KR101616253B1 - 무선 통신 시스템에서 보고 방법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

Abstract

무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 보고 방법이 제공된다. 상기 방법은 측정 결과를 획득하고, 상기 측정 결과와 관련된 위치 정보를 획득을 시도하고, 측정 결과 보고 조건의 만족 여부를 결정하고, 지연 타이머를 개시하고, 및 상기 지연 타이머 만료 이전에 상기 위치 정보의 획득이 완료되면, 상기 측정 결과 및 상기 획득된 위치 정보를 포함하는 보고 메시지를 네트워크로 전송하는 것을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 보고 방법 및 이를 지원하는 장치{METHOD FOR REPORTING IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS THEREFOR}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 보고 방법과 이를 지원하는 장치를 지원하는 것이다.

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(multiple input multiple output)를 채용한다. 최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다.

단말은 무선 자원에 대한 측정을 수행하고 측정 결과를 네트워크로 보고한다. 네트워크는 측정 결과를 기반으로 네트워크 성능 최적화를 위한 운영을 할 수 있다. 한편, 단말은 측정 결과와 함께 측정과 관련된 위치 정보를 함께 네트워크로 보고할 수 있다. 네트워크는 측정 결과와 관련된 위치 정보를 통해 성능의 열화에 영향을 줄 수 있는 네트워크 파라미터 최적화를 수행할 수 있다.

MDT(Minimization of Driving Tests)는 커버리지 최적화(coverage optimization)를 위해 사업자들이 자동차 대신 단말을 이용해서 테스트한다는 것이다. 커버리지는 기지국의 위치, 주변 건물의 배치, 및 사용자의 이용 환경에 따라서 달라진다. 따라서, 사업자는 주기적으로 드라이빙 테스트(driving test)를 하는 것이 필요하고, 많은 비용과 자원이 소요된다. MDT는 사업자가 단말을 이용하여 커버리지를 측정하는 것이다.

MDT는 로그된(logged) MDT와 즉시(Immediate) MDT로 나눌 수 있다. 로그된 MDT에 의하면, 단말이 MDT 측정을 수행한 후 로그된 측정(logged measurement)을 특정 시점에 네트워크에게 전달한다. 즉시 MDT에 의하면, 단말은 MDT 측정을 수행한 후 보고 조건이 만족되는 때 로그된 측정을 네트워크에게 전달한다. 로그된 MDT에서 측정 결과의 로깅은 RRC 아이들 모드에서 수행된 측정에 따른 측정 결과를 로깅하는 것으로 한정할 수 있다. 네트워크의 명령에 따라 로그된 측정이 RRC 연결 모드에서 사용되는 것도 가능하다. 즉시 MDT에 따르면, 단말은 RRC 연결 모드에서 MDT 측정을 수행할 수 있다.

단말이 위치 정보를 획득하는 것은 추가적인 배터리 소모를 요구한다. 이동성이 보다 확장되는 무선 통신 시스템에서 단말의 파워 효율은 단말의 성능에서 매우 중요한 요인 중 하나이다. 과도한 위치 측정으로 인하여 불필요하게 배터리를 소모하는 것은 단말의 성능 저하를 야기할 수 있다. 따라서, 보다 효율적인 측정 결과 및 위치 정보의 보고 방법이 제안될 것이 요구된다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 보고 방법 및 이를 지원하는 장치를 제공하는 것이다.

일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 보고 방법이 제공된다. 상기 방법은 측정 결과를 획득하고, 상기 측정 결과와 관련된 위치 정보를 획득을 시도하고, 측정 결과 보고 조건의 만족 여부를 결정하고, 지연 타이머를 개시하고, 및 상기 지연 타이머 만료 이전에 상기 위치 정보의 획득이 완료되면, 상기 측정 결과 및 상기 획득된 위치 정보를 포함하는 보고 메시지를 네트워크로 전송하는 것을 포함한다.

상기 방법은 상기 지연 타이머 만료 전에 상기 위치 정보를 획득하지 못하면, 상기 측정 결과를 포함하는 것을 보고 메시지를 상기 네트워크로 전송하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 지연 타이머 만료 전에 상기 위치 정보를 획득하지 못하면, 상기 보고 메시지는 상기 위치 정보를 획득하지 못한 이유와 관련된 정보를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 지연 타이머 만료 전에 상기 위치 정보의 획득이 완료되면, 상기 보고 메시지는 상기 위치 정보 획득의 기반이된 포지셔닝 기법을 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은 RLF(Radio Link Failure) 발생을 감지하고, 상기 RLF 발생에 따른 RLF 보고가 유효함을 네트워크로 보고하고 및 상기 RLF 보고를 보고할 것을 요청하는 RLF(Radio Link Failure) 보고 요청 메시지를 네트워크로부터 수신하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 보고 메시지는 상기 RLF 보고 요청 메시지에 대응한 RLF 보고 메시지일 수 있다.

상기 측정 결과 보고 조건의 만족 여부를 결정하는 것은 상기 RLF 보고 요청 메시지를 수신하면 만족되었다고 결정하는 것을 포함할 수 있다.

상기 지연 타이머는 상기 단말에 미리 설정된 값일 수 있다. 상기 지연 타이머는 상기 RLF 감지시에 개시될 수 있다.

상기 방법은 측정 보고 설정 메시지를 수신하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 측정 보고 설정 메시지는 상기 측정 결과 보고 조건이 만족된 시점으로부터 특정 기간 내에 보고 메시지를 전송하는 것이 허용됨을 지시하는 지연 보고 지시 정보를 포함할 수 있다.

상기 특정 기간은 상기 지연 타이머의 구동 지속시간일 수 있다. 상기 지연 타이머는 상기 측정 결과 보고 조건이 만족된 시점에 개시될 수 있다. 상기 측정 보고 설정 메시지는 상기 지연 타이머의 설정 값을 지시하는 지연 타이머 설정 정보를 포함할 수 있다.

다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 동작하는 무선 장치가 제공된다. 상기 무선 장치는 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency)부 및 상기 RF 부와 기능적으로 결합하여 동작하는 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 측정 결과를 획득하고, 상기 측정 결과와 관련된 위치 정보를 획득을 시도하고, 측정 결과 보고 조건의 만족 여부를 결정하고, 지연 타이머를 개시하고, 및 상기 지연 타이머 만료 이전에 상기 위치 정보의 획득이 완료되면, 상기 측정 결과 및 상기 획득된 위치 정보를 포함하는 보고 메시지를 네트워크로 전송하도록 설정된다.

본 발명에서 제안되는 보고 방법에 따르면, 단말은 위치 정보 획득을 위해 소모되는 파워를 최소화 하면서, 동시에 측정 결과 보고 메시지에 측정 결과 및 이와 관련된 위치 정보를 전송할 수 있는 기회를 확장할 수 있다. 따라서, 네트워크는 측정 결과 뿐만 아니라 이와 관련된 위치 정보를 용이하게 획득할 수 있고 이를 기반으로 네트워크 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 단말은 측정 결과 보고에 있어서 배터리 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 RRC 아이들 상태의 단말의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 RRC 연결을 확립하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 RRC 연결 재설정 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 RRC 연결 재확립 절차를 나타내는 도면이다.
도 8은 로그된 MDT를 수행하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 로깅 지역에 따른 로그된 MDT의 예시를 나타내는 도면이다.
도 10은 RAT 변경에 따른 로그된 MDT의 예시를 나타내는 도면이다.
도 11은 로그된 측정의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 즉시 MDT의 예시를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 포지셔닝이 적용되는 무선통신 시스템 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 위치 서비스를 위한 제반 절차를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 보고 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 보고 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 보고 방법의 다른 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 18은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 장치를 나타낸 블록도이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불릴 수 있다.

E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.

EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.

단말과 네트워크 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.

도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 데이터 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.

도 2 및 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.

서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있고, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.

MAC 계층의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다.

RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.

RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다.

사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.

RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.

단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 확립되면, 단말은 RRC 연결(RRC connected) 상태에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들(RRC idle) 상태에 있게 된다.

네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.

전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.

물리채널(Physical Channel)은 시간 영역에서 여러 개의 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌(Symbol)들로 구성된다. 자원블록은 자원 할당 단위로, 복수의 OFDM 심벌들과 복수의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 OFDM 심벌들(예, 첫번째 OFDM 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. TTI(Transmission Time Interval)는 서브프레임 전송의 단위시간이다.

이하 단말의 RRC 상태 (RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 상술한다.

RRC 상태란 단말의 RRC 계층이 E-UTRAN의 RRC 계층과 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태, 연결되어 있지 않은 경우는 RRC 아이들 상태라고 부른다. RRC 연결 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC 아이들 상태의 단말은 E-UTRAN이 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트랙킹 구역(Tracking Area) 단위로 CN(core network)이 관리한다. 즉, RRC 아이들 상태의 단말은 큰 지역 단위로 존재 여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 RRC 연결 상태로 이동해야 한다.

사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 아이들 상태에 머무른다. RRC 아이들 상태의 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN과 RRC 연결을 확립하고, RRC 연결 상태로 천이한다. RRC 아이들 상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 호출(paging) 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.

RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.

NAS 계층에서 단말의 이동성을 관리하기 위하여 EMM-REGISTERED(EPS Mobility Management-REGISTERED) 및 EMM-DEREGISTERED 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말과 MME에게 적용된다. 초기 단말은 EMM-DEREGISTERED 상태이며, 이 단말이 네트워크에 접속하기 위해서 초기 연결(Initial Attach) 절차를 통해서 해당 네트워크에 등록하는 과정을 수행한다. 상기 연결(Attach) 절차가 성공적으로 수행되면 단말 및 MME는 EMM-REGISTERED 상태가 된다.

단말과 EPC간 시그널링 연결(signaling connection)을 관리하기 위하여 ECM(EPS Connection Management)-IDLE 상태 및 ECM-CONNECTED 상태 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말 및 MME에게 적용된다. ECM-IDLE 상태의 단말이 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺으면 해당 단말은 ECM-CONNECTED 상태가 된다. ECM-IDLE 상태에 있는 MME는 E-UTRAN과 S1 연결(S1 connection)을 맺으면 ECM-CONNECTED 상태가 된다. 단말이 ECM-IDLE 상태에 있을 때에는 E-UTRAN은 단말의 배경(context) 정보를 가지고 있지 않다. 따라서 ECM-IDLE 상태의 단말은 네트워크의 명령을 받을 필요 없이 셀 선택(cell selection) 또는 셀 재선택(reselection)과 같은 단말 기반의 이동성 관련 절차를 수행한다. 반면 단말이 ECM-CONNECTED 상태에 있을 때에는 단말의 이동성은 네트워크의 명령에 의해서 관리된다. ECM-IDLE 상태에서 단말의 위치가 네트워크가 알고 있는 위치와 달라질 경우 단말은 트랙킹 구역 갱신(Tracking Area Update) 절차를 통해 네트워크에 단말의 해당 위치를 알린다.

다음은, 시스템 정보(System Information)에 관한 설명이다.

시스템 정보는 단말이 기지국에 접속하기 위해서 알아야 하는 필수 정보를 포함한다. 따라서 단말은 기지국에 접속하기 전에 시스템 정보를 모두 수신하고 있어야 하고, 또한 항상 최신의 시스템 정보를 가지고 있어야 한다. 그리고 상기 시스템 정보는 한 셀 내의 모든 단말이 알고 있어야 하는 정보이므로, 기지국은 주기적으로 상기 시스템 정보를 전송한다.

3GPP TS 36.331 V8.7.0 (2009-09) "Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 8)"의 5.2.2절에 의하면, 상기 시스템 정보는 MIB(Master Information Block), SB(Scheduling Block), SIB System Information Block)로 나뉜다. MIB는 단말이 해당 셀의 물리적 구성, 예를 들어 대역폭(Bandwidth) 같은 것을 알 수 있도록 한다. SB은 SIB들의 전송정보, 예를 들어, 전송 주기 등을 알려준다. SIB은 서로 관련 있는 시스템 정보의 집합체이다. 예를 들어, 어떤 SIB는 주변의 셀의 정보만을 포함하고, 어떤 SIB는 단말이 사용하는 상향링크 무선 채널의 정보만을 포함한다.

일반적으로, 네트워크가 단말에게 제공하는 서비스는 아래와 같이 세가지 타입으로 구분할 수 있다. 또한, 어떤 서비스를 제공받을 수 있는지에 따라 단말은 셀의 타입 역시 다르게 인식한다. 아래에서 먼저 서비스 타입을 서술하고, 이어 셀의 타입을 서술한다.

1) 제한적 서비스(Limited service): 이 서비스는 응급 호출(Emergency call) 및 재해 경보 시스템(Earthquake and Tsunami Warning System; ETWS)를 제공하며, 수용가능 셀(acceptable cell)에서 제공할 수 있다.

2) 정규 서비스(Normal service) : 이 서비스는 일반적 용도의 범용 서비스(public use)를 의미하여, 정규 셀(suitable or normal cell)에서 제공할 수 있다.

3) 사업자 서비스(Operator service) : 이 서비스는 통신망 사업자를 위한 서비스를 의미하며, 이 셀은 통신망 사업자만 사용할 수 있고 일반 사용자는 사용할 수 없다.

셀이 제공하는 서비스 타입과 관련하여, 셀의 타입은 아래와 같이 구분될 수 있다.

