KR20120096703A - Method and apparatus for connection management of pico gateway in mobile communication system - Google Patents

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KR20120096703A KR1020110015942A KR20110015942A KR20120096703A KR 20120096703 A KR20120096703 A KR 20120096703A KR 1020110015942 A KR1020110015942 A KR 1020110015942A KR 20110015942 A KR20110015942 A KR 20110015942A KR 20120096703 A KR20120096703 A KR 20120096703A
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Abstract

PURPOSE: A method and an apparatus for connection management of a pico gateway in a mobile communication system are provided to perform efficient S1 connection and PeNB/HeNB management between an MME(Mobile Mobility Entity) and a PeNB/HeNB. CONSTITUTION: A controlling unit(750) receives an S1 connection request from a small base station. The controlling unit stores information in a message for the S1 connection request. The controlling unit searches for a representative base station of a virtual base station group. The controlling unit requests update of MME information to the MME in case the MME information is different from information included in a message for the S1 connection request.

Description

이동통신 시스템에서 피코 게이트웨이의 연결 관리를 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONNECTION MANAGEMENT OF PICO GATEWAY IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}METHOD AND APPARATUS FOR CONNECTION MANAGEMENT OF PICO GATEWAY IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 특히 이동통신 시스템의 피코 게이트웨이에서 필요한 S1 연결(S1 Connection)의 수를 줄여 효율을 높이는 연결 관리를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a mobile communication system, and more particularly, to a method and apparatus for connection management for increasing efficiency by reducing the number of S1 connections required in a pico gateway of a mobile communication system.

기존 마크로 셀의 커버리지(coverage) 증대와 스루풋(throughput) 향상을 목적으로 피코 셀(또는 펨토 셀, 마이크로 셀)에 대한 관심이 고조되고 있다. There is a growing interest in pico cells (or femto cells, micro cells) for the purpose of increasing coverage and throughput of existing macro cells.

LTE (Long Term Evolution) 시스템에서 피코 셀은 건물 내 또는 집 안에 설치되어 마크로 셀을 보조하고, 근처의 단말을 지원하는 역할을 수행한다. 현재 LTE 표준 포럼(3GPP)에서 피코 셀을 이용해 시스템 성능을 향상시키는 방안에 대해 논의가 활발하게 진행되고 있다.In a Long Term Evolution (LTE) system, a pico cell is installed in a building or a house to assist a macro cell and support a nearby terminal. Currently, the LTE Standard Forum (3GPP) is actively discussing how to improve system performance using pico cells.

피코 게이트웨이 - MME 사이에서. 256개 PeNB/HeNB 마다 S1 연결이 사용되고, 수십 만개의 PeNB/HeNB 에서의 S1 연결을 고려하면, PeNB/HeNB 마다 S1 연결을 맺고 관리하는 것은 IP자원 및 S1 AP 메시지 집선/분배 면에 있어서 효율적이지 않은 문제점이 있다.Between Pico Gateway-MME. Given that S1 connections are used for every 256 PeNB / HeNBs and S1 connections for hundreds of thousands of PeNB / HeNBs, establishing and managing S1 connections per PeNB / HeNB is efficient in terms of IP resource and S1 AP message aggregation / distribution. There is a problem.

또한, S1 SETUP 및 ENB CONFIGURATION REQUEST 메시지에 포함되는 지원 TA(Trakcing Area)의 최대 값이 256 으로 제한되어, S1 연결 당 256 보다 큰 TA를 지원할 수 없다, In addition, the maximum value of the supporting TA (Trakcing Area) included in the S1 SETUP and ENB CONFIGURATION REQUEST messages is limited to 256, which means that TAs larger than 256 per S1 connection cannot be supported.

MME가 TA를 기반으로 eNB를 선택하여 라우팅한다면 각 연결 별로 구분되는 TA를 가져야 하므로 TA 수가 많아져 관리상 효율적이지 못하는 문제점이 있다.If the MME selects and routes the eNB based on the TA, the MME must have a TA that is separated for each connection, thereby increasing the number of TAs.

따라서, MME와 피코 게이트웨이 사이에서 S1 연결 수를 줄이고 TA의 제약을 해결하기 위한 방법 및 장치가 필요하다.
Therefore, there is a need for a method and apparatus for reducing the number of S1 connections and solving the limitations of a TA between an MME and a pico gateway.

본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 피코 게이트웨이의 연결 관리를 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for connection management of a pico gateway in a mobile communication system.

본 발명의 다른 목적은 LTE 시스템에서 MME(Mobile Mobility Entity)와 PeNB/HeNB 사이에서 효율적인 S1 연결 및 다수의 PeNB/HeNB 관리를 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for efficient S1 connection and multiple PeNB / HeNB management between a mobile mobility entity (MME) and a PeNB / HeNB in an LTE system.

본 발명의 또 다른 목적은 LTE 시스템의 피코 게이트웨이에서 다수의 PeNB/HeNB를 수용하며 최소한의 MME-피코 게이트웨이 사이의 S1 연결을 유지하여 네트워크의 부하를 최소화하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for minimizing the load on a network by accommodating a plurality of PeNB / HeNB in a pico gateway of an LTE system and maintaining an S1 connection between at least MME-pico gateways.

