KR101676677B1

KR101676677B1 - 기존 네트워크에서 발전된 네트워크로 이동 단말의 셀 선택/재 선택을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101676677B1
Application number: KR1020100103436A
Authority: KR
Inventors: 신종걸
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-10-23
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2016-11-17
Also published as: US9220055B2; KR20110044713A; US20110098046A1

Abstract

기존 네트워크(2G,3G)로부터 발전된 네트워크(4G)로의 다중 모드 단말의 셀 선택을 위한 방법이 제공된다. 상기 단말은 발전된 네트워크 시스템의 기지국이 존재하는 경우 셀 선택을 수행한다 그리고 상기 단말은 LTE 기지국이 존재하지 않는 경우에는 셀 선택 수행을 시도하지 않는다.

Description

기존 네트워크에서 발전된 네트워크로 이동 단말의 셀 선택/재 선택을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CELL SELECTION/RESELECTION OF A MOBILE TERMINAL FROM A LEGACY NETWORK TO AN ADCANCED NETWORK}

본 발명은 일반적으로 셀 선택(Cell Selection)에 관한 것으로, 특히, 이동통신 시스템에서 다중 모드 단말이 기존 네트워크에서 발전된 네트워크로 셀 재 선택(Cell Reselection)을 하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

파워 온 시, 이동 단말(MT: Mobile Terminal)은 캠핑에 사용될 수 있는 적합한 셀을 결정하기 위해 셀 선택 절차를 수행한다. 이후부터 캠핑(Camping)은 상기 이동단말이 적합한 셀을 선택하고 상기 적합한 셀의 제어 주파수에 튜닝(tune)하는 과정을 나타내기로 한다. 셀 재 선택은 일반적으로 단말이 이전 선택한 셀보다 더 적합한 셀을 발견하는 경우에 수행된다.

3GPP(3rd Generation Partnership Project) Release 8 에서 지원되는 이동단말에 대한 셀 선택 및 재 선택 절차는 도 1에 정의되고 도시되어 있다.

도 1은 종개 기술에 따라 3GPP 기존 시스템 및 3GPP LTE(Long Term Evolution) 네트워크 배치를 도시하는 도면이다.

이후부터, 기존 네트워크는 2G GSM/EDGE(Global System for Mobile communication/Enhanced Data rates for Global Evolution), 3GPP2 CDMA(Code Division Multiple Access) 및 3G Wideband CDMA 네트워크를 포함하는 이전 세대의 표준 네트워크를 칭하기로 하고, 이러한 용어들은 서로 섞여서 사용될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 발전된 네트워크는 4G LTE 네트워크 및 4G Advanced LTE 네트워크를 포함하고 이러한 용어들 또한 서로 섞여서 사용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 이동 단말(10)은 기지국(BS: Base Station)(20), eUTRAN(evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)(30), eNB(evolved Node B)(40) 및 다수의 Node B((NB I, NB2, NB3)를 포함하는 무선 통신 시스템의 영역 내에 위치해 있다.

여기서, 상기 이동단말(10)은 기존 네트워크 및 발전된 네트워크 모두를 지원하는 다중 모드 단말(multi-mode MT)이다. 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 eNB(40)의 셀 영역은 BS(20), NB1 및 NB3의 셀 영역과 중첩되어 있다. 상기 eNB(40)는 eUTRAN(30)을 위해 패킷 라디오 베이스 스테이션(base station)을 제공한다.

도 2는 종래기술에 따라 기존 네트워크에서 advanced LTE 네트워크로 셀 재 선택을 수행하는 것을 도시한 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 201 단계에서, 측정 조건이 맞을 경우, 단말은 기존 네트워크(2G/3G)에서 IDLE 상태에 있다. 202 단계에서, 기존 단말(50)은 LTE 시스템 측정을 요청한다. 203 단계에서 측정 절차가 수행된 이후, 204 단계에서 상기 기존 단말(50)은 LTE 단말(60)로부터 측정 응답을 수신한다.

205 단계에서 기존 단말(50)이 셀 재 선택을 수행하기로 결정하는 경우, 206 단계에서 I-RAT(Inter Radio Access Technology) 셀 재 선택 요청이 LTE 단말(60)로 생성된다. 상기 I-RAT 셀 재 선택 요청은 207 단계에서 수행되는 셀 재 선택에 해당하는 셀로 eNB (50)를 선택하는 것을 나타낸다.

이후, 208 단계에서 셀 재 선택 절차가 수행된다 그리고 209 단계에서 I-RAT 셀 재 선택 확인(I-RAT cell reselection confirmation)이 LTE 단말(60)로부터 기존 단말(50)로 전송된다.

도 3은 도 2의 반대 절차를 도시한 것으로, 종래 기술에 따라 LTE 네트워크에서 기존 네트워크로의 셀 재 선택을 도시한 도면이다.

상기 도 3을 참조하면, 301 단계에서 측정 조건이 만족되는 경우 LTE 단말(60)은 LTE 시스템에서 IDLE 상태에 있다. 302 단계에서 기존 시스템 측정이 LTE 단말(60)으로부터 요청된다.

303 단계에서 기존 단말(50), eNB(40) 및 기존 네트워크(70) 상에서 측정 절차가 수행된 이후, 304 단계에서 기존 단말(50)로부터의 측정 응답이 LTE 단말(60)에 수신된다.

