WO2019093790A1 - 무선 통신 시스템에서 핸드오버 수행을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 핸드오버 수행을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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WO2019093790A1
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cell
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진승리
김성훈
사엔코알렉산더
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삼성전자 주식회사
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    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems

Definitions

  • the present disclosure relates to a method and apparatus for performing handover in a wireless communication system.
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is called a system beyond a 4G network or a system after a LTE system (post LTE).
  • the 5G communication system is considered to be implemented in a very high frequency (mmWave) band.
  • mmWave very high frequency
  • beamforming, massive MIMO, and full-dimensional MIMO (FD-MIMO) are used to reduce propagation path loss and propagation distance of radio waves in a very high frequency band.
  • FD-MIMO full-dimensional MIMO
  • the 5G communication system has developed an advanced small cell, an advanced small cell, a cloud radio access network (cloud RAN), an ultra-dense network, (D2D), a wireless backhaul, a moving network, cooperative communication, coordinated multi-points (CoMP), and interference cancellation (CoMP) Have been developed.
  • cloud RAN cloud radio access network
  • D2D ultra-dense network
  • CoMP coordinated multi-points
  • CoMP interference cancellation
  • advanced coding modulation (ACM) schemes such as hybrid FSK and QAM modulation and sliding window superposition coding (SWSC), advanced connection technology such as FBMC (filter bank multi carrier), NOMA (non-orthogonal multiple access), and SCMA (sparse code multiple access).
  • ACM advanced coding modulation
  • SWSC sliding window superposition coding
  • FBMC filter bank multi carrier
  • NOMA non-orthogonal multiple access
  • SCMA sparse code multiple access
  • the present disclosure provides a method and apparatus for requesting transmission resources for a terminal to transmit data in a wireless communication system.
  • the present disclosure provides a method and apparatus for efficiently selecting a core network in a handover in a next generation mobile communication system.
  • the present disclosure provides a method and apparatus for performing handover and scheduling requests to support additional uplink frequencies in a next generation mobile communication system.
  • the present disclosure provides a method and apparatus for preventing frequent scheduling requests in a wireless communication system.
  • the present disclosure provides a method and apparatus for performing in-frequency or inter-frequency measurements in a next-generation mobile communication system.
  • the present disclosure provides a method and apparatus for preventing an abuse of a corresponding scheduling request resource when a base station performs a transmission resource request to transmit data in a wireless communication system and a base station sets a plurality of scheduling request resources in response thereto .
  • the present disclosure provides a method and apparatus for performing radio resource measurement based on a synchronization signal by a terminal for frequency-within-frequency or inter-frequency measurement newly defined in a next generation mobile communication system.
  • the present disclosure provides a method and apparatus for setting in-frequency or inter-frequency measurement in consideration of carrier frequency information of a synchronization signal to be measured by a terminal, as well as sub-carrier intervals.
  • the present disclosure provides a method and apparatus by which a source base station can select a cell of a target base station connected to a specific core network and hand over the terminal upon handover from a source base station to a target base station.
  • the present disclosure provides a method and apparatus for allocating uplink resources in a timely manner by performing a resource request using a plurality of scheduling requests according to a traffic characteristic and a cause of a transmission resource request.
  • the present disclosure provides a method and apparatus for intra-frequency or inter-frequency measurement and handover newly defined in a next generation mobile communication system.
  • the present disclosure provides a method and apparatus for an operation for a base station and a terminal to support intra- or inter-frequency mobility.
  • the present disclosure relates to a method capable of determining a source base station by a cell of a target base station connected to a 5G CN (NR Core Network) or an EPC (LTE network) in a next generation mobile communication system, And apparatus.
  • 5G CN NR Core Network
  • EPC LTE network
  • This disclosure embodies core network selection or reselection during handover and transfers functions or services that are not supported by the 5G CN to the EPC and receive functions or services that are not supported by the EPC, A method and an apparatus are proposed.
  • the present disclosure relates to a method of a terminal in a wireless communication system, the method comprising: receiving measurement configuration information from a first base station; performing cell measurements based on the measurement configuration information; And reporting the result to the base station, wherein the result information comprises a core network type of the cell.
  • the present disclosure relates to a method of a base station in a wireless communication system, the method comprising: transmitting measurement configuration information to a terminal and receiving result information on a cell measurement performed based on the measurement configuration information from the terminal; And the result information includes a core network type of the cell.
  • the present disclosure relates to a terminal of a wireless communication system, comprising a transceiver and a controller for controlling the transceiver, the controller receiving measurement configuration information from a first base station, performing cell measurements based on the measurement configuration information , Reports the result of the performed measurement to the first base station, and the result information provides a terminal including the core network type of the cell.
  • the present disclosure relates to a base station of a wireless communication system, including a transceiver and a control unit for controlling the transceiver, the control unit transmitting measurement configuration information to the terminal and measuring cell configuration And the result information provides a base station including a core network type of the cell.
  • a UE capable of connecting to a 5G CN (NR Core Network) or an EPC (LTE network) in a next generation mobile communication system can determine a source BS with a cell of a target BS connected to an EPC or a 5G CN, .
  • 5G CN NR Core Network
  • EPC LTE network
  • This disclosure embodies core network selection or reselection during handover and transfers functions or services that are not supported by the 5G CN to the EPC and receive functions or services that are not supported by the EPC, have.
  • FIG. 1 is a diagram showing a structure of a next generation mobile communication system.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an internal structure of a terminal.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a base station.
  • FIG. 4 is a diagram showing a structure of an LTE system.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a wireless protocol structure of an LTE system.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a first embodiment of a message flow between a UE and a BS when using a method for transmitting a scheduling request.
  • FIG. 7 is a diagram of a first embodiment of the operation procedure of a UE when a method of transmitting a scheduling request is used.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a radio protocol structure of a next generation mobile communication system to which the present disclosure can be applied.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a procedure for a UE in an IDLE state to measure and reselect a cell in an LTE system.
  • FIG. 10 is a view for explaining a channel measurement and reporting procedure of a terminal in a connected state in an LTE system.
  • FIG. 11 is a diagram showing the overall operation of a terminal operating in the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a diagram showing the overall operation of the terminal operating in the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a method in which a UE is connected to an EPC (LTE Core Network) and a 5G CN (a 5G core network or a NR core network) in a next generation mobile communication system of the present disclosure.
  • EPC Long Term Evolution Core Network
  • 5G CN a 5G core network or a NR core network
  • FIG. 14 is a diagram showing a first embodiment of a PLMN selection method of a terminal proposed in the present disclosure.
  • FIG. 15 is a diagram showing a first embodiment of a method for selecting and reselecting an efficient core network (EPC or 5G CN) of the proposed initial access terminal in the present disclosure.
  • EPC efficient core network
  • 16A and 16B are views showing a second embodiment of a PLMN selection method of a terminal proposed in the present disclosure.
  • FIG 17 shows a first embodiment in which an RRC connection mode UE performs handover from a source base station to a target base station in the present disclosure.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a case where an RRC connected mode terminal performs handover from a source base station (source cell) to a target base station (target cell) in the network according to the present invention. And a target cell connected to the CN type (5G CN or EPC) preferred by the base station is selected and handed over.
  • CN type 5G CN or EPC
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a case where an RRC connected mode terminal performs handover from a source base station (source cell) to a target base station (target cell) in the network according to an embodiment of the present invention. And a target cell connected to the CN type (5G CN or EPC) preferred by the base station is selected and handed over.
  • CN type 5G CN or EPC
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a case where an RRC connected mode terminal performs handover from a source base station (source cell) to a target base station (target cell) in the network, And a target cell connected to the CN type (5G CN or EPC) preferred by the base station is selected and handed over.
  • source cell source cell
  • target base station target cell
  • CN type 5G CN or EPC
  • FIGS. 21A and 21B are diagrams illustrating a case where a RRC connected mode terminal performs handover from a source base station (source cell) to a target base station (target cell) in a network, Or the target cell connected to the CN type (5G CN or EPC) preferred by the source base station and performs handover.
  • source cell source cell
  • target base station target cell
  • CN type 5G CN or EPC
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a case where an RRC connected mode terminal performs handover from a source base station (source cell) to a target base station (target cell) in the network, Shows a base station operation of the third embodiment in which a target cell connected to a CN type (5G CN or EPC) preferred by the base station is selected and handed over.
  • a CN type 5G CN or EPC
  • connection node used in the following description, a term referring to network entities, a term referring to messages, a term indicating an interface between network objects, a term indicating various identification information Etc. are illustrated for convenience of explanation. Accordingly, the present disclosure is not limited to the following terms, and other terms referring to objects having equivalent technical meanings can be used.
  • this disclosure uses terms and names defined in 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) specifications or variations and terminology based on them.
  • 3GPP LTE 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution
  • the present disclosure is not limited by the above terms and names, and may be equally applied to systems conforming to other standards.
  • this disclosure is applicable to 3GPP NR (New Radio: 5th generation mobile communication standard).
  • FIG. 1 is a diagram showing a structure of a next generation mobile communication system.
  • a radio access network of a next generation mobile communication system includes a next radio base station (NRNB, NR gNB or gNB) 110 and a next generation radio core network 105 Radio Core Network (NG CN) or Next Generation Core Network (NG CN or AMF).
  • NG CN Radio Core Network
  • NG CN Next Generation Core Network
  • a user terminal (New Radio User Equipment) 115 accesses the external network through the gNB 110 and the AMF 105.
  • the gNB corresponds to an Evolved Node B (eNB) of the existing LTE system.
  • the gNB is connected to the NR UE via a radio channel and can provide a better service than the existing Node B (120).
  • next generation mobile communication system In the next generation mobile communication system, all user traffic is served through a shared channel. Therefore, an apparatus for scheduling by collecting state information such as a buffer state, an available transmission power state, a channel state, and the like of the UEs is required, and the gNB 110 takes charge thereof. One gNB typically controls multiple cells.
  • the next generation mobile communication system can have a maximum bandwidth exceeding the existing maximum bandwidth in order to implement the high-speed data transmission compared to the existing LTE.
  • next generation mobile communication system an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) scheme may be combined with a beam forming technique.
  • next generation mobile communication system adopts Adaptive Modulation & Coding (AMC) scheme that determines a modulation scheme and a channel coding rate according to a channel state of a UE.
  • AMC Adaptive Modulation & Coding
  • the AMF 105 performs functions such as mobility support, bearer setup, and quality of service (QoS) setup.
  • the AMF is an apparatus for performing mobility management functions and various control functions for a terminal, and is connected to a plurality of base stations.
  • next generation mobile communication system may be interworked with an existing LTE system, and the AMF is connected to a Mobility Management Entity (MME) 125 through a network interface.
  • MME Mobility Management Entity
  • the MME is connected to the eNB 130, which is an existing base station.
  • a terminal supporting LTE-NR Dual Connectivity can transmit and receive data while maintaining connection to the eNB as well as the gNB (135).
  • FIG. 2 is a block diagram showing the structure of a terminal in the present disclosure.
  • the terminal may include a transmission / reception unit 750 and a control unit 740, and may further include a storage unit 730.
  • the transmission / reception unit 750 may include a radio frequency (RF) processor 710 and a baseband processor 720.
  • RF radio frequency
  • the RF processor 710 performs a function of transmitting and receiving a signal through a wireless channel such as band conversion and amplification of a signal.
  • the RF processor 710 up-converts the baseband signal provided from the baseband processor 720 to an RF band signal, transmits the RF band signal through the antenna, and down converts the RF band signal received through the antenna to a baseband signal Conversion.
  • the RF processor 710 may include a transmit filter, a receive filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a digital to analog converter (DAC), and an analog to digital converter (ADC).
  • DAC digital to analog converter
  • ADC analog to digital converter
  • the RF processor 710 may include a plurality of RF chains. Further, the RF processor 710 may perform beamforming. For the beamforming, the RF processor 710 may adjust the phase and size of signals transmitted and received through a plurality of antennas or antenna elements. In addition, the RF processor may perform MIMO and may receive multiple layers when performing a MIMO operation.
  • the baseband processor 720 performs conversion between the baseband signal and the bitstream according to the physical layer specification of the system. Upon data transmission, the baseband processing unit 720 generates complex symbols by encoding and modulating transmission bit streams. Upon receiving the data, the baseband processor 720 demodulates and decodes the baseband signal provided from the RF processor 710 to recover the received bitstream. In the case of data transmission according to an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme, the baseband processor 720 generates complex symbols by encoding and modulating transmission bit streams, maps the complex symbols to subcarriers, (inverse fast Fourier transform) operation and CP (cyclic prefix) insertion.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the baseband processor 720 Upon receiving the data, the baseband processor 720 divides the baseband signal provided from the RF processor 710 into OFDM symbol units and restores the signals mapped to the subcarriers through an FFT (fast Fourier transform) operation And then restores the received bit stream through demodulation and decoding.
  • FFT fast Fourier transform
  • the baseband processing unit 720 and the RF processing unit 710 transmit and receive signals as described above. Accordingly, the baseband processing unit 720 and the RF processing unit 710 may be referred to as a transmitting unit, a receiving unit, a transmitting / receiving unit, or a communication unit.
  • At least one of the baseband processor 720 and the RF processor 710 may include a plurality of communication modules to support a plurality of different radio access technologies. At least one of the baseband processing unit 720 and the RF processing unit 710 may include different communication modules for processing signals of different frequency bands.
  • the different wireless access technologies may include a wireless LAN (e.g., IEEE 802.11), a cellular network (e.g., LTE), and the like.
  • the different frequency bands may include a super high frequency (SHF) band (e.g., 2. NRHz, NRhz), and a millimeter wave (e.g., 60 GHz) band.
  • SHF super high frequency
  • the storage unit 730 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for operating the terminal.
  • the storage unit 730 may store information related to a second access node that performs wireless communication using a second wireless access technology.
  • the storage unit 730 provides the stored data at the request of the controller 740.
  • the controller 740 controls overall operations of the terminal.
  • the controller 740 transmits and receives signals through the baseband processor 720 and the RF processor 710.
  • the control unit 740 records and reads data in the storage unit 740.
  • the controller 740 may include at least one processor.
  • the controller 740 may include a communication processor (CP) for controlling communication and an application processor (AP) for controlling an upper layer such as an application program.
  • CP communication processor
  • AP application processor
  • the control unit 740 includes a multiple connection processing unit 742 for performing a process for operating in a multiple connection mode.
  • the control unit 740 may control the terminal to perform the procedure shown in the operation of the terminal shown in FIG.
  • a terminal receives measurement configuration information from a base station, performs cell measurement based on the measurement configuration information, reports result information of the performed measurement to the base station, And may include the core network type of the cell.
  • FIG 3 shows a block configuration of a main base station in a wireless communication system according to an embodiment of the present disclosure.
  • the base station may include a transmission / reception unit 860 and a control unit 850, and may further include a storage unit 840. Unlike the terminal, the base station may further include a backhaul communication unit 830.
  • the transceiver 860 may include an RF processor 810 and a baseband processor 820.
  • the RF processor 810 performs a function of transmitting and receiving a signal through a wireless channel such as band conversion and amplification of a signal.
  • the RF processor 810 up-converts the baseband signal provided from the baseband processor 820 to an RF band signal, transmits the RF band signal through the antenna, and down converts the RF band signal received through the antenna to a baseband signal Conversion.
  • the RF processor 810 may include a transmit filter, a receive filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a DAC, an ADC, and the like.
  • the first access node may have a plurality of antennas.
  • the RF processor 810 may include a plurality of RF chains.
  • the RF processor 810 may perform beamforming. For the beamforming, the RF processor 810 can adjust the phase and size of signals transmitted and received through a plurality of antennas or antenna elements.
  • the RF processor may perform downlink MIMO operation by transmitting one or more layers.
  • the baseband processor 820 performs a function of converting a baseband signal and a bit string according to a physical layer standard of the first wireless access technology. At the time of data transmission, the baseband processing unit 820 generates complex symbols by encoding and modulating transmission bit streams. Also, upon receiving the data, the baseband processor 820 demodulates and decodes the baseband signal provided from the RF processor 810 to recover the received bitstream.
  • the baseband processor 820 when data is transmitted, the baseband processor 820 generates complex symbols by encoding and modulating transmission bit streams, maps the complex symbols to subcarriers, and then performs IFFT operation and CP insertion OFDM symbols.
  • the baseband processor 820 divides the baseband signal provided from the RF processor 810 into OFDM symbol units, restores the signals mapped to the subcarriers through the FFT operation, And decodes the received bit stream.
  • the baseband processing unit 820 and the RF processing unit 810 transmit and receive signals as described above. Accordingly, the baseband processing unit 820 and the RF processing unit 810 may be referred to as a transmitting unit, a receiving unit, a transmitting / receiving unit, a communication unit, or a wireless communication unit.
  • the backhaul communication unit 830 provides an interface for performing communication with other nodes in the network.
  • the backhaul communication unit 830 converts a bit string transmitted from the main base station to another node, for example, a sub-base station or a core network, into a physical signal, and converts a physical signal received from the other node into a bit string .
  • the storage unit 840 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for the operation of the main base station.
  • the storage unit 840 may store bearer information allocated to the connected terminals, measurement results reported from the connected terminals, and the like.
  • the storage unit 840 may provide multiple connections to the terminal, or may store information as a criterion for determining whether to suspend the terminal.
  • the storage unit 840 provides the stored data at the request of the controller 850.
  • the controller 850 controls overall operations of the main base station.
  • the control unit 850 transmits and receives signals through the baseband processing unit 820 and the RF processing unit 810 or through the backhaul communication unit 830.
  • the controller 850 records and reads data in the storage unit 840.
  • the controller 850 may include at least one processor.
  • a base station transmits measurement configuration information to a terminal, receives result information on a cell measurement performed based on the measurement configuration information from the terminal, and the result information includes a core network type . ≪ / RTI >
  • FIG. 4 is a diagram showing a structure of an LTE system.
  • the wireless communication system includes a plurality of base stations (eNB, Node B or base station) 905, 910, 915, and 920, a Mobility Management Entity (MME) And a Serving-Gateway (GW) 930.
  • a user equipment (UE) 935 accesses the external network through the base stations and the S-GW 930.
  • the base stations 905, 910, 915, and 920 provide wireless access to terminals connected to the network as access nodes of a cellular network.
  • the base stations 905, 910, 915, and 920 collect status information such as buffer status, available transmission power status, channel status, and the like of the UEs to service the traffic of users, Core network).
  • the MME 925 is a device for performing various control functions as well as a mobility management function for a terminal, and is connected to a plurality of base stations, and the S-GW 930 provides a data bearer.
  • the MME 925 and the S-GW 930 can further perform authentication, bearer management, and the like for the MSs connected to the network, and can transmit packets arriving from the BS or packets Lt; / RTI >
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a wireless protocol structure of an LTE system.
  • the structure of the radio protocol of NR may be partly different from the radio protocol structure of FIG.
  • the wireless protocol of the LTE system includes Packet Data Convergence Protocols (PDCP) 1005 and 1040, Radio Link Control (RLC) 1010 and 1035, and Medium Access Control (MAC) 1015 , 1030).
  • PDCP Packet Data Convergence Protocols
  • RLC Radio Link Control
  • MAC Medium Access Control
  • the PDCPs 1005 and 1040 are responsible for operations such as IP header compression / decompression.
  • RLCs 1010 and 1035 reconstruct a PDCP PDU (Packet Data Unit) to an appropriate size.
  • the MACs 1015 and 1030 are connected to a plurality of RLC layer devices arranged in a terminal, multiplex RLC PDUs into MAC PDUs, and demultiplex RLC PDUs from MAC PDUs.
  • the PHY layers 1020 and 1025 channel-code and modulate the upper layer data, transmit them to the wireless channel by making OFDM symbols, demodulate and decode the OFDM symbols received through the wireless channel, .
  • HARQ Hybrid ARQ
  • HARQ ACK / NACK information is used for additional error correction.
  • the downlink HARQ ACK / NACK information for the uplink transmission is transmitted through a physical hybrid-ARQ indicator channel (PHICH) physical channel.
  • the uplink HARQ ACK / NACK information for downlink transmission may be transmitted through a Physical Uplink Control Channel (PUCCH) or a Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) physical channel.
  • the PUCCH is used not only for the HARQ ACK / NACK information, but also for transmitting the downlink channel status information (CSI), scheduling request (SR), and the like to the base station.
  • the SR is 1-bit information.
  • the MS transmits an SR to a resource in the PUCCH set by the BS
  • the BS recognizes that the MS has data to be transmitted in the uplink, and allocates UL resources.
  • the UE can transmit a detailed buffer status report (BSR) message as the uplink resource.
  • BSR buffer status report
  • the base station can allocate a plurality of SR resources to one terminal.
  • the PHY layer may be composed of one or a plurality of frequency / carriers, and a technique of simultaneously setting and using a plurality of frequencies in one base station is referred to as a carrier aggre- gation (CA).
  • CA carrier aggre- gation
  • the CA technology is a technique in which only one carrier is used for communication between a UE (User Equipment, UE) and a base station (E-UTRAN NodeB, eNB), and the subcarrier is further used by using one or more sub- It is possible to dramatically increase the amount of transmission.
  • UE User Equipment
  • eNB E-UTRAN NodeB
  • PCell Primary Cell
  • SCell Secondary Cell
  • DC dual connectivity
  • a UE concurrently connects a Master E-UTRAN NodeB (MeNB) and a Secondary E-UTRAN NodeB (SeNB) (MCG), and cells belonging to the auxiliary base station are referred to as a secondary cell group (SCG).
  • MCG Master E-UTRAN NodeB
  • SeNB Secondary E-UTRAN NodeB
  • SCG secondary cell group
  • the representative cell of the main cell group is referred to as a primary cell (hereinafter referred to as PCell), and the representative cell of the auxiliary cell group is referred to as a primary secondary cell (hereinafter referred to as PSCell) do.
  • PCell primary cell
  • PSCell primary secondary cell
  • the MCG can use LTE technology and the SCG can be used as NR so that the UE can simultaneously use LTE and NR.
  • RRC Radio Resource Control
  • the BS can instruct the UE to perform measurement using the RRC layer message, and the UE can report the measurement result to the BS using the RRC layer message.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a message flow between a UE and a BS when using a method of transmitting a scheduling request.
  • a terminal 1101 in a sleep mode performs a connection to a base station (1111) for reasons such as generation of data to be transmitted.
  • data can not be transmitted because the mobile station is not connected to the network for power saving or the like.
  • a transition to a connection mode (RRC_CONNECTED) is required.
  • the MS If the MS succeeds in the connection procedure to the BS 1103, the MS changes its state to a connection mode (RRC_CONNECTED), and the MS in the connection mode transmits data to the BS through the bearer setup for security activation and data to be described later, It is possible to transmit and receive.
  • RRC_CONNECTED connection mode
  • the BS sets up a bearer (Data Radio Bearer) serving as a logical path for data transmission to the UE, and transmits an SR resource and related configuration information for uplink resource request (step 1113).
  • the base station can set a plurality of periodic SR setting information according to the purpose of the terminal.
  • the UE can set two pieces of SR setting information, SR setting information 1 is setting information for use when data is generated in the logical channels a and b, and SR setting information 2 is data Lt; / RTI > may occur.
  • Each of the SR setting information includes information on a logical channel associated with the SR setting information, and may include information on one or more periodic SR resources.
  • the bandwidth of the base station can be very wide, and thus even if the base station uses the wide band, only a part of the bandwidth can be set to the terminal.
  • This concept is called BWP (Bandwidth Part).
  • One or more BWPs may be set for one cell in an operating scenario according to the operational scenario, and the numerology / transmission time interval (TTI) used by each BWP may be set differently .
  • TTI transmission time interval
  • the base station can set a periodic SR resource for each BWP set to the UE through each SR setting information to one UE. For example, if the UE is configured to use two cells having different frequencies, and if there are three BWPs for each cell, there are six BWPs in total for the UE, and the base station transmits the six BWPs And the base station can set one SR resource periodically for each of the six BWPs for SR setting information 2. Accordingly, when only one BWP is activated for each of the other two cells (that is, two BWPs are activated among a total of six), the UE still has an SR set for each BWP, .
  • the SR prohibition timer and the SR maximum transmission count which control not to frequently transmit SR, can be independently set.
  • the SR inhibition timer is represented by the number of SR periods. For example, if the period of the SR is 10 ms and the SR inhibit timer is 5, then it is 50 ms.
  • the UE can use the cycle of the shortest setting information in the corresponding SR setting information irrespective of whether the SR resources have different periods.
  • the UE can use the cycle of the shortest setting information among the cycles of the SR resources of the currently activated BWP in the SR setting information.
  • the UE can use not only the SR setting information, but also the cycle of the shortest setting information among the cycles of all the set SR resources.
  • the following information may be set for each SR setting information.
  • Time pattern offset / period
  • Frequency cell identifier, BWP identifier, physical resource block (PRB) identifier
  • Code Physical signal sequence used for SR transmission
  • the BS may transmit the various settings to the MS using the RRConnectionReconfiguration message of the RRC layer. Thereafter, the UE transmits an acknowledgment message for the setting indication (1115), and can use the RRConnectionReconfigurationComplete message of the RRC layer.
  • the UE triggers a buffer status report (BSR) of the current UE according to the following various conditions, and the BSR is divided into three types according to conditions under which transmission is triggered.
