KR101700196B1

KR101700196B1 - 채널-점유-상태 기반 조기 회피

Info

Publication number: KR101700196B1
Application number: KR1020127006033A
Authority: KR
Inventors: 이기동; 리 시앙 순; 천성덕; 정성훈; 이승준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-10-08
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2017-02-13
Also published as: KR20120095846A; US20110086642A1; EP2462775A2; WO2011043588A3; EP2462775B1; US8588792B2; WO2011043588A2; EP2462775A4

Abstract

무선통신 시스템에서 콜 시작 충돌을 감소시키기 위한 방법은 복수의 단말들로부터 도착하는 콜 시작 요청(call initiation request)의 수를 줄일 필요가 있음을 기지국에서 결정하는 단계; 상기 콜 시작 요청의 수를 줄일 필요가 있음을 결정한 것에 대응하여 상기 기지국에서 상기 단말들로 통지 메시지를 브로드캐스팅하는 단계; 및 상기 콜 시작 요청 전송이 허용되도록 결정된 상기 복수의 단말들 중 하나 이상의 단말로부터 상기 콜 시작 요청을 수신하는 단계를 포함하되, 상기 통지 메시지는 수신 단말이 상기 기지국으로 콜 시작 요청을 전송하도록 허가되었는지 여부를 결정하는데 이용하기 위한 정보를 포함한다. 또 다른 특징은 기지국에서 콜 시작 요청을 전송하도록 허용되도록 결정된 복수의 단말 중 하나 이상으로부터 콜 시작 요청을 수신하는 단계를 더 포함한다.

Description

채널-점유-상태 기반 조기 회피{Channel-occupancy-status based early avoidance}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 콜 시작 충돌을 감소시키기 위한 것에 관한 것이다.

무선통신 시스템의 바람직한 기능들에는 긴급 콜(emergency calls)을 제공하는 것을 포함하고 있다. UMTS MAC 및 RRC, 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access CHannel, PRACH)는 논리적으로 액세스 서비스 클래스(Access Service Class, ASC)를 이용하여 여러 서브세트로 분할되는데 이는 서로 다른 레벨의 긴급(예를 들어, 보통 또는 긴급) 상황에서 이러한 단말들에 우선순위의 서로 다른 레벨을 제공하기 위해서이다. 시스템은 일반적으로 긴급 제어 목적을 위한 다른 단말들과 함께 일부 단말들에게 우선권을 주는 메커니즘으로 동작한다. 이를 위한 기술은 PRACH 부분을 몇 개의 서브세트로 분할하여 특별한 상황에 처한 단말들에게 더 많은 기회를 제공해 주는데, 이는 다른 단말들이 PRACH의 특정 서브세트를 접속하는 것을 금지시키는 것을 통해 제공해 준다.

본 발명의 목적은 무선통신 시스템에서 콜 시작 충돌을 감소시키기 위한 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 목적은 무선통신 시스템에서 콜 시작 충돌을 감소시키기 위한 네트워크 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 목적은 무선통신 시스템에서 콜 시작 충돌을 감소시키기 위한 단말 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따라, 무선통신 시스템에서 콜 시작 충돌을 감소시키기 위한 방법은 복수의 단말들로부터 도착하는 콜 시작 요청(call initiation request)의 수를 줄일 필요가 있음을 기지국에서 결정하는 단계를 포함한다. 하나의 동작으로, 상기 콜 시작 요청의 수를 줄일 필요가 있음을 결정한 것에 대응하여 상기 기지국에서 상기 단말들로 통지 메시지를 브로드캐스팅하고, 상기 통지 메시지는 수신 단말이 상기 기지국으로 콜 시작 요청을 전송하도록 허가되었는지 여부를 결정하는데 이용하기 위한 정보를 포함한다. 또 다른 특징은, 상기 콜 시작 요청 전송이 허용되도록 결정된 상기 복수의 단말들 중 하나 이상의 단말로부터 상기 콜 시작 요청을 수신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 일 실시형태에 따라, 무선통신 시스템에서 콜 시작 충돌을 감소시키기 위한 방법은, 단말이 기지국으로부터 상기 단말이 상기 기지국으로 콜 시작 요청을 전송함으로써 제한(barred)되는지 여부를 지시하는 정보를 포함하는 브로드캐스트 통지 메시지를 수신하는 단계; 상기 수신한 통지 메시지에서의 정보에 기초하여 상기 콜 시작 요청을 전송하는 것으로부터 상기 단말이 제한(barred) 되었는지 여부를 상기 단말이 결정하는 단계; 상기 단말이 상기 콜 시작 요청을 전송하는 것으로부터 제한(barred) 되지 않은 경우 상기 단말이 상기 기지국으로 상기 콜 시작 요청을 전송하도록 허용하는 단계; 및 상기 단말이 상기 콜 시작 요청을 전송하는 것으로부터 제한(barred) 된 경우 상기 기지국으로 상기 콜 시작 요청을 전송하는 것을 금지하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따라, 무선통신 시스템에서 콜 시작 충돌을 감소시키도록 구성된 네트워크 장치는 상기 무선통신 시스템 내에서 동작하는 복수의 단말들로부터 도착하는 콜 시작 요청(call initiation request)의 수를 줄일 필요가 있음을 결정하도록 구성된 프로세서; 상기 콜 시작 요청의 수를 줄일 필요가 있음을 결정한 것에 대응하여 상기 기지국에서 상기 단말들로 통지 메시지를 브로드캐스팅하도록 구성된 송신기; 및 상기 콜 시작 요청 전송이 허용되도록 결정된 상기 복수의 단말들 중 하나 이상의 단말로부터 상기 콜 시작 요청을 수신하는 수신기를 포함하되, 상기 통지 메시지는 수신 단말이 상기 기지국으로 콜 시작 요청을 전송하도록 허가되었는지 여부를 결정하는데 이용하기 위한 정보를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따라, 콜 시작 충돌을 감소시키도록 구성된 단말은, 기지국으로부터 상기 단말이 상기 기지국으로 콜 시작 요청을 전송함으로써 제한(barred) 된지 여부를 지시하는 정보를 포함하는 브로드캐스트 통지 메시지를 수신하도록 구성된 수신기; 상기 기지국으로 상향링크 신호를 전송하도록 구성된 송신기; 및 상기 수신한 통지 메시지에서의 정보에 기초하여 상기 콜 시작 요청을 전송하는 것으로부터 상기 단말이 제한(barred) 되었는지 여부를 상기 단말이 결정하고, 상기 단말이 상기 콜 시작 요청을 전송하는 것으로부터 제한(barred) 되지 않은 경우 상기 단말이 상기 기지국으로 상기 콜 시작 요청을 전송하도록 허용하며, 상기 단말이 상기 콜 시작 요청을 전송하는 것으로부터 제한(barred) 된 경우 상기 기지국으로 상기 콜 시작 요청을 전송하는 것을 금지하도록 구성된 프로세서는 단계를 포함할 수 있다.

이들 및 다른 실시예들은 이하의 첨부된 도면을 참조하여 실시예의 상세한 설명으로부터 당업자는 명백하게 이해할 수 있으며, 본 발명은 개시된 특정 실시예에 제한되지는 않는다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따른 장치와 방법은 무선통신 시스템에서 콜 시작 충돌을 효율적으로 제공할 수 있다.

본 발명의 특징, 양태들은 이하의 발명의 실시예들과 첨부한 도면을 고려함으로써 더욱 명확하게 개시된다.
도 1은 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)의 네트워크 구조를 예시한 도면이다.
도 2a는 일반적인 E-UTRAN 및 일반적인 EPC의 일반적 구조를 도시한 블록도이다.
도 2b는 E-UMTS 네트워크를 위한 사용자-평면 프로토콜 스택을 나타낸 블록도이다.
도 2c는 E-UMTS 네트워크를 위한 제어 평면 프로토콜 스택을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 단말 시작(UE initiation) 절차를 위한 방법을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말 시작(UE initiation) 절차의 방법을 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 RACH (재)-시도 대 RACH 절차에서의 서비스율(rate of service)을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양할 실시형태에 따른 단말에서 구현될 수 있는 상세한 다양한 구성요소들을 도시한 블록도이다.

