KR101789328B1 - 무선통신 시스템에서의 이벤트 발생 알림 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

무선통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 프리앰블 전송 방법이 개시된다. 무선통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 프리앰블 전송 방법은 이벤트 발생을 검출하고, 및 상기 검출된 이벤트에 대응되는 프리앰블을 RACH (Radom Access Channel)을 통해 네트워크로 전송하는 것을 포함한다. 무선망의 혼잡을 줄이고 이벤트 발생을 알리는 절차를 간소화할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서의 이벤트 발생 알림 방법 및 장치{Method and Apparatus for indicating occurrence of event in wireless comunication system}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 이벤트 발생을 알리는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 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.

최근 사람의 개입 없이 기계(Machine)와 기계 사이에 통신이 이루어지는 MTC(Machine type communication) 시스템이 활발하게 활용되고 있다. MTC를 통해 제공되는 서비스는 기존의 사람이 개입하는 통신에서의 서비스와는 차별성을 가지며, 다음과 같은 다양한 범주의 서비스가 존재한다. 예를 들면, 추적(Tracking), 계량(Metering), 모니터링(Monitoring), 지불 시스템(Payment), 의료 분야 서비스, 원격 조정 등의 서비스가 MTC에서 제공되고 있으며, 제공되는 서비스 영역은 점차 확장되고 있다.

MTC에 사용되는 단말인 MTC 기기(MTC device)는 제한적인 이동성을 가질 수 있으며, 그 특성상 넓은 지역에 다수의 MTC 기기가 분포되거나 사람의 접근이 제한된 환경에 설치될 수 있다. 따라서 단말의 유지, 관리에 어려움이 있을 수 있다.

무선채널 환경의 변화에 따라 하향링크 채널 품질이 나빠지는 경우, 전파방해(jamming) 상태에 빠져 있는 경우, 단말이 훼손되는 경우, 계량, 추적, 감시 등의 단말에 부여된 임무 수행 중 기지국으로 결과를 전송하여야 하는 경우 등 다양한 이벤트가 발생하였을 때, 이를 무선망에 과도한 부하를 초래하지 아니하면서 효과적으로 알릴 수 있는 방법에 대한 고려가 필요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 무선통신 시스템에서의 이벤트 발생 알림 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

일 양태에 있어서, 무선통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 프리앰블 전송 방법은 이벤트 발생을 검출하고, 및 상기 검출된 이벤트에 대응되는 프리앰블을 RACH (Radom Access Channel)을 통해 네트워크로 전송하는 것,을 포함한다.

상기 프리앰블을 전송하는 상기 단말은 RRC_IDLE 상태일 수 있다.

상기 프리앰블은 상기 이벤트에 전용 프리앰블 일 수 있다.

상기 이벤트 발생 검출은 제1 임계치 (threshold value)를 기초로 수행될 수 있다.

상기 제1 임계치는 시스템 정보를 통하여 상기 네트워크로부터 수신할 수 있다.

상기 전용 프리앰블은 최대 전송 횟수 범위 내에서 반복 전송될 수 있다.

상기 제1 임계치는 내정값 (default value)일 수 있다.

상기 이벤트 발생 검출은 상기 네트워크와 상기 단말 사이의 채널 품질이 상기 제1 임계치 이하로 떨어지는 경우를 검출하는 것일 수 있다.

상기 이벤트 발생 검출은 상기 단말의 배터리의 잔량이 상기 제1 임계치 이하로 떨어지는 경우를 검출하는 것일 수 있다.

상기 이벤트 발생 검출은 침입 (invasion)을 검출하는 것일 수 있다.

상기 침입을 검출시 침입자 이미지, 검출 시간 및 검출 장소 중 적어도 하나를 포함하여 전송할 수 있다.

상기 단말의 배터리의 잔량이 상기 제1 임계치 이하로 떨어지는 경우 단말 아이디를 더 포함하여 전송할 수 있다.

상기 제1 임계치와 상기 제1 임계치와 다른 제2 임계치 사이에 상기 단말의 배터리의 잔량이 검출될 경우 상기 제1 임계치 또는 상기 제2 임계치를 전송할 수 있다.

상기 이벤트 발생 검출은 방해 (jamming) 검출일 수 있다.

상기 방해 검출시 상기 단말의 위치, 방해 검출 시간 및 방해 신호 세기 중 적어도 하나를 포함하여 전송할 수 있다.

단말의 하향 채널 품질의 악화로 하향 채널로 오는 데이터를 단말이 제대로 수신할 수 없을 때, 상기 단말은 하향 채널 품질 악화를 위한 전용 프리앰블을 기지국으로 전송함으로써, 추가의 정보 전송 없이 단말은 상기의 사실을 기지국으로 알릴 수 있다. 하향 채널 품질 악화 이외에도 다양한 이벤트의 발생을 기지국에 알리는데 있어 전용 프리앰블을 이용하여 무선망의 혼잡이 초래되는 상황을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선통신 시스템의 일례를 도시한 것이다.
도 2 및 도 3은 각각 LTE 시스템의 무선프로토콜의 제어평면과 사용자 평면의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 RA(Random Access) 절차를 간략히 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 MTC 시스템의 전체적인 구조를 간략히 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 단말이 전파방해(jamming)를 검출 하였을 때, 이를 기지국에 알리는 상황을 나타낸 메시지 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이벤트 발생 알림을 위한 단말과 기지국간의 메시지 흐름도이다.
도 9는 전송 횟수 증가에 따라 전송 파워를 올려 최대 허용 전송 횟수 범위내에서 전용 RA 프리앰블을 전송하는 일례를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이벤트 발생 알림을 위한 단말과 기지국간의 메시지 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선통신 시스템의 일례를 도시한 것이다. 본 발명은 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템에 적용될 수 있다.