  • the first type is Regular BSR
  • the second type is Periodic BSR
  • the third type is Padding BSR.
  • o Data to be transmitted from an upper layer is generated for a logical channel / radio bearer belonging to the above LCG, and when there is no data in any LCG except for this data,
  • the padding bit that fills the remaining space for transmitting data is equal to or larger than the sum of the size of the BSR MAC CE and the size of the subheader of the BSR MAC CE
  • Truncated BSR is sent
  • the Regular BSR has been triggered (1117) due to traffic of any logical channel according to the above conditions, it is determined whether the logical channel is mapped to specific SR setting information (for example, the SR setting information 1 or 2 ), (1119) If the corresponding setting information exists, the SR is triggered with the selected SR setting information (1121).
  • specific SR setting information for example, the SR setting information 1 or 2
  • the UE transmits the SR signal to the base station in the SR resource with the fastest SR resource in time or the SR resource according to the order listed in the SR setting information among the one or a plurality of SR resources set in the SR setting information (1123).
  • the terminal After transmitting the SR signal to the base station, the terminal drives the SR inhibition timer set in the SR setting information, and accordingly does not transmit the SR for the SR setting information when the timer is driven. Further, after transmitting the SR signal to the base station, the SR transmission count counter is incremented to determine whether the maximum number of transmissions has been reached. If the SR transmission reaches the set maximum number of SR transmissions, the UE performs random access to the BS and transmits the BSR to the BS to report the buffer status of the current UE.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an operation procedure of a UE when a method of transmitting a scheduling request is used.
  • the terminal sets DRB from the base station, sets SR resource and related configuration information for uplink resource request, and transmits an acknowledgment message to the DR resource (1203).
  • the SR resource and related configuration information for the uplink resource request may include a plurality of periodic SR setting information.
  • the UE can set two pieces of SR setting information, SR setting information 1 is setting information for use when data is generated in the logical channels a and b, and SR setting information 2 is data Lt; / RTI > may occur.
  • the SR setting information includes information on a logical channel associated with the SR setting information, and information on one or a plurality of SR resources may be set.
  • periodic SR resources may be set for each BWP set for the UE.
  • the base station sets one BWP for each of the six BWPs for SR setting information 1
  • the base station can set periodic SR resources for each of the six BWPs for SR setting information 2. Accordingly, when only one BWP is activated for each of the other two cells (i.e., two BWPs are activated among a total of six), the UE still has an SR set for each BWP, .
  • the SR prohibition timer and the SR maximum transmission count which control not to frequently transmit the SR transmission, may be independently set in each SR setting information.
  • the SR inhibition timer is represented by the number of SR periods. For example, if the period of the SR is 10 ms and the SR inhibit timer is 5, then it is 50 ms.
  • the UE can use the cycle of the shortest setting information in the corresponding SR setting information irrespective of whether the SR resources have different periods.
  • the UE can use the cycle of the shortest setting information among the cycles of the SR resources of the currently activated BWP in the SR setting information.
  • the UE can use not only the SR setting information, but also the cycle of the shortest setting information among the cycles of all the set SR resources.
  • the following information may be set for each SR setting information.
  • Time pattern offset / period
  • Frequency cell identifier, BWP identifier, physical resource block (PRB) identifier
  • Code Physical signal sequence used for SR transmission
  • the UE triggers a buffer status report (BSR) of the current UE according to the following various conditions, and the BSR is divided into three types according to the conditions under which transmission is triggered.
  • the first type is Regular BSR
  • the second type is Periodic BSR
  • the third type is Padding BSR.
  • o Data to be transmitted from an upper layer is generated for a logical channel / radio bearer belonging to the above LCG, and when there is no data in any LCG except for this data,
  • the padding bit that fills the remaining space for transmitting data is equal to or larger than the sum of the size of the BSR MAC CE and the size of the subheader of the BSR MAC CE
  • Truncated BSR is sent
  • the Regular BSR is triggered 1205 due to traffic of a certain logical channel according to the above conditions, it is determined whether the logical channel is mapped to specific SR setting information (for example, the SR setting information 1 or 2 ) 1207. If the corresponding setting information exists, the SR is triggered with the selected SR setting information (1209).
  • specific SR setting information for example, the SR setting information 1 or 2
  • the terminal transmits an SR signal to the base station in the fastest SR resource among the one or a plurality of SR resources set in the corresponding SR setting information or an SR resource according to the order listed in the SR setting information (1211).
  • the terminal After transmitting the SR signal to the base station, the terminal drives the SR inhibition timer set in the SR setting information, and accordingly does not transmit the SR for the SR setting information when the timer is driven. If the resource for BSR is received from the base station for a predetermined period of time, the BSR is transmitted to the base station (1215). If the resource for BSR is not received from the base station for a predetermined time (1213) (1217), the UE can retransmit the corresponding SR (1211).
  • the UE may request the uplink resource by performing a random access procedure to the base station, and may transmit the BSR to the corresponding resource (1219).
  • FIG. 4 is a diagram showing the structure of a LTE system for the purpose of explanation of the present disclosure.
  • the radio access network of the LTE system includes an evolved Node B (eNB, Node B or base station) 905, 910, 915 and 920 and an MME (Mobility Management Entity) And an S-GW (Serving-Gateway, 930).
  • eNB evolved Node B
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving-Gateway
  • the eNBs 905 to 920 correspond to the Node B of the UMTS system.
  • the eNB is connected to the UE 935 over a radio channel and plays a more complex role than the Node B.
  • a real-time service such as Voice over IP (VoIP) over the Internet protocol is serviced through a shared channel, status information such as buffer status, available transmission power status, And the eNBs 905 to 920 take charge of the scheduling.
  • VoIP Voice over IP
  • One eNB normally controls a plurality of cells.
  • an LTE system uses Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) as a radio access technology, for example, at a bandwidth of 20 MHz.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • AMC Adaptive Modulation and Coding
  • the S-GW 930 is a device that provides a data bearer and generates or removes a data bearer under the control of the MME 925.
  • the MME is a device that performs various control functions as well as a mobility management function for a terminal, and is connected to a plurality of base stations.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a wireless protocol structure in a LTE system for the purpose of explanation of the present disclosure.
  • a wireless protocol of the LTE system includes Packet Data Convergence Protocol (PDCP) 1040, Radio Link Control (RLC) 1010, and MAC (Medium Access Control) 1015 and 1030 in the UE and the eNB, respectively .
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • MAC Medium Access Control
  • the PDCPs 1005 and 1040 are responsible for operations such as IP header compression / decompression.
  • the main functions of the PDCP are summarized as follows.
  • Radio Link Control (RLC) 1010 and 1035 reconstruct a PDCP PDU (Packet Data Unit) to an appropriate size to perform an ARQ operation and the like.
  • PDCP PDU Packet Data Unit
  • RLC SDU discard function (RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer)
  • the MACs 1015 and 1030 are connected to a plurality of RLC layer devices arranged in a terminal, multiplex RLC PDUs into MAC PDUs, and demultiplex RLC PDUs from MAC PDUs.
  • the main functions of the MAC are summarized as follows.
  • the physical layers 1020 and 1025 perform channel coding and modulation on the upper layer data, transmit them to the wireless channel by making OFDM symbols, demodulate the OFDM symbols received through the wireless channel, channel-decode and transmit the OFDM symbols to the upper layer .
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a radio protocol structure of a next generation mobile communication system to which the present disclosure can be applied.
  • the radio protocol of the next generation mobile communication system includes NR PDCPs 1305 and 1340, NR RLCs 1310 and 1335, and NR MACs 1315 and 1330 in the UE and the NR base station, respectively.
  • the main functions of the NR PDCPs 1305 and 1340 may include some of the following functions.
  • the reordering function of the NR PDCP apparatus refers to a function of rearranging PDCP PDUs received from a lower layer in order based on a PDCP SN (sequence number), and transmits the data to an upper layer in the order of rearrangement And may include a function of recording lost PDCP PDUs by rearranging the order and may include a function of sending a status report to lost PDCP PDUs to the sender, And a function of requesting retransmission of the packet.
  • the main functions of the NR RLCs 1310 and 1335 may include some of the following functions.
  • the in-sequence delivery function of the NR RLC apparatus refers to a function of delivering RLC SDUs received from a lower layer to an upper layer in order, and an original RLC SDU is divided into a plurality of RLC SDUs And reassembling and delivering the received RLC PDUs when the RLC PDUs are received.
  • the RLC PDUs may include a function of rearranging received RLC PDUs based on a RLC SN (sequence number) or a PDCP SN (sequence number) May include the capability to record lost RLC PDUs and may include the ability to send a status report for lost RLC PDUs to the sender and may include the ability to request retransmission of lost RLC PDUs And may include a function of transferring only the RLC SDUs up to the lost RLC SDU to the upper layer in order of the lost RLC SDU if there is a lost RLC SDU, If all the RLC SDUs received up to the present time have been expired, the RLC SDUs may be transmitted to the upper layer in order, To the upper layer in order.
  • the NR RLC apparatus may process the RLC PDUs in the order of receiving the RLC PDUs (in the order of arrival of the sequence numbers and the sequence numbers), and may transmit the RLC PDUs to the PDCP apparatus in an out-of-order delivery In the case of a segment, the RLC PDU can be reconfigured into one RLC PDU that is stored in the buffer or received later, and can be processed and transmitted to the PDCP device.
  • the NR RLC layer may not include a concatenation function and may perform the function in the NR MAC layer or in place of the NR MAC layer multiplexing function.
  • the out-of-sequence delivery function of the NR RLC apparatus refers to a function of delivering RLC SDUs received from a lower layer directly to an upper layer regardless of order, SDUs, and reassembling and delivering the RLC PDUs when they are received.
  • the RLC PDU includes a function of storing RLC SN or PDCP SN of the received RLC PDUs and recording the lost RLC PDUs by arranging the order .
  • the NR MACs 1315 and 1330 may be connected to a plurality of NR RLC layer devices configured in a terminal, and the main function of the NR MAC may include some of the following functions.
  • the NR PHY layers 1320 and 1325 perform channel coding and modulation on the upper layer data and transmit them to the upper layer by transmitting them on the wireless channel by making OFDM symbols or demodulating and decoding the OFDM symbols received on the wireless channel, Can be performed.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a procedure for a UE in an IDLE state to measure and reselect a cell in an LTE system.
  • the cell reselection is a procedure for determining in which cell the mobile station camps when the quality of service with the serving cell is lower than the quality of service with neighboring cells due to movement of the mobile station in the IDLE state.
  • the handover decision is determined by the network (MME or source eNB), whereas the cell reselection is determined by the UE based on the measured value.
  • a cell that is reselected while the UE moves may be a cell that uses the same LTE frequency as an currently serving serving cell, a cell that uses an LTE frequency (inter-frequency), or another wireless access technology It may be an inter-RAT cell.
  • a terminal in the IDLE state camps in the serving cell (1405) and performs a series of operations.
  • a system information block (SIB) broadcasted by the base station of the serving cell is received (1410).
  • SIB, SIB 1, and SIB 2 are system information commonly applied to all UEs, and SIB 3 to SIB 8 contain information necessary for a UE in the IDLE state to reselect a cell.
  • SIB 4 Information relating to LTE intra-frequency measurements is conveyed to SIB 4, and information relating to inter-frequency measurements is conveyed to SIB 5.
  • the system information includes a threshold value used for determining whether to measure a neighboring cell signal, a parameter used for Rank calculation of a serving cell and neighboring cells, and the like.
  • carrier frequency information is not signaled to SIB 4 separately because the carrier frequency is the same as the current serving cell for in-frequency measurement, but SIB 5 specifies carrier frequency information of surrounding cells that require measurement.
  • the UE in the IDLE state wakes up every DRX (Discontinuous Reception) period to determine the absolute signal strength of the serving cell (RSRP, ) And relative signal quality (RSRQ, (1415).
  • RSRP absolute signal strength of the serving cell
  • RSSQ relative signal quality
  • a reception level (Srxlev) and a reception quality (Squal) of the serving cell are calculated using the measured values and the parameters received from the base station, and the cell reselection is determined by comparing these values with threshold values.
  • the reception level (Srxlev) and reception quality (Squal) of the serving cell are obtained by the following equations.
  • Cell reselection is triggered (1420). If the above condition is not satisfied, the UE continues to camp on the corresponding serving cell without cell reselection (1425). If the cell reselection is triggered by satisfying the above conditions, the UE measures neighbor cells based on priority (1430). For a high priority inter-frequency / inter-RAT cell, the surrounding cell measurement is started irrespective of the quality of the serving cell. For inter-frequency cells of the same or lower priority than the serving cell, the signal strength and quality of the serving cell are compared with the received threshold , ), I.e., or The measurement of the neighboring cell is started.
  • the UE When the measurements for neighboring cells are completed (1430), the UE performs cell reselection based on priority (1435).
  • Threshold during (Squal> )
  • the terminal performs reselection to the cell.
  • a low-priority inter-frequency cell reselection is performed by first determining that the signal quality of the serving cell is higher than the threshold Smaller conditions (Squal ⁇ ) Is satisfied, and if the condition is satisfied, the signal quality of the inter-frequency cell is determined as a specific time Threshold during Is greater than The corresponding cell is reselected (1440).
  • a cell-by-cell Rank is obtained based on the measured value (RSRP) from neighboring cells.
  • RSRP measured value
  • Is the RSRP measurement of the serving cell Is the RSRP measurement of the serving cell
  • the RSRP measurement value of the neighboring cell Is the hysteresis value of the serving cell
  • Qoffset is the offset between the serving cell and the surrounding cell Is an offset applied to the cell temporarily. If the Rank of the neighboring cell obtained from the above equation is larger than the rank of the serving cell ( ) In the optimal cell among the neighboring cells.
  • the UE receives the system information from the corresponding cell and performs a suitability check on whether it can receive a service with a new serving cell (1440). If the TAI (Tracking Area Identity) is not in the TAI list of the UE, a TAU (Tracking Area Update) procedure is performed. If the cell is determined as a new cell, an operation to the serving cell (system information acquisition, paging monitoring, ).
  • TAI Tracking Area Identity
  • TAU Track Area Update
  • FIG. 10 is a view for explaining a channel measurement and reporting procedure of a terminal in a connected state in an LTE system.
  • a mobile station in a sleep mode finds a suitable cell and camps in the corresponding base station (1505), and performs connection to the base station (1510).
  • data can not be transmitted because the mobile station is not connected to the network for power saving or the like.
  • a transition to a connection mode RRC_CONNECTED
  • the meaning of camping means that the terminal is staying in the cell and receives a paging message to determine whether data is coming in the downlink. If the terminal succeeds in the access procedure to the base station, the terminal is changed to a connection mode (RRC_CONNECTED), and the terminal in the connection mode is capable of transmitting / receiving data with the base station.
  • the base station sets 1515 to indicate measurement (L3 measurement) for another cell through an RRC message.
  • the measurement indication may include an object, a condition, and parameters for allowing the terminal to report the measurement result to the base station.
  • the terminal Upon receiving the setting information, the terminal transmits an acknowledgment message to the base station indicating that it has successfully received the setting information (1520).
  • the RRCConnectionReconfigurationComplete message can be used for this purpose.
  • the mobile station can perform data transmission / reception with the base station.
  • the mobile station measures the signal strength of the downlink cell for the serving cell and the measurement targets 1531, 1532, and 1533.
  • the UE measures the measurement result of the cell level and determines the reporting condition set by the BS.
  • the setting condition may be set differently depending on frequency / frequency. In particular, in the case of inter-frequency channel measurement setting, carrier frequency information indicating the frequency is required.
  • the mobile station reports the measurement result to the base station in accordance with the set measurement condition report 1535, and the base station can perform the handover procedure based on the measurement value received from the mobile station in step 1540.
  • NR next generation mobile communication system
  • RRM radio resource measurement
  • SSB synchronization signal block
  • SCS subspace spacing
  • SSB is measured in a specific cell when a channel measurement for a neighboring cell / base station is instructed. Whether or not the subcarrier interval of the SSB is constant is added to clarify the definition of the frequency / frequency measurement .
  • the frequency / frequency measurement is described below.
  • SSB-based intra-frequency measurement To measure the surrounding cells for intra-frequency, the SSB of the surrounding cells with the same center frequency as the SSB of the current serving cell and with the same SCS should be measured.
  • Inter-frequency measurement based on SSB To measure neighboring cells for an inter-frequency, measure the SSB of neighboring cells having a center frequency different from that of the SSB of the current serving cell, , But the SCS must measure the SSB of the other surrounding cells.
  • the intra-frequency / inter-frequency measurement can be determined by the center frequency of the neighboring cells and what the SCS is.
  • SIB 4 in LTE system information
  • SIB 5 in LTE measurement setups for neighboring inter-frequency cells
  • the number and division of the system information can be used as it is in NR.
  • the SIB 4 and the SIB 5 may be transmitted through Other System Information (OSI).
  • OSI System Information
  • System information in the NR can be divided into two types, which are Master System Information (MSI) common to all terminals and OSI that can be provided according to an on-demand request of the terminal.
  • MSI Master System Information
  • FIG. 11 is a diagram showing an overall operation of a terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • a UE in the IDLE state camps 1802 in a serving cell and performs a series of operations.
  • SIB system information block
  • MIB, SIB 1, and SIB 2 are system information that is commonly applied to all UEs, and is defined as MSI in NR, and the BS broadcasts to all UEs in common.
  • SIB 3 to SIB 8 contain information necessary for the UE in the IDLE state to re-select the cell.
  • OSI the base station can broadcast it according to the request of the UE or directly transmit it to the RRC signaling.
  • information relating to NR-frequency intra-frequency measurements is conveyed to SIB4, and information relating to inter-frequency measurements is conveyed to SIB5.
  • the SIB4 may include a threshold value (threshould 1) used for determining whether to measure a neighboring cell signal, and a parameter (a cell identifier, an offset for each cell, etc.) By cell list.
  • a threshold value (threshould 1) used for determining whether to measure a neighboring cell signal
  • a parameter (a cell identifier, an offset for each cell, etc.) By cell list.
  • the SIB 5 specifies information on the carrier frequency information and the subcarrier interval of the neighboring cells that require measurement.
  • the carrier frequency information can be omitted, and if the carrier frequency information is not included, it is determined that the carrier frequency information is the same as the carrier frequency information of the serving cell. That is, the center frequency is the same as the center frequency of the SSB of the current serving cell and the inter-frequency at different subcarrier intervals is measured.
  • multiple sets can be set for a plurality of cells, and each set has the following setting values.
  • start # + range Specifies the physical cell index with the above subcarrier setting (from the start cell to the entire applicable cell range). Or you can list explicitly applied cells.
  • a threshold value (threshould 2) used when determining whether or not to measure the neighboring cell signal may be included, and a parameter (cell identifier, cell-specific offset, etc.) Cell list.
  • the SSB center frequency of the neighboring cell to be measured is the same as the SSB center frequency information of the current serving cell.
  • the SSB sub-carrier interval information of the neighboring cell to be measured is the same as the SSB sub-carrier interval information of the current serving cell. That is, in SIB4, the corresponding center frequency information and subcarrier information can be omitted.
  • the UE If the RSRP value in the SSB of the serving cell is smaller than the threshold value 2 (RSRP ⁇ threshold value 2 of the serving cell), the UE generates a reference SSB for neighboring cells indicated in the SIB 5 and an SSB (1830, performing an inter-frequency measurement).
  • the threshold value 2 RSRP ⁇ threshold value 2 of the serving cell
  • the SSB center frequency of the neighboring cell to be measured specifies ARFCN in the SIB and the SSB subcarrier interval information of the surrounding cell to be measured is also specified in SIB5.
  • the ARFCN information or the subcarrier interval information may be omitted in the SIB 5, and if omitted, it may be interpreted to be the same as the SSB center frequency information and the subcarrier interval information of the serving cell.
  • the center frequency information of the reference SSB and the subcarrier interval information can not be omitted at the same time. This is because the definition of the inter-frequency measurement means that the center frequency information and the subcarrier interval information in the neighboring cell SSB are different from each other.
  • the SCS information and PCI range may be omitted and only the ARFCN information may be included.
  • FIG. 12 is a diagram showing the overall operation of the terminal according to the embodiment of the present disclosure.
  • a mobile station in a connected mode needs to instruct a mobile station to transmit / receive data to / from another cell / base station as it moves inside or outside the cell.
  • the base station sets 1905 to indicate a measurement (L3 measurement) for another cell through an RRC message.
  • the measurement indication may include an object, a condition, and parameters for allowing the terminal to report the measurement result to the base station.
  • the measurement set values may include the following set values according to an object to be measured (RAT: radio access technology).
  • start # + range Specifies the physical cell index with the above subcarrier setting (from the start cell to the entire applicable cell range). Or you can list explicitly applied cells.
  • the UE measures the signal strength of the downlink cell for the serving cell and the measurement object set in step 1905.
  • the UE measures the measurement result of the cell level and determines the reporting condition set by the BS.
  • the setting condition may be set differently depending on frequency / frequency. In particular, in the case of inter-frequency channel measurement setup, carrier frequency information and sub-carrier interval information indicating the corresponding frequency are required.
  • the UE reports the measurement result to the BS through the RRC message according to the set measurement report condition (1915), and the BS can perform the handover procedure based on the measurement value received from the UE (1920).
  • the measurement object may be not only NR but also other RATs (such as E-UTRA).
  • the NR core network (5G or NR NGCore) in the next generation mobile communication system is connectable to the base station using the LTE radio access technology and the base station using the NR radio access technology in the next generation mobile communication system, And the EPC (LTE Core Network).
  • a base station using LTE wireless access technology can be connected to an LTE core network, and a base station using NR radio access technology can be connected to an NR core network.
  • the terminal must be able to use EPC (Evolved Packet Core) and 5G CN (Core Network) NAS (Non Access Stratum). Since the UE may be connected to the base station using the LTE cooperative access technology and may be connected to the base station using the NR radio access technology and each base station may be connected to both the LTE core network and the NR (5G) Because it can be connected to the core network. For example, a terminal capable of connecting to a 5G CN can always select the 5G CN NAS when connecting to a network. However, the 5G CN may not support certain functions (eg MBMS) supported by EPC of LTE. On the other hand, a terminal capable of connecting to an EPC can always select EPC when connecting to a network.
  • EPC Evolved Packet Core
  • 5G CN Core Network
  • 5G CN Non Access Stratum
  • EPC may not support QoS or slice (RAN slice or network slice) services supported by 5G CN.
  • QoS or slice RAN slice or network slice
  • 5G CN may not support QoS or slice (RAN slice or network slice) services supported by 5G CN.
  • the source base station selects a cell of a target base station connected to a specific core network (EPC or 5G CN) and proposes a method of handing over the terminal.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a method in which a UE is connected to an EPC (LTE Core Network) and a 5G CN (a 5G core network or a NR core network) in a next generation mobile communication system of the present disclosure.
  • EPC Long Term Evolution Core Network
  • 5G CN a 5G core network or a NR core network
  • the 5G core network 2035 can be connected to a base station (eNB, 2005) using LTE radio access technology and a base station (gNB, 2010) using NR radio access technology
  • eNB base station
  • gNB base station
  • the terminals 2020 and 2025 connectable to the 5G CN must be able to connect to the 5G CN 2035 and the EPC 2030, respectively. That is, the UE must be able to access both the EPC and the Non-Access Stratum (NAS) of the 5G CN.
  • NAS Non-Access Stratum
  • a terminal capable of connecting to the 5G CN can always select the 5G CN NAS when connecting to the network.
  • the 5G CN may not support certain features (eg MBMS) supported by LTE's EPCs.
  • LTE's EPCs provide the same functionality as the slice (network slice, RAN slice) provided by the 5G CN.
  • the slice function may be a service that provides a dedicated network or a dedicated wireless access transmission resource or a dedicated data link so as to satisfy a QoS or a requirement for the service by specializing a service,
  • a plurality of slices can be set in a network (NAS, Non-Access Stratum) or a wireless access technology (AS, Access Stratum)).
  • a new 5G base station is used for the base station to be able to connect to both the 5G CN and the EPC, or an eNB that is an existing LTE base station must be upgraded for the 5G CN connection (for example, an eLTE base station, enhanced LTE eNB).
  • the CNs of the present disclosure may include a CN supporting 5G, a CN supporting LTE, and a hybrid CN supporting different radio access technologies such as 5G and LTE.
  • the UE or the source base station selects it or the UE registered in the 5G CN is reset to the EPC Or the terminal registered in the EPC is reset to the 5G CN according to need, that is, core network selection / reselection process.
  • FIG. 14 is a first embodiment of a method of selecting a PLMN of a terminal proposed in the present disclosure, and shows a method of resetting the core network 5G CN or EPC by selecting a CN type or slice type preferred by the terminal and indicating a result Fig.
  • a method of searching for and determining a PLMN is triggered automatically in the AS (Access Stratum) or manually via the NAS.
  • the terminal operates in HPLMN (Home PLMN) or EHPLMN (Equivalent Home PLMN), but VPLMN may be selected.
  • the AS layer reports all PLMN related information, including the list of connectable PLMNs, to the NAS, and the AS layer performs an additional PLMN selection operation based on the priority information.
  • the UE scans E-UTRA bands on all RF channels corresponding to the capability, searches for a valid PLMN, reads system information in the cell with the strongest signal, selects PLMN according to the PLMN list provided in the cell .