이하의 발명의 상세한 설명에서, 첨부된 도면에 기재된 참조는 본 발명의 특정 실시예를 예시하기 위한 것의 일부를 나타낸다. 당업자는 다른 실시예들이 절차적 변화뿐만 아니라 구조적(structural) 변화, 전기적(electrical) 변화로 이용될 수 있으며 이는 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 가능한 도면 전체에서 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 부분을 지칭하는데 사용될 것이다.

일반적으로 긴급 콜(emergency call)은 덜 혼잡한 상향링크에서, 즉, 우선권있는 임의 접속에서 시작되어야 한다고 이해된다. 이러한 우선권은 PRACH 후의 접속 우선권뿐만 아니라 PRACH 후의 "임의 접속 우선권"으로 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 방법은 일반적으로 PRACH 액세스 단계에서 혼잡을 포함하고 있다. 이는 이 단계에서 성공률을 매우 낮게 하는 요인이며, 그 결과 이러한 상황에서 새롭게 콜이 거의 제공되지 못하고 진행 중인 콜만 시간이 흘러 완료되게 된다. 예를 들어, 트래픽 채널 자원은 콜들(트래픽 패킷)을 제공할 공간을 가지고 있는 반면에 콜들은 임의 접속 절차에서의 실패 때문에 RRC_IDLE 모드로부터 RRC_CONNECTED 모드로 오지 못한다. 긴급 콜들은 일반적으로 현장에서의 구조 또는 의학 의사에 의한 콜 뿐만 아니라 도움 또는 지원이 필요한 사용자들을 위한 콜들(SOS 콜들)을 포함한다. 따라서, 긴급 콜 로드(load)가 심지어 일시적으로 높은 경우의 가능성을 고려하는 것이 도움이 된다.

본 명세서에서 기술된 특징들은 CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA 및/또는 다른 시스템들과 같은 다양한 무선통신 시스템에서 사용될 수 있다. "시스템" 및 "네트워크" 용어는 종종 상호 교환할 수 있도록 사용될 수 있다. CDMA 시스템은 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access), CDMA 2000 등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. UTRA는 광대역 CDMA(WCDMA) 및 다른 다양한 CDMA를 포함한다. CDMA 2000은 IS-2000, IS-95 및 IS-856 표준규격을 커버한다. TDMA 시스템은 GSM(Global System for Mobile Communications)과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. OFDMA 시스템은 E-UTRA(Evolved-UTRA), UMB(Ultra Mobile Broadband), IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802.20, 플래시-OFDM 등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. UTRA 및 EUTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 일부이다. 3GPP Long Term Evolution 2(LTE)는 E-UTRA를 이용하는 UMTS의 Release의 다음 버전으로 하향링크에서 OFDMA를 상향링크에서 SC-FDMA를 채용하고 있다.

단지 실시예들만으로 제한하지 않음으로써, 더 많은 설명들이 LTE 통신 시스템에 관련될 수 있을 것이며, 이러한 개시는 다름 시스템 타입에서도 동등하게 적용될 수 있다. 상술한 바와 같이, LTE 시스템은 UMTS와 관련된다. UMTS는 유럽 시스템들, GSM, GPRS(General Packet Radio Services)에 기반한 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA)을 운용하는 3세대(3G) 비동기 이동통신 시스템이다. LTE는 UMTS를 표준화한 3rd generation partnership project(3GPP)에 의해 개발되고 있다.

도 1은 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)의 네트워크 구조를 예시한 도면이다. E-UMTS는 LTE 시스템과 같이 호칭될 수도 있다. 시스템은 음성 ALV패킷 데이터와 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위하여 광범위하게 배치될 수 있고, 일반적으로 이하의 도면들과 관련하여 상세하게 설명하고 개시할 다양한 기술들에 기반하여 기능하도록 구성된다.

도 1을 참조하면, E-UMTS 네트워크는 E-UTRAN(Evolved UMTS terrestrial radio access network), EPC(Evolved Packet Core) 및 하나 이상의 단말(10)을 포함한다. E-UTRAN는 하나 이상의 기지국들(20)을 포함한다. EPC와 관련하여, MME/SAE 게이트웨이(30)는 단말(10)에 대해 세션의 종단점 및 이동성 관리 기능을 제공한다. 기지국(20) 및 MME/SAE 게이트웨이는 S1 인터페이스를 통해 접속될 수 있다.

단말(10)은 사용자가 지니고 다니는 장치이고 mobile station(MS), user terminal(UT), 가입자국(Subscriber Station, SS) 또는 무선 장치로서 또한 호칭될수 있다.

기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 함께 통신하는 고정국(fixed station)이다. base station으로 호칭되는 것 외에, 기지국은 액세스 포인트(Access Point, AP)로 호칭될 수도 있다. 기지국은 단말로 사용자 평면(user plane) 및 제어 평면(control plane)의 종단점들(end points)을 제공한다. 일반적으로, 기지국은 다른 구성요소들 중에서 송신기 및 프로세서를 포함하고 본 명세서에서 기술하고 있는 다양한 기술들에 따라 동작하도록 구성된다.

복수의 단말(10)이 한 셀 내에 위치할 수 있다. 한 기지국(20)은 일반적으로 셀 별로 배치된다. 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽을 전송하기 위한 인터페이스가 기지국들(20) 간에 사용될 수 있다. 본 명세서에서 "하향링크(downlink)"는 기지국(20)으로부터 단말(10)로의 통신을 가리키고, "상향링크(uplink)"는 단말로부터 기지국으로의 통신을 가리킨다.

MME/SAE 게이트웨이(30)는 기지국들(20)로 페이징 메시지들의 분포(distribution), 보안 제어, 유휴 상태 이동성 제어, SAR 베어러 제어 및 NAS(Non-Access Stratum) 시그널링의 암호(ciphering) 및 보전(integrity protection)을 포함하는 다양한 기능들을 제공한다. SAE 게이트웨이(30)은 페이징 이유들을 위한 U-플랜 패킷들의 종료(termination), 단말 이동성을 지원하기 위한 U-플랜의 스위칭을 포함하는 여러가지의 기능들을 제공한다. 설명의 편의를 위해, MME/SAE 게이트웨이(30)은 본 명세서에서 간단히 "게이트웨이"라고 칭해질 수 있다. 그러나, 이러한 구조는 MME 게이트웨이 및 SAE 게이트웨이 모두를 포함할 수 있다고 이해될 수 있다.

복수의 노드들이 S1 인터페이스를 통해 기지국(20) 및 게이트웨이(30) 간에 연결될 수 있다. 기지국(20)은 X2 인터페이스를 통해 서로 연결될 수 있고, 이웃 기지국들은 X2 인터페이스를 가진 메쉬된(meshed) 네트워크 구조를 가질 수 있다.

도 2a는 일반적인 E-UTRAN 및 일반적인 EPC의 일반적 구조를 도시한 블록도이다. 도 2a를 참조하면, 기지국은 게이트웨이(30)를 위한 선택, 무선자원제어(RRC) 활성시의 게이트웨이를 향한 라우팅, 페이징 메시지들의 스케줄링 및 전송, 방송채널(BCCH)정보의 스케줄링 및 전송, 하향링크 및 상향링크에서 단말들(10)에 자원을 동적 할당, 기지국 측정(measurements)의 구성 및 준비(provisioning), 무선 베이러 제어, 무선허가제어(RAC), LTE_ACTIVE 상태에서 연결 이동성 관리의 기능들을 수행할 수 있다.

