KR102598175B1 - 통신 시스템에서 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시는 센서 네트워크(Sensor Network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication) 및 사물 인터넷(Internet of Things, IoT)을 위한 기술과 관련된 것이다. 본 개시는 상기 기술을 기반으로 하는 지능형 서비스(스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 활용될 수 있다.
본 발명은 통신 시스템에서 단말이 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 기준 신호를 수신하고, 상기 기준 신호의 감쇄 값인 패스로스(pathloss) 값을 측정하고, 상기 측정된 패스로스 값과 상기 단말이 속한 커버리지 클래스의 패스로스 값 간의 차이 값을 계산하고, 계산된 차이 값에 관련된 정보를 상기 기지국에게 송신하고, 상기 차이 값을 기반으로 변경된 자원 할당 정보를 상기 기지국으로부터 수신하고, 상기 수신된 자원 할당 정보를 기반으로 신호를 송수신한다.

Description

통신 시스템에서 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING A SIGNAL BASED ON COVERAGE CLASS IN COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 통신 시스템에서 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 사물인터넷 (Internet of Things, IoT) 망으로 진화하고 있다. IoE (Internet of Everything) 기술은 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 하나의 예가 될 수 있다.

IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술 등과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크 (sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC (Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다.

IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT (Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

한편, IoT 기술을 셀룰러 통신 시스템에 적용한 셀룰러 IoT(cellular IoT, CIoT) 기술은 스마트 도시(smart city), 스마트 농장(smart farm), 및 스마트 공장(smart factory) 등에서 사용되며, 이때 발생되는 CIoT 트래픽은 다음과 같은 특성을 갖는다. 즉 CIoT 트래픽은 모니터링 결과를 기지국에게 보고하는 상향링크(uplink) 보고 위주의 트래픽이며, 대부분 200 바이트(byte) 이하의 스몰 패킷(small packet)이 이에 해당한다. 또한 CIoT 트래픽은 짧게는 시간(hour) 단위부터 길게는 일(day) 단위로 기지국에게 보고되므로 다른 트래픽에 비해 상대적으로 긴 트래픽 간격(interval)을 갖는다.

그러나 최근 스마트 도시, 스마트 농장, 및 스마트 공장 등에 대한 관심이 높아지면서 CIoT 기술에 대하여 사용자가 요구하는 성능 또한 높아지고 있다. 즉 사용자는 CIoT 단말이 보다 낮은 전력을 소모하여 라이프 타임(lifetime)이 연장되길 요구하고 있으며, CIoT 트래픽의 장거리 서비스 및/또는 지하실 서비스가 가능해지기를 요구하고 있다. 또한 셀 당 수만 개서부터 수백만 개의 CIoT 단말에게 CIoT 기술을 지원하는 것이 가능하도록 매시브 연결(massive connection)을 요구하고 있다.

따라서 이렇게 CIoT 기술에 대하여 사용자가 요구하는 성능을 충족시키기 위한 방안이 필요하다.

본 발명의 일 실시예는 통신 시스템에서 이동성 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 방법 및 장치를 제안한다.

또한 본 발명의 일 실시예는 통신 시스템에서 커버리지 클래스를 업데이트하는 방법 및 장치를 제안한다.

또한 본 발명의 일 실시예는 통신 시스템에서 커버리지 클래스를 업데이트에 따른 변경된 자원할당 정보를 기반으로 신호를 송수신하는 방법 및 장치를 제안한다.

또한 본 발명의 일 실시예는 통신 시스템에서 정적 단말에 대하여 세분화된 커버리지 클래스에대한 자원할당 정보를 기반으로 신호를 송수신하는 방법 및 장치를 제안한다.