  • step 2105 when the terminal turns on the power, the terminal checks whether registered PLMN (Registered PLMN, RPLMN) exists in the vicinity (2110). If the powered-on terminal does not have a SIM (Subscriber Identity Module) or is not valid, the state is maintained until the SIM is valid (2115). If the terminal finds an RPLMN and selects a PLMN (2120), the terminal attempts to access the PLMN (2125). If the terminal successfully completes the registration and connection, the terminal instructs the connected PLMN (2130) (2135). However, if the registration and connection process fails (2140), the PLMN can not be connected to the corresponding PLMN (2145), and the UE attempts to access the PLMN selected 2150 based on the priority (2155).
  • registered PLMN Registered PLMN, RPLMN
  • SIM Subscriber Identity Module
  • the priority-based PLMN selection process follows the following priority order.
  • a PLMN combination arranged in descending order of the received signal.
  • FIG. 15 is a diagram showing a first embodiment of a method for selecting / reselecting an efficient core network (EPC or 5G CN) of a proposed initial access terminal in the present disclosure.
  • EPC efficient core network
  • the UE 2201 performs initial cell search, camps on and receives system information (SIB1, for example) 2205 as a UE having a UE capability capable of connecting to the 5G CN and the EPC. , And confirms whether the corresponding cell is HPLMN.
  • the cell 2202 may be a 5G base station (gNB) or an LTE base station, or may be an upgraded eLTE base station (eLTE eNB) with a capability to connect to a 5G CN.
  • gNB 5G base station
  • LTE eNB upgraded eLTE base station
  • the system information may include RAT (Radio Access Technology) information (for example, 5G radio access technology or LTE radio access technology) and PLMN list (for example, CN types applicable to each PLMN, i.e., 5G CN or EPC) that can be connected to the PLMN lists corresponding to the radio access technology.
  • the system information may include slice type information (e.g., slice type provided by the CN type).
  • the terminal selects the PLMN, camps on the selected PLMN, and receives the remaining system information.
  • the method of determining the PLMN can be determined based on the first embodiment of the PLMN selection method of the terminal proposed in FIG.
  • a method of searching for and determining a PLMN may be triggered automatically in the AS (Access Stratum) or manually through the NAS.
  • the terminal operates in HPLMN (Home PLMN) or EHPLMN (Equivalent Home PLMN), but VPLMN may be selected.
  • the AS layer uses a PLMN list (e.g., PLMN lists corresponding to the radio access technology) connectable to RAT information (for example, 5G radio access technology or LTE radio access technology) All information related to the PLMN, including the CN type (for example, CN type applicable to each PLMN, i.e., 5G CN or EPC) or slice type (for example, slice type provided by the CN type) And the AS layer performs an additional PLMN selection operation based on the priority information.
  • PLMN list e.g., PLMN lists corresponding to the radio access technology
  • RAT information for example, 5G radio access technology or LTE radio access technology
  • All information related to the PLMN including the CN type (for example, CN type applicable to each PLMN, i.e., 5G CN or EPC) or slice type (for example, slice type provided by the CN type)
  • the AS layer performs an additional PLMN selection operation based on the priority information.
  • the UE scans the E-UTRA bands through all RF channels corresponding to the capability, searches for a valid PLMN, reads the system information in the strongest cell, And performs a PLMN selection process.
  • the UE can perform a procedure similar to the first embodiment of the UE PLMN selection method. However, the UE can attempt to access the PLMN based on the following priority order.
  • the priority-based PLMN selection process of the second embodiment of the terminal PLMN selection method in this disclosure follows the following priority.
  • a PLMN combination arranged in descending order of the received signal.
  • the priority-based PLMN selection procedure of the third embodiment of the terminal PLMN selection method in this disclosure follows the following priority order.
  • a PLMN combination arranged in descending order of the received signal.
  • the terminal considers wireless connection technology, PLMN list, CN type, slice type, and the like, , CN type, slice type, and so on. For example, if you have a preferred CN type, you can choose a PLMN and radio access technology that supports your preferred CN type, and if you have a preferred slice type, you can choose CN type and PLMN and wireless access technology that supports your preferred slice type. have.
  • a UE having no current connection performs an RRC connection establishment procedure with a base station when data to be transmitted is generated.
  • the MS establishes an uplink transmission synchronization with the BS through a random access procedure and transmits an RRCConnectionRequest message to the BS (2210).
  • the message includes an identifier of the terminal and a reason for establishing a connection (establishmentCause).
  • the base station transmits an RRCConnectionSetup message to establish the RRC connection (step 2215).
  • the message includes RRC connection configuration information and the like.
  • the RRC connection is also called a Signaling Radio Bearer (SRB) and is used for transmitting / receiving RRC messages, which are control messages between the UE and the BS.
  • SRB Signaling Radio Bearer
  • the UE having established the RRC connection transmits an RRCConnetionSetupComplete message to the BS (2220).
  • the message includes a control message called a SERVICE REQUEST for requesting the MME to set bearer for a predetermined service.
  • the UE may include a preferred PLMN, CN type information, and slice information.
  • an indicator indicating a PLMN selected in the SERVICE REQUEST control message and CN type information or slice type information in the corresponding PLMN may be stored together.
  • the base station assumes that a SERVICE REQUEST message 2240 contained in the RRCConnetionSetupComplete message or a CN RE-DIRECTION REQUEST control message 2225 including a PLMN indicator and CN type information is connected to the currently connected MME (in this example, the 5G CN) If it is connected to the EPC, all subsequent processes can be performed by changing the 5G CN and EPC).
  • the CN RE-DIRECTION REQUEST message 2225 may contain the same contents as the SERVICE REQUEST message 2240 and may be delivered.
  • the CN receiving the control message selects an appropriate CN 2230 according to a predetermined method. .
  • the selection may be determined according to a predetermined priority, and may be determined according to the kind of the terminal and establishmentCause, that is, according to the service type.
  • the initially established CN determines whether to keep the current CN connection or receive a change to another CN according to the determined method, and stores the result in the CN RE-DIRECTION control message and transmits it to the base station (2235).
  • the BS can determine the preference of the UE and determine whether to set / connect / reset / reconnect to the 5G CN or EPC.
  • the MME confirms the preference of the UE and sets / / You can decide to reconnect.
  • the core network can determine the preference of the terminal and decide whether to set / connect / reset / reconnect to the 5G CN or EPC.
  • the CN RE-DIRECTION control message 2235 may include information about the determined CN or may be included in the INITIAL CONTEXT SETUP message 2245 or may include information to be included in the INITIAL CONTEXT SETUP message 2245 .
  • the BS delivers a control message 2250, which is a SERVICE REQUEST requesting the MME to bear the bearer setup for a predetermined service of the UE, to the CN (EPC in this example) And determines whether to provide the requested service.
  • the terminal determines to provide the requested service
  • the changed MME transmits an INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST message 2255 to the base station.
  • the message includes QoS (Quality of Service) information to be applied when setting up a DRB (Data Radio Bearer) and security related information (e.g., Security Key, Security Algorithm) to be applied to the DRB.
  • QoS Quality of Service
  • the base station exchanges a SecurityModeCommand message 2260 and a SecurityModeComplete message 2265 to establish security with the terminal.
  • the BS transmits an RRCConnectionReconfiguration message to the MS (2270).
  • the message includes setting information of a DRB to be processed by the user data, and the UE sets DRB by applying the information, and transmits an RRCConnectionReconfigurationComplete message to the base station (2275).
  • the base station After completing the DRB setup, the base station transmits an INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE message to the MME (2280). Upon receiving the INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE message, the MME exchanges the S1 BEARER SETUP message and the S1 BEARER SETUP RESPONSE message to set up the S- do.
  • the S1 bearer is a data transmission connection established between the S-GW and the base station and corresponds to the DRB on a one-to-one basis (2285 or 2290).
  • the UE Upon completion of the above processes, the UE transmits and receives data through the S-GW to the Node B (2295).
  • the general data transmission process consists of three stages: RRC connection setup, security setup, and DRB setup.
  • the base station may transmit an RRCConnectionReconfiguration message (22100) in order to renew, add, or change the setting to the UE for a predetermined reason.
  • FIGS. 16A and 16B are views showing a second embodiment of a PLMN selection method of a terminal proposed in the present disclosure.
  • the lower end of Fig. 16A is the figure that follows the upper end of Fig. 16B.
  • FIGS. 16A and 16B will be referred to as FIG. 16 together.
  • 16 is a diagram showing a method for resetting the core network 5G CN or EPC by selecting the CN type or slice type preferred by the terminal according to the second embodiment proposed by the present disclosure and indicating the result.
  • the terminal 2301 is a terminal capable of connecting to the NR, receives an initial cell search SIB1 (2305), and confirms whether the corresponding cell is an HPLMN.
  • the cell 2302 may be an NR base station (gNB) or an LTE base station or an upgraded eLTE base station (eLTE eNB) with a capability to connect to a 5G CN.
  • the system information may include a PLMN List and a CN type or slice type applicable in each PLMN.
  • the radio access technology (RAT) information for example, the RAT may be 5G radio access technology or LTE radio access technology, but not limited thereto
  • the PLMN list for example, CN types applicable to each PLMN, i.e., 5G CN or EPC
  • the system information may include slice type information (e.g., slice type provided by the CN type).
  • the radio access technology information By providing the radio access technology information, the PLMN list, and the CN type information from the system information as described above, it is possible to grasp the radio access technology information, the PLMN list, the CN type, or the slice information accessible to the terminal that is initially connected, The user can select a preference proposal according to the service.
  • the CN reset function In the next generation mobile communication system, even if the terminal registered in the 5G CN needs to be reset to the EPC (or conversely, even if the terminal registered in the EPC needs to be reset to the 5G CN if necessary), the CN reset function
  • the CN type or slice type for each PLMN for each wireless access technology may be provided.
  • step 2320 when the UE receives the system information, it selects the PLMN, camps on the selected PLMN, and receives the remaining system information.
  • the method for determining the PLMN can be determined on a priority basis according to the first, second, or third embodiment of the terminal PLMN selection method proposed above. Then, the UE can determine the CN value in the corresponding PLMN according to the CN priority level recorded in the SIM or the CN priority level information per PLMN. Alternatively, the priority information may be received in the NAS message, and the terminal may manage the value as a black list. That is, the UE may determine and maintain the priorities of the PLMN and the CN by receiving the previous connection and receiving the NAS message. In addition, in the above step, the UE may simultaneously perform selection on the PLMN and the CN. The above selection conditions can be variously implemented.
  • a UE having no current connection performs an RRC connection establishment procedure with a base station when data to be transmitted is generated.
  • the MS establishes uplink transmission synchronization with the BS through a random access procedure and transmits an RRCConnectionRequest message to the BS (2315).
  • the message includes an identifier of the terminal and a reason for establishing a connection (establishmentCause).
  • the BS transmits an RRCConnectionSetup message to the MS to establish an RRC connection (step 2320).
  • the message includes RRC connection configuration information and the like.
  • the RRC connection is also called a Signaling Radio Bearer (SRB) and is used for transmitting / receiving RRC messages, which are control messages between the UE and the BS.
  • SRB Signaling Radio Bearer
  • the UE having established the RRC connection transmits the RRCConnetionSetupComplete message to the BS (2320).
  • the message includes a control message called a SERVICE REQUEST for requesting the MME to set bearer for a predetermined service.
  • a SERVICE REQUEST control message contains a radio connection selected or a directive indicating a PLMN and CN type or slice type.
  • the base station assumes that the SERVICE REQUEST message (2330 or 2340) stored in the RRCConnetionSetupComplete message is connected to the currently connected MME (in this example, the 5G CN is connected to the EPC). .
  • the SERVICE REQUEST control message 2330 or 2340 may be selected according to the preferred CN type or preferred slice type determined from the terminal and may be transmitted to the corresponding CN (5G CN or EPC).
  • the SERVICE REQUEST control messages 2330 and 2340 include a request to the MME to set bearer for a predetermined service of the UE, and the MME determines whether to provide the service requested by the UE.
  • the MME transmits an INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST message (2335 or 2345) to the base station.
  • the message includes QoS (Quality of Service) information to be applied when setting up a DRB (Data Radio Bearer) and security related information (e.g., Security Key, Security Algorithm) to be applied to the DRB.
  • QoS Quality of Service
  • DRB Data Radio Bearer
  • security related information e.g., Security Key, Security Algorithm
  • the base station exchanges a SecurityModeCommand message 2350 and a SecurityModeComplete message 2355 to establish security with the terminal.
  • the BS transmits an RRC Connection Reconfiguration message to the MS (2360).
  • the message includes setting information of DRB to be processed by the user data, and the UE sets the DRB by applying the information and transmits the RRC Connection Reconfiguration Complete message to the base station (2365).
  • the base station After completing the DRB setup, the base station transmits an INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE message to the MME (2370).
  • the MME receives and exchanges the S1 BEARER SETUP message and the S1 BEARER SETUP RESPONSE message to set up the S-GW and the S1 bearer. do.
  • the S1 bearer is a data transmission connection established between the S-GW and the base station and is associated with the DRB on a one-to-one basis (2375 or 2380).
  • the UE Upon completion of the above processes, the UE transmits and receives data to and from the base station through the S-GW (2385).
  • the general data transmission process consists of three stages: RRC connection setup, security setup, and DRB setup.
  • the current CN can request the CN change to the terminal for a specific reason. This may be the condition that the currently connected CN can not support the specific service requested by the terminal or that it needs to change the CN to support better service. For this reason, the MME may forward the UE CN RE-SELECTION control message 2390 to the UE or may forward the CN re-selection priority to the BS in the RRC Connection Reconfiguration message 2395 ).
  • the UE Upon receiving the NAS control message or the RRC control message, the UE performs a CN re-selection process based on the CN re-selection priority (23105). That is, a RRC Connection Reconfiguration Complete message, which is a response message to a new RRC message or a RRC Connection Reconfiguration message received previously, may be transmitted to the base station including the CN re-selection information (23110) instead of the RRC message of 2315 to 2325. Thereafter, a procedure for CN reselection can be performed, which includes the entire procedure for establishing a connection to the CN to be changed and data transmission / reception, and can be mapped to 2330 to 2385 (23115).
  • the present invention proposes a procedure for allowing an initial access terminal (RRC IDLE mode terminal) to connect to a base station or a cell connected to a CN type (5G CN or EPC) preferred or supported by the terminal when the terminal accesses the network .
  • RRC IDLE mode terminal an initial access terminal (RRC IDLE mode terminal) to connect to a base station or a cell connected to a CN type (5G CN or EPC) preferred or supported by the terminal when the terminal accesses the network .
  • FIG 17 shows a first embodiment in which an RRC connection mode UE performs handover from a source base station to a target base station in the present disclosure.
  • the terminal 2401 in the connection mode state performs cell measurement on other cells or existing connected cells to the source eNB 2402, And reports the cell measurement information (Measurement Report) including the identifier for one cell and the measurement result (e.g., absolute or relative signal strength) to the source base station (2405).
  • the cell measurement information e.g., absolute or relative signal strength
  • the source base station determines whether to perform handover to the neighboring cell.
  • the handover is a technique of changing a source base station providing a service to a terminal in a connection mode to another base station.
  • the source base station determines handover, the source base station sends a handover request message (HO (Handover) request) message to a new base station, i.e., a target base station (Trace eNB) (2410).
  • HO Handover request message
  • the handover request message may include a target cell identifier indicating to which cell of the target base station the handover is to be performed.
  • the handover request message requests the target base station to perform handover preparation for the target cell, and asks whether the handover is possible.
  • the target BS If the target BS accepts the handover request, the target BS transmits a handover request acknowledgment message (HO request Ack message) to the source base station (2415). If the target BS can not perform handover preparation for a predetermined reason (for example, lack of transmission resources) in the target cell requested in the handover request message, a handover preparation failure message is sent to the source base station To reject the handover request.
  • the source BS Upon receipt of the Handover Request ACK message, the source BS transmits an HO Command message to the MS in step 2420.
  • the source BS transmits the HO Command message to the MS using the RRC Connection Reconfiguration message and indicates to which target cell the target cell identifier is to be handed over.
  • the UE receives the message, it stops transmitting / receiving data to / from the source base station and starts a T304 timer.
  • T304 returns the UE to the original setting and switches to the RRC Idle state when the UE fails to perform handover to the target BS for a predetermined time.
  • the source base station transmits a PDCP sequence number (COD value) status (Sequence number (SN) status) for the uplink / downlink data and transmits the PDCP sequence number (SN) status to the target base station if there is downlink data (2430, 2435).
  • the terminal attempts random access to the target cell indicated by the source base station (2440).
  • the random access notifies the target cell that the UE moves through handover, and synchronizes with the uplink.
  • the terminal transmits a preamble corresponding to a preamble ID provided from the source base station or a randomly selected preamble ID to the target cell.
  • the UE monitors whether a random access response (RAR) message is transmitted from the target cell.
  • the monitoring time period is called a Random Access Response Window (RAR window). If the RAR is received (2445) for the specified time period.
  • the MS transmits a HO Complete message to the target BS in an RRCConnectionReconfigurationComplete message (2455).
  • the terminal ends the T304 timer (2450). If the random access response is successfully received before the timer expires, the RRC idle mode may fall back and perform the random access procedure again after a predetermined time in the RRC idle mode.
  • the target base station requests a path modification (2460, 2465) to modify the path of the bearers that have been set as the source base station, and informs the source base station (2470) to delete the UE context of the terminal. Therefore, the UE attempts to receive data from the RAR window starting time for the target BS, and after the RAR reception, transmits the RRCConnectionReconfigurationComplete message to start transmission of data to the target BS.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a case where an RRC connected mode terminal performs handover from a source base station (source cell) to a target base station (target cell) in the network according to the present invention. And a target cell connected to the CN type (5G CN or EPC) preferred by the base station is selected and handed over.
  • CN type 5G CN or EPC
  • the terminal 2501 in the connection mode state can perform cell measurement on other cells or existing connected cells when the periodic or specific event is satisfied to the current source base station (Source eNB 2502)
  • the system information of the corresponding cell is read and the CN type (5G CN or EPC) to which the corresponding cell is connected can be confirmed (2505).
  • the system information of each cell can indicate the CN type (5G CN or EPC) to which the current cell is connected.
  • the UE reports the cell measurement information (Measurement Report) to the source base station, including the identifier of the cell measuring the CN type of the measurement cell identified in the system information, together with the measurement result (e.g., absolute or relative signal strength) 2507).
  • the measurement result e.g., absolute or relative signal strength
  • the UE may perform cell measurement reporting only on (connected) cells connected to the CN type of the UE. Based on the measurement information, the source base station determines whether to perform handover to the neighboring cell.
  • the handover is a technique of changing a source base station providing a service to a terminal in a connection mode to another base station. If the source base station determines handover, the source base station sends a handover request message (HO (Handover) request) message to a new base station, i.e., a target base station (Trace eNB) (2510).
  • HO Handover request message
  • the handover request message may include a target cell identifier indicating to which cell of the target base station the handover is to be performed.
  • the handover request message requests the target base station to perform handover preparation for the target cell, and asks whether the handover is possible.
  • the source base station When indicating the target cell in the message, the source base station reflects the CN type preferred by the terminal at initial connection of the terminal as in FIGS. 22 and 23 of the present disclosure, and checks the CNs and the CNs reported by the terminal in step 2505 The target cell can be selected and instructed according to the preferred CN type.
  • the target BS If the target BS accepts the handover request, the target BS transmits a handover request acknowledgment message (HO request Ack message) to the source base station (2515). If the target BS can not perform handover preparation for a predetermined reason (for example, lack of transmission resources) in the target cell requested in the handover request message, a handover preparation failure message is sent to the source base station To reject the handover request.
  • HO request Ack message handover request acknowledgment message
  • the source BS Upon receiving the Handover Request ACK message, the source BS transmits an HO Command message to the MS in step 2520.
  • the HO command message is transmitted to the UE by the source BS using the RRC Connection Reconfiguration message, and may indicate the target cell to which the target cell is to be handed over in the target cell identifier (step 2520).
  • T304 When the UE receives the message, it stops transmitting / receiving data to / from the source base station and starts a T304 timer. T304 returns the UE to the original setting and switches to the RRC Idle state when the UE fails to perform handover to the target BS for a predetermined time.
  • the source base station transmits a PDCP sequence number (COP value) status (Sequence number (SN) status) for the uplink / downlink data and transmits the PDCP sequence number (SNCP) status to the target BS if there is downlink data (2530, 2535).
  • COP value Packequence number
  • SNCP PDCP sequence number
  • the terminal attempts random access to the target cell indicated by the source base station (step 2540).
  • the random access notifies the target cell that the UE moves through handover, and synchronizes with the uplink.
  • the terminal transmits a preamble corresponding to a preamble ID provided from the source base station or a randomly selected preamble ID to the target cell.
  • the UE monitors whether a random access response (RAR) message is transmitted from the target cell.
  • RAR window The Random Access Response Window (RAR window). During this particular time, if a RAR is received (2545).
  • the MS transmits a HO Complete message to the target BS in an RRCConnectionReconfigurationComplete message (2555).
  • the terminal ends the T304 timer (2550).
  • the RRC idle mode may fall back and perform the random access procedure again after a predetermined time in the RRC idle mode.
  • the target base station requests 2560 and 2565 a path modification to modify the path of the bearers that have been set as the source base station, and informs the source base station to delete the UE context of the terminal (2570). Therefore, the UE attempts to receive data from the RAR window starting time for the target BS, and after the RAR reception, transmits the RRCConnectionReconfigurationComplete message to start transmission of data to the target BS.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a case where an RRC connected mode terminal performs handover from a source base station (source cell) to a target base station (target cell) in the network according to an embodiment of the present invention. And a target cell connected to the CN type (5G CN or EPC) preferred by the base station is selected and handed over.
  • CN type 5G CN or EPC
  • the source base station 2602 and the target base station 2603 determine the information of the cells supported by each base station (cell identifier, connected CN type, cell (E.g., time / frequency information for the user) (2605).
  • the terminal 2601 in the connection mode state performs cell measurement on other cells or existing connected cells when the periodic or specific event is satisfied to the source eNB 2602, And reports the cell measurement information (Measurement Report) including the measurement result (e.g., absolute or relative signal strength) to the source base station (2607).
  • the measurement result e.g., absolute or relative signal strength
  • the source base station determines whether to perform handover to the neighboring cell.
  • the handover is a technique of changing a source base station providing a service to a terminal in a connection mode to another base station.
  • the source BS sends a handover request message (HO (Handover) request) message to a new BS, i.e., a target BS (Trace eNB) 2603, (2610).
  • HO Handover request message
  • the handover request message may include a target cell identifier indicating to which cell of the target base station the handover is to be performed.
  • the handover request message requests the target base station to perform handover preparation for the target cell, and asks whether the handover is possible.
  • the source base station already knows information (cell identifier, connected CN type, time / frequency information on the cell, etc.) of cells supported by the target base station.
  • the source base station can know the preferred CN type such as 4g or 4h of the present disclosure, it is reflected in the handover request message and connected to the preferred CN type (corresponding to the terminal or the service) ) Target cell and instruct the target base station to perform handover.
  • the target BS If the target BS accepts the handover request, the target BS transmits a handover request acknowledgment message (HO request Ack message) to the source base station (2615). If the target BS can not perform handover preparation for a predetermined reason (for example, lack of transmission resources) in the target cell requested in the handover request message, a handover preparation failure message is sent to the source base station To reject the handover request.
  • the source BS Upon receiving the Handover Request ACK message, the source BS transmits an HO Command message to the MS in step 2620.
  • the source BS transmits the HO Command message to the MS using the RRC Connection Reconfiguration message, and indicates to which target cell the target cell identifier is to be handed over.
  • the UE receives the message, it stops transmitting / receiving data to / from the source base station and starts a T304 timer.
  • T304 returns the UE to the original setting and switches to the RRC Idle state when the UE fails to perform handover to the target BS for a predetermined time.
  • the source base station delivers a PDCP sequence number (COP value) status (Sequence number (SN) status) for the uplink / downlink data and transmits the PDCP sequence number (SNCP) status to the target base station (2630, 2635).
  • the UE attempts random access to the target cell indicated by the source base station (2640).
  • the random access notifies the target cell that the UE moves through handover, and synchronizes with the uplink.
  • the terminal transmits a preamble corresponding to a preamble ID provided from the source base station or a randomly selected preamble ID to the target cell.
  • the UE monitors whether a random access response (RAR) message is transmitted from the target cell.
  • the monitoring time period is called a Random Access Response Window (RAR window).
  • RAR window a Random Access Response Window
  • the MS transmits a HO Complete message to the target BS in an RRCConnectionReconfigurationComplete message (2655).
  • the terminal Upon successful receipt of the random access response from the target base station as described above, the terminal ends the T304 timer (2650). If the random access response is successfully received before the timer expires, the RRC idle mode may fall back and perform the random access procedure again after a predetermined time in the RRC idle mode.
  • the target base station requests 2660 and 2665 a path modification to modify the path of the bearers that have been set as the source base station, and informs the source base station to delete the UE context of the terminal (2670). Therefore, the UE attempts to receive data from the RAR window starting time for the target BS, and after the RAR reception, transmits the RRCConnectionReconfigurationComplete message to start transmission of data to the target BS.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a case where an RRC connected mode terminal performs handover from a source base station (source cell) to a target base station (target cell) in the network, And a target cell connected to the CN type (5G CN or EPC) preferred by the base station is selected and handed over.
