KR20170058248A

KR20170058248A - Lte 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 mme 관리장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20170058248A
Application number: KR1020160074654A
Authority: KR
Inventors: 김형섭
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2015-11-18
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2017-05-26
Also published as: KR101801341B1

Abstract

본 발명은 에너지 절감과 핸드오버 등에 발생하는 무선 연결 재설정 과정 중에 있어서 이를 보다 효율적으로 처리하여 네트워크의 성능을 보다 향상할 수 있는 LTE 소형 셀 시스템에서 효율적인 핸드오버를 위한 하는 MME 관리장치 및 그 방법에 대한 것으로써 위치정보 수신부, 지역 진입 판단부, 활성화 판단부, 활성화 메세지 송신부를 포함하고, 특정 시간에만 트래픽이 발생하는 지역과 같은 경우에는 해당 지역을 담당하는 소형 셀을 항상 켜 둘 필요가 없으므로 사용자의 트래픽 양에 따라 셀을 on/off 함으로써 LTE 소형 셀 시스템에서 에너지를 절감하는 데 그 목적이 있다.

Description

LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치 및 그 방법{MME management apparatus based on the LTE small cell system and method therefor}

본 발명은 이동통신 기지국(LTE) 백 본 네트워크(이하 MME(Mobility Management Entity이라 함.) 사이의 제어평면 인터페이스에 관한 것으로, 더 자세하게는 에너지 절감과 핸드오버 등에 발생하는 무선 연결 재설정 과정 중에 있어서 이를 보다 효율적으로 처리하여 네트워크의 성능을 보다 향상할 수 있는 LTE 소형 셀 시스템에서 효율적인 핸드오버를 위한 하는 MME 관리장치 및 그 방법에 대한 것이다.

이동통신 시스템(LTE)은 크게 단말, 기지국, 백 본 네트워크와 같은 세 개의 네트워크 요소로 구분될 수 있다.

이때 단말, 기지국, 백 본 네트워크이며 단말과 기지국은 무선으로 연결되는 반면 백 본 네트워크와 기지국은 유선 인터페이스를 사용된다.

기지국과 백 본 네트워크는 단말이 서비스를 제공 받기까지의 일련의 절차를 수행하는 제어평면과 사용자의 데이터가 송수신되는 사용자 평면으로 구분될 수 있으며, 이 중 제어평면은 S1AP라는 이름으로 국제규격 3GPP에서 정의되고 있다.

최근 서비스 커버리지와 용량 증대 등을 이유로 소형 셀(기존 셀 대비 서비스 반경이 작은 셀, 수십 미터)이 많이 사용 되는 추세이므로, 종래의 매크로 셀 하나가 감당하던 서비스 지역은 다수의 소형 셀이 대신할 것이다.

매크로 셀과 달리 소형 셀의 경우 수십 개에서 수백 개의 셀이 사용될 것인데, 사용자의 트래픽 양에 따라 실제로 불필요한 셀 들이 발생할 수도 있게 된다.

즉, 심야 시간이나, 문화 예술 공연장과 같이 특정 시간에만 트래픽이 발생하는 지역과 같은 경우에는 해당 지역을 담당하는 소형 셀을 항상 켜 둘 필요가 없다. 이러한 관점에서 국제규격 3GPP는 불필요한 시간에 셀을 on/off 하는 기술을 명시하고 있다.