본 발명의 또 다른 목적은 LTE 시스템의 피코 게이트웨이에서 가상 eNB 그룹 및 가상 eNB 를 사용하여, 다수의 PeNB/HeNB를 수용하면서 MME와 피코 게이트웨이 간 S1 연결의 수를 최소한으로 유지하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to use a virtual eNB group and a virtual eNB in a pico gateway of the LTE system, to accommodate a plurality of PeNB / HeNB while maintaining a minimum number of S1 connections between the MME and pico gateway In providing.

본 발명의 또 다른 목적은 LTE 시스템에서 지원되는 TA의 수의 제약을 극복하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.
Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for overcoming the limitation of the number of TAs supported in an LTE system.

본 발명의 목적들을 달성하기 위한 제 1 견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 피코 게이트웨이의 동작 방법에 있어서 스몰 기지국으로부터 S1 연결 요청을 수신하는 경우, S1 연결 요청을 위한 메시지에 포함된 정보를 저장하는 과정과 상기 스몰 기지국에 상응하는 가상 기지국이 속한 가상 기지국 그룹의 대표 가상 기지국을 검색하는 과정과 상기 S1 연결 요청을 위한 메시지에 포함된 정보와 검색한 대표 가상 기지국과 연결된 MME(Mobile Mobility Entity)의 정보가 서로 다른 경우 상기 MME의 정보의 갱신을 상기 MME로 요청하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect for achieving the objects of the present invention, when receiving the S1 connection request from the small base station in the operation method of the pico gateway in the mobile communication system, storing the information included in the message for the S1 connection request And searching for a representative virtual base station of the virtual base station group to which the virtual base station corresponding to the small base station belongs, information included in the message for the S1 connection request, and information of a mobile mobility entity (MME) connected to the searched representative virtual base station. Is different, it characterized in that it comprises the step of requesting the MME to update the information of the MME.

본 발명의 목적들을 달성하기 위한 제 2 견지에 따르면, 이동통신 시스템에서 피코 게이트웨이의 장치에 있어서 MME(Mobile Mobility Entity)또는 스몰 기지국과 통신하기 위한 백홀 통신부와 스몰 기지국으로부터 S1 연결 요청을 수신하는 경우, S1 연결 요청을 위한 메시지에 포함된 정보를 저장하고, 상기 스몰 기지국에 상응하는 가상 기지국이 속한 가상 기지국 그룹의 대표 가상 기지국을 검색하고, 상기 S1 연결 요청을 위한 메시지에 포함된 정보와 검색한 대표 가상 기지국과 연결된 MME의 정보가 서로 다른 경우, 상기 MME의 정보의 갱신을 상기 MME로 요청하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to a second aspect for achieving the objects of the present invention, when the mobile communication system receives an S1 connection request from the small base station and the backhaul communication unit for communicating with the mobile mobility entity (MME) or the small base station in the apparatus of the pico gateway Store information included in a message for requesting an S1 connection, search for a representative virtual base station of a group of virtual base stations to which the virtual base station corresponding to the small base station belongs, and search for information and information included in the message for the S1 connection request; If the information of the MME connected to the representative virtual base station is different, it characterized in that it comprises a control unit for requesting the MME to update the information of the MME.

본 발명은 피코 게이트웨이와 MME 사이의 S1 연결 수를 최소화하여 핵심망 부하를 감소할 수 있다. 또한, 피코 게이트웨이에 할당되는 IP 자원을 절약할 수 있는 이점이 있다.The present invention can reduce the core network load by minimizing the number of S1 connections between the pico gateway and the MME. In addition, there is an advantage to save the IP resources allocated to the pico gateway.

또한, 본 발명의 In addition, of the present invention 피코Pico 게이트웨이는  Gateway is S1S1 연결 수와 상관없이 256  256 regardless of the number of connections TATA 수 이내에서  Within a few 제한없이Without limitation PeNBPeNB /Of HeNB 를HeNB 수용할 수 있는 이점이 있다. There is an acceptable advantage.

또한, 본 발명의 피코 게이트웨이는 모든 PeNB/HeNB의 지원 TA 정보를 MME로 전달하여 PeNB/HeNB 별로 페이징 처리가 가능한 이점이 있다.In addition, the pico gateway of the present invention has the advantage that the paging process for each PeNB / HeNB by delivering the support TA information of all PeNB / HeNB to the MME.

또한, 본 발명의 피코 게이트웨이는 모든 MME의 GUMMEI (Globally Unique MME Identifier)정보를 PeNB/HeNB로 전달하여 PeNB/HeNB가 피코 게이트웨이에 연동되는 MME중 하나를 선택할 수 있는 이점이 있다.
In addition, the pico gateway of the present invention has the advantage that the PeNB / HeNB can select one of the MME interlocked with the pico gateway by passing the GUMMEI (Globally Unique MME Identifier) information of all the MME to the PeNB / HeNB.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 LTE 시스템의 네트워크 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가상 eNB 및 가상 eNB 그룹에 대한 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 피코 게이트웨이와 MME 사이의 S1 SETUP 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 피코 게이트웨이-PeNB/HeNB 사이의 S1 SETUP 절차를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 피코 게이트웨이의 메시지 중계과정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 피코 게이트웨이의 동작 과정을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 피코 게이트웨이의 블록 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a network configuration of an LTE system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a configuration of a virtual eNB and a group of virtual eNBs according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an S1 setup process between a pico gateway and an MME according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an S1 SETUP procedure between a pico gateway and a PeNB / HeNB according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a message relay process of a pico gateway according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an operation process of a pico gateway according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating a pico gateway according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intentions or customs of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

이하, 본 발명은 이동통신 시스템에서 피코 게이트웨이의 연결 관리를 위한 방법 및 장치에 관해 설명하기로 한다.Hereinafter, a method and apparatus for connection management of a pico gateway in a mobile communication system will be described.

