KR101749114B1 - 무선 통신 시스템에서 idc 간섭 회피를 위한 셀 재선택 우선 순위 조정 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 idc 간섭 회피를 위한 셀 재선택 우선 순위 조정 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 단말의 제 1 통신 모듈이 셀 재선택을 위한 측정(measurement)을 수행하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 기지국으로부터 적어도 하나의 주파수 우선순위 리스트를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 단계, 상기 단말에 공존하는 하나 이상의 제 2 통신 모듈로부터 제 2 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 제 2 메시지가 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 동작 개시를 지시하는 경우, 상기 적어도 하나의 주파수 우선순위 리스트와 상게 제 2 메시지에 포함된 상기 제 2 통신 모듈의 동작 주파수 정보에 기반하여 주파수 측정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 IDC 간섭 회피를 위한 셀 재선택 우선 순위 조정 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR ADJUSTING CELL RESELECTION PRIORITY FOR AVOIDING IDC INTERFERENCE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND DEVICE FOR SAME}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 무선 통신 시스템에서 IDC 간섭 회피를 위한 셀 재선택 우선 순위 조정 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향 링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
본 발명에서는 무선 통신 시스템에서 IDC 간섭 회피를 위한 셀 재선택 우선 순위 조정 방법 및 이를 위한 장치를 제공한다.
본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 단말의 제 1 통신 모듈이 셀 재선택을 위한 측정(measurement)을 수행하는 방법은, 기지국으로부터 적어도 하나의 주파수 우선순위 리스트를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 단계; 상기 단말에 공존하는 하나 이상의 제 2 통신 모듈로부터 제 2 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 제 2 메시지가 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 동작 개시를 지시하는 경우, 상기 적어도 하나의 주파수 우선순위 리스트와 상기 제 2 메시지에 포함된 상기 제 2 통신 모듈의 동작 주파수 정보에 기반하여 주파수 측정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 양상인 무선 통신 시스템에서의 단말 장치는, 제 1 통신 시스템과 신호를 송수신 하기 위한 제 1 통신 모듈; 및 다른 통신 시스템과 신호를 송수신 하기 위한 하나 이상의 제 2 통신 모듈을 포함하고, 상기 제 1 통신 모듈은, 기지국으로부터 적어도 하나의 주파수 우선순위 리스트를 포함하는 제 1 메시지를 수신하고, 상기 단말에 공존하는 하나 이상의 제 2 통신 모듈로부터 제 2 메시지를 수신하며, 상기 제 2 메시지가 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 동작 개시를 지시하는 경우, 상기 적어도 하나의 주파수 우선순위 리스트와 상게 제 2 메시지에 포함된 상기 제 2 통신 모듈의 동작 주파수 정보에 기반하여 주파수 측정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 1 메시지는, 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 동작 주파수가 포함된 제 1 주파수 우선순위 리스트와 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 동작 주파수가 제외된 제 2 주파수 우선순위 리스트를 포함하는 것을 특징으로 한다 이 경우, 상기 제 2 주파수 우선순위 리스트에 기반하여 상기 주파수 측정을 수행하는 것을 특징으로 한다. 다만, 상기 제 2 메시지를 수신하기 전에 셀 재선택을 위한 측정을 수행하는 경우, 상기 제 1 주파수 우선순위 리스트에 기반하여 상기 주파수 측정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 적어도 하나의 주파수 우선순위 리스트에서 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 동작 주파수를 제외하거나, 최후순위로 조정할 수도 있다.
바람직하게는, 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈은 WiFi 시스템을 위한 송수신 모듈, 블루투스(Bluetooth) 송수신 모듈 및 GPS(Global Positioning System) 수신 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 동작 개시는 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 전원이 켜지는 동작 또는 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 트래픽 송수신 동작인 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들에 따를 경우, 단말은 IDC 간섭을 효과적으로 회피할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 네트워크 구조를 개념적으로 도시하는 도면.
도 3은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면.