305 단계에서 LTE 단말(60)이 셀 재 선택을 기존 시스템으로 수행하는 것이 결정된 경우, 306 단계에서 셀 재 선택 요청이 기존 단말(50)로 생성된다 그리고 기존 단말(50), eNB(40) 및 기존 네트워크(70) 상에서 셀 재 선택 절차가 307 단계에서 수행되는 셀 재 선택에 해당하는 셀로 수행된다.

308 단계에서, 기존 단말(50)은 I-RAT 셀 재 선택 확인 응답을 LTE 단말(60)으로 전송한다.

기존 네트워크로부터 발전된 네트워크(Advanced Network)로 무선 네트워크에서의 기지국의 이동(migration)는 시간이 소요되는 과정이다. 4G LTE 및 4G Advanced LTE 와 같은 발전된 네트워크는 이전 버전의 3GPP 표준을 지원하는 2G GSM/EDGE 또는 3G WCDMA 시스템의 의해 이동단말의 셀 선택 및 셀 재 선택을 지원할 수 있다.

왜냐하면, 4G 시스템은 기존 네트워크에서 기지국의 전력을 측정하는 능력을 구비하고 있고, 이러한 능력은 발전된 네트워크를 지원하는 이웃 셀의 정보를 획득함으로써 실현된다.

대조적으로, 기존 네트워크는 4G 버전의 3GPP 표준을 지원하는 시스템의 의해서는 이동 단말의 셀 선택 및 셀 재 선택을 지원할 수 없다. 왜냐하면, 기존 네트워크는 발전된 네트워크를 지원하는 이웃 셀의 정보를 획득할 수 없기 때문이다.

3GPP 표준에 있어서, 3 계층(Layer 3)을 통해 수신되는 정보를 포함하는 측정 구성 메시지(measurement configuration message)와 상기 정보가 또 다른 네트워크의 측정을 위해 사용된다. 특정한 경우, 기존 네트워크를 지원하는 기지국은 이동 단말로 이러한 정보를 전송할 수 없어서, 상기 이동 단말이 발전된 네트워크를 발견하는 것을 못하게 한다. 따라서, 상기 이동 단말은 캠프 온(camp on)하기에 적합한 LTE 네트워크를 발견하기 위해 주기적인 검색을 수행한다. 기지국이 상기 이동 단말로 상기 측정 구성 메시지를 전송할 수 있을 때, 상기 이동 단말은 주변에 위치하는 LTE 셀을 인식할 수 있다. 하지만, 발전된 네트워크의 초기 배치 시에는, 3GPP Release 7, 8 또는 이후의 버전과 같은 발전된 네트워크를 지원하지 못하는 기지국으로부터의 이러한 정보 전송으로 인해, 기존 네트워크에서는 이러한 인식이 불가능하다.

더욱이, LTE 네트워크를 위한 셀이 존재하지 않기 때문에 기존 네트워크에서의 이동 단말은 선택될 수 없는 셀을 검색하기도 하고, 이로 인해 전력 낭비를 초래한다.

본 발명의 목적은 기존 네트워크에서 발전된 네트워크로 이동 단말의 셀 선택/재 선택을 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 LTE 기지국이 존재하는 경우에만 셀 재 선택을 수행하기 위한 셀 검색을 함으로써 이동 통신 시스템에서 이동 단말이 전력 소모를 줄이는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적들을 달성하기 위한 제 1 견지에 따르면, 기존 네트워크에서 발전된 네트워크로 단말이 셀 재 선택을 수행하는 방법에 있어서, 상기 방법은 발전된 네트워크의 기지국에서 정보를 수신하는 과정과 상기 정보를 이용하여 기존 네트워크의 셀 ID 및 발전된 네트워크의 셀 ID를 저장하는 과정과 셀 ID를 이용하여 기존 네트워크와 발전된 네트워크 사이의 매핑 테이블을 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적들을 달성하기 위한 제 2 견지에 따르면, 기존 네트워크에서 발전된 네트워크로 단말이 셀 재 선택을 수행하는 방법에 있어서, 상기 방법은 기존 네트워크 및 발전된 네트워크의 셀 ID를 매핑 테이블에 미리 저장하는 과정과, 미리 저장한 셀 ID를 이용하여 발전된 네트워크에 연결하는 과정과, 새로운 데이터를 수신하는 경우 상기 매핑 테이블을 업데이트하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적들을 달성하기 위한 제 3 견지에 따르면, 셀 재 선택을 위한 시스템에 있어서, 상기 시스템은 이웃 셀의 제 1 셀 ID를 포함하는 보고를 전송하는 단말과 상기 제 1 셀 ID를 수신하고 이웃 셀의 제 2 셀 ID 획득을 명령하는 명령 메시지를 전송하는 기지국을 포함하는 것을 특징으로 하고 상기 단말은 상기 명령 메시지를 수신하고 상기 제 2 셀 ID를 획득하고 상기 제 2 셀 ID를 셀 선택을 위해 매핑 테이블에 저장하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적들을 달성하기 위한 제 4 견지에 따르면, 기존 네트워크에서 발전된 네트워크로 단말이 셀 재 선택을 수행하는 방법에 있어서, 상기 방법은 기존 네트워크에 등록하는 과정과 상기 기존 네트워크로부터 수신한 신호가 임계 값보다 낮을 경우, IDLE 상태에 진입하는 과정과 매핑 테이블로부터 상기 기존 네트워크의 셀 ID 및 발전된 네트워크의 셀 ID를 접근(Access)하는 과정과 상기 발전된 네트워크에서 수신한 신호가 임계 값 보다 큰 경우, 상기 기존 네트워크에서 상기 발전된 네트워크로 셀 재 선택을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적들을 달성하기 위한 제 5 견지에 따르면, 셀 재 선택을 위한 장치에 있어서, 상기 장치는 기지국의 위치를 수신하는 수신부와 상기 기지국의 위치에서 단말까지의 거리를 결정하고 상기 거리가 기 정의된 임계 값보다 작을 경우 셀 재 선택을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에서, 다중 모드 단말은 이전 버전의 3GPP 시스템을 지원하는 기존 네트워크로부터 새로운 버전의 3GPP 시스템을 지원하는 발전된 네트워크로 셀 재 선택을 수행한다. 본 발명의 실시 예에서 이동 단말이 메핑 테이블을 사용하는 것을 개시하는 것처럼 주파수 검색 시간이 상당히 감소하고 전송 전력 낭비가 최소화된다. 추가적으로, LTE 셀이 주변에 위치하는 경우 매핑 테이블을 검색함으로써 결정된 셀 재 선택이 본 발명에서 수행되고 이동 단말의 전력 소비가 상당히 감소한다.