1) 수용가능 셀(Acceptable cell) : 단말이 제한된(Limited) 서비스를 제공받을 수 있는 셀. 이 셀은 해당 단말 입장에서, 금지(barred)되어 있지 않고, 단말의 셀 선택 기준을 만족시키는 셀이다.

2) 정규 셀(Suitable cell) : 단말이 정규 서비스를 제공받을 수 있는 셀. 이 셀은 수용가능 셀의 조건을 만족시키며, 동시에 추가 조건들을 만족시킨다. 추가적인 조건으로는, 이 셀이 해당 단말이 접속할 수 있는 PLMN(Public Land Mobile Network) 소속이어야 하고, 단말의 트랙킹 구역(Tracking Area) 갱신 절차의 수행이 금지되지 않은 셀이어야 한다. 해당 셀이 CSG 셀이라고 하면, 단말이 이 셀에 CSG 멤버로서 접속이 가능한 셀이어야 한다.

3) 금지된 (Barred cell) : 셀이 시스템 정보를 통해 금지된 셀이라는 정보를 브로드캐스트하는 셀이다.

4) 예약된 셀(Reserved cell) : 셀이 시스템 정보를 통해 예약된 셀이라는 정보를 브로드캐스트하는 셀이다.

도 4는 RRC 아이들 상태의 단말의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 4는 초기 전원이 켜진 단말이 셀 선택 과정을 거쳐 네트워크 망에 등록하고 이어 필요할 경우 셀 재선택을 하는 절차를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 단말은 자신이 서비스 받고자 하는 망인 PLMN(public land mobile network)과 통신하기 위한 라디오 접속 기술(radio access technology; RAT)를 선택한다(S410). PLMN 및 RAT에 대한 정보는 단말의 사용자가 선택할 수도 있으며, USIM(universal subscriber identity module)에 저장되어 있는 것을 사용할 수도 있다.

단말은 측정한 기지국과 신호세기나 품질이 특정한 값보다 큰 셀 중에서, 가장 큰 값을 가지는 셀을 선택한다(Cell Selection)(S420). 이는 전원이 켜진 단말이 셀 선택을 수행하는 것으로서 초기 셀 선택(initial cell selection)이라 할 수 있다. 셀 선택 절차에 대해서 이후에 상술하기로 한다. 셀 선택 이후 단말은, 기지국이 주기적으로 보내는 시스템 정보를 수신한다. 상기 말하는 특정한 값은 데이터 송/수신에서의 물리적 신호에 대한 품질을 보장받기 위하여 시스템에서 정의된 값을 말한다. 따라서, 적용되는 RAT에 따라 그 값은 다를 수 있다.

단말은 망 등록 필요가 있는 경우 망 등록 절차를 수행한다(S430). 단말은 망으로부터 서비스(예:Paging)를 받기 위하여 자신의 정보(예:IMSI)를 등록한다. 단말은 셀을 선택 할 때 마다 접속하는 망에 등록을 하는 것은 아니며, 시스템 정보로부터 받은 망의 정보(예:Tracking Area Identity; TAI)와 자신이 알고 있는 망의 정보가 다른 경우에 망에 등록을 한다.

단말은 셀에서 제공되는 서비스 환경 또는 단말의 환경 등을 기반으로 셀 재선택을 수행한다(S440). 단말은 서비스 받고 있는 기지국으로부터 측정한 신호의 세기나 품질의 값이 인접한 셀의 기지국으로부터 측정한 값보다 낮다면, 단말이 접속한 기지국의 셀 보다 더 좋은 신호 특성을 제공하는 다른 셀 중 하나를 선택한다. 이 과정을 2번 과정의 초기 셀 선택(Initial Cell Selection)과 구분하여 셀 재선택(Cell Re-Selection)이라 한다. 이때, 신호특성의 변화에 따라 빈번히 셀이 재선택되는 것을 방지하기 위하여 시간적인 제약조건을 둔다. 셀 재선택 절차에 대해서 이후에 상술하기로 한다.

도 5는 RRC 연결을 확립하는 과정을 나타낸 흐름도이다.

단말은 RRC 연결을 요청하는 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지를 네트워크로 보낸다(S510). 네트워크는 RRC 연결 요청에 대한 응답으로 RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지를 보낸다(S520). RRC 연결 설정 메시지를 수신한 후, 단말은 RRC 연결 모드로 진입한다.

단말은 RRC 연결 확립의 성공적인 완료를 확인하기 위해 사용되는 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지를 네트워크로 보낸다(S530).

도 6은 RRC 연결 재설정 과정을 나타낸 흐름도이다. RRC 연결 재설정(reconfiguration)은 RRC 연결을 수정하는데 사용된다. 이는 RB 확립/수정(modify)/해제(release), 핸드오버 수행, 측정 셋업/수정/해제하기 위해 사용된다.

네트워크는 단말로 RRC 연결을 수정하기 위한 RRC 연결 재설정(RRC Connection Reconfiguration) 메시지를 보낸다(S610). 단말은 RRC 연결 재설정에 대한 응답으로, RRC 연결 재설정의 성공적인 완료를 확인하기 위해 사용되는 RRC 연결 재설정 완료(RRC Connection Reconfiguration Complete) 메시지를 네트워크로 보낸다(S620).

다음은 단말이 셀을 선택하는 절차에 대해서 자세히 설명한다.

전원이 켜지거나 셀에 머물러 있을 때, 단말은 적절한 품질의 셀을 선택/재선택하여 서비스를 받기 위한 절차들을 수행한다.

RRC 아이들 상태의 단말은 항상 적절한 품질의 셀을 선택하여 이 셀을 통해 서비스를 제공받기 위한 준비를 하고 있어야 한다. 예를 들어, 전원이 막 켜진 단말은 네트워크에 등록을 하기 위해 적절한 품질의 셀을 선택해야 한다. RRC 연결 상태에 있던 상기 단말이 RRC 아이들 상태에 진입하면, 상기 단말은 RRC 아이들 상태에서 머무를 셀을 선택해야 한다. 이와 같이, 상기 단말이 RRC 아이들 상태와 같은 서비스 대기 상태로 머물고 있기 위해서 어떤 조건을 만족하는 셀을 고르는 과정을 셀 선택(Cell Selection)이라고 한다. 중요한 점은, 상기 셀 선택은 상기 단말이 상기 RRC 아이들 상태로 머물러 있을 셀을 현재 결정하지 못한 상태에서 수행하는 것이므로, 가능한 신속하게 셀을 선택하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 일정 기준 이상의 무선 신호 품질을 제공하는 셀이라면, 비록 이 셀이 단말에게 가장 좋은 무선 신호 품질을 제공하는 셀이 아니라고 하더라도, 단말의 셀 선택 과정에서 선택될 수 있다.

이제 3GPP TS 36.304 V8.5.0 (2009-03) "User Equipment (UE) procedures in idle mode (Release 8)"을 참조하여, 3GPP LTE에서 단말이 셀을 선택하는 방법 및 절차에 대하여 상술한다.

단말은 초기에 전원이 켜지면 사용 가능한 PLMN(public land mobile network)을 검색하고 서비스를 받을 수 있는 적절한 PLMN을 선택한다. PLMN은 모바일 네트워크 운영자(mobile network operator)에 의해 배치되거나(deploy) 운영되는 네트워크이다. 각 모바일 네트워크 운영자는 하나 또는 그 이상의 PLMN을 운영한다. 각각의 PLMN은 MCC(mobile country code) 및 MNC(mobile network code)에 의하여 식별될 수 있다. 셀의 PLMN 정보는 시스템 정보에 포함되어 브로드캐스트된다. 단말은 선택한 PLMN을 등록하려고 시도한다. 등록이 성공한 경우, 선택된 PLMN은 RPLMN(registered PLMN)이 된다. 네트워크는 단말에게 PLMN 리스트를 시그널링할 수 있는데, 이는 PLMN 리스트에 포함된 PLMN들을 RPLMN과 같은 PLMN이라 고려할 수 있다. 네트워크에 등록된 단말은 상시 네트워크에 의하여 접근될 수(reachable) 있어야 한다. 만약 단말이 ECM-CONNECTED 상태(동일하게는 RRC 연결 상태)에 있는 경우, 네트워크는 단말이 서비스를 받고 있음을 인지한다. 그러나, 단말이 ECM-IDLE 상태(동일하게는 RRC 아이들 상태)에 있는 경우, 단말의 상황이 eNB에서는 유효하지 않지만 MME에는 저장되어 있다. 이 경우, ECM-IDLE 상태의 단말의 위치는 TA(tracking Area)들의 리스트의 입도(granularity)로 오직 MME에게만 알려진다. 단일 TA는 TA가 소속된 PLMN 식별자로 구성된 TAI(tracking area identity)및 PLMN 내의 TA를 유일하게 표현하는 TAC(tracking area code)에 의해 식별된다.

이어, 선택한 PLMN이 제공하는 셀들 중에서 상기 단말이 적절한 서비스를 제공받을 수 있는 신호 품질과 특성을 가진 셀을 선택한다.

셀 선택 과정은 크게 두 가지로 나뉜다.

먼저 초기 셀 선택 과정으로, 이 과정에서는 상기 단말이 무선 채널에 대한 사전 정보가 없다. 따라서 상기 단말은 적절한 셀을 찾기 위해 모든 무선 채널을 검색한다. 각 채널에서 상기 단말은 가장 강한 셀을 찾는다. 이후, 상기 단말이 셀 선택 기준을 만족하는 적절한(suitable) 셀을 찾기만 하면 해당 셀을 선택한다.

다음으로 단말은 저장된 정보를 활용하거나, 셀에서 방송하고 있는 정보를 활용하여 셀을 선택할 수 있다. 따라서, 초기 셀 선택 과정에 비해 셀 선택이 신속할 수 있다. 단말이 셀 선택 기준을 만족하는 셀을 찾기만 하면 해당 셀을 선택한다. 만약 이 과정을 통해 셀 선택 기준을 만족하는 적절한 셀을 찾지 못하면, 단말은 초기 셀 선택 과정을 수행한다.

상기 단말이 일단 셀 선택 과정을 통해 어떤 셀을 선택한 이후, 단말의 이동성 또는 무선 환경의 변화 등으로 단말과 기지국간의 신호의 세기나 품질이 바뀔 수 있다. 따라서 만약 선택한 셀의 품질이 저하되는 경우, 단말은 더 좋은 품질을 제공하는 다른 셀을 선택할 수 있다. 이렇게 셀을 다시 선택하는 경우, 일반적으로 현재 선택된 셀보다 더 좋은 신호 품질을 제공하는 셀을 선택한다. 이런 과정을 셀 재선택(Cell Reselection)이라고 한다. 상기 셀 재선택 과정은, 무선 신호의 품질 관점에서, 일반적으로 단말에게 가장 좋은 품질을 제공하는 셀을 선택하는데 기본적인 목적이 있다.

무선 신호의 품질 관점 이외에, 네트워크는 주파수 별로 우선 순위를 결정하여 단말에게 알릴 수 있다. 이러한 우선 순위를 수신한 단말은, 셀 재선택 과정에서 이 우선 순위를 무선 신호 품질 기준보다 우선적으로 고려하게 된다.

위와 같이 무선 환경의 신호 특성에 따라 셀을 선택 또는 재선택하는 방법이 있으며, 셀 재선택시 재선택을 위한 셀을 선택하는데 있어서, 셀의 RAT와 주파수(frequency) 특성에 따라 다음과 같은 셀 재선택 방법이 있을 수 있다.

- Intra-frequency 셀 재선택 : 단말이 캠핑(camp) 중인 셀과 같은 RAT과 같은 중심 주파수(center-frequency)를 가지는 셀을 재선택

- Inter-frequency 셀 재선택 : 단말이 캠핑 중인 셀과 같은 RAT과 다른 중심 주파수를 가지는 셀을 재선택

- Inter-RAT 셀 재선택 : 단말이 캠핑 중인 RAT와 다른 RAT을 사용하는 셀을 재선택

셀 재선택 과정의 원칙은 다음과 같다

첫째, 단말은 셀 재선택을 위하여 서빙 셀(serving cell) 및 이웃 셀(neighboring cell)의 품질을 측정한다.

둘째, 셀 재선택은 셀 재선택 기준에 기반하여 수행된다. 셀 재선택 기준은 서빙 셀 및 이웃 셀 측정에 관련하여 아래와 같은 특성을 가지고 있다.

Intra-frequency 셀 재선택은 기본적으로 랭킹(ranking)에 기반한다. 랭킹이라는 것은, 셀 재선택 평가를 위한 지표값을 정의하고, 이 지표값을 이용하여 셀들을 지표값의 크기 순으로 순서를 매기는 작업이다. 가장 좋은 지표를 가지는 셀을 흔히 best ranked cell이라고 부른다. 셀 지표값은 단말이 해당 셀에 대해 측정한 값을 기본으로, 필요에 따라 주파수 오프셋 또는 셀 오프셋을 적용한 값이다.

Inter-frequency 셀 재선택은 네트워크에 의해 제공된 주파수 우선순위에 기반한다. 단말은 가장 높은 주파수 우선순위를 가진 주파수에 머무를(camp on) 수 있도록 시도한다. 네트워크는 브로드캐스트 시그널링(broadcast signaling)를 통해서 셀 내 단말들이 공통적으로 적용할 또는 주파수 우선순위를 제공하거나, 단말별 시그널링(dedicated signaling)을 통해 단말 별로 각각 주파수 별 우선순위를 제공할 수 있다.

Inter-frequency 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 파라미터(예를 들어 주파수별 오프셋(frequency-specific offset))를 주파수별로 제공할 수 있다.

