cell-radio network temporary identifier)를 포함하는 RRC 컨텍스트, AS 구성, E-RAB 컨텍스트 및 소스 셀의 물리 계층 ID + 가능한 RLF(radio link failure) 복구(recovery)를 위한 짧은 MAC-I 등을 포함할 수 있다. UE X2/UE S1 시그널링 레퍼런스는 타겟 eNB가 소스 eNB와 EPC를 어드레싱하게 한다. E-RAB 컨텍스트는 필요한 무선 네트워크 계층(RNL; radio network layer) 어드레싱 정보, 전송 네트워크 계층(TNL; transport network layer) 어드레싱 정보 및 E-RAB의 QoS(quality of service) 프로파일을 포함한다.

5. 허가 제어는 자원이 타겟 eNB에 의해서 승인(grant)된 경우, 성공적인 핸드오버의 가능성을 높이기 위하여 수신한 E-RAB QoS 정보를 기반으로 수행될 수 있다. 타겟 eNB는 수신한 E-RAB QoS 정보에 따라 필요한 자원을 구성하며, C-RNTI 및 선택적으로 RACH 프리앰블(preamble)을 유보(reserve)한다. 타겟 셀에서 사용될 AS 구성은 독립적으로 구성(즉, 설정)되거나, 소스 셀에서 사용되는 AS 구성에 대한 델타(delta)로 구성(즉, 재구성)될 수 있다.

6. 타겟 eNB는 L1/L2의 핸드오버를 준비하고, 핸드오버 요청 인정(acknowledge) 메시지를 소스 eNB로 전송한다. 핸드오버 요청 인정 메시지는 핸드오버를 수행하기 위하여 UE로 전송될 투명 컨테이너(transparent container)를 RRC 메시지로 포함할 수 있다. 상기 컨테이너는 새로운 C-RNTI, 선택된 보안 알고리즘을 위한 타겟 eNB 보안 알고리즘 식별자를 포함하고, 전용 RACH 프리앰블을 포함할 수 있으며, 가능한 경우 접속 파라미터, SIB 등의 다른 파라미터들을 포함할 수 있다. 핸드오버 요청 인정 메시지는 필요한 경우 전송(forwarding) 터널을 위한 RNL/TNL 정보를 포함할 수 있다.

한편, 소스 eNB가 핸드오버 요청 인정 메시지를 수신하자마자, 또는 핸드오버 명령의 전송이 하향링크에서 초기화되자마자, 데이터 전송(forwarding)이 초기화될 수 있다.

도 5 및 도 6에서 단계 7 내지 16은 핸드오버 동안 데이터 손실을 피하기 위한 방법을 제공한다.

7. 타겟 eNB는 핸드오버를 수행하기 위하여 RRC 메시지(즉, 이동성 제어 정보를 포함하는 RRC 연결 재구성 메시지)를 생성하고, UE로 전송한다. 소스 eNB는 메시지에 필요한 보호 및 암호화를 수행한다. UE는 필요한 파라미터들(즉, 새로운 C-RNTI, 타겟 eNB 보안 알고리즘 식별자 및 선택적으로 전용 RACH 프리앰블, 타겟 eNB SIBs 등)과 함께 RRC 연결 재구성 메시지를 수신하고, 소스 eNB로부터 핸드오버의 수행을 명령 받는다. UE는 HARQ/ARQ 응답을 소스 eNB로 전달하기 위하여 핸드오버 수행(handover execution)을 지연시킬 필요가 없다.

8. 소스 eNB는 PDCP 상태 유지가 적용되는(즉, RLC AM(acknowledge mode)을 위해) E-RAB의 상향링크 PDCP SN 수신기 상태 및 하향링크 PDCP SN 전송기 상태를 전달하기 위해 타겟 eNB로 SN 상태 전달 메시지를 전송한다. 상향링크 PDCP SN 수신기 상태는 적어도 첫 번째 손실된 UL SDU의 PDCP SN을 포함하고, 그러한 SDU가 있는 경우, UE가 타겟 셀에서 재전송할 필요가 있는 UL SDU 시퀀스의 수신 상태의 비트맵을 포함할 수 있다. 하향링크 PDCP SN 전송기 상태는 타겟 eNB가 아직 PDCN SN을 가지고 있지 않은 새로운 SDU들에 할당하는 다음 PDCP SN을 지시한다. UE의 어떤 E-RAB도 PDCP 상태 유지가 적용되지 않는 경우, 소스 eNB는 이 메시지의 전송을 생략 할 수 있다.

9. 이동성 제어 정보를 포함하는 RRC 연결 재구성 메시지를 수신한 이후에, UE는 타겟 eNB로 동기화를 수행하고, RACH를 통해서 타겟 셀에 접속한다. 이동성 제어 정보에서 전용 RACH 프리앰블이 지시되는 경우, RACH를 통한 타겟 셀로의 접속은 경쟁 없는(contention-free) 과정일 수 있다. 또는, 전용 프리앰블이 지시되지 않는 경우, RACH를 통한 타겟 셀로의 접속은 경쟁 기반(contention-based) 과정일 수 있다. UE는 타겟 eNB 특정 키들을 유도하고, 타겟 셀에서 사용될 선택된 보안 알고리즘을 구성한다.

