KR100842459B1 - 이웃 셀 선택을 결정하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

브로드캐스트/멀티캐스트에서 이동 단말기(1)를 위한 이웃 셀 선택을 결정하기 위한 방법은, 각 이웃 셀(2 내지 7)에 대한 셀 품질의 추정치(estimate)를 도출하는 단계; 상기 결정된 품질과 최소 수용 가능 품질을 비교하는 단계; 및 수용될 수 있는 이웃 셀들로부터 최고 품질을 갖는 이웃 셀들을 선택하는 단계를 포함하고, 여기서 공통 파일럿 채널(CPICH) 전송 전력과 제2 공통 제어 물리적 채널(S-CCPCH) 전송 전력 사이의 차이에 대한 파라미터는 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(MBMS) 제어 채널을 통해 상기 이동 단말기에 전송되고, 그에 의해 상기 이동 단말기는 셀 품질의 상기 추정치를 도출한다.

Description

이웃 셀 선택을 결정하기 위한 방법{A METHOD OF DETERMINING NEIGHBOUR CELL SELECTION}

본 발명은 브로드캐스트/멀티캐스트에서 이동 단말기를 위해 이웃 셀 선택을 결정하기 위한 방법에 관한 것이다.

3GPP(The 3^rd Generation Project Partnership) UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 셀룰러 무선 시스템은 데이터를 다중 사용자국(UE : User Equipment)들에 브로드캐스트 또는 멀티캐스트 할 수 있는 성능을 포함한다. 데이터 전송에 대한 신뢰성을 높이기 위해, 사용자국은 상기 사용자국의 제1 셀 또는 서비스 중인 셀(serving cell)로부터 그리고 또한 필요하다면 하나 이상의 이웃 셀로부터 전송을 수신할 수 있어야 한다. 그런 다음 사용자국은 제1 셀로부터의 신호만을 디코딩하는 경우에 얻어지는 것보다 더 낮은 데이터 손실율을 갖는 하나의 데이터 스트림을 생성하기 위해, 상기 다수의 셀들로부터 수신하는 신호들을 결합할 수 있다. 하나의 셀 그룹 내에서 MBMS 트래픽 채널(MTCH) 전송의 이러한 결합은 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(MBMS)를 위해 채택되어왔고, MBMS 제어 채널(MCCH)을 통한 이웃 셀 정보에 대한 제공이 합의되어왔다.

그러나, 임의의 특정한 경우에, 사용자국이 수신할 수 있는 것보다 더 많은 수의 이웃 셀들이 데이터를 전송하는 수가 있으므로, 제공되는 다수의 이웃 셀들로부터 하나의 결과 데이터 스트림을 가장 효과적으로 향상시키는 이웃 셀들만을 사용자국이 선택할 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 브로드캐스트/멀티캐스트에서 이동 단말기를 위해 이웃 셀 선택을 결정하기 위한 방법은, 각 이웃 셀에 대한 셀 품질의 추정치(estimate)를 도출하는 단계; 상기 결정된 품질을 최소 수용 가능 품질과 비교하는 단계; 및 수용될 수 있는 제공된 이웃 셀들로부터 가장 높은 품질을 갖는 이웃 셀들을 선택하는 단계를 포함하고, 여기서 공통 파일럿 채널(CPICH) 전송 전력과 제2 공통 제어 물리적 채널(S-CCPCH) 전송 전력 사이의 차이에 대한 파라미터는 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(MBMS) 제어 채널을 통해 이동 단말기에 전송되고, 그에 의해 상기 이동 단말기는 셀 품질의 상기 추정치를 도출한다.

이동 단말기는 상기 이동 단말기에 전송된 새로운 파라미터를 이용하여, 이웃 셀들 중에서 어떤 임의의 셀이 데이터 전송의 신뢰성을 최고로 향상시킬 것인지를 결정하고 상기 결정된 이웃 셀들로부터 추가적인 전송들을 수용하는 것을 선택한다.