본 발명에 본 발명은 에너지 절감과 핸드오버 등에 발생하는 무선 연결 재설정 과정 중에 있어서 이를 보다 효율적으로 처리하여 네트워크의 성능을 보다 향상 시킬 수 있는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치는 매크로 셀로부터 사용자 단말의 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부; 상기 사용자 단말의 위치정보를 이용하여 사용자 단말이 복수의 소형 셀 중 특정 소형 셀의 지역에 진입하였는지 여부를 판단하는 지역 진입 판단부; 진입되었다고 판단된 상기 소형 셀로부터 수신한 소형 셀 상태 정보를 이용하여 상기 소형 셀이 활성화 되어 있는지 여부를 판단하는 활성화 판단부; 및 상기 소형 셀이 비활성화 되어 있다고 판단된 경우, 상기 소형 셀을 비활성화 상태에서 활성화 상태로 설정을 변경할 수 있는 활성화 메세지를 생성하여 상기 소형 셀로 송신하는 활성화 메세지 송신부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 사용자 단말의 위치정보는 상기 매크로 셀이 사용자 단말로부터 수신한 측정정보를 이용하여 상기 매크로 셀의 지역 내 사용자 단말의 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 지역 진입 판단부는 상기 사용자 단말의 위치정보를 이용하여 상기 사용자 단말이 진입 가능 영역 내부에 위치하게 되면, 사용자 단말이 복수의 소형 셀 중 어떤 소형 셀의 지역에 진입하였다고 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 소형 셀 상태 정보는 MME에서 LPPa 프로토콜을 지원할 경우에는 S1AP 메세지에 포함되어 송신될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 활성화 메세지 송신부는, 상기 비활성화된 소형 셀이 CSG 셀인 경우에 상기 사용자 단말이 상기 소형 셀의 CSG 멤버인 경우에만 핸드오버를 위하여 활성화 메세지를 생성하여 상기 소형 셀로 송신할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 활성화 메세지에 해당 소형 셀에 대한 식별자가 포함될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 사용자 단말이 핸드오버 중에 무선 연결실패가 발생한 경우에 사용자 단말과 통신이 가능한 최적의 소형 셀을 재검색하고, 상기 재검색된 결과에 따라 해당하는 소형 셀에 무선 연결 재요청 메세지를 송신하며, 상기 무선 연결 재요청 메세지를 송신 받은 소형 셀로부터 설정 변경 알림 메세지를 수신할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리방법은 매크로 셀로부터 사용자 단말의 위치정보를 수신하는 단계; 상기 사용자 단말의 위치정보를 이용하여 사용자 단말이 복수의 소형 셀 중 특정 소형 셀의 지역에 진입하였는지 여부를 판단하는 단계; 진입되었다고 판단된 상기 소형 셀로부터 수신한 소형 셀 상태 정보를 이용하여 상기 소형 셀이 활성화 되어 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 소형 셀이 비활성화 되어 있다고 판단된 경우, 상기 소형 셀을 비활성화 상태에서 활성화 상태로 설정을 변경할 수 있는 활성화 메세지를 생성하여 상기 소형 셀로 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면

상기 특정 소형 셀의 지역에 진입하였는지 여부를 판단하는 단계는, 상기 사용자 단말의 위치정보를 이용하여 상기 사용자 단말이 진입 가능 영역 내부에 위치하게 되면, 사용자 단말이 복수의 소형 셀 중 어떤 소형 셀의 지역에 진입하였다고 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 소형 셀로 송신하는 단계는, 상기 비활성화된 소형 셀이 CSG 셀인 경우에 상기 사용자 단말이 상기 소형 셀의 CSG 멤버인 경우에만 핸드오버를 위하여 활성화 메세지를 생성하여 상기 소형 셀로 송신할 수 있다.

본 발명에 따르면 특정 시간에만 트래픽이 발생하는 지역과 같은 경우에는 해당 지역을 담당하는 소형 셀을 항상 켜 둘 필요가 없으므로 사용자의 트래픽 양에 따라 셀을 on/off 함으로써 LTE 소형 셀 시스템에서 에너지를 절감을 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 매크로 셀과 연결된 소형 셀 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소형 셀 시스템에서 핸드 오버가 발생하는 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 MME 관리장치가 사용자 단말이 특정 소형 셀의 지역에 진입하였음을 판단할 때 진입 가능 영역을 사용하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치에서의 데이터 흐름을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 핸드오버 중 무선 연결실패가 발생한 경우 상황 복구 시 MME 관리장치가 설정 변경 알림 메세지를 수신하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치에서의 데이터 흐름을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리 방법의 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치 및 그 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 구성에 따르면 소형 셀 환경에서의 에너지 절감 기술 실현과 핸드오버 시 빈번하게 발생되는 무선연결 실패 상황을 보다 효율적으로 관리할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 매크로 셀과 연결된 소형 셀 시스템을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면 종래의 기술에 따른 매크로 셀과 연결된 소형 셀 시스템이 나타나 있으며, 커버리지 홀(Coverage Hole: 각 셀의 커버리지 설정이 잘못되어 서비스가 제공되지 못하는 영역)의 문제를 해결하기 위해 소형 셀이 기존의 매크로 셀 커버리지 위에 일반적으로 존재하는 것이 나타나 있다.

도 1에서 도시된 소형 셀 B를 일반 가정에 설치된 셀이라고 가정했을 경우 학교, 직장 등의 사회 생활 등으로 보통의 낮 시간에는 해당 셀에서 발생하는 트래픽이 거의 존재하지 않는 것이 일반적이다.