EPC에서, 상술한 바와 같이, 게이트웨이(30)는 페이징 시작(origination), LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 평면의 계산, SAE 베어러 관리, 및 비-접속층(non-access stratum, NAS) 시그널링의 보전 보호(integrity protection)의 기능들을 수행할 수 있다.

도 2b 및 도 2c는 E-UMTS 네트워크를 위한 사용자-평면 프로토콜 및 제어 평면 프로토콜 스택을 나타낸 블록도이다. 도 2b 및 도 2c를 참조하면, 프로토콜 레이어들은 오픈 시스템 상호접속(OSI) 표준 모델의 3개 하위 계층에 기초하여 제 1 계층(L1), 제 2 계층(L2) 및 제 3 계층(L3)으로 나누어질 수 있다.

제 1 계층(L1)(또는 물리 계층(PHY))은 물리 채널을 이용하여 상위 계층으로 정보 전송 서비스를 제공한다. 물리 계층은 전송 채널을 통해 상위 레벨에 위치한 MAC 계층과 연결되고, MAC 계층 및 물리 계층 간의 데이터는 전송 채널을 통해 전송된다. 서로 다른 물리 계층들 간에 즉 송신 측 및 수신 측(예를 들어, 단말(10) 및 기지국(20)의 물리 계층들 간에)의 물리 계층들 간에 데이터는 물리 채널(21)을 통해 전송된다.

계층 2(L2)의 MAC 계층은 논리채널을 통해 더 높은 계층인 RLC 계층에 서비스를 제공한다. 계층 2(L2)의 MAC 계층은 신뢰성있는 데이터 전송을 지원한다. 도 2b 및 2c에 도시된 RLC 계층은 MAC RLC 기능들이 구현되고 MAC 계층에서 수행되면, RLC 계층 그 자체는 필요하지 않는 것으로 도시되었다. 도 2b를 참조하면, 계층 2의 PDCP 계층은 상대적으로 작은 대역폭을 갖는 무선 인터페이스 상에 효율적으로 전송될 수 있는 IPv4 또는 IPv6와 같은 인터넷 프로토콜(IP) 패킷을 채용함으로써 전송되는 데이터에 불필요한 제어 정보를 줄이기 위하여 헤더 압축을 수행한다.

도 2c를 참조하면, 제 3 계층(L3)의 가장 낮은 부분에 위치한 RRC 계층은 제어 평면에서만 정의되고 논리 채널들, 전송 채널들, 물리 채널들을 구성, 재구성, 무선베어러들(RBs)의 해제 관계에서 제어한다. 여기서, 무선베어러들은 단말(terminal) 및 E-UTRAN 간의 데이터 전송을 위한 제 2 계층(L2)에 제공된 서비스를 의미한다.

도 2b를 참조하면, RLC 및 MAC 계층들(네트워크 측 상에서 기지국(20)에서 종료된)은 스케줄링, ARQ(Automatic Repeat reQuest), HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)와 같은 기능들을 수행한다. PDCP 계층(네트워크 측 상에서 기지국(102)에서 종료된)은 헤더압축, 인티그레티 보호(intergrity protection), 및 계산(ciphering)과 같은 사용자 평면 기능을 수행할 수 있다.

도 2c를 참조하면, RLC 및 MAC 계층들(네트워크 측 상에서 기지국(20)에서 종료된)은 제어 평면과 같은 동일한 기능들을 수행한다. 예시한 바와 같이, RRC 계층(네트워크 측 상에서 기지국(20)에서 종료된)은 방송, 페이징, RRC 연결 관리, 무선 베이러(RB) 제어, 이동성 기능 및 단말 측정 보고와 제어와 같은 기능들을 수행할 수 있다. 네트워크 측 상에서 MME 게이트웨이(30)에서 종료되는 NAS 제어 프로토콜은 SAE 베어러 관리, 인증, LTE_IDLE 이동성 핸들링, LTE_IDLE에서 페이징 시작 및 게이트웨이들 및 단말(10) 간의 시그널링을 위한 보안 제어와 같은 기능을 수행할 수 있다.

NAS 제어 프로토콜은 3개의 서로 다른 상태(state)를 사용할 수 있다: 첫 번째로 RRC 엔티티(entity)가 없다면, LTE_DETACHED 상태, 두 번째로 RRC 연결이 없지만 최소의 단말 정보를 저장하고 있다면 LTE_IDLE 상태, 세 번째로 RRC 연결이 설정되면 LTE_ACTIVE 상태이다.

또한, RRC 상태는 RRC_IDLE 및 RRC_CONNECTED와 같은 두 개의 서로 다른 상태로 구분될 수 있다. RRC_IDLE 상태에서, 단말(10)은 페이징 정보 및 시스템의 정보의 방송을 수신할 수 있는 한편 단말(10)은 NAS에 의해 구성된 불연속 수신(Discontinuous Reception, DRX)를 명기하고, 단말(10)은 트래킹(tracking) 지역에서 단말을 고유하게 식별하기 위한 식별자(identification, ID)를 할당받는다. 또한, RRC_IDLE 상태에서, 기지국(20)에 저장된 RRC 콘텍스트(context)는 없다.

RRC_IDLE 상태에서, 단말(10)은 페이징 DRX 주기(cycle)를 명기한다. 특히, 단말(10)은 매 단말 특정 페이징 DRX 주기의 특정 페이징 경우에서 페이징 신호를 모니터링한다.

RRC_CONNECTED 상태에서, 단말(10)은 E-UTRAN에서 E-UTRAN RRC 연결 및 콘텍스트를 구비하여, 가능하게 되는 네트워크(기지국)으로/으로부터 데이터를 전송 및/또는 수신한다. 또한, 단말(10)은 채널 품질 정보 및 피드백 정보를 기지국(20)으로 보고할 수 있다.

RRC_CONNECTED 상태에서, E-UTRAN은 단말(10)이 속한 셀을 안다. 따라서, 네트워크는 데이터를 단말(10)로/으로부터 전송 및/또는 수신할 수 있으며, 네트워크는 단말(10)의 이동성(핸드오버)을 제어할 수 있으며, 네트워크는 이웃 셀에 대한 셀 측정을 수행할 수 있다.

본 명세서에서 개시하는 것은 "다중 우선권 클래스들(multiple priority classes)"의 문제에만 초점을 맞추는 것은 아니며, 긴급 콜들을 위한 우선권을 제공하는 것뿐만 아니라, 긴급 콜들 중에서 PRACH 접속의 성공률의 이슈를 포함하고 있다. 우선권 레벨에 있어서 콜들이 차별화되든 그렇지 않든, 콜 시작 로드(load)가 매우 높아지게 되면, 단지 일부의 시작 요청만 PRACH 접속 단계에서 성공적일 수 있다. 본 명세서에서 제공하는 다양한 기술들은 긴급 콜 들에 있어서의 이러한 현상을 개선하는 것과 관련이 있으며 긴급 콜 들(이러한 방법들이 또한 다른 클래스의 콜 들에게도 또한 사용되지만)에게 동기를 부여하고 있다.

실제 긴급 상황에서, 콜의 종류 또는 콜을 하는 종류에는 몇 가지가 있다(예를 들어, 보통 콜 및 긴급 콜들). 긴급 콜과 관련하여, 긴급 콜들은 일반적으로 현장에서의 구조 또는 의학 의사에 의한 콜과 관련이 있을 수 있고, 또는 위험하고/긴급한 사람으로부터의 SOS 콜들과 관련이 있을 수 있다. SOS 콜은 일반적으로 상당히 높은 콜 로드를 생기게 한다.