Intra-frequency 셀 재선택 또는 inter-frequency 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 이웃 셀 리스트(Neighboring Cell List, NCL)를 단말에게 제공할 수 있다. 이 NCL은 셀 재선택에 사용되는 셀 별 파라미터(예를 들어 셀 별 오프셋(cell-specific offset))를 포함한다

Intra-frequency 또는 inter-frequency 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 셀 재선택 금지 리스트(black list)를 단말에게 제공할 수 있다. 금지 리스트에 포함된 셀에 대해 단말은 셀 재선택을 수행하지 않는다.

이어서, 셀 재선택 평가 과정에서 수행하는 랭킹에 관해 설명한다.

셀의 우선순위를 주는데 사용되는 랭킹 지표(ranking criterion)은 수학식 1와 같이 정의된다.

여기서, Rs는 서빙 셀의 랭킹 지표, Rn은 이웃 셀의 랭킹 지표, Qmeas,s는 단말이 서빙 셀에 대해 측정한 품질값, Qmeas,n는 단말이 이웃 셀에 대해 측정한 품질값, Qhyst는 랭킹을 위한 히스테리시스(hysteresis) 값, Qoffset은 두 셀간의 오프셋이다.

Intra-frequency에서, 단말이 서빙 셀과 이웃 셀 간의 오프셋(Qoffsets,n)을 수신한 경우 Qoffset=Qoffsets,n 이고, 단말이 Qoffsets,n 을 수신하지 않은 경우에는 Qoffset = 0 이다.

Inter-frequency에서, 단말이 해당 셀에 대한 오프셋(Qoffsets,n)을 수신한 경우 Qoffset = Qoffsets,n + Qfrequency 이고, 단말이 Qoffsets,n 을 수신하지 않은 경우 Qoffset = Qfrequency 이다.

서빙 셀의 랭킹 지표(Rs)과 이웃 셀의 랭킹 지표(Rn)이 서로 비슷한 상태에서 변동하면, 변동 결과 랭킹 순위가 자꾸 뒤바뀌어 단말이 두 셀을 번갈아가면서 재선택을 할 수 있다. Qhyst는 셀 재선택에서 히스테리시스를 주어, 단말이 두 셀을 번갈아가면서 재선택하는 것을 막기 위한 파라미터이다.

단말은 위 식에 따라 서빙 셀의 Rs 및 이웃 셀의 Rn을 측정하고, 랭킹 지표 값이 가장 큰 값을 가진 셀을 best ranked 셀로 간주하고, 이 셀을 재선택한다.

상기 기준에 의하면, 셀의 품질이 셀 재선택에서 가장 주요한 기준으로 작용하는 것을 확인할 수 있다. 만약 재선택한 셀이 정규 셀(suitable cell)이 아니면 단말은 해당 주파수 또는 해당 셀을 셀 재선택 대상에서 제외한다.

이하에서 측정 및 측정 보고에 대하여 설명한다.

이동 통신 시스템에서 단말의 이동성(mobility) 지원은 필수적이다. 따라서, 단말은 현재 서비스를 제공하는 서빙 셀(serving cell)에 대한 품질 및 이웃셀에 대한 품질을 지속적으로 측정한다. 단말은 측정 결과를 적절한 시간에 네트워크에게 보고하고, 네트워크는 핸드오버 등을 통해 단말에게 최적의 이동성을 제공한다. 흔히 이러한 목적의 측정을 무선 자원 관리 측정 (RRM(radio resource management) measurement)라고 일컫는다.

단말은 이동성 지원의 목적 이외에 사업자가 네트워크를 운영하는데 도움이 될 수 있는 정보를 제공하기 위해, 네트워크가 설정하는 특정한 목적의 측정을 수행하고, 그 측정 결과를 네트워크에게 보고할 수 있다. 예를 들어, 단말이 네트워크가 정한 특정 셀의 브로드캐스트 정보를 수신한다. 단말은 상기 특정 셀의 셀 식별자(Cell Identity)(이를 광역(Global) 셀 식별자라고도 함), 상기 특정 셀이 속한 위치 식별 정보(예를 들어, Tracking Area Code) 및/또는 기타 셀 정보(예를 들어, CSG(Closed Subscriber Group) 셀의 멤버 여부)를 서빙 셀에게 보고할 수 있다.

이동 중의 단말은 특정 지역의 품질이 매우 나쁘다는 것을 측정을 통해 확인한 경우, 품질이 나쁜 셀들에 대한 위치 정보 및 측정 결과를 네트워크에 보고할 수 있다. 네트워크는 네크워크의 운영을 돕는 단말들의 측정 결과의 보고를 바탕으로 네트워크의 최적화를 꾀할 수 있다.

주파수 재사용(Frequency reuse factor)이 1인 이동 통신 시스템에서는, 이동성이 대부분 동일한 주파수 밴드에 있는 서로 다른 셀 간에 이루어진다. 따라서, 단말의 이동성을 잘 보장하기 위해서는, 단말은 서빙 셀의 중심 주파수와 동일한 중심 주파수를 갖는 주변 셀들의 품질 및 셀 정보를 잘 측정할 수 있어야 한다. 이와 같이 서빙 셀의 중심 주파수와 동일한 중심 주파수를 갖는 셀에 대한 측정을 동일 주파수 측정(intra-frequency measurement)라고 부른다. 단말은 동일 주파수 측정을 수행하여 측정 결과를 네트워크에게 적절한 시간에 보고하여, 해당되는 측정 결과의 목적이 달성되도록 한다.

이동 통신 사업자는 복수의 주파수 밴드를 사용하여 네트워크를 운용할 수도 있다. 복수의 주파수 밴드를 통해 통신 시스템의 서비스가 제공되는 경우, 단말에게 최적의 이동성을 보장하기 위해서는, 단말은 서빙 셀의 중심 주파수와 다른 중심 주파수를 갖는 주변 셀들의 품질 및 셀 정보를 잘 측정할 수 있어야 한다. 이와 같이, 서빙 셀의 중심 주파수와 다른 중심 주파수를 갖는 셀에 대한 측정을 다른 주파수 측정(inter-frequency measurement)라고 부른다. 단말은 다른 주파수 측정을 수행하여 측정 결과를 네트워크에게 적절한 시간에 보고할 수 있어야 한다.

단말이 이종(heterogeneous) 네트워크에 대한 측정을 지원할 경우, 기지국 설정에 의해 이종 네크워크의 셀에 대한 측정을 할 수도 있다. 이러한, 이종 네트워크에 대한 측정을 inter-RAT(Radio Access Technology) 측정이라고 한다. 예를 들어, RAT는 3GPP 표준 규격을 따르는 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network) 및 GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)을 포함할 수 있으며, 3GPP2 표준 규격을 따르는 CDMA 2000 시스템 역시 포함할 수 있다.

단말은 기지국으로부터 측정 설정(measurement configuration) 정보를 수신한다. 측정 설정 정보를 포함하는 메시지를 측정 설정 메시지라 한다. 단말은 측정 설정 정보를 기반으로 측정을 수행한다. 단말은 측정 결과가 측정 설정 정보 내의 보고 조건을 만족하면, 측정 결과를 기지국에게 보고한다. 측정 결과를 포함하는 메시지를 측정 보고 메시지라 한다.

측정 설정 정보는 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

(1) 측정 대상(Measurement object) 정보: 단말이 측정을 수행할 대상에 관한 정보이다. 측정 대상은 셀내 측정의 대상인 intra-frequency 측정 대상, 셀간 측정의 대상인 inter-frequency 측정 대상, 및 inter-RAT 측정의 대상인 inter-RAT 측정 대상 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 예를 들어, intra-frequency 측정 대상은 서빙 셀과 동일한 주파수 밴드를 갖는 주변 셀을 지시하고, inter-frequency 측정 대상은 서빙 셀과 다른 주파수 밴드를 갖는 주변 셀을 지시하고, inter-RAT 측정 대상은 서빙 셀의 RAT와 다른 RAT의 주변 셀을 지시할 수 있다.

(2) 보고 설정(Reporting configuration) 정보: 단말이 측정 결과를 언제 보고하는지에 관한 보고 조건 및 보고 타입(type)에 관한 정보이다. 보고 조건은 측정 결과의 보고가 유발(trigger)되는 이벤트나 주기에 관한 정보를 포함할 수 있다. 보고 타입은 측정 결과를 어떤 타입으로 구성할 것인지에 관한 정보이다.

(3) 측정 식별자(Measurement identity) 정보: 측정 대상과 보고 설정을 연관시켜, 단말이 어떤 측정 대상에 대해 언제 어떤 타입으로 보고할 것인지를 결정하도록 하는 측정 식별자에 관한 정보이다. 측정 식별자 정보는 측정 보고 메시지에 포함되어, 측정 결과가 어떤 측정 대상에 대한 것이며, 측정 보고가 어떤 보고 조건으로 발생하였는지를 나타낼 수 있다.

(4) 양적 설정(Quantity configuration) 정보: 측정 단위, 보고 단위 및/또는 측정 결과값의 필터링을 설정하기 위한 파라미터에 관한 정보이다.

(5) 측정 갭(Measurement gap) 정보: 하향링크 전송 또는 상향링크 전송이 스케쥴링되지 않아, 단말이 서빙 셀과의 데이터 전송에 대한 고려 없이 오직 측정을 하는데 사용될 수 있는 구간인 측정 갭에 관한 정보이다.

단말은 측정 절차를 수행하기 위해, 측정 대상 리스트, 측정 보고 설정 리스트 및 측정 식별자 리스트를 가지고 있다.

3GPP LTE에서 기지국은 단말에게 하나의 주파수 밴드에 대해 하나의 측정 대상만을 설정할 수 있다. 3GPP TS 36.331 V8.5.0 (2009-03) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 8)"의 5.5.4절에 의하면, 다음 표와 같은 측정 보고가 유발되는 이벤트들이 정의되어 있다.

단말의 측정 결과가 설정된 이벤트를 만족하면, 단말은 측정 보고 메시지를 기지국으로 전송한다.

측정 보고는 측정 식별자, 서빙셀의 측정된 품질 및 주변 셀(neighboring cell)의 측정 결과를 포함할 수 있다. 측정 식별자는 측정 보고가 트리거된 측정 대상을 식별한다. 주변 셀의 측정 결과는 주변 셀의 셀 식별자 및 측정된 품질을 포함할 수 있다. 측정된 품질은 RSRP(Reference Signal Received Power) 및 RSRQ(Reference Signal Received Quality) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이제 무선 링크 실패에 대하여 설명한다.

단말은 서비스를 수신하는 서빙셀과의 무선 링크의 품질 유지를 위해 지속적으로 측정을 수행한다. 단말은 서빙셀과의 무선 링크의 품질 악화(deterioration)로 인하여 현재 상황에서 통신이 불가능한지 여부를 결정한다. 만약, 서빙셀의 품질이 너무 낮아서 통신이 거의 불가능한 경우, 단말은 현재 상황을 무선 연결 실패로 결정한다.

만약 무선 링크 실패가 결정되면, 단말은 현재의 서빙셀과의 통신 유지를 포기하고, 셀 선택(또는 셀 재선택) 절차를 통해 새로운 셀을 선택하고, 새로운 셀로의 RRC 연결 재확립(RRC connection re-establishment)을 시도한다.

3GPP LTE의 스펙에서는 정상적인 통신을 할 수 없는 경우로 아래와 같은 예시를 들고 있다.

- 단말의 물리 계층의 무선 품질 측정 결과를 기반으로 단말이 하향 통신 링크 품질에 심각한 문제가 있다고 판단한 경우(RLM 수행 중 PCell의 품질이 낮다고 판단한 경우)

- MAC 부계층에서 랜덤 액세스(random access) 절차가 계속적으로 실패하여 상향링크 전송에 문제가 있다고 판단한 경우.

- RLC 부계층에서 상향 데이터 전송이 계속적으로 실패하여 상향 링크 전송에 문제가 있다고 판단한 경우.

- 핸드오버를 실패한 것으로 판단한 경우.

- 단말이 수신한 메시지가 무결성 검사(integrity check)를 통과하지 못한 경우.

이하에서는 RRC 연결 재확립(RRC connection re-establishment) 절차에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 7은 RRC 연결 재확립 절차를 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 단말은 SRB 0(Signaling Radio Bearer ＃0)을 제외한 설정되어 있던 모든 무선 베어러(radio bearer) 사용을 중단하고, AS(Access Stratum)의 각종 부계층을 초기화 시킨다(S710). 또한, 각 부계층 및 물리 계층을 기본 구성(default configuration)으로 설정한다. 이와 같은 과정중에 단말은 RRC 연결 상태를 유지한다.

단말은 RRC 연결 재설정 절차를 수행하기 위한 셀 선택 절차를 수행한다(S720). RRC 연결 재확립 절차 중 셀 선택 절차는 단말이 RRC 연결 상태를 유지하고 있음에도 불구하고, 단말이 RRC 아이들 상태에서 수행하는 셀 선택 절차와 동일하게 수행될 수 있다.

단말은 셀 선택 절차를 수행한 후 해당 셀의 시스템 정보를 확인하여 해당 셀이 적합한 셀인지 여부를 판단한다(S730). 만약 선택된 셀이 적절한 E-UTRAN 셀이라고 판단된 경우, 단말은 해당 셀로 RRC 연결 재확립 요청 메시지(RRC connection reestablishment request message)를 전송한다(S740).