도 1은 종래 기술에 따른 3GPP 기존 네트워크 및 3GPP LTE 네트워크 배치를 도시한 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 기존 네트워크에서 LTE 네트워크로의 셀 재 선택 절차를 도시한 도면이다.
도 3은 종래 기술에 따른 LTE 네트워크에서 기존 네트워크로의 셀 재 선택 절차를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이웃 셀 정보의 매핑 테이블을 생성하는 절차를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이웃 셀 정보의 매핑 테이블을 생성하는 절차를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 ANR (Automatic Neighbor Relation) 절차를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 매핑 테이블을 사용하여 LTE 네트워크를 선택하는 절차를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 재 선택 절차를 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 발전된 네트워크의 셀 영역 내에서 셀 재 선택을 수행할지를 이동 단말이 결정하는 과정을 도시한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 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, 본 발명은 기존 네트워크에서 발전된 네트워크로 이동 단말의 셀 선택/재 선택을 위한 방법 및 장치 에 대해 설명할 것이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이웃 셀 정보의 매핑 테이블을 생성하는 절차를 도시한 도면이다. 상기 이웃 셀은 기존 네트워크의 셀을 칭하기로 한다.

상기 도 4를 참조하면, 401 단계에서 파워 온 후, 이동 단말(10)은 LTE 네트워크(40)로부터 정보 블록을 수신한다. 구체적으로, 이동 단말(10)은 402 단계에서 MIB(Master Information Block) 및 403 단계에서 SIB1, SIB2 (SIB: System Information Block)을 수신한다 그리고 N 번째 번호까지의 SIB (SIBN)를 수신할 수 있다.

하나의 SIB는 SIB Type 6 정보에 3G UTRA (Universal Terrestrial Radio Access) 캐리어 주파수 정보를 포함할 수 있다 그리고 다른 SIB 는 SIB Type 7 정보에 2G 캐리어 주파수 정보를 포함할 수 있다.

404 단계에서, 이동 단말(10)은 비 휘발성 렌덤 액세스 메모리(NVRAM: Non-Volatile Random Access Memory) 에서 상기 정보 블록으로부터 결정된 이웃 셀의 셀 ID 와 LTE 셀의 셀 ID를 저장한다.

405 단계에서, 이동 단말(10)은 랜덤 액세스 및 RRC (Radio Resource Control) 연결 설정 절차를 LTE 네트워크(40)과 수행한다 그리고 EPS (Evolved Packet System) 베어러 컨텍스트 활성화 절차 (EPS Bearer context activation Procedure) 에 의해 가상적인 방법으로 LTE 네트워크(40)에 접속한다.

406 단계에서, 저장된 정보를 이용하여, 이동 단말(10)은 <표 1>에서 도시된 바와 같이 LTE 셀 ID의 매핑 테이블 및 기존 셀의 주파수 정보를 생성한다.

상기 <표 1>을 참조하면, 왼쪽에서 오른쪽으로의 컬럼 방향에서, LTE Physical Cell ID 는 LTE 네트워크에서 물리적인 셀 ID를 나타낸다. Band는 LTE 셀의 주파수 밴드를 나타낸다. EARFCN은 E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number 값을 나타낸다. Legacy Physical 셀 ID는 기존 네트워크에서의 물리적인 셀 ID를 나타낸다. RAT는 기존 물리 셀의 Radio Access Technology 를 나타낸다. Band는 기존 셀에서의 주파수 밴드를 나타낸다 그리고 ARFCN 또는 UARFCN 은 Absolute Radio Frequency Channel Number 값 또는 Universal ARFCN 값을 나타낸다.

407 단계에서 하나 또는 그 이상의 새로운 SIB 가 수신될 때, 408 단계에서 NVRAM에서 LTE 셀의 셀 ID 및 이웃 셀의 셀 ID 가 저장되고 업데이트된다 그리고 409 단계에서 이러한 새로운 정보는 매핑 테이블을 업데이트하기 위해 사용된다.

상기 도 4에 도시된 매핑 테이블을 생성하는 것에 대한 대안으로, LTE 셀의 셀 ID 및 이웃 셀의 셀 ID 를 포함하는 매핑 테이블 정보는 공장에서 이동 단말에 미리 저장될 수 있다. 이러한 셀 ID는 407 단계에서 409 단계에서 설명된 바대로 업데이트될 수 있다.