임의 접속 로드(load)가 높을 때, 더 구체적으로 충돌이 있을 때, 충돌하는 단말들이 기하급수적 백-오프(back-off) 규칙에 따라 임의로 재-시도 인스턴트(re-trial instant)를 선택할 수 있다. 이러한 목적은 충돌 기회를 줄이기 위해 오랜 시간 구간 동안 로드를 분산하기 위함이다. 그 결과, 임의 접속의 성공은 일반적으로 제어되지 않는 많은 수의 경쟁 단말 중에서 기하급수적인 지연(delay) 증가를 유발하게 될 것이다.

따라서, 기지국, 또는 적합하다면 다른 엔티티(예를 들어, 중계기(RN))가 긴급 상황에서의 이러한 점유 상태 정보를 단말에게 알려주어야 하고, 또는 다른 적합한 경우에 있어서는 임의 접속 로드를 감소시키고 다른 이들에게 방해가 되지 않도록 낮은 우선권의 단말들을 위해서 알려줄 수 있다. 이는 임의 접속의 불필요한 실패를 조기에 방지할 수 있는 메커니즘을 제공한다. 이러한 기술은 심각하게 혼잡한 경우에서 임의 접속의 성공 가능성을 높일 수 있다.

유사한 기술들이 본 명세서에서 더 상세히 개시될 것이며, 이러한 기술들은 일반적으로 충돌의 기회를 감소시킨다. 다른 기술들의 한 특징은 정보 및 제어가 PRACH 접속 이전에 경쟁 단말들에게 제공될 수 있다는 것이고, 따라서 성공까지 예상되는 지연이 임의 접속 로드의 사전 제어를 이용함으로써 많이 줄어든다. 일반적으로, 이러한 기술들은 다소 일반적인 "제한(barring)" 방법으로부터 변하고 "제한(barring)"은 PRACH 단계 후의 문제이지만, PRACH 단계 이전에서의 다양할 기술들이 개시된다. "로드 지시(load indication)"라는 용어는 "연결된 상태(connected state)"(3GPP에서 "RRC_CONNECTED" 상태와 유사한 용어)에서만 균형 또는 간섭 완화 목적을 위한 것으로 사용되는 것이 공통적이고 그러나 초기 단계 제한(barring) 목적을 위해서는 아니다. 이러한 용어들은 또한 다른 타입의 정보를 지니고 있다.

이하에서 긴급 콜(예를 들어, 가장 높은 우선권을 갖는 클래스에 속한 콜)을 위한 상황을 설명할 것이다. "PRACH out-rate" 이라는 용어는 종종 PRACH에서 임의 접속 성공율을 가리키는 것으로 사용될 수 있다. 이러한 양(amount)은 "트래픽 채널 in-rate"의 양으로서 고려될 수 있다.

기지국에서의 첫 번째 액션을 고려하면, 첫 번째 액션은 단말로의 통지(notification)를 포함한다. 이러한 액션은 선택적으로 또는 부가적으로 NB, RN 등에 의해 수행될 수도 있다. 하나의 동작은 기지국이 트래픽 채널 점유(traffic channel occupancy) 및 PRACH out-rate 정보를 단말들로 예를 들어 시스템 정보 블록(System Information Block, SIB)을 이용하여 전송하는 것을 포함한다. 통지 주기(period)는 하나 이상의 조건에 기초하여 적절한 엔티티(예를 들어, eNB, NB, RN 등)에 의해 결정될 수 있다. 이러한 조건들의 예는 트래픽 채널에서 트래픽 로드, PRACH에서 임의 접속 로드, 이웃 기지국(또는 NB, RN)으로부터의 요청, 및/또는 이들의 조합을 포함한다.

통지는 다양한 타입의 정보들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 필수 액션(예를 들어, Ox01 (액션이 취해져야만 함)) 또는 임계값(threshold))을 포함할 수 있다. 일반적으로, 임계값들이 전달될 수 있고 또는 임계값들은 미리 계획될 수 있다(수신하기 위해 단말을 위한 필요가 아니라). "ac-ActionNotification" 용어는 본 명세서에서 통지 메시지를 가리키는 것으로 종종 사용될 것이다.

일부 시나리오에서, 기지국은 ac-ActionNotification (예를 들어, 싱글 레벨 통지(SLN), 멀티플 레벨 통지(MLN) 등)에서 상술하기 위한 통지의 레벨을 선택할 수 있다. 일반적으로 하나 이상의 비트(플래깅(flagging) 목적) 및 추가 비트들(임계 통지 목적을 위한)를 포함하고 있는 SLN은 단말의 이 통지 수신에 의해 요구되는 필수 액션을 지시하는데 사용될 수 있다.

MLN은 일반적으로 하나 이상의 비트를 포함하고 필수 액션 및 액션 레벨(예를 들어, 얼마나 많은 각 단말이 기다리고 또는 각 단말이 대기 시간 주기로 들어가야하는 확률이 얼마인지)를 지시하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 레벨들이 0(00)에서 N-1까지 정의된 시나리오를 고려하자. N이 플래그와 함께 예를 들어 0x01에서 방송이면, 각 단말은 이종(heterogeneous) 액션(예를 들어, 한 단말은 10 시간단위를 기다려야하는 반면에 다른 단말은 100 시간단위를 기다려야하거나 또는 한 단말은 10 시간단위를 기다려야하는 반면에 다른 단말은 일부 구성(예를 들어, 서브채널 주파수, 백오프율(backoff rate) 등 및 규칙-랜덤 또는 상세화된 것을 변경)을 변경)을 취할 수 있다.

단말들의 다음 액션을 고려하면, 일반적으로 단말은 통지 수신한 후에 또는 수신에 대한 응답으로의 액션이다. 일 시나리오로서, 각 단말은 긴급 콜을 시작하려고 시도하고 통지(예를 들어, ac-ActionNotification)를 수신한다. SLN 경우에, 단말은 임의의 수(예를 들어, 0과 1 사이)를 만들 수 있고(draw), 임의의 수가 임계치 보다 작으면 통지된 액션에 따라야한다.

MLN 경우에, 단말은 임의의 수(예를 들어, 0과 1 사이)를 만들 수 있고, 임의의 수가 특정 범위에 속하면 그 특정 범위를 위해 정의된 액션을 따라야한다. 예를 들어, 이하를 고려하자:

Condition in notations:

0 < threshold_1 < threshold_2 < … < threshold_N < 1

Procedure:

If (0 < random number < threshold_1) do Type_1

Else if (threshold_1 < random number < threshold_2) do Type_2

…

Else if (threshold_N < random number < 1) do Type_N.

The various actions (or types) may include any action required or desired. For example, consider the tasks:

“to start random access”,

“to wait type_1_duration”,

“to wait type_2_duration”,

…,

“to wait type_M_duration”,

“to change configuration-type 1”,

…,

“to change configuration-type C.”

서로 다른 타입의 대기 시간 구간을 포함하는 추가 태스크(task)는 단말이 다음 단계의 임의 접속을 시작하기 위해 얼마나 많은 시간 단위를 기다려야하는지를 지시하는데 사용될 수 있고, 서로 다른 타입의 구성 기회(configuration chance)는 어떤 변경(예를 들어, 주파수 대역, 백-오프 구간, 백-오프 구간 증가율 등)을 지시하는데 사용될 수 있다.

또한, 콜이 액티브이거나 아니거나 단말의 거주 셀(residence cell)이 변경되면, 단말은 이전 ac-ActionNotification를 버릴 수 있다. 다른 특징은 ac-ActionNotification를 수신한 단말이 턴-오프될 때 구현될 수 있고, 단말이 턴-온될 때(지시된 시간 주기(time period) 전에) 이 통지를 저장할 수 있는데 이 정보의 사용은 선택적 또는 강제적일 수 있다.

예를 들어, 단말이 턴-오프되고 다시 온되면, 이전 ac-ActionNotification은 버려질 수 있거나("선택적") 또는 따라야만 하는 것일 수 있다("강제적"). 이러한 강제적 절차는 처음에 의도된 목적을 위해서이다.