LTE 시스템은 UMTS 시스템에서 진화한 이동통신 시스템으로서 국제 표준화기구인 3GPP (3rd Generation Partnership Project)에서 표준화 과정이 진행중이다.

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.

무선 구간인 Uu 인터페이스에는 무선 인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)이 정의되어 있으며, 이는 수평적으로 물리계층 (Physical Layer), 데이터링크계층 (Data Link Layer) 및 네트워크계층 (Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 사용자 데이터 전송을 위한 사용자평면 (User Plane, U-plane)과 제어신호 (Signaling) 전달을 위한 제어평면 (Control Plane, C-plane)으로 구분된다. 이러한 무선 인터페이스 프로토콜은 일반적으로 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 도2와 도3과 같이 물리계층인 PHY 을 포함하는 L1 (제1계층), MAC/RLC/PDCP 계층을 포함하는 L2 (제2계층), 그리고 RRC 계층을 포함하는 L3 (제3계층)로 구분될 수 있다. 이들은 UE와 E-UTRAN에 쌍(pair)으로 존재하여, Uu 인터페이스의 데이터 전송을 담당한다.

도 2 및 도 3은 각각 LTE 시스템의 무선프로토콜의 제어평면과 사용자 평면의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.

제1계층인 물리 (Physical; PHY) 계층은 물리채널 (Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보전송서비스 (Information Transfer Service)를 제공한다. PHY 계층은 상위의 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층과 전송채널 (Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 MAC 계층과 PHY 계층 사이의 데이터가 이동한다. 이때, 전송채널은 크게 채널의 공유 여부에 따라 전용 (Dedicated) 전송채널과 공용 (Common) 전송채널로 나뉜다. 그리고, 서로 다른 PHY 계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 PHY 계층 사이는 무선 자원을 이용한 물리채널을 통해 데이터가 이동한다.

제2계층에는 여러 가지 계층이 존재한다. 먼저 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 다양한 논리채널 (Logical Channel)을 다양한 전송채널에 매핑시키는 역할을 하며, 또한 여러 논리채널을 하나의 전송채널에 매핑시키는 논리채널 다중화 (Multiplexing)의 역할을 수행한다. MAC 계층은 상위계층인 RLC 계층과는 논리채널 (Logical Channel)로 연결되어 있으며, 논리채널은 크게 전송되는 정보의 종류에 따라 제어평면 (Control Plane)의 정보를 전송하는 제어채널 (Control Channel)과 사용자평면 (User Plane)의 정보를 전송하는 트래픽채널 (Traffic Channel)로 나뉜다.

제2계층의 무선링크제어 (Radio Link Control; RLC) 계층은 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할 (Segmentation) 및 연결 (Concatenation)하여 하위계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할을 수행한다. 또한, 각각의 무선베어러 (Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS를 보장할 수 있도록 하기 위해 TM (Transparent Mode, 투명모드), UM (Un-acknowledged Mode, 무응답모드), 및 AM (Acknowledged Mode, 응답모드)의 세가지 동작 모드를 제공하고 있다. 특히, AM RLC는 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 자동 반복 및 요청 (Automatic Repeat and Request; ARQ) 기능을 통한 재전송 기능을 수행하고 있다.

제2계층의 패킷데이터수렴 (Packet Data Convergence Protocol; PDCP) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더압축 (Header Compression) 기능을 수행한다. 이는 데이터의 헤더(Header) 부분에서 반드시 필요한 정보만을 전송하도록 하여, 무선 구간의 전송효율을 증가시키는 역할을 한다. 또한, LTE 시스템에서는 PDCP 계층이 보안 (Security) 기능도 수행하는데, 이는 제 3자의 데이터 감청을 방지하는 암호화 (Ciphering)와 제 3자의 데이터 조작을 방지하는 무결성 보호 (Integrity protection)로 구성된다.

제3계층의 가장 상부에 위치한 무선자원제어 (Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러 (Radio Bearer; RB)들의 설정 (Configuration), 재설정 (Re-configuration) 및 해제 (Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 여기서 RB는 단말과 UTRAN간의 데이터 전달을 위해 무선 프로토콜의 제1 및 제 2계층에 의해 제공되는 논리적 path를 의미하고, 일반적으로 RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 필요한 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) 두 가지로 나누어 지는데, SRB는 C-plane에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 U-plane에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.

망에서 단말로 데이터를 전송하는 하향전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)와 그 외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel)가 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 망으로 데이터를 전송하는 상향전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다.

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

물리채널(Physical Channel)은 시간축 상에 있는 여러 개의 서브프레임과 주파수축상에 있는 여러 개의 부반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 여기서, 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간축 상에 복수의 심볼(Symbol)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼들과 복수개의 부반송파로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 심볼들(가령, 첫번째 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. 하나의 서브프레임은 0.5 ms이며, 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 2개의 서브프레임에 해당하는 1ms이다.

이하 단말의 RRC 상태 (RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 설명한다. RRC 상태란 단말의 RRC가 E-UTRAN의 RRC와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC_CONNECTED 상태(state), 연결되어 있지 않은 경우는 RRC_IDLE 상태라고 부른다. RRC_CONNECTED 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC_IDLE 상태의 단말은 E-UTRAN이 단말의 존재를 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 TA(Tracking Area) 단위로 핵심망이 관리한다. 즉, RRC_IDLE 상태의 단말은 셀에 비하여 큰 지역 단위로 해당 단말의 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 해당 단말이 RRC_CONNECTED 상태로 천이하여야 한다. 각 TA는 TAI(Tracking area identity)를 통해 구분된다. 단말은 셀에서 방송(broadcasting)되는 정보인 TAC(Tracking area code)를 통해 TAI를 구성할 수 있다.

