KR102092579B1 - 이동통신 시스템에서 복수 개의 주파수 밴드 지원 방법 및 장치 - Google Patents

이동통신 시스템에서 복수 개의 주파수 밴드 지원 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 복수 개의 주파수 밴드를 효과적으로 지원하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 이동통신 시스템에서 기지국의 복수 개의 주파수 밴드 지원 방법은 상기 기지국이 지원하는 하나의 주파수 밴드를 지시하는 주파수 밴드 지시자와, 상기 기지국이 지원하는 적어도 하나 이상의 주파수 밴드를 지시하는 추가 주파수 밴드 지시자를 포함하는 제1 시스템 정보를 생성하는 단계 및 상기 생성된 제1 시스템 정보를 브로드캐스트 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이동통신 시스템에서 복수 개의 주파수 밴드 지원 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORT MULTIPLE FREQUENCY BAND IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 복수 개의 주파수 밴드를 효과적으로 지원하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다.
근래에는 차세대 이동통신 시스템 중 하나로 3GPP에서 LTE-A(Long Term Evolution Advanced)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE-A는 2012년 정도를 상용화 목표로 해서, 현재 제공되고 있는 데이터 전송률보다 높은 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 논의 중이다.
한편, 데이터 서비스는 음성 서비스와 달리 전송하고자 하는 데이터의 양과 채널 상황에 따라 할당할 수 있는 자원 등이 결정된다. 따라서 이동통신 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서는 스케줄러에서 전송하고자 하는 자원의 양과 채널의 상황 및 데이터의 양 등을 고려하여 전송 자원을 할당하는 등의 관리가 이루어진다. 이는 차세대 이동통신 시스템 중 하나인 LTE에서도 동일하게 이루어지며 기지국에 위치한 스케줄러가 무선 전송 자원을 관리하고 할당한다.
LTE-A 버전 11 (Release-11)에서는 기존 주파수 밴드와 중첩되는 새로운 주파수 밴드가 추가되었다. 위의 주파수 밴드들을 사용하는 지역은 다르지만, 한 개의 로밍 (roaming) 단말에서는 상기 중첩되는 주파수 밴드들에서 모두 동작되어야 한다. 따라서 이를 위한 방법이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 이동통신 시스템에서 복수 개의 주파수 밴드를 효율적으로 지원하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 이동통신 시스템에서 복수 개의 주파수 밴드 지원 시, 복수 개의 주파수 밴드를 단말에게 지시하는 방법, 상향링크 중심 주파수를 결정하는 방법, 상향링크 송신 전력을 결정하는 방법, 주변 셀들의 하향링크 중심 주파수를 결정하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 이동통신 시스템에서 기지국의 복수 개의 주파수 밴드 지원 방법은 상기 기지국이 지원하는 하나의 주파수 밴드를 지시하는 주파수 밴드 지시자와, 상기 기지국이 지원하는 적어도 하나 이상의 주파수 밴드를 지시하는 추가 주파수 밴드 지시자를 포함하는 제1 시스템 정보를 생성하는 단계, 및 상기 생성된 제1 시스템 정보를 브로드캐스트 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 이동통신 시스템에서 단말의 복수 개의 주파수 밴드 지원 방법은 기지국이 지원하는 하나의 주파수 밴드를 지시하는 주파수 밴드 지시자와, 상기 기지국이 지원하는 적어도 하나 이상의 주파수 밴드를 지시하는 추가 주파수 밴드 지시자를 포함하는 제1 시스템 정보를 수신하는 단계, 상기 주파수 밴드 지시자가 지시하는 주파수 밴드와 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 의해 지시되는 적어도 하나의 주파수 밴드 중, 적어도 하나의 주파수 밴드가 상기 단말이 지원하는 주파수 밴드인지 판단하는 단계, 및 지원하는 경우, 상기 기지국으로 접속을 시도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 이동통신 시스템에서 복수 개의 주파수 밴드를 지원하는 기지국은 단말과 신호를 송수신하는 송수신부, 및 상기 기지국이 지원하는 하나의 주파수 밴드를 지시하는 주파수 밴드 지시자와, 상기 기지국이 지원하는 적어도 하나 이상의 주파수 밴드를 지시하는 추가 주파수 밴드 지시자를 포함하는 제1 시스템 정보를 생성하고, 상기 생성된 제1 시스템 정보를 브로드캐스트 하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 이동통신 시스템에서 복수 개의 주파수 밴드를 지원하는 단말은 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부, 및 기지국이 지원하는 하나의 주파수 밴드를 지시하는 주파수 밴드 지시자와, 상기 기지국이 지원하는 적어도 하나 이상의 주파수 밴드를 지시하는 추가 주파수 밴드 지시자를 포함하는 제1 시스템 정보를 수신하고, 상기 주파수 밴드 지시자가 지시하는 주파수 밴드와 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 의해 지시되는 적어도 하나의 주파수 밴드 중, 적어도 하나의 주파수 밴드가 상기 단말이 지원하는 주파수 밴드인지 판단하며, 지원하는 경우 상기 기지국으로 접속을 시도하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 기존 주파수 밴드와 중첩되는 새로운 주파수 밴드가 추가된 LTE-A 버전 11 (Release-11)에서도, 복수 개의 주파수 밴드를 효율적으로 지원할 수 있다
도 1은 LTE 이동통신 시스템에서 주파수 밴드를 단말에게 알리고, 순차적으로 상향링크 중심 주파수, 상향링크 송신 전력, 주변 셀들의 하향링크 중심 주파수를 결정하는 과정을 도시하는 순서도.
도 2는 기존 주파수 밴드와 새로 추가된 주파수 밴드가 중첩되는 band 26의 주파수 밴드 영역을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명에서 IE extfreqBandIndicator에 수납된 복수 개의 주파수 밴드들 중에 단말에 의해 적용되는 주파수 밴드를 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 및 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 발명은 이동통신 시스템에서 복수 개의 주파수 밴드를 효과적으로 지원하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 복수 개의 주파수 밴드가 지원될 때, 복수 개의 주파수 밴드를 단말에게 지시하는 방법, 상향링크 중심 주파수, 상향링크 송신 전력, 주변 셀들의 하향링크 중심 주파수를 결정하는 방법을 제안한다.
본 발명을 설명하기에 앞서, 종래 LTE 기술에서 주파수 밴드를 단말에게 알리고, 순차적으로 상향링크 중심 주파수, 상향링크 송신 전력, 주변 셀들의 하향링크 중심 주파수를 결정하는 방법을 도 1과 함께 먼저 설명한다.
도 1은 LTE 이동통신 시스템에서 주파수 밴드를 단말에게 알리고, 순차적으로 상향링크 중심 주파수, 상향링크 송신 전력, 주변 셀들의 하향링크 중심 주파수를 결정하는 과정을 도시하는 순서도이다.
단말 (100)은 110 단계에서 ‘캠프 온’ (camp on)할 셀을 찾기 위해, 셀 서칭 (cell searching)을 수행한다. 단말은 이 후 통신 연결이 필요할 경우, 상기 ‘캠프 온’한 셀에 서비스를 요청할 것이다.
상기 단말이 적절한 신호 세기를 제공하는 셀을 찾게 되면, 해당 셀의 기지국 (105)으로부터 브로드캐스트 (broadcast)되는 SIB1 (SystemInformationBlockType1) 정보(또는 제1 시스템 정보, 이하 혼용하여 사용하도록 한다)를 115 단계에서 수신한다. 상기 SIB1에는 IE freqBandInicator(또는, 주파수 밴드 지시자, 이하 혼용하여 사용하기로 한다)을 포함하고 있다. 상기 IE는 상기 셀에서 사용하고 있는 주파수 밴드를 지시한다. 상기 IE는 1~64 값 중 하나를 가지며, 각 값들은 LTE 표준기술에서 동작하는 주파수 밴드들 중 하나를 지시한다.
하기에서 기술되는 표 1은 LTE 표준 문서 TS36.101에 수록된 LTE 시스템의 동작 주파수 밴드를 나타내고 있다. 표 1의 맨 왼쪽 세로 열은 상기 IE가 지시하는 값과 일치하며, 각 값이 지시하는 주파수 밴드들이 오른쪽 세로 열들에 정리되어 있다. 단말은 상기 SIB 1의 주파수 대역 정보를 바탕으로 해당 셀에 ‘캠프 온’할지 여부를 판단한다.