이 경우 전력 소모를 감소 시키지 위하여 소형 셀 B를 자체적인 의사 결정 과정을 통해 동작을 종료 시킬 수 있다.

이때 소형 셀 종료는 무선 구간이 동작하지 않는 상태를 의미하며, MME 또는 이웃 기지국과의 메세지 송수신을 위한 인터페이스는 동작하고 있는 상황을 의미할 수 있다.

도 2는 본 발명이 적용되는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치(1000)의 구성도이다.

도 2를 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치(1000)는 위치정보 수신부(100), 지역 진입 판단부(200), 활성화 판단부(300), 활성화 메세지 송신부(400)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치(1000)는 CSG 소형 셀 환경에서의 에너지 절감 기술 실현과 핸드오버 시 빈번하게 발생되는 무선연결 실패 상황을 보다 효율적으로 관리할 수 있다.

위치정보 수신부(100)는 매크로 셀로부터 사용자 단말의 위치정보를 수신할 수 있다.

여기서 사용자 단말의 위치정보는 사용자 단말이 현재 어느 위치에 존재하고 있는지에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 이는 GPS를 이용한 위치정보일 수 있으나 이에 한정되지 아니하고 특정 주파수를 송수신하는 시간으로 위치를 측정한 정보 등과 같이 사용자 단말의 위치를 특정하여 그 위치에 대한 정보를 파악할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 사용자 단말의 위치정보는 MME에서 LPPa 프로토콜을 지원할 경우에는 S1AP 메세지에 포함되어 송신될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 S1AP 메세지는 Uplink UE Associated LPPa Transport형식으로 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 사용자 단말의 위치정보는 매크로 셀이 사용자 단말로부터 수신한 측정정보를 이용하여 매크로 셀의 지역 내 사용자 단말의 위치에 대한 정보를 포함하도록 생성할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 사용자 단말로부터 수신한 측정정보는 RRC 메세지 형식으로 생성될 수 있다.

지역 진입 판단부(200)는 사용자 단말의 위치정보를 이용하여 사용자 단말이 복수의 소형 셀 중 특정 소형 셀의 지역에 진입하였는지 여부를 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 하나의 매크로 셀의 지역 내에는 다수의 소형 셀들이 각각의 지역을 이루고 있으며, 이때 사용자 단말의 위치가 어디인지에 따라 사용자 단말의 위치를 포함하는 소형 셀을 탐색하여, 탐색된 소형 셀의 지역에 사용자 단말이 진입한 것으로 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 사용자 단말의 위치정보를 이용하여 사용자 단말이 진입 가능 영역 내부에 위치하게 되면, 사용자 단말이 복수의 소형 셀 중 어떤 소형 셀의 지역에 진입하였다고 판단할 수 있다.

여기서 진입 가능 영역은 핸드오버 중 무선 연결실패를 최소화 하기 위하여 소형 셀의 지역에 진입할 수 있는 가능성이 있다고 판단한 소형 셀의 지역보다 상대적으로 더 큰 임의의 지역을 의미할 수 있다.

활성화 판단부(300)는 진입되었다고 판단된 상기 소형 셀로부터 수신한 소형 셀 상태 정보를 이용하여 소형 셀이 활성화 되어 있는지 여부를 판단할 수 있다.

여기서 소형 셀 상태 정보는 해당 셀의 현재 상태가 활성화 상태인지 비활성화 상태인지에 대한 정보를 의미한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 소형 셀이 활성화 되어 있는지 여부의 판단은 소형 셀 상태 정보에 포함되어 있는 소형 셀 활성화 설정 정보에 의하여 결정될 수 있다.

활성화 메세지 송신부(400)는 소형 셀이 비활성화 되어 있다고 판단된 경우, 소형 셀을 비활성화 상태에서 활성화 상태로 설정을 변경할 수 있는 활성화 메세지를 생성하여 상기 소형 셀로 송신할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 소형 셀이 CSG 셀이고 사용자 단말이 해당 소형 셀의 CSG 멤버인 경우 비활성화되어 있던 소형 셀의 재활성화를 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 비활성화된 소형 셀이 CSG 셀인 경우에 상기 사용자 단말이 상기 소형 셀의 CSG 멤버인 경우에만 핸드오버를 위하여 활성화 메세지를 생성하여 상기 소형 셀로 송신할 수 있다.