사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 연결을 맺고, 핵심망에 단말의 정보를 등록한다. 이 후, 단말은 RRC_IDLE 상태에 머무른다. RRC_IDLE 상태에 머무르는 단말은 필요에 따라서 셀을 (재)선택하고, 시스템 정보(System information)나 페이징 정보를 살펴본다. 이를 셀에 캠프 온(Camp on) 한다고 한다. RRC_IDLE 상태에 머물러 있던 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정 (RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN의 RRC와 RRC 연결을 맺고 RRC_CONNECTED 상태로 천이한다. RRC_IDLE 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 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.

이하 페이징 절차 및 해당 메시지 수신 시 단말의 동작에 대해 기술한다. 페이징은 핵심망이 RRC_IDLE 상태에 머무르는 단말에게 페이징 정보를 전달할 경우, 시스템 정보 변경을 알리는 경우, 긴급 정보를 전달해야 하는 경우에 사용된다. 그리고 기지국이 RRC_CONNECTED 상태에 머무르는 단말에게 시스템 정보의 변경을 알릴 때 사용된다.

상기한 바와 같이 RRC_IDLE 상태에 머무르는 단말에 대한 위치 정보는 TA 단위로 핵심망이 관리를 하기 때문에 단말이 현재 위치하고 있는 셀을 핵심망은 알지 못한다. 이로 인해 핵심망은 TA 리스트에 포함된 모든 기지국에 페이징 메시지를 전달하고, 이를 수신한 기지국은 자신의 셀 내에 해당 페이징 메시지를 방송한다. 이 때 기지국은 PO(Paging Occasion)에 페이징 메시지를 방송한다. 상기 PO는 페이징 메시지의 전송에 대한 정보를 제공하는 서브 프레임이며 단말의 아이디를 기반으로 계산된다. RRC_IDLE 상태에 머무르는 단말은 자신의 아이디를 기반으로 PO를 계산하여 해당 서브프레임을 읽는다. 해당 서브프레임을 통해 전달되는 페이징 메시지 수신에 관한 정보를 바탕으로 페이징 메시지를 수신하고 이 메시지 안에 자신의 아이디가 포함되어 있는지 여부를 판단한다. 상기 메시지에 자신의 아이디가 포함되어 있을 경우, 단말은 RRC 연결을 맺거나, 시스템 정보를 수신하거나, 또는 긴급 정보를 읽는다. 자신의 아이디가 수신 페이징 메시지에 포함되어 있지 않을 경우, 단말은 해당 페이징 메시지를 폐기한다.

다음은, 시스템 정보(System Information)에 관한 설명이다. 시스템 정보는 단말이 기지국에 접속하기 위해서 알아야 하는 필수정보를 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.

상기 시스템 정보는 MIB(Master Information Block), SB(Scheduling Block), SIB(System Information Block)등으로 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 상향 무선 채널의 정보만을 포함한다.

이하 셀 (재)선택에 대해 기술한다. 단말의 전원이 켜지면 단말은 적절한 품질의 셀을 선택하여 서비스를 받기 위한 준비 절차들을 수행해야 한다. RRC_IDLE 상태인 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_CONNECTED 상태에 있던 단말이 RRC_IDLE 상태에 진입하면, 이 단말은 RRC_IDLE 상태에서 머무를 셀을 선택해야 한다. 이와 같이, 단말이 RRC_IDLE 상태와 같은 서비스 대기 상태로 머물고 있기 위해서 어떤 조건을 만족하는 셀을 고르는 과정을 셀 선택 (Cell Selection)이라고 한다. 중요한 점은, 셀 선택은 단말이 RRC_IDLE 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_IDLE 상태에서의 동작, 다시 말해 RRC_IDLE 모드 동작에 필요한 정보를 수신한다. 단말이 RRC_IDLE 모드 동작에 필요한 모든 정보를 수신한 후, 망으로 서비스를 요청(e.g. Originating Call)하거나 망으로부터 서비스(e.g. Terminating Call)를 받기 위하여 휴지 모드에서 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.

이하 랜덤 접속(Random access, 이하 RA로 약칭)절차에 대해서 기술한다.

LTE 시스템에서 제공하는 RA 과정은 경쟁기반 랜덤 접속 과정 (Contention based random access procedure)과 비경쟁기반 랜덤 접속 과정 (Non-contention based random access procedure)으로 구분되어 있다. 경쟁기반 랜덤 접속 과정과 비경쟁기반 랜덤 접속 과정의 구분은, 랜덤 접속 과정에서 사용되는 랜덤 접속 프리앰블 (Random access preamble)을 단말이 직접 선택했는지 혹은 기지국이 선택했는지의 여부에 따라 정해진다.

비경쟁 기반 랜덤 접속 과정에서는, 단말은 기지국이 자신에게 직접적으로 할당한 랜덤 접속 프리앰블을 사용한다. 따라서, 상기 기지국이 상기 특정 랜덤 접속 프리앰블을 상기 단말에게만 할당하였을 경우, 상기 랜덤 접속 프리앰블은 상기 단말만 사용하게 되고, 다른 단말들은 상기 랜덤 접속 프리앰블을 사용하지 않는다. 따라서, 상기 랜덤 접속 프리앰블과 상기 랜덤 접속 프리앰블을 사용한 단말간에 1:1의 관계가 성립하므로, 충돌이 없다고 할 수 있다. 이 경우, 기지국은 상기 랜덤 접속 프리앰블을 수신하자 마자, 상기 랜덤 접속 프리앰블을 전송한 단말을 알 수 있으므로, 효율적이라 할 수 있다.