E- UTRA Operating Band Uplink ( UL ) operating band
BS receive
UE transmit 		Downlink ( DL ) operating band
BS transmit
UE receive 		Duplex Mode
F UL _ low - F UL _ high F DL _ low - F DL _ high
1 1920 MHz 1980 MHz 2110 MHz 2170 MHz FDD
2 1850 MHz 1910 MHz 1930 MHz 1990 MHz FDD
3 1710 MHz 1785 MHz 1805 MHz 1880 MHz FDD
4 1710 MHz 1755 MHz 2110 MHz 2155 MHz FDD
5 824 MHz 849 MHz 869 MHz 894MHz FDD
61 830 MHz 840 MHz 875 MHz 885 MHz FDD
7 2500 MHz 2570 MHz 2620 MHz 2690 MHz FDD
8 880 MHz 915 MHz 925 MHz 960 MHz FDD
9 1749.9 MHz 1784.9 MHz 1844.9 MHz 1879.9 MHz FDD
10 1710 MHz 1770 MHz 2110 MHz 2170 MHz FDD
11 1427.9 MHz 1447.9 MHz 1475.9 MHz 1495.9 MHz FDD
12 699 MHz 716 MHz 729 MHz 746 MHz FDD
13 777 MHz 787 MHz 746 MHz 756 MHz FDD
14 788 MHz 798 MHz 758 MHz 768 MHz FDD
15 Reserved Reserved FDD
16 Reserved Reserved FDD
17 704 MHz 716 MHz 734 MHz 746 MHz FDD
18 815 MHz 830 MHz 860 MHz 875 MHz FDD
19 830 MHz 845 MHz 875 MHz 890 MHz FDD
20 832 MHz 862 MHz 791 MHz 821 MHz FDD
21 1447.9 MHz 1462.9 MHz 1495.9 MHz 1510.9 MHz FDD
22 3410 MHz 3490 MHz 3510 MHz 3590 MHz FDD
23 2000 MHz 2020 MHz 2180 MHz 2200 MHz FDD
24 1626.5 MHz 1660.5 MHz 1525 MHz 1559 MHz FDD
25 1850 MHz 1915 MHz 1930 MHz 1995 MHz FDD
26 814 MHz 849 MHz 859 MHz 894 MHz FDD
...
33 1900 MHz 1920 MHz 1900 MHz 1920 MHz TDD
34 2010 MHz 2025 MHz 2010 MHz 2025 MHz TDD
35 1850 MHz 1910 MHz 1850 MHz 1910 MHz TDD
36 1930 MHz 1990 MHz 1930 MHz 1990 MHz TDD
37 1910 MHz 1930 MHz 1910 MHz 1930 MHz TDD
38 2570 MHz 2620 MHz 2570 MHz 2620 MHz TDD
39 1880 MHz 1920 MHz 1880 MHz 1920 MHz TDD
40 2300 MHz 2400 MHz 2300 MHz 2400 MHz TDD
41 2496 MHz 2690 MHz 2496 MHz 2690 MHz TDD
42 3400 MHz 3600 MHz 3400 MHz 3600 MHz TDD
43 3600 MHz 3800 MHz 3600 MHz 3800 MHz TDD
NOTE 1: Band 6 is not applicable
120 단계에서 단말은 상기 IE freqBandIndicator에서 지시하는 동작 주파수 밴드를 지원하고 해당 주파수 대역에 대해서 인증을 받았다면 해당 셀에 ‘캠프 온’ 할 수 있는 것으로 판단한다. 이 때, 단말은 SIB1으로부터 획득한 E-UTRA 셀 식별자(E-UTRA Cell Identifier)와 트래킹 영역 코드(Tracking Area Code)값을 단말 상위 계층으로 전달한다.
반면, ‘캠프 온’할 수 없는 것으로 판단되면, 단말은 셀 서칭 과정을 다시 수행해서 다른 셀을 탐색한다. 그 결과, 해당 셀에 ‘캠프 온’할 수 있는 것으로 판단되면, 상기 단말은 125 단계에서 기지국으로부터 SIB2(또는 제2 시스템 정보, 이하 혼용하여 사용하도록 한다)을 수신한다.
상기 SIB2에는 IE ul-CarrierFreq(또는, 상향링크 캐리어 주파수, 이하 혼용하여 사용하기로 한다)와 IE additionalSpectrumEmission(또는, 추가 스펙트럼 에미션, 이하 혼용하여 사용하기로 한다)가 포함되어 있다. 상기 SIB2에 포함된 상기 정보들은 각각 상향링크 중심 주파수와 상향링크 송신 전력을 계산하는데 필요한 값들이다.
상기 단말은 130 단계에서 상기 주파수 밴드에서 상향링크의 중심 주파수를 계산한다. 상향링크의 중심 주파수는 하기의 수학식 1에 따라 계산된다.
[수학식 1]
FUL = FUL_low + 0.1(NUL - NOffs-UL)
상기 수학식 1에서, NUL은 SIB2에 포함된 IE ul-CarrierFreq 값이며, Absolute Radio Frequency Channel Number (ARFCN)와 일치된다. ARFCN은 0~65535 사이의 값을 가지며, 상향링크 및 하향링크 중심 주파수를 도출하는데 사용되는 값이다. FUL_low는 선택한 주파수 밴드의 가장 낮은 역방향 주파수를 의미하고 NOffs-UL과 FUL_low값은 LTE 표준 문서TS36.101에 정의되어 있다.
하기의 표 2는 동작 주파수 밴드별로 적용할 수 있는 NOffs-UL과 FUL_low값을 나타내고 있다. 따라서, 상기 상향링크에서의 중심 주파수를 계산하기 위해서는 동작 주파수 밴드를 알고 있어야 함을 알 수 있다.
E- UTRA Operating
Band 		Downlink Uplink
F DL _ low ( MHz ) N Offs - DL Range of N DL F UL _ low ( MHz ) N Offs - UL Range of N UL
1 2110 0 0 -599 1920 18000 18000 - 18599
2 1930 600 600 - 1199 1850 18600 18600 - 19199
3 1805 1200 1200 - 1949 1710 19200 19200 - 19949
4 2110 1950 1950 - 2399 1710 19950 19950 - 20399
5 869 2400 2400 - 2649 824 20400 20400 - 20649
6 875 2650 2650 - 2749 830 20650 20650 - 20749
7 2620 2750 2750 - 3449 2500 20750 20750 - 21449
8 925 3450 3450 - 3799 880 21450 21450 - 21799
9 1844.9 3800 3800 - 4149 1749.9 21800 21800 - 22149
10 2110 4150 4150 - 4749 1710 22150 22150 - 22749
11 1475.9 4750 4750 - 4949 1427.9 22750 22750 - 22949
12 729 5010 5010 - 5179 699 23010 23010 - 23179
13 746 5180 5180 - 5279 777 23180 23180 - 23279
14 758 5280 5280 - 5379 788 23280 23280 - 23379
17 734 5730 5730 - 5849 704 23730 23730 - 23849
18 860 5850 5850 - 5999 815 23850 23850 - 23999
19 875 6000 6000 - 6149 830 24000 24000 - 24149
20 791 6150 6150 - 6449 832 24150 24150 - 24449
21 1495.9 6450 6450 - 6599 1447.9 24450 24450 - 24599
22 3510 6600 6600 - 7399 3410 24600 24600 - 25399
23 2180 7500 7500 - 7699 2000 25500 25500 - 25699
24 1525 7700 7700 - 8039 1626.5 25700 25700 - 26039
25 1930 8040 8040 - 8689 1850 26040 26040 - 26689
26 859 8690 8690 - 9039 814 26690 26690 - 27039
33 1900 36000 36000 - 36199 1900 36000 36000 - 36199
34 2010 36200 36200 - 36349 2010 36200 36200 - 36349
35 1850 36350 36350 - 36949 1850 36350 36350 - 36949
36 1930 36950 36950 - 37549 1930 36950 36950 - 37549
37 1910 37550 37550 - 37749 1910 37550 37550 - 37749
38 2570 37750 37750 - 38249 2570 37750 37750 - 38249
39 1880 38250 38250 - 38649 1880 38250 38250 - 38649
40 2300 38650 38650 - 39649 2300 38650 38650 - 39649
41 2496 39650 39650-
1589		 2496 39650 39650 -1589
42 3400 41590 41590 - 43589 3400 41590 41590 - 43589
43 3600 43590 43590 45589 3600 43590 43590 - 45589
그리고, 135 단계에서 상기 단말은 상기 IE additionalSpectrumEmission을 이용하여, 상향링크 송신 전력을 계산한다. 상기 IE는 동작 주파수 밴드와 함께, 상향링크 송신 전력 값을 계산하는데 필요한 A-MPR값을 도출하는데 이용된다. 상기 IE additionSpectrumEmission에 따른 A-MPR의 관계는 LTE 표준 문서TS36.101에 정의되어 있으며, 표 3과 같다.