10. 타겟 eNB는 UL 할당과 타이밍 어드밴스를 통해 응답한다.

11. UE가 타겟 셀로 성공적으로 접속한 경우, UE는 핸드오버를 확인하고 UE를 위한 핸드오버 과정이 완료되었음을 지시하기 위하여 C-RNTI를 포함하는 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 타겟 eNB로 전송한다. 가능한 경우, RRC 연결 재구성 완료 메시지와 함께 상향링크 버퍼 상태 보고가 전송될 수 있다. 타겟 eNB는 RRC 연결 재구성 완료 메시지 내의 C-RNTI를 확인한다. 타겟 eNB는 이제 UE로 데이터를 전송할 수 있다.

12. 타겟 eNB는 UE가 셀을 변경했음을 알리기 위하여 경로 전환 요청 메시지를 MME로 전송한다.

13. MME는 수정 베어러 요청 메시지를 서빙 게이트웨이로 전송한다.

14. 서빙 게이트웨이는 하향링크 데이터 경로를 타겟 측으로 전환한다. 서빙 게이트웨이는 하나 이상의 종료 마커 패킷(end marker packet)을 기존 경로 상으로 소스 eNB로 전송하고, 소스 eNB를 향한 모든 U-평면/TNL 자원을 해제할 수 있다.

15. 서빙 게이트웨이는 수정 베어러 응답 응답 메시지를 MME로 전송한다.

16. MME는 경로 전환 요청 인정 메시지로 경로 전환 요청 메시지를 확인한다.

17. 타겟 eNB는 핸드오버의 성공을 알리고 자원의 해제를 트리거 하기 위하여, UE 컨텍스트 해제 메시지를 소스 eNB로 전송한다. 경로 전환 요청 인정 메시지가 MME로부터 수신된 이후에, 타겟 eNB는 이 메시지를 전송한다.

18. UE 컨텍스트 해제 메시지를 수신한 경우, 소스 eNB는 UE 컨텍스트와 관련된 무선 자원 및 C-평면 관련 자원을 해제할 수 있다. 계속 진행 중인 모든 데이터 전송(forwarding)은 계속될 수 있다.

스몰 셀 향상이 설명된다. 3GPP TR 36.932 V12.0.0(2012-12)를 참조할 수 있다.

도 7은 매크로 영역과 함께 및 매크로 영역 없이 스몰 셀이 배치되는 시나리오를 나타낸다. 스몰 셀 향상은 스몰 셀이 매크로 영역이 있거나 없는 경우, 스몰 셀을 실내 또는 실외에 구축하는 경우, 백홀이 이상적 또는 비 이상적인 경우 모두를 대상으로 한다. 스몰 셀 구축 밀도가 낮은 경우는 물론 높은 경우도 고려할 수 있다.

도 7을 참조하면, 스몰 셀 향상은 이미 구축된 셀룰러 네트워크의 용량을 증대시키기 위해 스몰 셀 노드가 하나 이상의 중첩된 E-UTRAN 매크로 셀 계층 영역 내에 배치하는 시나리오를 목적으로 한다. 두 가지 시나리오가 고려될 수 있다.

- 단말이 매크로 셀과 스몰 셀 영역 내에 동시에 있는 경우

- 단말이 매크로 셀과 스몰 셀 영역 내에 동시에 있지 않은 경우

또한, 스몰 셀 노드가 하나 이상의 중첩된 E-UTRAN 매크로 셀 계층의 영역에 배치되지 않는 시나리오도 고려될 수 있다.

스몰 셀 향상은 실외 및 실내에 스몰 셀 구축을 목적으로 한다. 스몰 셀 노드들은 실내 또는 실외에 배치될 수 있으며, 각각의 경우에 실내 또는 실외의 단말에 서비스를 제공할 수 있다.

실내 단말에 대하여, 저속의 단말(0-3km/h)만이 타겟이 될 수 있다. 실외 단말에 대하여, 저속의 단말뿐만 아니라 중속의 단말(30km/h 이상 및 잠재적인 고속 단말)도 타겟이 될 수 있다.

처리량(throughput) 및 이동성/연결성 모두 저속 및 중속의 이동성을 위한 성능 메트릭(metric)으로 사용되어야 한다. 셀 가장자리 성능(예를 들어, 사용자 처리량을 위한 5% 타일 CDF 포인트) 및 (단말 및 네트워크 양자 모두의) 전력 효율 또한 메트릭으로 사용된다.

이상적인 백홀(다시 말해, 광섬유, LOS(line-of-sight) 마이크로파를 사용하는 전용 포인트-투-포인트 연결과 같은 매우 높은 처리능력 및 매우 낮은 대기시간) 및 비-이상적인 백홀(다시 말해, xDSL, NLOS 마이크로파와 같은 시장에서 널리 사용되는 전형적인 백홀, 및 릴레이(relaying)와 같은 다른 백홀들) 양자 모두가 연구되어야 한다. 성능-가격의 트레이드-오프(trade-off)가 고려되어야 한다.

운영자 입력(operator input)에 따른 비-이상적인 백홀의 분류가 이하 표 1에 나열된다.