또한 본 발명의 일 실시예는 통신 시스템에서 과부하 커버리지 클래스에 속한 단말이 경부화 커버리지 클래스 자원을 사용하여 신호를 송수신하는 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명의 일 실시예에서 제안하는 방법은; 통신 시스템에서 커넥티드 단말이 이동성 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 이동성(mobility) 판단을 위한 정보와 일반 모드로의 회귀 여부 판단을 위한 정보를 수신하는 과정과, 상기 이동성 판단을 위한 정보를 기반으로 상기 커넥티드 단말의 이동성 유무를 판단하는 과정과, 상기 판단 결과 상기 커넥티드 단말이 이동성 있는 것으로 판단되면, 기 설정된 커버리지 클래스를 이동성 커버리지 클래스로 변경 적용하는 이동성 모드에 진입하고 상기 이동성 모드에 진입하였음을 알리는 이동성 모드 지시자를 상기 기지국에게 송신하는 과정과, 기지국의 커버리지 클래스들 중 하나를 상기 이동성 커버리지 클래스로 선택하는 과정과, 상기 선택된 이동성 커버리지 클래스에 할당된 자원을 이용하여 신호를 송수신하는 과정을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서 제안하는 방법은; 통신 시스템에서 아이들 단말이 이동성 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 이동성(mobility) 판단을 위한 정보와 일반 모드로의 회귀 여부 판단을 위한 정보를 수신하는 과정과, 상기 이동성 판단을 위한 정보를 기반으로 상기 아이들 단말의 이동성 유무를 판단하는 과정과, 상기 판단 결과 상기 단말이 이동성 있는 것으로 판단되면, 기 설정된 커버리지 클래스를 이동성 커버리지 클래스로 변경 적용하는 이동성 모드에 진입하고 상기 이동성 모드에 진입하였음을 알리는 이동성 모드 지시자를 상기 기지국에게 송신하는 과정과, 상기 기지국의 커버리지 클래스들 중 하나를 상기 이동성 커버리지 클래스로 선택하는 과정과, 상기 기지국으로부터 전송되는 페이징 메시지를 상기 이동성 커버리지 클래스에 할당된 자원을 이용하여 수신하고, 상기 페이징 메시지에 대응하는 페이징 응답 메시지를 상기 이동성 커버리지 클래스에 할당된 자원을 이용하여 전송하는 과정을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 방법은; 통신 시스템에서 단말이 커버리지 클래스를 업데이트하는 방법에 있어서, 하향링크 기준 신호의 감쇄 값인 패스로스(pathloss) 값을 기반으로 결정되는 기지국 커버리지 클래스들 중 상기 패스로스 값이 가장 작은 커버리지 클래스 1과 상기 패스로스 값이 가장 큰 커버리지 클래스 N 사이에 포함되는 중간 커버리지 클래스들과 상기 커버리지 클래스 N에 대하여 측정된 패스로스 값이 미리 정해진 임계 값과 여유 값을 더한 값보다 크거나 같은지 검사하는 과정과, 상기 패스로스 값이 상기 미리 정해진 임계 값과 상기 여유 값을 더한 값보다 크거나 같을 경우 관련 커버리지 클래스를 패스로스 값이 상대적으로 큰 상위 커버리지 클래스로 업데이트하는 과정을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 방법은; 통신 시스템에서 단말이 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 기준 신호를 수신하고, 상기 기준 신호의 감쇄 값인 패스로스(pathloss) 값을 측정하는 과정과, 상기 측정된 패스로스 값과 상기 단말이 속한 커버리지 클래스의 패스로스 값 간의 차이 값을 계산하고, 계산된 차이 값에 관련된 정보를 상기 기지국에게 송신하는 과정과, 상기 차이 값을 기반으로 변경된 자원 할당 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 과정과, 상기 수신된 자원 할당 정보를 기반으로 신호를 송수신하는 과정을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 방법은; 통신 시스템에서 기지국이 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 방법에 있어서, 기준 신호를 단말에게 송신하는 과정과, 상기 단말로부터 상기 기준 신호를 기반으로 측정된 패스로스 값과 상기 단말이 속한 커버리지 클래스의 패스로스 값 간의 차이 값에 관련된 정보를 수신하는 과정과, 상기 차이 값을 기반으로 상기 단말에 대한 자원 할당 정보를 변경하는 과정과, 상기 변경된 자원 할당 정보를 상기 단말에게 송신하고, 상기 변경된 자원 할당 정보를 기반으로 신호를 송수신하는 과정을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 방법은; 통신 시스템에서 단말이 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 수신된 정적 단말 여부 판단을 위한 정보를 기반으로 상기 단말이 정적 단말인지 판단하는 과정과, 상기 판단 결과 상기 단말이 정적 단말인 것으로 판단되면, 상기 기지국에게 기존 커버리지 클래스들의 세분화를 요청하는 과정과, 상기 기존 커버리지 대비 세분화된 커버리지 클래스들 각각에 대한 자원 할당 정보를 수신하는 과정과, 상기 수신된 자원 할당 정보를 기반으로 신호를 송수신하는 과정을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 방법은; 통신 시스템에서 기지국이 커버리지 클래스들 각각의 부하를 기반으로 신호를 송수신하는 방법에 있어서, 상기 커버리지 클래스들 각각에 대하여 과부하인지 또는 경부하인지 판단하는 과정과, 상기 판단 결과 과부하 커버리지 클래스에 속한 단말들 중 경부하 커버리지 클래스로 이전할 단말을 선택하는 과정과, 상기 선택된 단말에게 상기 경부하 커버리지 클래스에 대한 자원 할당 정보를 송신하는 과정과, 상기 자원 할당 정보를 기반으로 신호를 송수신하는 과정을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서 제안하는 장치는; 통신 시스템에서 이동성 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 커넥티드 단말에 있어서, 기지국으로부터 이동성(mobility) 판단을 위한 정보와 일반 모드로의 회귀 여부 판단을 위한 정보를 수신하고, 이동성 커버리지 클래스에 할당된 자원을 이용하여 신호를 수신하는 수신기와, 상기 이동성 판단을 위한 정보를 기반으로 상기 커넥티드 단말의 이동성 유무를 판단하고, 기지국의 커버리지 클래스들 중 하나를 상기 이동성 커버리지 클래스로 선택하는 제어기와, 상기 커넥티드 단말이 이동성 있는 것으로 판단되면 기 설정된 커버리지 클래스를 상기 이동성 커버리지 클래스로 변경 적용하는 이동성 모드에 진입하고, 상기 이동성 모드에 진입하였음을 알리는 이동성 모드 지시자를 상기 기지국에게 송신하는 송신기를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서 제안하는 장치는; 통신 시스템에서 이동성 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 아이들 단말에 있어서, 기지국으로부터 이동성(mobility) 판단을 위한 정보와 일반 모드로의 회귀 여부 판단을 위한 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 송신되는 페이징 메시지를 이동성 커버리지 클래스에 할당된 자원을 이용하여 수신하는 수신기와, 상기 이동성 판단을 위한 정보를 기반으로 상기 아이들 단말의 이동성 유무를 판단하고, 상기 기지국의 커버리지 클래스들 중 하나를 상기 이동성 커버리지 클래스로 선택하는 제어기와, 상기 단말이 이동성 있는 것으로 판단되면, 기 설정된 커버리지 클래스를 이동성 커버리지 클래스로 변경 적용하는 이동성 모드에 진입하고 상기 이동성 모드에 진입하였음을 알리는 이동성 모드 지시자를 상기 기지국에게 송신하고, 상기 페이징 메시지에 대응하는 페이징 응답 메시지를 상기 이동성 커버리지 클래스에 할당된 자원을 이용하여 송신하는 송신기를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 장치는; 통신 시스템에서 커버리지 클래스를 업데이트하는 단말에 있어서, 하향링크 기준 신호의 감쇄 값인 패스로스(pathloss) 값을 기반으로 결정되는 기지국 커버리지 클래스들 중 상기 패스로스 값이 가장 작은 커버리지 클래스 1과 상기 패스로스 값이 가장 큰 커버리지 클래스 N 사이에 포함되는 중간 커버리지 클래스들과 상기 커버리지 클래스 N에 대하여 측정된 패스로스 값이 미리 정해진 임계 값과 여유 값을 더한 값보다 크거나 같은지 검사하고, 상기 패스로스 값이 상기 미리 정해진 임계 값과 상기 여유 값을 더한 값보다 크거나 같을 경우 관련 커버리지 클래스를 패스로스 값이 상대적으로 큰 상위 커버리지 클래스로 업데이트하는 제어기와, 상기 제어기에 관련된 메시지들을 송신하는 송신기와, 상기 제어기에 관련된 메시지를 수신하는 수신기를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 장치는; 통신 시스템에서 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 단말에 있어서, 기지국으로부터 기준 신호를 수신하고, 상기 기준 신호를 기반으로 측정된 패스로스 값과 상기 단말이 속한 커버리지 클래스의 패스로스 값 간의 차이 값을 기반으로 변경된 자원 할당 정보를 상기 기지국으로부터 수신하고, 상기 변경된 자원 할당 정보를 기반으로 신호를 수신하는 수신기와, 상기 기준 신호의 감쇄 값인 패스로스(pathloss) 값을 측정하고, 차이 값을 계산하는 제어기와, 상기 계산된 차이 값에 관련된 정보를 상기 기지국에게 송신하는 송신기를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 장치는; 통신 시스템에서 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 기지국에 있어서, 단말로부터 기준 신호를 기반으로 측정된 패스로스 값과 상기 단말이 속한 커버리지 클래스의 패스로스 값 간의 차이 값에 관련된 정보를 수신하는 수신기와, 상기 차이 값을 기반으로 상기 단말에 대한 자원 할당 정보를 변경하는 제어기와, 상기 기준 신호를 상기 단말에게 송신하고, 상기 변경된 자원 할당 정보를 상기 단말에게 송신하고, 상기 변경된 자원 할당 정보를 기반으로 신호를 송신하는 송신기를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 장치는; 통신 시스템에서 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 단말에 있어서, 기지국으로부터 수신된 정적 단말 여부 판단을 위한 정보를 기반으로 상기 단말이 정적 단말인지 판단하는 제어기와, 상기 판단 결과 상기 단말이 정적 단말인 것으로 판단되면, 상기 기지국에게 기존 커버리지 클래스들의 세분화를 요청하는 송신기와, 상기 기존 커버리지 대비 세분화된 커버리지 클래스들 각각에 대한 자원 할당 정보를 수신하고, 상기 수신된 자원 할당 정보를 기반으로 신호를 수신한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서 제안하는 장치는; 통신 시스템에서 커버리지 클래스들 각각의 부하를 기반으로 신호를 송수신하는 기지국에 있어서, 상기 커버리지 클래스들 각각에 대하여 과부하인지 또는 경부하인지 판단하고, 상기 판단 결과 과부하 커버리지 클래스에 속한 단말들 중 경부하 커버리지 클래스로 이전할 단말을 선택하는 제어기와, 상기 선택된 단말에게 상기 경부하 커버리지 클래스에 대한 자원 할당 정보를 송신하고, 상기 자원 할당 정보를 기반으로 신호를 송신하는 송신기를 포함한다.

본 발명의 다른 측면들과, 이득들 및 핵심적인 특징들은 부가 도면들과 함께 처리되고, 본 발명의 바람직한 실시예들을 게시하는, 하기의 구체적인 설명으로부터 해당 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이다.

본 발명의 일 실시예는 통신 시스템에서 이동성 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명의 일 실시예는 통신 시스템에서 커버리지 클래스를 효과적으로 업데이트하도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명의 일 실시예는 통신 시스템에서 커버리지 클래스를 업데이트에 따른 변경된 자원할당 정보를 기반으로 신호를 송수신하도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명의 일 실시예는 통신 시스템에서 정적 단말에 대하여 세분화된 커버리지 클래스에대한 자원할당 정보를 기반으로 신호를 송수신하도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명의 일 실시예는 통신 시스템에서 과부하 커버리지 클래스에 속한 단말이 경부화 커버리지 클래스 자원을 사용하여 신호를 송수신하도록 하는 효과가 있다.

본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다:
도 1은 일반적인 통신 시스템에서 기지국 커버리지를 복수개의 커버리지 클래스들로 구분한 예를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 커넥티드 상태 단말에게 이동성 모드를 적용하는 절차를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 아이들 상태 단말에게 이동성 모드를 적용하는 절차를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 기지국의 과도한 자원 소모를 중간에 종료시키는 절차를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 이동국의 과도한 자원 소모를 중간에 종료시키는 절차를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 기지국이 커버리지 클래스를 보다 세분화된 커버리지 클래스로 분류하여 자원을 운용하는 절차를 나타낸 도면,
도 7a 및 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 기지국이 커버리지 클래스들 간의 부하를 균등하게 분배하여 자원을 운용하는 절차를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 경부하 커버리지 클래스에 할당된 채널을 과부하 커버리지 클래스에 속한 단말에게 분배하는 예를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 단말의 내부 구성을 도시한 장치도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 기지국의 내부 구성을 도시한 장치도.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.