한편, RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 위한 셀 선택 절차를 통하여 선택된 셀이 E-UTRAN 이외의 다른 RAT을 사용하는 셀이라고 판단된 경우, RRC 연결 재확립 절차를 중단되고, 단말은 RRC 아이들 상태로 진입한다(S750).

단말은 셀 선택 절차 및 선택한 셀의 시스템 정보 수신을 통하여 셀의 적절성 확인은 제한된 시간 내에 마치도록 구현될 수 있다. 이를 위해 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 개시함에 따라 타이머를 구동시킬 수 있다. 타이머는 단말이 적합한 셀을 선택하였다고 판단된 경우 중단될 수 있다. 타이머가 만료된 경우 단말은 RRC 연결 재확립 절차가 실패하였음을 간주하고 RRC 아이들 상태로 진입할 수 있다. 이 타이머를 이하에서 무선 링크 실패 타이머라고 언급하도록 한다. LTE 스펙 TS 36.331에서는 T311이라는 이름의 타이머가 무선 링크 실패 타이머로 활용될 수 있다. 단말은 이 타이머의 설정 값을 서빙 셀의 시스템 정보로부터 획득할 수 있다.

단말로부터 RRC 연결 재확립 요청 메시지를 수신하고 요청을 수락한 경우, 셀은 단말에게 RRC 연결 재확립 메시지(RRC connection reestablishment message)를 전송한다.

셀로부터 RRC 연결 재확립 메시지를 수신한 단말은 SRB1에 대한 PDCP 부계층과 RLC 부계층을 재구성한다. 또한 보안 설정과 관련된 각종 키 값들을 다시 계산하고, 보안을 담당하는 PDCP 부계층을 새로 계산한 보안키 값들로 재구성한다. 이를 통해 단말과 셀간 SRB 1이 개방되고 RRC 제어 메시지를 주고 받을 수 있게 된다. 단말은 SRB1의 재개를 완료하고, 셀로 RRC 연결 재확립 절차가 완료되었다는 RRC 연결 재확립 완료 메시지(RRC connection reestablishment complete message)를 전송한다(S760).

반면, 단말로부터 RRC 연결 재확립 요청 메시지를 수신하고 요청을 수락하지 않은 경우, 셀은 단말에게 RRC 연결 재확립 거절 메시지(RRC connection reestablishment reject message)를 전송한다.

RRC 연결 재확립 절차가 성공적으로 수행되면, 셀과 단말은 RRC 연결 재설정 절차를 수행한다. 이를 통하여 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 전의 상태를 회복하고, 서비스의 연속성을 최대한 보장한다.

이어서 TCE(Tacking Collection Entity)에 대하여 설명한다.

가입자 및 기기 추적(subscriber and equipment trace)은 하나 또는 그 이상의 특정 모바일에 대하여 통화 레벨(call level)상 매우 상세한 정보를 제공한다. 이 데이터는 성능 측정을 위한 정보를 위한 추가적인 소스가 될 수 있으며, 또한 보다 심화된 모니터링 및 최적화 운영이 허용될 수 있도록 한다. 항시 정보의 소스가 되는 성능 측정과는 달리, 추적(trace)은 특정한 분석 목적을 위한 제한된 시간 구간 동안 사용자의 요구/필요에 의하여 활성화될 수 있다. 추적은 오작동하는 모바일의 근본적 원인 결정, 개선된 고장 수리, 자원 사용 및 품질의 최적화, RF(Radio Frequency) 커버리지 제어, 캐패시티 향상(capacity improvement), 통화중 끊김 현상에 대한 분석, 코어 네트워크(Core Network) 및 UTRAN 양단간 UMTS 절차 확인과 같은 동작들에 있어서 매우 중요한 역할을 차지한다.

특정 유저(e.g. IMSI(International Mobile Subscriber Identity)) 또는 모바일 타입(e.g. IMEI(International Mobile Equipment Identity) 또는 IMEISV(IMEI and Software Version)) 또는 사용자에 의해 개시된 서비스를 위해서 통화 레벨에서의 인터페이스상 데이터를 로깅하는 기능은, 통화중 최종 사용자 QoS의 인식(e.g. 요청된 QoS vs. 제공된 QoS), 프로토콜 메시지들 및 RF 측정들간 상관, 또는 특정 모바일 벤더들과의 정보처리 상호 운용과 같이, 성능 측정으로부터는 추론될 수 없는 정보를 획득될 수 있도록 한다. 추적 데이터는 TCE에서 수집된다.

이제 MDT(Minimization of Driving Tests)에 대해서 설명한다.

MDT는 셀 커버리지의 최적화(coverage optimization)를 위해 종래의 사업자들이 자동차를 사용하여 셀의 품질을 측정하는 드라이브 테스트(drive test)를 하는 것 대신, 단말에게 측정을 수행하고 그 결과를 보고하도록 하는 것이다. 커버리지는 기지국의 위치, 주변 건물의 배치, 및 사용자의 이용 환경에 따라서 달라진다. 따라서, 사업자는 주기적으로 드라이브 테스트를 하는 것이 필요하고, 이는 많은 비용과 자원이 소요된다. 이와 같은 단점을 극복하기 위해, 사업자가 단말을 이용하여 커버리지를 측정하는 MDT가 제안된다.

사업자는 여러 단말로부터 수신한 MDT 측정값을 종합하여 사업자가 서비스를 제공하는 전반의 영역에 걸쳐 서비스 가능 여부 및 서비스의 품질도의 분포를 나타내는 커버리지 맵(coverage map)을 작성하여 네트워크 운용 및 최적화에 활용할 수 있다. 예를 들어, 단말로부터 특정 지역의 커버리지 문제를 보고받으면, 사업자는 해당 영역의 서비스를 제공하는 기지국의 송신 전력을 증가하여 해당 지역 셀의 커버리지를 확장할 수 있다. 이러한 방법을 통하여 네트워크 최적화에 들어가는 시간과 비용을 최소화할 수 있다.

MDT는 OAM(operation, administration, and maintenance)를 위한 운영자의 도구 중 하나인 추적 기능의 프레임워크(framework)를 기반으로 만들어졌다. 추적 기능은 운영자에게 추적하고 단말의 행동들을 로깅(logging)할 수 있는 능력을 제공하므로, 단말 측 기능 불량의 주된 원인을 결정하는 것을 가능하게 할 수 있다. 추적된 데이터(traced data)는 네트워크상에 수집되는데, 이를 TCE(trace collection entity)라고 한다. 운영자는 분석 및 평가를 위해 TCE에 수집된 데이터를 사용한다. MDT를 위해 사용되는 추적 기능은 추적 기능 기반의 시그널링 및 추적 기능들을 기반으로 한 관리를 포함한다. 추적 기능 기반 시그널링은 특정 단말을 향한 MDT 작업을 활성화시키기 위하여 사용되는 반해, 추적 기능 기반 관리는 특정 단말에 한정됨이 없이 MDT 작업을 활성화시키기 위하여 사용된다.

MDT는 단말이 측정 및 저장한 로그 데이터를 비실시간으로 보고하는지 또는 실시간으로 보고하는지에 따라 로그된 MDT(logged MDT) 와 즉시 MDT(immediate MDT)의 두 가지 종류로 나뉘어질 수 있다. 로그된 MDT는 단말이 MDT 측정을 진행한 후 그 데이터를 로깅했다가 이후에 네트워크에게 전송 하는 방법이다. 반면 즉시 MDT는 MDT 측정을 한 후 그 데이터를 네트워크에게 바로 전송하는 방법이다. 로그된 MDT에 따르면, 단말은 RRC 아이들 상태에서 MDT 측정을 수행하지만, 즉시 MDT에 따르면, 단말은 RRC 연결 상태에서 MDT 측정을 수행한다.

도 8은 로그된 MDT를 수행하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 단말은 로그된 측정 설정(logged measurements configuration)을 수신한다(S810). 로그된 측정 설정은 RRC 메시지에 포함되어 하향링크 제어 채널로서 전송될 수 있다. 로그된 측정 설정은 TCE ID, 로깅을 수행하는데 기준이 되는 시간(reference time) 정보, 로깅 지속 시간(logging duration), 로깅 인터벌(logging interval), 영역 설정(area configuration)에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 로깅 인터벌은 측정 결과를 저장하는 인터벌(interval)을 가리킨다. 로깅 지속 시간은 단말이 로그된 MDT를 수행하는 지속 시간을 지시한다. 기준 시간은 로그된 MDT를 수행하는 지속시간의 기준이 되는 시간을 지시한다. 영역 설정은 단말이 로깅을 수행하도록 요청된 영역을 지시한다.

한편 단말은 로그된 측정 설정을 수신하면 유효성 타이머(validity timer)을 개시한다. 유효성 타이머는 로그된 측정 설정의 수명(lifetime)을 의미하며, 이는 로깅 지속 시간에 대한 정보에 의하여 특정될 수 있다. 유효성 타이머의 지속 시간은 로그된 측정 설정의 유효 수명뿐 아니라, 단말이 가지고 있는 측정 결과들의 유효성을 지시할 수도 있다.

이상과 같이 단말이 로그된 측정 설정하고 이에 따른 제반 절차가 수행되는 절차를 설정 국면(configuration phase)라고 한다.

단말이 RRC 아이들 상태에 진입하면(S821), 단말은 유효성 타이머가 구동되는 동안 측정 결과를 로깅 한다(S822). 측정 결과 값은 RSRP, RSRQ, RSCP(received signal code power), Ec/No등이 있을 수 있다. 이하에서 측정 결과를 로깅한 정보를 로그된 측정(logged measurements) 및/또는 측정 결과 로그라고 한다. 단말이 적어도 한번 이상 측정 결과를 로깅하는 시간적인 구간을 로깅 국면(logging phase)라고 한다.

단말이 로그된 측정 설정을 기반으로 로그된 MDT를 수행하는 것은 단말이 존재하는 위치에 따라 달라질 수 있다.

도 9는 로깅 지역에 따른 로그된 MDT의 예시를 나타내는 도면이다.

네트워크는 단말이 로깅을 해야 하는 지역인 로깅 지역을 설정할 수 있다. 로깅 지역은 셀 리스트로 표현되거나 트래킹 영역(tracking area)/로케이션 영역(location area) 리스트로 표현될 수 있다. 단말에게 로깅 지역이 설정된 경우, 단말은 로깅 지역을 벗어나면 로깅을 중단한다.

도 9를 참조하면, 제1 영역(910) 및 제3 영역(930)은 로깅 지역으로 설정된 영역이고, 제2 영역(920)은 로깅이 허용되지 않는 영역이다. 단말은 제1 영역(910)에서는 로깅을 하지만, 제2 영역(920)에서는 로깅을 하지 않는다. 단말은 제2 영역(920)에서 제3 영역(930)으로 이동하면 다시 로깅을 수행한다.

도 10은 RAT 변경에 따른 로그된 MDT의 예시를 나타내는 도면이다.

단말은 로그된 측정 설정을 수신한 RAT에 머무르고(camp on) 있을 때에만 로깅을 수행하고, 다른 RAT에서는 로깅을 중단한다. 다만, 단말은 머무르고 있는 RAT 외에 다른 RAT의 셀 정보를 로깅할 수 있다.

제1 영역(1010)과 제3 영역(1030)은 E-UTRAN 영역이고, 제2 영역(1020)은 UTRAN 영역이다. 로그된 측정 설정은 E-UTRAN으로부터 수신된다. 단말은 제2 영역(1020)으로 진입하면 MDT 측정을 수행하지 않는다.

다시 도 8을 참조하면, 단말이 RRC 연결 상태에 진입하고(831), 보고할 로그된 측정이 있는 경우, 단말은 보고할 로그된 측정이 있음을 기지국에게 알린다(S832). 단말은 RRC 연결이 확립되거나, RRC 연결이 재확립(re-establish)되거나, RRC 연결이 재설정(reconfiguration)될 때 로그된 측정이 있음을 기지국에게 알릴 수 있다. 또한, 단말이 핸드오버를 수행하는 경우, 핸드오버 대상 셀에 로그된 측정이 있음을 알릴 수 있다. 단말이 로그된 측정이 있음을 기지국에게 알리는 것은, 단말이 기지국으로 전송하는 RRC 메시지에 로그된 측정이 있음을 알리는 지시 정보인 로그된 측정 가용성(logged measurements available) 지시자를 포함시켜 전송하는 것일 수 있다. 상기 RRC 메시지는 RRC 연결 설정 완료 메시지, RRC 연결 재확립 완료 메시지, RRC 재설정 완료 메시지 또는 핸드오버 완료 메시지일 수 있다.

기지국은 단말로부터 로그된 측정이 있음을 알리는 신호를 수신하면, 단말에게 로그된 측정을 보고하도록 요청한다(S833). 로그된 측정을 보고할 것을 요청하는 것은, 이를 지시하는 정보에 관한 로그된 측정 보고 요청(logged measurement report request) 파라미터를 RRC 메시지에 포함시켜 전송하는 것일 수 있다. 상기 RRC 메시지는 단말 정보 요청 메시지(UE information request message)일 수 있다.