Network Signalling value Requirements ( sub - clause ) E- UTRA Band Channel bandwidth ( MHz ) Resources Blocks ( N RB ) A- MPR ( dB )
NS_01 6.6.2.1.1 Table 5.5-1 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 Table 5.6-1 NA
NS_03 6.6.2.2.1 2, 4,10, 23, 25, 35, 36 3 >5 <= 1
5 >6 <= 1
10 >6 <= 1
15 >8 <= 1
20 >10 <= 1
NS_04 6.6.2.2.2 41 5 >6 <= 1
10, 15, 20 See Table 6.2.4-4
NS_05 6.6.3.3.1 1 10,15,20 => 50 <= 1
NS_06 6.6.2.2.3 12, 13, 14, 17 1.4, 3, 5, 10 Table 5.6-1 n/a
NS_07 6.6.2.2.3
6.6.3.3.2		 13 10 Table 6.2.4-2 Table 6.2.4-2
NS_08 6.6.3.3.3 19 10, 15 > 44 <= 3
NS_09 6.6.3.3.4 21 10, 15 > 40 <= 1
> 55 <= 2
NS_10 20 15, 20 Table 6.2.4-3 Table 6.2.4-3
NS_11 6.6.2.2.1 231 1.4, 3, 5, 10 Table 6.2.4-5 Table 6.2.4-5
..
NS_32 - - - - -
Note 1: Applies to the lower block of Band 23, i.e. a carrier placed in the 2000-2010 MHz region.
위 표의 맨 왼쪽 NS 값은 상기 IE additionSpectrumEmission 값이며, 예를 들어, AdditionalSpectrumEmission이 1이면, 위 표에서 NS_01, 3이면 NS_03을 지시한다.
임의의 서빙 셀 c의 최대 전송 출력 1인 PCMAX,c는 아래와 같이 수학식 2에 의해서 설정되며, 수학식 2에서 서빙 셀 c의 최대 전송 출력 1의 최대값인 PCMAX_H,c는 수학식 3에 의해 결정되고 서빙 셀 c의 최대 전송 출력 1의 최소값인 PCMAX_L,c 는 수학식 4에 의해 결정된다.
[수학식 2]
PCMAX _L,c ≤ PCMAX ,c ≤ PCMAX _H,c
[수학식 3]
PCMAX _H,c = MIN {PEMAX ,c, PPowerClass}
[수학식 4]
PCMAX _L,c = MIN { PEMAX ,c - TC ,c, PCMAX _H,c - MPR c - A-MPR c - TC , c }
여기서, PEMAX ,c , ΔTC ,c , PPowerClass , MPRc, A-MPRc의 의미는 규격 36.101에 기술되어 있으며, 간단히 설명하면 다음과 같다.
PEMAX ,c 는 서빙 셀 c에서 허용된 최대 역방향 전송 전력이며, 기지국이 단말에게 알려 준다. PPowerClass 는 단말의 물리적 특성에서 기인한 최대 전송 전력을 의미한다. 생산 단계에서 단말의 파워 클래스(power class)가 결정되며, 단말은 상기 power class를 소정의 RRC 메시지를 사용해서 네트워크에 보고한다.
ΔTC ,c , MPRc, A-MPRc는 인접 채널에 대한 의도되지 않은 방사나 간섭을 소정의 요구 조건에 맞추기 위해서 단말이 서빙 셀 c에서 최대 전송 전력을 조정할 수 있는 한계 값을 정의하는 파라미터이다. MPRc 는 단말이 할당받은 전송 자원의 양(즉 대역폭)과 변조 방식에 의해서 정해지는 값이다. A-MPRc는 역방향 전송이 이뤄지는 주파수 대역, 지역적 특성, 역방향 전송의 대역폭 등에 의해서 정해지는 값이다. A-MPRc는 지역적 특성과 주파수 대역적 특성에 따라서, 주변에 스퓨리어스 방사에 특별히 민감한 주파수 대역이 있을 경우에 대비해서 사용된다. ΔTC ,c 는 역방향 전송이 주파수 대역의 가장 자리에서 수행되는 경우 추가적인 전송 전력 조정을 허용하기 위한 것이다. 역방향 전송이 임의의 주파수 대역의 최저 4 MHz에 해당하는 대역이나 최고 4 MHz에 해당하는 대역에서 이뤄진다면 단말은 ΔTC , c 를 1.5 dB로 설정하고, 나머지 경우에는 0으로 설정한다.
다시, 도 1의 설명으로 복귀하면, 140 단계에서 상기 단말은 SIB5을 수신한다. 상기 SIB5에는 IE InterFreqCarrierFreqInfo(또는, 인접 주파수 정보, 이하 혼용하여 사용하기로 한다)을 포함한다. 인접한 EUTRA 셀의 수에 따라 복수 개의 IE InterFreqCarrierFreqInfo을 가질 수 있다. 각 IE는 하나의 인접한 EUTRA 셀과 일치된다. 상기 IE는 주파수간 측정(inter-frequency measurement)을 수행할 인접 EUTRA 셀의 하향링크 중심 주파수를 도출하는데 이용된다.
145 단계에서 상기 단말은 inter-frequency measurement을 수행할 인접 EUTRA 셀의 하향링크 중심 주파수를 계산한다. 인접 EUTRA셀의 하향링크 중심 주파수는 아래의 수학식 5에 따라 계산된다.
[수학식 5]
FUL = FDL _ low + 0.1(NDL - NOffs - DL)
여기서, NDL은 상기 interFreqCarrierFreqInfo에 포함된 IE dl-CarrierFreq값이며, ARFCN와 일치된다. FDL _ low는 선택한 주파수 밴드의 가장 낮은 순방향 주파수를 의미한다. NOffs-DL과 FDL _ low는 표2에 정의되어 있다.
150 단계에서 단말은 이 후 일반적인 동작을 수행한다. 예를 들어, 셀 재선택(cell reselection), 페이징 메시지 수신 여부 감시, 시스템 정보 변경 여부 감시, RRC 연결(RRC connection) 설정 과정 수행, 데이터 송수신 등의 동작을 필요에 따라 수행한다.
한편, LTE-A Release 11에서는 기존 주파수 밴드의 동작 주파수와 중첩되는 동작 주파수를 가지는 새로운 밴드가 추가되었다. 예를 들어, 표 1에서 band 26은 Rel-11에서 새로 추가된 주파수 밴드로 기존의 band 5, 18, 19가 지시하는 동작 밴드(operating band)와 중첩된다.
도 2는 기존 주파수 밴드와 새로 추가된 주파수 밴드가 중첩되는 band 26의 주파수 밴드 영역을 도시하는 도면이다.
도 2에서 도시되는 바와 같이, 상기 band 26(210)은 상향링크 814 ~ 849 MHz, 하향링크 859 ~ 894 MHz을 가진다. 그리고 기존의 band 5, 18, 19 (200, 205)은 모두 800 ~ 900 MHz 안에 존재하며, 이는 새로 추가된 band 26과 대부분의 주파수 대역에서 중첩됨을 알 수 있다. 상기 주파수 밴드들은 사용되는 지역이 서로 다르지만, 로밍 (roaming) 단말에 대해서는 상기 중첩되는 모든 주파수 밴드들에 대해 지원해줄 필요가 있다. 본 발명에서는 특정 동작 주파수가 복수 개의 주파수 밴드에 속하는 경우, 기지국은 복수 개의 주파수 밴드 모두를 지원 가능하다고 공지한다. 이 경우, 기지국은 기존의 주파수 밴드는 종래의 IE freqBandIndicator에 지시하고, 새로운 주파수 밴드들은 새로 정의된 IE에 지시한다. 종래의 IE freqBandIndicator은 하나의 주파수 밴드만을 지시하지만, 새로 정의된 IE는 적어도 하나 이상의 복수 개의 주파수 밴드들을 지시할 수 있다. 본 발명에서는 상기 새로운 IE을 ExtfreqBandIndicator 또는 MultiBandInfoList(또는, 추가 주파수 밴드 지시자, 이하 혼용하여 사용하도록 한다)라고 칭한다.
단말은 특정 셀에서 제공되는 상기 IE freqBandIndicator와 상기 IE ExtfreqBandIndicator에서 방송된 주파수 밴드들 중 자신이 지원하는 주파수 밴드가 적어도 하나 이상 존재하면 상기 셀에 엑세스할 수 있는 것으로 판단한다.