도 4는 LTE 시스템, GPS (Global Positioning System), BT/WiFi 시스템을 위한 무선 통신 모듈을 각각 포함하는 단말을 예시하는 도면.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 셀 재선택 우선 순위 리스트를 조정하는 방법을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 셀 재선택 우선 순위 리스트를 조정하는 방법을 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 송수신기의 블록 구성도를 예시한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
도 2는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 네트워크 구조를 개념적으로 도시하는 도면이다. 특히 E-UTRAN시스템은 기존 UTRAN시스템에서 진화한 시스템이다. E-UTRAN은 셀(eNB)들로 구성되며, 셀들은 X2 인터페이스를 통해 연결된다. 셀은 무선 인터페이스를 통해 단말과 연결되며, S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core)에 연결된다.
EPC에는 MME(Mobility Management Entity), S-GW(Serving-Gateway) 및 PDN-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, PDN-GW는 PDN(Packet Data Network)을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
도 3은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다.
기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다.
한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 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.
이하 단말의 RRC 상태와 RRC 연결 방법에 대해 설명한다. RRC 상태란 단말의 RRC가 E-UTRAN의 RRC와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는지 여부를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태(RRC_CONNECTED), 연결되어 있지 않은 경우는 RRC 휴지 상태(RRC_IDLE)라고 부른다.
E-UTRAN은 RRC 연결 상태의 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있기 때문에 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 E-UTRAN은 RRC 휴지 상태의 단말을 셀 단위에서 파악할 수 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 TA 단위로 CN이 관리한다. 즉, RRC 휴지 상태의 단말이 셀로부터 음성이나 데이터와 같은 서비스를 받기 위해서는 RRC 연결 상태로 상태 천이하여야 한다.
특히 사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 휴지 상태에 머무른다. RRC 휴지 상태에 머물러 있던 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우에야 비로소 E-UTRAN의 RRC과 RRC 연결 설정 (RRC connection establishment) 과정을 수행하여 RRC 연결 상태로 천이한다. 여기서 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우란 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하다거나, E-UTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지를 전송해야 하는 경우 등을 들 수 있다.
이하 셀 선택 및 셀 재선택 과정에 대해 설명한다.
단말의 전원이 켜지면 단말은 적절한 품질의 셀을 선택하여 서비스를 받기 위한 준비 절차들을 수행해야 한다. RRC 휴지 상태에 있는 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 단말이 RRC 휴지 상태에 진입하면, 이 단말은 RRC 휴지 상태에서 머무를 셀을 선택해야 한다. 이와 같이, 단말이 RRC 휴지 상태와 같은 서비스 대기 상태로 머물고 있기 위해서 특정 조건을 만족하는 셀을 고르는 과정을 셀 선택 (Cell Selection)이라고 한다.
중요한 점은, 셀 선택은 단말이 RRC 휴지 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.
셀 선택 기준을 만족하는 셀을 단말이 고르면, 단말은 해당 셀의 시스템 정보로부터 해당 셀에서 단말의 RRC 휴지 상태에서의 동작에 필요한 정보를 수신한다. 단말이 RRC 휴지 상태에서의 동작에 필요한 모든 정보를 수신한 후, 망으로 서비스를 요청하거나 망으로부터 서비스를 받기 위하여 RRC 휴지 상태에서 대기한다.
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.
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.
이와 같은 셀 재선택 절차는 셀의 무선 접속 기술(Radio Access Technology, RAT)과 주파수 특성에 따라 다음 표 1과 같이 구분될 수 있다.
Figure 112013019266057-pct00003
또한 단말은 상기 주파수 우선 순위를 시스템 정보 또는 RRC 연결 해제 메시지를 통하여 수신할 수 있으며, 또는 Inter-RAT 셀 재선택 시 다른 RAT으로부터 수신할 수도 있다.
이하 IDC (In-Device Coexistence) 및 IDC 간섭에 대하여 설명한다.
사용자가 다양한 네트워크에 언제 어디서든 접속을 하기 위해서는, 하나의 단말에 LTE, WiFi, Bluetooth (BT) 등의 무선 통신 시스템을 위한 송수신기를 비롯해서 GNSS (Global Navigation Satellite System) 수신기를 장착할 필요가 있다. 이와 같이 서로 다른 무선 통신 시스템이 하나의 단말에 공존하는 것을 IDC (In-Device Coexistence)라고 지칭한다. 예로는 BT 이어폰을 이용하여 VoIP 서비스, 멀티미디어 서비스를 받기 위해 LTE와 BT 모듈을 장착한 단말, 트래픽 분산을 위해 LTE와 WiFi 모듈을 장착한 단말, 위치 정보를 추가적으로 획득하기 위해 GNSS와 LTE 모듈을 장착한 단말 등을 예로 들 수 있다.