이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 스마트 폰(smart phone), 태블릿(tablet) 개인용 컴퓨터(personal computer: PC), 이동 전화기, 화상 전화기, 전자책 리더(e-book reader), 데스크 탑(desktop) PC, 랩탑(laptop) PC, 넷북(netbook) PC, 개인용 복합 단말기(personal digital assistant: PDA), 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player: PMP), 엠피3 플레이어(mp3 player), 이동 의료 디바이스, 카메라, 웨어러블 디바이스(wearable device)(일례로, 헤드-마운티드 디바이스(head-mounted device: HMD), 전자 의류, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 스마트 워치(smart watch) 등을 포함한다.

또한 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 스마트 가정용 기기, 일례로 텔레비젼, 디지털 비디오 디스크(digital video disk: DVD) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어 컨디셔너, 진공 청소기, 오븐, 마이크로웨이브 오븐, 워셔, 드라이어, 공기 청정기, 셋-탑 박스(set-top box), TV 박스, 게임 콘솔(gaming console), 전자 사전, 캠코더, 전자 사진 프레임 등을 포함한다.

또한 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 의료 기기, 네비게이션(navigation) 디바이스, 전세계 위치 시스템(global positioning system: GPS) 수신기, 사고 기록 장치(event data recorder: EDR), 비행 기록 장치(flight data recorder: FDR), 자동차 인포테인먼트 디바이스(automotive infotainment device), 항해 전자 디바이스 , 항공 전자 디바이스와, 보안 디바이스와, 산업용 혹은 소비자용 로봇(robot) 등을 포함한다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스들의 조합이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스에 한정되는 것이 아니라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.

도 1은 일반적인 통신 시스템에서 기지국 커버리지를 복수개의 커버리지 클래스들로 구분한 예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 도시된 기지국 커버리지는 N개의 커버리지 클래스들을 포함하고, 상기 커버리지 클래스들은 기지국과 단말 간 기준(reference) 신호의 감쇄 값인 패스로스(pathloss) 값을 기반으로 결정된다. 예를 들어 기지국이 전송하는 기준 신호의 패스로스 값이 0dB-144dB 범위에 포함되는 영역은 커버리지 클래스 1로 결정되고, 상기 패스로스 값이 145dB-154dB 범위에 포함되는 영역은 커버리지 클래스 2로 결정되고, 상기 패스로스 값이 155dB-164dB 범위에 포함되는 영역은 커버리지 클래스 3으로 결정된다.

각 커버리지 클래스에는 독립된 제어 채널, 일례로 물리 하향링크 제어 채널(physical downlink control channel, PDCCH)이 할당되고, 그 밖에 최적화된 송수신 자원이 할당된다.

또한 기지국과 가까운 거리의 영역에 대응하는 커버리지 클래스일수록 강전계로서 반복 전송 횟수가 적고, 기지국에서 먼 거리의 영역에 대응하는 커버리지 클래스일수록 약전계로서 반복 전송 횟수가 많아진다. 도 1에서 커버리지 클래스 1에 대응하는 강전계 영역(100)에는 반복 전송 횟수 관련 파라미터 30ms와 QPSK(quadrature phase shift keying) 변조방식이 할당되고, 커버리지 클래스 2에 대응하는 중전계 영역(110)에는 반복 전송 횟수 관련 파라미터 120ms와 BPSK(binary phase shift keying) 변조방식이 할당되고, 커버리지 클래스 N에 대응하는 약전계 영역(120)에는 반복 전송 횟수 관련 파라미터 480ms와 BPSK 변조방식이 할당된다.

한편, 이러한 복수개의 커버리지 클래스들로 구분되는 기지국 커버리지 내에서 이동중인 단말을 가정하면, 단말은 자신이 속한 영역에 대응하는 커버리지 클래스가 변경될 때마다 커버리지 클래스 업데이트를 위해 커버리지 클래스가 변경되었음을 알리는 업링크 피드백을 기지국에게 전송해야만 하며 또한 네트워크 등록을 수행해야만 한다. 그러나 이러한 업링크 피드백 전송과 네트워크 등록은 단말의 업링크 트래픽을 증가시키며 이는 단말의 심각한 전력 소모 요인으로 작용하게 된다.

또한 아이들(idle) 상태의 단말은 커버리지 클래스 업데이트를 방지하기 위해 최대(max) 커버리지 클래스를 기준으로 페이징(paging) 메시지를 송신할 수 있으나, 이 경우 페이징 메시지로 인한 부하(load)가 증가하고, 특히 초약전계용 커버리지 클래스를 기준으로 페이징 메시지를 송신할 경우 과도한 반복 송신으로 인해 단말의 전력 소모가 증가하며 이로 인해 단말의 라이프타임 또한 짧아지는 문제가 있다.

후술할 본 발명의 실시예에서는 상기와 같은 커버리지 클래스 업데이트로 인한 단말의 전력 소모를 감소시키기 위해 이동중인 단말에 적용할 이동성(mobility) 클래스에 대해 정의한다. 상기 이동성 클래스는 기지국 커버리지를 기준 신호의 패스로스 값을 기반으로 구분하는 커버리지 클래스들로부터 선택되며, 하기 기술한 선택 옵션들(options) 중 하나를 기반으로 선택된다.

- 선택 옵션 1: 미리 정해진 시간 동안 관련 단말에 적용된 커버리지 클래스 값들의 평균값, 최대값, 또는 그 밖의 기타 연산들에 의해 선택된다. 예를 들어 미리 정해진 시간 동한 관련 단말에 적용된 커버리지 클래스 값들이 1,1,3,1,2,3,2,2,1,2라 가정할 때 이동성 클래스는 커버리지 클래스 값들의 최대값인 3으로 선택될 수 있다.

- 선택 옵션 2: 미리 정해진 시간 동안 관련 단말에 의해 측정된 신호 품질 값, 일례로 패스로스 값들 중 최대값 또는 상기 최대값에 일정 마진(margin)을 더한 값에 의해 선택된다. 예를 들어 측정된 패스로스 값들 중 최대값이 144dB라 가정할 때 이동성 클래스는 상기 144dB에 2dB의 마진을 더한 값인 146dB를 기반으로 선택될 수 있다.

- 선택 옵션 3: 기지국이 제어채널 부하와 관련 단말의 커버리지 클래스를 고려하여 직접 설정한값에 의해 선택된다.

- 선택 옵션 4: 선택 옵션 1 내지 선택 옵션 3의 조합에 의해 선택된다.

상기 이동성 클래스는 단말이 이동성 모드에 진입한 경우 선택되며, 상기 단말에 대한 이동성 모드 진입 여부는 단말의 이동성을 기반으로 결정된다. 여기서 상기 단말의 이동성은 하기 기술한 이동성 판단 옵션들에 의해 판단되며, 하기 기술한 이동성 판단 옵션들 중 적어도 하나가 만족될 경우 상기 단말은 이동성 있는 것으로 판단된다. 또한 단말이 이동성 있는 것으로 판단되면 해당 단말은 이동성 모드로 진입하고, 앞서 설명한 선택 옵션 1 내지 4를 고려하여 상기 해당 단말의 이동성 클래스를 선택한다.

- 이동성 판단 옵션 1: 미리 정해진 시간 동안 관련 단말의 커버리지 클래스 업데이트 횟수(또는 커버리지 클래스 적응 횟수)가 일정 임계 값 이상일 경우 상기 관련 단말이 이동성 있는 것으로 판단한다. 예를 들어 미리 정해진 시간 동한 관련 단말에 적용된 커버리지 클래스 값들이 1,1,3,1,2,3,2이고 일정 임계 값이 5라 가정할 때, 상기 관련 단말이 커버리지 클래스 업데이트를 수행한 횟수는 5회로서 상기 일정 임계 값 이상인 경우에 해당하므로, 상기 관련 단말은 이동성 있는 것으로 판단할 수 있다.