  • source cell source cell
  • target base station target cell
  • CN type 5G CN or EPC
  • the terminal 2701 in the connection mode state performs cell measurement on other cells or existing connected cells to the source eNB 2702, (2705) the cell measurement information (Measurement Report) including the identifier for one cell and the measurement result (e.g., absolute or relative signal strength) to the source base station.
  • the cell measurement information e.g., absolute or relative signal strength
  • the source base station determines whether to perform handover to the neighboring cell.
  • the handover is a technique of changing a source base station providing a service to a terminal in a connection mode to another base station. If the source base station determines handover, the source base station sends a handover request message (HO (Handover) request) message to a new base station, i.e., a target base station (Trace eNB) (2710).
  • HO Handover request message
  • the handover request message may include a target cell identifier indicating to which cell of the target base station the handover is to be performed.
  • the handover request message requests the target base station to perform handover preparation for the target cell, and asks whether the handover is possible. Since the source base station can know the CN type preferred by the terminal such as 4g or 4h of the present disclosure, the source base station can transmit the CN type including the preferred CN type (terminal preferred or service specific) in the handover request message . Then, the source base station can ask the target base station whether handover is possible including the target cell selected.
  • the target BS Upon receiving the handover request message, the target BS determines whether handover of the target cell indicated in the message is possible, confirms whether the target cell is CN type indicated in the message, You can send it as a message (2715). That is, the source base station can send a handover response message to cells capable of handover among the cells connected to the CN type of the source base station (or terminal) and the possibility of handover of the target cell selected by the source base station.
  • the source base station Upon receiving the handover response message, the source base station selects a target cell suitable for the CN type of the target cells and instructs the target cell through the handover command message. If the target BS can not perform handover preparation for a predetermined reason (for example, lack of transmission resources) in the target cell requested in the handover request message, a handover preparation failure message is sent to the source base station To reject the handover request.
  • a predetermined reason for example, lack of transmission resources
  • the source BS Upon receiving the Handover Request ACK message, the source BS transmits an HO Command message to the MS in step 2720.
  • the HO command message is transmitted to the UE by the RNC using the RRC Connection Reconfiguration message, and may be indicated as a target cell identifier (2720) to which target cell the handover should be performed.
  • T304 When the UE receives the message, it stops transmitting / receiving data to / from the source base station and starts a T304 timer. T304 returns the UE to the original setting and switches to the RRC Idle state when the UE fails to perform handover to the target BS for a predetermined time.
  • the source base station transmits a PDCP sequence number (COD value) status (Sequence number (SN) status) for the uplink / downlink data and transmits the PDCP sequence number (SN) status to the target base station if there is downlink data (2730, 2735).
  • the UE attempts random access to the target cell indicated by the source base station (2740).
  • the random access notifies the target cell that the UE moves through handover, and synchronizes with the uplink.
  • the terminal transmits a preamble corresponding to a preamble ID provided from the source base station or a randomly selected preamble ID to the target cell.
  • the UE monitors whether a random access response (RAR) message is transmitted from the target cell.
  • the monitoring time period is called a Random Access Response Window (RAR window).
  • RAR window a Random Access Response Window
  • the MS transmits a HO Complete message to the target BS in an RRC Connection Reconfiguration Complete message (2755).
  • the terminal Upon successful receipt of the random access response from the target base station as described above, the terminal ends the T304 timer (2750). If the random access response is successfully received before the timer expires, the RRC idle mode may fall back and perform the random access procedure again after a predetermined time in the RRC idle mode.
  • the target base station requests a path modification (2760, 2765) to modify the path of the bearers that have been set as the source base station (2760), and informs the source base station (2770) to delete the UE context of the terminal. Therefore, the UE attempts to receive data from the RAR window starting time for the target BS, and after the RAR reception, transmits the RRCConnectionReconfigurationComplete message to start transmission of data to the target BS.
  • 21A and 21B are diagrams for explaining a case where an RRC connected mode terminal performs handover from a source base station (source cell) to a target base station (target cell) in the network, Shows a terminal operation and a base station operation of the second embodiment in which a target cell connected to a suitable CN type (5G CN or EPC) is selected and handed over by a suitable or source base station.
  • a suitable CN type 5G CN or EPC
  • the UE if the UE satisfies a predetermined event or condition, the UE performs cell measurement for neighboring cells, and reads system information about the corresponding cell to check the CN type (2805).
  • the cell measurement report is performed to the source base station including the cell measurement information, the cell identifier, the CN type, and the like (2810). If the handover command message is received (2815), a connection is established to the target cell indicated by the message (2820) and data is transmitted / received (2825).
  • the source base station when the source base station receives the cell measurement result report message from the terminal (step 2830), the source base station checks the cell measurement information, the cell identifier, the CN type, and the like of the message, A target cell corresponding to the CN type suitable for the terminal service is selected (2835), a handover request message is sent to the target base station (2840), and a handover grant message is received (2845) .
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a case where an RRC connected mode terminal performs handover from a source base station (source cell) to a target base station (target cell) in the network, Shows a base station operation of the third embodiment in which a target cell connected to a CN type (5G CN or EPC) preferred by the base station is selected and handed over.
  • a CN type 5G CN or EPC
  • the source base station when the source base station receives the cell measurement result report message from the terminal in step 2905, the source base station confirms information (cell identifier, CN type, etc.) about the target cells shared with the target base station in establishing the X2 / Xn interface and establishing (2910) a handover request message to the target base station (2915) and receives a handover grant message (2920) by selecting a target cell corresponding to the CN type that is favorable for the initial access or for the current terminal service (2910) And instructs the terminal to perform a handover command (2925).
  • information cell identifier, CN type, etc.
  • a computer-readable storage medium storing one or more programs (software modules) may be provided.
  • One or more programs stored on a computer-readable storage medium are configured for execution by one or more processors in an electronic device.
  • the one or more programs include instructions that cause the electronic device to perform the methods in accordance with the embodiments of the present disclosure or the claims of the present disclosure.
  • Such programs may be stored in a computer readable medium such as a random access memory, a non-volatile memory including a flash memory, a ROM (Read Only Memory), an electrically erasable programmable ROM (EEPROM), a magnetic disc storage device, a compact disc-ROM (CD-ROM), a digital versatile disc (DVDs) An optical storage device, or a magnetic cassette. Or a combination of some or all of these. In addition, a plurality of constituent memories may be included.
  • a computer readable medium such as a random access memory, a non-volatile memory including a flash memory, a ROM (Read Only Memory), an electrically erasable programmable ROM (EEPROM), a magnetic disc storage device, a compact disc-ROM (CD-ROM), a digital versatile disc (DVDs) An optical storage device, or a magnetic cassette. Or a combination of some or all of these.
  • a plurality of constituent memories may be included.
  • the program may be transmitted through a communication network composed of a communication network such as the Internet, an Intranet, a LAN (Local Area Network), a WLAN (Wide LAN), or a SAN (Storage Area Network) And can be stored in an attachable storage device that can be accessed.
  • a storage device may be connected to an apparatus performing an embodiment of the present disclosure via an external port.
  • a separate storage device on the communication network may be connected to an apparatus performing the embodiments of the present disclosure.

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Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것으로, 무선 통신 시스템에서 단말의 방법에 있어서, 제1 기지국으로부터 측정 구성 정보를 수신하는 동작과 상기 측정 구성 정보를 기초로 셀 측정을 수행하는 동작과 상기 수행된 측정의 결과 정보를 상기 제1 기지국에게 보고하는 동작을 포함하고, 상기 결과 정보는 상기 셀의 코어 네트워크 타입을 포함하는 방법을 제공한다.

Description

무선 통신 시스템에서 핸드오버 수행을 위한 방법 및 장치
본 개시는 무선 통신 시스템에서 핸드오버 수행을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G (4th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G (5th-Generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (beyond 4G network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (post LTE)의 시스템이라 불리고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 (mmWave) 대역에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대 배열 다중 입출력 (massive MIMO), 전차원 다중입출력 (full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나 (array antenna), 아날로그 빔형성 (analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (device to device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (coordinated multi-points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조 (advanced coding modulation: ACM) 방식인 FQAM (hybrid FSK and QAM modulation) 및 SWSC (sliding window superposition coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC (filter bank multi carrier), NOMA (non-orthogonal multiple access), 및 SCMA (sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 단말이 데이터를 전송하기 위해 전송 자원을 요청을 하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 차세대 이동 통신 시스템에서 핸드오버 시 코어 네트워크를 효율적으로 선택하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 차세대 이동통신 시스템에서 추가적인 상향링크 주파수를 지원하기 위해 핸드오버 및 스케줄링 요청을 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 빈번한 스케쥴링 요청을 막기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 차세대 이동 통신 시스템에서 주파수 내 또는 주파수 간 측정을 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 단말이 데이터를 전송하기 위해 전송 자원 요청을 수행하고, 이에 응답하여 기지국이 복수 개의 스케쥴링 요청 자원을 설정하는 경우 해당 스케쥴링 요청 자원의 남용을 방지하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 차세대 이동 통신 시스템에서 새롭게 정의되는 주파수 내 또는 주파수간 측정을 위하여, 단말에 의해서 동기 신호 기반의 무선 자원 측정을 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 단말이 측정을 하고자 하는 동기 신호의 캐리어 주파수 정보뿐만 아니라, 부캐리어 간격을 고려해서 주파수 내 또는 주파수 간 측정을 설정하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 단말이 소스 기지국에서 타겟 기지국으로 핸드오버 시에 소스 기지국이 특정 코어 네트워크에 연결된 타겟 기지국의 셀을 선택하여 단말을 핸드오버 시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 단말이 트래픽 특성 및 전송 자원 요청 원인에 따라 복수개의 스케쥴링 요청을 활용하여 자원 요청을 수행하여 적시에 상향링크 자원을 할당받아 데이터를 전송할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 차세대 이동 통신 시스템에서 새롭게 정의되는 주파수 내 또는 주파수간 측정 및 핸드오버를 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 기지국과 단말이 주파수 내 또는 주파수간 이동성을 지원하기 위한 동작에 관한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시는 차세대 이동 통신 시스템에서 5G CN(NR 코어 네트워크) 혹은 EPC(LTE 네트워크)에 연결 가능한 단말이 핸드오버 시에 필요에 따라서 EPC 혹은 5G CN으로 연결된 타겟 기지국의 셀로 소스 기지국을 결정할 수 있는 방법 및 장치를 제안한다.
본 개시는 핸드오버 시에 코어 네트워크 선택 혹은 재선택 과정을 구체화하고, 5G CN에서 지원하지 않는 기능 혹은 서비스들을 EPC로 연결을 옮겨서 지원받거나 EPC에서 지원하지 않는 기능 혹은 서비스를 5G CN으로 옮겨서 받을 수 있는 방법 및 장치를 제안한다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 단말의 방법에 있어서, 제1 기지국으로부터 측정 구성 정보를 수신하는 동작과 상기 측정 구성 정보를 기초로 셀 측정을 수행하는 동작과 상기 수행된 측정의 결과 정보를 상기 제1 기지국에게 보고하는 동작을 포함하고, 상기 결과 정보는 상기 셀의 코어 네트워크 타입을 포함하는 방법을 제공한다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 기지국의 방법에 있어서, 단말에게 측정 구성 정보를 송신하는 동작과 상기 단말로부터 상기 측정 구성 정보에 기초하여 수행된 셀 측정에 대한 결과 정보를 수신하는 동작을 포함하고, 상기 결과 정보는 상기 셀의 코어 네트워크 타입을 포함하는 방법을 제공한다.
본 개시는 무선 통신 시스템의 단말에 있어서, 송수신기와 상기 송수신기를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 제1 기지국으로부터 측정 구성 정보를 수신하고, 상기 측정 구성 정보를 기초로 셀 측정을 수행하고, 상기 수행된 측정의 결과 정보를 상기 제1 기지국에게 보고하며, 상기 결과 정보는 상기 셀의 코어 네트워크 타입을 포함하는 단말을 제공한다.
본 개시는 무선 통신 시스템의 기지국에 있어서, 송수신기와 상기 송수신기를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 단말에게 측정 구성 정보를 송신하고 상기 단말로부터 상기 측정 구성 정보에 기초하여 수행된 셀 측정에 대한 결과 정보를 수신하고, 상기 결과 정보는 상기 셀의 코어 네트워크 타입을 포함하는 기지국을 제공한다.
본 개시에 따르면 차세대 이동 통신 시스템에서 5G CN(NR 코어 네트워크) 혹은 EPC(LTE 네트워크)에 연결 가능한 단말이 핸드오버 시에 필요에 따라서 EPC 혹은 5G CN으로 연결된 타겟 기지국의 셀로 소스 기지국을 결정할 수 있다.
본 개시는 핸드오버 시에 코어 네트워크 선택 혹은 재선택 과정을 구체화하고, 5G CN에서 지원하지 않는 기능 혹은 서비스들을 EPC로 연결을 옮겨서 지원받거나 EPC에서 지원하지 않는 기능 혹은 서비스를 5G CN으로 옮겨서 받을 수 있다.
도 1은 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면 이다.
도 2는 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 3은 기지국의 구성을 나타낸 블록도 이다.
도 4는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5은 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 스케쥴링 요청을 전송하는 방법 사용시 단말과 기지국 간의 메시지 흐름에 대한 제 1 실시예 도면이다.
도 7은 스케쥴링 요청을 전송하는 방법 사용시 단말의 동작 순서에 대한 제1실시예 도면이다.
도 8은 본 개시가 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 LTE 시스템에서 IDLE 상태의 단말이 셀을 측정하고 재선택하는 절차를 도시한 도면이다.
도 10은 LTE 시스템에서 연결 상태의 단말의 채널 측정 및 보고 절차를 설명하는 도면이다.
도 11은 본 개시의 실시 예 1로 동작하는 단말의 전체 동작을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 개시의 실시 예 2로 동작하는 단말의 전체 동작을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 개시의 차세대 이동 통신 시스템에서 단말이 EPC(LTE 코어 네트워크)와 5G CN(5G 코어 네트워크 혹은 NR 코어네트워크)에 연결되는 방법을 설명하는 도면이다.
도 14는 본 개시에서 제안하는 단말의 PLMN 선택방법의 제 1 실시 예를 도시한 도면이다.
도 15는 본 개시에서의 제안하는 초기 접속 단말의 효율적인 코어 네트워크(EPC 혹은 5G CN) 선택 및 재선택하는 방법에 대한 제 1의 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 16a 및 16b는 본 개시에서 제안하는 단말의 PLMN 선택방법의 제 2 실시 예를 도시한 도면이다.
도 17은 본 개시에서 RRC 연결 모드 단말이 소스 기지국에서 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행하는 제 1 실시 예를 나타낸다.
도 18은 본 개시에서 RRC 연결 모드 단말(RRC Connected Mode)이 네트워크에서 소스 기지국(소스 셀)에서 타겟 기지국(타겟 셀)으로 핸드오버를 수행할 때 단말이 선호하는 혹은 단말의 서비스에 적합한 혹은 소스 기지국이 선호하는 CN 타입(5G CN 혹은 EPC)에 연결된 타겟 셀을 선택하여 핸드오버하는 제 2의 실시 예를 나타낸다.
도 19는 본 개시에서 RRC 연결 모드 단말(RRC Connected Mode)이 네트워크에서 소스 기지국(소스 셀)에서 타겟 기지국(타겟 셀)으로 핸드오버를 수행할 때 단말이 선호하는 혹은 단말의 서비스에 적합한 혹은 소스 기지국이 선호하는 CN 타입(5G CN 혹은 EPC)에 연결된 타겟 셀을 선택하여 핸드오버하는 제 3의 실시 예를 나타낸다.
도 20은 본 개시에서 RRC 연결 모드 단말(RRC Connected Mode)이 네트워크에서 소스 기지국(소스 셀)에서 타겟 기지국(타겟 셀)으로 핸드오버를 수행할 때 단말이 선호하는 혹은 단말의 서비스에 적합한 혹은 소스 기지국이 선호하는 CN 타입(5G CN 혹은 EPC)에 연결된 타겟 셀을 선택하여 핸드오버하는 제 4의 실시 예를 나타낸다.
[규칙 제91조에 의한 정정 27.11.2018]　
도 21a 및 21b는 본 개시에서 RRC 연결 모드 단말(RRC Connected Mode)이 네트워크에서 소스 기지국(소스 셀)에서 타겟 기지국(타겟 셀)으로 핸드오버를 수행할 때 단말이 선호하는 혹은 단말의 서비스에 적합한 혹은 소스 기지국이 선호하는 CN 타입(5G CN 혹은 EPC)에 연결된 타겟 셀을 선택하여 핸드오버하는 제 2의 실시 예의 단말 동작과 기지국 동작을 나타낸다.
도 22는 본 개시에서 RRC 연결 모드 단말(RRC Connected Mode)이 네트워크에서 소스 기지국(소스 셀)에서 타겟 기지국(타겟 셀)으로 핸드오버를 수행할 때 단말이 선호하는 혹은 단말의 서비스에 적합한 혹은 소스 기지국이 선호하는 CN 타입(5G CN 혹은 EPC)에 연결된 타겟 셀을 선택하여 핸드오버하는 제 3의 실시 예의 기지국 동작을 나타낸다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 개시를 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 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.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들, 혹은 이를 기반으로 변형한 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 특히 본 개시는 3GPP NR (New Radio: 5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다.
도 1은 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 차세대 이동통신 시스템 (New Radio, NR)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국 (New Radio Node B, 이하 NR NB, NR gNB 또는 gNB)(110)과 차세대 무선 코어 네트워크 (105, New Radio Core Network, 이하 NG CN 혹은 Next Generation Core Network: NG CN 혹은 AMF)를 포함한다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE, UE 또는 단말)(115)은 gNB (110) 및 AMF (105)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
상기 gNB는 기존 LTE 시스템의 기지국 (Evolved Node B, 이하 eNB)에 대응된다. gNB는 NR UE와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다 (120).
차세대 이동통신 시스템에서 모든 사용자 트래픽은 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스된다. 그러므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 gNB (110)가 담당한다. 하나의 gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 보다 이상의 최대 대역폭을 가질 수 있다.
차세대 이동통신 시스템은 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다.
상기 AMF (105)는 이동성 (Mobility) 지원, 베어러 (Bearer) 설정, 서비스의 품질 (Quality of Service , 이하 QoS) 설정 등의 기능을 수행한다. 상기 AMF는 단말에 대한 이동성 관리 기능, 각종 제어 기능을 수행하는 장치로서, 다수의 기지국들과 연결된다.
또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, 상기 AMF이 이동성 관리 엔터티 (Mobility Management Entity, 이하 MME, 125)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (130)과 연결된다. LTE-NR Dual Connectivity을 지원하는 단말은 gNB뿐 아니라, eNB에도 연결을 유지하면서, 데이터를 송수신할 수 있다 (135).
도 2는 본 개시에서 단말의 구조를 블록도로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참고하면, 상기 단말은 송수신부(750)와 제어부(740)을 포함할 수 있으며, 나아가 저장부(730)을 더 포함할 수 있다. 상기 송수신부(750)는 RF(Radio Frequency)처리부(710)와 기저대역(baseband)처리부(720)를 포함할 수 있다.
상기 RF처리부(710)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 상기 RF처리부(710)는 상기 기저대역처리부(720)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다.
상기 RF처리부(710)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 도 7에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다.
상기 RF처리부(710)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(710)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(710)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.
상기 기저대역처리부(720)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(720)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(720)은 상기 RF처리부(710)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(720)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(720)은 상기 RF처리부(710)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부(720) 및 상기 RF처리부(710)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(720) 및 상기 RF처리부(710)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 기저대역처리부(720) 및 상기 RF처리부(710) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 상기 기저대역처리부(720) 및 상기 RF처리부(710) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(730)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(730)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장부(730)는 상기 제어부(740)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(740)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 상기 제어부(740)는 상기 기저대역처리부(720) 및 상기 RF처리부(710)을 통해 신호를 송수신한다. 상기 제어부(740)는 상기 저장부(740)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(740)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(740)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(740)는 다중 연결 모드로 동작하기 위한 처리를 수행하는 다중연결처리부 (742)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제어부(740)는 상기 단말이 상기 도 2에 도시된 단말의 동작에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따라 단말은 기지국으로부터 측정 구성 정보를 수신하고, 상기 측정 구성 정보를 기초로 셀 측정을 수행하고, 상기 수행된 측정의 결과 정보를 상기 기지국에게 보고하며, 상기 결과 정보는 상기 셀의 코어 네트워크 타입을 포함할 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주기지국의 블록 구성을 도시한다.
도 3을 참조하면, 상기 기지국은 송수신부(860)와 제어부(850)을 포함할 수 있으며, 저장부(840)을 더 포함할 수 있다. 상기 기지국은 단말과 달리 백홀통신부(830)를 더 포함할 수 있다. 상기 송수신부(860)은 RF처리부(810)와 기저대역처리부(820)을 포함할 수 있다.
상기 RF처리부(810)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 상기 RF처리부(810)는 상기 기저대역처리부(820)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 상기 RF처리부(810)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다.
도 3에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(810)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 상기 RF처리부(810)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(810)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(820)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(820)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(820)은 상기 RF처리부(810)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(820)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(820)은 상기 RF처리부(810)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부(820) 및 상기 RF처리부(810)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(820) 및 상기 RF처리부(810)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부(830)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 상기 백홀통신부(830)는 상기 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부(840)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(840)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(840)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(840)는 상기 제어부(850)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(850)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 상기 제어부(850)는 상기 기저대역처리부(820) 및 상기 RF처리부(810)을 통해 또는 상기 백홀통신부(830)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(850)는 상기 저장부(840)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(850)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따라 기지국은 단말에게 측정 구성 정보를 송신하고, 상기 단말로부터 상기 측정 구성 정보에 기초하여 수행된 셀 측정에 대한 결과 정보를 수신하고, 상기 결과 정보는 상기 셀의 코어 네트워크 타입을 포함할 수 있다.
도 4는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4를 참고하면, 상기 무선 통신 시스템은 여러 개의 기지국들 (Evolved Node B, 이하 eNB, Node B 또는 기지국) (905, 910, 915, 920)과 MME (Mobility Management Entity)(920) 및 S-GW (Serving-Gateway)(930)를 포함할 수 있다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(935)은 기지국들 및 S-GW(930)을 통해 외부 네트워크에 접속한다.
상기 기지국들(905, 910, 915, 920)은 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공한다. 상기 기지국(905, 910, 915, 920)은 사용자들의 트래픽을 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링을 하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원한다.
상기 MME(925)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결되며, S-GW(930)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이다. 또한, 상기 MME(925) 및 S-GW(930)는 망에 접속하는 단말에 대한 인증(authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있으며 상기 기지국으로부터 도착한 패킷 또는 상기 기지국으로 전달할 패킷을 처리한다.
도 5는 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. NR의 무선 프로토콜의 구조는 도 10의 무선 프로토콜 구조와는 일부 상이할 수 있다.
도 5를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(1005, 1040), RLC(Radio Link Control)(1010, 1035), MAC (Medium Access Control)(1015, 1030)으로 이루어진다.
PDCP (1005, 1040)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. RLC (1010), 1035)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성한다. MAC(1015, 1030)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다.
물리 계층 (PHY layer)(1020, 1025)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.
또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ (Hybrid ARQ) 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다.
업링크 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송된다. 다운링크 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다. 상기 PUCCH는 상기 HARQ ACK/NACK 정보뿐만 아니라, 단말이 하향링크채널 상황 정보 (CSI, Channel Status Information), 스케쥴링 요청 (SR, Scheduling Request) 등을 기지국에 전달하는데 이용된다.
상기 SR은 1 비트 정보로, 기지국이 설정한 PUCCH 내의 자원에 단말이 SR을 전송하면, 기지국은 해당 단말이 상향링크로 보낼 데이터가 있음을 인지하여, 상향링크 자원을 할당해준다. 상기 상향링크 자원으로 단말은 상세한 버퍼상태보고 (BSR, Buffer Status Report) 메시지를 전송할 수 있다. 기지국은 한 단말에게 복수 개의 SR 자원을 할당할 수 있다.
한편 상기 PHY 계층은 하나 혹은 복수 개의 주파수/반송파로 이루어질 수 있으며, 하나의 기지국에서 복수 개의 주파수를 동시에 설정하여 사용하는 기술을 반송파 집적 기술 (carrier aggreagation, 이하 CA라 칭함)이라 한다.
CA 기술이란 단말 (혹은 User Equipment, UE) 과 기지국 (E-UTRAN NodeB, eNB) 사이의 통신을 위해 하나의 반송파만 사용하던 것을, 주반송파와 하나 혹은 복수개의 부차반송파를 추가로 사용하여 부차반송파의 갯수만큼 전송량을 획기적으로 늘릴 수 있다.
한편, LTE에서는 주반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 PCell (Primary Cell)이라 하며, 부차반송파를 SCell (Secondary Cell)이라 칭한다. 상기의 CA기능을 두개의 기지국으로 확장한 기술을 이중 연결 기술 (dual connectivity, 이하 DC라 칭함)이라 한다.