이와 반대로, 경쟁 기반 랜덤 접속 과정에서는, 단말이 사용할 수 있는 랜덤 접속 프리앰블 중에서, 임의로 선택하여 전송하므로, 항상 복수개의 단말들이 동일한 랜덤 접속 프리앰블을 사용할 가능성이 존재한다. 따라서, 기지국이 어떤 특정 랜덤 접속 프리앰블을 수신한다고 하더라도, 상기 랜점 접속 프리앰블을 어떤 단말이 전송하였는지 알 수가 없다.

단말은 해당 단말이 기지국과의 연결 (RRC Connection)이 없어, 초기 접속 (initial access)을 하는 경우, 해당 단말이 핸드오버과정에서 대상(target) 셀로 처음 접속하는 경우, 기지국의 명령에 의해 요청되는 경우, 해당 단말이 상향링크의 시간 동기가 맞지 않거나, 무선자원을 요청하기 위해 사용되는 지정된 무선자원이 할당되지 않은 상황에서, 상향링크로의 데이터가 발생하는 경우 또는 무선 연결 실패 (radio link failure) 또는 핸드오버 실패 (handover failure) 시 복구 과정의 경우 랜덤 접속 과정을 수행할 수 있다.

도4는 경쟁 기반 랜덤 접속 과정에서의 단말과 기지국의 동작 과정을 나타낸다.

경쟁 기반 랜덤 접속 과정에서는 단말은 시스템 정보 또는 핸드오버 명령 (Handover Command)을 통해 지시된 랜덤 액세스 프리앰블의 집합에서 임의로(randomly) 하나의 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH 자원을 선택하여, 전송한다. 이 때의 프리앰블을 RACH MSG 1이라고 부른다.

단말은 상기와 같이 랜덤 액세스 프리앰블을 전송 후에, 기지국이 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 랜덤 액세스 응답 수신 윈도우 내에서 자신의 랜덤 액세스 응답의 수신을 시도한다. 좀더 자세하게, 랜덤 액세스 응답 정보(흔히 RACH MSG 2라 불린다)는 MAC PDU의 형식으로 전송되며, 상기 MAC PDU는 PDSCH로 전달된다. 또한 상기 PDSCH로 전달되는 정보를 단말이 적절하게 수신하기 위해 PDCCH도 함께 전달된다. 즉, PDCCH는 상기 PDSCH를 수신해야 하는 단말의 정보와, 상기 PDSCH의 무선자원의 주파수 그리고 시간 정보, 그리고 상기 PDSCH의 전송 형식 등이 포함되어 있다. 일단 단말이 자신에게 오는 PDCCH의 수신에 성공하면, 상기 PDCCH의 정보들에 따라 PDSCH로 전송되는 랜덤 액세스 응답을 적절히 수신한다. 그리고 상기 랜덤 액세스 응답에는 랜덤 액세스 프리앰블 구별자(ID), 상향링크 무선자원(UL Grant), 임시 셀 식별자(Temporary C-RNTI) 그리고 시간 동기 보정 값(Time Alignment Command)들이 포함된다. 상기에서 랜덤 액세스 프리앰블 구분자가 필요한 이유는, 하나의 랜덤 액세스 응답에는 하나 이상의 단말들을 위한 랜덤 액세스 응답 정보가 포함될 수 있기 때문에, 상기 상향링크 무선자원, 임시 셀 식별자 그리고 시간 동기 보정 값 정보가 어느 단말에게 유효한지를 알려주기 위한 것이다. 상기 랜덤 액세스 프리앰블 식별자는 1번 과정에서 자신이 선택한 랜덤 액세스 프리앰블과 일치한다.

단말이 자신에게 유효한 랜덤 액세스 응답을 수신한 경우에는, 상기 랜덤 액세스 응답에 포함된 정보들을 각각 처리한다. 즉, 단말은 시간 동기 보정 값을 적용시키고, 임시 셀 식별자를 저장한다. 또한, 상향링크 무선자원을 이용하여, 단말의 버퍼에 저장된 데이터 또는 새롭게 생성된 데이터를 기지국으로 전송한다. 이 때 상향링크 무선자원을 통해서 전송되는 데이터, 즉 MAC PDU를 흔히 RACH MSG 3라고 부른다. 상기 상향링크 무선자원에 포함되는 데이터 (이하 메시지3라고도 칭함) 중에, 필수적으로 단말의 식별자가 포함되어야 한다. 왜냐하면, 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정에서는 기지국에서 어떠한 단말들이 상기 랜덤액세스 과정을 수행하는지 판단할 수 없는데, 차후에 충돌해결을 하기 위해서는 단말을 식별해야하기 때문이다.

상기 단말의 식별자를 포함시키는 방법으로는 두가지 방법이 존재한다. 첫 번째 방법은 단말이 상기 랜덤 액세스 과정이전에 이미 해당 셀에서 할당 받은 유효한 셀 식별자를 가지고 있었다면, 단말은 상기 상향링크 무선자원을 통해 자신의 셀 식별자 전송한다. 반면에, 만약 랜덤 액세스 과정 이전에 유효한 셀 식별자를 할당 받지 못하였다면, 단말은 자신의 고유 식별자 (예를 들면, S-TMSI 또는 Random Id)를 포함하여 전송한다. 일반적으로 상기의 고유 식별자는 셀 식별자보다 길다. 단말은 상기 상향링크 무선자원을 통해 데이터를 전송하였다면, 충돌 해결을 위한 타이머 (contention resolution timer)를 개시 한다.