단말은 기지국으로부터 로그된 측정을 보고할 것을 요청 받으면, 로그된 측정을 기지국으로 보고한다(S834). 로그된 측정을 기지국으로 보고하는 것은, 로그된 측정들을 포함하는 로그된 측정 보고(logged measurements report)를 RRC 메시지에 포함시켜 기지국으로 전송하는 것일 수 있다. 상기 RRC 메시지는 단말 정보 보고 메시지(UE information report message)일 수 있다. 단말은 로그된 측정을 보고함에 있어, 보고 시점에 단말이 가진 로그된 측정 전체를 기지국으로 보고하거나 또는 그 일부를 기지국으로 보고할 수 있다. 일부를 보고하는 경우, 보고된 일부는 폐기될 수 있다.

위와 같이 단말이 기지국에게 로그된 측정이 있음을 알리고, 기지국으로부터 보고할 것을 요청 받고, 이에 따라 로그된 측정을 보고하는 과정이 수행되는 국면을 보고 국면(reporting phase)라고 한다.

로그된 MDT이 수행되는 동안 단말이 측정하는 것은 주로 무선 환경에 관한 것이다. MDT 측정은 셀 식별자, 셀의 신호 품질 및/또는 신호 강도를 포함할 수 있다. MDT 측정은 측정 시간과 측정 장소를 포함할 수 있다. 하기 테이블은 단말이 로깅하는 내용을 예시한다.

서로 다른 로깅 시점에 로깅한 정보는 아래와 같이 서로 다른 로그 엔트리(log entry)로 구분되도록 저장될 수 있다.

도 11은 로그된 측정의 일례를 나타내는 도면이다.

로그된 측정은 하나 또는 그 이상의 로그 엔트리를 포함한다.

로그 엔트리는 로깅 위치(logging location), 로깅 시간(logging time), 서빙셀 식별자, 서빙셀 측정 결과 및 이웃셀 측정 결과를 포함한다.

로깅 위치는 단말이 측정한 위치를 나타낸다. 로깅 시간은 단말이 측정한 시간을 나타낸다. 서로 다른 로깅 시간에 로깅한 정보는 서로 다른 로그 엔트리에 저장된다.

서빙셀 식별자는 계층 3에서의 셀 식별자, 이를 GCI(Global Cell Identity)라 함, 가 포함될 수 있다. GCI는 PCI(Physical Cell Identity)와 PLMN 식별자의 집합이다.

한편, 단말은 무선 환경 외에 단말의 성능(performance) 관련 지표들을 분석하여 로깅할 수 있다. 예를 들어, 처리율(throughput, 잘못된 전송/수신율(erroneous transmission/reception rate)등이 포함될 수 있다.

다시 도 8을 참조하면, 전술한 로깅 국면 및 보고 국면은 로깅 지속시간 내에 복수회에 걸쳐 존재할 수 있다(S841, S842).

기지국은 로그된 측정을 보고받으면 이를 TCE에 기록/저장할 수 있다

유효성 타이머가 만료된 이후, 즉 로깅 지속 시간이 경과된 이후에, 단말이 아직 보고하지 않은 로그된 측정을 가지고 있는 경우, 단말은 이를 기지국으로 보고하기 위한 절차를 수행한다. 이를 위한 제반 절차가 수행되는 국면을 탈 보고 국면(post-reporting phase)라고 한다.

단말은 로깅 지속 시간 종료 후 로그된 측정 설정을 폐기(discard)하고, 보존 타이머(conservation timer)를 개시시킨다. 로깅 지속 시간 종료 후 단말은 MDT 측정을 중단한다. 하지만, 이미 로그되어있는 측정은 폐기되지 않고 유지된다. 보존 타이머는 남아있는 로그된 측정의 수명을 나타낸다.

보존 타이머 만료 전에 단말이 RRC 연결 상태로 진입하면(S851) 아직 보고하지 않은 로그된 측정을 기지국으로 보고할 수 있다. 이 경우, 전술한 로그된 측정 보고를 위한 절차가 수행될 수 있다(S852, S853, S854). 보존 타이머가 만료되면 남아있는 로그된 측정은 폐기될 수 있다. 기지국은 로그된 측정을 보고받으면 이를 TCE에 기록/저장할 수 있다

상기 보존 타이머는 단말에 특정 값(predetermined value)로 고정되어 사전에 단말에게 설정될 수 있다. 예를 들어, 보존 타이머의 값은 48시간일 수 있다. 또는, 보존 타이머의 값은 로그된 측정 설정에 포함되어 단말에게 전달되거나, 또는 다른 RRC 메시지에 포함되어 단말에게 전달될 수 있다.

한편, 단말에게 새로운 로그된 측정 설정이 전달되면, 단말은 기존의 로그된 측정 설정을 새로 획득한 로그된 측정 설정으로 갱신할 수 있다. 이 경우, 유효성 타이머는 로그된 측정 설정을 새로이 수신한 시점부터 다시 시작될 수 있다. 또한, 이전 로그된 측정 설정을 기반으로 하는 로그된 측정은 폐기될 수 있다.

도 12는 즉시 MDT의 예시를 나타내는 도면이다. 즉시 MDT는 RRM(radio resource management) 측정 및 보고 메커니즘을 기본으로 하며, 추가적으로 측정 보고시에 위치와 관련된 정보를 추가하여 기지국으로 보고한다.

도 12를 참조하면, 단말은 RRC 연결 재설정 메시지를 수신하고(S1210), RRC 연결 재설정 완료 메시지를 전송한다(S1220). 이를 통하여 단말은 RRC 연결 상태로 진입한다. 단말은 RRC 연결 재설정 메시지를 수신함을 통해 측정 설정을 수신할 수 있다. 도 12의 예시에서 측정 설정은 RRC 연결 재설정 메시지를 통하여 수신하지만, 이는 예시에 다른 RRC 메시지에 포함되어 전송될 수도 있다.

단말은 RRC 연결 상태에서 측정 및 평가(measurement and evaluation)을 수행하고(S1231) 측정 결과를 기지국에 보고한다(S1232). 즉시 MDT 에서, 측정 결과는, 가능하다면, GNSS(global navigation satellite system)위치 정보의 예시와 같이, 정확한 위치 정보를 제공할 수 있다. RF 핑거프린트(fingerprint)와 같은 위치 측정을 위해, 단말의 위치를 결정하는데 사용될 수 있는 이웃 셀 측정 정보를 제공해줄 수도 있다.

도 12에서, 먼저 수행된 측정 및 평가(S1231), 보고(S1232) 이후에도, 단말은 측정 및 평가(S1241)를 수행한 후 즉시 기지국에게 측정 결과를 보고(S1242)하는 것을 알 수 있다. 이는 로그된 MDT와 즉시 MDT의 가장 큰 차이점이라 할 수 있다.

이어서 RLF의 보고와 관련하여 설명하도록 한다.

단말은 네트워크의 MRO(Mobility Robustness Optimization)를 지원하기 위하여 RLF가 발생하거나 핸드오버 실패(handover failure)가 발생하면 이러한 실패 이벤트를 네트워크에 보고한다.

RRC 연결 재확립 후, 단말은 RLF 보고를 eNB로 제공할 수 있다. RLF 보고에 포함된 무선 측정은 커버리지 문제들을 식별하기 위해 실패의 잠재적 이유로서 사용될 수 있다. 이 정보는 intra-LTE 이동성 연결 실패에 대한 MRO 평가에서 이와 같은 이벤트들을 배제시키고, 그 이벤트들을 다른 알고리듬들에 대한 입력으로 돌려 쓰기 위하여 사용될 수 있다.

RRC 연결 재확립이 실패하거나 또는 단말이 RRC 연결 재확립을 수행하지 못하는 경우, 단말은 아이들 모드에서 재연결한 후 eNB에대한 유효한 RLF 보고를 생성할 수 있다. 이와 같은 목적을 위하여, 단말은 가장 최근 RLF 또는 핸드오버 실패관련 정보를 저장하고, 네트워크에 의하여 RLF 보고가 불러들여지기까지 또는 상기 RLF 또는 핸드오버 실패가 감지된 후 48시간 동안, 이후 RRC 연결 (재)확립 및 핸드오버 마다 RLF 보고가 유효함을 LTE 셀에게 지시할 수 있다.

단말은 상태 천이 및 RAT 변경 동안 상기 정보를 유지하고, 상기 LTE RAT로 되돌아 온 후 다시 RLF 보고가 유효함을 지시한다.

RRC 연결 설정 절차에서 RLF 보고의 유효함은, 단말이 연결 실패와 같은 방해를 받았고, 이 실패로 인한 RLF 보고가 아직 네트워크로 전달되지 않았음을 지시하는 지시하는 것이다. 단말로부터의 RLF 보고는 이하의 정보를 포함한다.

- 단말에 서비스를 제공했던 마지막 셀 (RLF의 경우) 또는 핸드오버의 타겟의 E-CGI. E-CGI가 알려지지 않았다면, PCI 및 주파수 정보가 대신 사용된다.

- 재확립 시도가 있었던 셀의 E-CGI.

- 마지막 핸드오버 초기화시, 일례로 메시지 7 (RRC 연결 재설정)이 단말에 의해 수신되었을 시, 단말에 서비스를 제공했던 셀의 E-CGI.

- 마지막 핸드오버 초기화부터 연결 실패까지 경과한 시간.

- 연결 실패가 RLF에 의한 것인지 또는 핸드오버 실패로 인한 것인지를 지시하는 정보.

- 무선 측정들.

- 실패의 위치.

단말로부터 RLF 실패를 수신한 eNB는 보고된 연결 실패 이전에 단말에 서비스를 제공하였던 eNB로 상기 보고를 포워딩할 수 있다. RLF 보고에 포함된 무선 측정들은 무선 링크 실패의 잠재적인 원인으로서의 커버리지 이슈들을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 이 정보는 intra-LTE 이동성 연결 실패의 MRO 평가로부터 이와 같은 이벤트들을 배제시기고 이들을 다른 알고리즘에 입력으로 다시 보내기 위하여 사용될 수 있다. RLF 보고는 MDT의 일부로서 고려될 수 있다.

이어서 접근성 측정(accessibility measurement)에 대하여 설명한다.

단말을 위한 연결의 비유효성(non-availability) 측정을 다루는 것은 많은 양상이 있는데, 이는 공용 채널들(common channels) 및 연결 절차들 모두에 대해 다룬다. 네트워크로 연결의 비유효성을 알리고, 이에 따라 연결의 유효성을 증가시키기 위한 파라미터 최적화를 돕기 위하여, 단말은 연결 확립 실패시 접근성 측정을 수행한다. 접근성 측정을 위하여, 단말은 이하와 같은 로깅을 수행한다.

- 실패 및 보고 사이의 시간을 카운팅하는 상태적 타이머(relative timer)를 사용함으로써 유도된 타임 스탬프가 포함된다. 접근성 측정을 위한 저장 시간은 48 시간이다.

- 전송된 랜덤 액세스 프리앰블의 개수를 보고하는 것이 지원된다.

- 최대 파워 레벨에 도달했는지 여부를 지시하는 것이 포함된다.

- 연결 확립을 위한 랜덤 액세스 절차 중에 경쟁(contention)이 감지되었는지 여부를 지시하는 것이 포함된다.

접근성 측정은 MDT의 일부로서 고려될 수 있다.

이어서 포지셔닝에 대하여 설명하도록 한다.

포지셔닝 기능은 무선 신호의 측정을 기반으로 하여 단말의 지리적인 위치 및/또는 속도를 결정하는 수단을 제공한다. 위치 정보는 단말이 결합된 클라이언트 (e.g. 어플리케이션) 또는 코어네트워크 내에 있거나 코어 네트워크에 붙어있는 클라이언트에 의해 요청되고 클라이언트로 보고될 수 있다. 위치 정보는 표준 포맷으로 보고되며, 이는 단말의 위치 및 속도의 추정된 에러(불확실성) 및, 가능한 경우, 위치 추정을 획득하기 위해 사용된 위치 방법(또는 방법들의 리스트)과 함께 셀 기반 또는 지리적 좌표로서 구현될 수 있다.

네트워크 내의 활성화 또는 비활성화 단말들의 대다수들은 E-UTRAN의 무선 전송 또는 시그널링 능력치(signaling capabilities)의 타협(compromising) 없이 LCS(LoCation Service) 특성을 사용하는 것이 가능할 수 있다.

위치 정보의 불확실성은 사용된 방법, 커버리지 지역 내 단말의 위치 및 단말의 움직임에 의존한다. E-UTRAN 시스템의 다양한 디자인 옵션들(e.g. 셀의 크기, 조정 가능한 안테나 기술, 경로 손실 추정치, 타이밍 정확성, eNB 측량(surveys))은 네트워크 운용자로 하여금 마켓을 위한 적절하고 비용 효율이 높은(cost-effective) 단말 포지셔닝 방법이 제공되도록 할 수 있다.

포지셔닝 정보를 위해 가능한 다양한 사용예들이 있다. 포지셔닝 기능들은 내부적으로 EPS에 의해, 부가가치 네트워크 서비스(value-added network services)에 의해, 단말 자체에 의해 또는 네트워크를 통해, 그리고 제 3자 서비스에 의해 사용될 수 있다. 상기 기능은 필수적이거나 또는 부가적인 긴급 서비스에 의해서도 사용될 수 있지만, 위치 서비스는 위치 서비스를 위해 독점적으로 할당되지는 않을 수 있다.

E-UTRAN에서 지원되는 포지셔닝 방법은 GNSS 지원형 네트워크(network-assisted GNSS) 방법, 하향링크 포지셔닝(downlink positioning) 방법, 강화된 셀 식별자(enhanced cell ID; E-CID) 방법 및 상향링크 포지셔닝(uplink positioning) 방법이 있을 수 있으며, 하나 이상의 전술한 방법이 동시에 적용되는 하이브리드 포지셔닝 방법도 가능하다.