상기 DC 기술에서는 단말이 주기지국 (Master E-UTRAN NodeB, 이하 MeNB라 칭함)과 보조기지국 (Secondary E-UTRAN NodeB, 이하 SeNB라 칭함)을 동시에 연결해서 사용하고 있으며, 주기지국 내에 속한 셀들을 주셀그룹 (Master Cell Group, 이하 MCG라 칭함)이라 하고, 보조기지국에 속한 셀들을 보조셀그룹 (Secondary Cell Group, 이하 SCG라 칭함)이라 한다.
상기 각 셀그룹별로 대표셀이 있으며, 주셀그룹의 대표 셀을 주셀(Primary Cell, 이하 PCell이라 칭함)이라 하고, 보조셀그룹의 대표 셀을 주보조셀 (Primary Secondary Cell, 이하 PSCell이라 칭함)이라 한다. 전술한 NR을 사용할 때, 상기 MCG를 LTE 기술을 사용하고 상기 SCG를 NR로 사용하여, LTE와 NR을 단말이 동시에 사용할 수 있다.
도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC (Radio Resource Control, 이하 RRC라고 한다) 계층이 존재하며, 상기 RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속 및 측정 관련 설정 제어 메시지를 주고 받을 수 있다. 기지국은 상기 RRC 계층의 메시지를 사용하여 단말에게 측정을 지시할 수 있으며, 단말은 측정 결과를 상기 RRC계층의 메시지를 사용하여 기지국에게 보고할 수 있다.
도 6은 스케쥴링요청을 전송하는 방법 사용시 단말과 기지국 간의 메시지 흐름에 대한 도면이다.
도 6을 참조하면, 휴면 모드 (RRC_IDLE)에 있는 단말 (1101)은 보낼 데이터의 발생 등의 이유로 기지국으로 접속을 수행한다 (1111). 상기 휴면 모드에서는 단말의 전력 절약 등을 위해 네트워크와 연결이 되어 있지 않아 데이터를 전송할 수 없는 상태이며, 데이터 전송을 위해서는 연결 모드 (RRC_CONNECTED)로 천이가 필요하다.
단말이 기지국 (1103)에 접속 절차를 성공하면, 단말은 연결 모드 (RRC_CONNECTED)로 상태가 변경이 되며, 상기 연결모드에 있는 단말은 시큐리티 활성화 및 후술할 데이터를 위한 베어러 설정 등을 통해 기지국과 데이터 송수신이 가능하다.
이후 기지국은 단말에게 데이터 전송을 위한 논리적 통로 역할을 하는 베어러 (Data Radio Bearer, DRB)를 설정하고, 상향링크 자원 요청을 위한 SR 자원 및 관련 설정정보를 전송한다 (1113). 기지국은 단말에게 용도에 따라 복수 개의 주기적 SR 설정정보를 설정할 수 있다. 예를 들어, 단말은 두 개의 SR 설정정보를 설정할 수 있으며, SR 설정정보 1은 논리채널 a, b에 데이터가 발생할 때 사용하기 위한 설정정보이며, SR 설정정보 2는 논리채널 c, d에 데이터가 발생할 때 사용하기 위한 설정정보일 수 있다. 상기의 각 SR 설정정보는 상기 SR 설정정보와 연관된 논리채널에 대한 정보를 포함하며, 또한 하나 혹은 복수 개의 주기적인 SR 자원의 정보를 포함할 수 있다.
한편, 차세대 이동통신 시스템에서는 기지국이 대역폭이 굉장히 넓을 수 있으며, 이에 따라 기지국이 광대역을 사용하더라도 단말에게 해당 대역폭의 일부분만을 설정해줄 수 있다. 이러한 개념을 BWP (Bandwidth Part)라 칭한다.
운용 시나리오에 따라 한 단말에게 한 셀에 대해 하나 혹은 복수 개의 BWP이 설정될 수 있으며, 각 BWP가 사용하는 뉴머랄러지(numerology)/ 전송시간간격 (Transmission Time Interval, TTI)은 다르게 설정될 수 있다.
기지국은 한 단말에게 각 SR 설정정보를 통하여 상기 단말에게 설정해주는 각 BWP 별로 주기적인 SR 자원을 설정해 줄 수 있다. 예를 들어, 단말은 다른 주파수를 가지는 두개의 셀을 사용하도록 설정 되고, 각 셀별로 3개의 BWP가 있는 경우 단말에게 총 6개의 BWP가 존재하며, 기지국은 SR 설정정보 1를 위해 상기 6개의 BWP 별로 각각 하나의 주기적인 SR 자원을 설정해 줄 수 있고, 기지국은 SR 설정정보 2를 위해 상기 6개의 BWP 별로 각각 하나의 주기적인 SR 자원을 설정해 줄 수 있다. 이에 따라, 단말은 상기 다른 두개의 셀별로 하나의 BWP만 활성화가 된 경우 (즉 총 6개 중 2개의 BWP가 활성화), 단말은 여전히 각 BWP별로 설정된 SR이 있으므로, 기지국으로 자원요청을 할 수 있게 된다.
또한, 상기 각 SR 설정정보 내 에는, SR 전송을 빈번하게 하지 않도록 제어하는 SR 금지 타이머와 SR 최대 전송횟수가 독립적으로 설정될 수 있다.
한편 상기 SR 금지 타이머는 SR 주기의 개수로 표현된다. 예를 들어 SR의 주기가 10 ms 인데, SR 금지 타이머가 5 이면, 50 ms가 된다. 상기의 예시와 같이 6개의 BWP가 있는데 각각의 SR 자원이 서로 다른 주기를 가지게 되는 경우, 단말은 활성화 여부와 관계없이 해당 SR 설정정보 내의 가장 짧은 설정정보의 주기를 사용할 수 있다. 혹은 단말은 해당 SR 설정정보 내의 현재 활성화된 BWP의 SR 자원의 주기 가운데 가장 짧은 설정정보의 주기를 사용할 수 있다. 혹은 단말은 해당 SR 설정정보 뿐만 아니라 모든 설정된 SR 자원의 주기 가운데 가장 짧은 설정정보의 주기를 사용할 수 있다.
이에 따라 각 SR 설정정보 별로 하기의 정보들이 설정될 수 있다.
-해당 SR 설정정보의 SR 전송자원의 시간/주파수 자원에 대한 리스트
. 시간패턴: 오프셋/ 주기
. 주파수: 셀 식별자, BWP 식별자, 물리자원블록 (Physical Resource Block, PRB) 식별자
. 코드: SR 전송 시 사용되는 물리 신호 시퀀스
-해당 SR 설정정보에 매핑되는 논리채널 리스트 (상기의 a, b 등)
-해당 SR 설정정보에 사용되는 SR금지타이머 (sr-ProhibitTimer), SR최대전송횟수 (sr-TransMax)
기지국은 단말에게 상기 각종 설정을 RRC 계층의 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 사용하여 전송할 수 있다. 이후 단말은 상기 설정 지시에 대한 확인 메시지를 전송하며 (1115), 이는 RRC 계층의 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 사용할 수 있다.
한편 단말은 하기의 다양한 조건에 따라 현재 단말의 버퍼상태보고 (BSR)를 트리거링 (triggering) 하며, 상기 BSR은 전송이 트리거링 되는 조건에 따라 3개의 타입으로 나뉜다. 제1타입은 Regular BSR, 제2타입은 Periodic BSR, 제3타입은 Padding BSR 이다.
-제1타입: Regular BSR
o 단말이 논리채널그룹 (Logical Channel Group, 이하 LCG라 칭함)에 속해있는 어떠한 논리채널/무선 베어러 (Radio Bearer, RB)에 대해 전송이 가능한 데이터가 있을 때, BSR 재전송 타이머 (retxBSR-Timer)가 만료된 경우에 전송되는 BSR
o 상기의 LCG에 속해있는 논리채널/무선 베어러에 대해 상위 계층 (RLC 혹은 PDCP 계층)으로부터 전송할 데이터가 발생하고, 이 데이터가 어떠한 LCG에 속해있는 논리채널/무선 베어러보다 높은 우선순위를 가질 때 전송되는 BSR
o 상기의 LCG에 속해있는 논리채널/무선 베어러에 대해 상위 계층 (RLC 혹은 PDCP 계층)으로부터 전송할 데이터가 발생하고, 이 데이터를 제외하고 어떠한 LCG에도 데이터가 없을 경우에 전송되는 BSR
-제2타입: Periodic BSR
o 단말에게 설정된 주기적BSR타이머 (periodicBSR-Timer)가 만료되었을 경우에 전송되는 BSR
-제3타입: Padding BSR
o 상향링크 자원이 할당되고, 데이터를 전송하고 남는 공간을 채우는 패딩 비트가 BSR MAC CE의 크기와 BSR MAC CE의 서브헤더 크기를 합친 것과 같거나 더 클 경우에 전송되는 BSR
o 만약, 복수 개의 LCG의 버퍼에 패킷이 있는 경우, Truncated BSR을 전송
상기 조건에 따라 만약 어떠한 논리채널의 트래픽 발생으로 인해 Regular BSR이 트리거링된 경우 (1117), 해당 논리채널이 특정 SR 설정정보와 매핑되어 있는지를 선택하고 (예를 들어, 상기 SR 설정정보 1 혹은 2), (1119) 만약 해당 설정정보가 존재하는 경우, 선택한 SR 설정정보로 SR을 트리거링 한다 (1121).
이에 따라 단말은 해당 SR 설정정보 에 설정되어 있는 하나 혹은 복수 개의 SR 자원 가운데 시간상으로 가장 빠른 SR 자원, 혹은 상기 SR 설정정보에 나열된 순서에 따른 SR 자원으로 SR 신호를 기지국으로 전송한다 (1123).
상기 SR 신호를 기지국으로 전송한 후, 단말은 해당 SR 설정정보에 설정된 SR 금지 타이머를 구동하고 이에 따라 상기 타이머가 구동되는 경우, 해당 SR 설정정보에 대한 SR을 전송하지 않는다. 또한, 상기 SR 신호를 기지국으로 전송한 후, SR 전송횟수 카운터를 증가시켜, 상기 설정된 해당 최대전송횟수에 도달하였는지 여부를 판단한다. 만약 SR 전송이 해당 설정된 SR 최대전송횟수에 도달한 경우, 단말은 기지국으로 랜덤엑세스를 수행하여, BSR을 기지국으로 전송하여 현재 단말의 버퍼상태를 보고한다.
도 7은 스케쥴링요청을 전송하는 방법 사용시 단말의 동작 순서에 대한 도면이다.
도 7을 참조하면, 단말이 LTE 기지국에 연결되어, 연결 모드 (RRC_CONNECTED)에 있는 상태를 가정한다. 이후 단말은 기지국으로부터 DRB를 설정받고, 상향링크 자원 요청을 위한 SR 자원 및 관련 설정정보를 설정받고 이에 대한 확인 메시지를 전송한다 (1203).
상기 상향링크 자원 요청을 위한 SR 자원 및 관련 설정정보에는 복수 개의 주기적 SR 설정정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 단말은 두 개의 SR 설정정보를 설정할 수 있으며, SR 설정정보 1은 논리채널 a, b에 데이터가 발생할 때 사용하기 위한 설정정보이며, SR 설정정보 2는 논리채널 c, d에 데이터가 발생할 때 사용하기 위한 설정정보일 수 있다. 상기의 각 SR 설정정보에는 상기 SR 설정정보와 연관된 논리채널에 대한 정보를 포함하며, 또한 하나 혹은 복수 개의 주기적인 SR 자원의 정보가 설정될 수 있다. 각 SR 설정정보 내에서, 상기 단말에게 설정해주는 각 BWP 별로 주기적인 SR 자원을 설정받을 수 있다.
단말이 주파수가 다른 두개의 셀을 사용하도록 설정 되고, 각 셀별로 3개의 BWP가 있는 경우, 단말에게 총 6개의 BWP가 존재하며, 기지국은 SR 설정정보 1를 위해 상기 6개의 BWP 별로 각각 하나의 주기적인 SR 자원을 설정해 줄 수 있고, 기지국은 SR 설정정보 2를 위해 상기 6개의 BWP 별로 각각 하나의 주기적인 SR 자원을 설정해 줄 수 있다. 이에 따라, 단말이 상기 다른 두개의 셀별로 하나의 BWP만 활성화가 된 경우 (즉 총 6개 중 2개의 BWP가 활성화), 단말은 여전히 각 BWP별로 설정된 SR이 있으므로, 기지국으로 자원요청을 할 수 있게 된다.
또한, 상기 각 SR 설정정보 내에는, SR 전송을 빈번하게 하지 않도록 제어하는 SR금지타이머와 SR 최대 전송횟수가 독립적으로 설정될 수 있다.
한편 상기 SR 금지타이머는 SR 주기의 개수로 표현된다. 예를 들어 SR의 주기가 10 ms 인데, SR 금지 타이머가 5 이면, 50 ms가 된다. 상기의 예시와 같이 6개의 BWP가 있는데 각각의 SR 자원이 서로 다른 주기를 가지게 되는 경우, 단말은 활성화 여부와 관계없이 해당 SR 설정정보 내의 가장 짧은 설정정보의 주기를 사용할 수 있다. 혹은 단말은 해당 SR 설정정보 내의 현재 활성화된 BWP의 SR 자원의 주기 가운데 가장 짧은 설정정보의 주기를 사용할 수 있다. 혹은 단말은 해당 SR 설정정보 뿐만 아니라 모든 설정된 SR 자원의 주기 가운데 가장 짧은 설정정보의 주기를 사용할 수 있다.
이에 따라 각 SR 설정정보 별로 하기의 정보들이 설정될 수 있다.
- 해당 SR 설정정보의 SR 전송자원의 시간/주파수 자원에 대한 리스트
. 시간패턴: 오프셋/ 주기
. 주파수: 셀 식별자, BWP 식별자, 물리자원블록 (Physical Resource Block, PRB) 식별자
. 코드: SR 전송 시 사용되는 물리 신호 시퀀스
- 해당 SR 설정정보에 매핑되는 논리채널 리스트 (상기의 a, b 등)
- 해당 SR 설정정보에 사용되는 SR금지타이머 (sr-ProhibitTimer), SR최대전송횟수 (sr-TransMax)
한편 단말은 하기의 다양한 조건에 따라 현재 단말의 버퍼상태보고 (BSR)를 트리거링 (triggering) 하며, 상기 BSR은 전송이 트리거링 되는 조건에 따라 3가지 타입으로 나뉜다. 제1타입은 Regular BSR, 제2타입은 Periodic BSR, 제3타입은 Padding BSR 이다.
- 제1타입: Regular BSR
o 단말이 논리채널그룹 (Logical Channel Group, 이하 LCG라 칭함)에 속해있는 어떠한 논리채널/무선 베어러 (Radio Bearer, RB)에 대해 전송이 가능한 데이터가 있을 때, BSR 재전송 타이머 (retxBSR-Timer)가 만료된 경우에 전송되는 BSR
o 상기의 LCG에 속해있는 논리채널/무선 베어러에 대해 상위 계층 (RLC 혹은 PDCP 계층)으로부터 전송할 데이터가 발생하고, 이 데이터가 어떠한 LCG에 속해있는 논리채널/무선 베어러보다 높은 우선순위를 가질 때 전송되는 BSR
o 상기의 LCG에 속해있는 논리채널/무선 베어러에 대해 상위 계층 (RLC 혹은 PDCP 계층)으로부터 전송할 데이터가 발생하고, 이 데이터를 제외하고 어떠한 LCG에도 데이터가 없을 경우에 전송되는 BSR
- 제2타입: Periodic BSR
o 단말에게 설정된 주기적BSR타이머 (periodicBSR-Timer)가 만료되었을 경우에 전송되는 BSR
- 제3타입: Padding BSR
o 상향링크 자원이 할당되고, 데이터를 전송하고 남는 공간을 채우는 패딩 비트가 BSR MAC CE의 크기와 BSR MAC CE의 서브헤더 크기를 합친 것과 같거나 더 클 경우에 전송되는 BSR
o 만약, 복수 개의 LCG의 버퍼에 패킷이 있는 경우, Truncated BSR을 전송
상기 조건에 따라 만약 어떠한 논리채널의 트래픽 발생으로 인해 Regular BSR이 트리거링된 경우 (1205), 해당 논리채널이 특정 SR 설정정보와 매핑되어 있는지를 선택하고 (예를 들어, 상기 SR 설정정보 1 혹은 2) (1207) 만약 해당 설정정보가 존재하는 경우, 선택한 SR 설정정보로 SR을 트리거링 한다 (1209).
이에 따라 단말은 해당 SR 설정정보 에 설정되어 있는 하나 혹은 복수 개의 SR 자원 가운데 시간상으로 가장 빠른 SR 자원, 혹은 상기 SR 설정정보에 나열된 순서에 따른 SR 자원으로 SR 신호를 기지국으로 전송한다 (1211).
상기 SR 신호를 기지국으로 전송한 후, 단말은 해당 SR 설정정보에 설정된 SR 금지 타이머를 구동하고 이에 따라 상기 타이머가 구동되는 경우, 해당 SR 설정정보에 대한 SR을 전송하지 않는다. 만약, 소정의 시간동안 기지국으로부터 BSR을 위한 자원을 받은 경우, 기지국으로 BSR을 전송하고 (1215), 만약 소정의 시간동안 기지국으로부터 BSR을 위한 자원을 받지 못한 경우 (1213), 해당 SR의 전송 횟수가 상기 설정된 최대 횟수에 도달하지 않은 경우 (1217), 단말은 해당 SR을 재전송할 수 있다 (1211).
많은 단말이 혼재하여 해당 단말에게 상향링크 자원을 줄 여력이 없거나, 혹은 상기 SR 전송을 기지국이 제대로 수신하지 못한 경우 등이 발생할 수 있다. 만약 SR 전송횟수가 상기 설정된 최대 전송횟수에 도달한 경우, 단말은 기지국으로 랜덤엑세스 절차를 수행하여 상향링크 자원을 요청하고, 해당 자원으로 BSR을 전송할 수 있다 (1219).
도 4는 본 개시의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 eNB, Node B 또는 기지국)(905, 910, 915, 920)과 MME(Mobility Management Entity, 925) 및 S-GW(Serving-Gateway, 930)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(935)은 eNB(905~920) 및 S-GW(930)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
eNB(905~920)는 UMTS 시스템의 노드 B에 대응된다. eNB는 UE(935)와 무선 채널로 연결되며 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 eNB(905~920)가 담당한다.
하나의 eNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(930)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(925)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 5는 본 개시의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 eNB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol 1005, 1040), RLC(Radio Link Control 1010, 1035), MAC(Medium Access Control 1015, 1030)을 포함한다.
PDCP(1005, 1040)는 IP header 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- header 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
- 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(1010, 1035)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
MAC(1015, 1030)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
물리 계층(1020, 1025)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.
도 8은 본 개시가 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR PDCP(1305, 1340), NR RLC(1310, 1335), NR MAC(1315, 1330)으로 이루어진다.
상기 NR PDCP (1305, 1340)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
상기 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
상기 NR RLC(1310, 1335)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다.
또한 NR RLC 장치는 상기에서 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
상기 NR MAC(1315, 1330)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
NR PHY 계층(1320, 1325)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.
도 9는 LTE 시스템에서 IDLE 상태의 단말이 셀을 측정하고 재선택하는 절차를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 셀 재선택은 IDLE 상태에 있는 단말의 이동으로 인해 서빙 셀과의 서비스 품질이 주변 셀과의 서비스 품질보다 낮아지는 경우, 단말이 어느 셀에 캠핑할지 결정하는 절차이다.
핸드오버의 결정은 망(MME 또는 source eNB)에 의해 결정되는데 비해서, 셀 재선택은 측정값을 기반으로 단말이 결정한다. 또한 단말이 이동하면서 재선택하게 되는 셀은 현재 캠핑하고 있는 서빙 셀과 같은 LTE 주파수를 사용(intra-frequency)하는 셀, 다른 LTE 주파수를 사용(inter-frequency)하는 셀, 또는 다른 무선접속기술을 사용(inter-RAT)하는 셀일 수 있다.
IDLE 상태에 있는 단말은 서빙 셀에 캠핑(1405)하고 있으면서 일련의 동작을 수행한다. 먼저 서빙 셀의 기지국이 방송하는 시스템 정보(System information block, SIB)를 수신한다(1410). 참고로 MIB, SIB 1, SIB 2는 모든 단말에게 공통으로 적용되는 시스템 정보이고, SIB 3 ~ SIB 8은 IDLE 상태에 있는 단말이 셀을 재선택하는데 필요한 정보를 포함한다.
LTE 주파수내(intra-frequency) 측정과 관련된 정보는 SIB 4로 전달되고, 주파수간(inter-frequency) 측정과 관련된 정보는 SIB 5로 전달된다. 상기의 시스템 정보에는 주변 셀 신호 측정 여부를 결정할 때 사용되는 임계값, 서빙 셀과 주변 셀들의 Rank 계산시 사용되는 파라미터 등이 포함된다. 또한, 주파수내 측정에 대해서는 캐리어 주파수가 현재 서빙 셀과 같기 때문에 따로 캐리어 주파수 정보를 SIB 4에 시그널링하지 않지만, SIB 5에는 측정이 필요한 주변 셀의 캐리어 주파수 정보를 명시한다.
IDLE 상태에 있는 단말은 DRX(Discontinuous Reception) 주기마다 깨어나서 서빙 셀의 절대적인 신호 세기(Reference Signal Received Power(RSRP),
Figure PCTKR2018013553-appb-I000001
)와 상대적인 신호 품질(Reference Signal Received Quality(RSRQ),
Figure PCTKR2018013553-appb-I000002
)을 측정한다(1415). 상기의 측정값들과 기지국으로부터 수신한 파라미터들을 이용해서 서빙 셀의 수신 레벨(Srxlev)과 수신 품질(Squal)을 계산하고, 이 값들을 임계값들과 비교해서 셀 재선택 여부를 결정한다. 서빙 셀의 수신 레벨(Srxlev)과 수신 품질(Squal)은 아래의 수식으로 구해진다.
Figure PCTKR2018013553-appb-I000003
여기서 사용되는 파라미터들의 정의는 3GPP 표준 문서 "36.304: User Equipment (UE) procedures in idle mode"를 참고한다.
측정값들로부터 구해진 서빙 셀의 신호 세기 및 품질이 임계값보다 작아지는 경우(
Figure PCTKR2018013553-appb-I000004
혹은
Figure PCTKR2018013553-appb-I000005
) 셀 재선택이 트리거링 된다(1420). 만약 상기의 조건을 만족하지 않으면 단말은 셀 재선택없이 해당 서빙 셀에 계속 캠프-온 한다(1425). 상기의 조건을 만족해서 셀 재선택이 트리거링되면 단말은 우선순위 기반으로 주변 셀들을 측정한다(1430). 높은 우선순위를 가지는 inter-frequency/inter-RAT 셀에 대해서는 서빙 셀의 품질에 상관없이 주변 셀 측정을 시작한다. 또한, 서빙 셀과 우선순위가 같거나 낮은 inter-frequency 셀에 대해서는 서빙 셀의 신호 세기 및 품질이 시스템 정보로 수신한 임계값(
Figure PCTKR2018013553-appb-I000006
,
Figure PCTKR2018013553-appb-I000007
)보다 작아지게 되면, 즉
Figure PCTKR2018013553-appb-I000008
혹은
Figure PCTKR2018013553-appb-I000009
을 만족하면 주변 셀에 대한 측정을 시작한다.
주변 셀들에 대한 측정이 끝나면(1430), 단말은 우선순위 기반의 셀 재선택을 수행한다(1435). 첫 번째로, 우선순위가 높은 inter-frequency/inter-RAT 셀의 재선택에 대해, 해당 셀의 신호 품질이 특정 시간
Figure PCTKR2018013553-appb-I000010
동안 임계값
Figure PCTKR2018013553-appb-I000011
보다 크면(Squal >
Figure PCTKR2018013553-appb-I000012
) 단말은 해당 셀로의 재선택을 수행한다. 두 번째로, 우선순위가 낮은 inter-frequency 셀 재선택은 먼저 서빙 셀의 신호 품질이 임계값
Figure PCTKR2018013553-appb-I000013
보다 작은 조건(Squal <
Figure PCTKR2018013553-appb-I000014
)을 만족하는 지 판단하고, 상기 조건이 만족할 경우에 대해서 inter-frequency 셀의 신호 품질이 특정 시간
Figure PCTKR2018013553-appb-I000015
동안 임계값
Figure PCTKR2018013553-appb-I000016
보다 크면(
Figure PCTKR2018013553-appb-I000017
) 해당 셀을 재선택한다(1440). 세 번째로 우선순위가 같은 intra-frequency/inter-frequency 셀 재선택에 대해, 주변 셀들로부터의 측정값(RSRP)을 기반으로 셀 별 Rank를 구한다. 서빙 셀과 주변 셀의 Rank는 아래의 식과 같이 각각 계산된다.
Figure PCTKR2018013553-appb-I000018
여기서
Figure PCTKR2018013553-appb-I000019
는 서빙 셀의 RSRP 측정 값,
Figure PCTKR2018013553-appb-I000020
는 주변 셀의 RSRP 측정값,
Figure PCTKR2018013553-appb-I000021
는 서빙 셀의 hysteresis 값, Qoffset은 서빙 셀과 주변 셀간의 오프셋이고
Figure PCTKR2018013553-appb-I000022
은 일시적으로 셀에 적용된 오프셋이다. 상기의 식으로부터 구해진 주변 셀의 Rank가 서빙 셀의 Rank보다 큰 경우(
Figure PCTKR2018013553-appb-I000023
)에 대해 주변 셀 중 최적의 셀에 캠핑한다.