여기서 CSG(Closed Subscriber Group) 셀은 종래의 WiFi 기술의 대체제로 예상되는 소형 셀 기술을 의미하며, 기존 WiFi의 경우 비밀 번호를 설정하여 접속을 제한하는 반면에 망 접속에 대한 배타성으로 인해특정 가입자만 접속할 수 있는 기능을 수행함으로써 기존에 승인된 가입자 외에는 접속이 불가능한 셀을 의미한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 활성화 메세지에 해당 소형 셀에 대한 식별자가 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 활성화 메세지는 Cell Activation Request 메세지 형식으로 생성될 수 있으며, Cell Activation Request 메세지는 다음과 같은 형식을 가질 수 있다.

Cell Activation Request = {

PLMN Identity

ECGI

}

PLMN Identity : 6 digit (3 digit 국가코드 + 2~3 digit 사업자 코드)

ECGI: global Cell Idengity (28bit string)

본 발명의 일 실시 예에 따르면 사용자 단말이 핸드오버 중에 무선 연결실패가 발생한 경우에 사용자 단말과 통신이 가능한 최적의 소형 셀을 재검색하고, 재검색된 결과에 따라 해당하는 소형 셀에 무선 연결 재요청 메세지를 송신하며, 무선 연결 재요청 메세지를 송신 받은 소형 셀로부터 설정 변경 알림 메세지를 수신할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 사용자 단말이 핸드오버 중에 무선 연결실패가 발생한 경우에 사용자 단말과 통신이 가능한 최적의 소형 셀을 재검색하기 위하여 해당 소형 셀에 최적 소형 셀 검색 요청 메세지를 송신할 수 있다.

상기 실시 예에 따르면 최적 소형 셀 검색 요청 메세지를 수신한 소형 셀은 최적 소형 셀 검색 응답 메세지를 사용자 단말로 송신할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 최적 소형 셀 검색 요청 메세지 및 최적 소형 셀 검색 응답 메세지는 RRC Connection Reestablishment 메세지 형식으로 생성될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 무선 연결 재요청 메세지는 RRC Connection Reestablishment complete 메세지 형식으로 생성될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 설정 변경 알림 메세지는 eNB Change Indication 메세지 형식으로 생성될 수 있다.

eNB Change Indication {

OLD PCI

S1AP UE MME ID

S1AP UE eNB ID}

본 발명의 일 실시 예에 따르면 변경 작업 완료 메세지는 eNB Change Acknowledgement 메세지 형식으로 생성될 수 있다.

eNB Change Acknowledgement {

S1AP UE MME ID

S1AP UE eNB ID}

여기서 OLD PCI는 RRC Connection Reestablishment Request 메세지 내 설정된 PCI(0~503)를 의미할 수 있다.

또한 AP UE MME ID는 기지국과 MME 사이에 특정 사용자를 구분하기 위한 MME 식별자를 의미할 수 있다.

그리고 S1AP UE eNB ID는 기지국과 MME 사이에 특정 사용자를 구분하기 위한 eNB 식별자를 의미할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 설정 변경 알림 메세지를 수신한 경우 해당 사용자 단말에 대한 컨택스트를 변경하는 작업을 정상적으로 수행하였다는 정보가 포함된 변경 작업 완료 메세지를 송신할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 CSG 소형 셀 환경에서의 에너지 절감 기술 실현과 핸드오버 시 빈번하게 발생되는 무선연결 실패 상황을 보다 효율적으로 관리할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소형 셀 시스템에서 핸드 오버가 발생하는 것을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시 예에서는 사용자 단말이 소형 셀 B의 지역 내에 있다가 화살표를 따라 이동하는 경우 매크로 셀 A로 핸드오버가 발생하게 되며 사용자 단말의 접속 기지국이 B에서 A로 변경되었음을 MME도 인지할 수 있다.

상기 실시 예에 따르면 소형 셀 B는 더 이상 사용자 트래픽이 발생하지 않기 때문에 무선 기능이 중단 시킬 수 있으며, 이에 대한 정보를 알리기 위해 MME로 S1AP 메세지를 송신할 수 있으며, S1AP 메세지는 eNB Configuration Update 메세지 형식으로 구현될 수 있다.