GNSS 지원형 네트워크 방법은 GNSS 신호를 수신할 수 있는 무선 수신기를 구비한 단말을 기반으로 한다. GNSS은 GPS(Global Positioning system), Galileo, GLONASS(Global Navigation Satellite System), SBAS(Space Based Augmentation Systems), 및 QZSS(Quasi Zenith Satellite System)를 포함한다. GNSS 지원형 네트워크 방법에 따르면, 다른 GNSS들이 단말의 위치를 결정하는데 각각 개별적으로 사용되거나, 적어도 하나의 시스템이 결합되어 사용될 수 있다.

OTDOA(Observed Time Difference of Arrival)이라고도 불리우는, 하향링크 포지셔닝 방법은 복수의 eNB로부터 단말로 수신된 하향링크 신호들에 대한 측정된 타이밍을 기반으로 한다. 단말은 포지셔닝 서버(positioning server)로부터 수신한 지원 데이터(assistance data)를 사용하여 수신된 신호들의 타이밍을 측정한다. 측정 결과는 이웃 eNB들에 대비한 단말의 위치를 결정하는데 사용된다.

셀 식별자(Cell ID; CID) 포지셔닝 방법에서, 단말의 위치는 단말의 서빙 eNB 및 서빙 셀의 인지(knowledgement)를 기반으로 추정된다. 서빙 eNB 및 서빙 셀에 대한 정보는 페이징, 트래킹 영역 업데이트 또는 다른 방법들에 의하여 획득될 수 있다. E-CID포지셔닝 방법은 단말 위치 추정을 개선하기 위하여 추가적인 단말 및/또는 E-UTRAN 무선 자원과 다른 측정을 사용하는 기술을 의미한다.

비록 E-CID 포지셔닝 방법은 RRC 프로토콜 상에서 측정 제어 시스템과 같이 일부 동일한 측정을 활용함에도 불구하고, 단말은 일반적으로 포지셔닝만을 위하여 추가적인 측정을 할 것으로는 기대되지 않는다. 예를 들어, 포지셔닝을 위하여 별도의 측정 설정 또는 측정 제어 메시지를 제공되지는 않으며, 단말은 추가적인 측정 액션을 취할 것이 요구되기 보다는 가지고 있는 유효한 측정을 보고한다.

UTDOA(Uplink Time Difference OF Arrival)이라고도 불리우는 상향링크 포지셔닝 방법은 단말에서 전송된 상향링크 신호에 대한 복수의 LMU(Location Measurement Unit)측의 측정 타이밍을 기반으로 한다. LMU는 포지셔닝 서버로부터 수신된 지원 데이터(assistance data)를 사용하여 신호 수신 타이밍을 측정하고, 측정의 결과는 단말의 위치를 추정하는데 사용된다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 포지셔닝이 적용되는 무선통신 시스템 구조의 일례를 나타내는 도면이다.

MME는 특정한 타겟 단말과 관련된 위치 서비스에 대한 요청을 특정 개체(e.g. GMLC(Global Mobile Location Center) 또는 단말)로부터 받을 수 있다. 또한, 단말로부터의 IMS 긴급 통화(IP Multimedia Subsystem emergency call)과 같은 목적으로, MME는 자신이 특정 타겟 단말에 대한 위치 서비스를 개시하기로 결정할 수도 있다. 이에 따라, MME는 E-SMLC(Evolved-Service Mobile Location Center)로 위치 서비스 요청을 전송한다.

E-SMLC는 위치 서비스 요청을 처리한다. E-SMLC는 단말 기반 및/또는 단말 지원 포지셔닝에 도움을 주기 위하여 타겟 단말로 지원 데이터(assistance data)를 전달할 수 있다. E-SMLC는 목적 단말의 포지셔닝을 수행할수도 있다. 상향링크 방법에 따라 위치 서비스를 처리함에 있어서, E-SMLC는 선택된 LMU(Location Measurement Unit)들로 설정 데이터를 전달할 수 있다. 이에 따라, E-SMLC는 위치 서비스의 결과를 MME로 리턴시킬 수 있다. 한편, 위치 서비스가 MME가 아닌 다른 개체(UE 또는 E-SMLC)에 의하여 요청된 경우, MME는 그 결과를 해당하는 개체로 리턴시킬 수 있다.

SLP(SUPL Location Platform)은 사용자 평면상 포지셔닝을 담당하는 SUPL(Secure User Plane Location) 개체이다.

타겟 단말의 포지셔닝과 단말로의 위치 지원 데이터 전달을 지원하기 위해서, 위치 관련 기능들이 제공되며, 이와 같은 기능들은 도 13과 같은 구조내에 적절히 분배되어 구현될 수 있다. 한편, 이와 같은 개체들간에서 수행될 수 있는 위치 서비스 관련 동작들은 도 14를 참조할 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 위치 서비스를 위한 제반 절차를 나타내는 도면이다.

단말이 ECM-IDLE 상태에 있을 때 MME가 위치 서비스 요청을 수신한 경우, MME는 단말과의 시그널링 연결을 설립하고 특정 eNB를 할당하기 위하여 네트워크 유발 서비스 요청을 수행한다. 단말은 도 14에 도시된 제반 절차들이 개시되기 전에 연결 상태로 진입하는 것을 가정한다.

위치 서비스는 특정 개체의 위치 서비스 요청(location service request)에 의해 개시된다(S1410). 위치 서비스 요청은 아래와 같이 개시될 수 있다.

단말은 위치 서비스(e.g. 포지셔닝 또는 지원 데이터 전달)를 NAS 레벨상 서빙 MME로 요청할 수 있다(S1410a). GMLC와 같은 EPC(Evolved Packet Core)내 특정 개체는 타겟 단말을 위한 위치 서비스(e.g. 포지셔닝)을 서빙 MME로 요청할 수 있다(S1410b). 목적 단말을 위한 서빙 MME는 위치 서비스의 필요성 여부를 결정하고, 필요한 경우 자체적으로 위치 서비스를 요청할 수 있다(S1410c). 이는 단말을 특정 위치에 위치시키거나 또는 긴급 통화를 위한 것일 수 있다.

MME는 E-SMLC로 위치 서비스 요청을 전달한다(S1420).

E-SMLC는 위치 서비스 요청에 대응하여 위치 서비스 절차(location service procedure)를 수행한다(S1430). E-SMLC는 단말의 서빙 eNB와 위치 서비스 절차를 수행할 수 있다(S1430a). 이는 포지셔닝 측정 또는 지원 데이터를 획득하는 것을 포함할 수 있다. S1430a와 함께 또는 S1430a 대신, 하향링크 포지셔닝을 위해, E-SMLC는 단말과 위치 서비스 절차를 수행할 수 있다(S1430b). 이는 위치 추정 또는 포지셔닝 측정을 획득하거나 단말로 위치 지원 데이터를 전달하는 것을 포함할 수 있다. 상향링크 포지셔닝(e.g. UTDOA)를 위해, S1430a와 더불어, E-SMLC는 목적 단말을 위한 하나 이상의 LMU와 위치 서비스 절차를 수행할 수 있다(S1430c). 이는 포지셔닝 측정을 획득하는 것을 포함할 수 있다.

E-SMLC는 위치 서비스 응답(location service response)를 MME로 제공한다(S1440). 위치 서비스 응답에는 필요한 결과들이 포함될 수 있으며, 예를 들어 성공 또는 실패를 지시하는 지시자 및/또는 단말을 위한 위치 추정이 포함될 수 있다.

위치 서비스 응답은 위치 서비스를 요청한 개체에게 제공된다(S1450). S1410a와 같이 단말로부터 위치 서비스 요청이 개시된경우, MME는 위치 서비스 응답을 단말에게 전달할 수 있다(S1450a). 이 경우, 위치 서비스 응답은 단말의 위치 추정과 같이 요청되거나 필요한 결과를 포함할 수 있다. S1410b와 같이 EPC내 특정 개체에 의하여 위치 서비스 요청이 개시된 경우, MME는 위치 서비스 응답을 해당 개체로 전달할 수 있다(S1450b). 이 경우, 위치 서비스 응답은 단말의 위치 추정과 같이 요청되거나 필요한 결과를 포함할 수 있다. S1410c와 같이 MME가 자체적으로 위치 서비스 요청을 개시한 경우, E-SMLC로부터 수신한 위치 서비스 응답을 위치 서비스를 위해 사용할 수 있다(S1450c).

이하에서는 무선 통신 시스템에서 포지셔닝 운영에 대하여 설명하도록 한다.

특정 단말들에 대한 위치 서비스 지원과는 달리, E-SMLC는 모든 단말들을 위한 하나 이상의 포지션 방법들을 지원하는 측정 정보를 획득하기 위하여 E-UTRAN 내의 요소들과 상호작용을 할 수 있다.

하향링크 포지션 방법 지원: E-SMLC는 하향링크 포지션 방법을 지원하기 하기 위하여 위치 관련 정보를 획득할 수 있으며, 이를 위해 E-SMLC와 시그널링 접근되어 있는 MME로부터 접근가능한 eNB와 상호작용할 수 있다. 상기 정보는 절대적인 GNSS 시간 또는 다른 eNB들에 대한 타이밍과 관련되어 있는 상기 eNB에 대한 타이밍 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 정보는 지원되는 셀에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 그 일례로, PRS(Positioning Reference Signal) 스케쥴이 포함될 수 있다. E-SMLC 및 eNB간 시그널링 액세스는 상기 E-SMLC 및 상기 eNB와 시그널링 액세스를 유지하고 있는 MME를 통해 수행될 수 있다.

상향링크 위치 방법 지원: E-SMLC는 상향링크 포지셔닝 방법을 지원하기 위한 타겟 단말 설정 정보를 회수하기 위해 단말의 서빙 eNB와 상호작용할 수 있다. 설정 정보는 상향링크 시간 측정을 획득하기 위해 LMU로부터 요구된 정보를 포함할 수 있다. E-SMLC는 상향링크 포지셔닝을 위해 단말로 SRS 신호를 전송할 필요가 있음을 서빙 eNB로 지시할 수 있다. 요청된 자원이 가용하지 않은 경우, eNB는 다른 자원을 할당하고 자원 할당을 E-SMLC로 보고할 수 있다. E-SMLC는 또한 LMU로 하여금 상향링크 시간 측정을 수행하고 그 결과를 보고할 것을 요청할 수 있다.

이하에서는 무선 통신 시스템에서 단말 포지셔닝과 관련된 개체들의 동작에 대해서 상세히 설명하도록 한다.

단말은 상향링크기반 단말 위치 측정을 위해 필요한 신호를 전송할 수 있다. 또한 E-UTRAN 및 다른 GNSS 시스템과 같이 다른 자원으로부터의 하향링크 신호를 측정할 수 있다. 측정 방법은 선택된 포지셔닝 방법을 기반으로 결정될 수 있다.

단말은 위치 서비스 어플리케이션을 포함하거나 또는 네트워크와의 커뮤니케이션 또는 단말내 존재하는 다른 어플리케이션을 통해 위치 서비스 어플리케이션에 접근할 수 있다. 위치 서비스 어플리케이션은 요구되는 네트워크의 지원과 함께 또는 네트워크의 지원 없이 단말의 위치를 결정하기 위해 요구되는 측정 및 계산 기능을 포함한다.

예를 들어, 단말은 독립적인 포지셔닝 기능(e.g. GPS)을 포함할 수도 있으며, E-UTRAN 전송과는 독립적으로 그 결과를 보고할 수도 있다. 독립적인 포지셔닝 기능을 구비한 단말은 네트워크로부터 획득된 지원 정보를 활용할 수도 있다.

eNB는 위치 추정을 위한 측정 결과를 제공하는 E-UTRAN 네트워크의 요소이며, 타겟 단말을 위한 무선 신호를 측정하고 그 측정을 E-SMLC로 전송할 수 있다. eNB는 요청에 대한 응답으로 측정을 수행하거나, 또는 규칙적이거나 특정 무선 상태의 변화가 발생한 경우 자동적으로 측정 및 보고를 수행할 수 있다. eNB는 단말이 주기적인 SRS를 전송하도록 설정할 수 있다.

E-SMLC는 타겟 단말을 위한 위치 서비스의 지원을 관리하며, 이는 단말의 포지셔닝 및 단말로의 지원 데이터 전달을 포함한다. E-SMLC는 단말을 위한 위치 측정을 획득하기 위해 단말의 서빙 eNB와 상호작용할 수 있다. 측정은 eNB에 의한 상향링크 측정 및 단말에 의한 하향링크 측정을 포함한다. 이 중 단말에 의한 하향링크 측정은 핸드오버의 지원과 같은 다른 기능을 통하여 eNB로 제공될 수 있다. E-SMLC는 상향링크 포지셔닝 방법을 가능케 하고 LMU가 신호의 타이밍을 계산하기 위해 필요한 타겟 단말 설정 데이터를 획득하는 것을 위하여 단말이 SRS 신호를 전송할 것을 지시할 필요가 있음을 서빙 eNB에게 지시하기 위하여 eNB와 상호작용을 할 수 있다. E-SMLC는 UTDOA 포지셔닝을 위해 사용되는 LMU의 집합을 선택할 수 있다. E-SMLC는 타이밍 측정을 요청하기 위하여 선택된 LMU들과 상호작용할 수 있다. E-SMLC는 요청이 있는 경우 지원 데이터를 전달하기 위해 또는 위치 추정을 획득하기 위하여 타겟 단말과 상호작용할 수 있다.