- 이동성 판단 옵션 2: 미리 정해진 시간 동안 관련 단말의 셀 재선택 횟수가 일정 임계 값 이상일 경우 상기 관련 단말이 이동성 있는 것으로 판단한다.

- 이동성 판단 옵션 3: 미리 정해진 시간 동안 관련 단말의 커버리지 클래스 및/또는 상기 관련단말에 의해 측정된 신호 품질의 변동 폭이 일정 임계 값 이상일 경우 상기 관련 단말이 이동성 있는 것으로 판단한다.

- 이동성 판단 옵션 4: 미리 정해진 시간 동안 관련 단말에 대한 기타 통계 값들 중 적어도 하나의 값의 변동 폭이 일정 임계 값 이상일 경우 상기 관련 단말이 이동성 있는 것으로 판단한다. 여기서 상기 기타 통계 결과 값은 일례로 동기 신호 수신 전력(synchronization signal received power, SSRP), 기준 신호 수신 품질(reference signal received quality, RSRQ), 기준 신호 수신 전력(reference signal received power, RSRP), 수신 신호 세기 지시자(received signal strength indicator, RSSI) 등의 평균값, 분산(variance), 표준편차(standard deviation) 등이 될 수 있다.

- 이동성 판단 옵션 5: 관련 단말의 서비스 시나리오, 관련 단말의 요청, 및/또는 기지국에 의한 직접 설정에 의해 관련 단말이 이동성 있는 것으로 판단한다.

- 이동성 판단 옵션 6: 이동성 판단 옵션 1 내지 이동성 판단 옵션 5의 조합에 의해 관련 단말이 이동성 있는 것으로 판단한다.

이때 이동성 판단 옵션 1 내지 이동성 판단 옵션 4는 복수개의 임계 값들을 적용하여 두 단계 또는 그 이상의 다단계로 이동성 레벨을 정의할 수도 있다.

또한 이동성 모드로 진입한 단말은 이동성이 없다고 판단되면 이전 모드, 즉 이동성 클래스가 아닌 기존의 커버리지 클래스가 적용되는 일반 모드로 회귀할 수 있으며, 상기 단말이 일반 모드로 회귀하는 조건은 하기 기술한 회귀 조건 옵션들과 같다. 즉 하기 기술한 회귀 조건 옵션들 중 적어도 하나가 만족될 경우 관련 단말은 일반 모드로 회귀한다.

- 회귀 조건 옵션 1: 측정된 커버리지 클래스 값이 현재 설정된 이동성 클래스 값보다 높은 값일 경우 신뢰성(reliability) 이슈를 위해 관련 단말은 일반 모드로 회귀한다.

- 회귀 조건 옵션 2: 미리 정해진 시간 동안 측정된 커버리지 클래스 값과 설정된 이동성 클래스 값 간의 차이가 일정 임계 값 이상이며 이러한 차이가 일정 횟수 이상 지속될 경우 관련 단말은 일반 모드로 회귀한다. 예를 들어 단말이 측정한 커버리지 클래스 값이 2이고 설정된 이동성 클래스 값이 4로서 두 값 간의 차이가 일정 임계 값 이상에 해당한다고 가정하면, 이러한 차이가 일정 횟수 이상 연속적 또는 비연속적으로 지속될 경우 에너지 이슈를 위해 관련 단말은 일반 모드로 회귀할 수 있다.

- 회귀 조건 옵션 3: 미리 정해진 시간 동안 관련 단말의 수신 동작에 이상이 감지된 경우 상기 관련 단말은 일반 모드로 회귀한다. 예를 들어 특정 제어 채널 또는 데이터 채널들의 패킷에 대한 디코딩 에러가 일정 횟수 이상 지속될 경우 관련 단말은 일반 모드로 회귀할 수 있다.

- 회귀 조건 옵션 4: 미리 정해진 시간 동안 관련 단말이 측정한 서빙 셀의 SSRP, RSRQ, RSRP, RSSI 중 적어도 하나의 값이 일정 임계 값 이하 또는 이상일 경우 상기 관련 단말은 일반 모드로 회귀한다

- 회귀 조건 옵션 5: 기지국의 결정에 의해 관련 단말이 일반 모드로 회귀한 것으로 판단한다. 즉 기지국은 제어 채널 부하가 심화될 경우 관련 단말은 일반 모드로 회귀한다.

- 회귀 조건 옵션 6: 신뢰성 이슈 또는 에너지 이슈에 따라 회귀 조건 옵션 1 내지 회귀 조건 옵션 5의 조합에 의해 관련 단말은 일반 모드로 회귀한다.

한편, 단말은 커넥티드(connected) 상태 단말과 아이들 상태 단말로 구분할 수 있으며, 커넥티드 상태 단말과 아이들 상태 단말 각각의 이동성를 고려한 커버리지 클래스 관리 방안은 다음과 같다.

먼저 커넥티드 상태 단말의 이동성를 고려한 커버리지 클래스 관리 방안에 대해 설명하도록 한다.

커넥티드 상태 단말은 앞서 설명한 이동성 판단 옵션 1 내지 이동성 판단 옵션 6을 기반으로 단말의 이동성 유무를 판단한다. 또한 커넥티드 상태 단말은 상기 이동성 유무 판단 결과 단말이 이동성 있는 것으로 판단되면, 이동성 모드로 진입하고 이 사실을 기지국에게 알린다. 그런 다음 단말은 앞서 설명한 선택 옵션 1 내지 선택 옵션 4 중 하나를 기반으로 단말의 이동성 클래스를 선택한다. 상기 이동성 판단 옵션 1 내지 이동성 판단 옵션 6과 상기 선택 옵션 1 내지 선택 옵션 4는 앞서 설명한 바와 같으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.

이때 상기 이동성 클래스를 선택함으로써 상기 이동성 클래스와 관련된 사전 자원 할당 정보들이 동시에 변경 적용된다. 여기서 사전 자원 할당 정보들이라 함은 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)일 수 있으며, 일례로 DCI 다중 채널 통합(multi channel integration, MCI) 인덱스(index), DCI 채널 인덱스, DCI 간격 등과 이외 DCI 자원 할당 관련 파라미터들을 포함한다.

또한 많은 안테나들과 빔들을 사용할 경우에는 관련 단말과 기지국들이 다음의 옵션들 중 하나 또는 그 이상의 조합으로 무선 자원을 설정할 수 있다.

1. 특정 빔 쌍(beam pair)을 사용하도록 설정

2. 특정 송신 빔만을 사용하도록 설정

3. 특정 수신 빔만을 사용하도록 설정

4. 특정 주파수, 시간 자원을 사용하도록 설정

5. 특정 논리(logical) 채널, 전송(transport) 채널, 물리(physical) 채널 중 하나를 사용하도록 설정

6. 사전에 분류된 특정 자원 설정 분류를 사용하도록 설정

또한 이동성에 따른 커버리지 클래스를 변경 적용하는 것은 전력 제어 및 링크 적응(link adaptation)에도 적용할 수 있다. 이를테면 단말의 이동성 클래스가 제일 높은 이동성 클래스로 선택된 경우, 단말은 셀 경계(edge)를 기준으로 전력 제어를 수행하거나 셀 경계를 기준으로 링크 적응을 수행할 수 있다.

관련 단말과 기지국들이 설정한 무선 자원은 기지국에 의해 설정된 특정 시간 구간 동안 유효하며, 상기 특정 시간 구간을 지시하는 정보는 기지국으로부터 전송되는 방송 채널 신호, 일례로 시스템 정보를 통해 단말과 공유되거나, 기지국으로부터 전송되는 전용(dedicated) 채널 신호를 통해 상기 단말에게 전달될 수 있다. 상기 전용 채널 신호는 일례로 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 연결 해제(release) 메시지, RRC 연결 재구성(reconfiguration) 메시지, RRC 연결 설정 셋업(establishment setup) 메시지, RRC 연결 재설정(reestablishment) 셋업 메시지, RRC 연결 재개(resume) 셋업 메시지 등을 포함한다.