본 발명은 피코 게이트웨이에서 가상 eNB 그룹 및 가상 eNB을 사용하여, 다수의 PeNB/HeNB 를 수용하면서 MME와 피코 게이트웨이 간 S1 연결의 수를 최소한으로 유지하기 위한 방법 및 장치에 대해 설명한다.　또한 지원 TA의 개수에 대한 제약을 해결하기 위한 방법 및 장치에 대해 설명한다.The present invention describes a method and apparatus for using a virtual eNB group and a virtual eNB in a pico gateway to maintain a minimum number of S1 connections between an MME and a pico gateway while accommodating multiple PeNB / HeNBs. It also describes a method and apparatus for solving the limitation on the number of support TAs.

마크로 eNB 를 구별하기 위해서는 20 비트 전역 eNB 아이디(Global eNB ID)가 사용되고, PeNB/HeNB를 구별하기 위해서는 28 비트 전역 eNB 아이디가 사용되므로 피코 게이트웨이에서 관리되는 마크로 eNB는 최대 256(8비트)개의 PeNB/HeNB 룰 구별하고 관리할 수 있다. 본 발명에서는 PeNB/HeNb를 총칭하여 스몰 기지국이라고 칭할 수 있다.
A 20-bit global eNB ID is used to distinguish macro eNBs, and a 28-bit global eNB ID is used to distinguish PeNB / HeNB, so a macro eNB managed by a pico gateway can have up to 256 (8-bit) PeNBs. Can distinguish and manage / HeNB rules. In the present invention, PeNB / HeNb may be collectively referred to as a small base station.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 LTE 시스템의 네트워크 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a network configuration of an LTE system according to an embodiment of the present invention.

상기 도 1을 참조하면, LTE 시스템은 핵심 망인 EPC (Evolved Packet Core)와 기지국인 eNB로 구성된다. eNB는 마크로 셀의 기지국인 마크로 eNB(122) 와 피코 셀인 PeNB (Pico eNB), HeNB (Home eNB)(132, 134)로 구성된다. 본 발명에서는 eNB를 기지국으로 칭할 수 있다.Referring to FIG. 1, the LTE system is composed of an Evolved Packet Core (EPC), which is a core network, and an eNB, which is a base station. The eNB is composed of a macro eNB 122, which is a base station of a macro cell, a PeNB (Pico eNB), and a HeNB (Home eNB) 132, 134, which are pico cells. In the present invention, the eNB may be referred to as a base station.

마크로 eNB (122)는 MME (110, 115)와 S1 인터페이스를 통해 연동을 수행하지만, PeNB/HeNB (132, 134) 는 핵심 망의 영향을 최소화하기 위해 피코 게이트웨이(또는 PeNB 게이트웨이, HeNB 게이트웨이)(120)를 통해 MME와 연동을 수행한다.The macro eNB 122 performs interworking with the MME 110, 115 through the S1 interface, but the PeNB / HeNB 132, 134 uses the pico gateway (or PeNB gateway, HeNB gateway) () to minimize the impact of the core network. Through 120), the MME interworks with the MME.

피코 게이트웨이 (120)는 PeNB/HeNB (132, 134)와 MME (110, 115) 사이에 위치하며 PeNB/HeNB (132, 134) 에게는 MME (110, 115)와 같이 동작한다 그리고 피코 게이트웨이(120)는 PeNB/HeNB (132, 134) 및 MME (110, 115)와 S1 인터페이스를 통해 연동을 수행하고 PeNB/HeNB (132, 134) 에 대한 집선 기능과 분배 기능을 제공한다.The pico gateway 120 is located between the PeNB / HeNB 132, 134 and the MME 110, 115 and acts like the MME 110, 115 to the PeNB / HeNB 132, 134 and the pico gateway 120. Performs interworking with the PeNB / HeNB 132 and 134 and the MME 110 and 115 through the S1 interface, and provides aggregation and distribution functions for the PeNB / HeNB 132 and 134.

상기 도 1에서는, 마크로 eNB(122) 와 MME (110, 115) 간에는 1:1로 S1 연결관계가 성립되나, 피코 게이트웨이 (120) 에서는 PeNB/HeNB (132, 134) 와 MME (110, 115) 각각에 있어서, N:M의 비례관계로 연결이 관리되어야 한다 또한, 상기 피코 게이트웨이(120)는 MME (110, 115) 보다 상대적으로 많은 PeNB/HeNB (132, 134)와 연동된다. In FIG. 1, an S1 connection relationship is established between the macro eNB 122 and the MME 110 and 115 in a 1: 1 manner, but the PeNB / HeNB 132 and 134 and the MME 110 and 115 are established in the pico gateway 120. In each case, the connection must be managed in a proportional relationship of N: M. Furthermore, the pico gateway 120 is interworked with more PeNB / HeNBs 132, 134 than the MME 110, 115.