상기의 과정에서 셀 재선택이 결정되면 단말은 해당 셀로부터 시스템 정보를 수신하고, 새로운 서빙 셀로 서비스를 받을 수 있는 지 적합성(suitability) 체크를 한다(1440). 만약, TAI(Tracking Area Identity)가 단말의 TAI 리스트에 있지 않으면 TAU(Tracking Area Update) 절차를 수행하고, 해당 셀이 새로운 셀로 결정되면 서빙 셀로의 동작(시스템 정보 획득, paging 모니터링, 서빙 셀 신호 측정)을 수행한다.
도 10은 LTE 시스템에서 연결 상태의 단말의 채널 측정 및 보고 절차를 설명하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 휴면 모드(RRC_IDLE)에 있는 단말은 적합한 셀을 찾아 해당 기지국에 캠핑해 있다가(1505), 보낼 데이터의 발생 등의 이유로 기지국에 접속을 수행한다(1510). 상기 휴면 모드에서는 단말의 전력 절약 등을 위해 네트워크와 연결이 되어 있지 않아 데이터를 전송할 수 없는 상태이며, 데이터 전송을 위해서는 연결 모드(RRC_CONNECTED)로 천이가 필요하다. 또한 상기 캠핑한다는 의미는, 단말이 해당 셀에 머물러서, 하향링크로 데이터가 오는지 여부를 판단하기 위해 페이징 메시지를 받고 있다는 의미이다. 단말이 기지국에 접속 절차를 성공하면, 단말은 연결 모드(RRC_CONNECTED)로 상태가 변경이 되며, 상기 연결모드에 있는 단말은 기지국과 데이터 송수신이 가능하다.
연결 모드에 있는 단말은 셀 내, 혹은 셀 밖으로 이동함에 따라 다른 셀/기지국으로부터 송수신을 하도록 이동을 명령하여야 할 필요가 있다. 이를 위해 기지국은 RRC 메시지를 통해 다른 셀에 대한 측정(L3 측정)을 지시하도록 설정한다(1515). 상기 측정 지시에는 단말이 기지국으로 측정 결과를 보고하도록 하는 대상, 조건 및 파라미터들을 포함할 수 있다. 상기와 같은 설정정보를 수신한 단말은 기지국으로 설정정보를 성공적으로 수신하였음을 알리는 확인 메시지를 전송한다(1520). 이를 위해 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지가 사용될 수 있다.
1525 단계에서 단말은 기지국과 데이터 송수신을 수행할 수 있고, 1530 단계에서 서빙 셀 및 측정 대상(1531, 1532, 1533)에 대한 하향링크 셀의 신호 세기를 측정한다. 상기 단계에서 단말은 셀 레벨의 측정 결과를 측정하고 기지국으로부터 설정 받은 보고 조건을 판단한다. 상기 설정 조건은 주파수내/주파수간에 따라 다르게 설정될 수 있다. 특히, 주파수간 채널 측정 설정의 경우 해당 주파수를 지시하는 캐리어 주파수 정보가 필요하다. 설정된 측정값 보고 조건에 맞춰서 단말은 기지국에게 측정 결과를 RRC 메시지를 통해 보고하고(1535), 기지국은 단말로부터 수신한 측정값을 기반으로 핸드오버 절차를 수행할 수 있다(1540).
차세대 이동통신 시스템(NR)에서는 기존 LTE 시스템과 다르게 주파수내/주파수간 측정에 대한 정의가 다르게 적용될 수 있다. NR에서는 동기신호 블록(Synchronization Signal Block, SSB) 기반으로 무선 자원 측정(Radio Resource Measurement, RRM)이 수행된다. 또한, LTE에서는 한 주파수에서 적용되는 부반송파 간격(subspace spacing, SCS)이 일정하였지만, NR에서는 동일 주파수 대역에서 여러가지 부반송파 간격이 사용될 수 있다. 정리하자면, NR에서는 주변 셀/기지국에 대한 채널 측정을 지시할 경우 특정 셀에서의 SSB를 측정하게 되고, 주파수내/주파수간 측정의 정의를 명확히 하기 위해 상기 SSB의 부반송파 간격이 일정한지 여부를 추가로 판단해야 한다. 아래에 주파수내/주파수간 측정의 정의를 명시하였다.
1. SSB 기반의 intra-frequency 측정: intra-frequency에 대한 주변 셀들을 측정하기 위해, 현재 서빙 셀의 SSB와 같은 중심 주파수를 가지며, SCS가 같은 주변 셀들의 SSB를 측정해야 한다.
2. SSB 기반의 inter-frequency 측정: inter-frequency에 대한 주변 셀들을 측정하기 위해, 현재 서빙 셀의 SSB와 다른 중심 주파수를 가지는 주변 셀들의 SSB를 측정하거나, 현재 서빙 셀의 SSB와 같은 중심 주파수를 가지지만 SCS가 다른 주변 셀들의 SSB를 측정해야 한다.
상기의 SSB 기반의 측정의 정의는 동일 셀은 오직 하나의 SSB를 전송한다는 가정하에 성립될 수 있다. 또한, 정리하자면 intra-frequency/inter-frequency 측정은 주변 셀들의 중심 주파수와 SCS가 무엇인지에 따라 결정될 수 있다. 특히 IDLE 단말의 intra-frequency 측정을 위해 LTE에서에서처럼 system information에서 주변 intra-frequency 셀들에 대한 측정 설정을 포함할 수 있고(LTE에서의 SIB 4), 주변 inter-frequency 셀들에 대한 측정 설정을 포함할 수 있다(LTE 에서의 SIB 5). 해당 시스템 정보의 번호 및 구분은 NR에서도 그대로 사용될 수 있다. 상기 SIB 4와 SIB 5는 Other System Information(OSI)를 통해 전달될 수 있다. NR에서의 시스템 정보는 크게 두가지로 구분될 수 있는데 모든 단말에게 공통적으로 필요한 Master System Information (MSI)과 단말의 on-demand 요청에 따라 제공될 수 있는 OSI 이다.
도 11은 본 개시의 실시예에 따라 단말의 전체 동작을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, IDLE 상태에 있는 단말은 서빙 셀에 캠핑(1805)하고 있으면서 일련의 동작을 수행한다. 먼저 서빙 셀의 기지국이 방송하는 시스템 정보(System information block, SIB)를 수신한다(1810). 참고로 MIB, SIB 1, SIB 2는 모든 단말에게 공통으로 적용되는 시스템 정보이고, NR에서는 MSI로 정의되어 기지국이 모든 단말에게 공통적으로 방송한다. 반면에 SIB 3 ~ SIB 8은 IDLE 상태에 있는 단말이 셀을 재선택하는데 필요한 정보를 포함하며, NR에서는 OSI로 정의되며 기지국이 단말의 요청에 따라 방송하거나 직접 RRC 시그널링으로 전달할 수 있다. 특히, NR 주파수내(intra-frequency) 측정과 관련된 정보는 SIB4로 전달되고, 주파수간(inter-frequency) 측정과 관련된 정보는 SIB5로 전달된다.
특히 SIB4에는 주변 셀 신호 측정 여부를 결정할 때 사용되는 임계값 (threshould 1)이 포함될 수 있고, 주변 intra-frequency 셀 들간의 우선순위를 두어 Rank 계산에 사용할 수 있는 파라미터(셀 식별자, 셀별 오프셋 등)을 셀 리스트 별로 포함할 수 있다.
반면, SIB5에는 측정이 필요한 주변 셀의 캐리어 주파수 정보 및 부반송파 간격에 대한 정보를 명시한다. SIB5에서는 캐리어 주파수 정보는 생략될 수 있으며 만약 캐리어 주파수 정보가 포함되지 않는다면, 서빙 셀의 캐리어 주파수 정보와 같다고 판단한다. 즉, 중심 주파수는 현재 서빙 셀의 SSB의 중심 주파수와 같고 부반송파 간격이 다른 inter-frequency에 대한 측정을 수행한다. 상기 SIB5에서는 여러 셀들에 대한 다중 세트 설정이 가능하며, 각각의 세트는 아래와 같은 설정값을 가진다.
- ARFCN of the reference SSB: 기준 SSB의 주파수 정보
- SCS of the reference SSB: 기준 SSB의 부반송파 정보
- PCI range (start # + range): 상기의 부반송파 설정을 가지는 물리적 셀 인덱스를 지정 (시작 셀부터 전체 적용 셀의 범위를 지정). 혹은 명시적으로 적용되는 셀들을 리스트로 지시할 수 있음.
또한, 주변 셀 신호 측정 여부를 결정할 때 사용되는 임계값 (threshould 2)이 포함될 수 있고, 주변 inter-frequency 셀 들간의 우선순위를 두어 Rank 계산에 사용할 수 있는 파라미터(셀 식별자, 셀별 오프셋 등)을 셀 리스트 별로 포함할 수 있다.
1815 단계에서 단말은 서빙 셀에 대한 기준 SSB의 신호세기(RSRP) 측정을 수행하고, 해당 서빙 셀의 기준 SSB의 신호세기와 SIB4와 SIB5를 통해 수신한 임계값을 비교해서 주변 셀 측정 동작을 결정한다. 만약 서빙 셀의 SSB에서의 RSRP 값이 임계값 1보다 작지만 임계값 2보다는 크다면 (임계값 2 <= 서빙 셀의 RSRP < 임계값 1), 단말은 SIB4에서 지시하는 주변 셀들에 대한 기준 SSB를 측정한다(1825, intra-frequency 측정 수행). 여기서 측정해야하는 주변 셀의 SSB 중심 주파수는 현재 서빙 셀의 SSB 중심 주파수 정보와 같다. 또한, 측정해야하는 주변 셀의 SSB 부반송파 간격 정보는 현재 서빙 셀의 SSB 부반송파 간격 정보와 같다. 즉, SIB4에서는 해당 중심 주파수 정보와 부반송파 정보가 생략될 수 있다.
만약 서빙 셀의 SSB에서의 RSRP 값이 임계값 2보다는 작다면 (서빙 셀의 RSRP < 임계값 2), 단말은 SIB5에서 지시하는 주변 셀들에 대한 기준 SSB 및 다른 SIB에서 지시하는 다른 RAT에 대한 SSB를 측정한다(1830, inter-frequency 측정 수행).
측정해야하는 주변 셀의 SSB 중심 주파수는 SIB에서 ARFCN을 명시하고, 측정해야하는 주변 셀의 SSB 부반송파 간격 정보도 SIB5에서 명시된다. 상기 ARFCN 정보 혹은 부반송파 간격 정보는 SIB5에서 생략될 수도 있으며, 만약 생략되어 있다면 서빙셀의 SSB 중심주파수 정보 및 부반송파 간격 정보와 같다고 해석할 수 있다. 하지만 상기 기준 SSB의 중심 주파수 정보와 부반송파 간격 정보가 동시에 생략될 수는 없다. 이는 inter-frequency 측정의 정의가 주변셀의 SSB에서의 중심 주파수 정보와 부반송파 간격 정보가 둘 중 하나만 다를 경우를 의미하기 때문이다. 다른 RAT에 대한 측정일 경우, SCS 정보와 PCI 범위는 생략되고 ARFCN 정보만이 포함될 수 있다.
도 12는 본 개시의 실시예에 따른 단말의 전체 동작을 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 연결 모드에 있는 단말은 셀 내, 혹은 셀 밖으로 이동함에 따라 다른 셀/기지국으로부터 송수신을 하도록 이동을 명령하여야 할 필요가 있다. 이를 위해 기지국은 RRC 메시지를 통해 다른 셀에 대한 측정(L3 측정)을 지시하도록 설정한다(1905). 상기 측정 지시에는 단말이 기지국으로 측정 결과를 보고하도록 하는 대상, 조건 및 파라미터들을 포함할 수 있다. 특히 상기 측정 설정값으로는 측정할 object (RAT: radio access technology)에 따라 아래와 같은 설정값을 포함할 수 있다.
1. NR Measurement object
- ARFCN of the reference SSB: 기준 SSB의 주파수 정보
- SCS of the reference SSB: 기준 SSB의 부반송파 정보
- PCI range (start # + range): 상기의 부반송파 설정을 가지는 물리적 셀 인덱스를 지정 (시작 셀부터 전체 적용 셀의 범위를 지정). 혹은 명시적으로 적용되는 셀들을 리스트로 지시할 수 있음.
2. E-UTRA Measurement object
- ARFCN of the reference SSB: 기준 SSB의 주파수 정보
1910 단계에서 단말은 상기 1905 단계에서 설정된 서빙 셀 및 측정 대상에 대한 하향링크 셀의 신호 세기를 측정한다. 상기 단계에서 단말은 셀 레벨의 측정 결과를 측정하고 기지국으로부터 설정 받은 보고 조건을 판단한다. 상기 설정 조건은 주파수내/주파수간에 따라 다르게 설정될 수 있다. 특히, 주파수간 채널 측정 설정의 경우 해당 주파수를 지시하는 캐리어 주파수 정보 및 부반송파 간격 정보가 필요하다. 설정된 측정값 보고 조건에 맞춰서 단말은 기지국에게 측정 결과를 RRC 메시지를 통해 보고하고(1915), 기지국은 단말로부터 수신한 측정값을 기반으로 핸드오버 절차를 수행할 수 있다(1920). 상기에 설명했듯이 측정 object는 NR 뿐만 아니라 다른 RAT(E-UTRA 등)이 될 수 있다.
아래의 표는 상술한 명세서의 내용을 요약한 것이다.
Figure PCTKR2018013553-appb-T000001
본 개시는 차세대 이동통신 시스템에서 NR 코어 네트워크(5G 혹은 NR NGCore)가 LTE 무선접속 기술을 사용하는 기지국과 NR 무선접속 기술을 사용하는 기지국과 연결이 가능할 경우, 단말은 5G CN(NR 코어 네트워크)와 EPC(LTE 코어 네트워크)에 동시에 연결할 수 있어야 한다. LTE 무선 접속 기술을 사용하는 기지국의 LTE 코어 네트워크에 연결 가능하며, NR 무선 접속 기술을 사용하는 기지국은 NR 코어 네트워크와 연결이 가능하다.
단말은 EPC(Evolved Packet Core)와 5G CN(Core Network) NAS(Non Access Stratum)를 사용할 수 있어야 한다. 왜냐하면 단말은 LTE 무섭 접속 기술을 사용하는 기지국에 연결이 될 수도 있으며, NR 무선 접속 기술을 사용하는 기지국에 연결이 될 수 있고, 각 기지국은 상기에서 언급한 것처럼 모두 LTE 코어 네트워크와 NR(5G) 코어 네트워크에 연결될 수 있기 때문이다. 예를 들면 5G CN에 연결 가능한 단말은 네트워크에 연결할 경우 항상 5G CN NAS를 선택할 수 있다. 하지만, 5G CN은 LTE의 EPC에서 지원하는 특정 기능(예를 들어 MBMS)을 지원하지 않을 수도 있다. 반면에 EPC에 연결 가능한 단말은 네트워크에 연결할 경우, 항상 EPC를 선택할 수 있다. 하지만 EPC는 5G CN에서 지원하는 QoS 혹은 슬라이스(slice 혹은 RAN slice 혹은 network slice) 서비스를 지원하지 않을 수 있다. 또한, 같은 단말이더라도 EPC와 5G CN에 각각 등록된 경우 서로 다른 서비스를 지원받을 수 있다. 그러므로 5G CN에 등록된 단말이더라도 필요에 따라서 EPC로 재설정되어야 하는 필요성이 있다. 본 개시에서는 단말이 소스 기지국에서 타겟 기지국으로 핸드오버 시에 소스 기지국이 특정 코어 네트워크(EPC 혹은 5G CN)에 연결된 타겟 기지국의 셀을 선택하여 단말을 핸드오버 시킬 수 있는 방안을 제안한다.
도 13은 본 개시의 차세대 이동 통신 시스템에서 단말이 EPC(LTE 코어 네트워크)와 5G CN(5G 코어 네트워크 혹은 NR 코어네트워크)에 연결되는 방법을 설명하는 도면이다.
도 13에 도시되어 있듯이, 차세대 이동통신 시스템에서 5G 코어 네트워크(2035)는 LTE 무선접속 기술을 사용하는 기지국(eNB, 2005)와 NR 무선접속 기술을 사용하는 기지국(gNB, 2010)에 연결이 가능하고, 5G CN에 연결 가능한 단말(2020, 2025)은 5G CN(2035)과 EPC(2030)에 각각 연결할 수 있어야 한다. 즉, 단말은 EPC와 5G CN의 NAS(Non Access Stratum)에 모두 접속할 수 있어야 한다.
5G CN에 연결 가능한 단말은 네트워크에 연결할 경우 항상 5G CN NAS를 선택할 수 있다. 하지만, 5G CN은 LTE의 EPC에서 지원하는 특정 기능(예를 들어 MBMS)을 지원하지 않을 수도 있다(반대로 LTE의 EPC는 5G CN에서 제공하는 슬라이스(slice, network slice, RAN slice)와 같은 기능을 지원하지 않을 수 있다. 상기에서 슬라이스 기능은 어떤 서비스를 특화해서 그 서비스에 맞는 QoS 혹은 요구사항을 만족시킬 수 있도록 전용 네트워크 혹은 전용 무선 접속 전송 자원 혹은 전용 데이터 링크를 제공하는 서비스일 수 있으며, 코어 네트워크(NAS, Non-Access Stratum) 혹은 무선 접속 기술(AS, Access Stratum)에서 복수 개의 슬라이스가 설정될 수 있다). 또한, 같은 단말이더라도 EPC와 5G CN에 각각 등록된 경우 서로 다른 서비스를 지원받을 수 있다. 그러므로 5G CN에 등록된 단말이더라도 필요에 따라서 EPC로 재설정되어야 하는 필요성이 있고 반대로 EPC에 등록된 단말이더라도 필요에 따라서 5G CN으로 재설정되어야 할 필요성이 있다. 또한, EPC 연결 가능한 능력(UE capability)만 있는 LTE 단말(2015)의 경우 EPC에 연결해서만 서비스 받을 수 있다.
상기에서 기지국이 5G CN과 EPC에 모두 연결이 가능하기 위해서는 새로운 5G 기지국(gNB)이 사용되거나, 혹은 기존의 LTE 기지국인 eNB의 경우, 5G CN 접속을 위해 업그레이드 되어야 한다(예를 들면 eLTE 기지국, enhanced LTE eNB).
본 개시의 CN은 5G를 지원하는 CN, LTE를 지원하는 CN 및 5G와 LTE와 같이 상이한 무선 접속 기술을 지원하는 하이브리드 CN을 포함할 수 있다.
본 개시에서는 상기 도 15에서 고려하고 있는 상황에서 단말이 핸드오버 시 EPC와 5G CN에 모두 접속 가능한 경우, 단말 혹은 소스 기지국이 이를 선택하는 과정 혹은 5G CN에 등록된 단말이 필요에 따라서 EPC로 재설정되는 과정 혹은 EPC에 등록된 단말이 필요에 따라서 5G CN으로 재설정되는 과정, 즉, 코어 네트워크 선택/재선택 과정을 구체화한다. 자세한 동작은 이후의 실시 예에서 구체적으로 다루도록 한다.
도 14는 본 개시에서 제안하는 단말의 PLMN 선택방법의 제 1 실시 예로서, 단말이 선호하는 CN 유형 혹은 슬라이스 유형을 선택하고 결과를 지시함으로써, 코어 네트워크(5G CN 혹은 EPC)를 재설정하는 방법을 도시한 도면이다.
본 개시의 제 1 실시 예에서 PLMN을 검색하고 결정하는 방법은 AS (Access Stratum)에서 자동적으로 혹은, NAS를 통해 트리거링되어 수동적으로 수행된다. 일반적으로 단말은 HPLMN(Home PLMN)이나 EHPLMN(Equivalent Home PLMN)에서 동작하지만, VPLMN이 선택될 수도 있다. 기본적으로 AS 레이어는 연결 가능한 PLMN들에 대한 리스트를 비롯한 PLMN 관련 모든 정보를 NAS로 보고하게 되고, AS 레이어는 우선순위 정보에 기반해서 추가적인 PLMN 선택 동작을 수행하게 된다.
PLMN 선택을 위해 단말은 능력에 맞는 모든 RF 채널들을 통해 E-UTRA 밴드들을 스캔하고, 유효한 PLMN을 검색하고, 신호가 가장 강한 셀에서의 시스템 정보를 읽고 그 셀에서 제공하는 PLMN 리스트에 따라 PLMN 선택 과정을 수행한다.
수동 모드에서의 기본적인 PLMN 선택 과정을 나타내고 있다. 2105에서 단말은 전원을 키게 되면 주변에 등록된 PLMN(Registered PLMN, RPLMN)이 존재하는지 확인한다(2110). 만약 전원을 킨 단말이 SIM(Subscriber Identity Module)을 가지고 있지 않거나 유효하지 않을 경우에는 SIM이 유효할 때까지 상태를 유지하게 된다(2115). 단말이 RPLMN을 찾고 PLMN을 선택하면(2120), 해당 PLMN에 접속을 시도하고(2125), 성공적으로 등록과 연결이 완료될 경우 단말은 연결된 PLMN을 지시하고(2130), 해당 PLMN에서 서비스를 수행한다(2135). 하지만 상기의 등록과 연결 과정이 실패할 경우(2140)에는 해당 PLMN에 연결할 수 없고(2145), 단말이 우선순위 기반으로 선택(2150)한 PLMN에 접속을 시도한다(2155).
상기의 우선순위 기반의 PLMN 선택과정은 하기의 우선순위를 따른다.
1. 만약 EHPLMN 리스트가 존재할 경우에는 높은 우선순위의 EHPLMN을 선택하고, EHPLMN 리스트가 존재하지 않으면 HPLMN을 선택.
2. SIM에 저장되어 있는 단말로부터 제어되는 PLMN 조합 선택.
3. SIM에 저장되어 있는 사업자로부터 제어되는 PLMN 조합 선택.
4. 높은 수신 신호 성능을 가지는 PLMN 조합 (무작위 순서로 결정)
5. 수신 신호의 내림차순으로 정렬된 PLMN 조합.
(1)Available HPLMN list
(2)Available PLMN/access technology list from the user controlled SIM data file
(3)Available PLMN/access technology list from the operator controlled SIM data file
(4)Available PLMN/access technology list with the highest received signal
(5)Available PLMN/access technology list in order of decreased signal quality
도 15는 본 개시에서의 제안하는 초기 접속 단말의 효율적인 코어 네트워크(EPC 혹은 5G CN) 선택/재선택하는 방법에 대한 제 1의 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 단말(2201)은 5G CN과 EPC에 연결이 가능한 능력(UE capability)이 있는 단말로써, 초기 셀 탐색 수행하고 캠프온하여 시스템 정보(예를 들면 SIB1)를 수신(2205)하고, 해당 셀이 HPLMN인지 여부를 확인한다. 상기의 셀(2202)은 5G 기지국(gNB) 혹은 LTE 기지국일 수 있으며, 혹은 5G CN에 연결할 수 있는 기능을 가진 업그레이드된 eLTE 기지국(eLTE eNB)일 수 있다. 또한, 상기 시스템 정보(예를 들면 SIB1)에는 어떤 무선 접속 기술을 사용하고 있는 지 RAT(Radio Access Technology) 정보(예를 들면 5G 무선 접속 기술 혹은 LTE 무선 접속 기술)와 PLMN 리스트(예를 들면 상기 무선 접속 기술에 해당하는 PLMN 리스트들)와 연결 가능한 CN 유형(예를 들면 상기 각 PLMN에서 적용 가능한 CN type, 즉 5G CN 혹은 EPC)이 포함될 수 있다. 상기 시스템 정보에서는 슬라이스 유형(예를 들면 상기 CN 유형에서 제공하는 슬라이스 유형) 정보를 포함할 수 있다. 상기와 같이 시스템 정보에서 무선 접속 기술 정보, PLMN 리스트, CN 유형의 정보를 제공함으로써, 초기에 접속하는 단말이 접속 가능한 무선 접속 기술 정보, PLMN 리스트, CN 유형혹은 슬라이스 정보를 파악하고 현재 단말이 받고자 하는 서비스에 맞게 선호안을 선택할 수 있도록 할 수 있다. 차세대 이동 통신 시스템에서는 5G CN에 등록된 단말이더라도 필요에 따라서 EPC로 재설정되어야 하는 필요성(혹은 반대로 EPC에 등록된 단말이더라도 필요에 따라서 5G CN으로 재설정되어야 하는 필요성)이 있을 수 있기 때문에 코어 네트워크(CN) 재설정 기능을 위해 각 무선 접속 별각 PLMN 별 CN 유형(type) 혹은 슬라이스 유형(slice type)을 제공할 수 있다. 상기 시스템 정보를 수신하면 단말은 PLMN을 선택하게 되고 선택된 PLMN에 캠프온 하고, 나머지 시스템 정보를 수신한다. 상기의 PLMN을 결정하는 방법은 도 22에서 제안한 단말의 PLMN 선택방법의 제 1실시 예를 기반으로 결정될 수 있다.
