KR20140071209A - 망 접속 제어 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LTE 망 등의 기준 망을 통한 서비스 접속 불가 시, 망 접속 제어에 관한 것으로서, 서비스 요청이 발생하여 LTE 망 등의 기준 망을 통한 서비스를 위해 기준 망 접속 제어를 수행하고, 이때, 기준 망에 대한 접속이 불가능한 경우, 즉, 기준 망을 통한 서비스가 불가능한 경우, 3G 망, 기타 RAT 망 등의 다른 망으로 망 천이를 효율적으로 제공하고, 천이 된 다른 망을 통해 서비스가 이루어진 이후, LTE 망 등의 기준 망으로 망 복귀를 효율적으로 제공하기 위한 망 접속 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

망 접속 제어 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING NETWORK ACCESS}

본 발명은 망 접속을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

종래에는, 서비스 요청이 발생하여 기준 망(예: LTE 망 등)을 통한 서비스를 위해 기준 망에 대한 접속 제어를 수행하고, 이때, 기준 망에 대한 접속이 불가능한 경우, 즉, 기준망을 통한 서비스가 불가능한 경우, 다른 망(예: 3G 망, 기타 RAT(Radio Access Technology) 망 등)을 통해 서비스를 이어서 제공해주기 위한 효율적인 망 천이 기술을 제공해주지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 단말에게 서비스 요청이 발생하여 기준 망(예: LTE 망 등)을 통한 서비스를 위해 기준 망에 대한 접속 제어를 수행하고, 이때, 기준 망에 대한 접속이 불가능한 경우, 즉, 기준망을 통한 서비스가 불가능한 경우, 다른 망(예: 3G 망, 기타 RAT 망 등)을 통해 서비스를 이어서 제공해주기 위한 효율적인 망 천이를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 단말이 기준 망을 통한 서비스가 불가하다는 것이 판단되어 다른 망으로 망 천이 후, 다른 망을 통한 서비스 완료(데이터 사용 완료) 후, 기준 망으로의 효율적인 망 복귀를 제공하는 데 있다.

일 측면에서, 본 발명은 단말이 기준 망을 통한 서비스에 대한 서비스 요청이 있는 경우, 상기 기준 망에서의 기지국과 랜덤 액세스 프로세스가 진행되도록 제어하는 기준 망 접속 제어 단계; 및 상기 단말이 상기 기준 망을 통한 서비스가 불가능할 때, 상기 기준 망과는 다른 망으로의 망 천이 프로세스가 진행되도록 제어하는 망 천이 제어 단계를 포함하는 망 접속 제어 방법을 제공한다.

다른 측면에서, 본 발명은, 기준 망을 통한 서비스에 대한 서비스 요청이 있는 경우, 상기 기준 망에서의 기지국과 랜덤 액세스 프로세스가 진행되도록 제어하는 망 접속 제어부; 및 상기 기준 망을 통한 서비스가 불가능할 때, 상기 기준 망과는 다른 망으로의 망 천이 프로세스가 진행되도록 제어하는 망 천이 제어부를 포함하는 망 접속을 제어하는 단말을 제공한다.

도 1은 일 실시예에 따른 망 접속 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 망 접속을 제어하는 단말에 대한 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 망 접속 제어 방법에 대한 흐름도이다.
도 4 및 도 5는 기준 망이 LTE 망인 다른 실시예에 따른 망 접속 제어를 위한 메시지 송수신 절차를 나타낸 예시도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 망 접속 제어 방법에 대한 흐름도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 망 접속 제어 방법에 대한 다른 흐름도이다.
도 8 및 도 9는 다른 실시예에 따른 망 접속 제어 방법에 대한 망 천이 조건 판단 방식에 따른 흐름도이다.
도 10 및 도 11은 다른 실시예에 따른 망 접속 제어 방법에 대한 망 복귀 방식에 따른 흐름도이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 망 접속 제어를 위한 단말 내부 동작 및 메시지 송수신 절차를 나타낸 도면이다.
도 13 내지 도 16은 다른 실시예에 따른 망 접속 제어 방법에 대한 테스트화면이다.
도 17은 종래의 망 접속 제어 방법에 대한 테스트 화면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 망 접속 제어를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 단말(100)은 내부 또는 외부의 페이징(Paging) 등을 위한 서비스 요청이 발생하는 경우 제1망(11)을 통한 서비스를 위해 제1망(11)에 우선적으로 접속을 시도한다. 이에 따라, 제1망(11)의 기지국(110)과 단말(100) 간에 망 접속을 위한 여러 프로세스(예: 랜덤 액세스 프로세스, 무선 자원 제어 프로세스, 서비스 프로세스 등)가 진행될 수 있다. 여기서, 서비스 요청 발생 시, 단말(100)이 우선적으로 접속하는 네트워크인 제1망(11)을 기준 망(Reference Network)이라고 한다. 본 명세서에서의 기준 망(11)은, 일 예로, LTE 망일 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상항 링크 신호가 단말(100)에서 제1망(11)의 기지국(110)으로 도달하지 못하는 이유 등으로, 단말(100)이 기준 망인 제1망(11)에 접속을 시도하다가 접속이 실패하면, 단말(100)이 제1망(11)과 다른 망인 제2망(12)으로 망 천이(Network Change)되도록 제어한 이후, 단말(100)이 천이 망(Changed Network)인 제2망(12)의 기지국(120)에 액세스하여 제2망(12)을 통해 서비스가 연속해서 이루어지도록 해주고, 천이 망(Changed Network)인 제2망(12)을 통해 서비스가 완료되면, 기준 망인 제1망(11)으로 망 복귀(Network Return)되도록 해줄 수 있다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 망 접속 제어를 위해, 본 명세서에서는, 기준 망인 제1망(11)에 대한 접속 시도 실패를 판단하는 방법, 즉, 기준 망인 제1망(11)을 통한 서비스 접속 실패 시, 기준 망인 제1망(11)에서 다른 망인 제2망(12)으로의 망 천이를 해야 한다는 것을 판단하는 방법을 제안한다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 망 접속 제어를 위해, 본 명세서에서는, 기준 망인 제1망(11)을 통한 서비스 접속 실패 시, 기준 망인 제1망(11)에서 다른 망인 제2망(12)으로의 망 천이 후, 제2망(12)을 통한 서비스가 완료되면, 기준 망인 제1망(11)으로의 망 복귀를 하는 방법에 대해서도 제안한다.

아래에서는, 이상에서 간략하게 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 망 접속 제어 방법과, 이를 위한 망 천이 제어 방법 및 망 복귀 제어 방법에 대하여, 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 망 접속을 제어하는 단말(100)에 대한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 망 접속을 제어하는 단말(100)은, 통신을 위한 신호, 메시지, 정보, 데이터 등을 무선통신시스템의 장치(기지국 등)로 송신하기 위한 송신부(210)와, 통신을 위한 신호, 메시지, 정보, 데이터 등을 무선통신시스템의 장치(기지국 등)로부터 수신하기 위한 수신부(220)와, 통신을 위한 각종 제어 기능(망 접속 제어 포함) 등을 수행하기 위한 제어부(230) 등을 포함한다.

전술한 제어부(230)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 망 접속 제어를 위해, 기준 망(11)을 통한 서비스에 대한 서비스 요청이 있는 경우, 기준 망(11)에서의 기지국(110)과 랜덤 액세스 프로세스(Random Access Process)가 진행되도록 제어하는 망 접속 제어부(231)와, 기준 망(11)을 통한 서비스가 불가능한 것으로 판단되면, 기준 망(11)과는 다른 망(12)으로의 망 천이 프로세스가 진행되도록 제어하는 망 천이 제어부(232) 등을 포함할 수 있다.