본 출원의 상기 목적을 위해, 공통 파일럿 채널(CPICH)에 대한 참조는 제1 CPICH, 또는 P-CPICH를 의미한다. 때때로 제2 CPICH가 이용 가능할 수 있으나, 제2 CPICH는 항상 존재하지 않을 수도 있고, 그래서 본 발명을 수행하기 위해서는 적합하지 않다.

품질 추정치는 MBMS 트래픽 채널(MTCH)의 신호-대-잡음비(SIR : Signal to Interference ratio)일 수 있다. 한 실시예에서, 이동 단말기는 공통 파일럿 채널(CPICH) 상에서의 신호-대-잡음비(SIR)를 추정하고 전송된 파라미터에 따라 상기 비율을 정한다. 대안적으로, 이동 단말기는 브로드캐스트/멀티캐스트 데이터 스트림을 운반하는 물리적 채널을 전송하기 위해 사용되는 네트워크 전력; 확산 인자; 코드 펑처링 한계(code puncturing limit) 그리고 이동 단말기와 이웃 셀 사이의 전송 경로 손실의 결합으로부터 셀 품질의 추정치를 도출한다.

상기 파라미터는 상기 단말기가 공통 파일럿 채널(CPICH)의 신호-대-잡음비(SIR), 또는 전력을 측정할 수 있도록 하고 MBMS 트래픽 채널(MTCH)에 관련되도록 하기 위해 상기 측정값을 조절할 수 있도록 한다.

바람직하게도, 상기 전송 경로 손실은 측정된 공통 파일럿 기준 채널 수신 전력과, 상기 파라미터에 따라 비율이 정해진 공통 파일럿 채널 전송 전력 사이의 차이로서 추정된다.

바람직하게도, 상기 선택된 이웃 셀들은 상기 이웃 셀들의 각 전송들이 무선 링크 제어 결합 기능에서 임의의 윈도우의 크기보다 더 큰 시간적 편차를 내지 않도록 서비스 중인 셀과 동기화된다.

바람직하게도, 하나의 셀 그룹 내에서 임의의 두 셀들 사이의 최대 시간적 차이는 미리 결정된 값을 초과하지 않는다.

바람직하게도, 이동 단말기는 서비스 중인 셀 MBMS 트래픽 채널 품질이 품질 조건에 실패하는 경우에만 이웃 셀들을 선택한다.

브로드캐스트 또는 멀티캐스트에서 이동 단말기를 위해 이웃 셀 선택을 결정하기 위한 방법의 예시가 첨부된 도면을 참조하게 설명될 것이다.

도 1은 이동 단말기와 본 발명의 방법이 적용되는 다수의 셀들의 통상적인 배치에 대한 블록도.

도 1의 예시는 다수의 셀들(2 내지 7)로 둘러싸인 사용자국(1)을 도시한다. 상기 다수의 셀들 중에서 서비스 중인 셀(2)이 있고, 상기 서비스 중인 셀(2)을 통해 사용자국에 대한 주요 통신들이 이루어진다. 그러나, 3GPP UMTS 시스템에 의해 요구되는 바와 같은 신뢰성을 높이기 위해, 사용자국은 일부 이웃 셀들(3 내지 7)로부터도 데이터를 수신한다. 이웃 셀들의 사용은 모든 조건들에서 일어날 수 있다, 또는 사용자국은 상기 사용자국의 고유의 서비스 중인 셀이 품질 목표에 실패하는 경우에만 이웃 셀들을 선택할 수도 있다.