백홀 기술	대기시간 (단 방향)	처리량	우선순위 (1이 가장 높음)
섬유 접근 1 (Fiber Access 1)	10-30ms	10M-10Gbps	1
섬유 접근 2 (Fiber Access 2)	5-10ms	100-1000Mbps	2
DSL 접근	15-60ms	10-100Mbps	1
케이블	25-35ms	10-100Mbps	2
무선 백홀	5-35ms	일반적으로 10-100Mbps, 아마도 Gbps 범위까지	1

운영자 입력(operator input)에 따른 양호하거나 이상적인 백홀의 분류가 이하 표 2에 나열된다.

백홀 기술	대기시간 (단 방향)	처리량	우선순위 (1이 가장 높음)
섬유 (Fiber)	2-5ms	50M-10Gbps	1

스몰 셀들 간의 인터페이스뿐만 아니라 매크로 및 스몰 셀 간의 인터페이스에 대하여, 상기 연구들은 실제 타입의 인터페이스가 결정되기 전에 원하는 개선들을 획득하도록 노드들 간에 어떤 종류의 정보가 필요하거나 유리한지를 먼저 확인해야 한다. 그리고 스몰 셀과 스몰 셀 간 뿐만 아니라 매크로 셀과 스몰 셀 간에 직접 인터페이스가 가정되는 경우에, X2 인터페이스는 기점(starting point)으로서 사용될 수 있다.

스몰 셀 향상은 스몰 셀이 산재하여 배치되는 경우 및 밀집하여 배치되는 경우를 고려해야 한다. 몇몇의 시나리오에서는(예를 들어, 핫 스팟 실내/실외 장소 등), 단일 또는 조금의 스몰 셀 노드들이(예를 들어, 핫 스팟을 커버하기 위하여) 산재하여 배치된다. 한편, 몇몇의 시나리오에서는(예를 들어, 밀집 도심, 대형 쇼핑 몰 등), 많은 스몰 셀 노드들이 스몰 셀 노드들에 의하여 커버되는 상대적으로 넓은 지역에 걸친 거대한 트래픽을 지원하기 위하여 밀집하여 배치된다. 스몰 셀 레이어의 커버리지는 다른 핫 스팟 지역 사이에 일반적으로 불연속적이다. 각 핫 스팟 지역은 스몰 셀들의 그룹(즉, 스몰 셀 클러스터)에 의하여 커버된다.

나아가, 부드러운 장래의 확장성(예를 들어, 산재에서 밀집으로, 작은 영역 밀집에서 큰 영역 밀집으로, 또는 일반적인 밀도에서 고 밀도로)이 고려되어야 한다. 이동성/연결성 성능에 대하여, 산재 및 밀집 배치 양자 모두 동일한 우선순위로 고려되어야 한다.

스몰 셀과 매크로 셀 사이뿐만 아니라 스몰 셀들 사이의 동기화 및 비동기화 시나리오 양자 모두 고려되어야 한다. 특정 동작에 대하여, 예를 들어 간섭 조정, 반송파 집성 및 기지국 간 COMP(coordinated multi-point), 스몰 셀 향상은 스몰 셀 탐색/측정 및 간섭/자원 관리와 관련하여 동기화된 배치 이익을 얻을 수 있다. 그러므로, 스몰 셀 클러스터의 시간 동기화된 배치는 연구에서 우선시되며, 이러한 동기화를 달성하기 위한 새로운 방법이 고려되어야 한다.

스몰 셀 향상은 매크로 계층 및 스몰 셀 계층에 서로 다른 주파수 대역이 각각 별도로 지정되는 배치 시나리오에 구현될 수 있으며, 이 때, 도 7의 F1 및 F2는 서로 다른 주파수 대역의 서로 다른 반송파에 해당한다.

스몰 셀 향상은 현존의 셀룰러 대역 및 향후의 셀룰러 대역 모두에 적용될 수 있으며, 보다 많은 스펙트럼을 사용하고 대역폭을 넓히기 위해 고주파수 대역, 예를 들어, 3.5 GHz 대역에 특별한 초점이 맞추어져 있다.

스몰 셀 향상은 최소한 지역적으로는 스몰 셀 배치에 대해서만 사용되는 주파수 대역의 가능성 또한 고려할 수 있다.

매크로 계층과 스몰 셀 계층 사이의 공동-채널 배치 시나리오 또한 고려될 수 있다.

스펙트럼 구성의 일부 예는 다음과 같다:

- 대역 X 및 Y를 가지는 매크로 계층과 대역 X만을 가지는 매크로 계층, 및 스몰 셀 계층 상에서의 반송파 집성

- 매크로 계층과 공동 채널인 반송파 집성 대역을 지원하는 스몰 셀

- 매크로 계층과 공동 채널이 아닌 반송파 집성 대역을 지원하는 스몰 셀

가능성 있는 공동 채널 배치 시나리오 중 하나는 조밀한 실외 공동 채널 스몰 셀 배치로서, 낮은 이동성의 UE와 이상적이지 않은 백홀을 고려한 것이다. 모든 스몰 셀들은 매크로 커버리지 하에 있다.