도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 단말 시작(UE initiation) 절차를 위한 방법을 도시한 도면이다. 이 실시예는 싱글 레벨 통지(SLN) 경우와 관련된다. 특히, 단말이 RRC_IDLE 모드에 있는 동안 상위 계층이 RRC 연결 설정을 요청할 때에 단말이 절차를 시작하는 것을 고려한다. 절차를 시작하면, 단말은 이하와 같이 진행한다.

이 도면에서, 단말이 모바일 터미네이팅(mobile terminating) 콜을 위한 RRC 연결을 설정하면, 따라서 이후 임의의 절차 또는 액션(denoted by 2> …)이 수행될 수 있다. 그러나, "eles clause"에서 단말이 긴급 콜을 위해 RRC 연결을 설정하면 SystemInformationBlockType2가 ac-BarringInfo를 포함하는지를 보기 위한 체크가 있다.

ac-BarringInfoForEmergency는 false로 설정되면, ac-ActionNotification는 SLN을 포함하고, 다음을 고려한다:

--단말은 임의의 수(예를 들어, 0과 1 사이)를 만든다

--임의의 수가 임계치_1 보다 작으면, 제한(barred) 되지 않은 셀로 접속을 고려한다. 그렇지 않으면, 제한(barred) 된 것으로 셀로 접속을 고려한다.

레벨 3 else clause를 고려하는데, 단말이 USIM에 저장된 것과 같은 하나 이상의 접속 클래스 가지고 있고, 예를 들어, 범위 내의 값(예를 들어, 11,..., 15)이 단말이 사용하는데 유효하면, 제어가 “...” 와 같은 다양한 다른 동작들로 플로우(flow) 할 수 있다. 예를 들어, 접속 클래스의 유효성(validity)이 예를 들어 TS22.011 및 TS23.122에 따라 수행될 수 있다.

레벨 1 else clause은 단말이 모바일 오리지네이팅(mobile originating) 콜을 위한 RRC 연결을 설정하면 여전히 더 많은 절차들이 수행될 수 있음을 고려한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말 시작(UE initiation) 절차의 방법을 도시한 도면이다. 이 실시예는 결합된 SLN 및 멀티플 레벨 통지(MLN) 경우와 관련된다. 이 실시예에서, 단말이 RRC_IDLE 모드인 동안 상위 계층이 RRC 연결 설정을 요청할 때 단말은 절차를 개시한다.

절차를 개시하면, 단말은 모바일 터미네이팅 콜을 위한 RRC 연결을 설정하는지를 고려할 수 있다. 그렇다면, 다양한 절차들이 수행될 수 있다.

그렇지 않으면, 단말이 긴급 콜을 위한 RRC 연결을 설정하면, SystemInformationType2는 ac-BarringInfo를 포함하고 있는 지를 및 ac-BarringForEmergency는 FALSE로 설정되었는지를 고려한다. 그렇다면, 그리고 ac-ActionNotification은 SLN을 포함하면, 단말은 임의의 수(예를 들어, 0과 1 사이)를 만들 수 있고 임의의 수는 임계치_1(threshold_1) 보다 작으면, 제한(barred)되지 않은 것으로 셀로 접속을 고려하고, 그렇지 않다면 제한된 것으로 셀로의 접속을 고려한다.

레벨 4 else는 ac-ActionNotification은 MLN을 포함하면, 단말은 임의의 수(예를 들어, 0과 1 사이)를 만들 수 있고 임의의 수는 임계치_1(threshold_1) 보다 작으면, 단말은 타입 1 액션(예를 들어, 제한(barred) 되지 않은 것으로 셀에 접속을 고려)을 취할 수 있다. 이와 달리, 임의의 수가 임계치_2((threshold_2) 보다 작으면, 단말이 타입 2 액션(예를 들어, 타입_2 주기(Type_2_Duration))를 취할 수 있다.

레벨 6 else 는 임의의 수가 임계치_N 보다 작다면, 그리고 단말이 타입 N 액션(예를 들어, 타입 C 구성을 변경)을 취할 수 있음을 고려한다. 그렇지 않으면, 셀로의 접속이 제한(barred)될 수 있다.

레벨 4 프로세스는 제한(barred) 되지 않은 것으로 셀에 접속을 고려하고, 레벨 3 프로세스는 else provision을 고려하는데 단말이 USIM에 저장된 것과 같은 하나 이상의 클래스들을 가지고 있고, 예를 들어, 범위 내의 값(예를 들어, 11,..., 15)이 단말을 위해 사용하는데 유효하면, 제어가 “...” 와 같은 다양한 다른 동작들로 플로우(flow) 할 수 있다. 예를 들어, 접속 클래스의 유효성(validity)이 예를 들어 TS22.011 및 TS23.122에 따라 수행될 수 있다.

또한, 추가 실시예들은 예를 들어, MTC(Machine Type Communication)기기의 특정 타입들/클래스들이 제한(barred)되고 얼마나 오랫동안 제한(barred) 된지를 통지해주는 정보들을 실어나르는 SIB2에서의 시나리오와 관련이 있다. 예를 들어, MTC에서, 많은 수의 MTC 기기로부터 임의 접속 로드가 임의 접속 단계에서 심각한 혼잡을 초래하는 것이 일반적일 것이다. 임의 접속에서 한번 혼잡이 일어나면, 임의 접속 요청이 성공적으로 해결(혹은 수용)될 때까지 상대적으로 긴 시간의 주기가 걸릴 것이다.

제 1 실시예로서 이하의 정리(arrangement)를 고려한다.

MTC_device_class_1 barring_indicator barring_ratio barring_period.

제한(barring) 지시자가 클래스가 제한(barred) 되었는지 그렇지 않은지 여부를 지시하는데 사용되는 곳에서, 제한율(barring ratio)는 클래스 제한(barring)으로 특정 가능성을 제공하는데 사용되고, 제한 주기(barring period)는 얼마나 오랫동안 클래스가 제한(barred) 되었는지를 지시하는데 사용된다.

기지국 및/또는 중계기에서 새로운 액션이 발생하는 것을 고려하자. 일반적으로, 제한(barring) 정보는 임의 접속 행동의 현재 측정에 기초하여 구성될 수 있다. MTC 기기에서의 액션은 수신한 제한(barring) 정보에 따르는 지시, 특정 시간 주기를 대기, 임의 접속 구성을 변경을 포함한다.

이하에서는 SLN 모드에서 나타나는 다양한 수행(performence) 특성을 설명할 것이고, MLN이 특정 상황에서 SLN보다 더 낫다는 것을 보여줄 것이다. 논의된 수행 기준(criteria)은 지연 즉 RACH 절차를 통해 얻기 위해 쓰여질 시간 주기를 포함한다. 수행의 논의를 간소화하기 위하여 이하의 기술에서 다양한 가정들이 만들어질 것이다.

먼저 2개 접속 서비스 클래스의 존재를 고려한다: 긴급 클래스 및 보통 클래스. 긴급 클래스는 일반적으로 보통 클래스보다 더 높은 우선권을 가지며, 시스템이 수신할 수 있는 보통 클래스의 많은 RACH 요청에 의해 영향을 받지 않는다. 예를 들어, 보통 클래스는 완전히 제한(barred)될 수 있다. 이 경우, 단지 긴급 클래스만 이 성능 분석에서 고려될 수 있다.

이 실시예에서, R(n), O(n), 및 C(n)는 각각 n 번째 시도에서 잔여 로드(residual load), 제공된 로드(offered load), 및 carried load를 나타낸다. residual load는 생성되었지만 시스템에 의해 제공되지 않은 양(즉, RACH 절차를 통해 얻은 것이 아님)이다. offered load는 RACH에서 로드될 양이다. 그래서 100%가 barred되면, n 번째 시도에서 네트워크에 residual load가 있음에도 불구하고offered load는 0이 된다. carried load는 RACH 절차를 통해 실제로 얻어진 양이다. 간단하게 하기 위해, 시스템은 SLN 및 MLN 모두에 대해 RACH를 위한 하나의 주파수 채널을 가지고 있음을 고려한다. 특정 긴급 순간(emergency instant)에서의 로드는

이고 긴급 클래스를 위한 제한(barring) 확률은 b(=1-a)라고 가정한다.