첫 번째의 경우, 사용자국은 자신의 성능 내에서 항상 이웃 셀들을 선택하고 이용한다. 최선의 이웃 셀(들)에 대한 선택은 최대한 신속하게 완료되고, CPICP와 제2 공통 제어 물리적 채널(S-CCPCH)의 전력 차이 값이 제공됨으로써 시그널링된 파라미터를 고려하여 수행된다. 대안적으로, 사용자국은 서비스 중인 셀 MBMS 트래픽 채널(MTCH)이 품질 조건에 실패하지 않는다면 이웃 셀들을 선택하지 않는다. 종래의 셀 선택 절차들에 기초하여, 사용자국은 주기적으로 품질 조건이 실패하기 전까지 서비스 중인 셀만을 측정하고 그 후에 모든 이웃 셀들이 평가된다. 네트워크가 품질 조건을 제어하는 경우, 임계값은 이웃 셀 정보의 일부로서 MBMS 제어 채널(MCCH)을 통해 시그널링된다.

본 예시의 목적을 위해, 사용자국이 하나 이상의 이웃 셀들로부터의 데이터를 이용하려는 경우를 가정하면, 사용자국은 가장 효과적인 향상을 제공할 이웃 셀들을 선택할 필요가 있는데, 이는 사용자국이 인입 데이터를 수신할 수 있는 셀들의 개수가 제한되기 때문이고, 그래서 사용자국은 가장 높은 추정된 품질을 제공하는 셀들을 선택한다.

가장 낮은 데이터 에러율을 제공하는 셀들의 선택은, 네트워크가 공통 파일럿 채널(CPICH)을 운반하는 물리적 채널을 전송할 수 있도록 하는 전력과 MBMS 데이터 스트림(MBMS 제2 공통 제어 물리적 채널(S-CCPCH))을 운반하는 물리적 채널의 전력 오프셋에 대한 각 셀의 지식으로부터 해당 셀의 품질을 추정하는 사용자국에 의해 이루어진다. MBMS 제2 공통 제어 물리적 채널(S-CCPCH) 상에서 사용될 확산 인자, MBMS 제2 공통 제어 물리적 채널(S-CCPCH)의 코드 펑처링 한계 그리고 사용자국과 이웃 셀 사이의 전송 경로 손실과 같은 추가적인 파라미터들이 또한 이용될 수 있다. 사용자국은 가장 우수한 품질의 제2 공통 제어 물리적 채널(S-CCPCH) 신호를 제공할 수 있을 것 같은 순서대로 셀들에 순위(rank)를 매길 수 있다.

신호-대-잡음비(SIR)는, 공통 파일럿 채널(CPICH) 기준 채널의 수신된 신호-대-잡음비를 측정하고 공통 파일럿 채널(CPICH) 전송 전력에 따라 MBMS 전송 전력 오프셋에 대한 비율을 정하는 사용자국에 의해 추정될 수 있다.

전송 경로 손실은 공통 파일럿 채널(CPICH) 기준 채널의 수신 전력을 측정하고 공통 파일럿 채널(CPICH) 전송 전력을 MBMS 전송 전력 오프셋에 대하여 공제하는 사용자국에 의해 추정될 수 있다. 따라서, 사용자국이 각 셀을 위하여 이용될 수 있는 공통 파일럿 채널(CPICH) Tx 전력 - MBMS 제2 공통 제어 물리적 채널(S-CCPCH) Tx 전력의 값을 갖는 경우, 상기 사용자국은 각각의 이웃 셀 전송들의 상대적 품질을 추정할 수 있고 최선의 이웃 셀들을 선택할 수 있다. 실제로는, MBMS 제2 공통 제어 물리적 채널(S-CCPCH) Tx 전력은 공통 파일럿 채널(CPICH) Tx 전력보다 큰 경향이 있고, 그래서 양(positive)의 결과를 유지하기 위해 네트워크는 각 이웃 셀을 위한 MBMS 제2 공통 제어 물리적 채널(S-CCPCH) Tx 전력 - 공통 파일럿 채널(CPICH) Tx 전력으로서 파라미터를 계산하여 전송한다. 한 가지 옵션은 이러한 파라미터들이 다른 이웃 셀 정보와 함께 MBMS 제어 채널(MCCH)을 통해 전송되도록 하는 것이다.