스몰 셀 향상은 매크로 계층 및 스몰 셀 계층을 위한 주파수 대역에 대한 듀플렉스 체계(FDD/TDD)와 무관하게 지원될 수 있다. 스몰 셀 향상을 위한 공기(Air) 인터페이스 및 솔루션은 대역에 독립적일 수 있으며 스몰 셀 당 집성된 대역폭은 최소한 3GPP rel-12에 대해서는 100 MHz를 넘지 않을 수 있다.

스몰 셀 배치에서, 작은 커버리지로 인해 스몰 셀 노드 당 사용자의 수가 그리 많지 않기 때문에 트래픽이 크게 변동할 가능성이 있다.

스몰 셀 배치에서, 소규모 셀 노드 간에 사용자 분배가 크게 변동할 수 있다. 또한 이러한 트래픽은 하향 링크 또는 상향 링크 쪽으로 치우쳐서 매우 비대칭적일 것으로 기대된다.

시간 도메인 및 공간 도메인에서 균일 및 불균일 트래픽 부하 분포가 고려될 수 있다. 비완충 버퍼 및 완충 버퍼 트래픽이 모두 포함되며, 비완충 버퍼 트래픽이 실제적 경우를 증명하기 위해 우선 순위를 가진다.

하위 호환성, 즉 스몰 셀 노드/반송파에 접근하는 과거의 (pre-rel-12) UE의 가능성이 소규모 셀 배치에 있어서 바람직하다.

하위 호환되지 않는 특성을 도입하는 것은 충분한 이득(gain)이 확보되는 것으로 정당화될 수 있을 것이다.

스몰 셀 향상의 한 특성으로, 이중 연결(Dual connectivity)이 논의되었다. 이중 연결은 RRC_CONNECTED 상태 동안 주어진 단말이 비 이상적인 백홀로 연결된 적어도 두 개의 다른 네트워크 지점(마스터 eNB(MeNB) 및 세컨더리 eNB(SeNB))으로부터 제공된 무선 자원을 소비하는 동작이다. 나아가, 단말을 위해 이중 연결에 포함되는 각 eNB는 다른 역할을 가정할 수 있다. 그 역할은 eNB의 전력 등급에 의존할 필요가 없으며, 단말 간에 다를 수 있다.

스몰 셀의 실제 배치 및 스몰 셀 배치에서 핸드오버가 설명된다.

도 8은 스몰 셀의 실제 배치의 일 예를 나타낸다. 도 8에 설명된 예는 다른 스몰 셀을 가지는 다른 매크로 eNB로 X2 핸드오버 하는 경우와 대응한다. 도 8을 참조하면, 단말은 이중 연결에 의해 두 종류의 서비스를 수신한다. 단말은 매크로 eNB 1에 연결되어 있고, 매크로 eNB 1로부터 직접 서비스를 수신한다. 단말은 또한 매크로 eNB 1에 의해 제어되는 스몰 셀 1과 연결되어 있고, 스몰 셀 1로부터 서비스 2를 수신한다. 예를 들어, 매크로 eNB 커버리지 가장자리에 있는 특정 상황에서, X2 또는 S1 핸드오버가 일어날 수 있다. 즉, 단말은 매크로 eNB 1로부터 다른 매크로 eNB(즉, 매크로 eNB 2)로 핸드오버 된다. 핸드오버 이후, 단말은 매크로 eNB 2와 연결되고, 매크로 eNB 2로부터 직접 서비스 1을 수신한다. 단말은 또한 매크로 eNB 2에 의해 제어되는 스몰 셀 2과 연결되고, 스몰 셀 2로부터 서비스 2를 수신한다.

도 9는 스몰 셀의 실제 배치의 다른 예를 나타낸다. 도 9에 설명된 예는 공통 스몰 셀을 가지는 다른 매크로 eNB로 X2 핸드오버 하는 경우와 대응한다. 도 9에 설명된 일 예는 도 8에 설명된 일 예의 특별한 경우이다. 도 9를 참조하면, 단말은 이중 연결에 의해 두 종류의 서비스를 수신한다. 단말은 매크로 eNB 1에 연결되어 있고, 매크로 eNB 1로부터 직접 서비스를 수신한다. 단말은 또한 매크로 eNB 1 및 매크로 eNB 2에 의해 공유되는 공통 스몰 셀과 연결되어 있고, 공통 스몰 셀로부터 서비스 2를 수신한다. 핸드오버 이후, 단말은 매크로 eNB 2와 연결되고, 매크로 eNB 2로부터 직접 서비스 1을 수신한다. 단말은 여전히 공통 스몰 셀과 연결되어 있고, 공통 스몰 셀로부터 서비스 2를 수신한다.