단말이 랜덤 액세스 응답에 포함된 상향링크 무선자원을 통해 자신의 식별자를 포함한 데이터를 전송 한 이후, 충돌 해결을 위해 기지국의 지시를 기다린다. 즉, 특정 메시지를 수신하기 위해 PDCCH의 수신을 시도한다. 상기 PDCCH를 수신하는 방법에 있어서도 두 가지 방법이 존재한다. 앞에서 언급한 바와 같이 상기 상향링크 무선자원을 통해 전송된 자신의 식별자가 셀 식별자인 경우, 자신의 셀 식별자를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도하고, 상기 식별자가 고유 식별자인 경우에는, 랜덤 액세스 응답에 포함된 임시 셀 식별자를 이용하여 PDCCH의 수신을 시도한다. 그 후, 전자의 경우, 만약 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 자신의 셀 식별자를 통해 PDCCH (이하 메시지4로 칭함)를 수신한 경우에, 단말은 정상적으로 랜덤 액세스 과정이 수행되었다고 판단하고, 랜덤 액세스 과정을 종료한다. 후자의 경우에는 상기 충돌 해결 타이머가 만료되기 전에 임시 셀 식별자를 통해 PDCCH를 수신하였다면, 상기 PDCCH가 지시하는 PDSCH이 전달하는 데이터 (이하 메시지4라고 칭함)를 확인한다. 만약 상기 데이터의 내용에 자신의 고유 식별자가 포함되어 있다면, 단말은 정상적으로 랜덤 액세스 과정이 수행되었다고 판단하고, 랜덤 액세스 과정을 종료한다. 이 4번째 단계에서 수신되는 메시지 또는 MAC PDU를 흔히 RACH MSG 4라 부른다.

도 5는 본 발명이 적용될 수 있는 MTC 시스템의 전체적인 구조를 간략히 나타낸 것이다.

MTC 기기는 다른 MTC 기기나 MTC 서버와 이동통신망(PLMN)을 통해서 통신을 한다. 상기 MTC 서버는 도 5와 같이 MTC 기기를 통해서 제공되는 서비스인 계량, 도로 정보, 사용자 전자 장치 조정 등을 MTC 사용자(User)에게 제공할 수 있다.

상기 MTC 서비스를 효율적으로 지원하는데 있어, MTC 기기의 적은 움직임(low mobility), 시간 지연성(Time tolerant), 작은 데이터 전송(Small data transmission)등과 같은 특성을 고려할 수 있다. 또한, 수많은 MTC 기기들이 하나의 셀 내에 존재할 수 있다는 것을 가정할 수 있다.

이하에서 본 발명을 기술함에 있어 단말은 LTE 시스템 또는 LTE-A 무선 통신 시스템의 일반적인 단말 이외에도 MTC 기기이거나 MTC 기능을 수행하는 단말일 수 있다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 단말이 MTC 기기임을 가정하여 설명하는 경우에도 이는 설명의 편의를 위한 예시에 불과하며 본 발명은 MTC 시스템 및 MTC 기기에 한정되지 아니한다.

전파 방해(jamming), 채널 간섭 등으로 인해 단말의 하향 채널 품질이 악화될 때, 단말은 기지국으로부터의 오는 하향 신호를 제대로 수신할 수 없다. 이러한 상황에서, 단말은 상기 사실을 기지국으로 알릴 필요가 있다. RRC_CONNECTED 상태에 머무르는 단말의 경우, 할당 받은 상향 채널 자원이 있다면, 상기 자원을 이용해서 기지국에 하향 채널 악화 사실을 알릴 수 있다. 하지만, 할당 받은 상향 채널 자원이 없는 경우, 단말은 상향 채널 자원을 할당 받아야 한다. 이를 위해 상기 단말은 RA 절차를 이용하여 기지국에 상향 자원할당을 요청할 수 있다. RRC_IDLE 상태에 머무르는 단말의 경우는 기지국에 데이터를 전송하기 위해서 RA 절차를 수행한다. 상기 두 가지의 경우 모두 하향 채널 수신이 제대로 이루어져야 단말은 RA 절차를 성공적으로 완료할 수 있다. 하지만, 하향 채널 품질 악화로 인해 하향 채널을 제대로 수신하지 못하기 때문에 단말은 RA 절차를 성공적으로 완료하지 못할 가능성이 크다.

하향 링크 품질이 악화되어 있는 상황에서 하향 채널 수신이 제대로 이루어지지 않는 경우, RA 절차를 통한 RRC 연결 수립 없이 단말이 하향 데이터를 수신하지 않고도, 하향링크 품질의 저하로 단말이 RRC 연결을 위한 하향링크 수신을 비롯한 기지국으로부터 수신을 정상적으로 할수 없음을 기지국에 알릴 방법이 필요하다. 하향 링크 품질 상황 이외에도 하향 채널 수신이 제한된 상황에서 단말이 기지국으로 특정 이벤트가 발생하였음을 알리는 것이 필요한 경우, RRC 연결 수립 없이 이벤트 발생을 기지국에 알리는 것이 필요한 다양한 상황을 가정할 수 있다. 또는 하향 채널 수신이 가능한 경우라 하여도 RA 절차를 거쳐 RRC 연결을 수립하고 이벤트 발생을 보고하는 것보다 RRC 연결 수립 절차 없이 바로 이벤트 발생을 보고하는 것이 무선자원의 효율적인 활용, 무선망의 혼잡을 초래하는 상황을 줄일 수 있다는 점에서 더 효율적일 수 있다.

본 발명은 상술한 다양한 상황에서 단말이 이벤트 발생을 검출하고 이를 기지국으로 알리는 방법을 제안한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 동작을 나타낸 흐름도이다.