셀 그룹들 내에서 이루어지는 MBMS 트래픽 채널(MTCH) 전송들의 선택적 결합이 MBMS 동작의 일부를 형성하는 경우, 명시된 최소 사용자국 성능들은 사용자국이 명시된 속도로 또는 전송 시간 간격(TTI) 길이로 동시에 수신할 수 있어야 하는 최소 수의 이웃 셀들을 식별할 것이 기대될 수 있다. 상기 이웃 셀들의 최소 수는 일반적으로 MBMS 제어 채널(MCCH) 전송들에서 식별되는 이웃 셀들의 수보다 적을 수 있으므로, 사용자국은 자신이 수신할 수 있는 부분집합을 결정해야 한다. 사용자국이 자신의 서비스 중인 셀의 MBMS 트래픽 채널(MTCH) 전송을 항상 수신하고 이웃 셀들이 시스템 정보 블록(SIB) 11/12에서 식별된 셀들의 부분집합일 것이 가정 된다.

본 발명의 다른 장점은, 디폴트값 영(0)을 채택하고 셀 특정 오프셋을 적용하는 것이다. 따라서, 본 예시에서 파라미터는 제2 공통 제어 물리적 채널(S-CCPCH) Tx 전력 - 공통 파일럿 채널(CPICH) Tx 전력 - 셀 특정 오프셋 = 0일 수 있다. 이는, 파라미터가 시그널링되지 않으면 값 영(0)이 추정될 수 있음을 의미한다. 상기 오프셋이 모든 이웃 셀들 사이에서 제2 공통 제어 물리적 채널(S-CCPCH) Tx 전력 - 공통 파일럿 채널(CPICH) Tx 전력을 위한 최대 공통 값(the most common value)으로 설정되는 경우, 상기 오프셋은 파라미터가 시그널링되어야 하는 이웃 셀들의 개수를 최소화하기 위해 사용될 수 있고, 그에 의해 시그널링 오버헤드가 감소한다. 그 외에, 상기 오프셋은 파라미터 동적 범위를 줄인다.

사용자국이 최선의 이웃 셀들을 선택할 필요만 있으므로, 즉 위에서 언급한 바와 같이 순서대로 이웃 셀들에 순위를 매길 필요가 있으므로, 오프셋을 사용하는 것이 가능하다. 각 이웃 셀(i)를 위해, ri = (S-CCPCHi Tx - P-CPICHi Tx - 오프셋) + 측정된 P-CPICHi의 값만이 이웃 셀들을 순서대로 순위에 두고 최선의 이웃 셀을 선택할 수 있기 위해 형성될 필요가 있는데, 이는 상기 오프셋이 모든 이웃 셀들에 공통적이고 결과적으로 이웃 셀들의 순위 순서에 영향을 끼치지 않기 때문이다.

어느 이웃 셀들로부터 수신할 것인지를 선택하는 것은 두 제약조건들의 가정에 의해 사용자국 내에서 자율적으로 수행된다. 상기의 첫 번째 가정은, 사용자가 서비스 중인 셀 및 이웃 셀들 사이의 시간적 오프셋이 임계치를 초과하지 않도록 이웃 셀들만을 선택해야한다는 것이다. 두 번째 가정은, 이용될 수 있는 모든 이웃 셀들 중에서 최선의, 또는 적어도 최선의 측정 내의 품질을 이웃 셀들이 제공해야 한다는 것이다. 상기 품질 측정은 MBMS 전송 전력, 확산 인자 및 코드 속도로부터 추정된 신호-대-잡음비(SIR), 블록 에러율(BLER)에 기초될 수 있다.