특히, 상기 단말이 상기 IE ExtfreqBandIndicator에 지시된 둘 이상의 주파수 밴드들을 지원한다면, 단말은 소정의 규칙에 따라서 하나의 주파수 밴드를 선택해야 한다. 단말이 여러 개의 주파수 밴드를 지원한다면, 기지국 혹은 망의 입장에서 단말이 선택하기를 원하는 주파수 밴드의 우선 순위가 존재할 수 있다. 예컨대 기지국이 밴드 X와 밴드 Y를 모두 지원하며, 상기 두 가지 밴드를 모두 지원하는 단말은 가능하면 밴드 X로 동작하기를 원할 수 있다. 이 때 상기 단말이 동작 가능한 다수의 주파수 밴드 중 하나를 선택함에 있어서 부여할 우선 순위를 암묵적으로 지시할 수 있도록 단말과 기지국이 소정의 일관된 규칙을 적용한다. 예컨대, 기지국은 ExtfreqBandIndicator에 단말 선택에 대한 선호도 순서로 주파수 밴드를 배치하고 단말은 ExtfreqBandIndicator에 지시된 주파수 밴드 들 중 다수의 주파수 밴드를 지원한다면, 자신이 지원하는 주파수 밴드 중 가장 먼저 배치된 주파수 밴드를 선택한다.
도 3은 본 발명에서 IE extfreqBandIndicator에 수납된 복수 개의 주파수 밴드들 중에 단말에 의해 적용되는 주파수 밴드를 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 상기한 바와 같이, IE extfreqBandIndicator에는 복수개의 주파수 밴드에 대한 정보가 포함될 수 있다.
IE freqBandIndicator (800)에 종래의 주파수 밴드들 하나인 band 5 (805)이 수납되고, IE extfreqBandIndicator (810)에 복수 개의 주파수 밴드들, 즉, band 22 (815), band 26 (820), band 19 (825)가 순차적으로 수납되었음을 가정한다. 상기 주파수 밴드 지시자 정보에 따르면, 해당 셀은 band 5, band 22, band 26, band 19을 지원함을 알 수 있다.
단말이 상기 IE extfreqBandIndicator의 band 26과 band 19 두 가지의 주파수 밴드를 지원한다고 가정할 때, 상기 단말은 이 중 하나의 주파수 밴드를 선택해야 한다. 이 경우, 본 발명의 실시예에 따르면 순서 상, 먼저 수납된 band 26을 단말이 적용할 주파수 밴드로 선택한다.
한편, 상기 단말이 새로운 주파수 밴드를 선택하더라도, 종래의 IE freqBandIndicator와 IE InterFreqCarrierFreqInfo에 지시된 값들을 이용하여, 상향링크 중심 주파수와 인접 EUTRA 셀의 하향링크 중심 주파수를 도출한다. 이는 서빙 셀이 복수 개의 주파수 밴드를 지원하더라도, 해당 서빙 셀 및 주변 셀의 상향링크 및 하향링크의 중심 주파수는 각각 하나이므로, 굳이 셀에서 지원 가능한 복수 개의 주파수 밴드만큼 새로운 IE들을 정의하여 불필요하게 시그널링 오버헤드를 증가시킬 필요가 없기 때문이다. 또한, 본 발명에서는 표준문서 TS36.101에 기술된 디폴트 거리(Default distance)를 이용하여 상향링크의 중심 주파수를 도출하는 방안도 제안한다. SIB2로 전달되는IE additionalSpectrumEmission에 대해서는 새로운 주파수 밴드를 위한 새로운 IE을 정의하여 적용한다. 상기 IE는 band-specific한 값이므로, 새로운 밴드에 대해서는 종래 값을 재활용할 수 없다. 본 발명에서는 해당 새로운 IE을 extAdditionalSpectrumEmission(또는, 여분 추가 스펙트럼 에미션, 이하 혼용하여 사용하기로 한다)이라고 칭한다. 상기 새로운 IE는 셀이 지원하는 새로운 주파수 밴드의 수만큼 존재한다. 예를 들어, 셀이 2 개의 새로운 주파수 밴드를 지원한다면, 상기 IE extAdditionalSpectrumEmission은 각 밴드마다 존재하여 총 2개의 IE가 존재할 것이다. 복수 개의 주파수 밴드들에 대해, 상기 IE extAdditionalSpectrumEmission가 복수 개 존재할 때, 상기 IE ExtfreqBandIndicator에 수납된 주파수 밴드와 순차적으로 대응된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
구체적으로, 도 4에서는 복수 개의 동작 주파수 밴드들과 IE extAdditionalSpectrumEmission들을 SIB1과 SIB2에 수납하는 기지국 동작을 설명한다.
우선, 400 단계에서, 기지국은 자신이 복수 개의 동작 주파수 밴드들을 지원하는지를 판단한다. 만약 지원하지 않는다면, 종래의 기술과 동일하게 405 단계로 진행하여, 모든 단말들이 해석할 수 있는 SIB1의 IE freqBandIndicator에 하나의 기존 주파수 밴드를 지시한다. 또한, 기지국은 410 단계에서, 상기 주파수 밴드에 적용되는 additionalSpectrumEmission 값을 SIB2에 포함시킨다. 그리고 기지국은 생성된 SIB들을 브로드캐스트 한다(도면에는 미도시).
반면, 상기 기지국이 복수 개의 동작 주파수 밴드들을 지원한다면, 기지국은 415 단계로 진행하여 모든 단말들이 해석할 수 있는 SIB1의 IE freqBandIndicator에 하나의 기존 주파수 밴드를 지시한다. 이어서, 기지국은 420 단계에서, IE freqBandIndicator에 지시된 주파수 밴드 이외의 적어도 하나 이상의 나머지 주파수 밴드들을 non-legacy 단말들만 해석할 수 있는 IE extfreqBandIndicator에 지시한다.
그리고 기지국은 425 단계에서, 상기IE freqBandIndicator에 지시된 기존의 주파수 밴드에 적용되는 additionalSpectrumEmission 값을 SIB2에 포함시킨다. 그리고 기지국은 430단계에서, 상기 IE extfreqBandIndicator에 지시된 주파수 밴드들에 대응되는 IE extAdditionalSpectrumEmission 값들을 상기 IE extfreqBandIndicator에 수납된 주파수 밴드들의 순서에 맞춰 SIB2에 포함시킨다.
그리고 기지국은 생성된 SIB들을 브로드캐스트 한다(도면에는 미도시).
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 및 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
단말 (500)은 510 단계에서 ‘캠프 온’ (camp on)할 셀을 찾기 위해, 셀 서칭 (cell searching)을 수행한다. 상기 단말이 적절한 신호 세기를 제공하는 셀을 찾게 되면, 해당 셀의 기지국 (505)으로부터 브로드캐스트되는 SIB1 (SystemInformationBlockType1) 정보를 515 단계에서 수신한다.
이 경우, 상기 기지국은 복수 개의 주파수 밴드들을 지원하고 있다. 따라서, 상기 단말이 수신한 SIB1에는 IE freqBandIndicator와 IE ExtfreqBandIndicator을 동시에 포함하고 있다. 상기 IE들은 상기 셀에서 지원하고 있는 주파수 밴드들을 지시한다.
단말은 legacy 단말과 non-legacy 단말로 구분된다. Legacy 단말은 단지 상기 IE freqBandIndicator만을 디코딩 (decoding)하여 이를 해석할 수 있으며, non-legacy 단말은 상기 IE ExtfreqBandIndicator까지 디코딩하여 이를 해석할 수 있다. 따라서, Legacy 단말은 상기 IE freqBandIndicator에 지시된 주파수 밴드가 지원되지를 판단하며, non-legacy 단말은 상기 IE freqBandIndicator와 IE ExtfreqBandIndicator들에서 지시하는 주파수 밴드들을 중에 적어도 하나 이상을 지원한다면, 상기 셀에 엑세스가 가능한 것으로 판단한다.
여기서, 임의의 셀에 액세스가 가능하다는 것은 주파수 밴드 측면에서는 상기 셀에 대한 접근이 금지되지 않았다는 것을 의미하며, 주파수 밴드 측면에서 상기 셀에 대한 접근이 금지되지 않았다면 다른 측면에서 상기 셀에 대한 접근이 금지되지 않았는지를 판단하기 위해서 단말은 소정의 후속 조치, 예를 들어 cell id와 PLMN id를 이용해서 해당 셀의 상태를 점검하는 동작 등을 계속해서 수행한다. 상기 셀의 상태를 점검한다는 것의 의미는 후술한다.