도 4는 LTE 시스템, GPS(Global Positioning System), BT/WiFi 시스템을 위한 무선 통신 모듈을 각각 포함하는 단말을 예시한다.
도 4를 참조하면, 상술한 단말의 경우 하나의 단말 내에서 여러 송수신기가 근접해 있음으로 인해, 하나의 송신기에서 송신되는 신호의 전력이 다른 수신기에서 수신되는 신호의 전력보다 큰 경우가 발생할 수 있다. 이와 같은 경우, 다른 통신 모듈 간에 간섭이 발생할 수 있으며, 이를 IDC 간섭이라 지칭한다. IDC 간섭이 심해지는 경우, 기지국과의 연결에 문제가 없음에도 불구하고, 계속적으로 핸드오버를 시도하는 핑퐁(ping-pong) 현상이 발생할 수 있다.
일반적으로, 상기 통신 모듈들은 주파수 측면에서 다음과 같이 인접 주파수에서 동작함으로써 상호 간섭을 줄 수 있다.
LTE 모듈이 TDD Band 40 (2300MHz ~ 2400MHz)에서 동작하고, WiFi 모듈 또는 Bluetooth 모듈이 비면허 대역 (unlicensed band)인 2400MHz ~ 2483.5MHz에서 동작할 수 있다. 이 경우 LTE 모듈의 송신이 WiFi 모듈 또는 Bluetooth 모듈에 간섭을 줄 수 있고, WiFi 모듈 또는 Bluetooth 모듈에서의 전송이 LTE 모듈의 수신에 간섭을 줄 수 있다.
또한, LTE 모듈이 FDD Band 7 (2500MHz~2700MHz)에서 상향링크 전송을 하고, Bluetooth 모듈이 비면허 대역인 2400MHz ~ 2483.5MHz에서 동작할 수 있다. 이 경우, LTE 모듈에서의 상향링크 전송이 WiFi 모듈 또는 Bluetooth 모듈의 수신에 간섭을 줄 수 있다.
또한, LTE 모듈이 FDD Band 13 (UL: 777-787 MHz, DL: 746-756 MHz) 또는 FDD Band 14 (UL: 788-798 MHz, DL: 758-768 MHz)에서 동작하고, GPS 모듈이 1575.42MHz에서 위치 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, LTE 모듈에서의 상향링크 전송이 GPS 모듈의 위치 정보 수신에 간섭을 줄 수 있다.
이러한 문제점에 대한 해결책 중 하나로서, 물리적인 필터나 각 송수신 신호 간의 주파수에 간격을 충분히 확보함으로써, 두 송수신기 사이의 IDC 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 여러 무선 통신 모듈이 인접 주파수에서 동작하게 될 경우, 현재의 필터 기술로서는 충분한 간섭 억제를 기대하기 어려운 것이 사실이다.
물리적인 필터 기법을 적용하는 방법과는 별개로, IDC 간섭 회피 기법은 LTE 모듈과 공존하고 있는 다른 통신 모듈과의 협력(coordination)이 있는지 여부 및 LTE 모듈과 기지국 간의 IDC 간섭 제거를 위한 협력이 있는지 여부에 따라서 아래와 같이 세 가지 경우에 관하여 고려할 수 있다.
첫 번째는 하나의 단말에 공존하는 통신 모듈 간 및 LTE 모듈과 기지국 간 모두에 IDC 간섭 회피를 위해서 아무런 협력이 없는 경우이다. 이 경우, LTE 모듈은 공존하고 있는 다른 통신 모듈에 대한 정보를 알지 못한다.
두 번째는 단말 내부에 공존하는 통신 모듈간 협력만이 있는 경우이다. 이 경우에는 공존하는 모듈 간의 동작 상태 (즉 ON/OFF 상태), 트래픽 전송 상태 등을 알 수 있다.