상기 본 개시의 단말 PLMN 선택 방법의 제 1 실시 예가 아닌 다음에서 제안하는 본 개시의 단말 PLMN 선택 방법의 제 2 실시 예를 기반으로 결정될 수도 있다.
본 개시의 단말 PLMN 선택 방법의 제 2 실시 예에서 PLMN을 검색하고 결정하는 방법은 AS (Access Stratum)에서 자동적으로 혹은, NAS를 통해 트리거링되어 수동적으로 수행될 수 있다. 일반적으로 단말은 HPLMN(Home PLMN)이나 EHPLMN(Equivalent Home PLMN)에서 동작하지만, VPLMN이 선택될 수도 있다. 기본적으로 AS 레이어는 어떤 무선 접속 기술을 사용하고 있는 지 RAT 정보(예를 들면 5G 무선 접속 기술 혹은 LTE 무선 접속 기술)와 연결 가능한 PLMN 리스트(예를 들면 상기 무선 접속 기술에 해당하는 PLMN 리스트들)와 연결 가능한 CN 유형(예를 들면 상기 각 PLMN에서 적용 가능한 CN type, 즉 5G CN 혹은 EPC) 혹은 슬라이스 유형(예를 들면 상기 CN 유형에서 제공하는 슬라이스 유형) 정보를 비롯한 PLMN 관련 모든 정보를 NAS로 보고하게 되고, AS 레이어는 우선순위 정보에 기반해서 추가적인 PLMN 선택 동작을 수행하게 된다. 즉, PLMN 선택을 위해 단말은 능력에 맞는 모든 RF 채널들을 통해 E-UTRA 밴드들을 스캔하고, 유효한 PLMN을 검색하고, 신호가 가장 강한 셀에서의 시스템 정보를 읽고 그 셀에서 제공하는 PLMN 리스트에 따라 PLMN 선택 과정을 수행한다.
단말은 단말 PLMN 선택 방법의 제 1실시 예와 유사한 절차를 수행할 수 있다. 하지만 단말은 다음과 같은 우선순위 기반으로 PLMN을 선택하여 접속을 시도할 수 있다.
본 개시에서 단말 PLMN 선택 방법의 제 2 실시 예의 우선순위 기반의 PLMN 선택과정은 하기의 우선순위를 따른다.
1. 만약 EHPLMN 리스트가 존재할 경우에는 높은 우선순위의 EHPLMN을 선택하고, EHPLMN 리스트가 존재하지 않으면 HPLMN을 선택.
2. SIM에 저장되어 있는 단말로부터 제어되는 PLMN/무선접속기술/CN 유형 조합 선택.
3. SIM에 저장되어 있는 사업자로부터 제어되는 PLMN/무선접속기술/CN 유형 조합 선택
4. SIM에 저장되어 있는 단말로부터 제어되는 PLMN 조합 선택.
5. SIM에 저장되어 있는 사업자로부터 제어되는 PLMN 조합 선택.
6. 높은 수신 신호 성능을 가지는 PLMN 조합 (무작위 순서로 결정)
7. 수신 신호의 내림차순으로 정렬된 PLMN 조합.
(1)Available HPLMN list
(2)Available PLMN/access technology/CN type list from the user controlled SIM data file
(3)Available PLMN/access technology/CN type list from the operator controlled SIM data file
(4)Available PLMN/access technology list from the user controlled SIM data file
(5)Available PLMN/access technology list from the operator controlled SIM data file
(6)Available PLMN/access technology list with the highest received signal
(7)Available PLMN/access technology list in order of decreased signal quality
본 개시에서 단말 PLMN 선택 방법의 제 3 실시 예의 우선순위 기반의 PLMN 선택과정은 하기의 우선순위를 따른다.
1. 만약 EHPLMN 리스트가 존재할 경우에는 높은 우선순위의 EHPLMN을 선택하고, EHPLMN 리스트가 존재하지 않으면 HPLMN을 선택.
2. SIM에 저장되어 있는 단말로부터 제어되는 PLMN/무선접속기술/CN 유형/슬라이스 유형 조합 선택.
3. SIM에 저장되어 있는 사업자로부터 제어되는 PLMN/무선접속기술/CN 유형/슬라이스 유형 조합 선택
4. SIM에 저장되어 있는 단말로부터 제어되는 PLMN/무선접속기술/CN 유형 조합 선택.
5. SIM에 저장되어 있는 사업자로부터 제어되는 PLMN/무선접속기술/CN 유형 조합 선택
6. SIM에 저장되어 있는 단말로부터 제어되는 PLMN 조합 선택.
7. SIM에 저장되어 있는 사업자로부터 제어되는 PLMN 조합 선택.
8. 높은 수신 신호 성능을 가지는 PLMN 조합 (무작위 순서로 결정)
9. 수신 신호의 내림차순으로 정렬된 PLMN 조합.
(1)Available HPLMN list
(2)Available PLMN/access technology/CN type list/slice type from the user controlled SIM data file
(3)Available PLMN/access technology/CN type list/slice type from the operator controlled SIM data file
(4)Available PLMN/access technology/CN type list from the user controlled SIM data file
(5)Available PLMN/access technology/CN type list from the operator controlled SIM data file
(6)Available PLMN/access technology list from the user controlled SIM data file
(7)Available PLMN/access technology list from the operator controlled SIM data file
(8)Available PLMN/access technology list with the highest received signal
(9)Available PLMN/access technology list in order of decreased signal quality
상기 단말 PLMN 선택 방법의 제 2 실시 예와 제 3 실시 예는 단말이 무선 접속 기술, PLMN 리스트, CN 유형, 슬라이스 유형 등의 정보를 고려하여 단말이 제공받고자 하는 서비스에 맞게 무선 접속 기술, PLMN 리스트, CN 유형, 슬라이스 유형 등의 선호안을 선택할 수 있다. 예를 들면 선호하는 CN 유형이 있다면 선호하는 CN 유형을 지원하는 PLMN과 무선 접속 기술을 선택할 수 있으며, 선호하는 슬라이스 유형이 있다면 선호하는 슬라이스 유형을 지원하는 CN 유형과 PLMN과 무선 접속 기술을 선택할 수 있다.
현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말 (이하 idle mode UE)은 전송할 데이터가 발생하면 기지국과 RRC connection establishment과정을 수행한다. 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRCConnectionRequest 메시지를 기지국으로 전송한다(2210). 상기 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 수납된다.
기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup 메시지를 전송한다(2215). 상기 메시지에는 RRC 연결 구성 정보 등이 수납된다. RRC 연결은 SRB(Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용된다.
RRC 연결을 설정한 단말은 RRCConnetionSetupComplete 메시지를 기지국으로 전송한다(2220). 상기 메시지에는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 MME에게 요청하는 SERVICE REQUEST라는 제어 메시지가 포함되어 있다. 상기 메시지에서 단말은 선호하는 PLMN, CN 유형 정보, 슬라이스 정보를 포함시킬 수 있다.
또한, 본 개시에서는 SERVICE REQUEST 제어 메시지에 선택된 PLMN을 지시하는 지시자와 해당 PLMN에서의 CN 유형(type) 정보 혹은 슬라이스 유형 정보가 같이 수납될 수 있다. 기지국은 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 수납된 SERVICE REQUEST 메시지(2240) 혹은 PLMN 지시자와 CN type 정보를 포함하는 CN RE-DIRECTION REQUEST 제어 메시지(2225)를 현재 연결된 MME(본 예제에서는 5G CN로 연결되었다고 가정하였다. 만약 EPC에 연결되었다고 한다면 이후의 모든 과정이 5G CN과 EPC를 바꾸어 수행될 수 있다.)로 전송한다.
상기 CN RE-DIRECTION REQUEST 제어 메시지(2225)는 SERVICE REQUEST 메시지(2240)와 동일한 내용을 수납하고 전달될 수 있으며, 상기 제어 메시지를 수신한 CN은 미리 정해진 방법에 따라 적절한 CN을 선택한다(2230). 상기 선택은 미리 정해진 우선 순위에 따라 결정될 수 있으며, 단말의 종류 및 establishmentCause에 따라, 즉 서비스 종류에 따라 결정될 수도 있다.
초기 설정된 CN은 결정된 방법에 따라 현재 CN 연결을 유지할 지 다른 CN으로의 변경을 수신할지 결정하고 그 결과를 CN RE-DIRECTION 제어 메시지에 수납해서 기지국에게 전달한다(2235). 이 과정에서 기지국은 단말의 선호안을 확인하고 5G CN 혹은 EPC로 설정/연결 혹은 재설정/재연결할지 결정할 수 있다 혹은 이 과정에서 MME는 단말의 선호안을 확인하고 5G CN 혹은 EPC로 설정/연결 혹은 재설정/재연결할지 결정할 수 있다. 혹은 이 과정에서 코어 네트워크는 단말의 선호안을 확인하고 5G CN 혹은 EPC로 설정/연결 혹은 재설정/재연결할지 결정할 수 있다.
상기의 CN RE-DIRECTION 제어 메시지(2235)는 결정된 CN에 대한 정보만을 포함하거나 INITIAL CONTEXT SETUP 메시지(2245)에 포함되어 전달될 수도 있으며, 혹은 INITIAL CONTEXT SETUP 메시지(2245)에 포함되어야 하는 정보를 포함해서 전달될 수도 있다. 만약 CN이 변경되어야 한다면, 기지국은 변경되어야 하는 CN(본 예제에서는 EPC)에게 단말의 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 MME에게 요청하는 SERVICE REQUEST라는 제어 메시지(2250)를 전달하고, MME는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단한다. 판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면 변경된 MME는 기지국에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST라는 메시지(2255)를 전송한다. 상기 메시지에는 DRB (Data Radio Bearer) 설정 시 적용할 QoS (Quality of Service) 정보, 그리고 DRB에 적용할 보안 관련 정보 (예를 들어 Security Key, Security Algorithm) 등의 정보가 포함된다.
기지국은 단말과 보안을 설정하기 위해서 SecurityModeCommand 메시지 (2260) 와 SecurityModeComplete 메시지 (2265)를 교환한다. 보안 설정이 완료되면 기지국은 단말에게 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송한다(2270). 상기 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함되며, 단말은 상기 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송한다(2275).
단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송하고(2280), 이를 수신한 MME는 S-GW와 S1 베어러를 설정하기 위해서 S1 BEARER SETUP 메시지와 S1 BEARER SETUP RESPONSE 메시지를 교환한다. S1 베어러는 S-GW와 기지국 사이에 설정되는 데이터 전송용 연결이며 DRB와 1대 1로 대응된다(2285 혹은 2290). 상기 과정이 모두 완료되면 단말은 기지국과 S-GW를 통해 데이터를 송수신한다(2295). 이처럼 일반적인 데이터 전송 과정은 크게 RRC 연결 설정, 보안 설정, DRB설정의 3단계로 구성된다. 또한 기지국은 소정의 이유로 단말에게 설정을 새로 해주거나 추가하거나 변경하기 위해서 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송할 수 있다(22100).
도 16a 및 16b은 본 개시에서 제안하는 단말의 PLMN 선택방법의 제 2 실시 예를 도시한 도면이다. 도 16a의 하단은 도 16b의 상단에 이어지는 도면이다. 이하에서는 도 16a 및 도 16b를 함께 도 16으로 칭한다.
도 16은 본 개시에서 제안하는 제 2의 실시 예로써 단말이 선호하는 CN 유형 혹은 슬라이스 유형을 선택하고 결과를 지시함으로써, 코어 네트워크(5G CN 혹은 EPC)를 재설정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 16에서 단말(2301)은 NR로의 연결 능력이 있는 단말로써, 초기 셀 탐색을 SIB1을 수신(2305)하고, 해당 셀이 HPLMN인지 여부를 확인한다. 상기의 셀(2302)은 NR 기지국(gNB) 혹은 LTE 기지국일 수 있으며, 혹은 5G CN에 연결할 수 있는 기능을 가진 업그레이드된 eLTE 기지국(eLTE eNB)일 수 있다.
또한, 상기 시스템 정보(예를 들면SIB1)에는 PLMN List와 각 PLMN에서 적용 가능한 CN 유형 혹은 슬라이스 유형이 포함될 수 있다. 즉, 어떤 무선 접속 기술을 사용하고 있는지 RAT(Radio Access Technology) 정보(예를 들면 RAT는 5G 무선 접속 기술 혹은 LTE 무선 접속 기술일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다)와 PLMN 리스트(예를 들면 상기 무선 접속 기술에 해당하는 PLMN 리스트들)와 연결 가능한 CN 유형(예를 들면 상기 각 PLMN에서 적용 가능한 CN 유형, 즉 5G CN 혹은 EPC)가 포함될 수 있다. 또한 상기 시스템 정보에서는 슬라이스 유형(예를 들면 상기 CN 유형에서 제공하는 슬라이스 유형) 정보를 포함할 수 있다.
상기와 같이 시스템 정보에서 무선 접속 기술 정보, PLMN 리스트, CN 유형의 정보를 제공함으로써, 초기에 접속하는 단말이 접속 가능한 무선 접속 기술 정보, PLMN 리스트, CN 유형혹은 슬라이스 정보를 파악하고 현재 단말이 받고자 하는 서비스에 맞게 선호안을 선택할 수 있도록 할 수 있다.
차세대 이동 통신 시스템에서는 5G CN에 등록된 단말이더라도 필요에 따라서 EPC로 재설정되어야 하는 필요성(혹은 반대로 EPC에 등록된 단말이더라도 필요에 따라서 5G CN으로 재설정되어야 할 필요성)이 있을 수 있기 때문에 CN 재설정 기능을 위해 각 무선 접속 기술 별 각 PLMN 별 CN 유형 혹은 슬라이스 유형을 제공할 수 있다.
2320 단계에서 단말은 상기 시스템 정보를 수신하면 PLMN을 선택하게 되고 선택된 PLMN에 캠프온 하고, 나머지 시스템 정보를 수신한다. 상기의 PLMN을 결정하는 방법은 상기에서 제안한 단말 PLMN 선택 방법의 제 1 실시 예 혹은 제 2 실시 예 혹은 제 3 실시 예에 따라서 우선순위 기반으로 결정될 수 있다. 이후, 단말은 SIM에 기록된 CN 우선순위 혹은 PLMN 별 CN 우선순위 정보 등에 따라 해당 PLMN에서의 CN 값을 결정할 수 있다. 혹은 상기의 우선순위 정보는 NAS 메시지로 수신할 수도 있고 그 값을 단말이 black list로 관리할 수 있다. 즉, 단말은 이전 접속 및 NAS 메시지 수신으로 PLMN과 CN의 우선순위를 결정하고 보관하고 있을 수 있다. 또한, 상기 단계에서 단말은 PLMN과 CN에 대한 선택을 동시에 수행할 수도 있다. 상기의 선택 조건은 다양하게 구현될 수 있다.
현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말 (이하 idle mode UE)은 전송할 데이터가 발생하면 기지국과 RRC connection establishment과정을 수행한다. 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRCConnectionRequest 메시지를 기지국으로 전송한다(2315). 상기 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 수납된다. 기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup 메시지를 전송한다(2320). 상기 메시지에는 RRC 연결 구성 정보 등이 수납된다. RRC 연결은 SRB(Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용된다.
RRC 연결을 설정한 단말은 RRCConnetionSetupComplete 메시지를 기지국으로 전송한다(2320). 상기 메시지에는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 MME에게 요청하는 SERVICE REQUEST라는 제어 메시지가 포함되어 있다. 또한, 본 개시에서는 SERVICE REQUEST 제어 메시지에 선택된 무선 접속 혹은 PLMN 및 CN 유형 혹은 슬라이스 유형을 지시하는 지시자가 수납된다.
기지국은 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 수납된 SERVICE REQUEST 메시지(2330 혹은 2340)를 현재 연결된 MME(본 예제에서는 5G CN로 연결되었다고 가정하였다. 만약 EPC에 연결되었다고 한다면 이후의 모든 과정이 5G CN과 EPC를 바꾸어 수행될 수 있다.)로 전송한다. 상기 SERVICE REQUEST 제어 메시지(2330 혹은 2340)는 단말로부터 결정된 선호 CN 유형 혹은 선호 슬라이스 유형에 따라 선택되고, 해당하는 CN(5G CN 혹은 EPC)에게 전달될 수 있다. 상기의 SERVICE REQUEST 제어 메시지(2330, 2340)에는 단말의 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 MME에게 요청하는 내용이 포함되고, MME는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단한다.
판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면 MME는 기지국에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST라는 메시지(2335 혹은 2345)를 전송한다. 상기 메시지에는 DRB (Data Radio Bearer) 설정 시 적용할 QoS (Quality of Service) 정보, 그리고 DRB에 적용할 보안 관련 정보 (예를 들어 Security Key, Security Algorithm) 등의 정보가 포함된다.
기지국은 단말과 보안을 설정하기 위해서 SecurityModeCommand 메시지(2350)와 SecurityModeComplete 메시지(2355)를 교환한다. 보안 설정이 완료되면 기지국은 단말에게 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 전송한다(2360). 상기 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함되며, 단말은 상기 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지를 전송한다(2365).
단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송하고(2370), 이를 수신한 MME는 S-GW와 S1 베어러를 설정하기 위해서 S1 BEARER SETUP 메시지와 S1 BEARER SETUP RESPONSE 메시지를 교환한다. S1 베어러는 S-GW와 기지국 사이에 설정되는 데이터 전송용 연결이며 DRB와 1대 1로 대응된다(2375 혹은 2380).
상기 과정이 모두 완료되면 단말은 기지국과 S-GW를 통해 데이터를 송수신한다(2385). 이처럼 일반적인 데이터 전송 과정은 크게 RRC 연결 설정, 보안 설정, DRB설정의 3단계로 구성된다. 또한 특정 이유를 통해 현재의 CN에서 단말에게 CN 변경을 요청할 수 있다. 여기에는 현재 연결된 CN에서 단말이 요청하는 특정 서비스를 지원할 수 없다던지, 더 나은 서비스를 지원할 수 있도록 CN을 변경해야 함이 필요한 조건일 수 있다. 상기의 이유로 MME는 단말에게 UE CN RE-SELECTION 제어 메시지(2390)를 전달할 수 있고, 혹은 기지국에게 전달(2395)한 뒤 기지국이 RRC Connection Reconfiguration 메시지로 CN re-selection 우선순위를 전달할 수 있다(23100).
상기의 NAS 제어메시지 혹은 RRC 제어 메시지를 수신한 단말은 CN re-selection 우선순위를 기반으로 다시 CN을 재선택하는 절차를 수행한다(23105). 즉, 2315~2325의 RRC 메시지를 대신해 새로운 RRC 메시지 혹은 앞서 수신한 RRC Connection Reconfiguration 메시지에 대한 응답 메시지인 RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지가 CN re-selection 정보를 포함해서 기지국에 전달될 수 있다(23110). 이후에는 CN 재선택을 위한 절차가 수행될 수 있으며, 이는 변경될 CN에 대한 연결 설정과 데이터 송수신을 위한 전체 절차를 포함하며 2330~2385와 매핑될 수 있다(23115).
상기 본 개시에서는 초기 접속 단말(RRC IDLE 모드 단말)이 네트워크에 접속할 때 단말이 선호하는 혹은 지원하는 CN 타입(5G CN 혹은 EPC)과 연결된 기지국 혹은 셀에 연결을 수행할 수 있도록 하는 절차를 제안하였다.
본 개시의 다음에서는 RRC 연결 모드 단말(RRC Connected Mode)이 네트워크에서 소스 기지국(소스 셀)에서 타겟 기지국(타겟 셀)으로 핸드오버를 수행할 때 단말이 선호하는 혹은 단말의 서비스에 적합한 혹은 소스 기지국이 선호하는 CN 타입(5G CN 혹은 EPC)에 연결된 타겟 셀을 선택하여 핸드오버하는 절차를 제안한다.
도 17은 본 개시에서 RRC 연결 모드 단말이 소스 기지국에서 타겟 기지국으로 핸드오버를 수행하는 제 1 실시 예를 나타낸다.
도 17을 참조하면, 연결 모드 상태인 단말 (2401)은 현재 소스 기지국(Source eNB, 2402)에게 주기적 혹은 특정 이벤트가 만족할 때, 다른 셀들 혹은 기존 접속해 있는 셀에 대한 셀 측정을 수행하고, 측정한 셀에 대한 식별자와 측정 결과(예를 들면 절대적 혹은 상대적 신호 세기)를 포함하여 셀 측정 정보 (Measurement Report)를 소스 기지국에게 보고한다(2405).
상기 소스 기지국은 상기 측정 정보를 토대로, 상기 단말을 인접 셀로 핸드오버(Handover)를 진행할지 여부를 결정한다. 핸드오버는 연결 모드 상태인 단말에게 서비스를 제공하는 소스 기지국을 다른 기지국으로 변경하는 기술이다.
소스 기지국이 핸드오버를 결정하였다면 상기 소스 기지국은 상기 단말에게 서비스를 제공할 새로운 기지국, 즉 타겟 기지국(Traget eNB, 2403)에게 핸드오버 요청 메시지(HO(Handover) request) 메시지를 보내어 핸드오버를 요청한다(2410).
상기 핸드오버 요청 메시지에는 타겟 기지국의 어떤 셀로 핸드오버를 할 것인지를 지시하는 타겟 셀 식별자를 포함할 수 있으며, 타겟 기지국에게 타겟 셀에 대한 핸드오버 준비를 요청하면서 핸드오버 가능 여부를 묻는다.
상기 타겟 기지국이 상기 핸드오버 요청을 수락한다면 소스 기지국에게 핸드오버 요청 승인 메시지(HO request Ack 메시지)를 전송한다(2415). 만약 상기 타겟 기지국이 상기 핸드오버 요청 메시지에서 요청된 타겟 셀에 대해서 소정의 이유로(예를 들면 전송 자원 부족) 핸드오버 준비를 수행할 수 없다면 핸드오버 준비 실패(Handover preparation failure) 메시지를 소스 기지국에게 보내어 핸드오버 요청을 거절할 수 있다. 상기 핸드오버 승인(Handover Request ACK) 메시지를 수신한 상기 소스 기지국은 단말에게 HO command 메시지를 전송한다(2420).
상기 HO command 메시지는 소스 기지국이 상기 단말에게 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 이용하여 전달하며, 어떤 타겟 셀로 핸드오버를 수행해야 할 지를 타겟 셀 식별자로 지시해줄 수 있다(2420). 단말은 상기 메시지를 수신하면 소스 기지국과의 데이터 송수신을 중지하고 T304 타이머를 시작한다. T304는 소정의 시간동안 단말이 타겟 기지국에게 핸드오버를 성공하지 못할 경우, 단말을 원래 설정으로 되돌리고 RRC Idle 상태로 전환하도록 한다.
소스 기지국은 상향/하향 링크 데이터에 대한 PDCP 일련 번호(PDCP Sequence number 혹은 COUNT 값) 상태(Sequence number(SN) status)를 전달하고 하향 링크 데이터가 있다면 타겟 기지국으로 전달해준다(2430, 2435). 상기 단말은 소스 기지국으로부터 지시받은 타겟 셀로 랜덤 엑세스(Random Access)를 시도한다(2440).
랜덤 엑세스는 타겟 셀에게 상기 단말이 핸드오버를 통해, 이동한다는 것을 알림과 동시에, 상향링크 동기를 맞추기 위함이다. 상기 랜덤 엑세스를 위해, 상기 단말은 상기 소스 기지국으로부터 제공받은 프리엠블 ID 혹은 랜덤하게 선택된 프리엠블 ID에 대응되는 프리엠블을 상기 타겟 셀에게 전송한다.
프리엠블 전송 후, 특정 수의 서브프레임이 지난 후, 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 랜덤 엑세스 응답 메시지 (Random Access Response, RAR)가 전송되는지 여부를 모니터링한다. 상기 모니터링하는 시간 구간을 랜덤 엑세스 응답 윈도우 (Random Access Response Window, RAR window)라고 칭한다. 상기 특정 시간 동안, RAR이 수신되면 (2445). 상기 단말은 핸드오버 완료(HO complete) 메시지를 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지로 상기 타겟 기지국에게 전송한다(2455).
상기와 같이 타겟 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면 단말은 T304 타이머를 종료한다(2450). 상기에서 타이머가 만료하기 전에 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면 폴백하고 RRC 유휴모드에서 소정의 시간 후에 다시 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다.
타겟 기지국은 소스 기지국으로 설정되어 있던 베어러들의 경로를 수정하기 위해 경로 수정을 요청하고(2460, 2465) 소스 기지국으로 상기 단말의 UE 컨텍스트를 삭제할 것을 통보한다(2470). 따라서 상기 단말은 타겟 기지국에 대해, RAR window 시작 시점부터 데이터 수신을 시도하며, RAR 수신 이후, RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송하면서 상기 타겟 기지국으로 데이터 전송을 시작한다.
도 18은 본 개시에서 RRC 연결 모드 단말(RRC Connected Mode)이 네트워크에서 소스 기지국(소스 셀)에서 타겟 기지국(타겟 셀)으로 핸드오버를 수행할 때 단말이 선호하는 혹은 단말의 서비스에 적합한 혹은 소스 기지국이 선호하는 CN 타입(5G CN 혹은 EPC)에 연결된 타겟 셀을 선택하여 핸드오버하는 제 2의 실시 예를 나타낸다.