다시 말해서 단말은 상기 IE들에서 지시하는 주파수 밴드 들 중 지원하는 밴드가 하나도 없다면 해당 셀에 대한 접근이 금지된 것으로 판단한다. 한편, 상기 단말이 상기 IE ExtfreqBandIndicator에 지시된 둘 이상의 주파수 밴드들을 지원한다면, 상기 복수 개의 주파수 밴드들 중 IE ExtfreqBandIndicator에 가장 먼저 수납된 주파수 밴드가 적용된다.
520 단계에서 단말은 상기 IE ExtfreqBandIndicator에서 지시하는 임의의 한 주파수 밴드를 지원하고 해당 주파수 대역에 대해서 인증을 받았다면 해당 셀에 대해서 주파수 밴드 측면에서는 엑세스가 가능한 것으로 판단한다. 반면, 만약 단말이 IE freqBandIndicator에서 지시하는 주파수 밴드를 지원한다면, 도 1에서 설명한 과정을 수행하면 된다.
한편, ‘캠프 온’할 수 없는 것으로 판단되면 셀 서칭 과정을 다시 수행해서 다른 셀을 탐색한다. 해당 셀에 대해서 주파수 밴드 측면에서는 엑세스가 가능한 것으로 판단되면, 단말은 상기 셀의 트래킹 영역 코드(Tracking Area Code)와 셀 식별자(Cell id)를 참조해서 상기 셀의 상태를 파악하는 등의 동작을 수행한다. 셀의 상태를 파악한다는 것은 사업자에 의해서 단말이 상기 셀에 접근하는 것이 금지되었는지 여부를 파악하는 것을 의미한다. 일반적으로 사업자는 소정의 단말이 특정 TA (Tracking Area)에 속한 셀들을 사용하는 것을 금지시킬 수 있다.
단말은 위치 등록 과정 (TA update procedure) 중에, MME로부터 요청 거절 메시지인 TAU 거절(TAU reject) 메시지를 수신하면, 상기 메시지에 포함된 EMM cause 값에 따라, TA 업데이트(TA update)를 시도할 때의 TA을 “forbidden TAs for roaming” 리스트에 추가시켜, 다시 불필요하게 엑세스를 시도라는 것을 금지시킬 수 있다. 따라서 단말은 상기와 같이 자신이 지원하는 주파수 대역에 속하는 셀에 대해서 상기 셀의 TAC를 이용해서 해당 셀의 상태 즉 해당 셀에 대한 접근이 금지되었는지 여부를 판단하는 것이다.
단말은 525 단계에서 기지국으로부터 SIB2을 수신한다. 상기 SIB2에는 IE ul-CarrierFreq, IE additionalSpectrumEmission, IE extAdditionalSpectrumEmission가 포함되어 있다. 상기 정보들은 각각 상향링크 중심 주파수와 상향링크 송신 전력을 계산하는데 필요한 값들이다.
상기 단말은 530 단계에서 상기 주파수 밴드에서 상향링크의 중심 주파수를 계산한다. 본 발명에서는 두 가지 안을 제안한다. 첫번째 방안은 상향링크의 중심 주파수를 수학식 1에 따라 계산한다. 계산 시, NUL은 SIB2에 포함된 IE ul-CarrierFreq 값이며, ARFCN와 일치된다. FUL_low는 선택한 주파수 밴드의 가장 낮은 역방향 주파수를 의미하고 NOffs-UL과 FUL_low값은 상기한 표 2에 정의되어 있다. 본 발명에서는 표 2에서 NOffs-UL과 FUL_low값을 찾을 때, 상기 IE ExtfreqBandIndicator에서 지시하는 주파수 밴드가 아닌, 상기 IE freqBandInicator에서 지시하는 동작 주파수 밴드를 적용하는 것을 특징으로 한다.
만약 단말이 IE freqBandIndicator에서 지시하는 동작 주파수 밴드를 지원하지 않는다면, 상기 SIB2에서 제공하는 ARFCN을 이해하지 못 할 수도 있다. 상기 경우에는 첫번째 방안을 적용할 수 없다. 따라서, 두번째 방안에서는 적용하는 주파수 밴드에 default distance을 적용하여, 상향링크의 중심 주파수를 도출한다. Default distance는 각 밴드별로 송, 수신 반송파의 중심 주파수 이격 값이며, 표준문서 TS36.101에 기술되어 있다. 아래 표 4는 표준문서 TS36.101에 기술되어 있는 default distance을 나타내고 있다. 예를 들어, 단말이 band 26을 사용한다면, 하향링크의 중심 주파수에서 45 MHz을 뺀 값이 상향링크의 중심 주파수가 된다. 향후 새로운 주파수 밴드가 도입되면 상기 주파수 밴드에 대한 default distance 역시 규격에 명시될 것이다.
E-UTRA Operating Band TX - RX
carrier centre frequency
separation
1 190 MHz
2 80 MHz.
3 95 MHz.
4 400 MHz
5 45 MHz
6 45 MHz
7 120 MHz
8 45 MHz
9 95 MHz
10 400 MHz
11 48 MHz
12 30 MHz
13 -31 MHz
14 -30 MHz
17 30 MHz
18 45 MHz
19 45 MHz
20 -41 MHz
21 48 MHz
22 100 MHz
23 180 MHz
24 -101.5 MHz
25 80 MHz
26 45 MHz
일반적으로 하나의 셀의 순방향 중심 주파수와 역방향 중심 주파수는 동일한 주파수 대역에 속해야 한다는 것이 기본 요구 사항이고, 셀 별로 순방향 중심 주파수와 역방향 중심 주파수 사이의 거리가 다를 수 있다. 이러한 경우를 지원하기 위해서 기지국은 역방향 중심 주파수를 지시하는 ARFCN을 별도로 방송하는 것이다. 다만 현 시점에서는 상기와 같이 순방향 중심 주파수와 역방향 중심 주파수 사이의 거리를 유연하게 설정하는 경우는 존재하지 않으며, 모든 셀에 default distance가 적용된다. 따라서 기지국은 다수의 주파수 밴드를 지원하는 임의의 셀에 default distance가 적용되는 경우에는, 역방향 중심 주파수를 지시하는 ARFCN을 하나만 시그날링하고, 단말은 역방향 중심 주파수를 지시하는 ARFCN이 하나만 존재한다면, 상기 ARFCN을 이용해서 역방향 중심 주파수를 계산하거나 (단말이 freqBandIndicator의 주파수 밴드를 선택한 경우), default distance를 적용해서 역방향 중심 주파수를 계산한다 (단말이 ExtfreqBandIndicator의 주파수 밴드를 선택한 경우). 다수의 주파수 밴드를 지원하는 임의의 셀에 default distance가 적용되지 않는다면, 기지국은 주파수 밴드 별로 역방향 중심 주파수를 지시하는 ARFCN을 따로 시그날링한다. 따라서 ExtfreqBandIndicator에서 지시된 주파수 밴드를 선택한 단말의 동작은 아래와 같이 정의될 수 있다.
- 시스템 정보를 통해서 역방향 중심 주파수를 지시하는 ARFCN이 하나만 시그날링된 경우, default distance를 적용해서 역방향 중심 주파수를 계산
- 시스템 정보를 통해서 역방향 중심 주파수를 지시하는 ARFCN이 다수 시그날링된 경우, 자신이 선택한 주파수 대역에 해당하는 역방향 ARFCN을 적용해서 역방향 중심 주파수를 계산
시스템 정보에서는 또한 역방향 대역폭에 관한 정보도 전송된다. 상기 역방향 대역폭에 관한 정보는 항상 하나만 지시되며, 단말은 freqBandIndicator의 주파수 밴드를 선택하였는지 ExtfreqBandIndicator의 주파수 밴드를 선택하였는지에 무관하게 상기 하나의 역방향 대역폭 정보를 적용해서 해당 셀의 역방향 전송 자원을 판단한다.
또 다른 방법으로, 역방향 중심 주파수를 지시하는 ARFCN이 하나만 시그날링되며 단말이 ExtfreqBandIndicator의 주파수 밴드를 선택하였을 때, 아래 규칙을 적용해서 단말이 역방향 중심 주파수를 판단할 수도 있다.
- 단말이 freqBandIndicator의 주파수 밴드와 역방향 중심 주파수를 지시하는 ARFCN을 이해할 수 있다면, 단말은 ExtfreqBandIndicator의 주파수 밴드를 선택했다 하더라도, freqBandIndicator의 주파수 밴드와 역방향 중심 주파수를 지시하는 ARFCN을 적용해서 역방향 중심 주파수를 판단한다.