이러한 방법으로, 이동 단말(10)이 처음에 LTE 네트워크(40) 대신에 기존 네트워크에 캠핑(Camp On)했을 때도, 이동 단말(10)은 LTE 셀로의 셀 재선택을 수행하기 위해 기 저장된 매핑 테이블 정보를 사용할 수 있다. 상기 매핑 테이블은 이동 단말(10)이 파워 온 후, 407 단계에서 409 단계의 과정을 수행함으로써 업데이트될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이웃 셀 정보의 매핑 테이블을 생성하는 절차를 도시한 도면이다.

상기 도 5를 참조하면, 501 단계에서 파워 온 후, 502 단계에서 이동 단말(10)은 MIB 및 503 단계에서 LTE 네트워크(40)에서 SIB1, SIB2 를 수신한다. 그리고 N 번째 번호까지의 SIB (SIBN)를 수신할 수 있다.

504 단계에서, 이동 단말(10)은 랜덤 액세스 및 RRC (Radio Resource Control) 연결 설정 절차를 LTE 네트워크(40)와 수행한다 그리고 EPS 베어러 컨텍스트 활성화 절차 에 의해 가상적인 방법으로 LTE 네트워크(40)에 접속한다.

505 단계에서, 이동 단말(10)은 기존 네트워크 (70)에 측정 요청을 한다. 506 단계에서 기존 네트워크(70)으로부터 이동 단말(10)이 측정 응답을 수신하는 경우, 507 단계에서 이동 단말(10)은 NVRAM 저장부에 이웃 셀의 셀 ID 와 LTE 셀의 셀 ID를 저장한다. 508 단계에서, 저장된 정보를 이용하여, 이동 단말(10)은 <표 2>에서와 같이 LTE 셀ID 와 기존 셀의 주파수 정보의 매핑 테이블을 생성한다.

상기 <표 2>를 참조하면, 왼쪽에서 오른쪽으로의 컬럼 방향에서, LTE Physical Cell ID 는 LTE 네트워크에서 물리적인 셀 ID를 나타낸다. Band는 LTE 셀의 주파수 밴드를 나타낸다. EARFCN은 E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number 값을 나타낸다. Legacy Physical 셀 ID는 기존 네트워크에서의 물리적인 셀 ID를 나타낸다. RAT는 기존 물리 셀의 Radio Access Technology 를 나타낸다. Band는 기존 셀에서의 주파수 밴드를 나타낸다 그리고 ARFCN 또는 UARFCN 은 Absolute Radio Frequency Channel Number 값 또는 Universal ARFCN 값을 나타낸다.

하나 또는 그 이상의 새로운 SIB 가 수신될 때, 저장부에서 LTE 셀의 셀 ID 및 기존 네트워크의 이웃 셀의 셀 ID 가 업데이트된다. 이러한 새로운 정보는 매핑 테이블을 업데이트하기 위해 사용된다 또는 매핑 테이블이 비어 있는 경우, 매핑 테이블을 생성하기 위해 사용된다.

상기 도 5에 도시된 매핑 테이블을 생성하는 것에 대한 대안으로, LTE 셀의 셀 ID 및 기존 셀의 셀 ID 를 포함하는 매핑 테이블 정보는 공장에서 이동 단말에 미리 저장될 수 있다. 이러한 셀 ID는 상기 도 5에서 설명된 바대로 업데이트될 수 있다.

이러한 방법으로, 이동 단말(10)이 처음에 LTE 네트워크(40) 대신에 기존 네트워크(70)에 캠팡(Camp on)했을 때도, 이동 단말(10)은 LTE 셀로의 셀 재선택을 수행하기 위해 기 저장된 매핑 테이블 정보를 사용할 수 있다. 상기 매핑 테이블은 이동 단말(10)이 파워 온 후, 507 단계에서 508 단계의 과정을 수행함으로써 업데이트될 수 있다.

이동 단말에 셀 ID 정보를 전송하는 본 발명의 또 다른 실시 예에서, EPS MM (Evolved Packet System Mobility Management)정보가 이동 단말에 의해서 MME (Mobility Management Entity)로부터 NAS (Non-Access Stratum) 제어 메시지를 통해 요청된다 그리고 NAS 제어 메시지를 통해 응답이 수신된다. 이러한 정보는 셀 선택을 위해 매핑 테이블을 생성하는데 사용되는 이웃 셀 ID 정보 를 포함한다.

이동 단말은 로밍 영역과 같은 리모트 영역에서 발전된 네트워크에 접속하기 위해 발전된 네트워크의 개입 없이도 기존 네트워크의 물리적인 셀 ID를 사용할 수 있다. 따라서, ANR (Automatic Neighbor Relation)을 사용하는 방법이 도 6에 도시되어 있다 그리고 도 7-8에서, 발전된 네트워크의 eNB(evolved Node) 로부터 이동 단말이 Global 셀 ID를 이용하도록 하기 위해 실시 예가 개시된다. 이러한 방법은 주파수 정보를 수신하기 위해 발전된 네트워크의 개입이 필요하고 Global 셀 ID가 필요 없는 전술한 도 4 및 도 5에서의 실시 예에 적용되지 않는다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 ANR (Automatic Neighbor Relation) 절차를 도시한 도면이다. 상기 ANR 절차는 이동 단말이 제어 채널을 통해서 기존 네트워크의 Global CID를 수신하는 것을 가능하게 하고, 이동 단말이 이러한 수신한 정보를 이용하여 매핑 테이블을 생성하게 하는 것을 가능하게 한다. 이러한 과정들은 도 7-8에서 자세히 설명될 것이다.