전술한 망 접속 제어부(231)는, 일 예로, 단말(100)의 내부 또는 외부 페이징(Paging)으로 인해 상위 계층에서의 서비스 요청(Service Request)을 무선 자원 제어(RRC: Radio Resource Control, 이하 "RRC"라 함) 계층으로 전달하고, RRC 계층에서의 연결 요청 메시지(RRC Connection Request Message)를 전송하기 위해, 랜덤 액세스 프로세스가 진행되도록 제어할 수 있다.

위에서 언급한 상위 계층은, 기준 망(11)이 롱 텀 에불루션(LTE: Long Term Evolution, 이하 "LTE"라 함) 망인 경우, 단말(100)과 이동 관리 장치(MME: Mobile Management Entity) 간의 단말 인증, 보안 제어, 페이징 및 이동 관리 등을 수행하기 위한 비접속 계층(NAS: Non Access Stratum, 이하 "NAS"라 함)일 수 있다.

전술한 망 천이 제어부(232)는, 미리 정의된 망 천이 조건이 충족되면, 기준 망(11)을 통한 서비스가 불가능한 것으로 판단할 수 있다.

본 발명에서는, 망 천이 조건을 여러 가지로 정의해둘 수 있는데, 이러한 망 천이 조건의 다양한 예와 그에 따른 망 천이 조건 판단 방법에 대하여 아래에서 예를 들어 설명한다.

일 예로, 망 천이 제어부(232)는, 랜덤 액세스 프로세스의 진행 시, 랜덤 액세스 관련 메시지를 N회 이상 전송하고, 전송한 랜덤 액세스 관련 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하지 못하는 경우, 망 천이 조건이 충족된 것으로 판단할 수 있다. 여기서, N값은 1 이상으로 설정될 수 있으며, 망 천이의 효율성, 신속성, 또는 기준 망 상태 등에 따라 가변적으로 설정될 수도 있다.

랜덤 액세스 관련 메시지 재전송 방식과 관련하여, 랜덤 액세스 관련 메시지를 전송한 이후, 응답 메시지가 미리 정의된 일정 시간 이내에 수신되지 않으면, 랜덤 액세스 관련 메시지를 재전송할 수 있다.

랜덤 액세스 관련 메시지 재전송에 따라, 랜덤 액세스 관련 메시지의 총 전송 횟수 N은, 일 예로, 전송 지연 관련 망 특성, 망 천이 효율성에 따라 그 값이 고정되어 설정되거나 가변적으로 설정될 수 있다.

또한, 랜덤 액세스 관련 메시지는, 랜덤 액세스 프로세스의 절차 또는 기준 망(11)의 종류 등에 따라 달라질 수 있다.

일 예로, 랜덤 액세스 프로세스가, 단말(100)이 기지국(110)으로 랜덤 액세스 프리앰블 메시지(Random Access Preamble Message)를 전송하는 절차(STEP 1), 단말(100)이 기지국(110)으로부터 랜덤 액세스 프리앰블 메시지(Random Access Preamble Message)에 대한 응답으로서 랜덤 액세스 응답 메시지(Random Access Response Message)를 수신하는 절차(STEP 2), 단말(100)이 기지국(110)으로 단말 식별 메시지(Terminal Identification Message)를 전송하는 절차(STEP 3), 단말(100)이 기지국(110)으로부터 단말 식별 메시지(Terminal Identification Message)에 대한 응답으로서 컨텐션 레졸루션 메시지(Contention Resolution Message)를 수신하는 절차(STEP 4) 등으로 진행될 수 있으며, 이 경우, 망 천이 제어부(232)는, 랜덤 액세스 프로세스의 진행 시, 랜덤 액세스 관련 메시지로서 랜덤 액세스 프리앰블 메시지(Random Access Preamble Message)를 N회 이상 전송하고, 그 응답 메시지(Random Access Response Message)를 수신하지 못하는 경우, 또는 랜덤 액세스 관련 메시지로서 단말 식별 메시지(Terminal Identification Message)를 N회 이상 전송하고 응답 메시지(Contention Resolution Message)를 수신하지 못한 경우에, 망 천이 조건이 충족된 것으로 판단할 수 있다.

다른 예로, 랜덤 액세스 프로세스의 진행 후, RRC 프로세스가 진행될 수 있는데, 이러한 RRC 프로세스의 진행 중에도, 망 천이 조건이 충족되는지를 판단할 수도 있다.

이를 위해, 망 천이 제어부(232)는, 랜덤 액세스 프로세스의 진행 후, RRC 프로세스의 진행 시, 연결 요청 메시지(RRC Connection Request Message)를 N회 이상 전송하고, 연결 세트업 메시지(RRC Connection Setup Message)를 수신하지 못한 경우, 망 천이 조건이 충족된 것으로 판단할 수 있다.

즉, 망 천이 제어부(332)는, RRC 프로세스의 진행 시, 연결 요청 메시지(RRC Connection Request Message)가 N회 이상 무선 링크 제어(RLC: Radio Link Control) 단(계층)으로 전달되어 연결 세트업 메시지(RRC Connection Setup Message)를 수신하지 못한 경우, 망 천이 조건이 충족된 것으로 판단할 수 있다.

또 다른 예로, 망 천이 제어부(332)는, 상위 계층에서 서비스 요청이 N회 이상 발생한 경우, 망 천이 조건이 충족된 것으로 판단할 수 있다.

여기서, 상위 계층은, 기준 망(11)이 롱 텀 에불루션(LTE: Long Term Evolution, 이하 "LTE"라 함) 망인 경우, 단말(100)과 이동 관리 장치(MME: Mobile Management Entity) 간의 단말 인증, 보안 제어, 페이징 및 이동 관리 등을 수행하기 위한 NAS(Non Access Stratum)일 수 있다.

한편, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 망 접속을 제어하는 단말(100)은, 망 천이 제어부(232)에 의해 망 천이 프로세스가 진행되어 다른 망(12)을 통해 서비스가 이루어진 이후(즉, 다른 망(12)을 통한 데이터 사용이 완료된 이후), 기준 망(11)으로의 망 복귀 프로세스가 진행되도록 제어하는 망 복귀 제어부(233)를 더 포함할 수 있다.

망 복귀 제어부(233)는, 일 예로, 망 천이 프로세스가 진행되어 다른 망(12)을 통해 서비스가 이루어진 이후, 복귀 타이머의 동작 없이, 기준 망(11)으로의 망 복귀 프로세스가 바로 진행되도록 제어할 수 있다.

망 복귀 제어부(233)는, 다른 예로, 망 천이 프로세스가 진행되어 다른 망(12)을 통해 서비스가 이루어진 이후, 복귀 타이머의 동작에 따라, 기준 망(11)으로의 망 복귀 프로세스가 진행되도록 제어할 수도 있다.

여기서, 망 복귀 제어부(233)가 이용하는 복귀 타이머는, 단말(100)의 내부 타이머일 수 있으며, 일 예로, 기준 망(11)에서의 위치 등록 실패시 동작하는 타이머(예: LTE 표준에서 정의된 T3402)에서 정의된 시간(예: 12분)보다 짧은 복귀 타이밍 시간을 정의할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 단말(100)이 망 접속을 제어하는 방법에 대하여, 아래에서 도 3을 참조하여 다시 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 망 접속 제어 방법에 대한 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 망 접속 제어 방법은, 단말(100)이 기준 망(11)을 통한 서비스에 대한 서비스 요청이 있는 경우, 기준 망(11)에서의 기지국(110)과 랜덤 액세스 프로세스가 진행되도록 제어하는 기준 망 접속 제어 단계(S310)와, 단말(100)이 기준 망을 통한 서비스가 불가능한 것으로 판단되면, 기준 망(11)과는 다른 망(12)으로의 망 천이 프로세스가 진행되도록 제어하는 망 천이 제어 단계(S320) 등을 포함한다.