상기 피코 게이트웨이(120)는 PeNB/HeNB (132, 134) 로부터 수신한 S1 AP 메시지를 MME (110, 115) 로 선택하여 전송하며, MME (110, 115)로부터 수신한 S1 AP메시지를 처리할 PeNB/HeNB (132, 134)를 선택하여 전송할 수 있어야 한다. 즉, S1 AP 메시지에 대한 집선 기능 및 분배 기능을 수행한다.The pico gateway 120 selects and transmits the S1 AP message received from the PeNB / HeNB 132, 134 to the MME 110, 115, and processes the PeNB to process the S1 AP message received from the MME 110, 115. / HeNB (132, 134) should be able to select and transmit. That is, it performs a aggregation function and a distribution function for the S1 AP message.

MME(110, 115)는 피코 게이트웨이(120)를 하나 이상의 마크로 eNB(122)로 인식하여, 마크로 eNB(122)와 동일하게 대응한다. 이에 따라, 피코 게이트웨이(120)는 MME(110, 115)에서 인식하는 마크로 eNB(122)와 피코 게이트웨이(120)가 관리하는 PeNB/HeNB(132, 134)를 연결하는 구조로 구성되어야 한다.
The MME 110, 115 recognizes the pico gateway 120 as one or more macro eNBs 122 and corresponds identically to the macro eNB 122. Accordingly, the pico gateway 120 should be configured to connect the PeNB / HeNB (132, 134) managed by the eNB 122 and the pico gateway 120 to the mark recognized by the MME (110, 115).

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가상 eNB 및 가상 eNB 그룹에 대한 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a virtual eNB and a group of virtual eNBs according to an embodiment of the present invention.

상기 도 2를 참조하면, 먼저, 가상 eNB 및 가상 eNB 그룹의 구성에 대해 설명하면 다음과 같다. 가상 eNB(232, 233, 235, 236)는 전역 eNB ID (20 비트)를 가지며 하위에 28비트 eNB ID로 등록된 PeNB/HeNB을 최대 256(8 비트)개까지 관리한다. Referring to FIG. 2, first, a configuration of a virtual eNB and a virtual eNB group will be described. The virtual eNBs 232, 233, 235, and 236 have a global eNB ID (20 bits) and manage up to 256 (8 bits) PeNB / HeNBs registered under a 28-bit eNB ID.

가상 eNB 그룹(231, 234)은 지원 TAI(Tracking Area Identifier) 수가 256개 이내인 가상 eNB의 집합체이다. 피코 게이트웨이(230)는 가상 eNB 그룹(231, 234) 별로 MME(210,212,214)와 S1 연결을 설정한다.The virtual eNB groups 231 and 234 are a collection of virtual eNBs having a supporting Tracking Area Identifier (TAI) number of 256 or less. The pico gateway 230 establishes an S1 connection with the MME 210, 212, 214 for each virtual eNB group 231, 234.

PeNB/HeNB (242,243,245)는 할당된 TAI가 256개 이내의 범위라면 MME(210, 212, 214)와 각각 하나의 S1 연결만으로 연동될 수 있다. The PeNB / HeNB 242, 243, 245 may be interworked with the MME 210, 212, 214 with only one S1 connection if the allocated TAI is within 256 ranges.

피코 게이트웨이(230)가 MME(210,212,214)와 S1 SETUP을 수행 시, MME(210,212,214)는 대표 가상 eNB의 전역 eNB ID를 사용하며, 대표 가상 eNB를 자신이 관리하는 마크로 eNB로 인식한다.When the pico gateway 230 performs S1 SETUP with the MME 210, 212, 214, the MME 210, 212, 214 uses the global eNB ID of the representative virtual eNB, and recognizes the representative virtual eNB as an eNB that it manages.

MME(210,212,214)에서 각각 256개의 지원 TAI가 해당 가상 eNB 그룹의 대표 가상 eNB에 할당되어 관리된다. 지원 TAI 수가 256개 이상이면 새로운 가상 eNB 그룹이 생성되어 MME(210,212,214)와 새로운 S1 연결을 생성하고 추가된 TAI를 이용하여 할당된 PeNB/HeNB (242,243,246)와 MME(210, 212, 214)간 정보 또는 메시지를 중계한다.In the MME 210, 212, and 214, 256 supporting TAIs are allocated to the representative virtual eNB of the corresponding virtual eNB group and managed. If there are more than 256 supported TAIs, a new virtual eNB group is created to create a new S1 connection with the MME (210,212,214) and the information between the allocated PeNB / HeNB (242,243,246) and the MME (210, 212, 214) using the added TAI. Or relay the message.

　

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 피코 게이트웨이와 MME 사이의 S1 SETUP 과정을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an S1 setup process between a pico gateway and an MME according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 도 3을 참조하면, 피코 게이트웨이(320)는 PeNB/HeNB (310)의 S1 연결을 위해, 각 가상 eNB 그룹(322, 324) 별로 대표 가상 eNB를 이용하여 등록된 모든 MME(330, 340)로 S1 SETUP 을 수행하기 위해서 (a 단계), S1 SETUP REQUEST 메시지를 상기 MME(330, 340)로 전송한다(b, c 단계). 이때 전역 eNB ID는 대표 가상 eNB의 eNB ID로 설정된다.Referring to FIG. 3, the pico gateway 320 registers all MMEs 330 and 340 registered using the representative virtual eNB for each virtual eNB group 322 and 324 for S1 connection of the PeNB / HeNB 310. In order to perform S1 SETUP (step a), S1 SETUP REQUEST message is transmitted to the MME (330, 340) (step b, c). At this time, the global eNB ID is set to the eNB ID of the representative virtual eNB.