단말이 이벤트가 발생하였음을 검출(S610)하면, 단말은 RRC 연결 수립 없이 RA 절차에서 사용되는 RA 프리앰블을 기지국으로 전송(S620)하여 특정 이벤트가 발생하였음을 기지국에 알릴 수 있다. 도 6의 RA 프리앰블은 이벤트가 발생하였음을 기지국에 알리는 알림 메시지의 일례이다. 알림 메시지는 검출된 이벤트에 따른 부가 정보를 포함할 수 있다. 이벤트 검출의 기준이 되는 임계치(threshold)는 단말에 설정된 값이거나 시그널링을 통해 단말에게 전송될 수 있다. 임계치는 복수의 값을 가질 수 있으며(e.g. 제1 임계치, 제2 임계치, .. 제n 임계치), 각 임계치 값에 도달 또는 미달하게 될 때마다 새로운 이벤트의 발생으로 검출하고 이벤트 발생 알림 절차를 진행할 수 있다.

이때 단말은 RRC_IDLE 상태에서 동작하고 있을 수 있다. 또한, 단말이 기지국에 전송하는 RA 프리앰블은 특정 이벤트가 발생하였음을 알리는데 전용된(dedicated) 프리앰블일 수 있다. 따라서 전용 프리앰블을 수신한 기지국은 전용 프리앰블의 수신만으로 단말에게 특정 이벤트가 발생하였음을 알 수 있다. 또는 RA 프리앰블은 이벤트 발생정보를 포함할 수 있다.

도 6의 예에서 단말은 RA 프리앰블을 허용된 범위내에서 수회에 걸쳐 전송할 수 있으며, 반복 전송하는 경우 그 전송 전력(power)를 조정하여 보낼 수 있는데 이는 구체적인 실시예의 하나로 이후 다시 설명하기로 한다.

S610 단계에서 단말이 검출하는 이벤트는 하향링크 품질이 악화된 경우(하향링크 품질이 임계치 이하로 떨어진 경우), 단말의 배터리의 잔량이 임계치 이하로 떨어진 경우, 단말에 부여된 임무에 따라 기지국에 알려야 할 상황이 발생한 경우(e.g. 산불 감시를 수행하는 단말이라면 감시 범위내에 산불이 발생한 경우, 방범, 보안을 위한 단말이라면 침임자가 감지된 경우), 단말의 훼손이나 기능 이상이 발견되었을 경우 등 다양할 수 있다. 이하에서 이벤트의 구체적인 일례와 그에 따른 단말의 동작을 설명한다. 도 7내지 도 10의 구체적인 실시예에서 전용 프리앰블의 설정과 이를 위한 전용 프리앰블 정보와 부수되는 정보의 획득방법, 전용 프리앰블의 전송방법, 이벤트 발생의 판단 방법은 각각의 실시예에서 다시 언급하지 아니하여도 조합되어 사용될 수 있으며, 각 실시예의 이벤트는 일례로서 상술한 다양한 이벤트로 교체될 수 있다.

도 7은 단말이 전파방해(jamming)를 검출 하였을 때, 이를 기지국에 알리는 상황을 나타낸 메시지 흐름도이다.

단말이 전파방해 상태를 검출(S710)하면 단말은 이를 알리기 위하여 전용 프리앰블을 기지국으로 전송한다(S720). 단말이 전용 프리앰블을 전송하는 과정에서 기지국에 의한 하향링크 시그널링은 필요하지 아니하므로 단말이 전파 방해를 받고 있는 상황이라 하여도 전용 프리앰블의 전송에 의해 기지국은 단말이 전파 방해를 받고 있는 상태에 있음을 알 수 있다.

단말이 전송하는 전용 프리앰블은 전파방해 상태에 있음을 알리기 위해 전용된 RA 프리앰블이다. 따라서 기지국은 전용 프리앰블을 수신하는 것 만으로 단말이 전파방해 상태에 있음을 알 수 있다(S730). 전용 프리앰블에는 전송하는 단말의 위치 정보, 전파방해를 검출한 시간, 전파 방해 신호의 강도(strength)에 관한 정보가 포함될 수 있다.

기지국이 추가로 전파 방해 상황과 관련된 구체적인 정보를 획득할 있도록 단말은 전용 프리앰블을 전송(S720)하고 랜덤 오프셋 이후 전파 방해 정보를 기지국으로 전송할 수 있다(S740). 단말은 기지국으로부터 명시적인 상향링크 자원 할당을 받지 아니하고도 전파방해 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 단말이 기지국으로 전송하는 전파 방해 정보는 전파 방해 정보를 전송하는 단말의 위치 정보, 전파방해를 검출한 시간, 전파 방해 신호의 강도(strength)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 기지국은 전용 프리앰블을 수신한 경우 최대 대기 시간 범위내에서 단말이 보낼 수 있는 전파 방해 정보의 수신을 위해 대기할 수 있다.

전파 방해 정보 전송의 다른 일례로 단말이 RRC 연결 수립 절차를 진행하고, RRC_CONNECTED 상태에서 전파방해 정보를 전송할 수 있다.단말이 RA 절차를 이용하여 기지국으로 하향 채널 악화를 알림에 있어서, 기지국은 상기 상황을 위하여 전용 RA 프리앰블을 할당할 수 있다. 도 7의 예에서와 같이 단말은 채널 악화 상황을 검출할 경우, 할당된 전용 RA 프리앰블을 이용하여 RA를 시도(전용 RA 프리앰블의 전송)하는 것으로 채널 악화 상황을 기지국에 알릴 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이벤트 발생 알림을 위한 단말과 기지국간의 메시지 흐름도이다.