기준 망 접속 제어 단계(S310)에서, 단말(100)은, 단말(100)의 내부 또는 외부 페이징으로 인해 상위 계층에서의 서비스 요청(Service Request)을 RRC 계층으로 전달하고, RRC 계층에서의 연결 요청 메시지(RRC Connection Request Message)를 전송하기 위해, 랜덤 액세스 프로세스가 진행되도록 제어할 수 있다.

위에서 언급한 상위 계층은, 기준 망(11)이 LTE 망인 경우, 단말(100)과 이동 관리 장치(MME: Mobile Management Entity) 간의 단말 인증, 보안 제어, 페이징 및 이동 관리 등을 수행하기 위한 NAS(Non Access Stratum)일 수 있다.

망 천이 제어 단계(S320)에서, 단말(100)은, 미리 정의된 망 천이 조건이 충족되면, 기준 망(11)을 통한 서비스가 불가능한 것으로 판단할 수 있다.

본 발명에서는, 망 천이 조건을 여러 가지로 정의해둘 수 있는데, 이러한 망 천이 조건의 다양한 예와 그에 따른 망 천이 조건 판단 방법에 대하여 아래에서 예를 들어 설명한다.

1. 랜덤 액세스 프로세스 N회 실패 확인을 통한 망 천이 조건 판단법

망 천이 제어 단계(S320)에서, 단말(100)은, 랜덤 액세스 프로세스의 진행 시, 랜덤 액세스 관련 메시지를 N회 이상 전송하고, 전송한 랜덤 액세스 관련 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하지 못하는 경우, 망 천이 조건이 충족된 것으로 판단할 수 있다.

랜덤 액세스 관련 메시지 재전송 방식과 관련하여, 랜덤 액세스 관련 메시지를 전송한 이후, 응답 메시지가 미리 정의된 일정 시간 이내에 수신되지 않으면, 랜덤 액세스 관련 메시지를 재전송할 수 있다.

랜덤 액세스 관련 메시지 재전송에 따라, 랜덤 액세스 관련 메시지의 총 전송 횟수 N은, 1 이상으로 설정될 수 있으며, 일 예로, 망 천이 효율성, 기준 망 상태 등에 따라 그 값이 고정되어 설정되거나 가변적으로 설정될 수 있다.

또한, 랜덤 액세스 관련 메시지는, 랜덤 액세스 프로세스의 절차 또는 기준 망(11)의 종류 등에 따라 달라질 수 있다.

일 예로, 랜덤 액세스 프로세스가, 단말(100)이 기지국(110)으로 랜덤 액세스 프리앰블 메시지(Random Access Preamble Message)를 전송하는 절차(STEP 1), 단말(100)이 기지국(110)으로부터 랜덤 액세스 프리앰블 메시지(Random Access Preamble Message)에 대한 응답으로서 랜덤 액세스 응답 메시지(Random Access Response Message)를 수신하는 절차(STEP 2), 단말(100)이 기지국(110)으로 단말 식별 메시지(Terminal Identification Message)를 전송하는 절차(STEP 3), 단말(100)이 기지국(110)으로부터 단말 식별 메시지(Terminal Identification Message)에 대한 응답으로서 컨텐션 레졸루션 메시지(Contention Resolution Message)를 수신하는 절차(STEP 4) 등으로 진행될 수 있으며, 이 경우, 망 천이 제어 단계(S320)에서, 단말(100)은, 랜덤 액세스 프로세스의 진행 시, 랜덤 액세스 관련 메시지로서 랜덤 액세스 프리앰블 메시지(Random Access Preamble Message)를 N회 이상 전송하고, 그 응답 메시지(Random Access Response Message)를 수신하지 못하는 경우, 또는 랜덤 액세스 관련 메시지로서 단말 식별 메시지(Terminal Identification Message)를 N회 이상 전송하고 응답 메시지(Contention Resolution Message)를 수신하지 못한 경우에, 망 천이 조건이 충족된 것으로 판단할 수 있다.

2. RRC 프로세스 N회 실패 확인을 통한 망 천이 조건 판단법

랜덤 액세스 프로세스의 진행 후, RRC 프로세스가 진행될 수 있는데, 이러한 RRC 프로세스의 진행 중에도, 망 천이 조건이 충족되는지를 판단할 수도 있다.

이를 위해, 망 천이 제어 단계(S320)에서, 단말(100)은, 랜덤 액세스 프로세스의 진행 후, RRC 프로세스의 진행 시, 연결 요청 메시지(RRC Connection Request Message)를 N회 이상 전송하고, 연결 세트업 메시지(RRC Connection Setup Message)를 수신하지 못한 경우, 망 천이 조건이 충족된 것으로 판단할 수 있다.

즉, 망 천이 제어 단계(S320)에서, 단말(100)은, RRC 프로세스의 진행 시, 연결 요청 메시지(RRC Connection Request Message)가 N회 이상 무선 링크 제어(RLC: Radio Link Control) 단(계층)으로 전달되어 연결 세트업 메시지(RRC Connection Setup Message)를 수신하지 못한 경우, 망 천이 조건이 충족된 것으로 판단할 수 있다.

RRC 단의 연결 요청 메시지의 총 전송 횟수 N은, 1 이상으로 설정될 수 있으며, 일 예로, 망 천이 효율성, 기준 망 상태 등에 따라 그 값이 고정되어 설정되거나 가변적으로 설정될 수 있다.

3. 서비스 요청 N회 실패 확인을 통한 망 천이 조건 판단법

망 천이 제어 단계(S320)에서, 단말(100)은, 상위 계층에서 서비스 요청이 N회 이상 발생한 경우, 망 천이 조건이 충족된 것으로 판단할 수 있다.

여기서, 상위 계층은, 기준 망(11)이 롱 텀 에불루션(LTE: Long Term Evolution, 이하 "LTE"라 함) 망인 경우, 단말(100)과 이동 관리 장치(MME: Mobile Management Entity) 간의 단말 인증, 보안 제어, 페이징 및 이동 관리 등을 수행하기 위한 NAS(Non Access Stratum)일 수 있다.

서비스 요청의 총 전송 횟수 N은, 1 이상으로 설정될 수 있으며, 일 예로, 망 천이 효율성, 기준 망 상태 등에 따라 그 값이 고정되어 설정되거나 가변적으로 설정될 수 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 망 접속 제어 방법은, 망 천이 제어 단계(S320)에서 단말(100)에 의해 망 천이 프로세스가 진행되어 다른 망(12)을 통해 서비스가 이루어지는 천이 망 접속을 통한 서비스 단계(S330)와, 망 천이 제어 단계(S320)를 통해 망 천이 프로세스가 진행되어 천이 망 접속을 통한 서비스 단계(S330)를 통해 다른 망(12)을 통해 서비스가 이루어진 이후(즉, 다른 망(12)을 통한 데이터 사용이 완료된 이후), 기준 망(11)으로의 망 복귀 프로세스가 진행되도록 제어하는 망 복귀 제어 단계(S340)를 더 포함할 수 있다.

망 복귀 제어 단계(S340)에서 단말(100)은, 일 예로, 망 천이 프로세스가 진행되어 다른 망(12)을 통해 서비스가 이루어진 이후, 복귀 타이머의 동작 없이, 기준 망(11)으로의 망 복귀 프로세스가 바로 진행되도록 제어할 수 있다.