마지막으로는, 단말 내부에서 공존 모듈간 협력뿐만 아니라 단말과 기지국 사이에도 협력이 존재하는 경우이다. LTE 모듈은 다른 모듈과의 협력뿐 만 아니라 인터/인트라-주파수(inter/intra frequency) 측정(measurement)을 통해서 IDC 간섭을 측정할 수 있다.
현재 3GPP에서는 IDC 간섭을 해결하기 위한 방향으로서, 1) 간섭을 주는 통신 모듈이 또는 간섭을 받는 통신 모듈이 주파수를 변경하는 방법 (Frequency Division Multiplexing; FDM), 2) 하나의 주파수를 공존하는 통신 모듈이 시간을 분할해서 사용하는 방법 (Time Division Multiplexing; TDM), 3) LTE 모듈이 전송 전력을 조절함으로써, 공존하는 다른 모듈에게 미치는 간섭을 줄이는 방법 (LTE Power control; LTE PC)을 고려하고 있으며, 구체적인 방법 및 절차에 대해서는 현재 3GPP에서 논의 중에 있다.
상술한 바와 같이, IDC 간섭은 하나의 단말 내에서 발생하는 문제이기 때문에, 단말이 기지국으로 IDC 간섭 발생 사실을 알려주지 않는 한 기지국은 상기 IDC 간섭 발생을 알지 못한다. 이 경우, 기지국은 IDC 간섭이 발생한 주파수에 대한 고려 없이, 셀 재선택 우선 순위 정보를 단말에게 전달할 수 있다.
이 경우 셀 재선택 우선순위 리스트에서 IDC 간섭을 받는 주파수가 높은 우선 순위를 가질 수 있으며, RRC 휴지 상태에 있는 LTE 모듈이 IDC 간섭 발생 주파수에 대한 고려 없이 셀 재선택을 수행할 경우 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.
우선, 불필요한 측정 (Measurement)을 수행하는 문제점이 발생할 수 있다. 구체적으로, RRC 휴지 상태에 있는 LTE 모듈은 더 좋은 품질의 셀로 옮기기 위해서, 현재 서비스를 받고 있는 주파수보다 더 높은 우선순위를 가지는 주파수에 대해서는 주기적으로 측정을 한다. 하지만 다른 통신 모듈로 인해 IDC 간섭이 발생한 주파수는 이미 발생한 간섭으로 인해 셀 재선택의 대상으로 적합하지 않다. 그럼에도 불구하고 수신한 셀 재선택 우선순위 리스트에서 IDC 간섭을 받는 주파수가 높은 우선 순위를 가지는 경우 LTE 모듈은 우선순위에 의해서 지속적으로 측정을 하게 되고, 이는 불필요한 에너지 소모를 초래한다.
다음으로, 불필요한 셀 재선택 또는 핸드오버를 수행하는 문제점이 발생할 수 있다. 즉, 공존하는 다른 통신 모듈의 트래픽 전송으로 인해 재선택한 셀의 품질 악화로 인해 RRC 휴지 상태에 있는 LTE 모듈은 계속적으로 셀 재선택을 수행해야 할 수 있다. 또한 재선택한 셀에서 기지국과 RRC 연결을 맺을 때 IDC 간섭으로 인해서 곧 바로 핸드오버를 수행해야 할 수 있다. 이는 IDC 간섭 발생 주파수를 고려하여 셀 재선택을 수행하였을 경우 불필요한 동작이다.
따라서 본 발명에서는 단말 내에서 RRC 휴지 상태에 있는 LTE 모듈와 하나 이상의 공존 통신 모듈이 인접 주파수에서 동시에 동작함으로써 발생하는 간섭을 피하는 방법에 있어서, 상기 LTE 모듈은 공존하는 공존 통신 모듈이 동작을 시작한 경우, 재선택 우선순위를 조정하여 간섭이 발생 또는 발생할 수 있는 주파수를 제외하는 방법을 아래 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 같이 제안한다. 이 경우, LTE 모듈에서 다른 통신 모듈의 동작 개시는 단말 내부의 협력 (coordination)을 통해서 파악할 수 있다.