타겟 단말의 포지셔닝을 위하여, E-SMLC는 LCS 클라이언트 타입, 요구되는 QoS, 단말 포지셔닝 능력치 및 eNB의 포지셔닝 능력치 등을 포함하는 요인들을 기반으로 사용될 포지셔닝 방법을 결정할 수 있다. 이에 따라, E-SMLC는 포지셔닝 방법을 단말 및/또는 서빙 eNB에 적용할 수 있다. 포지셔닝 방법은 단말 기반 포지셔닝 방법을 위한 위치 추정 및/또는 단말지원 및 네트워크 기반 포지셔닝 방법을 위한 위치 측정이 있다. E-SMLC는 모든 수신된 결과를 결합하고, 타겟 단말을 위한 단일 위치 추정을 결정할 수 있다. 위치 추정의 정확도 및 속도와 같은 부가적인 정보 역시 결정될 수 있다.

LMU는 측정을 수행하고 측정된 결과를 E-SMLC로 전달한다. LMU에 의해 획득된 모든 위치 측정들은 요청한 E-SMLC로 제공될 수 있다. 단말 포지셔닝 요청은 복수의 LMU에 의한 측정을 수반할 수 있다.

네트워크의 성능 최적화를 위해 네트워크가 단말의 측정 결과를 활용함에 있어서 단말에 의해 위치 정보가 제공되는 것은 매우 중요하다. 측정 결과와 관련된 위치 정보를 통해 네트워크는 성능의 열화가 발생한 위치에 영향을 주고 있는 네트워크 파라미터를 제어/(재)설정 하는 등 네트워크 최적화를 수행할 수 있기 때문이다.

한편, 단말이 측정 결과와 함께 위치 정보를 네트워크로 보고하는 것은 추가적인 배터리 소모를 야기할 수 있다. 단말은 측정을 수행하는 동작과는 별도로 위치 정보를 획득하기 위한 동작을 수행한다. 따라서, 단말에 의한 위치 정보의 획득은 위치 정보의 보고가 필요한 경우에 한하여 수행하는 것이 단말의 파워 관리 측면에서 효율적일 수 있다. 위치 정보 획득으로 인해 소모되는 단말의 파워를 고려할 ?, 단말의 위치 정보 획득에 요구되는 측정 결과의 보고가 발생할 가능성이 높은 순간 위치 정보 획득을 시작하는 것을 고려할 수 있다. 그 결과, 측정 결과의 보고 조건이 만족된 시점에, 위치 정보의 획득이 완료되지 못한 경우가 발생할 수 있다. 이 경우, 단말은 위치 정보 없이 측정 결과를 보고하게 될 수 있다. 위치 정보 없이 측정 결과를 보고받은 경우, 효율적으로 네트워크 성능을 최적화하기 어려울 수 있다.

일반적으로, 네트워크 성능 최적화와 관련된 측정 보고는 보고의 시급성보다는 위치 정보의 포함여부가 더 중요할 수 있다. 따라서, 측정 보고를 수행할 조건이 만족되더라도 위치 정보의 획득이 완료되어 함께 보고할 수 있도록, 측정 결과의 보고 시점을 지연시키는 방식을 제안한다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 보고 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 15를 참조하면, 단말은 측정 결과 보고 조건의 만족 여부를 결정한다(S1510). 단말은 측정 결과 보고와 관련된 이벤트의 만족 여부를 기반으로 측정 결과 보고 조건이 만족되었는지 여부를 결정할 수 있다. 상기 이벤트는 상기 표 1의 이벤트 A1, A2, A3, A4, A5, B1, B2일 수 있다.

단말은 측정 결과 보고 요청 메시지를 네트워크로부터 수신하면, 측정 결과 보고 조건이 만족된 것으로 결정할 수 있다. 단말은 로그된 MDT에 따른 로그된 측정의 보고 여부시 로그된 측정 보고 요청 메시지를 네트워크로부터 수신하면, 측정 결과 보고 조건이 만족되었다고 결정할 수 있다. 단말은 연결 실패(e.g. RLF, 핸드오버 실패, RRC 연결 확립 실패 등)를 감지하면, 측정 결과 보고 조건이 만족되었다고 결정할 수 있다. 단말은 연결 실패(e.g. RLF, 핸드오버 실패, RRC 연결 확립 실패 등)에 따른 보고 요청 메시지를 네트워크로부터 수신하면, 측정 결과 보고 조건이 만족되었다고 결정할 수 있다.

단말은 측정 결과 보고시 측정 결과와 관련된 위치 정보를 함께 네트워크로 보고할지 여부를 결정한다(S1520). 측정 결과 보고시 위치 정보를 함께 전송할 것을 지시하는 시그널링 정보를 네트워크로 수신한 경우, 단말은 위치 정보를 측정 결과와 함께 네트워크로 보고할 것을 결정할 수 있다. 또는, 단말은 위치 정보의 보고가 가능한 경우 측정 결과와 함께 위치 정보를 보고하기로 결정할 수 있다.

네트워크로부터 전송된 로그된 측정 설정을 기반으로 측정 결과를 로깅하고, 로그된 측정을 네트워크로 전송하는 경우, 단말은 측정 결과 보고시에 위치 정보를 네트워크로 전송하기로 결정할 수 있다.

단말은 즉시 MDT 설정에 대응하여 측정 결과를 보고하는 경우, 측정 결과와 위치 정보를 함께 네트워크로 전송하기로 결정할 수 있다.

단말은 RLF, 핸드오버 실패 또는 RRC 연결 확립 실패와 같은 연결 실패에 따른 메시지를 네트워크로 전달함에 있어서, 이와 관련된 측정 결과와 함께 위치 정보를 네트워크로 전송하기로 결정할 수 있다.

단말은 측정 결과와 함께 네트워크로 전송할 위치 정보의 획득을 시도한다(S1530). 단말은 위치 정보의 획득을 위해 전술한 포지셔닝 기법을 수행할 수 있다.

본 실시예에 기반한 도면상에 단말이 위치 정보의 획득을 개시하는 시점이 측정 결과를 보고하기로 결정한 이후에 수행되는 것이 도시되어 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 단말은 측정 결과를 획득하는 시점과 동시에 관련된 위치 정보를 획득하고자 시도할 수 있다. 단말은 측정 결과의 획득 완료 후 위치 정보 획득을 시도하거나, 또는 측정 결과의 보고 조건이 만족되면 위치 정보의 획득을 시도할 수 있다. 측정 결과의 보고 조건 만족시 위치 정보의 획득을 개시하는 것은, 측정 결과 보고 관련 이벤트가 최초로 만족되면 위치 정보 획득을 시도하거나 또는 측정 결과 보고 관련 이벤트의 최초 만족 후 일정 시간 동안 해당 이벤트가 만족되어 측정 결과 보고 조건이 만족되면 위치 정보 획득을 개시하는것일 수 있다.

단말은 측정 결과의 지연 보고 여부를 결정한다(S1540). 즉, 측정 결과를 보고할 조건이 만족되었음에도 불구하고 이와 관련된 위치 정보의 획득이 완료되지 않은 경우, 단말은 측정 결과를 먼저 보고할지 또는 측정 결과의 보고를 보류하고 이후 위치 정보의 획득이 완료되면 획득된 위치 정보와 함께 보고할지 여부를 결정할 수 있다. 단말이 측정 결과 지연 보고 여부를 결정하는 것은, 네트워크에 의한 별도의 시그널링을 기반으로 지연 보고의 지시 여부를 결정하는 것일 수 있다. 네트워크는 단말의 측정 결과 보고와 관련된 설정 메시지에 측정 결과의 지연 보고 가능 여부를 지시하는 지시 정보를 포함시켜 전송할 수 있다. 또한, 단말이 측정 결과 지연 보고 여부를 결정하는 것은 단말에 미리 설정된 지연 보고 허용 여부에 따라 수행될 수 있다.

네트워크에 의하여 지연 보고가 지시된 경우이거나 또는 단말에 미리 지연 보고할 것이 설정된 경우, 단말은 지연 보고하기로 결정하고, 위치 정보를 획득할 때 까지 및/또는 특정 시점까지 측정 결과의 보고를 보류할 수 있다. 이 후 위치 정보의 획득이 완료된 시점에 측정 결과 및 관련된 위치 정보를 포함하는 보고 메시지를 네트워크로 전송한다(S1550).

한편, 단말이 지연 보고하기로 결정하였음에도 불구하고 특정 시점까지 위치 정보의 획득이 완료되지 않은 경우, 단말은 특정 시점이 도래하면 위치 정보를 제외하고 측정 결과를 포함한 보고 메시지를 네트워크로 전송한다. 이 경우, 단말은 수행중인 위치 정보 획득 동작을 중단하거나, 또는 위치 정보 획득을 계속 시도하여 획득된 위치 정보를 차후 보고 메시지를 통해서 네트워크로 전송할 수 있다.

상기 특정 시간은 지연 보고가 허용된 최대 시간일 수 있다. 상기 최대 시간은 네트워크에 의하여 설정된 시간일 수 있으며, 이는 단말의 측정 결과 보고를 위한 설정 메시지에 포함되어 단말로 시그널링될 수 있다. 또한, 상기 특정 시간은 미리 단말에 설정된 특정 값일 수 있다. 단말은 측정 결과의 보고 조건이 만족되면, 상기 시간과 관련된 타이머인 지연 타이머(delay timer)를 개시시킬 수 있다. 지연 타이머가 만료되기 이전에 위치 정보 획득이 완료되면, 단말은 측정 결과 및 위치 정보를 포함하는 보고 메시지를 네트워크로 전송할 수 있다. 보고 메시지 전송에 따라 지연 타이머를 초기화시킬 수 있다. 위치 정보 획득을 완료하기 전에 지연 타이머가 만료되면, 단말은 위치 정보를 포함하지 않은 보고 메시지를 네트워크로 전송할 수 있다.

S1550 단계에서 단말이 네트워크로 보고하는 보고 메시지가 위치 정보를 포함하지 않는 경우, 보고 메시지는 위치 정보가 포함되지 않은 이유와 관련된 정보를 더 포함할 수 있다. 즉, 위치 정보를 함께 네트워크로 보고하지 못한 경우, 단말은 위치 정보 미보고 이유를 보고 메시지에 포함시켜 네트워크로 전송할 수 있다. 상기 이유는 위치 정보 획득 불가능, 획득 가능하나 획득을 위해 허용된 시간 부족 등일 수 있다. 위치 정보 획득이 불가능한 경우는, 단말이 포지셔닝 관련 기능을 지원하지 못하는 경우와 포지셔닝 관련 기능은 지원하나 위치 정보를 획득할 수 없는 경우와 같이 보다 세부적인 이유로 나뉘어질 수 있다.

S1550 단계에서 단말이 네트워크로 보고하는 보고 메시지가 위치 정보를 포함하는 경우, 위치 정보를 획득하는 기반이된 포지셔닝 기법을 지시하는 정보가 더 포함될 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시예에 따른 보고 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.

도 16을 참조하면, 단말은 측정 보고 설정 메시지를 네트워크로부터 수신한다(S1610). 상기 측정 보고 설정 메시지는 측정 결과 보고시 위치 정보를 함께 보보고할 것 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 상기 측정 보고 설정 메시지는 지연된 측정 결과 보고가 가능함을 지시하는 정보를 포함할 수 있다.

단말은 측정 및 평가를 수행한다(S1610). 단말은 무선 자원을 측정하여 측정 결과를 획득하고, 측정 결과 보고 조건의 만족 여부를 결정한다. 단말이 측정 결과 보고 조건의 만족 여부를 결정하는 것은, 측정 결과 보고와 관련된 이벤트가 만족되었는지 여부를 기반으로 할 수 있다. 단말은 측정 결과 보고와 관련된 이벤트가 만족되면 측정 결과 보고 조건이 만족되었다고 결정할 수 있다. 단말은, 측정 결과 보고와 관련된 이벤트가 특정 시간 구간(Time To Trigger; TTT) 동안 만족되면, 측정 결과 보고 조건이 만족되었다고 결정할 수 있다.

단말은 측정 결과 보고 조건이 만족되었다고 결정한 시점에서 측정 결과 단말은 측정 결과 보고 조건이 만족되었음에도 불구하고, 측정 결과와 관련된 위치 정보의 획득이 완료되지 않았음으로, 네트워크로 측정 결과 보고를 보류한다.

단말은 측정 결과 보고 조건이 만족된 시점에 지연 타이머를 개시시킬 수 있다. 지연 타이머의 설정 값을 지시하는 정보는 측정 보고 설정 메시지에 포함되거나 또는 단말에 미리 설정되어 있을 수 있다.

단말은 위치 정보를 획득한다(S1630). 단말은 위치 정보 획득을 위하여 전술한 포지셔닝 기법을 기반으로 한 동작을 수행할 수 있다.

단말은 측정 결과 보고 메시지를 네트워크로 전송한다(S1640). 측정 결과 보고 조건이 만족된 시점부터 측정 결과 보고 메시지를 전송한 시점간 인터벌이 지연 시간일 수 있다.

지연 타이머가 동작중에 위치 정보의 획득이 완료된 경우, 단말은 측정 결과 보고 메시지에 측정 결과 및 관련된 위치 정보를 포함시켜 네트워크로 전송할 수 있다. 이 경우, 측정 결과 보고 메시지는 위치 정보 획득의 기반이된 포지셔닝 기법을 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다.