망 복귀 제어 단계(S340)에서 단말(100)은, 다른 예로, 망 천이 프로세스가 진행되어 다른 망(12)을 통해 서비스가 이루어진 이후, 복귀 타이머의 동작에 따라, 기준 망(11)으로의 망 복귀 프로세스가 진행되도록 제어할 수도 있다.

여기서, 망 복귀 제어 단계(S340)에서 이용하는 복귀 타이머는, 단말(100)의 내부 타이머일 수 있으며, 일 예로, 기준 망(11)에서의 위치 등록 실패시 동작하는 타이머(예: LTE 표준에서 정의된 T3402)에서 정의된 시간(예: 12분)보다 짧은 복귀 타이밍 시간을 정의할 수 있다.

본 발명에서의 무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신시스템은 단말(100), 기준 망(11)의 기지국(110), 다른 망(12)의 기지국(120) 등을 포함할 수 있다.

본 명세서에서의 단말(100)은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.

본 명세서에서의 기지국(110, 120)은 기준 망(11) 또는 다른 망(12)에서의 셀(Cell)에서의 통신을 위한 액세스 포인트 장치로서, 셀(Cell)과 동일한 개념으로 사용되기도 한다.

본 명세서의 기지국(110, 120) 또는 셀(cell)은 일반적으로 단말(100)과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

즉, 본 명세서에서 기지국(110, 120) 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 NodeB, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.

본 명세서에서 단말(100)과 기지국(110, 120)은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다.

단말(100)과 기지국(110, 120)은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 상향 링크 및 하향 링크를 통해 두 가지 송수신 주체로서, 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상향링크(UL: Uplink)는 단말(100)에 의해 기지국(110, 120)으로 데이터를 송수신하는 링크 또는 방식을 의미하며, 하향링크(DL: Downlink)는 기지국(110, 120)에 의해 단말(100)로 데이터를 송수신하는 링크 또는 방식을 의미한다.

또한, 무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.

또한, LTE, LTE-A와 같은 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다. 상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 등과 같은 제어채널을 통하여 제어정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터채널로 구성되어 데이터를 전송한다.

본 명세서에서 셀(cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(Transmission Point 또는 Transmission/Reception Point)로부터 전송되는 신호의 커버리지(Coverage)를 가지는 요소반송파(Component Carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.

실시 예들에 적용되는 무선통신 시스템은 둘 이상의 송수신 포인트들이 협력하여 신호를 전송하는 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(Coordinated Multi-Point Transmission/Reception System; CoMP 시스템) 또는 협력형 다중 안테나 전송방식(Coordinated Multi-Antenna Transmission System), 협력형 다중 셀 통신시스템일 수 있다. CoMP 시스템은 적어도 두 개의 다중 송수신 포인트와 단말들을 포함할 수 있다.

다중 송수신 포인트는 기지국 또는 매크로 셀(macro cell, 이하 'eNB'라 함)과, eNB에 광케이블 또는 광섬유로 연결되어 유선 제어되는, 높은 전송파워를 갖거나 매크로 셀 영역 내의 낮은 전송파워를 갖는 적어도 하나의 RRH일 수도 있다.

이하에서 하향링크(Downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(Uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.

이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 "PUCCH, PUSCH, PDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다"는 형태로 표기하기도 한다.

eNB은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. eNB은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 물리 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), 그리고 PDSCH의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널(예를 들면 물리 상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH))에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신 되는 형태로 기재하기로 한다.

이상에서 설명한 망 접속 제어 방법을 기준 망(11)이 LTE 망인 경우에 적용하여 다시 설명한다. 이때, 기준 망(11)의 기지국(110)은 "eNode-B(eNB)"라 하고, 다른 망(12)의 기지국(120)은 "Node-B(NB)"라 하며, 단말(100)은 "UE(User Equipment)"라고도 한다.

LTE와 관련된 종래의 망 접속 제어에서는, LTE 망에서 서비스 이용시 LTE RACH(Random Access CHannel) 실패로 LTE 망과 접속이 불가한 경우, 이종망 또는 WCDMA 3G로 천이 후 연속해서 서비스를 이어서 하는 방법을 제공해주지 못하고 있다. 따라서, LTE 상향링크의 신호가 기지국에 도달하지 않는 경우, 단말(100)의 데이터 서비스를 이용할 수 없는 문제점이 발생한다.

이러한 문제점의 근본 원인은, LTE 서비스 요청(Service Request) 중 랜덤 액세스 채널(RACH: Random Access CHannel)의 페일(Fail) 발생시, 3G 또는 이종망으로 천이하여 연속적인 서비스를 받을 수 있도록 하는 기능이 LTE와 관련된 종래의 망 접속 제어 기술에 구현되어 있지 않기 때문이다. 즉, LTE와 관련된 종래의 망 접속 제어 기술에 따르면, LTE 단말(100)의 서비스 요청(Service Request)에 대한 접속 불가에 대한 대책이 없는 문제점이 있다.

종래의 LTE NAS 기본 규격에서는 NAS 단의 서비스 요청(Service Request)에 무응답이 발생한 경우에 대하여 정의되어 있지 않다. 하지만, LTE RRC 규격인 LTE RRC 기본 규격에서는 랜덤 액세스를 위한 재시도 주기 및 횟수를 T300 및 N300으로 정의한다.

이와 같이, 상위단 NAS(Non Access Stratum)의 요청을 하위단(Access Stratum)에서 RRC로 접속 시도하고, 이 접속시도 회수와 주기를 T300과 N300등으로 정의하고 있지만, 아래와 설명한 바와 같은 이유로, RRC 재요청 시나리오만으로는 LTE 서비스 요청에 대한 응답이 없어 서비스 요청이 반복적으로 시도되는 문제점은 해결될 수 없다.

LTE와 WCDMA가 FDD로 구현된 지역에서 상향링크 경로 손실(Uplink Path Loss)과 하향링크 경로 손실(Downlink Path Loss)이 동일하지 않다. FDD의 경우 상향 주파수(Uplink Frequency)와 하향 주파수(Downlink Frequency)가 겪는 경로(Path)의 손실이 다르기 때문에, 충분한 신호의 WCDMA CPICH(Common PIlot CHannel) 전력 또는 LTE CRS를 수신하더라도, 단말(100)이 액세스를 시도하는 경우, 상향링크 경로 손실(Uplink Path Loss)이 하향링크 경로 손실(Downlink Path Loss)보다 큰 경우, 망에 액세스 되지 않는 경우가 발생한다. 데이터를 사용하는 경우, WCDMA 망에서 액세스 되지 않는 경우는, GSM의 GPRS 또는 EDGE가 없는 경우 접속이 불가하므로, 아이들 모드(Idle mode)에서 GSM의 GPRS 또는 EDGE로 인터-래트 셀 재선택(Inter-RAT Cell Reselection)이 되지 않는 경우, 접속 시도시 실패하면 다른 망에 접속 시도할 수 있는 대안이 없었다. 그러나, WCDMA가 전체 지역을 커버하는 지역에서 LTE만 섬처럼 존재하는 경우, LTE에서 데이터 시도가 응답이 없는 경우에도 3GPP에서는 RRC 재요청 시나리오만 존재해서 WCDMA를 이용해서 데이터를 사용할 수 있음에도, LTE에 계속 남아서 LTE로 RRC를 요청하므로 LTE로 데이터 서비스 이용 시도시 역방향 커버리지 부족 또는 기타의 사유로 랜덤 액세스 프로세스(Random Access Process 또는 Random Access Step)의 응답을 받지 못하는 경우 LTE에서 랜덤 액세스 성공할 때까지 서비스 요청(Service Request)을 시도하는 문제로 인해 데이터 서비스불가, MMS 수신불가, 배터리소진 또는 발열의 문제가 발생할 수 있다.