시간적 오프셋은 UTRAN 입력을 요구하지만, 품질 제어는 네트워크에 의해 제공되는 파라미터들을 이용한 표준들에 의해 명시된 규칙들에 의해 완성될 수 있거나 또는 성능 테스트를 통해 테스트된 사용자국 명시 규칙들에 의해 완성될 수 있다. 서비스 중인 셀과 모든 선택된 이웃 셀들의 동기화는 그들의 전송들이 RLC 선택적 결합 기능에 의해 이용되는 윈도우의 크기보다 더 큰 시간적 편차를 내지 않도록 하기 위한 것이다. 상기 요구사항을 달성하기 위해 임의의 셀 그룹 내에서 전송은, 임의의 셀 그룹 내 임의의 두 셀들 사이의 최대 시간적 차이가 공지된 값을 초과하지 않도록 제어된다. RLC 프로토콜 데이터 유닛들(PDU들)의 수들로 해석되는 상기 최대 시간적 차이는 MBMS 제어 채널(MCCH)을 통해 전송되고 선택적 결합 윈도우 크기로서 사용자국에 의해 이용된다. 그런 다음 시간적 정확성은 임의의 이웃 셀 선택 과정으로부터 배제될 수 있다. 최대 윈도우 크기는 최소 사용자국 성능에 의해 정의된다.

다른 작동 모드가 가능한데, 예를 들면 각 이웃 셀이 최대 시간적 편차를 식별하고 사용자국이 수신할 수 있는 자신의 성능 내에 있는 셀들만을 선택하도록 배치하는 것이다. 이는 사용자국 성능과 셀 전송 시간에 있어서 더 큰 유연성을 허용하지만, 이러한 유연성은 이러한 모드의 추가되는 복잡성을 고려할 때 항상 필요 하거나 바람직한 것은 아니다.

사용자국은 자율적으로 자신이 사용하는 이웃 셀들을 선택하고, 상기 선택은 필요한 품질 요구사항들을 충족시켜야 한다. 사용자국은 베어러(bearer)가 설정될 때는 언제든지 그리고 점 대 다점(a point to multipoint) 베어러를 수신하는 동안에 셀 선택을 수행할 때는 언제든지 초기 선택을 수행한다. 각 경우에, 사용자국이 이웃 셀들의 측정들을 수행하고 선택을 수행하는 동안에 지연이 발생할 수 있고 결과적으로 사용자국이 서비스 중인 셀로부터만 수신하는 기간이 있을 수 있다. 셀 선택의 경우, 상기 지연은 MBMS 제어 채널(MCCH) 그리고 어쩌면 시스템 정보 블록(SIB) 11/12를 수신하는데 소요되는 시간을 포함할 수도 있다.

이웃 셀 선택을 위해 셀 재선택을 위한 종래의 측정 방안(practice)을 이용하는 것은, 사용자국이 정확한 선택을 결정하기 이전에 MBMS 제어 채널(MCCH)에 열거된 모든 이웃 셀들에 대한 측정들을 완성함을 의미한다. 대안적으로, 사용자국은 적합한 셀이 검색되기 전까지 측정할 수 있고 그런 다음 상기 하나의 이웃 셀만을 수신할 수 있다. 사용자국이 하나의 이웃 셀보다 더 많이 수신할 수 있을 경우, 상기 과정은 요구되는 수가 수신되기 전까지 지속된다.

사용자국이 이웃 셀들을 이용하고 있는 곳에서는 선택된 이웃 셀들의 적합성을 때때로 재평가할 필요가 있는데, 이는 다수의 방법으로 수행될 수 있다. 한 가지 옵션은, 이웃 셀들이 그들의 품질이 소정의 임계치 아래로 떨어지는 경우에만 교체되는 것이다. 사용자국은 주기적으로 미리 결정된 품질 조건이 떨어지기 전까지 사용중인 이웃 셀들만을 측정하고 그 이후에 모든 셀들에 대한 평가가 이루어진 다. 네트워크가 품질 조건을 제어하는 경우, 임계값은 이웃 셀 정보의 일부분으로서 MBMS 제어 채널(MCCH)을 통해 시그널링될 수 있다.