이 경우, 상기 피코 게이트웨이(320)는 어떠한 PeNB/HeNB가 상기 피코 게이트웨이(320)와 통신하는지를 상기 PeNB/HeNB의 정보(예를 들어, 전역 eNB ID)를 통해 알 수 있다.In this case, the pico gateway 320 may know which PeNB / HeNB communicates with the pico gateway 320 through the PeNB / HeNB's information (eg, global eNB ID).

이후, 상기 피코 게이트웨이(320)는 MME(330, 340)로부터 S1 SETUP RESPONSE를 수신하는 경우, GUMMEI 정보, Relative MME Capa 등의 MME정보를 저장한다(d 단계).Thereafter, when receiving the S1 SETUP RESPONSE from the MMEs 330 and 340, the pico gateway 320 stores MME information such as GUMMEI information and Relative MME Capa (step d).

이후, 상기 피코 게이트웨이(320)과 MME (330, 340) 사이에서 S1 연결을 설립된다(e, f 단계).
Thereafter, an S1 connection is established between the pico gateway 320 and the MMEs 330 and 340 (steps e and f).

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 피코 게이트웨이-PeNB/HeNB 사이의 S1 SETUP 절차를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an S1 SETUP procedure between a pico gateway and a PeNB / HeNB according to an embodiment of the present invention.

상기 도 4를 참조하면, 피코 게이트웨이(420)가 PeNB/HeNB(410)로부터 S1 SETUP REQUEST를 요청받아 처리하는 절차를 도시한 것이다. 이 경우, 피코 게이트웨이(420)는 MME(430, 440)로 S1 연결을 미리 수행할 수 있다(a, b 단계).Referring to FIG. 4, the pico gateway 420 illustrates a procedure of receiving and processing an S1 SETUP REQUEST from the PeNB / HeNB 410. In this case, the pico gateway 420 may perform S1 connection to the MME 430 and 440 in advance (steps a and b).

피코 게이트웨이(420)는 PeNB/HeNB(410)로부터 S1 SETUP REQUEST 메시지를 수신하면(c 단계) 지원 TA 정보를 저장한다. 이 경우, 피코 게이트웨이(420)는 상기 지원 TA 정보에 맞는 가상 eNB가 속한 가상 eNB 그룹(424)을 찾고, 피코 게이트웨이(420)는 상기 지원 TA 정보에 맞는 가상 eNB가 속한 가상 eNB 그룹(424)을 이용하여 저장한 MME에 대한 정보를 S1 SETUP RESPONSE 메시지에 포함시켜 PeNB/HeNB(410)로 전송한다(d, e 단계).The pico gateway 420 stores the support TA information upon receiving the S1 SETUP REQUEST message from the PeNB / HeNB 410 (step c). In this case, the pico gateway 420 finds the virtual eNB group 424 to which the virtual eNB meeting the supporting TA information belongs, and the pico gateway 420 identifies the virtual eNB group 424 to which the virtual eNB matching the supporting TA information belongs. The MME stores information on the MME stored in the S1 SETUP RESPONSE message and transmits the information to the PeNB / HeNB 410 (step d and e).

만약, 지원 TA정보가 피코 게이트웨이(420)에 저장된 정보와 다르면, 피코 게이트웨이(420)는 연결된 각각의 S1 연결에 대해 S1 CONFIGURATION UPDATE REQUEST 메시지를 해당 MME(440)로 전송하여 추가된 지원 TA 정보를 전달한다(f, g 단계). 이 경우, MME(440)는 수신 한 TA 정보를 대표 가상 eNB의 TA 정보로 인식한다.If the support TA information is different from the information stored in the pico gateway 420, the pico gateway 420 transmits an S1 CONFIGURATION UPDATE REQUEST message to the corresponding MME 440 for each S1 connection connected to the added support TA information. (Step f, g). In this case, the MME 440 recognizes the received TA information as TA information of the representative virtual eNB.

이후, MME(440)은 상기 S1 CONFIGURATION UPDATE REQUEST 메시지에 대한 응답을 전송한다(h 단계).
Thereafter, the MME 440 transmits a response to the S1 CONFIGURATION UPDATE REQUEST message (step h).

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 피코 게이트웨이의 메시지 중계과정을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a message relay process of a pico gateway according to an embodiment of the present invention.

상기 도 5를 참조하면, PeNB/HeNB(510)는 피코 게이트웨이(520)와 S1 연결을 수행한다(a 단계). 이 경우, 피코 게이트웨이(520)는 미리 MME(630, 540)와 가상 eNB 그룹(522, 524)별로 S1 연결을 MME(530, 540)와 각각 수행할 수 있다(b, c 단계).Referring to FIG. 5, the PeNB / HeNB 510 performs S1 connection with the pico gateway 520 (step a). In this case, the pico gateway 520 may perform S1 connection with the MME 530 and 540 for each of the MME 630 and 540 and the virtual eNB groups 522 and 524 in advance (steps b and c).

이후, 피코 게이트웨이(520)는 PeNB/HeNB(510)으로부터 UE INITIAL 메시지를 수신한다(d 단계).The pico gateway 520 then receives a UE INITIAL message from the PeNB / HeNB 510 (step d).