＜제 1 실시예＞
본 발명의 제 1 실시예에서는 LTE 모듈이 기지국으로부터 하나의 재선택 우선순위 리스트 정보를 수신한 경우를 가정한다. 이 경우, LTE 모듈은 다른 통신 모듈이 동작 개시를 인지한 경우, 기지국으로부터 수신하여 저장한 셀 재선택 우선순위 리스트에서, LTE 모듈이 다른 통신 모듈에게 IDC 간섭을 주는 주파수 또는 LTE 모듈이 다른 통신 모듈로부터 IDC 간섭을 받는 주파수를 가장 낮은 우선순위로 설정한다. 그리고 상기 리스트에 있는 다른 주파수들은 우선순위를 그대로 유지한다.
또는, LTE 모듈이 다른 통신 모듈에게 IDC 간섭을 주는 주파수 또는 LTE 모듈이 다른 통신 모듈로부터 IDC 간섭을 받는 주파수는 우선순위 리스트에서 제외하는 것도 고려할 수 있다 이 경우, 상기 우선 순위 리스트에 있는 나머지 주파수들에 대한 우선순위 리스트만을 이용하여 셀 재선택을 시도한다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 셀 재선택 우선 순위 리스트를 조정하는 방법을 도시하는 도면이다. 특히, 도 5는 단말 내에 공존하는 WiFi 모듈과 LTE 모듈이 인접 주파수에서 동작하는 환경에서 공존 통신 모듈인 WiFi가 동작을 시작한 경우, RRC 휴지 상태에 있는 LTE 모듈이 재선택 우선순위 리스트를 이용하여 셀 재선택을 수행하는 동작을 나타내며, LTE 모듈은 RRC 연결 해제 (RRC Connection Release) 메시지를 통해서 재선택 우선순위 리스트를 수신한 경우를 가정한다.
단계 501에서 기지국은 RRC 연결(RRC_CONNECTED) 상태인 LTE 모듈이 RRC 연결을 해제하고자 할 때, 추후 RRC 휴지에서 LTE 모듈이 셀 재선택을 수행하도록, RRC 연결 해제 메시지 안에 있는 ‘idleModeMobilityControlInfo’ 필드를 이용하여 셀 재선택을 위한 주파수 우선 순위 정보를 단말의 LTE 모듈에게 전달한다.
이 후, 단말은 WiFi 모듈을 이용하여 데이터를 전송하기 위해서, 단계 502와 같이 WiFi 모듈을 동작 개시할 수 있다. 이 경우, LTE 모듈이 IDC 간섭의 정보를 파악하도록, WiFi 모듈은 LTE 모듈에게 WiFi 모듈의 동작 주파수, 송신 파워 등의 정보를 포함하는 동작 개시 지시자를 단계 503과 같이 전달할 수 있다.
WiFi 모듈의 동작 개시를 인지한 LTE 모듈은 단계 504에서 WiFi 모듈의 동작으로 인해 LTE 모듈이 간섭을 받을 수 있는 주파수 또는 LTE 모듈이 간섭을 줄 수 있는 주파수를 가장 낮은 우선 순위를 갖도록 셀 재선택 주파수 우선 순위를 조정한다. 마지막으로 LTE 모듈은 단계 505에서 조정된 주파수 우선순위를 바탕으로 셀 재선택을 위한 측정을 시작한다.
＜제 2 실시예＞
본 발명의 제 2 실시예에서는 LTE 모듈이 기지국으로부터 두 개 이상의 재선택 우선순위 리스트들을 수신한 경우를 가정한다.
상기 두 개 이상의 재선택 우선순위 리스트에서 재선택 우선순위 리스트 A는 다른 통신 모듈이 동작을 하지 않는 경우에 LTE 모듈이 사용하는 정보를 가리키며, 나머지 재선택 우선순위 리스트 B는 다른 통신 모듈이 동작을 개시한 경우에 LTE 모듈이 사용하는 정보를 가리킨다.