상기 도 6을 참조하면, ANR 절차가 발전된 네트워크의 eNB 및 기존 네트워크의 NB를 이용하여 이동 단말에서 수행된다.

601 단계에서, 이동 단말은 NB의 물리적인 셀 ID가 3이라는 것을 확인한다.

602 단계에서, 이동 단말은 확인한 물리적인 셀 ID를 RRC 측정 보고 메시지를 통해서 eNB의 셀에 전송한다.

603 단계에서, 이동 단말로부터 메시지를 수신한 후에, eNB는 기존 네트워크의 Global Cell ID를 획득하기 위해 명령 메시지를 이동 단말에 전송한다.

604 단계에서, 상기 명령 메시지를 수신할 때, 이동 단말은 BCCH (Broadcast Control CHannel) 메시지를 통해 기존 네트워크의 Global 셀 ID를 획인한다.

본 발명의 실시 예에 따라, 이동 단말은 상기 BCCH 메시지를 통해 획득된 Global 셀 ID를 이용하여 메핑 테이블을 생성한다. 상기 매핑 테이블은 셀 선택을 위해 사용되고, 이에 대해서는 도 7에서 설명될 것이다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 매핑 테이블을 사용하여 LTE 네트워크를 선택하는 절차를 도시한 도면이다.

상기 도 7을 참조하면, 701 단계에서 셀 선택 및 등록은 이동 단말(10)에 의해 기존 네트워크(70)로 수행된다. 선택적으로, 701 단계에서 셀 재선택이 이동 단말(10)에 의해 발전된 네트워크(40)에서 기존 네트워크(70)로 수행되는 것을 가정한다.

702 단계에서 이동 단말이 기존 네트워크(70)에서 등록을 완료하는 경우 또는 셀 재 선택을 확인하는 경우, 703 단계에서 이동 단말은 기조 네트워크에서 IDLE 상태로 진입한다. 기존 네트워크에서 수신한 신호가 임계 값보다 클 경우, IDLE 상태는 유지된다.

이동 단말(10)은 705 단계에서 기존 네트워크 및 발전된 네트워크의 셀 ID(Identification)를 로딩하기 위해 NVRAM 저장부에서 매핑 테이블을 704 단계에서 액세스한다.

이동 단말(10)이 705 단계에서 현재 기존 네트워크에 매핑된 셀 ID에 매핑된 발전된 네트워크의 셀 ID를 발견하는 경우, 706 단계에서 이동 단말(10)은 발전된 네트워크(40)로 셀 재선택 수행을 시도한다 발전된 네트워크(40)의 셀 ID가 기존 네트워크(70)의 셀 ID에 해당하는 경우 그라고 기존 네트워크(70)으로부터의 신호가 임계 값 보다 낮을 경우에.

발전된 네트워크(40)를 위한 셀 선택은 첫 번째 시도 이후에 성공적이지 않을 수 있다. 만약, 그렇다면, 셀 선택을 수행하기 위한 많은 수(N)의 시도가 수행될 때까지 703 단계로 되돌아갈 수 있다.

구체적으로, 707 단계에서, 이동 단말(10)의 리로케이션(relocation) 또는 셀 선택이 성공적이지 않을 경우와 같이 기존 네트워크의 셀 ID가 변경될 때, 셀 ID는 또 다른 셀 선택을 위해 재 액세스 될 수 있다.

708 단계에서, 셀 ID는 매핑 테이블로부터 재 액세스되고 도 다른 셀 선택이 수행된다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 재 선택 절차를 도시한 흐름도이다.

상기 도 8을 참조하면, 801 단계에서 파워 온 후, 이동 단말은 셀 선택 및 등록을 기존 네트워크에 대해서 수행한다.

802 단계에서, 이동 단말은 IDLE 상태에 진입한다.

803 단계에서, 이동 단말은 또 다른 새로운 기존 네트워크의 셀로 캠핑할 것인지를 결정한다. 상기 새로운 기존 네트워크는 801 단계에의 기존 네트워크와는 서로 다르다.

상기 새로운 기존 네트워크로 캠핑할 것을 결정한 경우, 본 처리과정은 804 단계로 진행하고. 상기 804 단계에서 이동 단말은 NVRAM에 저장되어 있는 메핑 테이블로부터 새로운 기존 네트워크의 셀 정보를 로딩한다.

805 단계에서, 이동 단말은 발전된 네트워크를 위해 주파수 정보 또는 셀 ID가 상기 매핑 테이블에 있는지를 결정한다. 만약, 그렇다면, 806 단계에서, 이동 단말은 발전된 네트워크에 셀 재선택을 시도한다. 만약, 성공적인 경우, 807 단계에서 셀 재선택은 완료된다.

만약, 803 단계에서 이동 단말이 새론 기존 네트워크 셀에 캠핑하는 것을 결정하지 않은 경우 또는 805 단계에서 발전된 네트워크에 대한 셀 ID가 상기 매핑 테이블에 없는 경우, 본 처리 과정은 802단계로 진행한다.