도 10은 스몰 셀의 실제 배치의 다른 예를 나타낸다. 도 10에 설명된 예는 스몰 셀의 서비스를 다른 스몰 셀로 이동하는 경우와 대응한다. 도 10을 참조하면, 단말은 이중 연결에 의해 두 종류의 서비스를 수신한다. 단말은 매크로 eNB 1에 연결되어 있고, 매크로 eNB 1로부터 직접 서비스를 수신한다. 단말은 또한 매크로 eNB 1에 의해 제어되는 스몰 셀 1과 연결되어 있고, 스몰 셀 1로부터 서비스 2를 수신한다. 특정 상황에서, 특히 많은 수의 스몰 셀들이 매크로 eNB 커버리지 영역 내에 배치되어 있는 경우, 핸드오버와 같은 행동이 일어날 수 있다. 즉, 스몰 셀 1에 의하여 제공되는 서비스 2는 다른 스몰 셀로 이동되어야 하고, 반면에 서비스 1은 여전히 매크로 eNB 1에 의해 제공될 수 있다. 핸드오버와 같은 절차 이후, 단말은 여전히 매크로 eNB 1과 연결되고, 매크로 eNB 1로부터 직접 서비스 1을 수신한다. 단말은 또한 매크로 eNB 1에 의해 제어되는 스몰 셀 2와 연결되고, 스몰 셀 2로부터 서비스 2를 수신한다.

도 11은 스몰 셀의 실제 배치의 다른 예를 나타낸다. 도 11에 설명된 예는 스몰 셀의 서비스를 매크로 eNB로 이동하는 경우와 대응한다. 또한, 도 11에 설명된 일 예는 도 8에 설명된 일 예의 특별한 경우이다. 도 11을 참조하면, 단말은 이중 연결에 의해 두 종류의 서비스를 수신한다. 단말은 매크로 eNB 1에 연결되어 있고, 매크로 eNB 1로부터 직접 서비스를 수신한다. 단말은 또한 매크로 eNB 1에 의해 제어되는 스몰 셀 1과 연결되어 있고, 스몰 셀 1로부터 서비스 2를 수신한다. 예를 들어, 단말이 스몰 셀 커버리지 영역의 밖에 있는 특정 상황에서, 핸드오버와 같은 행동이 일어날 수 있다. 즉, 스몰 셀 1에 의해 제공되는 서비스 2는 매크로 eNB 1로 이동되어야 하고, 반면에 서비스 1은 여전히 매크로 eNB 1에 의해 제공될 수 있다. 핸드오버와 같은 절차 이후, 단말은 여전히 매크로 eNB 1과 연결되어 있고, 매크로 eNB 1로부터 직접 서비스 1 및 서비스 2를 수신한다.

상기 도 8 내지 도 11에서 설명된 스몰 셀의 실제 배치에 따라 발생할 수 있는 데이터 전달(forwarding) 문제가 설명된다.

도 12 및 도 13은 스몰 셀의 실제 배치에 따른 데이터 전달 문제의 일 예를 나타낸다. 도 12 및 도 13은 도 8 및 도 9에서 설명된 경우에 대응하는 X2 핸드오버, 즉, 서로 다른 스몰 셀 또는 공통 스몰 셀을 포함하는 다른 매크로 eNB로의 X2 핸드오버 절차를 나타낸다. 도 12 및 도 13을 참조하면, 스몰 셀 배치에 대한 X2 핸드오버 절차는 스몰 셀이 배치된 것을 제외하고 상기 도 5 및 도 6에서 설명된 핸드오버 절차와 유사하다.

도 12를 도 5와 비교하면, 스몰 셀이 배치되기 때문에, 패킷 데이터가 단말과 스몰 셀 사이에서 교환되고, 스몰 셀과 매크로 eNB 1(즉, 소스 eNB) 사이에서 교환된다. 나아가, 매크로 eNB 1이 아닌, 스몰 셀은 버퍼된 패킷과 인-트랜짓(in-transit) 패킷을 매크로 eNB 2(즉, 타겟 eNB)로 보낸다. 도 13을 도 6과 비교하면, 스몰 셀이 배치되기 때문에, DL 패킷 데이터가 매크로 eNB 1을 통해 S-GW로부터 스몰 셀로 전송된다. 나아가, 매크로 eNB 2가 경로 전환 요청 메시지(path switch request message)를 MME로 전송한 이후, 종료 마커(end marker)는 S-GW로부터 스몰 셀로 직접 전송된다. 매크로 eNB 1은 스몰 셀로 UE 컨텍스트 해제 메시지(UE context release message)를 전달하고, 스몰 셀은 UE 컨텍스트 해제 메시지를 수신 시 DL 버퍼를 플러시(flush)하고, 인-트랜짓 패킷을 배달하는 것을 계속한다.

경로 전환 요청 메시지가 전송된 이후에만, 종료 마커가 S-GW로부터 스몰 셀로 전송되기 때문에, 앞 뒤로의 데이터 전달 문제가 발생할 수 있다. 데이터 전달 문제에 의해, 매크로 eNB 1과 스몰 셀 사이의 DL 패킷의 중복 전송이 증가 할 수 있다. 이것은 자원의 낭비일 수 있고, 또한 데이터 지연을 증가시킬 수 있다. 이는 스몰 셀이 매우 빠른 속도의 데이터 서비스를 제공할 수 있기 때문에 심각할 수 있다. 앞 뒤로 전달되는 데이터 패킷은 아주 엄청난 양이 될 것이다.