이를 위해 네트워크는 시스템 정보, RRC 연결 해제 메시지 또는 다른 RAT으로부터 단말이 수신하는 메시지를 통해서 상기 두 개 이상의 재선택 우선순위 리스트 정보를 전달할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 셀 재선택 우선 순위 리스트를 조정하는 방법을 도시하는 도면이다. 마찬가지로, 도 6도 단말 내에 공존하는 WiFi 모듈과 LTE 모듈이 인접 주파수에서 동작하는 환경에서 공존 통신 모듈인 WiFi가 동작을 시작한 경우를 가정하며, LTE 모듈은 RRC 연결 해제 (RRC Connection Release) 메시지를 통해서 두 개의 재선택 우선순위 리스트를 수신한 경우를 가정한다.
도 6을 참조하면, 단계 601에서 기지국은 RRC 연결(RRC_CONNECTED) 상태인 LTE 모듈이 RRC 연결을 해제하고자 할 때, 추후 RRC 휴지에서 LTE 모듈이 셀 재선택을 수행하도록, RRC 연결 해제 메시지 안에 있는 두 개의 ‘idleModeMobilityControlInfo’ 필드를 이용하여 셀 재선택을 위한 주파수 우선 순위 정보를 단말의 LTE 모듈에게 전달한다. 구체적으로, 공존하는 다른 통신 모듈 동작 여부에 따라서 다른 주파수 우선순위 리스트를 사용하기 위해서 idleModeMobilityControlInfo A, idleModeMobilityControlInfo B 를 전송한다. idleModeMobilityControlInfo A는 다른 통신 모듈이 동작하지 않을 때 LTE 모듈이 사용하는 셀 재선택 주파수 우선 순위 정보를, idleModeMobilityControlInfo B는 다른 통신 모듈이 동작할 때, LTE 모듈이 사용하는 셀 재선택 주파수 우선 순위 정보를 나타낸다.
단계 602에서는, WiFi 모듈이 동작을 하고 있지 않기 때문에, LTE 모듈은 idleModeMobilityControlInfo A에 포함된 주파수 우선 순위 리스트 A를 이용하여 셀 재선택을 수행한다.
이 후, 단말은 WiFi 모듈을 이용하여 데이터를 전송하기 위해서, 단계 603와 같이 WiFi 모듈을 동작 개시할 수 있다. 이 경우, LTE 모듈이 IDC 간섭의 정보를 파악하도록, WiFi 모듈은 LTE 모듈에게 WiFi 모듈의 동작 주파수, 송신 파워 등의 정보를 포함하는 동작 개시 지시자를 단계 604과 같이 전달할 수 있다.
WiFi 모듈의 동작 개시를 인지한 LTE 모듈은 단계 605에서 idleModeMobilityControlInfo B에 포함된 주파수 우선 순위 리스트 B, 즉 IDC 간섭을 고려한 주파수 우선순위 리스트 B 를 이용하여 셀 재선택을 수행한다.
RRC 휴지 상태에 머무르는 LTE 모듈은 단말에 공존하는 다른 통신 모듈이 동작을 개시함으로 인해 IDC 간섭이 발생할 것으로 예상될 때, 네트워크로부터 수신한 셀 재선택 우선순위 리스트를 효과적으로 조정함으로써, 불필요한 측정, 불필요한 셀 재선택 및 네트워크와 연결을 맺을 때 발생할 수 있는 불필요한 핸드오버를 줄이는 효과를 얻을 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 송수신기의 블록 구성도를 예시한다. 송수신기는 기지국 또는 단말의 일부일 수 있다.
도 7을 참조하면, 송수신기(700)는 프로세서(710), 메모리(720), RF 모듈(730), 디스플레이 모듈(740) 및 사용자 인터페이스 모듈(750)을 포함한다.
송수신기(700)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모듈은 생략될 수 있다. 또한, 송수신기(700)는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있다. 또한, 송수신기(700)에서 일부 모듈은 보다 세분화된 모듈로 구분될 수 있다. 프로세서(720)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다.
구체적으로, 송수신기(700)가 기지국의 일부인 경우에 프로세서(720)는 제어 신호를 생성하여 복수의 주파수 블록 내에 설정된 제어 채널로 맵핑하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 송수신기(700)가 단말의 일부인 경우에 프로세서(720)는 복수의 주파수 블록으로부터 수신된 신호로부터 자신에게 지시된 제어 채널을 확인하고 그로부터 제어 신호를 추출할 수 있다.