RACH 요청은 상호 독립적이고 한번 시작된 RACH를 결코 포기하려고 하지 않는 습성이 있다고 가정한다.

이하의 반복 관계(recursive relations)를 고려한다:

-- SLN: R(n+1) = R(n) - C(n), O(n) = R(n) * a, C(n) = O(n) * exp( - O(n) )

-- Rel-8 [2]: R(n+1) = R(n) - C(n), O(n) = R(n) , C(n) = O(n) * exp( - O(n) ).

따라서, 다양한 실시예들에서, MTC 기기는 기지국으로부터 SIB 메시지를 수신하고 "제한율(barring ratio)"는 다른 클래스들의 제한율(barring ratio)와 동일하거나 유사하다. 예를 들어, MTC 기기는 0과 1 사이의 임의의 수를 만들 수 있고, 이를 "제한율(barring ratio)" 값과 비교할 수 있다. 만약, "제한율(barring ratio)" 값 보다 작으면, 셀은 제한(barred) 되지 않은 것으로 간주된다. 그렇지 않으면 제한(barred) 된 것으로 간주된다.

이해를 돕기 위해, 이하에서 도 5의 개시되는 것을 고려한다.

도 5는 RACH (재)-시도 대 RACH 절차에서의 서비스율(rate of service)을 도시한 도면이다. 이 실시예에서,

=5임을 고려한다. 제공되는 RACH 시도의 수렴율(convergence rate)이 도시된다. 현재 방식(일 예로서 Rel-8)이 가장 느린 수렴율을 나타내고, 이는 Rel-8 방식이 전체(entire)가 될 때까지 가장 긴 시간 주기를 취함을 의미한다.

오리지널 버든(original burden)은 RACH 절차를 통과할 수 있다. 관측된 것처럼, 제한(barring)의 부분, 즉 "b"는 수렴율에 영향을 미친다, 그러나, 영향의 정도는 다양한 요소들에 의존한다: RACH 시도의 수가 약 14보다 작지만 15 이후부터는 후수렴이 더 빨라질 때 b=80%를 갖는 동작은 b=50%인 경우보다 더 빨리 수렴된다.

도 6 및 도 7은 RACH (재) 시도 수에 대해 RACH 절차에서 서비스율을 도시한 그래프이다. 이러한 그래프들은 도 5에 도시한 것과 유사하지만, 이들 그래프에서 결과는

=10인 경우에 해당하고, 서로 다른 스케일들(scales)이 존재한다. 특히, 도 6은 십진 스케일(decimal scale)에서이며, 도 7은 로그 스케일(logarithmic scale)이다.

도 6에서, 제안한 방식은 오리지널 요청 양(request amount)을 서빙하는 지연, 즉 수렴율에서 더 좋은 성능을 제공함을 보여주고 있다.

=5 부하인 경우와 비교하여

=10 부하에서 소정의 긴급 상황이 더 심각하게 일어나고 혼잡의 정도가 더 심해진 것을 암시한다. 부하에서 단지 2배가 됨으로써, 수렴율은 매우 다른 행동을 보여준다. 특히, b=80%를 갖는 동작은 대략 40회의 RACH (재) 시도 후에 서비스의 100%(즉,

=10 )로 여전히 수렴하는 반면, Rel-8에서는 거의 0 주위에 머물러 있다. Rel-8에서의 성능에 있어서, 서비스율(누적한)은 1000회 RACH (재) 시도 후에도 0.584 보다도 작고, 이는 평균으로 RACH 절차를 통해 성공적으로 통과할 수 있다는 것이 0.584(in Erlang) 보다도 작다는 의미이다. b=20%, 50%, 80%를 갖는 제안된 동작에서, 557. 89 및 51 RACH (재) 시도 후에 각각 서비스율은 거의 9.99(즉, 10 Erlang에 대해 99.9%)가 된다.

처음 단계(earlier phase)(20 RACH (재) 시도 미만의)에서의 관측에 있어서, 서비스율은 제안한 b= 80%, 50%, 20%를 갖는 각 동작에서 66.5%, 7.8%, 및 5.5% 인 반면, 현재 Rel-9에서의 서비스율은 0.9%이다. SLN 및 MLN 경우 간의 비교는 유사한 방식으로 평가될 수 있다.

도 8은 본 발명의 다양할 실시형태에 따른 단말(도 1의 단말(10))에서 구현될 수 있는 상세한 다양한 구성요소들을 도시한 블록도이다. 도 8에 도시된 구성요소들보다 더 많은 수의 또는 더 작은 수의 구성요소들이 구현될 수 있다.

도 8을 참조하면, 단말(10)은 무선 통신부(410), 오디오/비디오(Audio/Video, A/V) 입력부(420), 사용자 입력부(430), 센싱부(440), 출력부(450), 메모리(460), 인터페이스부(470), 제어기(제어부)(480) 및 전원 공급부(490)를 포함할 수 있다. 오디오/비디오(Audio/Video, A/V) 입력부(420), 사용자 입력부(430), 센싱부(440), 출력부(450), 메모리(460), 인터페이스부(470), 제어기(제어부)(480) 및 전원 공급부(490) 중 2개 이상이 하나의 유닛으로 통합될 수 있다. 무선 통신부(410), A/V(Audio/Video) 입력부(420), 사용자 입력부(430), 센싱부(440), 출력부(450), 메모리(460), 인터페이스부(470), 제어기(제어부)(480) 및 전원 공급부(490)의 일부는 2개 이상의 더 작은 유닛으로 분할될 수도 있다.

무선 통신부(410)는 방송 수신 모듈(411), 이동 통신 모듈(413), 무선 인터넷 모듈(415), 근거리 통신 모듈(417) 및 위치 정보 시스템 모듈(GPS module)(419)을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(411)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버, 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 기 생성된 방송 관련 정보를 수신하여 전송하는 서버를 의미할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는 방송 채널 정보, 방송 프로그램 정보 및 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 포함할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는 이동통신망을 통하여 단말(105)에 제공될 수 있다. 이러한 경우에는, 상기 방송 관련 정보는 방송 수신 모듈(411) 보다는 상기 이동 통신 모듈(413)에 의해 수신될 수 있다. 상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.

상기 방송 수신 모듈(411)은, 예를 들어, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(411)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(411)은 DMB-T, DMB-S, MediaFLO, DVB-H, ISDB-T와 같은 다양한 방송 시스템을 이용하여 방송 신호를 수신할 수 있다. 또한, 방송 수신 모듈(411)은 본 명세서에서 나타낸 것과 다른 방송 시스템의 거의 모든 타입에 대해 적합하도록 구성될 수 있다.

방송 수신 모듈(411)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(460)에 저장될 수 있다.

이동 통신 모듈(413)은, 이동 통신망을 통해 기지국, 외부의 단말(external station), 서버 중 적어도 하나 이상(으로부터/으로) 무선 신호를 수신하거나 전송할 수 있다. 상기 무선 신호는, 단말(105)이 음성 호 신호, 비디오 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지를 송수신하는지 여부에 따라 다양한 타입의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(415)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 단말기(105)에 내장되거나 외장될 수 있다.

근거리 통신 모듈(417)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치 정보 시스템 모듈(419)은 하나 이상의 위성(예를 들어, GPS 위성)으로부터 위치 정보를 수신할 수 있다.

A/V(Audio/Video) 입력부(420)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 수신을 위한 것이다. A/V(Audio/Video) 입력부(420)는 하나 이상의 카메라(421)와 마이크로폰(423) 등이 포함될 수 있다. 카메라(421)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 카메라(421)에 의해 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(451)에 표시될 수 있다.