RRC_IDLE 상태에 머무르는 단말은 기존 셀 (재)선택 절차에 따라 셀을 (재)선택하여 셀에 캠프 온(camp on) 한다(S810). 단말은 RRC_IDLE 상태 또는 RRC_CONNECTED 상태에 머무를 수 있다.

단말은 (재)선택한 셀에서 방송되는 시스템 정보(System information)을 수신한다(S820). 이때 시스템 정보에는 특정 이벤트 발생(도 8의 예에서는 하향 채널 품질 악화) 알림을 위한 전용 프리앰블 정보외에 추가로 최대 전송 횟수 정보가 포함될 수 있다. 최대 전송 횟수 정보는 단말이 전용 RA 프리앰블을 기지국으로 전송하는 회수의 최대 허용치이다.

도 8의 예에서 단말은 RRC_IDLE 또는 RRC_CONNECTED 상태에서, 셀에서 방송되는 시스템 정보를 통해 상기 전용 프리앰블 정보와 최대 전송 횟수 정보를 수신하나, 이는 예시에 불과하며, 단말이 RRC_CONNECTED 상태에 있을 때 단말은 기지국이 전송하는 단말별 RRC 메시지를 통해 전용 프리앰블 정보와 최대 전송 횟수 정보를 기지국으로부터 수신하고, 설정할 수 있다.

단말이 하향 채널 품질이 악화 되었음을 검출(S830)되면 S820 단계에서 시스템 정보로부터 획득한 하향 채널 품질 악화 알림을 위해 할당된 전용 RA 프리앰블을 기지국으로 전송한다(S840-1, S840-2, …, S840-k). 단말이 하향 채널 품질 악화를 검출하는 것의 일례로 단말은 지난 N개의 채널 품질의 평균 값보다 가장 최신의 채널 품질의 값이 임계값보다 좋지 않음을 확인한 경우, 하향 링크 품질 악화를 검출하고 하향 채널 품질 악화를 기지국으로 알리는 전용 RA 프리앰블 전송 개시를 결정할 수 있다.

보다 상세히 설명하면 단말은 현재의 채널 품질을 제외한 지난 N 개의 채널 품질을 측정 후, 평균을 계산한다. 이때 N 값은 기 설정된 값을 사용할 수 있다. 또는 채널 품질은 물리 채널로부터 받은 측정 결과를 사용할 수 있다. 단말은 현재의 채널 품질과 상기에서 계산한 채널 품질 평균값을 비교하여 일정 임계값 이상 차이가 나는 경우, 채널 상황이 악화되었다고 판단할 수 있다.

단말은 기지국과 RRC 연결을 맺기 위해 전용 RA 프리앰블을 전송하고(S840-1), 기지국으로부터의 응답을 기다린다. 이때, 단말은 전용 RA 프리앰블을 PRACH 자원을 선택하여 전송할 수 있다.

기지국으로부터 응답이 없으면, 단말은 고정된 일정 시간 이 후, 이전 전송에 비해 더 높은 전송 파워로 기지국으로 전용 RA 프리앰블을 전송할 수 있다(S840-2). 단말은 고정된 일정 시간 이후, 정해진 횟수에 도달할 때까지 이전 전송에 비해 더 높은 전송 파워로 기지국으로 상기 프리앰블을 전송할 수 있다.

도 9는 전송 횟수 증가에 따라 전송 파워를 올려 최대 허용 전송 횟수 범위내에서 전용 RA 프리앰블을 전송하는 일례를 나타낸 것이다. 단말은 전용 RA 프리앰블 전송 후 시간 간격(Time gap)만큼의 시간이 지난 후, 전용 RA 프리앰블을 최대 허용 전송 횟수 범위내에서 재전송할 수 있다. 이때 시간 간격은 기 설정된 고정된 값이거나 임의의 값이 될 수 있다.

다른 실시예로 도 8의 예에서 전용 RA 프리앰블을 전송하는 S840-1 내지 S840-k의 절차는 기지국으로부터 상기 프리앰블 전송에 대한 응답을 기다리지 않고 정해진 횟수만큼 전송할 수 있다.

전용 RA 프리앰블 전송으로 이벤트 발생을 기지국에 알린 단말은 RRC_IDLE 상태로 대기(S850)하며 동작을 수행할 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이벤트 발생 알림을 위한 단말과 기지국간의 메시지 흐름도이다.

도 10의 예에서 단말이 기지국에 알리는 이벤트의 발생은 단말의 배터리 잔량이 임계치 이하로 떨어진 상황인 경우이다. 상술한 바와 같이 단말의 배터리 잔량이 임계치 이하로 떨어진 상황은 이벤트 발생의 일례에 불과하며 하향 채널 품질이 임계치 이하로 떨어진 상황, 단말의 기능 이상 또는 훼손이 발생한 상황, 단말이 모니터링하고 있는 영역에 침입자가 출현한 상황, 단말이 기지국에 보고할 모니터링 결과를 가지고 있는 상황 등으로 대체될 수 있다. 이 경우 아래의 기술에서 전용 RA 프리앰블을 통해 또는 RA 프리앰블 전송후 RRC 연결을 수립하고 전송될 수 있는 부가 정보는 대체되는 이벤트에 따라 달라질 수 있다. 일례로 단말이 모니터링하고 있는 영역에 침입자가 출현한 상황을 알림 절차 개시되는 이벤트로 가정하면, 이때 전송될 수 있는 부가 정보는 침입자의 이미지 정보, 침입자의 발견 시점 및 침입자의 발견 위치 정보 등을 포함할 수 있다.