그 후, 프로세서(720)는 제어 신호에 기초하여 필요한 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(720)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 6에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
메모리(720)는 프로세서(710)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모듈(730)은 프로세서(710)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모듈(730)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모듈(740)은 프로세서(710)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모듈(740)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모듈(750)은 프로세서(710)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
산업상 이용가능성
상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 IDC 간섭 회피를 위한 셀 재선택 우선 순위 조정 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 제 1 통신 시스템을 위한 제 1 통신 모듈이 셀 재선택을 위한 측정(measurement)을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 제 1 통신 시스템의 기지국으로부터 상기 제 1 통신 시스템을 위한 주파수 우선순위 리스트를 포함하는 제 1 메시지를 수신하는 단계;
    상기 단말에 공존하는 제 2 통신 시스템을 위한 하나 이상의 제 2 통신 모듈로부터 제 2 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제 2 메시지가 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 동작 개시를 지시하는 경우, 상기 주파수 우선순위 리스트와 상기 제 2 메시지에 포함된 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 동작 주파수에 관한 정보에 기반하여 주파수 측정을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 주파수 측정을 수행하는 단계는 상기 주파수 우선순위 리스트에서 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 상기 동작 주파수 및 특정 주파수 중 적어도 하나를 제외하는 단계를 포함하며,
    상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 상기 동작 주파수는 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈이 상기 제 1 통신 시스템에 간섭을 일으키는 주파수이고,
    상기 특정 주파수는 상기 제 1 통신 시스템이 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈에게 간섭을 일으키는 주파수인 것을 특징으로 하는,
    측정 수행 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 메시지를 수신하기 전에 상기 셀 재선택을 위한 측정을 수행하는 경우, 상기 주파수 우선순위 리스트에만 기반하여 상기 주파수 측정을 수행하는 것을 특징으로 하는,
    측정 수행 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈은,
    WiFi 시스템을 위한 송수신 모듈, 블루투스(Bluetooth) 송수신 모듈 및 GPS(Global Positioning System) 수신 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    측정 수행 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 동작 개시는,
    상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 전원이 켜지는 동작 또는 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 트래픽 송수신 동작인 것을 특징으로 하는,
    측정 수행 방법.
  5. 무선 통신 시스템에서의 단말 장치로서,
    제 1 통신 시스템과 신호를 송수신 하기 위한 제 1 통신 모듈; 및
    제 2 통신 시스템과 신호를 송수신 하기 위한 하나 이상의 제 2 통신 모듈을 포함하고,
    상기 제 1 통신 모듈은,
    상기 제 1 통신 시스템의 기지국으로부터 상기 제 1 통신 시스템을 위한 주파수 우선순위 리스트를 포함하는 제 1 메시지를 수신하고, 상기 단말에 공존하는 하나 이상의 제 2 통신 모듈로부터 제 2 메시지를 수신하며, 상기 제 2 메시지가 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 동작 개시를 지시하는 경우, 상기 주파수 우선순위 리스트와 상기 제 2 메시지에 포함된 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 동작 주파수에 관한 정보에 기반하여 주파수 측정을 수행하며, 상기 주파수 우선순위 리스트에서 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 상기 동작 주파수 및 특정 주파수를 제외하고,
    상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 상기 동작 주파수는 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈이 상기 제 1 통신 시스템에 간섭을 일으키는 주파수이고,
    상기 특정 주파수는 상기 제 1 통신 시스템이 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈에게 간섭을 일으키는 주파수인 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 통신 모듈은,
    상기 제 2 메시지를 수신하기 전에 셀 재선택을 위한 측정을 수행하는 경우, 상기 주파수 우선순위 리스트에만 기반하여 상기 주파수 측정을 수행하는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈은,
    WiFi 시스템을 위한 송수신 모듈, 블루투스(Bluetooth) 송수신 모듈 및 GPS(Global Positioning System) 수신 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 동작 개시는,
    상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 전원이 켜지는 동작 또는 상기 하나 이상의 제 2 통신 모듈의 트래픽 송수신 동작인 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
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