대안적인 방법은, 모든 이웃 셀들이 주기적으로 평가되고 사용을 위한 최선의 이웃 셀이 채택되는 것이다. 상기 방법에 의해서는 어떠한 제어 파라미터들도 요구되지 않으나, 주기적인 업데이트들 사이의 최소 기간이 명시된다. 전송들이 이루어지는 전송측 셀들을 변경하는 것은, RLC 선택적 결합 기능의 동작을 방해해서는 안되며, 이웃 셀들을 변경함에 따른 비용이 상당할 것은 기대되지 않는다.

이웃 셀들이 선택/재선택되는 방법에 대한 제어는 표준의 일부분으로서 설정될 수 있거나 각 서비스 제공자가 결정하도록 남겨 질 수 있다. 제어가 표준의 일부분으로 형성되고 사용자국의 셀 선택 및 재선택을 위한 규칙들로 명시된 경우, 상기 선택/재선택 트리거 파라미터들은 포함될 수도 있다. 어떠한 경우이든, 상대적인 제2 공통 제어 물리적 채널(S-CCPCH)와 공통 파일럿 채널(CPICH) Tx 전력 정보는 사용자국이 셀들, 예를 들면 공통 파일럿 채널(CPICH) RSCP가 비교 측정으로서 사용될 예정이었는지를 비교할 수 있도록 하기 위해 UTRAN으로부터 요구될 수도 있다.

Claims (7)

1. 브로드캐스트/멀티캐스트에서 이동 단말기(1)를 위한 이웃 셀 선택을 결정하기 위한 방법으로서,

   각 이웃 셀에 대한 셀 품질의 추정치(estimate)를 도출하는 단계;

   상기 결정된 품질과 수용될 수 있는 최소 품질을 비교하는 단계; 및

   수용 가능한 제공된 이웃 셀들로부터 최고 품질을 갖는 이웃 셀들을 선택하는 단계를 포함하고,

   공통 파일럿 채널(CPICH) 전송 전력과 제2 공통 제어 물리적 채널(S-CCPCH) 전송 전력 사이의 차이에 대한 파라미터가 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스(MBMS) 제어 채널을 통해 상기 이동 단말기에 전송되고, 그에 의해 상기 이동 단말기는 셀 품질의 상기 추정치를 도출하는,

   이웃 셀 선택을 결정하기 위한 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동 단말기는 상기 공통 파일럿 채널 상에서 신호-대-잡음비(SIR : Signal to Interference Ratio)를 추정하고, 상기 전송된 파라미터에 따라 상기 비율 조정하는,

   이웃 셀 선택을 결정하기 위한 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 이동 단말기는, 상기 제1 파일럿 물리적 채널 전력과 상기 시그널링된 파라미터로부터 도출되는 상기 브로드캐스트/멀티캐스트 데이터 스트림을 운반하는 물리적 채널을 전송하기 위해 사용되는 네트워크 전력; 확산 인자; 코드 펑처링 한계 그리고 상기 이동 단말기 및 상기 이웃 셀 사이의 전송 경로 손실의 조합으로부터 셀 품질에 대한 상기 추정치를 도출하는,

   이웃 셀 선택을 결정하기 위한 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 전송 경로 손실은 측정된 공통 파일럿 기준 채널 수신 전력과 상기 파라미터에 따라 비율 조정된 공통 파일럿 채널 전송 전력 사이의 차이로서 추정되는,

   이웃 셀 선택을 결정하기 위한 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 선택된 이웃 셀들은 그들 각각의 전송들이 무선 링크 제어 결합 기능에서 임의의 윈도우의 크기보다 더 큰 시간적 편차를 내지 않기 위해서 서비스 중인 셀(serving cell)과 동기화되는,

   이웃 셀 선택을 결정하기 위한 방법.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   임의의 셀 그룹 내 임의의 두 셀들 사이의 최대 시간적 차이는 미리 결정된 값을 초과하지 않는,

   이웃 셀 선택을 결정하기 위한 방법.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 이동 단말기는 상기 서비스 중인 셀 MBMS 트래픽 채널 품질이 품질 조건에 실패하는 경우에만 이웃 셀들을 선택하는,

   이웃 셀 선택을 결정하기 위한 방법.

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