전술한 바와 같이, 상향링크(업링크) 커버리지 부족으로 RRC의 응답을 수신하지 못하는 경우, RRC 요청이 무한히 반복되는 문제점이 발생한다. 이는 종래의 LTE 규격에 따라 발생하는 문제점이며, 그 주요 원인은 RRC 시도를 확인하는 카운터가 정의되지 않았고, 랜덤 액세스 프로세스(Random Access Step)의 페일(Fail)을 고려하고 있지 않기 때문이다.

전술한 바와 같이, 이러한 문제점을 해결하는 방법으로서, 서비스 요청 시 응답이 없는 경우에 대한 RAT 동작이 기존의 LTE 규격에는 규정되어 있지 않다. 따라서, 현재 출시되는 단말들은 LTE에서 서비스 요청 전송 후 응답이 없는 경우, 단말에서 LTE 망으로 서비스 요청을 계속해서 반복적으로 전송하게 되지만, 데이터 사용은 불가한 문제점이 있고, 이로 인해, 배터리가 소진되는 문제도 발생할 수 있다.

이에, 본 발명의 일 실시예는, LTE에서 서비스 요청 전송 후 응답이 없어 데이터 서비스가 불가한 경우, 연속해서 서비스를 받을 수 있도록, 접속 가능한 RAT로 천이되도록 하는 방법과, RAT를 변경하여 데이터 서비스 후 LTE로 보다 신속하게 복귀하는 방법을 제공한다.

종래에 따르면, LTE 서비스 요청 시 랜덤 액세스 응답이 없어서 발생하는 무응답의 경우, 단말은 RRC 연결 요청(RRC connection request)을 무한히 반복적으로 전송하게 된다.

이를 개선하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에서는, N회 시도 후 서비스 요청 페일을 새롭게 추가로 정의하고, RRC 설정 원인(Establishment Cause)을 emergency, highPriorityAccess, mt-Access, mo-Signalling,mo-Data, spare3, spare2, spare1 등의 항목으로 정의해서, 서비스 요청에 대하여 RRC 요청 시 랜덤 액세스 응답이 없는 경우 LTE 이외의 RAT로 변경하도록 방법을 새롭게 정의한다. LTE 단말에서 데이터를 사용하기 위한 착신 또는 발신 단계에서 서비스 요청(RRC cause : MO / MT Data 또는 High priority access)시 RACH 페일로 인한 데이터 접속이 불가할 경우 LTE 단말을 단말에서 지원하는 다른 RAT(Radio Access Technology)로 강제로 천이시켜 LTE에서 불가한 서비스를 다른 RAT에서 서비스할 수 있고, RACH 페일로 간주하는 경우는 단말에서 전송하는 RACH 메시지 1에 대한 응답(메시지 2 수신) 또는 RACH 메시지 3에 대한 응답(메시지 4 수신)이 없는 경우를 의미하여 RACH 메시지 1~4를 1회로 보고, 연속적으로 N회 실패하는 경우 RAT 상태를 3G WCDMA(HSPA/HSPA+) 또는 GPRS(EDGE)로 천이하도록 하여, LTE 이외의 다른 RAT에서 위치등록 완료 후 변경된 RAT망으로 서비스 요청(Service Request)을 전송하게 함으로써 데이터 통신이 가능하도록 해주고, 데이터 사용이 완료되는 순간 RAT의 3G RRC 상태 또는 2G RR State가 LTE 천이조건이 되는 경우 LTE로 천이하도록 할 수 있다.

다시 말해, 본 발명의 일 실시예는, LTE 서비스 요청을 위한 RRC 전송 후 망에서 응답이 없는 경우, LTE 어태치(Attach) 또는 트래킹 영역 업데이트(Tracking Area Update) 접속 불가 시, N회 서비스 요청 전송 시도 후 랜덤 액세스 응답이 없어서 RRC의 응답을 받지 못하는 경우 LTE가 아닌 다른 RAT로 접속하도록 시도하는 기능을 제공하고, 다른 RAT를 통해 데이터 사용이 완료된 후, LTE로 다시 복귀하도록 하는 효율적인 망 복귀를 제공한다.

여기서, LTE로 다시 복귀하는 것과 관련하여, 단말 내부의 복귀 타이머를 동작시켜 LTE로 망 복귀를 시킬 수도 있고, 복귀 타이머의 동작 없이, LTE로 즉시 망 복귀를 시킬 수도 있다.

LTE로의 망 복귀에 이용되는 복귀 타이머는 복귀 타이밍 시간을 정의하고 있는데, 이 복귀 타이밍 시간은, LTE에서 위치 등록 실패 시 동작하는 종래 타이머에서 정의된 시간(12분)보다 짧게 정의된다. 이로 인해, LTE로의 신속한 망 복귀가 가능해진다.

LTE 망에서 서비스 요청을 전송시도 하는 경우, RRC 전송을 위한 랜덤 액세스 프로세스 진행 시, 랜덤 액세스 프로세스의 스텝 2 및 스텝 4에서의 응답 메시지를 망에서 받지 못하는 경우 단말에 구현된 다른 RAT를 이용해서 서비스를 받을 수 있는 기능을 구현하는 것에 관해 국제 규격을 위배하지 않으면서 단말에 기능 구현하는 것과 3G 또는 기타 RAT에서 LTE로 복귀 시 참조할 수 있는 신규 Timer 와 단말 동작에 관해서 정의하는 것이다.

LTE의 랜덤 액세스 프로세스(Random Access Process)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 총 4단계(Step 1, 2, 3, 4)로 구성된다. 1 단계(Step 1)는, 랜덤 액세스 프리앰블 메시지를 전송하는 단계(Random-access preamble transmission)이고, 2 단계(Step 2)는 랜덤 액세스 응답(Random-access response)을 수신하는 단계이며, 3 단계(Step 3)는 터미널 식별(Terminal identification)을 요청하는 단계이고, 4 단계(Step 4)는 컨텐션 레졸루션(Contention resolution) 메시지를 수신하는 단계로서, 이러한 단계들을 통한 메시지 교환이 성공한 후, RRC 프로세스(RRC Step)가 진행될 수 있다. 즉, 단말은 RRC 연결 요청 메시지(Connection Request Message) 전송이 가능하다. 단말과 e-NodeB 간의 랜덤 액세스 프로세스(Random Access Step) 및 RRC 프로세스(RRC Step)는 도 4에 도시된 바와 같다.