이때 MME는 소형 셀 B가 CSG 셀인지 여부와 사용자 단말이 소형 셀 B의 CSG 멤버인지 여부에 대하여 판단할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 소형 셀 B가 비활성화 상태로 변환되고, 소형 셀 B의 CSG 멤버인 사용자 단말이 소형 셀 B에서 다른 셀로 핸드오버한 것을 인지한 MME는 사용자 단말에 대한 위치를 추정할 수 있다.

이때 사용자의 위치 추정은 이동 단말로부터 전송되는 측정 보고와 LPPa 프로토콜 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 아니한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 이동하던 사용자 단말이 미리 설정된 소형 셀 B에 대한 진입 가능 영역에 진입하게 되면 이를 인지한 MME는 소형 셀 B가 꺼져 있는 경우라면, 사용자 단말이 다시 B로 진입할 수 있다고 판단하여 소형 셀 B가 재활성화 되도록 활성화 메세지를 전송할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 MME 관리장치가 사용자 단말이 특정 소형 셀의 지역에 진입하였음을 판단할 때 진입 가능 영역을 사용하는 것을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에서는 사용자 단말이 소형 셀 B의 커버지리 즉 소형보다 셀 B의 지역보다 상대적으로 더 큰 진입 가능 영역에 진입했음을 인지하면 사용자 단말이 소형 셀 B로 다시 진입 할 수 있는 가능성이 있다고 판단하고 이를 대비해 소형 셀 B를 다시 활성화 시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리방법에서의 데이터 흐름을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에서는 매크로 셀이 사용자 단말로부터 측정정보 수신하고(510), 수신한 측정정보를 이용하여 매크로 셀의 지역 내 사용자 단말의 위치에 대한 정보를 포함하도록 생성할 수 있다(520).

상기 실시 예에 따르면 생성된 사용자 단말의 위치에 대한 정보를 수신한 MME는 사용자 단말이 복수의 소형 셀 중 특정 소형 셀의 지역에 진입하였는지 여부를 판단할 수 있으며, 진입되었다고 판단된 상기 소형 셀로부터 수신한 소형 셀 상태 정보를 이용하여 소형 셀이 활성화 되어 있는지 여부를 판단할 수 있다(530).

이때 소형 셀이 비활성화 되어 있다고 판단된 경우, 소형 셀을 비활성화 상태에서 활성화 상태로 설정을 변경할 수 있는 활성화 메세지를 생성(540)하여 소형 셀로 송신하여 해당 소형 셀을 활성화 시킬 수 있으며(550), 이로 인하여 핸드오버를 수행할 수 있다(560).

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 핸드오버 중 무선 연결실패가 발생한 경우 상황 복구 시 MME 관리장치가 설정 변경 알림 메세지를 수신하는 것을 나타낸 도면이다.

종래 기술에 따르면 핸드오버 절차 진행 중 무선구간 상태가 좋지 않아 정상적인 핸드오버 절차 진행에 실패하고 무선연결 재설정 요청이 발생하는 경우가 발생할 수 있다.

이때 무선 연결 재설정 요청은 RRC 메세지인 RRC Connection Reestablishment Request 메세지를 통해 이뤄질 수 있다.

도 6을 참조하면 사용자 단말이 소형 셀 A에서 소형 셀 B로 핸드오버 하는 경우를 나타나 있다.

이 때 사용자 단말이 화살표를 따라 이동했을 경우 전파의 감쇄, 간섭등의 영향으로 순간적으로 무선연결실패(RLF : Radio Link Failure) 상황을 겪는 경우가 발생할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 사용자 단말은 셀을 다시 탐색하여 무선연결 재설정을 위한 메세지를 기지국으로 송신할 수 있다.

도 6을 참조하면 새로 탐색된 최적의 셀이 A라면 A셀로, B라면 B셀로 무선 연결 재요청 메세지를 송신할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 무선 연결 재요청 메세지는 RRC Connection Reestablishment Request 메세지 형식일 수 있다

이때 RRC Connection Reestablishment Request 메세지 내에는 자신이 속했던 셀의 물리 셀 식별자(PCI)가 포함될 수 있다.

도 6을 참조하면 사용자 단말이 셀 A에 속해 있던 상황이므로 RRC Connection Reestablishment Request 메세지 내의 PCI 값은 x가 될 수 있다.