- 단말이 freqBandIndicator의 주파수 밴드와 역방향 중심 주파수를 지시하는 ARFCN을 이해하지 못한다면, 단말은 셀 검색 과정에서 판단한 현재 셀의 순방향 중심 주파수와 ExtfreqBandIndicator에서 선택한 주파수 밴드의 default distance를 적용해서 역방향 중심 주파수를 계산한다. 즉, 셀의 순방향 중심 주파수에 자신이 선택한 주파수 밴드에서 정의된 default distance를 차감해서 역방향 중심 주파수를 판단한다. 참고로 본 명세서 전반에 걸쳐서 default distance를 적용해서 역방향 중심 주파수를 계산한다는 것은 단말이 셀 검색 과정에서 인지한 순방향 중심 주파수에 단말이 선택한 주파수 밴드에서 정의된 default distance를 차감한 값을 역방향 중심 주파수로 판단한다는 것을 의미한다.
이어서, 535 단계에서 상기 단말은 상기 IE extadditionalSpectrumEmission을 이용하여, 상향링크 송신 전력을 계산한다. 복수 개의 주파수 밴드들에 대해, 상기 IE extAdditionalSpectrumEmission가 복수 개 존재할 때, 상기 IE ExtfreqBandIndicator에 수납된 주파수 밴드 중 적용된 주파수 밴드와 순차적으로 대응되는 IE extadditionalSpectrumEmission값을 이용한다. 상기 IE는 동작 주파수 밴드와 함께, 상향링크 송신 전력값을 계산하는데 필요한 A-MPR값을 도출하는데 이용된다. A-MPR과 상향링크 송신 전력값과의 관계는 앞서 설명하였다.
그리고 540 단계에서 상기 단말은 SIB5을 수신한다. 상기 SIB5에는 IE InterFreqCarrierFreqInfo을 포함한다. 인접한 EUTRA 셀의 수에 따라 복수 개의 IE InterFreqCarrierFreqInfo을 가질 수 있다. 각 IE는 하나의 인접한 EUTRA 셀과 일치된다. 상기 IE는 inter-frequency measurement을 수행할 인접 EUTRA 셀의 하향링크 중심 주파수를 도출하는데 이용된다.
545 단계에서 상기 단말은 inter-frequency measurement을 수행할 인접 EUTRA 셀의 하향링크 중심 주파수를 계산한다. 인접 EUTRA셀의 하향링크 중심 주파수는 수학식 5에 따라 계산된다. 계산 시, NDL은 상기 interFreqCarrierFreqInfo에 포함된 IE dl-CarrierFreq 값이며, ARFCN와 일치된다. FDL_low는 선택한 주파수 밴드의 가장 낮은 순방향 주파수를 의미한다. NOffs-DL과 FDL_low는 표 2에 정의되어 있다. 본 발명에서는 표 2에서 NOffs-UL과 FUL_low값을 찾을 때, 상기 IE ExtfreqBandIndicator에서 지시하는 주파수 밴드가 아닌, 상기 IE freqBandInicator에서 지시하는 동작 주파수 밴드를 적용하는 것을 특징으로 한다.
550 단계에서 단말은 이 후 일반적인 동작을 수행한다. 예를 들어, 셀 재선택, 페이징 메시지 수신 여부 감시, 시스템 정보 변경 여부 감시, RRC 연결(RRC connection) 설정 과정 수행, 데이터 송수신 등의 동작을 필요에 따라 수행한다.
상기 나열한 일반적인 동작 중, 본 발명에서는 셀 재선택(cell reselection) 방법을 제안한다. 즉, SIB5에서 복수 개의 주파수 밴드가 설정된 E-UTRA 주파수를 셀 재선택 에 고려할지 여부를 판단하는 단말 동작을 제안한다.
SIB5에는 하나 이상의 E-UTRA 주파수 관련 정보가 수납될 수 있으며, 주변 주파수 정보를 브로드캐스트(broadcast)한다. E-UTRA 주파수 별로 하기의 정보를 수납하며, 아래 정보는 단말이 해당 E-UTRAN 주파수에 대해서 셀 재선택 수행 시 적용한다.
dl-CarrierFreq= ARFCN-ValueEUTRA
q-RxLevMin, p-Max, t-ReselectionEUTRA, threshX-High, threshX-Low, cellReselectionPriority 등
dl-CarrierFreq와 매핑되는 주파수 밴드 외에 E-UTRAN frequency가 속하는 FB들의 리스트. (이하 additional FB list)
상기 단말은 임의의 E-UTRA 주파수인 주파수 1에 대해서 주파수간 셀 재선택(inter-frequency cell reselection)을 수행함에 있어서 아래와 같이 동작한다.
1) 현재 서빙 주파수보다 주파수 1의 셀 재선택 우선순위(cell reselection priority)가 높은 경우
주파수 1의 dl-CarrierFreq와 매핑되는 주파수 밴드를 단말이 지원하거나, 상기 주파수를 지원밴드를 하지 않는다면 추가 FB 리스트(additional FB list)에 포함된 주파수 밴드들 중 하나를 단말이 지원하며, 주파수1에 속하는 셀 들 중 채널 품질이 가장 좋은 셀의 채널 품질이 일정 기준(threshX-High) 이상이며, 상기 best 셀이 접근 금지(bar)된 상태가 아니면 상기 셀을 재선택한다.
3) 현재 서빙 주파수보다 주파수 1의 셀 재선택 우선순위(cell reselection priority)가 낮은 경우
주파수 1의 dl-CarrierFreq와 매핑되는 주파수 밴드를 단말이 지원하거나, 상기 주파수 밴드를 지원하지 않는다면 추가 FB 리스트(additional FB list)에 포함된 주파수 밴드들 중 하나를 단말이 지원하며, 현재 서빙 주파수에서 채널 품질이 가장 좋은 셀의 채널 품질이 일정 기준 threshX-Low 이하이고 주파수 1에 속하는 셀 들 중 채널 품질이 가장 좋은 셀의 채널 품질이 일정 기준 이상이며 상기 셀이 접근 금지(bar)된 상태가 아니면 상기 best 셀을 재선택한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
단말은 600 단계에서 ‘캠프 온’ (camp on)할 셀을 찾기 위해, 셀 서칭 (cell searching)을 수행한다. 상기 단말이 적절한 신호 세기를 제공하는 셀을 찾게 되면, 해당 셀의 기지국으로부터 브로드캐스트되는 SIB1 (SystemInformationBlockType1) 정보를 605 단계에서 수신한다.
그러면 단말은 610 단계에서, 상기 수신한 SIB1를 확인하고, SIB1에 포함된 IE freqBandIndicator또는 IE ExtfreqBandIndicator에서 지시하는 주파수 밴드가 자신이 지원하는 주파수 밴드에 해당하고, 해당 주파수 대역에 대해서 인증을 받아 ‘캠프 온’ 할 수 있는지를 판단한다.
만약, ‘캠프 온’할 수 없는 것으로 판단되면, 단말은 다시 600 단계로 복귀하여 셀 서칭 과정을 다시 수행해서 다른 셀을 탐색한다.
반면, 캠프 온 할 수 있다고 판단한 경우, 단말은 615 단계로 진행하여 상기 IE freqBandIndicator 또는 IE ExtfreqBandIndicator가 지시하는 주파수 밴드들 중 어느 주파수 밴드를 적용할지를 판단한다. 이 경우 Legacy 단말은 단지 상기 IE freqBandIndicator만을 디코딩할 수 있으므로, 620 단계를 수행한다. 그리고 non-legacy 단말은 상기 IE freqBandIndicator와 상기 IE ExtfreqBandIndicator까지 디코딩할 수 있다. 만약 상기 IE ExtfreqBandIndicator가 지시하는 주파수 밴드를 선택한다면, 635 단계를 수행한다.
620 단계로 진행한 단말은 상기한 수학식 1에 따라 상향링크의 중심 주파수를 계산한다. 계산 시, SIB2에 포함된 IE ul-CarrierFreq와 상기 IE freqBandInicator에서 지시하는 동작 주파수 밴드를 적용하여, 도출한 NOffs-UL과 FUL_low을 적용한다.