도 14는 스몰 셀의 실제 배치에 따른 데이터 전달 문제의 다른 예를 나타낸다. 도 14는, 도 10에서 설명된 경우와 대응하는, 스몰 셀의 서비스를 다른 스몰 셀로 이동하는 것을 나타낸다. 도 14를 참조하면, 매크로 eNB 1은 스몰 셀 1의 서비스를 스몰 셀 2로 이동하기로 결정하고, 부분적인 서비스의 핸드오버를 지시하는 서비스 요청을 스몰 셀 2로 전송한다. 만약 필요하면, 스몰 셀 2는 서비스 요청 인정(service request acknowledge)을 매크로 eNB 1로 전송한다. 하지만, 종료 마커는 S-GW로부터 매크로 eNB 1로 직접 전송되지 않는다. 그러므로, 데이터 전달 문제가 발생할 수 있다.

도 15는 스몰 셀의 실제 배치에 따른 데이터 전달 문제의 다른 예를 나타낸다. 도 15는, 도 11에서 설명된 경우와 대응하는, 스몰 셀의 서비스를 매크로 eNB로 이동하는 것을 나타낸다. 도 15를 참조하면, 매크로 eNB 1은 스몰 셀의 서비스를 매크로 eNB 1로 다시 이동하기로 결정하고, 스몰 셀 서비스를 중단할 것을 지시하는 서비스 비활성화를 스몰 셀로 전송한다. 만약 필요하면, 스몰 셀 2는 서비스 비활성화 인정(service deactivation acknowledge)을 매크로 eNB 1로 전송한다. 하지만, 종료 마커는 S-GW로부터 매크로 eNB 1로 직접 전송되지 않는다. 그러므로, 도 14에서 설명된 바와 같은 동일한 데이터 전달 문제가 발생할 수 있다.

상기 설명된 데이터 전달 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 스몰 셀 향상에 대한 데이터 전달 방법을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 지시를 전송하는 방법이 설명된다. 이하, 도 12 내지 도 15에서 설명된 경우에 대응하는 다양한 해결 방법이 설명된다.

도 16 및 도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터를 전달하는 방법의 일 예를 나타낸다. 도 16 및 도 17은 도 12 및 도 13에서 설명된 경우의 데이터 전달 문제에 대한 해결 방법을 나타낸다.

도 16을 참조하면, 매크로 eNB 1이 매크로 eNB 2로부터 핸드오버 요청 인정 메시지를 수신한 이후, 매크로 eNB 1은 스몰 셀 서비스를 중단할 것을 지시하는 지시를 스몰 셀로 전송할 수 있다. 상기 지시는 다음의 가능한 방법을 통해 전송될 수 있다.

- 서비스 비활성화 메시지(Service deactivation message): 상기 지시는 서비스 비활성화 메시지를 통해 전송될 수 있다. 서비스 비활성화 메시지를 수신 시, 스몰 셀은 데이터 전달이 시작될 수 있음을 알 수 있다. 서비스 비활성화 메시지는 SeNB 해제 메시지일 수 있다.

- 서비스 비활성화 메시지의 한 정보 요소(IE; information element): 상기 지시는 서비스 비활성화 메시지의 IE를 통해 전송할 수 있다. 상기 IE는 매크로 eNB에 의해 생성된 하향링크 GTP(GPRS tunneling protocol) 터널 종점 또는 상향링크 GTP 터널 종점 일 수 있다. 서비스 비활성화 메시지의 IE를 수신 시, 스몰 셀은 데이터 전달이 시작될 수 있음을 알 수 있다. 서비스 비활성화 메시지는 SeNB 해제 메시지일 수 있다.

- 독립적인 메시지 또는 다른 메시지의 IE: 상기 지시는 독립적인 메시지(예를 들어, 데이터 전달 요청 메시지)를 통해 전송되거나 또는 다른 메시지의 IE의 형태를 가질 수 있다. 독립적인 메시지 또는 다른 메시지의 IE를 수신 시, 스몰 셀은 데이터 전달이 시작될 수 있음을 알 수 있다.

- 매크로 eNB 1에 의해 생성된 X2 종료 마커 (사용자 평면): 상기 X2 종료 마커는 스몰 셀 서비스의 중단을 스몰 셀에 알리기 위해 사용된다. 상기 X2 종료 마커는 또한 종료 마커의 역할을 할 수 있다. 이는 매크로 eNB 1이 스몰 셀로부터 데이터 전달의 끝을 알 수 있음을 의미한다.

매크로 eNB 1에 의해 생성된 X2 종료 마커는 상기 지시가 메시지 또는 메시지의 IE를 통해 전송될 때 또한 필요할 수 있다. 이 경우, X2 종료 마커는 원래 종료 마커의 역할을 할 수 있다. 따라서, X2 종료 마커를 다시 수신 시, 매크로 eNB 1은 스몰 셀로부터 데이터 전달의 끝을 알 수 있다. 만약 종료 마커가 전송되지 않으면, X2 인터페이스에서 데이터 전달을 위한 시간 구간을 제공하기 위하여 매크로 eN1 내의 타이머가 필요할 수 있다.

핸드오버 요청 인정 메시지가 매크로 eNB 2로부터 수신된 직후, X2 종료 마커가 전송될 수 있다. 나아가, 상기 지시가 스몰 셀로 전송되기 전 또는 후 X2 종료 마커가 전송될 수 있다.