또한 단말의 이동성 모드는 3GPP GERAN(GSM(global system for mobile communications) EDGE(enhanced data rates for GSM evolution) radio access network) CIoT NB-M2M(narrow band-machine to machine) 기술에 적용될 시, 물리 방송 및 동기 채널(physical broadcast and synchronization channel, PBSCH)의 정보 블록(information block) 1 또는 확장된 물리 방송 채널(extended physical broadcast channel, EPBCH)의 정보 블록 2, 3, 4를 통해 수신되는 정보들, 또는 물리 하향링크 공유 채널(physical downlink shared channel, PDSCH)의 DCI를 통해 수신되는 정보들을 기반으로 결정될 수 있다.

또한 단말의 이동성 모드는 3GPP RAN(radio access network) 기술에 적용될 시, 사전에 기지국으로부터 전송되는 방송 채널 신호, 일례로 시스템 정보를 통해 공유되거나 전용 채널 신호, 일례로 RRC 연결 해제 메시지, RRC 연결 재구성 메시지, RRC 연결 설정 셋업 메시지, RRC 연결 재설정 셋업 메시지, RRC 연결 재개 셋업 메시지 등을 통해 단말에 전달되는 정보들을 기반으로 결정될 수 있다.

또한 이동성 모드에 진입한 단말들은 다시 이동성이 없다고 판단되면 이전 모드, 즉 일반 모드로 회귀하고 이 사실을 기지국에게 알린다. 즉 이동성 모드에 진입한 단말들은 앞서 설명한 회귀 조건 옵션 1 내지 회귀 조건 옵션 6을 기반으로 단말에 대한 일반 모드로의 회귀 여부를 판단한다. 상기 회귀 조건 옵션 1 내지 회귀 조건 옵션 6은 앞서 설명한 바와 같으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 이때 단말은 일반 모드로 회귀 시 최초(initial) 셀 선택 과정을 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 커넥티드 상태 단말에게 이동성 모드를 적용하는 절차를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 도시된 통신 시스템은 기지국(200)과 단말(210)을 포함한다.

기지국(200)은 단말의 이동성 판단을 위한 정보, 일례로 단말의 이동성 판단을 위한 판단 기준들 및 상기 판단 기준들 각각과 비교되는 임계 값들과, 단말의 일반 모드로의 회귀 여부 판단을 위한 정보, 일례로 단말의 일반 모드로의 회귀 여부 판단을 위한 판단 기준들 및 상기 판단 기준들 각각과 비교되는 임계 값들을 단말(210)에게 전송한다.(201단계) 이때 상기 단말의 이동성 판단을 위한 정보 및 상기 단말의 일반 모드로의 회귀 여부 판단을 위한 정보는 방송 채널 신호, 전용 채널 신호, PBSCH 신호, EPBCH 신호, PDSCH 신호 중 어느 하나에 포함되어 전송된다.

단말(210)은 201단계에서 수신된 단말의 이동성 판단을 위한 정보를 기반으로 앞서 설명한 이동성 판단 옵션 1 내지 이동성 판단 옵션 6 중 적어도 하나에 따라 단말의 이동성 유무를 판단한다.(203단계) 상기 이동성 판단 옵션 1 내지 이동성 판단 옵션 6은 앞서 설명한 바와 같으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.

또한 단말(210)은 상기 이동성 유무 판단 결과 상기 단말(210)이 이동성 있는 것으로 판단되면, 이동성 모드로 진입하고 상기 이동성 모드로의 진입을 알리는 이동성 모드 지시자를 기지국(200)에게 전송한다.(205단계) 상기 이동성 모드 지시자는 1비트 지시자이며, 205단계에서 전송되는 이동성 모드 지시자는 단말(210)이 이동성 모드에 진입하였음을 나타내는 값으로 설정된 것으로 가정한다. 또한 상기 이동성 모드 지시자는 물리 상향링크 공유 채널(physical uplink shared channel, PUSCH) 신호, 랜덤 억세스 채널(random access channel, RACH) 신호 중 어느 하나에 포함되어 전송된다.

이동성 모드에 진입한 단말(210)은 앞서 설명한 선택 옵션 1 내지 선택 옵션 4 중 하나를 기반으로 단말의 이동성 클래스를 선택하고, 기존의 커버리지 클래스를 상기 이동성 클래스로 변경 적용한다.(207단계) 상기 선택 옵션 1 내지 선택 옵션 4는 앞서 설명한 바와 같으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.

또한 이동성 모드에 진입한 단말(210)은 201단계에서 수신된 단말의 일반 모드로의 회귀 여부 판단을 위한 정보를 기반으로 앞서 설명한 회귀 조건 옵션 1 내지 회귀 조건 옵션 6 중 적어도 하나에 따라 단말의 일반 모드로의 회귀 여부를 판단한다.(209단계) 이때 단말(210)은 상기 회귀 조건 옵션 1 내지 회귀 조건 옵션 6 중 적어도 하나가 만족될 경우 일반 모드로 회귀한다. 일반 모드로 회귀한 단말(210)은 일반 모드로의 회귀를 알리는 일반 모드 지시자를 기지국(200)에게 전송한다.(211단계) 상기 일반 모드 지시자는 1비트 지시자이며, 211단계에서 전송되는 일반 모드 지시자는 단말(210)이 이동성 클래스가 적용되는 이동성 모드로부터 기존의 커버리지 클래스가 적용되는 일반 모드로 회귀하였음을 나타내는 값으로 설정된 것으로 가정한다. 또한 상기 이동성 모드 지시자는 PUSCH 신호, RACH 신호 중 어느 하나에 포함되어 전송된다. 상기 회귀 조건 옵션 1 내지 회귀 조건 옵션 6은 앞서 설명한 바와 같으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.

이후 단말(210)은 최초 셀 및 빔 선택 과정을 수행한다.(213단계)

다음으로 아이들 상태 단말의 이동성를 고려한 커버리지 클래스 관리 방안에 대해 설명하도록 한다.

아이들 상태 단말은 이동성 판단 옵션 1 내지 이동성 판단 옵션 6을 기반으로 단말의 이동성 유무를 판단한다. 상기 이동성 판단 옵션 1 내지 이동성 판단 옵션 6은 앞서 설명한 바와 같으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.

이동성 판단 옵션들 중 이동성 판단 옵션 1 내지 이동성 판단 옵션 4는 미리 정해진 시간을 기반으로 단말의 이동성 유무를 판단하는데, 상기 미리 정해진 시간을 지시하는 정보는 사전에 기지국으로부터 전송되는 방송 채널 신호, 일례로 시스템 정보를 통해 단말과 공유되거나, 기지국으로부터 전송되는 전용 채널 신호를 통해 상기 단말에게 전달될 수 있다. 상기 전용 채널 신호는 일례로 RRC 연결 해제 메시지, RRC 연결 재구성 메시지, RRC 연결 설정 셋업 메시지, RRC 연결 재설정 셋업 메시지, RRC 연결 재개 셋업 메시지 등을 포함한다.

또한 아이들 상태 단말은 상기 이동성 유무 판단 결과 단말이 이동성 있는 것으로 판단되면, 이동성 모드로 진입하고 이 사실을 기지국에게 알린다. 그러면 기지국은 상기 아이들 상태 단말에게 이동성 모드 진입으로 변경 적용되는 이동성 클래스를 기반으로 페이징 메시지를 송신한다. 여기서 변경 적용되는 이동성 클래스는 앞서 설명한 선택 옵션 1 내지 선택 옵션 4 중 하나를 기반으로 선택될 수 있으며, 상기 선택 옵션 1 내지 선택 옵션 4는 앞서 설명한 바와 같으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.

이때 상기 이동성 클래스를 선택함으로써 상기 이동성 클래스와 관련된 페이징 자원 할당 정보들이 동시에 변경 적용된다. 여기서 페이징 자원 할당 정보들은 일례로 송신 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS) 인덱스, 채널 인덱스, 반복 전송 횟수, 송신 전력 값 등과 이외 관련 자원 할당 정보들을 포함한다.

또한 많은 안테나들과 빔들을 사용할 경우에는 관련 단말과 기지국들이 특정 빔 쌍(beam pair), 특정 송신 빔, 특정 수신 빔, 특정 주파수/시간 자원, 특정 논리 채널, 전송 채널, 물리 채널 중 하나의 채널, 사전에 분류된 특정 자원 설정 분류 중 적어도 하나를 사용하도록 무선 자원을 설정할 수 있다.