카메라(421)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(410)를 통하여 단말(105) 외부로 전송될 수 있다. 단말(105)은 2 이상의 카메라(421)를 포함할 수도 있다.

마이크로폰(423)은 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 통화 모드에서, 전기적 음향 데이터를 이동 통신 기지국에 계속 전송할 수 있는 데이터로 변환시킬 수 있는 이동 통신 모듈(413)은 변환에 의해 얻은 데이터를 출력한다. 마이크로폰(423)은 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘을 사용할 수 있다.

사용자 입력부(430)는 사용자가 단말기(105)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(430)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구현될 수 있다. 즉, 사용자 입력부(430)는 터치 패드로서 구현되고 디스플레이 모듈(451)을 따라 상호 레이어 구조를 형성하고, 디스플레이 모듈(451)은 터치 스크린으로서 칭해질 수 있다.

센싱부(440)는 단말기(105)의 개폐 상태, 위치, 사용자 접촉 유무 등과 같은 현재 상태를 결정한다. 또한, 센싱부(440)는 단말기의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다.

예를 들어, 단말기가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 센싱부(440)는 전원 공급부(490)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(470)의 외부 기기 결합 여부 등을 결정할 수도 있다.

센싱부(440)는 가속 센서(443)을 포함할 수 있다. 가속 센서들(443)은 가속 변화를 전기 신호를 변환하기 위한 장치의 형태이다. 최근 MEMS(Micro-ElectroMechanical System) 기술에서의 발전으로, 가속 센서(443)는 널리 다양한 목적으로 다양한 생산품(products)에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 가속 센서들은 컴퓨터 게임을 위한 입력 장치로서 사용될 수 있고, 컴퓨터 게임 시에 인간의 손의 움직임을 센싱할 수 있다.

서로 다른 축 방향을 나타내는 2 또는 3 이상의 가속 센서들(443)은 단말(105)에 설치될 수 있다. 이와 다르게, 단 Z축을 나타내는 단 하나의 가속 센서(443)가 단말에 설치될 수도 있다.

출력부(450)는 오디오 신호, 비디오 신호 및 알람 신호를 출력할 수 있다. 그리고, 출력부(450)는 디스플레이 모듈(451), 음향 출력 모듈(453) 및 알람 모듈(455)을 포함할 수 있다.

디스플레이 모듈(451)은 단말(105)에서 처리되는 다양한 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 단말기가 통화 모드인 경우, 디스플레이 모듈(451)은 통화를 걸거나 수신하기 위해 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 단말기가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는, 디스플레이 모듈(451)은 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이 모듈(451) 및 사용자 입력부(430)는 상호 레이어 구조를 형성하여 터치 스크린으로서 구현될 수 있다. 디스플레이 모듈(451)은 출력 장치뿐만 아니라 입력 장치로도 사용될 수 있다. 디스플레이 모듈(451)이 터치 스크린으로서 구현되는 경우, 디스플레이 모듈(451)은 터치 스크린 패널 및 터치 스크린 패널 제어기를 포함할 수 있다.

터치 스크린 패널은 단말기의 외부에 부착된 트랜스페어런드(transparent) 패널이며 단말기의 내부 버스(internal bus)로 연결될 수 있다. 터치 스크린 패널은 터치 스크린 패널이 사용자에 의해 터치된 지 여부를 모니터링한다. 터치 스크린 패널에 터치 입력이 검출되면, 터치 스크린 패널은 터치 스크린 패널 제어기로 입력된 터치에 해당하는 다수의 신호들을 전송한다.

터치 스크린 패널 제어기는 터치 스크린 패널에 의해 전송된 신호들을 처리하고 처리된 신호들을 제어부(480)로 전송한다. 제어부(480)는 터치 입력이 생성되었는지, 터치 스크린 패널 제어기로부터 전송된 처리된 신호들에 기초하여 터치 스크린 패널의 어떤 부분이 터치되었는지 여부를 결정한다.

상술한 바와 같이, 디스플레이 모듈(451) 및 사용자 입력부(430)는 상호 레이어 구조를 형성하여 터치 스크린으로서 구현될 수 있다. 디스플레이 모듈(451)은 출력 장치뿐만 아니라 입력 장치로도 사용될 수 있다. 디스플레이 모듈(451)은 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원(3D) 디스플레이 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

단말은 2 이상의 디스플레이 모듈(451)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단말(105)은 외부 디스플레이 모듈 및 내부 디스플레이 모듈을 포함할 수 있다.

음향 출력 모듈(453)은 호 수신 모드, 통화 모드, 녹음 모드, 음성인식 모드, 또는 방송수신 모드 시에 무선 통신부(410)에 의해 수신되거나 메모리(460)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 음향 출력 모듈(453)은 단말기(105)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호 신호 수신, 메시지 수신 등)과 관련된 다양한 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(453)에는 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람 모듈(455)은 단말기의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 단말기(105)에서 발생되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키신호 수신 등이 있다. 알람 모듈(455)에서 출력하는 알림 신호의 예로는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어, 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호가 있다.

알람 모듈(455)은 호 신호 또는 메시지를 수신하자마자 진동 신호를 출력할 수 있다. 또한, 알람 모듈(455)은 키 신호를 수신할 수 있고 키 신호에 대한 피드백 신호로서 진동 신호를 출력할 수 있다.

알람 모듈(455)에서 진동 신호가 출력되면, 사용자는 이벤트가 발생하였음을 인식할 수 있다. 이벤트 발생을 사용자에게 알려주기 위한 신호는 디스플레이 모듈(451) 또는 음향 출력 모듈(453)에서 출력될 수 있다.

메모리부(460)는 제어부(480)의 동작(처리 및 제어)를 위한 다양한 프로그램을 저장할 수 있다. 또한, 메모리부(460)는 전화번호부, 메시지, 오디오, 정지영상, 동영상과 같은 데이터를 임시적으로 저장할 수도 있다.

메모리부(460)는 플래시 메모리 타입(flash memory type) 저장 매체, 하드디스크 타입(hard disk type) 저장 매체, 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type) 저장 매체, 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD(Secure Digital 또는 XD(extream digital) 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), 중 적어도 하나의 타입의 저장 매체를 포함할 수 있다. 단말기(105)는 인터넷(internet) 상에서 상기 메모리(460)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(470)는 단말기(105)에 연결될 수 있는 외부 기기와의 인터페이스이다. 인터페이스부(470)는 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트 또는 사용자 인증 모듈(User Identify Module, UIM)/가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module, SIM) 카드와 같은 카드 소켓(card socket), 음향 입력/출력(I/O) 터미널, 비디오 I/O 터미널 또는 이어폰일 수 있다.

인터페이스부(470)는 외부 기기로부터 데이터를 수신하거나 외부 기기에 의해 동력을 받을 수 있다(powered). 인터페이스부(470)는 단말기에서 외부 기기로부터 제공된 데이터를 다른 콤퍼넌트들로 전송할 수 있거나, 다른 콤퍼넌트들로부터 제공된 데이터를 외부 기기로 전송할 수 있다.

제어부(480)는 단말기의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(480)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 제어부(480)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 플레이 모듈(481)을 포함할 수도 있다. 멀티미디어 플레이 모듈(481)은 제어부(480) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(480)와 별도로 하드웨어 기기로 구현될 수도 있다. 이와 다르게, 멀티미디어 플레이 모듈(481)은 소프트웨어 프로그램으로서 구현될 수 있다.

전원 공급부(490)는 외부 전력 공급원 또는 내부 전력 공급원에 의해 전력을 공급받으며, 단말에서 다른 구성요소들로 전력을 공급한다.