806 단계에서 발전된 네트워크 셀로 재 선택하는 시도 동안에, 주파수 스캐닝 시간은 EARFCN (E-UTRA (Universal Terrestrial Radio Access) Absolute Radio Frequency Channel Number) 값의 어전 검색 주파수 정보를 위한 메핑 테이블에서의 주파수 스캔을 수행함으로써 감소될 수 있다. 만약, 상기 EARFCN 값의 주파수가 해당 셀에 속하지 않는 것이 결정되는 경우, 또 다른 주파수 스캔이 셀 재선택 처리를 위해 수행되거나 807 단계에서 셀 재 선택 과정이 종료된다.

셀 재 선택이 이동 단말에 의해 수행되는 경우, 이동 단말은 발전된 네트워크의 셀 가장자리 영역의 외부에 있는 경우가 있을 수 있다. 이러한 재 선택을 가능하게 하기 위해, 본 발명은 GPS(Global Positioning System), A=GPS (Advanced GPS) 및 발전된 네트워크 eNB의 LCS(LoCation Services) 위치 정보를 포함한다.

이러한 GPS 및 LCS 정보는 위치 정보의 정확한 결정을 제공한다 그리고 <표 3>에서와 같이 셀 재 선택을 위한 매핑 테이블을 생성하기 위해 사용된다. 구체적으로, <표 3>은 eNB 위치정보 (eNB Position Info)를 포함하는 LTE 셀 ID 및 기존 셀 ID 의 매핑 테이블을 나타낸다.

상기 <표 3>을 참조하면, 왼쪽에서 오른쪽으로의 컬럼 방향에서, LTE Physical Cell ID 는 LTE 네트워크에서 물리적인 셀 ID를 나타낸다. eNB Position Info 는 evolved Node B의 위치 정보를 나타낸다. Band는 LTE 셀의 주파수 밴드를 나타낸다. EARFCN은 E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number 값을 나타낸다. Legacy Physical 셀 ID는 기존 네트워크에서의 물리적인 셀 ID를 나타낸다. RAT는 기존 물리 셀의 Radio Access Technology 를 나타낸다. Band는 기존 셀에서의 주파수 밴드를 나타낸다 그리고 ARFCN 또는 UARFCN 은 Absolute Radio Frequency Channel Number 값 또는 Universal ARFCN 값을 나타낸다.

상기 <표 3>의 eNB Position Information은 NAS 제어 메시지를 통해 또는 USAT(USIM(Universal Subscriber Identity Module) Application Toolkit) 명령어를 통해 공장에서 미리 저장함으로써 이동 단말이 수신할 수 있다. 이러한 위치 정보는 또한 이동 단말과 eNB 사이의 거리를 결정하기 위해 사용된다. 이러한 방법으로, 이동 단말이 발전된 네트워크의 셀 거리 이내에 있을 경우 셀 재 선택이 수행된다. 이러한 결정의 예는 도 9에 도시되어 있다. 상기 도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 발전된 네트워크의 셀 영역 내에서 이동 단말이 셀 재 선택을 수행할지를 결정하는 것을 도시한다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 발전된 네트워크의 셀 영역 내에서 셀 재 선택을 수행할지를 이동 단말이 결정하는 과정을 도시한 도면이다.

상기 도 9를 참조하면, 이동 단말(10)은 이동 단말의 위치 정보 및 <표 3>의 eNB Position 정보를 이용하여 발전된 네트워크의 eNB 로부터 거리를 계산한다. 거리(d)는 eNB 위치로부터 이동 단말의 위치를 감산함으로써 계산된다. eNB의 셀 직경( R)은 거리(d)와 비교된다. 만약, 거리(d)가 직경(R) 보다 작은 경우, 이동 단말은 발전된 네트워크의 셀 거리 내에 존재하고 셀 재 선택이 수행된다. 하지만, 만약, 거리(d)가 직경(R) 보다 큰 경우,셀 재 선택은 수행되지 않는다.

만약, 이동 단말(10)이 GPS 또는 LCS를 지원하지 않는 경우, 이동 단말의 위치는 AOA(Angle of Arrival), TOA(Time of Arrival), TDOA(Time Difference of Arrival), E-TOD(Enhanced Observed Time Difference)와 같은 삼각 측량 법을 사용하여 결정될 수 있다.이러한 방법은 잘 알려져 있고 따라서 자세한 설명은 편의상 생략된다.

본 발명의 기존 네트워크는 2G 또는 3G 네트워크를 포함하여 설명되었다 그리고 발전된 네트워크는 4H 네트워크를 포함하여 설명 되었자만, 본 발명은 이러한 구체적인 네트워크에 제한 받지 않는다. 예를 들어, 기존 네트워크는 3GPP2 네트워크 중의 하나일 수 있다. 미래에, 본 발명의 기존 네트워크는 어떠한 이전 새대의 네트워크 일 수 있고, 기존 네트워크는 4G 네트워크가 될 수 있다. 이러한 방식으로, 본 발명에서의 발전된 네트워크는 미래에 5G 네트워크 또는 그 이상의 어떠한 새로운 네트워크가 될 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