첫째, LTE 서비스 요청의 응답이 없다고 불가하다는 판단하는 기준은 LTE RRC connection request message 전송 후 LTE RRC connection setup message를 수신하지 못하는 경우와 LTE RRC전송을 위한 랜덤 액세스 프로세스(Random Access Step) 중 Step 2, Step 4 메시지를 받지 못하는 경우로 구분할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 랜덤 액세스 프로세스(Random Access Step) 중 Step 2, Step 4 메시지를 수신하지 못하는 경우는 RRC Connection request message 전송이 망으로 전달되지 않아 단말 RRC단에서 랜덤 액세스 프로세스(Random Access Step)의 Step 2를 Step 4 메시지를 수신할 때까지 계속 반복하게 된다. 이때 참조하는 타이머는 LTE RRC SIB2 T300의 간격으로 RRC Connection Request는 수행되고, 이 RRC의 요청으로 랜덤 액세스 프로세스(Random Access Step)이 진행된다. WCDMA의 경우 RRC 요청횟수인 N300이 WCDMA sib1에 정의 되어 있어 N300횟수를 초과하는 경우 WCDMA 랜덤 액세스 프로세스(Random Access Step)을 종료하게 된다. 그러나, LTE는 N300이 정의 되어 있지 않다. LTE는 SIB2의 UE 타이머와 정수들(constant) 중 T300의 간격으로 LTE RRC 전송 요청이 반복되게 되고, 이 요청은 RLC를 거쳐 PHY 단에서 랜덤 액세스 프로세스(Random Access Step)을 진행하게 된다. 랜덤 액세스 프로세스(Random Access Step)의 간격과 횟수는 LTE SIB2에 전력 램프 스텝(Power ramp step), 랜덤 액세스 프리앰블의 수(Number of Random Access Preambles)가 정의되어 있다.

단말에서 LTE RRC connection setup message를 수신하지 못하는 경우 또는 단말에서 RRC connection setup message를 수신했으나, Handoff 실패 등의 사유로 RRC connection setup complete message를 전송하지 못한 경우는 RRC connection reestablish message 전송하는 RRC규격에 정의되어 있다. 이 동작은 RRC 규격이 정의한바 대로 동작이다.

기능 구현은 LTE RRC connection request 전송을 위한 랜덤 액세스 메시지 전송 후, Step 2, Step 4 관련 메시지를 받지 못한 실패로 서비스 요청이 무한 반복되어 RRC가 무한히 동작하는 경우, N회 전송 후 응답 여부를 확인해서 응답 미수신시 다음 가능한 RAT로 단말의 서비스 요청을 시도하도록 하며, 3G 또는 다른 RAT로의 천이 기준은 LTE 서비스 요청이 N회 이상 NAS 단에서 발생된 경우, LTE RRC connection request가 N회 이상 전달된 것으로 판단된 경우, 랜덤 액세스 프로세스 진행 시, Step 2 또는 Step 4 관련 메시지를 N회 이상 수신하지 못한 경우로 판단 기준을 정한다. LTE 단말의 RAT변경은 LTE에서 LTE 서비스 요청이 N회 이상 NAS단에서 발생된 경우, LTE RRC connection request가 N회 이상 RLC단으로 전달된 경우, 랜덤 액세스 프로세스에서 Step 2, Step 4 관련 메시지를 N회 이상 수신하지 못한 경우로 판단하여 천이 가능한 망은 비동기의 경우 RAT Mode를 3G(HSPA/HSPA+) 또는 2G(GPRS/EDGE)로 변경하여 변경된 망에서 위치등록과 동시에 서비스 요청을 전송하도록 구현하는 것, 동기식의 경우 CDMA 또는 EVDO(EVDV)망으로 접속 요청하도록 하는 것이다.

둘째, 변경된 RAT에서 서비스 완료 후 LTE로 복귀하는 과정은 3GPP TS 36.304에서 규정한 과정과 동일할 수 있다. 그러나, LTE로 복귀하는 조건은 정의되지 않은 타이머를 새롭게 정의해서 적용할 수도 있으나, 이 부분은 LTE 또는 3G MIB/SIB를 새롭게 정의하는 것으로 3GPP 규격을 수정해야 하는 작업이 수반되므로 많은 시간이 소요될 것으로 판단되어, 빠른 적용을 위해서 단말 내부에서 관리하는 단말 내부 타이머의 신규정의 또는 LTE 위치등록 실패 시 동작하는 LTE의 T3402 타이머를 사용해서 적용할 수 있다.

그러나, LTE의 T3402 타이머는 12분 동안 LTE 서비스를 사용할 수 없는 문제가 있어서, LTE 서비스 응답 미수신으로 N회 접속시도 실패 시 3G 또는 기타 RAT로 천이된 후 LTE로 복귀하는 경우, 너무 많은 시간이 소요될 수 있다.

따라서, 본 발명에서는, LTE 서비스 요청에 대한 응답 미수신으로 N회 접속시도 실패 시 3G 또는 기타 RAT로 천이된 후 LTE로 복귀하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, LTE로 복귀하는 별도 타이머를 구현하는 방안을 적용할 수 있다.

또는, 본 발명에서는, LTE 서비스 요청에 대한 응답 미수신으로 N회 접속시도 실패 시 3G 또는 기타 RAT로 천이된 후 LTE로 복귀하는 경우, 도 7에 도시된 바와 같이 T3402 타이머 등의 그 어떠한 타이머를 동작시키지 않고 LTE로 바로 복귀하도록 적용하는 방안을 적용할 수 있다. T3402 타이머는 위치등록 실패 시 동작하는 타이머로 정의되어 있으므로 LTE 서비스 요청에 대한 응답이 없는 경우 RAT 천이시키게 구현한 경우 타이머 없이 즉시 LTE로 천이하도록 구현할 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에서 주요 부분은, UE에서 LTE 망(11)을 통한 LTE 서비스가 불가하다는 것을 판단해서 망 천이 후 3G 또는 기타 RAT 등의 다른 망(12)에서 데이터를 사용하는 부분과 망 천이 후 3G 또는 기타 RAT 등의 다른 망(12)을 통한 데이터 사용 완료 후 LTE로 복귀하는 부분을 포함한다.

아래에서는, 이러한 본 발명의 주요 부분 중 첫 번째 부분(망 천이 관련)에 대하여 도 8 및 도 9를 참조하여 더욱 상세하게 설명하고, 두 번째 부분(망 복귀 관련)에 대하여 도 10 및 도 11을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

UE(단말)에서 LTE 서비스가 불가하다는 것을 판단해서 망 천이 후 3G 또는 기타 RAT에서 데이터를 사용하는 부분은 다음과 같이 세분화할 수 있다.

첫 번째로, 도 8에 도시된 바와 같이, PRACH의 응답 유무를 N회 확인하여 기타 가능한 RAT로 천이하는 경우이다.

두 번째로, 도 9에 도시된 바와 같이, RRC 연결 요청의 전송횟수를 N회 확인하는 경우이다.

세 번째로, 서비스 요청의 전송횟수를 N회 확인하는 경우이다.

위에서 언급한 각 경우에서 RAT 변경 후 변경된 망에서 시스템정보를 갱신한 후 RAU 또는 위치등록 절차를 수행하고, 서비스 요청을 전송하도록 한다.

3G 또는 기타 RAT에서 데이터를 사용하는 사용 완료 후, LTE로 복귀 시 기능 구현은 LTE로 복귀하는 타이머를 명시하지 않는 경우, T3402(12분)타이머를 사용할 수 있으나, 이 타이머는 LTE 위치등록인 어태치(Attach) 또는 TAU에 응답이 없는 경우 12분 동안 LTE서비스를 사용할 수 없도록 하는 LTE 타이머이다.

따라서, LTE에서 서비스 요청에 대한 응답 없음으로 3G 또는 기타 RAT로 천이된 후 다시 LTE로 천이하는 경우는, 도 10에 도시된 바와 같이, 그 어떠한 복귀 타이머도 사용하지 않고, 즉시 LTE로 천이하도록 구현할 수 있다.

또한, LTE에서 서비스 요청에 대한 응답 없음으로 3G 또는 기타 RAT로 천이된 후 LTE로 다시 천이하는 경우는, 도 11에 도시된 바와 같이, 변경된 RAT에서 LTE로 천이하는 신규 복귀 타이머(Timer)를 단말 내부에 구현하는 방법도 있다.