이와 다른 구현 예로서, 특정 로직 동작들은 다른 순서로 수행되거나 변경되거나 제거되어 본 발명의 실시예들을 구현할 수 있다. 또한, 상술한 논리(logic)에 동작들이 추가될 수 있고, 여전히 본 발명의 분류된 구현들에 부합한다.

또한, 여기에 설명되는 다양한 실시예는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들이 결합된 것을 생성하기 위한 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 이용하여 방법, 장치 또는 제조품으로서 구현될 수 있다. 본 명세서에서 기술된 '제조품'(article of manufacture)이라는 용어는 하드웨어 로직(예를 들어, 집적 회로 칩, FPGAs(field programmable gate arrays), ASICs (application specific integrated circuits) 등) 또는 컴퓨터 판독가능한 매체(예를 들어, 자기 저장 매체(예를 들어, 하드 디스크 드라이브, 플로피 디스크, 테입 등), 광 저장 매체(예를 들어, CD-ROM, 광 디스크 등)) 휘발성 및 비휘발성 메모리 장치(예를 들어, EEPROMs, ROMs, PROMs, RAMs, DRAMs, SRAMs, 펌웨어, 프로그래머블 논리(programmable logic) 등)으로 구현된 코드 또는 로직으로 칭하여 사용될 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체에서 코드가 접속되어 프로세서에 의해 실행된다.

어떤 실시예에서, 코드는 전송 미디어를 통해 또는 네트워크 상에 파일 서버로부터 접근하기 쉽다. 이러한 경우에, 어떤 코드가 구현되는 제조품은 네트워크 전송선(transmission line)과 같은 전송 미디어, 무선 전송 미디어, 공간, 무선 전파(radio waves), 적외선 신호 등을 통한 신호 전파(propagation)를 포함할 수 있다. 물론, 당업자에게는 이러한 구성에 많은 변경이 있을 수 있다는 것이 자명하다. 제조품은 공지된 임의의 정보 베어링 매체(information bearing medium)를 포함할 수 있다.

도면에서 도시한 로직 구현은 특별한 순서로 발생하는 것으로 특정 동작을 기술한다. 이와 다른 구현에서, 특정 로직 동작은 특정 로직 동작들은 다른 순서로 수행되거나 변경되거나 제거되어 본 발명의 실시예들을 구현할 수 있다. 또한, 상술한 논리(logic)에 동작들이 추가될 수 있고, 여전히 본 발명의 분류된 구현들에 부합한다.

상술한 실시예 및 특징들은 예시적인 것에 불과하고, 본 발명을 제한하는 것은 아니다, 본 발명은 다른 형태의 장치와 프로세스에 의해 적용될 수도 있다. 이러한 실시예들의 설명은 예시적인 것으로서, 특허청구 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명에 따른 실시예에 대한 다른 실시예, 변형된 실시예, 변화된 실시예들이 당업자에게는 자명할 것이다.

Claims

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무선통신 시스템에서 콜 시작(call initiation) 충돌을 감소시키기 위한 방법에 있어서,
단말이 기지국으로부터 미리 결정된 복수의 범위(range)값 각각에 대응하는 콜 시작 요청의 전송과 관련된 액션 타입에 관한 정보를 포함하는 브로드캐스트 통지 메시지를 수신하는 단계;
상기 단말이 0과 1 사이의 범위에서 랜덤하게 값을 선택하는 단계; 및
상기 단말은 상기 브로드캐스트 통지 메시지 및 상기 선택된 값에 기초하여 상기 미리 결정된 복수의 범위값 각각에 대응하는 액션 타입에 따라 동작을 수행하는 단계를 포함하되,
상기 액션 타입과 관련된 정보는 상기 콜 시작 요청을 전송하도록 지시하는 제 1 액션 타입, 상기 콜 시작 요청을 전송하기 위한 미리 설정된 시간 구간 동안 대기하도록 지시하는 제 2 액션 타입 및 상기 콜 시작 요청을 전송하기 위한 주파수를 변경하도록 지시하는 제 3 액션 타입을 포함하고,
상기 선택된 값이 제 1 임계치보다 작으면 상기 단말은 제 1 액션 타입에 따라 상기 기지국으로 상기 콜 시작 요청을 전송하고,
상기 선택된 값이 상기 제 1 임계치 이상이며 제 2 임계치 보다 작으면 상기 단말은 상기 제 2 액션 타입에 따라 상기 기지국으로 상기 콜 시작 요청을 전송하는 것을 상기 미리 설정된 시간 구간 동안 대기하며,
상기 선택된 값이 상기 제 2 임계치 이상이며 1 이하이면 상기 단말은 상기 제 3 액션 타입에 따라 상기 콜 시작 요청을 전송하기 위한 주파수를 변경하는, 콜 시작 충돌 감소 방법.
제 15항에 있어서,
상기 기지국으로부터 제 2 기지국으로 유휴모드(idle mode) 핸드오버를 수행하는 단계를 더 포함하는, 콜 시작 충돌 감소 방법.
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제 15항에 있어서,
상기 콜 시작 요청은 긴급(emergency) 콜 시작 요청인, 콜 시작 충돌 감소 방법.
제 15항에 있어서,
상기 브로드캐스트 통지 메시지는 기기 클래스 정보를 포함하며, 상기 기기 클래스 정보는 상기 기지국으로 상기 콜 시작 요청을 전송하는 것이 제한(barred) 된 특정 클래스의 기기들인 단말들을 지시하고,
상기 기기 클래스 정보를 수신한 단말이 상기 기기 클래스 정보에서 확인된 클래스 타입을 가지고 있으면, 상기 단말은 콜 시작 요청 전송을 금지하는, 콜 시작 충돌 감소 방법.
제 24항에 있어서,
상기 브로드캐스트 통지 메시지의 정보는 제한(barring) 주기 정보를 더 포함하며, 상기 제한(barring) 주기 정보는 상기 기기 클래스 정보에서 상기 콜 시작 요청을 전송하는 것을 금지하도록 하는 클래스 타입을 가지는 단말을 위한 시간 주기를 지시하는, 콜 시작 충돌 감소 방법.
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무선통신 시스템에서 콜 시작(call initiation) 충돌을 감소시키도록 구성된 단말에 있어서,
송신기;
기지국으로부터 미리 결정된 복수의 범위(range)값 각각에 대응하는 콜 시작 요청의 전송과 관련된 액션 타입에 관한 정보를 포함하는 브로드캐스트 통지 메시지를 수신하도록 구성된 수신기; 및
상기 단말이 0과 1 사이의 범위에서 랜덤하게 값을 선택하도록 구성되고, 상기 단말은 상기 브로드캐스트 통지 메시지 및 상기 선택된 값에 기초하여 상기 미리 결정된 복수의 범위값 각각에 대응하는 액션 타입에 따라 동작을 수행하도록 구성된 프로세서를 포함하되,
상기 액션 타입과 관련된 정보는 상기 콜 시작 요청을 전송하도록 지시하는 제 1 액션 타입, 상기 콜 시작 요청을 전송하기 위한 미리 설정된 시간 구간 동안 대기하도록 지시하는 제 2 액션 타입 및 상기 콜 시작 요청을 전송하기 위한 주파수를 변경하도록 하도록 지시하는 제 3 액션 타입을 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 선택된 값이 제 1 임계치보다 작으면 상기 송신기가 제 1 액션 타입에 따라 상기 기지국으로 상기 콜 시작 요청을 전송하도록 제어하며,
상기 선택된 값이 상기 제 1 임계치 이상이며 제 2 임계치 보다 작으면 상기 제 2 액션 타입에 따라 상기 기지국으로 상기 콜 시작 요청을 전송하는 것을 것을 상기 미리 설정된 시간 구간 동안 대기하도록 제어하며,
상기 선택된 값이 상기 제 2 임계치 이상이며 1 이하이면 상기 제 3 액션 타입에 따라 상기 콜 시작 요청을 전송하기 위한 주파수를 변경하도록 구성되는, 단말.