이후, 피코 게이트웨이(520)는 상기 UE INITIAL 메시지를 전송한 PeNB/HeNB(510)에 상응하는 가상 eNB를 찾고(e 단계), 해당 가상 eNB가 속한 가상 eNB 그룹의 대표 가상 eNB를 찾는다(f 단계).Thereafter, the pico gateway 520 finds a virtual eNB corresponding to the PeNB / HeNB 510 which has transmitted the UE INITIAL message (step e), and finds a representative virtual eNB of the virtual eNB group to which the corresponding virtual eNB belongs (step f). ).

이후, 피코 게이트웨이(520)는 대표 가상 eNB를 통해 연결된 상기 피코 게이트웨이(520)와 MME(520)간 S1 연결을 이용하여 UE INITIAL 메시지를 전송한다(g, h 단계).
Thereafter, the pico gateway 520 transmits a UE INITIAL message using the S1 connection between the pico gateway 520 and the MME 520 connected through the representative virtual eNB (steps g and h).

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 피코 게이트웨이의 동작 과정을 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating an operation process of a pico gateway according to an embodiment of the present invention.

상기 도 6을 참조하면, 피코 게이트웨이는 VeNB 그룹 별로 MME와 S1 connection을 수행한다(610 단계).Referring to FIG. 6, the pico gateway performs S1 connection with the MME for each VeNB group (step 610).

이후, PeNB/HeNB 로부터 S1 connection 요청을 수신하는 경우(615 단계), 저장된 MME에 대한 정보를 S1 SETUP RESPONSE 메시지에 포함시켜 상기 PeNB/HeNB 로 전송한다(620 단계).Then, when receiving the S1 connection request from the PeNB / HeNB (step 615), the information on the stored MME is included in the S1 SETUP RESPONSE message and transmitted to the PeNB / HeNB (step 620).

상기 피코 게이트웨이는 PeNB/HeNB 로부터 S1 connection 요청을 수신하는 경우, 즉, S1 SETUP REQUEST 메시지를 수신하는 경우, 상기 S1 SETUP REQUEST 메시지에 포함된 지원 TA 정보를 저장한다. 상기 피코 게이트웨이는 상기 지원 TA 정보에 맞는 VeNB 가 속한 VeNB 그룹의 대표 eNB를 검색하고, 상기 대표 eNB를 이용하여 MME와 S1 연결시 획득한 MME 정보를 상기 PeNB/HeNB로 전송한다.The pico gateway stores support TA information included in the S1 SETUP REQUEST message when receiving an S1 connection request from a PeNB / HeNB, that is, when receiving an S1 SETUP REQUEST message. The pico gateway searches for a representative eNB of the VeNB group to which the VeNB belonging to the supporting TA information, and transmits the MME information obtained when the MME is connected to the S1 using the representative eNB to the PeNB / HeNB.

상기 PeNB/HeNB 로부터 제공받은 지원 TA 정보가 기 저장된 지원 TA 정보와 다른 경우(625 단계), 상기 피코 게이트웨이는 상기 PeNB/HeNB 로부터 제공받은 지원 TA 정보를 S1 CONFIGURATION UPDATE REQUEST 메시지에 포함시켜 해당 MME 로 제공하고(630 단계) 응답을 수신한다.If the support TA information provided from the PeNB / HeNB is different from the stored support TA information (step 625), the pico gateway includes the support TA information provided from the PeNB / HeNB in the S1 CONFIGURATION UPDATE REQUEST message to the corresponding MME. Provide (step 630) and receive a response.

상기 피코 게이트웨이가 PeNB/HeNB 로부터 메시지(예를 들어, INTIAL UE MESSAGE)를 수신하는 경우(635 단계), 상기 메시지를 전송한 PeNB/HeNB 에 해당하는 VeNB를 검색하고(640 단계), 상기 피코 게이트웨이는 상기 VeNB가 속한 VeNB 그룹에서 대표 VeNB를 검색한다(645 단계).When the pico gateway receives a message (eg, INTIAL UE MESSAGE) from the PeNB / HeNB (step 635), the pico gateway searches for a VeNB corresponding to the PeNB / HeNB which transmitted the message (step 640). Searches for a representative VeNB in the VeNB group to which the VeNB belongs (step 645).

이후, 상기 피코 게이트웨이는 대표 VeNB로 연결된 S1 connection을 통해 상기 메시지(INITIAL UE MESSAGE)를 MME로 전달한다(650 단계).
Thereafter, the pico gateway transmits the message (INITIAL UE MESSAGE) to the MME through an S1 connection connected to the representative VeNB (step 650).

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 피코 게이트웨이의 블록 구성을 도시한 도면이다.7 is a block diagram illustrating a pico gateway according to an embodiment of the present invention.

상기 도 7을 참조하면, 피코 게이트웨이는 백홀(backhaul)통신부(730), 저장부(740), 제어부(750)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 7, the pico gateway includes a backhaul communication unit 730, a storage unit 740, and a control unit 750.

상기 백홀통신부(730)는 상위 노드(MME) 및 HeNB/PENB 와 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. The backhaul communication unit 730 provides an interface for communicating with a higher node (MME) and a HeNB / PENB.