단말이 셀에 캠프 온 하고(S1010), 단말은 시스템 정보를 수신하여(S1020), 시스템 정보안에 포함된 전용 프리앰블 정보와 임계치 정보를 획득할 수 있다. 이때 전용 프리앰블 정보는 단말의 배터리가 임계치 이하로 떨어진 경우 이를 기지국에 알리는데 사용되는 전용 RA 프리앰블 할당정보일 수 있다. 임계치 정보는 단말이 기지국으로 전용 RA 프리앰블을 전송할 것인지를 판단하는데 있어 기준이 되는 배터리 잔량에 관한 정보일 수 있다. 임계치 정보는 이벤트 발생의 기준이 되는 복수의 임계치를 포함할 수 있다. 구체적인 일례로 배터리의 잔량이 줄어들어감에 따라 제1 임계치, 제2 임계치, 제3 임계치 이하로 떨어질 수 있고, 각각의 임계치에 도달할 때마다, 이벤트 발생을 검출하고 알림 절차를 진행할 수 있다. 단말의 배터리의 현재 잔량은 추가정보로 전용 RA 프리앰블에 포함되어 전송되거나, 이후 RRC 연결 수립 후 기지국에 전송될 수 있다. 도 8에서 설명한 것과 마찬가지로 전용 프리앰블 정보와 임계치 정보는 단말이 RRC_CONNECTED 상태로 동작하는 경우 기지국이 전송하는 단말별 RRC 메시지를 통해 획득할 수 있다.

단말의 배터리 잔량이 임계치 이하로 떨어지는 상황이 발생(S1030)하면 단말은 전용 RA 프리앰블을 전송한다(S1040). 이때 도 8에서 설명한 것과 마찬가지로 전용 RA 프리앰블은 최대 허용 횟수 범위 내에서 재전송 될 수 있으며, 재전송시 전송 파워를 높여서 전송할 수 있다.

전용 RA 프리앰블 전송으로 이벤트 발생(배터리 잔량이 임계치 이하로 떨어짐)을 기지국에 알린 단말은 RRC_IDLE 상태로 대기(S850)하며 동작을 수행할 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

기지국(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52) 및 RF 유닛(RF(radio frequency) unit, 53)을 포함한다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 프로세서(51)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(53)은 프로세서(51)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.

프로세서(51)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(51)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(51)는 도 4의 절차 및 도 6 내지 10의 실시예에서 기지국의 동작을 구현할 수 있다.

단말(60)은 프로세서(61), 메모리(62) 및 RF 유닛(63)을 포함한다. 메모리(62)는 프로세서(61)와 연결되어, 프로세서(61)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(63)은 프로세서(61)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.

프로세서(61)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(61)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(61)는 프로세서(51)는 도 4의 절차 및 도 6 내지 10의 실시예에서 단말의 동작을 구현할 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 (15)

1. 무선통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 프리앰블 전송 방법에 있어서,
   상기 단말이 네트워크로부터 단말별 RRC (Radio Resource Control) 메시지를 수신하되,
   상기 단말별 RRC 메시지는 이벤트 발생 보고를 위한 복수개의 전용 프리앰블을 포함하고,
   상기 단말별 RRC 메시지는 상기 단말의 상기 전용 프리앰블 전송의 최대 수를 나타내는 최대 전송 수 정보를 더 포함하고,
   상기 단말별 RRC 메시지는 상기 단말이 RRC 연결 상태일 때 오직 상기 단말에 의해 수신되고,
   상기 단말이 상기 이벤트 발생을 검출하되,
   상기 이벤트 발생의 검출은 제1 임계치 (threshold value)를 기초로 수행되고,
   상기 제1 임계치는 시스템 정보를 통하여 상기 네트워크로부터 수신되고; 및
   상기 검출된 이벤트에 대응되는 전용 프리앰블을 RACH (Radom Access Channel)을 통해 상기 네트워크로 전송하되,
   상기 전용 프리앰블은 상기 단말별 RRC 메시지 안에 포함된 상기 복수개의 전용 프리앰블 중 선택되고,
   상기 전용 프리앰블의 전송은 상기 단말이 RRC 휴지 상태일 때 수행되고,
   상기 전용 프리앰블의 전송은 상기 전용 프리앰블 전송을 가능하게 하는 PRACH 자원을 선택하여 수행되고,
   상기 전용 프리앰블은 상기 최대 전송 수 범위 내에서 반복적으로 전송되는 것을 포함하는 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 임계치는 내정값 (default value)인 방법.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 이벤트 발생 검출은 상기 네트워크와 상기 단말 사이의 채널 품질이 상기 제1 임계치 이하로 떨어지는 경우를 검출하는 방법.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 이벤트 발생 검출은 상기 단말의 배터리의 잔량이 상기 제1 임계치 이하로 떨어지는 경우를 검출하는 방법.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 이벤트 발생 검출은 침입 (invasion)을 검출하는 방법.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 침입을 검출시 침입자 이미지, 검출 시간 및 검출 장소 중 적어도 하나를 포함하여 전송하는 방법.
12. 제9 항에 있어서,
    상기 단말의 배터리의 잔량이 상기 제1 임계치 이하로 떨어지는 경우 단말 아이디를 더 포함하여 전송하는 방법.
13. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 임계치와 상기 제1 임계치와 다른 제2 임계치 사이에 상기 단말의 배터리의 잔량이 검출될 경우 상기 제1 임계치 또는 상기 제2 임계치를 전송하는 방법.
14. 제1 항에 있어서,
    상기 이벤트 발생 검출은 방해 (jamming) 검출인 방법.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 방해 검출시 상기 단말의 위치, 방해 검출 시간 및 방해 신호 세기 중 적어도 하나를 포함하여 전송하는 방법.

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