만약 사용자 단말이 핸드오버 절차를 진행중인 상태였고, 셀 A로부터 셀 B로 사용자 단말에 대한 컨택스트가 전송된 상태에서 셀 B가 RRC Connection Reestablishment Request를 수신하였다면, 셀 B는 정상적인 RRC Connection Reestablishment 절차를 통해 무선 연결 실패 상황을 복구할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 핸드오버 상황에서 해당 소형 셀에서 무선연결 재설정 절차가 성공적으로 수행되어 사용자 단말과 연결된 소형 셀이 변경되었을 경우 이를 MME로 알려주기 위해 설정 변경 알림 메시지를 송신할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리방법에서의 데이터 흐름을 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면 본 발명의 일 실시 예에서는 사용자 단말은 사용자 단말이 핸드오버 중에 무선 연결실패가 발생한 경우에 사용자 단말과 통신이 가능한 최적의 소형 셀을 재검색하기 위하여 최적 소형 셀 검색 요청 메세지를 송신할 수 있으며(710), 검색된 해당 소형 셀로부터 최적 소형 셀 검색 응답 메세지를 수신할 수 있다(720).

또한 상기 실시 예에 따르면 검색된 결과에 따라 해당하는 소형 셀에 무선 연결 재요청 메시지를 송신할 수 있으며(730), MME는 무선 연결 재요청 메시지를 송신 받은 소형 셀로부터 설정 변경 알림 메시지를 수신할 수 있다(740).

그리고 설정 변경 알림 메시지를 수신한 MME는 해당 사용자 단말에 대한 컨택스트를 변경하는 작업을 정상적으로 수행하였다는 정보가 포함된 변경 작업 완료 메세지를 해당 소형 셀에 송신할 수 있다(750).

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리 방법의 흐름도이다.

사용자 단말의 위치정보 수신한다(810).

매크로 셀로부터 사용자 단말의 위치정보를 수신할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 S1AP 메세지 Uplink UE Associated LPPa Transport로 구현될 수 있다.

사용자 단말이 특정 소형 셀의 지역에 진입하였는지 여부를 판단한다(820).

사용자 단말의 위치정보를 이용하여 사용자 단말이 복수의 소형 셀 중 특정 소형 셀의 지역에 진입하였는지 여부를 판단할 수 있다.

소형 셀이 활성화 되어 있는지 여부를 판단한다(830).

본 발명의 일 실시 예에 따르면 진입되었다고 판단된 상기 소형 셀로부터 수신한 소형 셀 상태 정보를 이용하여 소형 셀이 활성화 되어 있는지 여부를 판단할 수 있다.

활성화 상태로 설정을 변경할 수 있는 활성화 메세지를 생성하여 송신한다(840).

소형 셀이 비활성화 되어 있다고 판단된 경우, 소형 셀을 비활성화 상태에서 활성화 상태로 설정을 변경할 수 있는 활성화 메세지를 생성하여 상기 소형 셀로 송신할 수 있다.

CellActivationRequest = {

PLMN Identity

ECGI

}

PLMN Identity : 6 digit (3 digit 국가코드 + 2~3 digit 사업자 코드)

ECGI: global Cell Idengity (28bit string)

eNB Change Indication {

OLD PCI

S1AP UE MME ID

S1AP UE eNB ID}

eNB Change Acknowledgement {

S1AP UE MME ID

S1AP UE eNB ID}

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100 : 위치정보 수신부 200 : 지역 진입 판단부
300 : 활성화 판단부 400 : 활성화 메세지 송신부
1000 : LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치