발전된 네트워크에서 단말이 매핑 테이블을 생성하는 방법에 있어서,
발전된 네트워크의 기지국으로부터 MIB(master information block)와 다수의 SIB(system information blocks)를 수신하는 과정과,
상기 MIB와 다수의 SIB를 이용하여 기존 네트워크의 셀 ID 및 발전된 네트워크의 셀 ID를 저장하는 과정과,
상기 발전된 네트워크와 함께 랜덤 액세스(random access)와 RRC(radio resource control)설정 절차를 수행하여 상기 발전된 네트워크에 연결하는 과정과,
상기 기존 네트워크에게 측정 요청을 전송하는 과정과,
상기 기존 네트워크로부터 측정 응답을 수신하는 과정과,
상기 측정 응답에 기반하는 상기 셀 ID를 이용하여 상기 기존 네트워크와 발전된 네트워크 사이의 매핑 테이블을 생성하는 과정을 포함하고,
상기 매핑 테이블은 상기 기존 네트워크의 셀에 매핑된 상기 발전된 네트워크의 셀이 존재하는 경우 셀을 선택하기 위하여 이용되고,
상기 기존 네트워크는 GSM(global system for mabile communication), CDMA(code division multiple access), 광대역 CDMA 중 적어도 하나에 해당되고,
상기 발전된 네트워크는 LTE(long term evolution) 네트워크, 발전된 LTE 중 적어도 하나에 해당되고,
상기 단말은 기존 네트워크와 발전된 네트워크를 지원하는 다중-모드 단말에 해당되고,
상기 단말은 제1 SIB와 제2 SIB에 포함된 주파수 정보를 이용하여 상기 발전된 네트워크에 연결하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 기지국은 eNB(evolved Node B)인 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
삭제
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제 1항에 있어서,
상기 단말은 제 1 기존 네트워크의 주파수 정보를 포함하는 제 1 SIB를 수신하고 상기 제 1 기존 네트워크와는 서로 다른 제 2 기존 네트워크의 주파수 정보를 포함하는 제 2 SIB를 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제 1항에 있어서,
새로운 MIB와 새로운 다수의 SIB를 수신하는 과정과,
상기 새로운 MIB와 새로운 다수의 SIB를 이용하여 상기 매핑 테이블을 업데이트하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
기존 네트워크에서 발전된 네트워크로 이동 단말이 셀 재 선택을 수행하는 방법에 있어서,
매핑 테이블에 있는 기존 네트워크의 셀 ID 및 발전된 네트워크의 셀 ID를 저장하는 과정과,
상기 발전된 네트워크와 함께 랜덤 액세스(random access)와 RRC(radio resource control)설정 절차를 수행하여 상기 저장되어 있는 셀 ID를 이용하여 발전된 네트워크에 연결하는 과정과,
상기 발전된 네트워크의 MIB(master information block), 다수의 SIB(system information blocks), 상기 기존 네트워크에 대한 측정 요청에 따른 측정 응답을 수신하는 과정과,
상기 측정 응답에 기반한 상기 셀 ID, 상기 MIB, 상기 다수의 SIB를 이용하여 상기 매핑 테이블을 업데이트하는 과정을 포함하고,
상기 매핑 테이블은 상기 기존 네트워크의 셀에 매핑된 상기 발전된 네트워크의 셀이 존재하는 경우 셀을 선택하기 위하여 이용되고,
상기 기존 네트워크는 GSM(global system for mabile communication), CDMA(code division multiple access), 광대역 CDMA 중 적어도 하나에 해당되고,
상기 발전된 네트워크는 LTE(long term evolution) 네트워크, 발전된 LTE 중 적어도 하나에 해당되고,
상기 단말은 기존 네트워크와 발전된 네트워크를 지원하는 다중-모드 단말에 해당되고,
상기 단말은 제1 SIB와 제2 SIB에 포함된 주파수 정보를 이용하여 상기 발전된 네트워크에 연결하는 방법.
제 9항에 있어서,
상기 정보는 발전된 네트워크의 eNB(evolved Node B)로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 9항에 있어서,
상기 MIB와 상기 다수의 SIB는 단말이 기존 네트워크의 측정을 수행할 때 수신되는 to로운 셀 ID 를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
셀 선택을 위한 발전된 네트워크의 기지국 장치에 있어서,
단말과 통신을 수행하는 송수신부와,
상기 송수신부와 기능적으로 결합된 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 단말로부터, 이웃 셀의 제 1 셀 ID를 포함하는 보고를 수신하도록 구성되고,
상기 이웃 셀의 제 2 셀 ID 획득을 명령하는 명령 메시지를 상기 단말에게 전송하도록 구성되며,
상기 단말은 상기 명령 메시지를 수신하고, MIB(master information block)과 다수의 SIB(system information block)를 획득함으로써 상기 제 2 셀 ID를 획득하고, 상기 발전된 네트워크와 함께 랜덤 액세스(random access)와 RRC(radio resource control)설정 절차를 수행하여 상기 발전된 네트워크에 연결하고, 기존 네트워크에게 측정 요청을 전송하고, 상기 기존 네트워크로부터 측정 응답을 수신하고, 상기 측정 응답 및 상기 제1 셀 ID와 상기 제2 셀 ID를 이용하여 상기 기존 네트워크와 상기 발전된 네트워크 사이의 매핑 테이블을 생성하고,
상기 매핑 테이블은 상기 기존 네트워크의 셀에 매핑된 상기 발전된 네트워크의 셀이 존재하는 경우 상기 발전된 네트워크의 셀을 선택하기 위하여 이용되고,
상기 기존 네트워크는 GSM(global system for mabile communication), CDMA(code division multiple access), 광대역 CDMA 중 적어도 하나에 해당되고,