또한 단말의 이동성 모드는 3GPP GERAN CIoT NB-M2M 기술에 적용될 시, PBSCH의 정보 블록 1 또는 EPBCH의 정보 블록 2, 3, 4를 통해 수신되는 정보들, 또는 PDSCH의 DCI를 통해 수신되는 정보들을 기반으로 결정될 수 있다. 또한 단말의 이동성 모드는 3GPP RAN 기술에 적용될 시, 사전에 기지국으로부터 전송되는 방송 채널 신호, 일례로 시스템 정보를 통해 단말과 공유되거나 전용 채널 신호, 일례로 RRC 연결 해제 메시지, RRC 연결 재구성 메시지, RRC 연결 설정 셋업메시지, RRC 연결 재설정 셋업 메시지, RRC 연결 재개 셋업 메시지 등을 통해 단말에 전달되는 정보들을 기반으로 결정될 수 있다.

한편, 기지국으로부터 전송되는 페이징 메시지를 수신한 단말은 상기 페이징 메시지에 대응한 페이징 응답 메시지를 상기 기지국에게 전송한다. 그러나 만약 비연속 수신(discontinuous reception, DRX) 동작을 수행하는 단말이 DRX 온(on) 구간(duration)에서 상기 페이징 메시지를 수신하지 못하여 상기 페이징 응답 메시지를 상기 기지국에게 전송하지 않는 경우, 상기 페이징 응답 메시지를 수신하지 못한 기지국은 다음의 방법으로 페이징 메시지를 재전송한다.

즉 페이징 응답 메시지를 수신하지 못한 기지국은 이전 커버리지 클래스 값이 정의된 커버리지 클래스 값들 중 최대 값이 아니라면, 커버리지 클래스 값을 상기 최대 값으로 설정하여 페이징 메시지를 재전송한다. 그러나 만약 커버리지 클래스 값을 상기 최대 값으로 설정하여 페이징 메시지를 재전송하여도 페이징 응답 메시지가 수신되지 않는다면, 이전 셀의 일정 거리에 있는 인접 셀들을 대상으로 커버리지 클래스 값을 상기 최대 값으로 설정하여 페이징 메시지를 재전송한다.

*이때 단말은 페이징 응답 메시지 수신을 위해 해당 DRX 온 구간을 페이징 응답 메시지가 수신될 때까지 연장할 수 있으며, 상기 DRX 온 구간 동안 페이징 응답 메시지가 수신되지 않으면 다음 번 DRX 온 구간에서 페이징 메시지를 재전송할 수도 있다.

그러나 이렇게 커버리지 클래스 값을 정의된 커버리지 클래스 값들 중 최대 값으로 설정하여 페이징 메시지를 재전송하고 이러한 페이징 메시지를 인접 셀들을 대상으로 재전송하더라도 페이징 응답 메시지가 수신되지 않을 경우에는, 트래킹 영역(tracking area) 전체에 있는 기지국들을 대상으로 커버리지 클래스 값을 상기 최대 값으로 설정하여 페이징 메시지를 재전송한다.

또한 GERAN CIoT 단말들의 자동 반복 요구(automatic request for repetition, ARQ) 동작 수행 시, 상태변수(state variable)는 현재 어디까지 전송되었고 수신되었는지를 나타냄으로써 일종의 확인(acknowledgement, ACK) 메시지 역할을 수행한다. 예를 들면, 송신 단에서 상태변수가 1로 셋팅된 패킷을 전송하면, 수신 단에서는 상태변수 1을 전송하여 송신 단 상태가 1로 셋팅된 패킷을 수신하였음을 확인해준다. 하지만 초기 상태변수는 하향링크인지 또는 상향링크인지에 따라서 그 설정 과정이 다음과 같이 달라지게 된다.

하향링크의 경우, 송신 단의 기지국이 송신 단 및 수신 단의 상태변수를 셋팅해야 한다. 그러므로 본격적인 ARQ 동작이 시작되기 전에, 상기 기지국은 수신 단의 단말에게 단말 상태 변수를 기지국 상태 변수와 동일한 값으로 셋팅하여 전송한다.

반면 상향링크의 경우, 수신 단의 기지국이 송신 단 및 수신 단의 상태변수를 셋팅해야 한다. 그러므로 본격적인 ARQ 과정이 시작되기 전에, 상기 기지국은 송신 단의 단말에게 단말 상태 변수를 기지국 상태 변수와 동일한 값으로 셋팅하여 전송한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 아이들 상태 단말에게 이동성 모드를 적용하는 절차를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 도시된 통신 시스템은 기지국(300)과 단말(310)을 포함한다.

기지국(300)은 단말의 이동성 판단을 위한 정보와 단말의 일반 모드로의 회귀 여부 판단을 위한 정보를 단말(310)에게 전송한다.(301단계) 단말(310)은 301단계에서 수신된 정보들을 기반으로 단말의 이동성 유무를 판단하고,(303단계) 상기 단말(310)이 이동성 있는 것으로 판단되면 이동성 모드로 진입하여 이동성 모드 지시자를 기지국(300)에게 전송한다.(305단계)

이동성 모드에 진입한 단말(310)은 단말의 이동성 클래스를 선택하고, 기존의 커버리지 클래스를 상기 이동성 클래스로 변경 적용한다.(307단계) 상기 301단계 내지 307단계 동작은 도 2의 201단계 내지 207 단계 동작과 동일하므로 세부동작 및 세부구성에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

한편, 이동성 클래스를 적용한 단말(310)은 아이들 모드로 진입하고,(309단계) 이후 기지국(300)은 페이징 메시지를 단말(310)에게 전송한다.(311단계) 아이들 모드에 진입한 단말(310)은 DRX 온 구간에서 상기 페이징 메시지를 수신할 수 있으며, 상기 페이징 메시지를 수신한 단말은 페이징 응답 메시지를 기지국(300)에게 전송한다. 그러나 만약 단말(310)이 페이징 메시지 수신에 실패(313단계)한 경우, 단말은 페이징 응답 메시지를 전송하지 않으며 상기 페이징 응답 메시지를 수신하지 못한 기지국은 페이징 메시지를 재전송한다.(315단계) 여기서 페이징 메시지 수신에 실패한 경우는 일례로 단말이 페이징 메시지를 수신하지 못한 경우 또는 페이징 메시지를 수신하였으나 복호가 불가능한 경우일 수 있다. 상기 311단계 및 315단계에서 전송되는 페이징 메시지는 PUSCH 신호에 포함되어 전송된다.

재전송된 페이징 메시지 수신에 성공한 CIoT 단말(310)은 아이들 모드로부터 액티브 모드로 전환하고,(317단계) 상기 재전송된 페이징 메시지에 대응한 페이징 응답 메시지를 기지국(300)에게 전송한다.(319단계) 상기 페이징 응답 메시지는 PUSCH 신호 또는 RACH에 포함되어 전송된다.

상기 페이징 응답 메시지를 전송한 단말(210)은 301단계에서 수신된 단말의 일반 모드로의 회귀 여부 판단을 위한 정보를 기반으로 앞서 설명한 회귀 조건 옵션 1 내지 회귀 조건 옵션 6 중 적어도 하나에 따라 단말의 일반 모드로의 회귀 여부를 판단한다.(321단계) 이때 단말(310)은 상기 회귀 조건 옵션 1 내지 회귀 조건 옵션 6 중 적어도 하나가 만족될 경우 일반 모드로 회귀한다. 일반 모드로 회귀한 단말(310)은 일반 모드로의 회귀를 알리는 일반 모드 지시자를 기지국(300)에게 전송한다.(323단계) 상기 일반 모드 지시자는 1비트 지시자이며, 323단계에서 전송되는 일반 모드 지시자는 단말(310)이 이동성 클래스가 적용되는 이동성 모드로부터 기존의 커버리지 클래스가 적용되는 일반 모드로 회귀하였음을 나타내는 값으로 설정된 것으로 가정한다. 또한 상기 이동성 모드 지시자는 PUSCH 신호 또는 RACH 신호에 포함되어 전송된다. 상기 회귀 조건 옵션 1 내지 회귀 조건 옵션 6은 앞서 설명한 바와 같으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.