매크로 eNB 1은 상기 X2 종료 마커가 전송되거나 상기 지시가 전송된 직후 S-GW로부터 수신한 데이터 패킷을 버퍼링 하기 시작할 수 있다. 스몰 셀이 SN 상태 천이 메시지와 함께 상기 지시를 수신한 이후, 데이터 전달은 스몰 셀로부터 시작할 수 있다.

도 17을 참조하면, 매크로 eNB 1은 스몰 셀로 UE X2 컨텍스트 해제 메시지(UE X2 context release message)를 전송할 수 있다. UE X2 컨텍스트 해제 메시지를 수신함으로써, 스몰 셀은 UE 컨텍스트와 연관된 자원과 관련 있는 무선 및 제어 평면을 해제할 수 있다.

도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터를 전송하는 방법의 다른 예를 나타낸다. 도 18은 도 16 및 도 17에서 설명된 절차의 간단한 절차를 나타낸다.

상기 매크로 eNB는 스몰 셀 서비스의 서비스를 중단할 것을 지시하는 지시를 스몰 셀로 전송한다(S100). 상기 지시는 서비스 비활성화 메시지(service deactivation message) 또는 SeNB 해제 메시지(SeNB release message)를 통해 수신될 수 있다. 대안적으로, 상기 지시는 서비스 비활성화 메시지 또는 SeNB 해제 메시지의 IE를 통해 수신될 수 있다. 상기 IE는 상기 매크로 eNB에 의해 생성된 하향링크 GTP(general packet radio services (GPRS) tunneling protocol) 터널 종점 또는 상향링크 GTP 터널 종점일 수 있다. 대안적으로, 상기 지시는 X2 종료 마커(end marker)를 통해 수신될 수 있다.

상기 지시를 수신 시, 상기 스몰 셀은 SN 상태 천이 메시지(SN status transfer message)를 상기 매크로 eNB로 전송한다(S110). 상기 스몰 셀은 SN 상태 천이 메시지와 함께 매크로 eNB로 전달 데이터를 전송한다(S111).

상기 매크로 eNB는 UE X2 컨텍스트 해제 메시지(UE X2 context release message)를 스몰 셀로 전송한다(S120).

도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터를 전달하기 위한 방법의 다른 예를 나타낸다. 도 19는 도 14에서 설명된 경우의 데이터 전달 문제에 대한 해결 방법을 나타낸다.

도 19를 참조하면, 매크로 eNB 1이 스몰 셀 서비스를 스몰 셀 1로부터 스몰 셀 2로 이동하기로 결정한 이후, 상기 매크로 eNB 1은 스몰 셀 서비스의 중단을 지시하는 지시를 스몰 셀 1로 전송할 수 있다. 상기 지시는 서비스 요청 메시지가 스몰 셀 2로 전송되기 전 또는 전송된 후, 전송될 수 있다. 상기 지시는 다음의 가능한 방법을 통해 전송될 수 있다.

- 서비스 비활성화 메시지(Service deactivation message): 상기 지시는 서비스 비활성화 메시지를 통해 전송될 수 있다. 서비스 비활성화 메시지를 수신 시, 스몰 셀 1은 데이터 전달이 시작될 수 있음을 알 수 있다. 서비스 비활성화 메시지는 SeNB 해제 메시지일 수 있다.

- 서비스 비활성화 메시지의 한 정보 요소(IE; information element): 상기 지시는 서비스 비활성화 메시지의 IE를 통해 전송할 수 있다. 서비스 비활성화 메시지의 IE를 수신 시, 스몰 셀 1은 데이터 전달이 시작될 수 있음을 알 수 있다. 서비스 비활성화 메시지는 SeNB 해제 메시지일 수 있다.

- 독립적인 메시지 또는 다른 메시지의 IE: 상기 지시는 독립적인 메시지(예를 들어, 데이터 전달 요청 메시지)를 통해 전송되거나 또는 다른 메시지의 IE의 형태를 가질 수 있다. 독립적인 메시지 또는 다른 메시지의 IE를 수신 시, 스몰 셀 1은 데이터 전달이 시작될 수 있음을 알 수 있다.

- 매크로 eNB 1에 의해 생성된 X2 종료 마커 (사용자 평면): 상기 X2 종료 마커는 스몰 셀 서비스의 중단을 스몰 셀 1에 알리기 위해 사용된다. 상기 X2 종료 마커는 또한 종료 마커의 역할을 할 수 있다. 이는 매크로 eNB 1이 스몰 셀 1로부터 데이터 전달의 끝을 알 수 있음을 의미한다.

매크로 eNB 1에 의해 생성된 X2 종료 마커는 상기 지시가 메시지 또는 메시지의 IE를 통해 전송될 때 또한 필요할 수 있다. 이 경우, X2 종료 마커는 원래 종료 마커의 역할을 할 수 있다. 따라서, X2 종료 마커를 다시 수신 시, 매크로 eNB 1은 스몰 셀 1로부터 데이터 전달의 끝을 알 수 있다.

서비스 요청 메시지가 스몰 셀 2로 전송된 후 또는 전송되기 전, 또는 매크로 eNB 1이 스몰 셀 서비스를 이동하기로 결정한 직후, X2 종료 마커가 전송될 수 있다.