도시된 바와 달리, 지연 타이머가 만료될 때까지 위치 정보가 획득되지 않은 경우, 단말은 측정 결과 보고 메시지에 측정 결과를 포함시켜 네트워크로 전송할 수 있다. 이 경우, 측정 결과 보고 메시지는 위치 정보를 획득하지 못하는 이유를 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다.

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 보고 방법의 다른 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 17에서 셀 1 및 셀 2를 포함하는 통신 관리 개체를 네트워크라고 통칭할 수도 있을 것이다.

도 17을 참조하면, 단말은 셀 1과 RRC 연결을 확립한다(S1710). RRC 연결 확립 과정은 전술한 도 5와 같은 절차를 통해 수행될 수 있다.

단말은 RLF 발생을 감지한다(S1720).

단말은 RLF 발생 후 셀 2와 RRC 연결을 확립한다(S1730). 이 경우, 단말은 셀 2와 RRC 재확립 절차를 수행할 수 있다. 단말은 셀 2와 RRC 재확립 절차를 통하여 네트워크로 보고할 RLF 보고가 있음을 알릴 수 있다.

셀 2는 단말에게 RLF 보고를 요청한다(S1740). 단말은 셀 2로부터 RLF 보고를 수신하면 측정 결과 보고 조건이 만족되었다고 결정할 수 있다.

단말은 측정 결과 보고 조건이 만족되었다고 결정하였고, 이 시점에 측정 결과와 관련된 위치 정보의 획득이 완료되었으면, RLF 보고 메시지에 측정 결과 및 위치 정보를 포함시켜 네트워크로 보고할 수 있다. 다만, 측정 결과 보고 조건이 만족된 시점에 위치 정보의 획득이 완료되지 않은 경우, 단말은 RLF 보고 메시지의 전송을 보류할 수 있다. 이와 함께, 단말은 지연 타이머를 개시시킬 수 있다. 이 경우, 지연 타이머의 값은 단말에 미리 설정된 값으로 설정될 수 있다.

지연 타이머가 동작중에 위치 정보의 획득이 완료된 경우, 단말은 RLF 보고 메시지에 측정 결과 및 관련된 위치 정보를 포함시켜 네트워크로 전송할 수 있다. 이 경우, RLF 보고 메시지는 위치 정보 획득의 기반이된 포지셔닝 기법을 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다.

도시된 바와 달리, 지연 타이머가 만료될 때 까지 위치 정보가 획득되지 않은 경우, 단말은 RLF 보고 메시지에 측정 결과를 포함시켜 네트워크로 전송할 수 있다. 이 경우, RLF 보고 메시지는 위치 정보를 획득하지 못하는 이유를 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다.

한편, 셀 2는 단말로부터 RLF 보고 메시지를 수신하면 이를 셀 1로 전달할 수 있다.

도 17에 따른 보고 방법의 예시에 있어서, 단말은 RLF 보고 요청 메시지 수신시가 아닌 RLF을 감지했을 때 지연 타이머를 개시시킬 수 있다. 이 경우, 지연 타이머가 만료되기 이전에 측정 결과 관련 위치 정보의 획득이 완료되고, RLF 보고 요청 메시지를 수신하면, RLF 보고 메시지에 측정 결과 및 관련된 위치 정보를 포함시켜 네트워크로 전송할 수 있다. 또한, 지연 타이머가 만료되기 전이라면, RLF 보고 요청 메시지 수신에도 불구하고, 위치 정보 획득시까지 RLF 보고를 지연시킬 수 있다.

RLF 보고 요청 메시지의 수신시가 아닌 RLF 감지시에 측정 결과 보고 조건이 만족되었다고 결정할 수 있다. 이 경우, 단말은 RLF 감지시에 지연 타이머를 개시시킬 수 있다. 다만, 위치 정보 및 측정 결과를 포함하는 RLF 보고 메시지는 RLF 보고 요청 메시지 수신시부터 지연 타이머 만료 이전에 수행될 수 있다.

본 발명에서 제안되는 보고 방법에 따르면, 단말은 위치 정보 획득을 위해 소모되는 파워를 최소화 하면서, 동시에 측정 결과 보고 메시지에 측정 결과 및 이와 관련된 위치 정보를 전송할 수 있는 기회를 확장할 수 있다. 따라서, 네트워크는 측정 결과 뿐만 아니라 이와 관련된 위치 정보를 용이하게 획득할 수 있고 이를 기반으로 네트워크 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 단말은 측정 결과 보고에 있어서 배터리 효율을 향상시킬 수 있다.

도 18은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 장치를 나타낸 블록도이다. 이 장치는 도 13 내지 도 17을 참조하여 상술한 실시예를 수행하는 단말 및/또는 네트워크의 동작을 구현할 수 있다.

무선 장치(1800)는 프로세서(1810), 메모리(1820) 및 RF부(radio frequency unit, 1830)을 포함한다. 프로세서(1810)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서(1810)는 무선 자원에 대한 측정을 수행하고, 이와 관련된 위치 정보를 획득하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1810)는 측정 결과의 보고 조건이 만족되었는지 여부를 결정하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1810)는 지연된 위치 정보 획득으로 인한 지연된 보고가 가능한지 여부를 결정하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1810)는 타이머의 구동을 통해 위치 정보를 측정 결과와 함께 전송할지 여부를 결정하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1810)는 측정 결과 보고 조건 만족 이후에 측정 결과 및/또는 위치 정보를 포함하는 보고 메시지를 네트워크로 전송하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1810)는 도면을 참조하여 상술한 본 발명의 실시예를 구현하도록 설정될 수 있다.

RF부(1830)은 프로세서(1810)와 연결되어 무선 신호를 송신 및 수신한다.

상기 프로세서(1810) 및 상기 RF 부(1830)는 적어도 하나 이상의 통신 규격에 따른 무선 신호 송수신을 할 수 있도록 구현될 수 있다. 상기 RF 부(1830)는 무선 신호를 송신 및 수신할 수 있는 적어도 하나 이상의 송수신기를 포함할 수 있다.

프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (18)

1. 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 보고 방법에 있어서,
   지연 보고 지시 정보를 포함하는 측정 보고 설정 메시지를 수신하고;
   상기 지연 보고 지시 정보에 기반하여 측정 결과 보고 조건의 만족 여부를 결정하고;
   측정 결과를 획득하고;
   상기 측정 결과와 관련된 위치 정보의 획득을 시도하고;
   지연 타이머를 개시하고; 및
   상기 지연 타이머 만료 이전에 상기 위치 정보의 획득이 완료되면, 상기 측정 결과 및 상기 획득된 위치 정보를 포함하는 보고 메시지를 네트워크로 전송하는 것;을 포함하되,
   상기 지연 보고 지시 정보는 상기 측정 결과 보고 조건이 만족된 시점으로부터 특정 기간 내에 보고 메시지를 전송하는 것이 허용됨을 지시하는 정보이고,
   상기 특정 기간은 상기 지연 타이머의 구동 지속시간이고,
   상기 지연 타이머는 상기 측정 결과 보고 조건이 만족된 시점에 개시되고,
   상기 측정 보고 설정 메시지는 상기 지연 타이머의 설정 값을 지시하는 지연 타이머 설정 정보를 포함하는 보고 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 방법은,
   상기 지연 타이머 만료 전에 상기 위치 정보를 획득하지 못하면, 상기 측정 결과를 포함하는 보고 메시지를 상기 네트워크로 전송하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 보고 방법.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 지연 타이머 만료 전에 상기 위치 정보를 획득하지 못하면, 상기 보고 메시지는 상기 위치 정보를 획득하지 못한 이유와 관련된 정보를 더 포함하되,
   상기 위치 정보를 획득하지 못한 이유와 관련된 정보는 상기 위치 정보 획득이 불가능하다는 것을 지시하는 정보 및 상기 위치 정보 획득이 가능하나 상기 위치 정보를 획득을 위해 허용된 시간이 부족하다는 것을 지시하는 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 보고 방법.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 지연 타이머 만료 전에 상기 위치 정보의 획득이 완료되면, 상기 보고 메시지는 상기 위치 정보 획득의 기반이된 포지셔닝 기법을 지시하는 정보를 더 포함함을 특징으로 하는 보고 방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 방법은
   RLF(Radio Link Failure) 발생을 감지하고;
   상기 RLF 발생에 따른 RLF 보고가 유효함을 네트워크로 보고하고; 및
   상기 RLF 보고를 보고할 것을 요청하는 RLF(Radio Link Failure) 보고 요청 메시지를 네트워크로부터 수신하는 것;을 더 포함하되,
   상기 보고 메시지는 상기 RLF 보고 요청 메시지에 대응한 RLF 보고 메시지인 것을 특징으로 하는 보고 방법.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 지연 타이머는 상기 RLF 발생 감지시에 개시되고,
   상기 지연 타이머는 상기 단말에 미리 설정된 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 보고 방법.
7. 제 5항에 있어서,
   상기 지연 타이머는 상기 RLF 보고 요청 메시지의 수신시에 개시되고,
   상기 지연 타이머는 상기 단말에 미리 설정된 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 보고 방법.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 측정 결과 보고 관련 이벤트가 최초로 만족되는 경우, 상기 위치 정보의 획득이 시도되거나, 또는
   상기 측정 결과 보고 관련 이벤트의 최초 만족 후 일정 시간 동안 해당 이벤트가 만족되는 경우, 상기 위치 정보의 획득이 시도되는 것을 특징으로 하는 보고 방법.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 보고 메시지를 전송할 경우, 상기 지연 타이머를 초기화하는 것을 특징으로 하는 보고 방법.
10. 무선 통신 시스템에서 동작하는 무선 장치에 있어서, 상기 무선 장치는
    무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency)부 및;
    상기 RF 부와 기능적으로 결합하여 동작하는 프로세서;를 포함하되, 상기 프로세서는,
    지연 보고 지시 정보를 포함하는 측정 보고 설정 메시지를 수신하고,
    상기 지연 보고 지시 정보에 기반하여 측정 결과 보고 조건의 만족 여부를 결정하고,
    측정 결과를 획득하고,
    상기 측정 결과와 관련된 위치 정보를 획득을 시도하고,
    지연 타이머를 개시하고, 및
    상기 지연 타이머 만료 이전에 상기 위치 정보의 획득이 완료되면, 상기 측정 결과 및 상기 획득된 위치 정보를 포함하는 보고 메시지를 네트워크로 전송하도록 설정되는 것을 포함하되,
    상기 지연 보고 지시 정보는 상기 측정 결과 보고 조건이 만족된 시점으로부터 특정 기간 내에 보고 메시지를 전송하는 것이 허용됨을 지시하는 정보이고,
    상기 특정 기간은 상기 지연 타이머의 구동 지속시간이고,
    상기 지연 타이머는 상기 측정 결과 보고 조건이 만족된 시점에 개시되고,
    상기 측정 보고 설정 메시지는 상기 지연 타이머의 설정 값을 지시하는 지연 타이머 설정 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
11. 제 10항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 지연 타이머 만료 전에 상기 위치 정보를 획득하지 못하면, 상기 측정 결과를 포함하는 보고 메시지를 상기 네트워크로 전송하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 지연 타이머 만료 전에 상기 위치 정보를 획득하지 못하면, 상기 보고 메시지는 상기 위치 정보를 획득하지 못한 이유와 관련된 정보를 더 포함하되,
    상기 위치 정보를 획득하지 못한 이유와 관련된 정보는 상기 위치 정보 획득이 불가능하다는 것을 지시하는 정보 및 상기 위치 정보 획득이 가능하나 상기 위치 정보를 획득을 위해 허용된 시간이 부족하다는 것을 지시하는 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
13. 제 12항에 있어서,
    상기 지연 타이머 만료 전에 상기 위치 정보의 획득이 완료되면, 상기 보고 메시지는 상기 위치 정보 획득의 기반이된 포지셔닝 기법을 지시하는 정보를 더 포함함을 특징으로 하는 무선 장치.
14. 제 10항에 있어서, 상기 프로세서는
    RLF(Radio Link Failure) 발생을 감지하고,
    상기 RLF 발생에 따른 RLF 보고가 유효함을 네트워크로 보고하고, 및
    상기 RLF 보고를 보고할 것을 요청하는 RLF(Radio Link Failure) 보고 요청 메시지를 네트워크로부터 수신하도록 설정되되,
    상기 보고 메시지는 상기 RLF 보고 요청 메시지에 대응한 RLF 보고 메시지인 것을 특징으로 하는 무선 장치.
15. 제 14항에 있어서,
    상기 지연 타이머는 상기 RLF 발생 감지시에 개시되고,
    상기 지연 타이머는 상기 무선 장치에 미리 설정된 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
16. 제 14항에 있어서,
    상기 지연 타이머는 상기 RLF 보고 메시지의 수신시에 개시되고,
    상기 지연 타이머는 상기 무선 장치에 미리 설정된 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
17. 제 10항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 측정 결과 보고 관련 이벤트가 최초로 만족되는 경우, 상기 위치 정보의 획득이 시도되거나, 또는
    상기 측정 결과 보고 관련 이벤트의 최초 만족 후 일정 시간 동안 해당 이벤트가 만족되는 경우, 상기 위치 정보의 획득이 시도되는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
18. 제 10항에 있어서,
    상기 보고 메시지를 전송할 경우, 상기 지연 타이머를 초기화하는 것을 특징으로 하는 무선 장치.

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