상기 저장부(740)는 상기 피코 게이트웨이의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 사용자 컨텐츠 등의 데이터를 저장한다. 그리고, 상기 저장부(740)는 상기 제어부(750)의 요청에 따라 저장된 데이터, 특히, 지원 TA 정보를 제공한다. The storage unit 740 stores data such as a basic program, an application program, and user content for the operation of the pico gateway. In addition, the storage unit 740 provides stored data, in particular, support TA information, at the request of the control unit 750.

상기 제어부(750)는 상기 피코 게이트웨이의 전반적인 동작들을 제어한다. 상기 제어부(750)는 상기 피코 게이트웨이의 S1 연결 및 메시지 중계 과정을 제어할 수 있다. 그리고 상기 제어부(750)는 스몰 기지국 관리부(752)를 포함한다. The controller 750 controls overall operations of the pico gateway. The controller 750 may control the S1 connection and message relay process of the pico gateway. The control unit 750 includes a small base station management unit 752.

상기 스몰 기지국 관리부(752)는 VeNB 그룹 별로 MME와 S1 connection을 수행한. 상기 스몰 기지국 관리부(752)는 PeNB/HeNB 로부터 S1 connection 요청을 수신하는 경우, 저장된 MME에 대한 정보를 S1 SETUP RESPONSE 메시지에 포함시켜 상기 PeNB/HeNB 로 전송한다.The small base station manager 752 performs an S1 connection with the MME for each VeNB group. When receiving the S1 connection request from the PeNB / HeNB, the small base station manager 752 includes the information on the stored MME in the S1 SETUP RESPONSE message and transmits the information to the PeNB / HeNB.

상기 스몰 기지국 관리부(752)는 PeNB/HeNB 로부터 S1 connection 요청을 수신하는 경우, 즉, S1 SETUP REQUEST 메시지를 수신하는 경우, 상기 S1 SETUP REQUEST 메시지에 포함된 지원 TA 정보를 저장한다. The small base station manager 752 stores the support TA information included in the S1 SETUP REQUEST message when receiving the S1 connection request from the PeNB / HeNB, that is, when receiving the S1 SETUP REQUEST message.

상기 스몰 기지국 관리부(752)는 상기 지원 TA 정보에 맞는 VeNB 가 속한 VeNB 그룹의 대표 eNB를 검색하고, 상기 대표 eNB를 이용하여 MME와 S1 연결시 획득한 MME 정보를 상기 PeNB/HeNB로 전송한다.The small base station manager 752 searches for a representative eNB of the VeNB group to which the VeNB belongs according to the support TA information, and transmits the MME information obtained when the MME is connected to the S1 using the representative eNB to the PeNB / HeNB.

상기 PeNB/HeNB 로부터 제공받은 지원 TA 정보가 기 저장된 지원 TA 정보와 다른 경우, 상기 스몰 기지국 관리부(752)는 상기 PeNB/HeNB 로부터 제공받은 지원 TA 정보를 S1 CONFIGURATION UPDATE REQUEST 메시지에 포함시켜 해당 MME 로 제공하고 응답을 수신한다.If the support TA information provided from the PeNB / HeNB is different from the prestored support TA information, the small base station manager 752 includes the support TA information provided from the PeNB / HeNB in the S1 CONFIGURATION UPDATE REQUEST message to the corresponding MME. Provide and receive a response.

상기 스몰 기지국 관리부(752)가 PeNB/HeNB 로부터 메시지(예를 들어, INTIAL UE MESSAGE)를 수신하는 경우, 상기 메시지를 전송한 PeNB/HeNB 에 해당하는 VeNB를 검색하고, 상기 스몰 기지국 관리부(752)는 상기 VeNB가 속한 VeNB 그룹에서 대표 VeNB를 검색한다.When the small base station manager 752 receives a message (eg, INTIAL UE MESSAGE) from the PeNB / HeNB, the small base station manager 752 searches for a VeNB corresponding to the PeNB / HeNB which transmitted the message, and the small base station manager 752. Retrieves a representative VeNB from a VeNB group to which the VeNB belongs.

상기 스몰 기지국 관리부(752)는 대표 VeNB로 연결된 S1 connection을 통해 상기 메시지(INITIAL UE MESSAGE)를 MME로 전달한다.
The small base station manager 752 transfers the message (INITIAL UE MESSAGE) to the MME through an S1 connection connected to a representative VeNB.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

Claims (12)