상기 발전된 네트워크는 LTE(long term evolution) 네트워크, 발전된 LTE 중 적어도 하나에 해당되고,
상기 단말은 상기 기존 네트워크와 상기 발전된 네트워크를 지원하는 다중-모드 단말에 해당되고,
상기 단말은 제1 SIB와 제2 SIB에 포함된 주파수 정보를 이용하여 상기 발전된 네트워크에 연결하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 12항에 있어서,
상기 제 1 셀 ID는 상기 기존 네트워크의 물리적인 셀 ID를 포함하여 구성되고 상기 제 2 셀 ID는 상기 기존 네트워크의 Global 셀 ID를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 12항에 있어서,
상기 기지국은 상기 발전된 네트워크의 eNB(evolved Node B)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
기존 네트워크에서 발전된 네트워크로 셀 재 선택을 위한 단말의 동작 방법에 있어서,
기존 네트워크에 등록하는 과정과,
상기 기존 네트워크로부터 수신한 신호가 임계 값보다 클 경우, IDLE 상태를 유지하는 과정과,
매핑 테이블로부터 상기 기존 네트워크의 셀 ID 및 발전된 네트워크의 셀 ID를 액세스하는 과정과,
상기 기존 네트워크에서 수신한 신호가 임계 값 보다 작은 경우, 상기 기존 네트워크에서 상기 발전된 네트워크로 셀 재 선택을 수행하는 과정을 포함하고,
상기 셀 재 선택을 수행하는 과정은 상기 발전된 네트워크와 함께 랜덤 액세스(random access)와 RRC(radio resource control) 설정 절차를 수행함으로써 상기 발전된 네트워크에 연결하는 과정을 포함하고,
상기 기존 네트워크에게 측정 요청을 전송하는 과정과,
상기 기존 네트워크로부터 측정 응답을 수신하는 과정과,
상기 측정 응답, 상기 기존 네트워크의 셀 ID 및 상기 발전된 네트워크의 셀 ID를 이용하여 상기 기존 네트워크와 상기 발전된 네트워크 사이의 맵핑 테이블을 생성하는 과정을 더 포함하고,
상기 매핑 테이블은 상기 기존 네트워크의 셀에 매핑된 상기 발전된 네트워크의 셀이 존재하는 경우 상기 발전된 네트워크의 셀을 선택하기 위하여 이용되고,
상기 기존 네트워크는 GSM(global system for mabile communication), CDMA(code division multiple access), 광대역 CDMA 중 적어도 하나에 해당되고,
상기 발전된 네트워크는 LTE(long term evolution) 네트워크, 발전된 LTE 중 적어도 하나에 해당되고,
상기 단말은 상기 기존 네트워크와 상기 발전된 네트워크를 지원하는 다중-모드 단말에 해당되고,
상기 단말은 제1 SIB와 제2 SIB에 포함된 주파수 정보를 이용하여 상기 발전된 네트워크에 연결하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15항에 있어서,
상기 기존 네트워크의 셀 ID는 BCCH 메시지를 통해 eNB(evolved Node B) 로부터 수신된 Global 셀 ID를 포함하고 상기 매핑 테이블에 저장되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 16항에 있어서,
상기 기존 네트워크의 셀 ID 및 상기 발전된 네트워크의 셀 ID는 상기 매핑 테이블로부터 재 액세스되고 상기 기존 네트워크의 셀 ID가 변하거나 상기 셀 재 선택이 성공적이지 않은 경우 또 다른 셀 선택이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
셀 재 선택을 위한 단말 장치에 있어서,
기지국의 MIB(master information block)와 다수의 SIB(system information block)를 수신하여 상기 기지국의 위치를 수신하는 수신부와,
상기 기지국의 위치에서 상기 단말까지의 거리를 결정하고, 상기 거리가 기 정의된 임계 값보다 작을 경우 셀 재 선택을 수행하는 제어부를 포함하고,
상기 셀 재 선택을 수행하는 과정은 발전된 네트워크와 함께 랜덤 액세스(random access)와 RRC(radio resource control) 설정 절차를 수행함으로써 상기 발전된 네트워크에 연결하는 과정을 포함하고,
상기 제어부는 기존 네트워크에게 측정 요청을 전송하고, 상기 기존 네트워크로부터 측정 응답을 수신하고, 상기 측정 응답, 상기 기존 네트워크의 셀 ID, 및 상기 발전된 네트워크의 셀 ID를 이용하여 상기 기존 네트워크와 상기 발전된 네트워크 사이의 매핑 테이블을 생성하고,
상기 매핑 테이블은 상기 기존 네트워크의 셀에 매핑된 상기 발전된 네트워크의 셀이 존재하는 경우 상기 발전된 네트워크의 셀을 선택하기 위하여 이용되고,
상기 기존 네트워크는 GSM(global system for mabile communication), CDMA(code division multiple access), 광대역 CDMA 중 적어도 하나에 해당되고,
상기 발전된 네트워크는 LTE(long term evolution) 네트워크, 발전된 LTE 중 적어도 하나에 해당되고,
상기 단말은 상기 기존 네트워크와 상기 발전된 네트워크를 지원하는 다중-모드 단말에 해당되고,
상기 단말은 제1 SIB와 제2 SIB에 포함된 주파수 정보를 이용하여 상기 발전된 네트워크에 연결하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 18항에 있어서,
상기 기지국은 새로운 발전된 네트워크의 eNB(evolved Node B) 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 18항에 있어서,
상기 기지국은 및 상기 단말의 위치는 GPS 위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 18항에 있어서,
상기 기지국의 위치는 상기 단말에 미리 저장되거나 제어 메시지 또는 명령에 의해 수신되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 18항에 있어서,
상기 기지국의 위치 또는 상기 단말의 위치는 삼각 측량법에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.