이와 관련하여, 복귀 타이머를 이용하여 망 복귀 구현을 하는 경우, LTE 서비스 요청에 대한 응답 미수신으로 다른 RAT로 천이된 경우, 단말 내부에 LTE로의 복귀를 위한 복귀 타이머(도 11에서, 복귀 타이밍=T)를 새롭게 구현해서 LTE로 다시 천이 되도록 할 수 있다. 이때, 새로운 복귀 타이머의 동작에 따른 복귀 타이밍(T)은, 망 복귀 효율성을 위해, 새로운 복귀 타이머와는 그 용도가 다른 T3402 타이머에서 정의된 시간(12분)보다 짧아야할 것이다.

이상에서의 설명을 도 12를 참조하여 다시 하면, LTE 단말(100)의 내부 또는 외부 페이징 등의 단말 내부 동작으로 인해 NAS 단의 서비스 요청이 RRC로 전달되고, RRC Connection Request Message를 기준 망(11)인 LTE 망의 기지국인 eNode-B로 전송하기 위해, LTE 단말(100)은 eNode-B로 랜덤 액세스 프로세스(Random Access Step, PRACH Step)를 수행하게 된다.

본 발명의 구성에 대하여 위에서 언급된 바와 같이 주요부분은 2가지인데, 첫 번째 부분은 UE에서 LTE서비스가 불가하다는 것을 판단해서 망 천이 후 3G 또는 기타 RAT에서 데이터를 사용하는 부분이고, 두 번째 부분은 망 천이된 망을 통해 데이터 사용 완료 후 LTE로 다시 복귀하는 부분이다.

도 12를 참조하면, UE에서 LTE서비스가 불가하다는 것을 판단해서 망 천이 후 3G 또는 기타 RAT에서 데이터를 사용하는 첫 번째 부분과 관련하여, UE에서 LTE서비스가 불가하다는 것을 판단해서 망 천이 후 3G 또는 기타 RAT에서 데이터를 사용하기 위해서는, 랜덤 액세스 프로세스(Random Access Step)와 관련된 메시지를 전송한 이후 이에 대한 응답 유무를 N회 확인하여 기타 가능한 RAT로 천이할 수도 있고, RRC 연결 요청(Connection Request)의 전송횟수를 N회로 하여 RRC 연결 요청에 대한 응답을 확인하여, 기타 가능한 RAT로 천이할 수도 있다.

도 13 내지 도 16은 다른 실시예에 따른 망 접속 제어 방법을 실제로 구현하여 테스트해본 연속된 테스트화면이다. 이러한 실제 구현 예에서는, 메시지의 전송 횟수 N을 5로 설정하였다.

도 13 내지 도 16의 테스트 화면을 참조하면, 이번 실제 구현 예는, RRC 시도횟수를 5회인지 확인하도록 구현한 것으로서, 서비스 요청 횟수를 5회 확인하는 방법도 가능하며, 랜덤 액세스 프로세스(Random Access Step)의 Step 2또는 Step 4에서의 응답 메시지의 미수신 횟수가 5회인 경우도 적용 가능하다. LTE에서 3G 천이 후 꼭 동작해야 하는 사항은 3G에 위치등록을 반드시 해야하는 것이다. 구현시 위치 등록하지 않도록 구현되면, 3G망에서 착신이 불가능하다. 이는 천이된 RAT가 GSM(GPRS/EDGE)도 동일하며, CMDA/EVDO망도 동일하다.

위치 등록 후 기존에 실시하려 했던 서비스를 연속해서 시도하도록 하는 것은 이미 단말에 구현되어 있다. 다만 LTE에서 망 천이 시 사용하는 LTE RRC cause는 서비스 요청이 발생되어 전송되는 해당하는 RRC Establishment Cause를 {emergency, highPriorityAccess, mt-Access, mo-Signalling,mo-Data, spare3, spare2, spare1}의 모든 항목으로 정의해서 서비스 요청에 RRC 요청 시 PRACH 응답이 없는 경우 LTE 이외의 RAT로 변경하도록 정의할 수 있다.

3G 또는 기타 RAT에서 데이터를 사용하는 사용 완료 후, LTE로 복귀 시 기능구현은, 3G 또는 GSM에서 명시된 대로 동작할 수 있으며, 3G의 경우 SIB 19의 Qrxlevmin 값보다 측정된 RSRP가 더 높거나 같은 경우 즉시 LTE로 천이하도록 구성할 수 있다(도 10 참조).

한편, LTE로 복귀하는 복귀 타이머를 단말에 적용하여, LTE 복귀시 안정적인 서비스가 가능토록 핑퐁을 방지해줄 수도 있다(도11 참조). 이때 이용되는 복귀 타이머는 LTE 서비스 요청 응답 미수신으로 다른 RAT로 천이되어 LTE로 다시 천이되는 경우에 사용되는 타이머로서 LTE 복귀 시간을 정의한다.

도 11에 도시된 바와 같이, 이와 같이 복귀 타이머를 이용하여 망 복귀를 구현하는 경우, 3G의 경우 SIB 19의 Qrxlevmin 값보다 측정된 RSRP가 더 높거나 같고, 복귀 타이머에 의한 LTE 복귀 시간이 종료되었는지를 확인해서 LTE로 복귀하도록 한다. 3G에서 LTE로 천이되는 실시예에서는 3분 타이머를 적용하였다. LTE에서 마지막으로 전송했던 RRC connectionrequest message의 전송시간이 17:34:45초이며, LTE로 복귀한 시간이 17:37:49이므로 구현한 대로 동작하였다.

LTE 망이 FDD방식으로 구현됨에 따라 상향, 하향 링크의 경로 손실(Path Loss)가 동일하지 않고, 이에 따른 상향링크 커버리지 부족으로 인한 접속불가는 데이터 사용불가, MMS 수신불가와 소모 전류 과다에 따른 단말 사용시간 단축이라는 문제점을 발생한다. 이에 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE 서비스 불가 시 제3의 RAT로 천이하는 방법은 데이터 불가를 확인하는 횟수 카운터와 복귀하는 방법을 정의함으로써 LTE 망에서 데이터 사용 불가 시, 3G, GPRS, EDGE, 또는 CDAM, EV-DO 등의 다른 망에서도 사용 가능한 방법이라 데이터 불가로 인한 문제점을 해결할 수 있다.

전술한 본 발명의 테스트와는 다르게, 종래의 망 접속 방식에 따르면, LTE 서비스 요청시 랜덤 액세스 응답이 없는 경우, 도 17에서와 같이, 단말은 무한히 RRC 연결 요청을 전송하게 된다. 이로 인해, 서비스를 정상적으로 제공해주지 못하거나 매우 큰 서비스 지연이 발생하게 되는 문제점이 초래된다.