도 18을 참조하면, 연결 모드 상태인 단말 (2501)은 현재 소스 기지국(Source eNB, 2502)에게 주기적 혹은 특정 이벤트가 만족할 때, 다른 셀들 혹은 기존 접속해 있는 셀에 대한 셀 측정을 수행할 수 있으며, 해당 셀의 시스템 정보를 읽어 들여서 해당 셀이 연결되어 있는 CN 타입(5G CN 혹은 EPC)을 확인할 수 있다(2505).
각 셀의 시스템 정보에서는 현재 셀이 연결되어 있는 CN 타입(5G CN 혹은 EPC)을 지시할 수 있다. 단말은 상기 시스템 정보에서 확인한 측정 셀의 CN 타입을 측정한 셀에 대한 식별자와 측정 결과(예를 들면 절대적 혹은 상대적 신호 세기)와 함께 포함하여 셀 측정 정보 (Measurement Report)를 소스 기지국에게 보고한다(2507).
상기 셀 측정 보고에서 단말은 단말이 선호하는 CN 타입에 연결된(해당하는) 셀들에 대해서만 셀 측정 보고를 수행할 수도 있다. 상기 소스 기지국은 상기 측정 정보를 토대로, 상기 단말을 인접 셀로 핸드오버(Handover)를 진행할지 여부를 결정한다. 핸드오버는 연결 모드 상태인 단말에게 서비스를 제공하는 소스 기지국을 다른 기지국으로 변경하는 기술이다. 소스 기지국이 핸드오버를 결정하였다면 상기 소스 기지국은 상기 단말에게 서비스를 제공할 새로운 기지국, 즉 타겟 기지국(Traget eNB, 2503)에게 핸드오버 요청 메시지(HO(Handover) request) 메시지를 보내어 핸드오버를 요청한다(2510).
상기 핸드오버 요청 메시지에는 타겟 기지국의 어떤 셀로 핸드오버를 할 것인지를 지시하는 타겟 셀 식별자를 포함할 수 있으며, 타겟 기지국에게 타겟 셀에 대한 핸드오버 준비를 요청하면서 핸드오버 가능 여부를 묻는다.
상기 메시지에서 타겟 셀을 지시할 때 소스 기지국은 본 개시의 도 22와 도 23에서처럼 단말의 초기 접속 때 단말이 선호하였던 CN 타입을 반영하여 상기 2505 단계에서 단말이 보고한 셀들과 CN 타입들을 확인하여 상기 선호하는 CN 타입에 맞게 타겟 셀을 선택하여 지시할 수 있다.
상기 타겟 기지국이 상기 핸드오버 요청을 수락한다면 소스 기지국에게 핸드오버 요청 승인 메시지(HO request Ack 메시지)를 전송한다(2515). 만약 상기 타겟 기지국이 상기 핸드오버 요청 메시지에서 요청된 타겟 셀에 대해서 소정의 이유로(예를 들면 전송 자원 부족) 핸드오버 준비를 수행할 수 없다면 핸드오버 준비 실패(Handover preparation failure) 메시지를 소스 기지국에게 보내어 핸드오버 요청을 거절할 수 있다.
상기 핸드오버 승인(Handover Request ACK) 메시지를 수신한 상기 소스 기지국은 단말에게 HO command 메시지를 전송한다(2520). 상기 HO command 메시지는 소스 기지국이 상기 단말에게 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 이용하여 전달하며, 어떤 타겟 셀로 핸드오버를 수행해야 할 지를 타겟 셀 식별자로 지시해줄 수 있다(2520).
단말은 상기 메시지를 수신하면 소스 기지국과의 데이터 송수신을 중지하고 T304 타이머를 시작한다. T304는 소정의 시간동안 단말이 타겟 기지국에게 핸드오버를 성공하지 못할 경우, 단말을 원래 설정으로 되돌리고 RRC Idle 상태로 전환하도록 한다. 소스 기지국은 상향/하향 링크 데이터에 대한 PDCP 일련 번호(PDCP Sequence number 혹은 COUNT 값) 상태(Sequence number(SN) status)를 전달하고 하향 링크 데이터가 있다면 타겟 기지국으로 전달해준다(2530, 2535).
상기 단말은 소스 기지국으로부터 지시받은 타겟 셀로 랜덤 엑세스(Random Access)를 시도한다(2540). 랜덤 엑세스는 타겟 셀에게 상기 단말이 핸드오버를 통해, 이동한다는 것을 알림과 동시에, 상향링크 동기를 맞추기 위함이다. 상기 랜덤 엑세스를 위해, 상기 단말은 상기 소스 기지국으로부터 제공받은 프리엠블 ID 혹은 랜덤하게 선택된 프리엠블 ID에 대응되는 프리엠블을 상기 타겟 셀에게 전송한다.
프리엠블 전송 후, 특정 수의 서브프레임이 지난 후, 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 랜덤 엑세스 응답 메시지 (Random Access Response, RAR)가 전송되는지 여부를 모니터링한다. 상기 모니터링하는 시간 구간을 랜덤 엑세스 응답 윈도우 (Random Access Response Window, RAR window)라고 칭한다. 상기 특정 시간 동안, RAR이 수신되면 (2545).
상기 단말은 핸드오버 완료(HO complete) 메시지를 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지로 상기 타겟 기지국에게 전송한다(2555). 상기와 같이 타겟 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면 단말은 T304 타이머를 종료한다(2550).
상기에서 타이머가 만료하기 전에 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면 폴백하고 RRC 유휴모드에서 소정의 시간 후에 다시 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다. 타겟 기지국은 소스 기지국으로 설정되어 있던 베어러들의 경로를 수정하기 위해 경로 수정을 요청하고(2560, 2565) 소스 기지국으로 상기 단말의 UE 컨텍스트를 삭제할 것을 통보한다(2570). 따라서 상기 단말은 타겟 기지국에 대해, RAR window 시작 시점부터 데이터 수신을 시도하며, RAR 수신 이후, RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송하면서 상기 타겟 기지국으로 데이터 전송을 시작한다.
도 19는 본 개시에서 RRC 연결 모드 단말(RRC Connected Mode)이 네트워크에서 소스 기지국(소스 셀)에서 타겟 기지국(타겟 셀)으로 핸드오버를 수행할 때 단말이 선호하는 혹은 단말의 서비스에 적합한 혹은 소스 기지국이 선호하는 CN 타입(5G CN 혹은 EPC)에 연결된 타겟 셀을 선택하여 핸드오버하는 제 3의 실시 예를 나타낸다.
도 19를 참조하면, 소스 기지국(2602)과 타겟 기지국(2603)은 상호 간의 연결 인터페이스인 X2 혹은 Xn 인터페이스를 설정하고 수립할 때 각 기지국이 지원하는 셀들의 정보(셀 식별자, 연결된 CN 타입, 셀에 대한 시간/주파수 정보 등)을 공유할 수 있다(2605).
연결 모드 상태인 단말 (2601)은 현재 소스 기지국(Source eNB, 2602)에게 주기적 혹은 특정 이벤트가 만족할 때, 다른 셀들 혹은 기존 접속해 있는 셀에 대한 셀 측정을 수행하고, 측정한 셀에 대한 식별자와 측정 결과(예를 들면 절대적 혹은 상대적 신호 세기)를 포함하여 셀 측정 정보 (Measurement Report)를 소스 기지국에게 보고한다(2607).
상기 소스 기지국은 상기 측정 정보를 토대로, 상기 단말을 인접 셀로 핸드오버(Handover)를 진행할지 여부를 결정한다. 핸드오버는 연결 모드 상태인 단말에게 서비스를 제공하는 소스 기지국을 다른 기지국으로 변경하는 기술이다. 소스 기지국이 핸드오버를 결정하였다면 상기 소스 기지국은 상기 단말에게 서비스를 제공할 새로운 기지국, 즉 타겟 기지국(Traget eNB, 2603)에게 핸드오버 요청 메시지(HO(Handover) request) 메시지를 보내어 핸드오버를 요청한다(2610).
상기 핸드오버 요청 메시지에는 타겟 기지국의 어떤 셀로 핸드오버를 할 것인지를 지시하는 타겟 셀 식별자를 포함할 수 있으며, 타겟 기지국에게 타겟 셀에 대한 핸드오버 준비를 요청하면서 핸드오버 가능 여부를 묻는다. 소스 기지국은 2605단계에서 타겟 기지국이 지원하는 셀들에 대한 정보(셀 식별자, 연결된 CN 타입, 셀에 대한 시간/주파수 정보 등)를 이미 공유하여 알고 있다.
또한 본 개시의 4g 혹은 4h처럼 소스 기지국은 단말이 선호하는 CN 타입을 알 수 있기 때문에 이를 반영하여 상기 핸드오버 요청 메시지에서 (단말이 선호하는 혹은 서비스에 맞는) 선호하는 CN 타입에 연결된(해당하는) 타겟 셀을 선택하고 지시하여 타겟 기지국에게 핸드오버 가능 여부를 물어볼 수 있다.
상기 타겟 기지국이 상기 핸드오버 요청을 수락한다면 소스 기지국에게 핸드오버 요청 승인 메시지(HO request Ack 메시지)를 전송한다(2615). 만약 상기 타겟 기지국이 상기 핸드오버 요청 메시지에서 요청된 타겟 셀에 대해서 소정의 이유로(예를 들면 전송 자원 부족) 핸드오버 준비를 수행할 수 없다면 핸드오버 준비 실패(Handover preparation failure) 메시지를 소스 기지국에게 보내어 핸드오버 요청을 거절할 수 있다. 상기 핸드오버 승인(Handover Request ACK) 메시지를 수신한 상기 소스 기지국은 단말에게 HO command 메시지를 전송한다(2620).
상기 HO command 메시지는 소스 기지국이 상기 단말에게 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 이용하여 전달하며, 어떤 타겟 셀로 핸드오버를 수행해야 할 지를 타겟 셀 식별자로 지시해줄 수 있다(2620). 단말은 상기 메시지를 수신하면 소스 기지국과의 데이터 송수신을 중지하고 T304 타이머를 시작한다. T304는 소정의 시간동안 단말이 타겟 기지국에게 핸드오버를 성공하지 못할 경우, 단말을 원래 설정으로 되돌리고 RRC Idle 상태로 전환하도록 한다.
소스 기지국은 상향/하향 링크 데이터에 대한 PDCP 일련 번호(PDCP Sequence number 혹은 COUNT 값) 상태(Sequence number(SN) status)를 전달하고 하향 링크 데이터가 있다면 타겟 기지국으로 전달해준다(2630, 2635). 상기 단말은 소스 기지국으로부터 지시받은 타겟 셀로 랜덤 엑세스(Random Access)를 시도한다(2640). 랜덤 엑세스는 타겟 셀에게 상기 단말이 핸드오버를 통해, 이동한다는 것을 알림과 동시에, 상향링크 동기를 맞추기 위함이다. 상기 랜덤 엑세스를 위해, 상기 단말은 상기 소스 기지국으로부터 제공받은 프리엠블 ID 혹은 랜덤하게 선택된 프리엠블 ID에 대응되는 프리엠블을 상기 타겟 셀에게 전송한다.
프리엠블 전송 후, 특정 수의 서브프레임이 지난 후, 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 랜덤 엑세스 응답 메시지 (Random Access Response, RAR)가 전송되는지 여부를 모니터링한다. 상기 모니터링하는 시간 구간을 랜덤 엑세스 응답 윈도우 (Random Access Response Window, RAR window)라고 칭한다. 상기 특정 시간 동안, RAR이 수신되면 (2645). 상기 단말은 핸드오버 완료(HO complete) 메시지를 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지로 상기 타겟 기지국에게 전송한다(2655).
상기와 같이 타겟 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면 단말은 T304 타이머를 종료한다(2650). 상기에서 타이머가 만료하기 전에 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면 폴백하고 RRC 유휴모드에서 소정의 시간 후에 다시 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다.
타겟 기지국은 소스 기지국으로 설정되어 있던 베어러들의 경로를 수정하기 위해 경로 수정을 요청하고(2660, 2665) 소스 기지국으로 상기 단말의 UE 컨텍스트를 삭제할 것을 통보한다(2670). 따라서 상기 단말은 타겟 기지국에 대해, RAR window 시작 시점부터 데이터 수신을 시도하며, RAR 수신 이후, RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송하면서 상기 타겟 기지국으로 데이터 전송을 시작한다.
도 20은 본 개시에서 RRC 연결 모드 단말(RRC Connected Mode)이 네트워크에서 소스 기지국(소스 셀)에서 타겟 기지국(타겟 셀)으로 핸드오버를 수행할 때 단말이 선호하는 혹은 단말의 서비스에 적합한 혹은 소스 기지국이 선호하는 CN 타입(5G CN 혹은 EPC)에 연결된 타겟 셀을 선택하여 핸드오버하는 제 4의 실시 예를 나타낸다.
도 20을 참조하면, 연결 모드 상태인 단말 (2701)은 현재 소스 기지국(Source eNB, 2702)에게 주기적 혹은 특정 이벤트가 만족할 때, 다른 셀들 혹은 기존 접속해 있는 셀에 대한 셀 측정을 수행하고, 측정한 셀에 대한 식별자와 측정 결과(예를 들면 절대적 혹은 상대적 신호 세기)를 포함하여 셀 측정 정보 (Measurement Report)를 소스 기지국에게 보고한다(2705).
상기 소스 기지국은 상기 측정 정보를 토대로, 상기 단말을 인접 셀로 핸드오버(Handover)를 진행할지 여부를 결정한다. 핸드오버는 연결 모드 상태인 단말에게 서비스를 제공하는 소스 기지국을 다른 기지국으로 변경하는 기술이다. 소스 기지국이 핸드오버를 결정하였다면 상기 소스 기지국은 상기 단말에게 서비스를 제공할 새로운 기지국, 즉 타겟 기지국(Traget eNB, 2703)에게 핸드오버 요청 메시지(HO(Handover) request) 메시지를 보내어 핸드오버를 요청한다(2710).
상기 핸드오버 요청 메시지에는 타겟 기지국의 어떤 셀로 핸드오버를 할 것인지를 지시하는 타겟 셀 식별자를 포함할 수 있으며, 타겟 기지국에게 타겟 셀에 대한 핸드오버 준비를 요청하면서 핸드오버 가능 여부를 묻는다. 소스 기지국은 본 개시의 4g 혹은 4h처럼 단말이 선호하는 CN 타입을 알 수 있기 때문에 이를 반영하여 상기 핸드오버 요청 메시지에서 (단말이 선호하는 혹은 서비스에 맞는) 선호하는 CN 타입을 포함하여 전송할 수 있다. 그리고 소스 기지국이 선택한 타겟 셀을 포함하여 타겟 기지국에게 핸드오버 가능 여부를 물어볼 수 있다.
상기 타겟 기지국은 상기 핸드오버 요청 메시지를 수신하면, 상기 메시지에서 지시된 타겟 셀의 핸드오버 가능 여부를 확인하고, 상기 메시지에서 지시된 CN 타입 여부를 확인하여 핸드오버가 가능한 타겟 셀들을 핸드오버 응답 메시지로 보내줄 수 있다(2715). 즉, 소스 기지국이 선택한 타겟 셀의 핸드오버 가능 여부와 소스 기지국(혹은 단말)이 선호하는 CN 타입에 연결된 셀들 중에서 핸드오버가 가능한 셀들을 핸드오버 응답 메시지로 보내줄 수 있다.
핸드오버 응답 메시지를 수신하면 소스기지국은 상기 타겟 셀들중에 선호하는 CN 타입에 적합한 타겟 셀을 선택하여 단말에게 핸드오버 명령 메시지를 통하여 지시해줄 수 있다. 만약 상기 타겟 기지국이 상기 핸드오버 요청 메시지에서 요청된 타겟 셀에 대해서 소정의 이유로(예를 들면 전송 자원 부족) 핸드오버 준비를 수행할 수 없다면 핸드오버 준비 실패(Handover preparation failure) 메시지를 소스 기지국에게 보내어 핸드오버 요청을 거절할 수 있다.
상기 핸드오버 승인(Handover Request ACK) 메시지를 수신한 상기 소스 기지국은 단말에게 HO command 메시지를 전송한다(2720). 상기 HO command 메시지는 소스 기지국이 상기 단말에게 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 이용하여 전달하며, 어떤 타겟 셀로 핸드오버를 수행해야 할 지를 타겟 셀 식별자로 지시해줄 수 있다(2720).
단말은 상기 메시지를 수신하면 소스 기지국과의 데이터 송수신을 중지하고 T304 타이머를 시작한다. T304는 소정의 시간동안 단말이 타겟 기지국에게 핸드오버를 성공하지 못할 경우, 단말을 원래 설정으로 되돌리고 RRC Idle 상태로 전환하도록 한다. 소스 기지국은 상향/하향 링크 데이터에 대한 PDCP 일련 번호(PDCP Sequence number 혹은 COUNT 값) 상태(Sequence number(SN) status)를 전달하고 하향 링크 데이터가 있다면 타겟 기지국으로 전달해준다(2730, 2735).
상기 단말은 소스 기지국으로부터 지시받은 타겟 셀로 랜덤 엑세스(Random Access)를 시도한다(2740). 랜덤 엑세스는 타겟 셀에게 상기 단말이 핸드오버를 통해, 이동한다는 것을 알림과 동시에, 상향링크 동기를 맞추기 위함이다. 상기 랜덤 엑세스를 위해, 상기 단말은 상기 소스 기지국으로부터 제공받은 프리엠블 ID 혹은 랜덤하게 선택된 프리엠블 ID에 대응되는 프리엠블을 상기 타겟 셀에게 전송한다.
프리엠블 전송 후, 특정 수의 서브프레임이 지난 후, 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 랜덤 엑세스 응답 메시지 (Random Access Response, RAR)가 전송되는지 여부를 모니터링한다. 상기 모니터링하는 시간 구간을 랜덤 엑세스 응답 윈도우 (Random Access Response Window, RAR window)라고 칭한다. 상기 특정 시간 동안, RAR이 수신되면 (2745). 상기 단말은 핸드오버 완료(HO complete) 메시지를 RRC Connection Reconfiguration Complete 메시지로 상기 타겟 기지국에게 전송한다(2755).
상기와 같이 타겟 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면 단말은 T304 타이머를 종료한다(2750). 상기에서 타이머가 만료하기 전에 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면 폴백하고 RRC 유휴모드에서 소정의 시간 후에 다시 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다.
타겟 기지국은 소스 기지국으로 설정되어 있던 베어러들의 경로를 수정하기 위해 경로 수정을 요청하고(2760, 2765) 소스 기지국으로 상기 단말의 UE 컨텍스트를 삭제할 것을 통보한다(2770). 따라서 상기 단말은 타겟 기지국에 대해, RAR window 시작 시점부터 데이터 수신을 시도하며, RAR 수신 이후, RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송하면서 상기 타겟 기지국으로 데이터 전송을 시작한다.
도 21a 및 도 21b는 본 개시에서 RRC 연결 모드 단말(RRC Connected Mode)이 네트워크에서 소스 기지국(소스 셀)에서 타겟 기지국(타겟 셀)으로 핸드오버를 수행할 때 단말이 선호하는 혹은 단말의 서비스에 적합한 혹은 소스 기지국이 선호하는 CN 타입(5G CN 혹은 EPC)에 연결된 타겟 셀을 선택하여 핸드오버하는 제 2의 실시 예의 단말 동작과 기지국 동작을 나타낸다.
도 21a을 참조하면, 단말은 소정의 이벤트 혹은 조건을 만족하면 주변 셀들에 대한 셀 측정을 수행하고, 해당 셀에 대한 시스템 정보를 읽어 들여서 CN 타입을 확인한다(2805). 그리고 셀 측정 보고를 수행할 때 셀 측정 정보, 셀 식별자, CN 타입 등을 포함하여 소스 기지국에게 셀 측정 보고를 수행한다(2810). 그리고 핸드오버 명령메시지를 수신하면(2815) 상기 메시지에서 지시하는 타겟 셀로 연결을 설정하고(2820) 데이터를 송수신한다(2825).
도 21b를 참조하면, 소스 기지국은 단말로부터 셀 측정 결과 보고 메시지를 수신하면(2830) 상기 메시지의 셀 측정 정보, 셀 식별자, CN 타입 등의 정보를 확인하고, 단말에 초기 접속 때 선호하였던 혹은 현재 단말 서비스에 적합한 CN 타입에 해당하는 타겟 셀을 선택하여(2835) 타겟 기지국에게 핸드오버 요청 메시지를 보내고(2840) 핸드오버 승인 메시지를 수신하면(2845) 단말에게 핸드오버 명령을 지시한다(2850).
도 22는 본 개시에서 RRC 연결 모드 단말(RRC Connected Mode)이 네트워크에서 소스 기지국(소스 셀)에서 타겟 기지국(타겟 셀)으로 핸드오버를 수행할 때 단말이 선호하는 혹은 단말의 서비스에 적합한 혹은 소스 기지국이 선호하는 CN 타입(5G CN 혹은 EPC)에 연결된 타겟 셀을 선택하여 핸드오버하는 제 3의 실시 예의 기지국 동작을 나타낸다.
도 22를 참조하면, 소스 기지국은 단말로부터 셀 측정 결과 보고 메시지를 수신하면(2905) X2/Xn 인터페이스 설정 및 수립 시 타겟 기지국과 공유한 타겟 셀들에 대한 정보(셀 식별자, CN 타입 등)을 확인하고, 단말이 초기 접속 때 선호하였던 혹은 현재 단말 서비스에 적합한 CN 타입에 해당하는 타겟 셀을 선택하여(2910) 타겟 기지국에게 핸드오버 요청 메시지를 보내고(2915) 핸드오버 승인 메시지를 수신하면(2920) 단말에게 핸드오버 명령을 지시한다(2925).
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 방법에 있어서,
    제1 기지국으로부터 측정 구성 정보를 수신하는 동작;
    상기 측정 구성 정보를 기초로 셀 측정을 수행하는 동작; 및
    상기 수행된 측정의 결과 정보를 상기 제1 기지국에게 보고하는 동작; 을 포함하고,
    상기 결과 정보는 상기 셀의 코어 네트워크 타입을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정 구성 정보를 기초로 상기 셀의 코어 네트워크 타입을 식별하는 동작을 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 코어 네트워크 타입은 제1 무선 접속 기술(random access technology, RAT)을 지원하는 제1 타입, 제2 RAT을 지원하는 제2 타입 및 제1 RAT와 제2 RAT를 지원하는 제3 타입 중 어느 하나인 것을 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기지국으로의 핸드오버 명령 메시지를 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 동작을 더 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 핸드오버 명령 메시지는 선택된 코어 네트워크 타입을 포함하고,
    상기 선택된 코어 네트워크 타입은 상기 단말이 선호하는 코어 네트워크 타입, 상기 단말에 대한 무선 통신 서비스 제공에 적합한 코어 네트워크 타입 또는 제1 기지국이 선호하는 코어 네트워크 타입 중 어느 하나인 것을 포함하는 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제1 RAT와 상기 제2 RAT는 서로 상이한 RAT인 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 제1 기지국의 방법에 있어서,
    단말에게 측정 구성 정보를 송신하는 동작; 및
    상기 단말로부터 상기 측정 구성 정보에 기초하여 수행된 셀 측정에 대한 결과 정보를 수신하는 동작을 포함하고,
    상기 결과 정보는 상기 셀의 코어 네트워크 타입을 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 셀의 코어 네트워크 타입은 상기 측정 구성 정보에 기초하여 단말에 의해 식별되는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 코어 네트워크 타입은 제1 무선 접속 기술(random access technology, RAT)을 지원하는 제1 타입, 제2 RAT을 지원하는 제2 타입 및 제1 RAT와 제2 RAT를 지원하는 제3 타입 중 어느 하나인 것을 포함하는 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    코어 네트워크 타입을 선택하는 동작;
    상기 측정 결과 정보를 기반으로 상기 선택된 코어 네트워크 타입에 상응하는 타겟 셀을 선택하는 동작;
    상기 타겟 셀에 대한 타겟 기지국에게 핸드오버 요청 메시지를 전송하는 동작;
    상기 핸드오버 요청 메시지에 대한 응답으로 상기 타겟 기지국으로부터 핸드오버 승인 메시지를 수신하면, 상기 단말에게 선택된 코어 네트워크 타입을 포함하는 핸드오버 명령 메시지를 전송하는 동작;을 더 포함하는 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 선택된 코어 네트워크 타입은 상기 단말이 선호하는 코어 네트워크 타입, 상기 단말에 대한 무선 통신 서비스 제공에 적합한 코어 네트워크 타입 또는 상기 제1 기지국이 선호하는 코어 네트워크 타입 중 어느 하나인 것을 포함하는 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제1 RAT와 상기 제2 RAT는 서로 상이한 RAT인 방법.
  13. 무선 통신 시스템의 단말에 있어서,
    송수신기와;
    상기 송수신기를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는,
    제1 기지국으로부터 측정 구성 정보를 수신하고, 상기 측정 구성 정보를 기초로 셀 측정을 수행하고, 상기 수행된 측정의 결과 정보를 상기 제1 기지국에게 보고하며,
    상기 결과 정보는 상기 셀의 코어 네트워크 타입을 포함하는 단말.
  14. 제13항에 있어서, 상기 2항 내지 6항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법을 수행하는 단말.
  15. 무선 통신 시스템의 기지국에 있어서, 상기 7항 내지 12항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법을 수행하는 기지국.
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