Claims

매크로 셀로부터 사용자 단말의 위치정보를 수신하는 위치정보 수신부;
상기 사용자 단말의 위치정보를 이용하여 사용자 단말이 복수의 소형 셀 중 특정 소형 셀의 지역에 진입하였는지 여부를 판단하는 지역 진입 판단부;
진입되었다고 판단된 상기 소형 셀로부터 수신한 소형 셀 상태 정보를 이용하여 상기 소형 셀이 활성화 되어 있는지 여부를 판단하는 활성화 판단부; 및
상기 소형 셀이 비활성화 되어 있다고 판단된 경우, 상기 소형 셀을 비활성화 상태에서 활성화 상태로 설정을 변경할 수 있는 활성화 메세지를 생성하여 상기 소형 셀로 송신하는 활성화 메세지 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치.
제 1 항에 있어서,
상기 사용자 단말의 위치정보는 상기 매크로 셀이 사용자 단말로부터 수신한 측정정보를 이용하여 상기 매크로 셀의 지역 내 사용자 단말의 위치에 대한 정보를 포함하도록 생성한 것을 특징으로 하는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치.
제 1 항에 있어서 상기 지역 진입 판단부는,
상기 사용자 단말의 위치정보를 이용하여 상기 사용자 단말이 진입 가능 영역 내부에 위치하게 되면, 사용자 단말이 복수의 소형 셀 중 어떤 소형 셀의 지역에 진입하였다고 판단하는 것을 특징으로 하는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치.
제 1 항에 있어서,
상기 소형 셀 상태 정보는 MME에서 LPPa 프로토콜을 지원할 경우에는 S1AP 메세지에 포함되어 송신되는 것을 특징으로 하는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치.
제 1 항에 있어서 상기 활성화 메세지 송신부는,
상기 비활성화된 소형 셀이 CSG 셀인 경우에 상기 사용자 단말이 상기 소형 셀의 CSG 멤버인 경우에만 핸드오버를 위하여 활성화 메세지를 생성하여 상기 소형 셀로 송신하는 것을 특징으로 하는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치.
제 1 항에 있어서,
상기 활성화 메세지에 해당 소형 셀에 대한 식별자가 포함되는 것을 특징으로 하는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치.
제 1 항에 있어서,
상기 사용자 단말이 핸드오버 중에 무선 연결실패가 발생한 경우에 사용자 단말과 통신이 가능한 최적의 소형 셀을 재검색하고, 상기 재검색된 결과에 따라 해당하는 소형 셀에 무선 연결 재요청 메세지를 송신하며, 상기 무선 연결 재요청 메세지를 송신 받은 소형 셀로부터 설정 변경 알림 메세지를 수신하는 것을 특징으로 하는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리장치.
매크로 셀로부터 사용자 단말의 위치정보를 수신하는 단계;
상기 사용자 단말의 위치정보를 이용하여 사용자 단말이 복수의 소형 셀 중 특정 소형 셀의 지역에 진입하였는지 여부를 판단하는 단계;
진입되었다고 판단된 상기 소형 셀로부터 수신한 소형 셀 상태 정보를 이용하여 상기 소형 셀이 활성화 되어 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 소형 셀이 비활성화 되어 있다고 판단된 경우, 상기 소형 셀을 비활성화 상태에서 활성화 상태로 설정을 변경할 수 있는 활성화 메세지를 생성하여 상기 소형 셀로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리방법.
제 8 항에 있어서,
상기 사용자 단말의 위치정보는 상기 매크로 셀이 사용자 단말로부터 수신한 측정정보를 이용하여 상기 매크로 셀의 지역 내 사용자 단말의 위치에 대한 정보를 포함하도록 생성한 것을 특징으로 하는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리방법.
제 8 항에 있어서 상기 특정 소형 셀의 지역에 진입하였는지 여부를 판단하는 단계는,
상기 사용자 단말의 위치정보를 이용하여 상기 사용자 단말이 진입 가능 영역 내부에 위치하게 되면, 사용자 단말이 복수의 소형 셀 중 어떤 소형 셀의 지역에 진입하였다고 판단하는 것을 특징으로 하는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리방법.
제 8 항에 있어서,
상기 소형 셀 상태 정보는 MME에서 LPPa 프로토콜을 지원할 경우에는 S1AP 메세지에 포함되어 송신되는 것을 특징으로 하는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리방법.
제 8 항에 있어서 상기 소형 셀로 송신하는 단계는,
상기 비활성화된 소형 셀이 CSG 셀인 경우에 상기 사용자 단말이 상기 소형 셀의 CSG 멤버인 경우에만 핸드오버를 위하여 활성화 메세지를 생성하여 상기 소형 셀로 송신하는 것을 특징으로 하는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리방법.
제 8 항에 있어서,
상기 활성화 메세지에 해당 소형 셀에 대한 식별자가 포함되는 것을 특징으로 하는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리방법.
제 8 항에 있어서,
상기 사용자 단말이 핸드오버 중에 무선 연결실패가 발생한 경우에 사용자 단말과 통신이 가능한 최적의 소형 셀을 재검색하고, 상기 재검색된 결과에 따라 해당하는 소형 셀에 무선 연결 재요청 메세지를 송신하며, 상기 무선 연결 재요청 메세지를 송신 받은 소형 셀로부터 설정 변경 알림 메세지를 수신하는 것을 특징으로 하는 LTE 소형 셀 시스템을 기반으로 하는 MME 관리방법.