이후 단말(310)은 최초 셀 및 빔 선택 과정을 수행한다.(325단계)

단말이 이동중인 경우 또는 채널 이득이 자주 변하는 채널인 경우 커버리지 클래스가 빈번하게 변경되며, 이로 인해 커버리지 클래스의 변경을 기지국에게 알리기 위한 업링크 피드백이 증가되므로단말의 전력 소모 또한 증가하게 된다. 따라서 하기에서는 커버리지 클래스를 효과적으로 업데이트하여 상기와 같은 문제점을 해결하는 방안에 대해 설명하도록 한다. 또한 하기에서는 상기 해결 방안으로써 히스테리시스(hysterisis)를 기반으로 커버리지 클래스를 업데이트하는 방안과 시스템 목적 또는 시스템 상황을 기반으로 커버리지 클래스를 업데이트 방안을 구분하여 설명하도록 한다.

1) 히스테리시스를 기반으로 커버리지 클래스를 업데이트하는 방안

히스테리시스란 커버리지 클래스의 업데이트를 위한 마진을 두어 업데이트 이전의 커버리지 클래스에서 일반적인 커버리지 업데이트 시보다 좀더 오래 머무르도록 하는 방안을 뜻한다. 여기서 일반적인 커버리지 업데이트는 단말이 동기 채널 및 기타 채널 측정을 기반으로 커버리지 클래스가 변경될 때마다 커버리지 클래스를 매번 업데이트하는 것을 의미한다.

기지국 커버리지는 도 1에서 설명한 바와 같이 N개의 커버리지 클래스들로 구분되며, 커버리지 클래스 1과 커버리지 클래스 N을 제외한 나머지 커버리지 클래스들에 대하여 중간(intermediate) 커버리지 클래스라 할 때, 중간 커버리지 클래스들은 다음의 조건에 따라 상위 커버리지 클래스 또는 하위 커버리지 클래스로 업데이트된다.

1-1) 중간 커버리지 클래스들의 업데이트

단말은 기지국으로부터 전송되는 기준 신호 및/또는 동기 신호를 수신하여 패스로스를 측정하고, 상위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건, 즉 측정된 패스로스 값이 임계 값에 여유 값을 더한 값보다 크거나 같은지 검사한다. 상기 측정된 패스로스 값이 (임계 값+여유 값)보다 크거나 같을 경우 단말은 현재 커버리지 클래스를 상위 커버리지 클래스로 업데이트한다. 여기서 상기 임계 값은 현재 커버리지 클래스와 그 상위 커버리지 클래스를 구분 짓는 경계 값을 의미하며, 상기 여유 값은 시스템 상황이나 목적에 따라 달리 설정될 수 있는 마진을 의미한다.

또한 단말은 하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건, 즉 측정된 패스로스 값이 임계 값에서 여유 값을 뺀 값보다 작거나 같은지 검사한다. 상기 측정된 패스로스 값이 (임계 값-여유 값)보다 작거나 같을 경우 단말은 현재 커버리지 클래스를 하위 커버리지 클래스로 업데이트한다. 여기서 상기 임계 값은 현재 커버리지 클래스와 그 하위 커버리지 클래스를 구분 짓는 경계 값을 의미하며, 상기 여유 값은 시스템 상황이나 목적에 따라 달리 설정될 수 있는 마진을 의미한다.

1-2) 첫번째 커버리지 클래스의 업데이트

첫번째 커버리지 클래스인 커버리지 클래스 1은 다음의 조건에 따라 하위 커버리지 클래스로 업데이트된다. 첫번째 커버리지 클래스는 상위 커버리지 클래스 또는 하위 커버리지 클래스로 업데이트되는 중간 커버리지 클래스와 달리 하위 커버리지 클래스로만 업데이트된다.

단말은 하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건, 즉 측정된 패스로스 값이 임계 값에서 여유 값을 뺀 값보다 작거나 같은지 검사한다. 상기 측정된 패스로스 값이 (임계 값-여유 값)보다 작거나 같을 경우 단말은 현재 커버리지 클래스를 하위 커버리지 클래스로 업데이트한다. 여기서 상기 임계 값은 현재 커버리지 클래스와 그 하위 커버리지 클래스를 구분 짓는 경계 값을 의미하며, 상기 여유 값은 시스템 상황이나 목적에 따라 달리 설정될 수 있는 마진을 의미한다.

1-3) 마지막 커버리지 클래스의 업데이트

마지막 커버리지 클래스인 커버리지 클래스 N은 다음의 조건에 따라 상위 커버리지 클래스로 업데이트된다. 마지막 커버리지 클래스는 상위 커버리지 클래스 또는 하위 커버리지 클래스로 업데이트되는 중간 커버리지 클래스와 달리 상위 커버리지 클래스로만 업데이트되며, 셀 재선택 조건을 검사하여 셀 재선택 동작을 트리거할 수 있다.

단말은 상위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건, 즉 측정된 패스로스 값이 임계 값에 여유 값을 더한 값보다 크거나 같은지 검사한다. 상기 측정된 패스로스 값이 (임계 값+여유 값)보다 크거나 같을 경우 단말은 현재 커버리지 클래스를 상위 커버리지 클래스로 업데이트한다. 여기서 상기 임계 값은 현재 커버리지 클래스와 그 상위 커버리지 클래스를 구분 짓는 경계 값을 의미하며, 상기 여유 값은 시스템 상황이나 목적에 따라 달리 설정될 수 있는 마진을 의미한다.

또한 단말은 셀 재선택 조건, 즉 서빙 기지국으로부터 전송되는 기준 신호 및/또는 동기 신호를 기반으로 측정된 패스로스 값이 인접 기지국으로부터 전송되는 기준 신호 및/또는 동기 신호를 기반으로 측정된 패스로스 값에 여유 값을 더한 값보다 크거나 같은지 검사한다. 상기 서빙 기지국에 대한 패스로스 값이 (인접 기지국에 대한 패스로스 값+여유 값)보다 크거나 같을 경우 단말은 셀 재선택 동작을 수행한다. 여기서 상기 여유 값은 시스템 상황이나 목적에 따라 달리 설정될 수 있는 마진을 의미한다.

2) 시스템 목적 또는 시스템 상황 등을 기반으로 커버리지 클래스를 업데이트 방안

2-1) 에너지 절약 목적의 커버리지 클래스의 업데이트

단말 에너지를 절약하기 위해서는 상위 커버리지 클래스로는 빨리 업데이트하는 것이 좋고 하위 커버리지 클래스로는 늦게 업데이트하는 것이 좋다. 그러므로 시스템 목적이 단말 에너지 절약으로 설정되면, 커버리지 클래스의 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값 중 적어도 하나를 해당 조건에 따라 조정한다. 즉 상위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 업데이트 조건 만족 횟수와 만족 시간 구간 값은 현재 값보다 작은 값으로 조정하고, 하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 업데이트 조건 만족 횟수와 만족 시간 구간 값은 현재 값보다 큰 값으로 조정한다.

또한 앞서 설명한 히스테리시스를 기반으로 커버리지 클래스를 업데이트하는 방안 중 상위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값은 현재 값보다 작은 값으로 조정하고, 하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값은 현재 값보다 큰 값으로 조정한다. 이때 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값의 조정과 업데이트 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값의 조정은 각각 따로 적용될 수도 있고 동시에 적용될 수도 있다.

2-2) 신뢰성 향상 목적의 커버리지 클래스의 업데이트

단말의 신뢰성 향상을 위해서는 상위 커버리지 클래스로는 늦게 업데이트하는 것이 좋고 하위 커버리지 클래스로는 빨리 업데이트하는 것이 좋다. 그러므로 시스템 목적이 단말의 신뢰성 향상으로 설정되면, 커버리지 클래스의 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값 중 적어도 하나를 해당 조건에 따라 조정한다. 즉 상위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 업데이트 조건 만족 횟수와 만족 시간 구간 값은 현재 값보다 큰 값으로 조정하고, 하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 업데이트 조건 만족 횟수와 만족 시간 구간 값은 현재 값보다 작은 값으로 조정한다.

또한 앞서 설명한 히스테리시스를 기반으로 커버리지 클래스를 업데이트하는 방안 중 상위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값은 현재 값보다 큰 값으로 조정하고, 하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값은 현재 값보다 작은 값으로 조정한다. 이때 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값의 조정과 업데이트 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값의 조정은 각각 따로 적용될 수도 있고 동시에 적용될 수도 있다.