전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은, 명세서의 설명을 간결하게 하고 요지를 흐리게 하지 않기 위해 설명의 편의상 생략된 것으로 본 명세서의 일부를 구성할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 실시예와 관련된 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 서비스 요청이 발생하여 기준 망(예: LTE 망 등)을 통한 서비스를 위해 기준 망 접속 제어를 수행하고, 이때, 기준 망에 대한 접속이 불가능한 경우, 즉, 기준망을 통한 서비스가 불가능한 경우, 다른 망(예: 3G 망, 기타 RAT 망 등)을 통해 서비스를 이어서 제공해주기 위한 효율적인 망 천이를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 기준 망을 통한 서비스가 불가하다는 것이 판단되어 다른 망으로 망 천이 후, 다른 망을 통한 서비스 완료(데이터 사용 완료) 후, 기준 망으로의 효율적인 망 복귀를 제공하는 효과가 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (23)

1. 단말이 기준 망을 통한 서비스 요청이 있는 경우, 상기 기준 망의 기지국로의 랜덤 액세스 프로세스를 진행하도록 제어하는 기준 망 접속 제어 단계; 및
   상기 단말이 상기 기준 망을 통한 서비스가 불가능할 경우, 상기 기준 망과는 다른 망으로의 망 천이 프로세스가 진행되도록 제어하는 망 천이 제어 단계를 포함하는 망 접속 제어 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 기준 망 접속 제어 단계에서, 상기 단말은,
   상기 단말의 내부 또는 외부 페이징으로 인해 상위 계층에서의 상기 서비스 요청을 무선 자원 제어 계층으로 전달하고, 무선 자원 제어 계층에서의 연결 요청 메시지를 전송하기 위해, 상기 랜덤 액세스 프로세스가 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 망 접속 제어 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 망 천이 제어 단계에서, 상기 단말은,
   미리 정의된 망 천이 조건이 충족되면, 상기 기준 망을 통한 서비스가 불가능한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 망 접속 제어 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 미리 정의된 망 천이 조건은,
   상기 랜덤 액세스 프로세스의 진행 시, 상기 랜덤 액세스 관련 메시지를 N회 이상 전송하고, 응답 메시지를 수신하지 못하는 경우인 것을 특징으로 하는 망 접속 제어 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 미리 정의된 망 천이 조건은,
   상기 랜덤 액세스 프로세스의 진행 시, 상기 랜덤 액세스 관련 메시지로서 랜덤 액세스 프리앰블 메시지를 N회 이상 전송하고 응답 메시지를 수신하지 못하는 경우, 또는 상기 랜덤 액세스 관련 메시지로서 단말 식별 메시지를 N회 이상 전송하고 응답 메시지를 수신하지 못한 경우인 것을 특징으로 하는 망 접속 제어 방법.
6. 제3항에 있어서,
   상기 미리 정의된 망 천이 조건은,
   상기 랜덤 액세스 프로세스의 진행 후, 무선 자원 제어 프로세스의 진행 시, 연결 요청 메시지를 N회 이상 전송하고, 연결 세트업 메시지를 수신하지 못한 경우인 것을 특징으로 하는 망 접속 제어 방법.
7. 제3항에 있어서,
   상기 미리 정의된 망 천이 조건은,
   상위 계층에서 서비스 요청이 N회 이상 발생한 경우인 것을 특징으로 하는 망 접속 제어 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 망 천이 제어 단계 이후,
   상기 다른 망을 통해 서비스가 이루어진 이후, 상기 기준 망으로의 망 복귀 프로세스가 진행되도록 제어하는 망 복귀 제어 단계를 더 포함하는 망 접속 제어 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 망 복귀 제어 단계에서, 상기 단말은,
   상기 다른 망을 통해 서비스가 이루어진 이후, 복귀 타이머의 동작 없이, 상기 기준 망으로의 망 복귀 프로세스가 바로 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 망 접속 제어 방법.
10. 제8항에 있어서,
    상기 망 복귀 제어 단계에서, 상기 단말은,
    상기 다른 망을 통해 서비스가 이루어진 이후, 복귀 타이머의 동작에 따라, 상기 기준 망으로의 망 복귀 프로세스가 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 망 접속 제어 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 복귀 타이머는,
    위치 등록 실패 시 동작하는 타이머에서 정의된 시간보다 짧은 복귀 타이밍 시간을 정의하는 것을 특징으로 하는 망 접속 제어 방법.
12. 제1항에 있어서,
    상기 기준 망은 롱 텀 에불루션(LTE: Long Term Evolution) 망인 것을 특징으로 하는 망 접속 제어 방법.
13. 망 접속을 제어하는 단말에 있어서,
    기준 망을 통한 서비스 요청이 있는 경우, 상기 기준 망의 기지국로의 랜덤 액세스 프로세스를 진행하도록 제어하는 망 접속 제어부; 및
    상기 기준 망을 통한 서비스가 불가능할 경우, 상기 기준 망과는 다른 망으로의 망 천이 프로세스가 진행되도록 제어하는 망 천이 제어부를 포함하는 망 접속을 제어하는 단말.
14. 제13항에 있어서,
    상기 망 접속 제어부는,
    상기 단말의 내부 또는 외부 페이징으로 인해 상위 계층에서의 상기 서비스 요청을 무선 자원 제어 계층으로 전달하고, 상기 무선 자원 제어 계층에서의 연결 요청 메시지를 전송하기 위해, 상기 랜덤 액세스 프로세스가 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 망 접속 제어 방법.
15. 제13항에 있어서,
    상기 망 천이 제어부는,
    미리 정의된 망 천이 조건이 충족되면, 상기 기준 망을 통한 서비스가 불가능한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 망 접속을 제어하는 단말.
16. 제15항에 있어서,
    상기 망 천이 제어부는,
    상기 랜덤 액세스 프로세스의 진행 시, 상기 랜덤 액세스 관련 메시지를 N회 이상 전송하고, 응답 메시지를 수신하지 못하는 경우, 상기 망 천이 조건이 충족된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 망 접속을 제어하는 단말.
17. 제16항에 있어서,
    상기 망 천이 제어부는,
    상기 랜덤 액세스 프로세스의 진행 시, 상기 랜덤 액세스 관련 메시지로서 랜덤 액세스 프리앰블 메시지를 N회 이상 전송하고 응답 메시지를 수신하지 못하는 경우, 또는 상기 랜덤 액세스 관련 메시지로서 단말 식별 메시지를 N회 이상 전송하고 응답 메시지를 수신하지 못한 경우, 상기 망 천이 조건이 충족된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 망 접속을 제어하는 단말.
18. 제15항에 있어서,
    상기 망 천이 제어부는,
    상기 랜덤 액세스 프로세스의 진행 후, 무선 자원 제어 프로세스의 진행 시, 연결 요청 메시지를 N회 이상 전송하고, 연결 세트업 메시지를 수신하지 못한 경우, 상기 망 천이 조건이 충족된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 망 접속을 제어하는 단말.
19. 제15항에 있어서,
    상기 망 천이 제어부는,
    상위 계층에서 서비스 요청이 N회 이상 발생한 경우, 상기 망 천이 조건이 충족된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 망 접속을 제어하는 단말.
20. 제13항에 있어서,
    상기 망 천이 프로세스가 진행되어 상기 다른 망을 통해 서비스가 이루어진 이후, 상기 기준 망으로의 망 복귀 프로세스가 진행되도록 제어하는 망 복귀 제어부를 더 포함하는 망 접속을 제어하는 단말.
21. 제20항에 있어서,
    상기 망 복귀 제어부는,
    상기 망 천이 프로세스가 진행되어 상기 다른 망을 통해 서비스가 이루어진 이후, 복귀 타이머의 동작 없이, 상기 기준 망으로의 망 복귀 프로세스가 바로 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 망 접속을 제어하는 단말.
22. 제20항에 있어서,
    상기 망 복귀 제어부는,
    상기 망 천이 프로세스가 진행되어 상기 다른 망을 통해 서비스가 이루어진 이후, 복귀 타이머의 동작에 따라, 상기 기준 망으로의 망 복귀 프로세스가 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 망 접속을 제어하는 단말.
23. 제22항에 있어서,
    상기 복귀 타이머는,
    위치 등록 실패 시 동작하는 타이머에서 정의된 시간보다 짧은 복귀 타이밍 시간을 정의하는 것을 특징으로 하는 망 접속을 제어하는 단말.

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