그리고 단말은 625 단계로 진행하여 SIB2에 포함된 IE additionalSpectrumEmission을 이용하여, 상향링크 송신 전력을 계산한다. 이 경우, 본 발명의 실시예에 따르면, 복수 개의 주파수 밴드들에 대해, 상기 IE extAdditionalSpectrumEmission가 복수 개 존재할 때, 상기 IE ExtfreqBandIndicator에 수납된 주파수 밴드 중 적용된 주파수 밴드와 순차적으로 대응되는 IE extadditionalSpectrumEmission값을 이용하여 상향링크 송신 전력을 계산한다.
그리고 단말은 630 단계로 진행하여 인접 EUTRA셀의 하향링크 중심 주파수를 수학식 2에 따라 계산한다. 계산 시, SIB5에 포함된 interFreqCarrierFreqInfo의 IE dl-CarrierFreq와 상기 IE freqBandInicator에서 지시하는 동작 주파수 밴드를 적용하여, 도출한 NOffs-UL과 FUL_low을 적용한다.
한편, 615 단계에서 635 단계로 진행한 단말은 상향링크의 중심 주파수를 계산한다. 본 발명에서는 2 가지 방안을 제안한다. 첫 번째 방안에서 상향링크의 중심 주파수는 수학식 1에 따라 계산한다. 계산 시, SIB2에 포함된 IE ul-CarrierFreq와 상기 IE freqBandInicator에서 지시하는 동작 주파수 밴드를 적용하여, 도출한 NOffs-UL과 FUL_low을 적용한다. 두번째 방안에서는 적용하는 주파수 밴드에 default distance을 적용하여, 상향링크의 중심 주파수를 도출한다.
그리고 단말은 640 단계로 진행하여 SIB2에 포함된 IE extadditionalSpectrumEmission을 이용하여, 상향링크 송신 전력을 계산한다. 그리고 단말은 645 단계로 진행하여 인접 EUTRA셀의 하향링크 중심 주파수를 수학식 5에 따라 계산한다. 계산 시, SIB5에 포함된 interFreqCarrierFreqInfo의 IE dl-CarrierFreq와 상기 IE freqBandInicator에서 지시하는 동작 주파수 밴드를 적용하여, 도출한 NOffs-UL과 FUL_low을 적용한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
단말은 상위 계층 (710)과 데이터 등을 송수신하며, 제어 메시지 처리부 (715)를 통해 제어 메시지들을 송수신한다. 그리고 상기 단말은 기지국으로 제어 신호 또는 데이터 송신 시, 제어부 (720)의 제어에 따라 다중화 장치 (705)을 통해 다중화 후 송신기 (700)를 통해 데이터를 전송한다. 반면, 수신 시, 단말은 제어부 (720)의 제어에 따라 수신기 (700)로 물리신호를 수신한 후, 역다중화 장치 (705)으로 수신 신호를 역다중화하고, 각각 메시지 정보에 따라 상위 계층 (710) 혹은 제어메시지 처리부 (715)로 전달한다.
보다 구체적으로, 제어부(720)는 기지국이 지원하는 하나의 주파수 밴드를 지시하는 주파수 밴드 지시자와, 상기 기지국이 지원하는 적어도 하나 이상의 주파수 밴드를 지시하는 추가 주파수 밴드 지시자를 포함하는 제1 시스템 정보를 수신하도록 제어한다. 그리고 제어부(720)는 상기 주파수 밴드 지시자가 지시하는 주파수 밴드와 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 의해 지시되는 적어도 하나의 주파수 밴드 중, 적어도 하나의 주파수 밴드가 상기 단말이 지원하는 주파수 밴드인지 판단한다. 상기 판단 결과, 상기 주파수 밴드 지시자가 지시하는 주파수 밴드와 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 의해 지시되는 적어도 하나의 주파수 밴드 중, 적어도 하나의 주파수 밴드를 상기 단말이 지원하는 경우, 제어부(720)는 상기 기지국으로 접속을 시도하도록 제어한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(720)는 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 의해 지시되는 적어도 하나의 주파수 밴드 중 단말이 2 이상의 주파수 밴드를 지원하는 경우, 상기 주파 주파수 밴드 지시자에 의해 최초 지시된 주파수 밴드를 상기 단말이 접속 시도할 주파수 밴드로 선택하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(720)는 상기 주파수 밴드 지시자에 지시된 주파수 밴드에 대응하는 추가 스펙트럼 에미션 값과, 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 지시된 적어도 하나 이상의 주파수 밴드 각각에 대응하는 적어도 하나 이상의 여분 추가 스펙트럼 에미션 값을 포함하는 제2 시스템 정보를 수신하도록 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 적어도 하나 이상의 여분 추가 스펙트럼 에미션 값은 추가 주파수 밴드 지시자에 따라 상기 기지국이 지원하는 주파수 밴드에 순차적으로 대응한다.
그리고 제어부(720)는 상기 단말이 접속을 시도하는 주파수 밴드에 대응하는 스펙트럼 에미션 값에 기반하여 상향링크 송신 전력을 계산한다.
한편, 상기 제2 시스템 정보는 상향링크 캐리어 주파수 정보를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 제어부(720)는 상기 상향링크 캐리어 주파수 정보에 기반하여 상향링크 중심 주파수를 계산한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 도 8의 기지국 장치는 송수신부 (805), 제어부(810), 다중화 및 역다중화부 (820), 제어 메시지 처리부 (835), 각 종 상위 계층 처리부 (825, 830), 스케줄러(815)를 포함한다.
송수신부(805)는 순방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송하고 역방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신한다. 다수의 캐리어가 설정된 경우, 송수신부(805)는 상기 다수의 캐리어로 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.
다중화 및 역다중화부(820)는 상위 계층 처리부(825, 830)나 제어 메시지 처리부(835)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(805)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(825, 830)나 제어 메시지 처리부(835), 혹은 제어부 (810)로 전달하는 역할을 한다. 제어부(810)는 기지국이 복수 개의 주파수 밴드를 지원하는지에 따라, SIB1에 추가적으로 IE ExtfreqBandIndicator을 포함시킬지를 결정하고, SIB2에 추가적으로 IE extaddtionalSpectrumEmission을 포함시킬지를 결정한다.
제어 메시지 처리부(835)는 제어부의 지시를 받아, 단말에게 전달할 SIB1, SIB2를 생성해서 하위 계층으로 전달한다.
상위 계층 처리부(825, 830)는 단말 별 서비스 별로 구성될 수 있으며, FTP나 VoIP 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 및 역다중화부(820)로 전달하거나 다중화 및 역다중화부(820)로부터 전달한 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다.
스케줄러(815)는 단말의 버퍼 상태, 채널 상태 및 단말의 Active Time 등을 고려해서 단말에게 적절한 시점에 전송 자원을 할당하고, 송수신부에게 단말이 전송한 신호를 처리하거나 단말에게 신호를 전송하도록 처리한다.
보다 구체적으로, 제어부(810)는 상기 기지국이 지원하는 하나의 주파수 밴드를 지시하는 주파수 밴드 지시자와, 상기 기지국이 지원하는 적어도 하나 이상의 주파수 밴드를 지시하는 추가 주파수 밴드 지시자를 포함하는 제1 시스템 정보를 생성하도록 제어한다. 그리고 제어부(810)는 상기 생성된 제1 시스템 정보를 브로드캐스트하도록 제어한다.
또한, 제어부(810)는 상기 주파수 밴드 지시자에 지시된 주파수 밴드에 대응하는 추가 스펙트럼 에미션 값과, 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 지시된 적어도 하나 이상의 주파수 밴드 각각에 대응하는 적어도 하나 이상의 여분 추가 스펙트럼 에미션 값을 포함하는 제2 시스템 정보를 생성하도록 제어한다. 그리고 제어부(810)는 상기 생성된 제2 시스템 정보를 브로드캐스트 하도록 제어한다.
상술한 본원발명의 특징을 요약하면, 기지국은 첫번째 FB 관련 정보 요소(information element)를 통해서 하나의 주파수 밴드(frequency band)를 방송하고 두번째 FB 관련 정보 요소를 통해서 적어도 하나 이상의 주파수 밴드 들을 방송한다. 그러면 단말은 소정의 셀에 액세스(access) 여부를 판단함에 있어서 첫번째 FB 관련 IE와 두번째 FB 관련 IE에서 방송된 주파수 밴드들 중 자신이 지원하는 주파수 밴드가 적어도 하나 이상 존재하면 상기 셀에 액세스 할 수 있는 것으로 판단한다.