매크로 eNB 1은 상기 X2 종료 마커가 전송되거나 상기 지시가 전송된 직후 S-GW로부터 수신한 데이터 패킷을 버퍼링 하기 시작할 수 있다.

도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터를 전달하기 위한 방법의 다른 예를 나타낸다. 도 20은 도 15에서 설명된 경우의 데이터 전달 문제에 대한 해결 방법을 나타낸다.

도 20을 참조하면, 매크로 eNB 1이 스몰 셀 서비스를 스몰 셀로부터 매크로 eNB 1로 다시 이동하기로 결정한 이후, 상기 매크로 eNB 1은 스몰 셀 서비스의 중단을 지시하는 지시를 스몰 셀로 전송할 수 있다. 상기 지시는 다음의 가능한 방법을 통해 전송될 수 있다.

- 서비스 비활성화 메시지의 한 정보 요소(IE; information element): 상기 지시는 서비스 비활성화 메시지의 IE를 통해 전송할 수 있다. 서비스 비활성화 메시지의 IE를 수신 시, 스몰 셀은 데이터 전달이 시작될 수 있음을 알 수 있다. 서비스 비활성화 메시지는 SeNB 해제 메시지일 수 있다.

매크로 eNB 1에 의해 생성된 X2 종료 마커는 상기 지시가 메시지 또는 메시지의 IE를 통해 전송될 때 또한 필요할 수 있다. 이 경우, X2 종료 마커는 원래 종료 마커의 역할을 할 수 있다. 따라서, X2 종료 마커를 다시 수신 시, 매크로 eNB 1은 스몰 셀로부터 데이터 전달의 끝을 알 수 있다.

서비스 비활성화 메시지가 전송되기 전 또는 전송된 후, 또는 스몰 셀 서비스를 매크로 eNB 1로 다시 이동하는 것이 승인된 이후, X2 종료 마커가 전송될 수 있다.

도 21은 본 발명의 실시 예가 구현되는 무선 통신 시스템의 블록도이다.

MeNB(800)는 프로세서(processor; 810), 메모리(memory; 820) 및 RF부(radio frequency unit; 830)를 포함할 수 있다. 프로세서(810)는 본 명세서에서 설명된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(810)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(820)는 프로세서(810)와 연결되어, 프로세서(810)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(830)는 프로세서(810)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.

SeNB 또는 단말(900)은 프로세서(910), 메모리(920) 및 RF부(930)를 포함할 수 있다. 프로세서(910)는 본 명세서에서 설명된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현하도록 구성될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(910)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(920)는 프로세서(910)와 연결되어, 프로세서(910)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(930)는 프로세서(910)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.

프로세서(810, 910)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(820, 920)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(830, 930)는 무선 주파수 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(820, 920)에 저장되고, 프로세서(810, 910)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(820, 920)는 프로세서(810, 910) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(810, 910)와 연결될 수 있다.

상술한 예시적인 시스템에서, 상술된 본 발명의 특징에 따라 구현될 수 있는 방법들은 순서도를 기초로 설명되었다. 편의상 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로 설명되었으나, 청구된 본 발명의 특징은 단계들 또는 불록들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 다른 단계와 상술한 바와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

무선 통신 시스템에서 이중 연결의 제1 세컨더리 노드에 의하여 수행되는 방법에 있어서,
상기 이중 연결의 마스터 노드로부터 스몰 셀 서비스를 중단할 것을 지시하는 지시자를 포함하는 세컨더리 노드 해제 메시지를 수신하고; 및
상기 지시자를 포함하는 상기 세컨더리 노드 해제 메시지를 수신 시, 상기 마스터 노드를 통하여 제2 세컨더리 노드로, 데이터의 전달을 시작하는 것을 포함하며,
상기 세컨더리 노드 해제 메시지에 포함되는 상기 지시자는 하향링크 GTP(general packet radio services (GPRS) tunneling protocol) 터널 종점 또는 상향링크 GTP 터널 종점이고,
상기 제2 세컨더리 노드는 상기 마스터 노드와 함께 새로운 이중 연결을 구성하는 것을 특징으로 하는 방법.
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제 1 항에 있어서,
상기 마스터 노드로 상기 데이터와 함께 SN 상태 천이 메시지(sequence number (SN) status transfer message)를 전송하는 것을 더 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 마스터 노드로부터 상기 마스터 노드에 의해 생성된 X2 종료 마커(end marker)를 수신하는 것을 더 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 마스터 노드로부터 UE X2 컨텍스트 해제 메시지(UE X2 context release message)를 수신하는 것을 더 포함하는 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 UE X2 컨텍스트 해제 메시지를 수신 시, UE 컨텍스트와 연관된 무선 및 제어 평면 관련 자원을 해제하는 것을 더 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 세컨더리 노드 해제 메시지는 상기 마스터 노드가 상기 제1 세컨더리 노드로 서비스 요청 메시지를 전송하기 전에 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 세컨더리 노드 해제 메시지는 상기 마스터 노드가 상기 제1 세컨더리 노드로 서비스 요청 메시지를 전송한 후에 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
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