이동통신 시스템에서 피코 게이트웨이의 동작 방법에 있어서,
스몰 기지국으로부터 S1 연결 요청을 수신하는 경우, S1 연결 요청을 위한 메시지에 포함된 정보를 저장하는 과정과,
상기 스몰 기지국에 상응하는 가상 기지국이 속한 가상 기지국 그룹의 대표 가상 기지국을 검색하는 과정과,
상기 S1 연결 요청을 위한 메시지에 포함된 정보와 검색한 대표 가상 기지국과 연결된 MME(Mobile Mobility Entity)의 정보가 서로 다른 경우, 상기 MME의 정보의 갱신을 상기 MME로 요청하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
In the method of operating the pico gateway in a mobile communication system,
When receiving the S1 connection request from the small base station, storing the information included in the message for the S1 connection request;
Searching for a representative virtual base station of a virtual base station group to which the virtual base station corresponding to the small base station belongs;
If the information included in the message for the S1 connection request and the information of the mobile mobility entity (MME) connected to the searched representative virtual base station are different from each other, requesting the MME to update the information of the MME. How to.
제 1항에 있어서,
상기 스몰 기지국으로부터 MME로 전송하는 메시지를 수신하는 경우,
상기 스몰 기지국에 상응하는 가상 기지국과, 상기 가상 기지국이 속한 가상 기지국의 그룹을 검색하는 과정과,
검색한 가상 기지국 그룹의 대표 가상 기지국을 검색하는 과정과,
MME로 전송하는 메시지를 상기 대표 가상 기지국과 연결된 MME로 S1 연결을 통해 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1,
When receiving a message transmitted from the small base station to the MME,
Searching for a group of a virtual base station corresponding to the small base station and a group of virtual base stations to which the virtual base station belongs;
Searching for a representative virtual base station of the searched virtual base station group;
And transmitting a message transmitted to an MME to an MME connected to the representative virtual base station through an S1 connection.
제 1항에 있어서,
상기 스몰 기지국으로부터 S1 연결 요청을 수신하기 전에,
가상 기지국 그룹 별로 MME와 S1 연결을 설립하는 과정과,
S1 연결 설립 시 연결되는 MME의 정보를 저장하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1,
Before receiving the S1 connection request from the small base station,
Establishing an MME and an S1 connection for each virtual base station group;
And storing the information of the MME to be connected when the S1 connection is established.
제 1항에 있어서,
상기 S1 연결 요청을 위한 메시지에 포함된 정보는 지원 TA(Trakcing Area) 에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 방법 .
The method of claim 1,
The information included in the message for requesting the S1 connection is characterized in that the information for the supporting TA (Trakcing Area).
제 1항에 있어서,
상기 스몰 기지국은 피코 기지국(PeNB)또는 홈 기지국(HeNB)인 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1,
The small base station is a pico base station (PeNB) or a home base station (HeNB).
제 5항에 있어서,
상기 가상 기지국은 20 비트의 Global eNB ID로 구별되고,
상기 스몰 기지국은 28 비트의 Global eNB ID로 구별되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. The method of claim 5,
The virtual base station is distinguished by a 20-bit Global eNB ID,
The small base station is characterized in that distinguished by the 28-bit Global eNB ID.
이동통신 시스템에서 피코 게이트웨이의 장치에 있어서,
MME(Mobile Mobility Entity)또는 스몰 기지국과 통신하기 위한 백홀 통신부와,
스몰 기지국으로부터 S1 연결 요청을 수신하는 경우, S1 연결 요청을 위한 메시지에 포함된 정보를 저장하고, 상기 스몰 기지국에 상응하는 가상 기지국이 속한 가상 기지국 그룹의 대표 가상 기지국을 검색하고, 상기 S1 연결 요청을 위한 메시지에 포함된 정보와 검색한 대표 가상 기지국과 연결된 MME의 정보가 서로 다른 경우, 상기 MME의 정보의 갱신을 상기 MME로 요청하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
In the device of the pico gateway in a mobile communication system,
A backhaul communication unit for communicating with a mobile mobility entity (MME) or a small base station;
When receiving the S1 connection request from the small base station, stores the information included in the message for the S1 connection request, retrieves the representative virtual base station of the virtual base station group belonging to the virtual base station corresponding to the small base station, the S1 connection request And a controller for requesting the MME to update the information of the MME when the information included in the message for the MME connected to the searched representative virtual base station is different from each other.
제 7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 스몰 기지국으로부터 MME로 전송하는 메시지를 수신하는 경우,
상기 스몰 기지국에 상응하는 가상 기지국과, 상기 가상 기지국이 속한 가상 기지국의 그룹을 검색하고,
검색한 가상 기지국 그룹의 대표 가상 기지국을 검색하고,
MME로 전송하는 메시지를 상기 대표 가상 기지국과 연결된 MME로 S1 연결을 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. The method of claim 7,
The control unit,
When receiving a message transmitted from the small base station to the MME,
Search for a virtual base station corresponding to the small base station and a group of virtual base stations to which the virtual base station belongs;
Search for a representative virtual base station of the discovered virtual base station group,
Device for transmitting a message to the MME to the MME connected to the representative virtual base station via the S1 connection.
제 7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 스몰 기지국으로부터 S1 연결 요청을 수신하기 전에,
가상 기지국 그룹 별로 MME와 S1 연결을 설립하고,
S1 연결 설립 시 연결되는 MME의 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. The method of claim 7,
The control unit,
Before receiving the S1 connection request from the small base station,
Establish an MME and an S1 connection for each group of virtual base stations,
Device for storing the information of the MME connected when the S1 connection is established.
제 7항에 있어서,
상기 S1 연결 요청을 위한 메시지에 포함된 정보는 지원 TA(Trakcing Area) 에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 장치.
8. The method of claim 7,
The information included in the message for requesting the S1 connection is characterized in that the information about the support (Trakcing Area) TA.
제 7항에 있어서,
상기 스몰 기지국은 피코 기지국(PeNB)또는 홈 기지국(HeNB)인 것을 특징으로 하는 장치.
8. The method of claim 7,
And the small base station is a pico base station (PeNB) or a home base station (HeNB).
제 11항에 있어서,
상기 가상 기지국은 20 비트의 Global eNB ID로 구별되고,
상기 스몰 기지국은 28 비트의 Global eNB ID로 구별되는 것을 특징으로 하는 장치.







12. The method of claim 11,
The virtual base station is distinguished by a 20-bit Global eNB ID,
And the small base station is identified by a 28-bit Global eNB ID.







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