기지국은 첫번째 추가 에미션(additional emission) 관련 IE를 통해서 하나의 AdditionalSpectrumEmission 정보를 방송하고, 두번째 additional emission 관련 IE를 통해서 적어도 하나 이상의 AdditionalSpectrumEmission 정보를 방송한다. 첫번째 additional emission 관련 IE의 AdditionalSpectrumEmission은 첫번째 IE의 주파수 밴드에 대응되고 두번째 additional emission 관련 IE의 AdditionalSpectrumEmission은 두번째 IE의 주파수 밴드와 순서대로 대응된다.
단말은 자신이 선택한 밴드와 대응되는 AdditionalSpectrumEmission을 적용해서 역방향 전송 출력 결정에 사용한다.
한편, 하나 이상의 주파수 를 지원한다면 단말은 소정의 규칙에 따라서 어떤 주파수 밴드를 선택할지 결정한다. 상기 소정의 규칙은 예를 들어 두번째 IE에 수납된 다수의 FB들 중 가장 먼저 수납된 FB가 될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 단말은 상기 셀의 역방향 주파수를 판단함에 있어서, 첫 번째 FB 관련 IE의 FB를 선택하였다면, ARFCN 정보를 이용해서 역방향 중심 주파수를 판단하고, 첫번째 FB 관련 IE의 FB를 선택하지 않았다면, default distance를 적용해서 역방향 중심 주파수를 판단한다.
또는, 첫 번째 FB 관련 IE의 FB를 선택하지 않았다면 (혹은 두번째 FB 관련 IE에서 FB를 선택하였다면), 단말은 기존 IE의 UL ARFCN 정보를 이용해서 역방향 중심 주파수를 판단하고, 두번째 additional emission 관련 IE의 AdditionalSpectrumEmission를 적용해서 역방향 전송 출력을 설정한다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (16)

  1. 이동통신 시스템에서 기지국의 복수 개의 주파수 밴드 지원 방법에 있어서,
    상기 기지국이 지원하는 하나의 주파수 밴드를 지시하는 주파수 밴드 지시자와, 상기 기지국이 지원하는 적어도 하나 이상의 주파수 밴드를 지시하는 추가 주파수 밴드 지시자를 포함하는 제1 시스템 정보를 생성하는 단계;
    상기 생성된 제1 시스템 정보를 브로드캐스트 하는 단계;
    상기 주파수 밴드 지시자에 지시된 주파수 밴드에 대응하는 제1 추가 스펙트럼 에미션 값(additional spectrum emission value)과, 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 지시된 적어도 하나 이상의 주파수 밴드 각각에 대응하는 적어도 하나 이상의 제2 추가 스펙트럼 에미션 값을 포함하는 제2 시스템 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 제2 시스템 정보를 브로드캐스트 하는 단계를 포함하고,
    상기 주파수 밴드 지시자에 의해 지시되는 주파수 밴드가 단말에서 지원되지 않으면, 상기 단말이 캠프온 한 셀은 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 의해 지시되는 적어도 하나 이상의 주파수 밴드 중 상기 단말에 의해 지원되는 첫번째 리스트된 주파수 밴드에 대응하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 주파수 밴드 지원 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 제2 추가 스펙트럼 에미션 값은 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 따라 상기 기지국이 지원하는 주파수 밴드에 순차적으로 대응하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 주파수 밴드 지원 방법.
  4. 이동통신 시스템에서 단말의 복수 개의 주파수 밴드 지원 방법에 있어서,
    기지국이 지원하는 하나의 주파수 밴드를 지시하는 주파수 밴드 지시자와, 상기 기지국이 지원하는 적어도 하나 이상의 주파수 밴드를 지시하는 추가 주파수 밴드 지시자를 포함하는 제1 시스템 정보를 수신하는 단계;
    상기 주파수 밴드 지시자가 지시하는 주파수 밴드와 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 의해 지시되는 적어도 하나의 주파수 밴드 중, 적어도 하나의 주파수 밴드가 상기 단말이 지원하는 주파수 밴드인지 판단하는 단계;
    지원하는 경우, 상기 기지국으로 접속을 시도하는 단계;
    상기 주파수 밴드 지시자에 지시된 주파수 밴드에 대응하는 제1 추가 스펙트럼 에미션 값과, 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 지시된 적어도 하나 이상의 주파수 밴드 각각에 대응하는 적어도 하나 이상의 제2 추가 스펙트럼 에미션 값을 포함하는 제2 시스템 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 단말이 접속을 시도하는 주파수 밴드에 대응하는 스펙트럼 에미션 값에 기반하여 상향링크 송신 전력을 계산하는 단계를 포함하고,
    상기 주파수 밴드 지시자에 의해 지시되는 주파수 밴드가 상기 단말에서 지원되지 않으면, 상기 단말이 캠프온 한 셀은 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 의해 지시되는 적어도 하나 이상의 주파수 밴드 중 상기 단말에 의해 지원되는 첫번째 리스트된 주파수 밴드에 대응하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 주파수 밴드 지원 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2 시스템 정보는 상향링크 캐리어 주파수 정보를 더 포함하며,
    상기 단말이 상기 상향링크 캐리어 주파수 정보에 기반하여 상향링크 중심 주파수를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 주파수 밴드 지원 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 제2 추가 스펙트럼 에미션 값은 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 따라 상기 기지국이 지원하는 주파수 밴드에 순차적으로 대응하는 것을 특징으로 하는 복수 개의 주파수 밴드 지원 방법.
  9. 이동통신 시스템에서 복수 개의 주파수 밴드를 지원하는 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부와 연결되며, 상기 기지국이 지원하는 하나의 주파수 밴드를 지시하는 주파수 밴드 지시자와, 상기 기지국이 지원하는 적어도 하나 이상의 주파수 밴드를 지시하는 추가 주파수 밴드 지시자를 포함하는 제1 시스템 정보를 생성하고, 상기 생성된 제1 시스템 정보를 브로드캐스트 하며, 상기 주파수 밴드 지시자에 지시된 주파수 밴드에 대응하는 제1 추가 스펙트럼 에미션 값과, 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 지시된 적어도 하나 이상의 주파수 밴드 각각에 대응하는 적어도 하나 이상의 제2 추가 스펙트럼 에미션 값을 포함하는 제2 시스템 정보를 생성하고, 상기 생성된 제2 시스템 정보를 브로드캐스트 하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 주파수 밴드 지시자에 의해 지시되는 주파수 밴드가 단말에서 지원되지 않으면, 상기 단말이 캠프온 한 셀은 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 의해 지시되는 적어도 하나 이상의 주파수 밴드 중 상기 단말에 의해 지원되는 첫번째 리스트된 주파수 밴드에 대응하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 제2 추가 스펙트럼 에미션 값은 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 따라 상기 기지국이 지원하는 주파수 밴드에 순차적으로 대응하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 이동통신 시스템에서 복수 개의 주파수 밴드를 지원하는 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 송수신부와 연결되며, 기지국이 지원하는 하나의 주파수 밴드를 지시하는 주파수 밴드 지시자와, 상기 기지국이 지원하는 적어도 하나 이상의 주파수 밴드를 지시하는 추가 주파수 밴드 지시자를 포함하는 제1 시스템 정보를 수신하고, 상기 주파수 밴드 지시자가 지시하는 주파수 밴드와 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 의해 지시되는 적어도 하나의 주파수 밴드 중, 적어도 하나의 주파수 밴드가 상기 단말이 지원하는 주파수 밴드인지 판단하며, 지원하는 경우 상기 기지국으로 접속을 시도하고, 상기 주파수 밴드 지시자에 지시된 주파수 밴드에 대응하는 제1 추가 스펙트럼 에미션 값과, 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 지시된 적어도 하나 이상의 주파수 밴드 각각에 대응하는 적어도 하나 이상의 제2 추가 스펙트럼 에미션 값을 포함하는 제2 시스템 정보를 수신하며, 상기 단말이 접속을 시도하는 주파수 밴드에 대응하는 스펙트럼 에미션 값에 기반하여 상향링크 송신 전력을 계산하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 주파수 밴드 지시자에 의해 지시되는 주파수 밴드가 상기 단말에서 지원되지 않으면, 상기 단말이 캠프온 한 셀은 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 의해 지시되는 적어도 하나 이상의 주파수 밴드 중 상기 단말에 의해 지원되는 첫번째 리스트된 주파수 밴드에 대응하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제2 시스템 정보는 상향링크 캐리어 주파수 정보를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 상향링크 캐리어 주파수 정보에 기반하여 상향링크 중심 주파수를 계산하는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나 이상의 제2 추가 스펙트럼 에미션 값은 상기 추가 주파수 밴드 지시자에 따라 상기 기지국이 지원하는 주파수 밴드에 순차적으로 대응하는 것을 특징으로 하는 단말.
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