2-3) 단말이 이동 중인 상황의 커버리지 클래스 업데이트

단말의 이동성은 커버리지 클래스가 업데이트되는 속도에 영향을 줄 수 있다. 만약 단말이 빠른 속도로 이동 중이면 커버리지 클래스 업데이트 속도 또한 빨라지는 것이 그 예이다. 그러므로 시스템 상황이 단말이 이동 중인 것으로 설정되면, 커버리지 클래스의 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값 중 적어도 하나를 해당 조건에 따라 조정한다. 즉 상위/하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값을 현재 값보다 큰 값 또는 작은 값으로 조정한다.

또한 앞서 설명한 히스테리시스를 기반으로 커버리지 클래스를 업데이트하는 방안 중 상위/하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값을 현재 값보다 큰 값 또는 작은 값으로 조정한다. 이때 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값의 조정과 업데이트 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값의 조정은 각각 따로 적용될 수도 있고 동시에 적용될 수도 있다.

2-4) 단말이 속한 커버리지 클래스에 따른 커버리지 클래스 업데이트

단말의 현재 속한 커버리지 클래스는 커버리지 클래스 업데이트에 영향을 줄 수 있다. 따라서 상위/하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값은 커버리지 클래스 별로 현재 값보다 큰 값 또는 작은 값으로 조정한다.

또한 앞서 설명한 히스테리시스를 기반으로 커버리지 클래스를 업데이트하는 방안 중 상위/하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값 역시 커버리지 클래스 별로 현재 값보다 큰 값 또는 작은 값으로 조정한다. 이때 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값의 조정과 업데이트 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값의 조정은 각각 따로 적용될 수도 있고 동시에 적용될 수도 있다.

2-5) 단말의 디바이스 타입에 따른 커버리지 클래스 업데이트

단말의 디바이스 타입은 커버리지 클래스 업데이트에 영향을 줄 수 있다. 여기서 디바이스 타입이란 센서 종류, 제품 종류 등이 될 수 있다. 상기 센서 종류에는 일례로 GPS(global positioning system) 센서, 가속도 센서, 온도 센서, 전력 센서, 가스 센서 등이 포함되며, 상기 제품 종류에는 일례로 웨어러블(wearable) 기기, 스마트 미터, 화물 운송 추적용 기기 등이 포함된다.

즉 상위/하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값은 디바이스 타입 별로 현재 값보다 큰 값 또는 작은 값으로 조정한다. 또한 앞서 설명한 히스테리시스를 기반으로 커버리지 클래스를 업데이트하는 방안 중 상위/하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값 역시 커버리지 클래스 별로 현재 값보다 큰 값 또는 작은 값으로 조정한다. 이때 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값의 조정과 업데이트 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값의 조정은 각각 따로 적용될 수도 있고 동시에 적용될 수도 있다.

2-6) 단말의 서비스 타입에 따른 커버리지 클래스 업데이트

단말의 서비스 타입은 커버리지 클래스 업데이트에 영향을 줄 수 있다. 여기서 서비스 타입이란 트래픽 종류(일례로 이동 자율(autonomous) 보고, 네트워크 트리거드 보고, 소프트웨어 업데이트, 예외(exceptional) 보고, 주기적(periodic) 보고 등), 가입 시 설정한 요금제, 어플리케이션 등이 될 수 있다.

즉 상위/하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값은 서비스 타입 별로 현재 값보다 큰 값 또는 작은 값으로 조정한다. 또한 앞서 설명한 히스테리시스를 기반으로 커버리지 클래스를 업데이트하는 방안 중 상위/하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값 역시 서비스 타입 별로 현재 값보다 큰 값 또는 작은 값으로 조정한다. 이때 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값의 조정과 업데이트 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값의 조정은 각각 따로 적용될 수도 있고 동시에 적용될 수도 있다.

2-7) 시스템 설정 값에 따른 커버리지 클래스 업데이트

시스템 설정 값은 커버리지 클래스 업데이트에 영향을 줄 수 있다. 여기서 시스템 설정 값이란 페이징 사이클 길이, 자원 설정 정보(일례로 MCS 인덱스, 반복 전송 횟수, 패스로스 값, 커버리지 클래스 값 등), 절전모드(power saving mode, PSM) 설정 값 등이 될 수 있다.

즉 상위/하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값은 시스템 설정 값 별로 현재 값보다 큰 값 또는 작은 값으로 조정한다. 또한 앞서 설명한 히스테리시스를 기반으로 커버리지 클래스를 업데이트하는 방안 중 상위/하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값 역시 시스템 설정 값 별로 현재 값보다 큰 값 또는 작은 값으로 조정한다. 이때 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값의 조정과 업데이트 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값의 조정은 각각 따로 적용될 수도 있고 동시에 적용될 수도 있다.

2-8) 기타 사용자 설정 값에 따른 커버리지 클래스 업데이트

기타 사용자 설정 값은 커버리지 클래스 업데이트에 영향을 줄 수 있다. 여기서 사용자 설정 값이란 사용자의 선택 또는 소프트웨어/하드웨어를 통한 설정 값 등이 될 수 있다.

즉 상위/하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값은 사용자 설정 값 별로 현재 값보다 큰 값 또는 작은 값으로 조정한다. 또한 앞서 설명한 히스테리시스를 기반으로 커버리지 클래스를 업데이트하는 방안 중 상위/하위 커버리지 클래스로 업데이트하기 위한 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값 역시 사용자 설정 값 별로 현재 값보다 큰 값 또는 작은 값으로 조정한다. 이때 업데이트 조건 만족 횟수 및 만족 시간 구간 값의 조정과 업데이트 조건에서 고려되는 임계 값 및 여유 값의 조정은 각각 따로 적용될 수도 있고 동시에 적용될 수도 있다.

2-1) 내지 2-8)에서 커버리지 클래스 업데이트에 고려되는 시스템 목적을 나타내는 값, 시스템 상황을 나타내는 값, 그 밖의 구성 정보들은 사전에 시스템 정보 1,2,3,4 중 적어도 하나에 의해 공유되거나 하향링크 제어 채널 신호를 통해 수신될 수 있으며, 또는 단말 자체에 내장(embedded)될 수 있다.

기지국 커버리지는 복수개의 커버리지 클래스들로 구분되며, 복수개의 커버리지 클래스들 간의 자원 소모량에는 많은 차이가 있다. 특히 각 커버리지 클래스 영역 중 경계 영역에 위치한 단말들은 쓸데없이 더 많은 자원을 소모해야 하며, 이는 단말 라이프타임 성능에 악영향을 미친다. 따라서 하기에서는 커버리지 클래스를 고려하여 단말과 기지국 사이의 송수신시 설정되는 자원을 재설정하여 상기와 같은 문제점을 해결하는 방안에 대해 설명하도록 한다. 또한 하기에서는 상기 해결 방안으로써 단말 또는 기지국의 과도한 자원 소모를 중간에 종료시키는 방안과 커버리지 클래스를 보다 세분화된 커버리지 클래스로 분류하여 자원을 운용하는 방안을 구분하여 설명하도록 한다.

1) 단말 또는 기지국의 과도한 자원 소모를 중간에 종료시키는 방안

과도한 자원 소모는 필요 이상의 자원을 이용하여 전송하는 각종 동작들로 인해 발생된다. 상기 필요 이상의 자원을 이용하여 전송하는 동작은 일례로 동일한 신호에 대해 반복 전송하는 동작, MCS 레벨을 현재 채널 상황에서 요구되는 것보다 더 높게 설정하여 전송하는 동작, 전송 전력을 현재 채널 상황에서 요구되는 것보다 더 높게 설정하여 전송하는 동작, 시간 도메인에서 요구되는 시간보다 더 길게 전송하는 동작, 주파수 도메인에서 요구되는 주파수 대역보다 더 넓은 주파수 대역에서 전송하는 동작 등이 될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 기지국의 과도한 자원 소모를 중간에 종료시키는 절차를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 도시된 통신 시스템은 기지국(400)과 단말(410)을 포함한다.

기지국(400)은 동기 신호 또는 기준 신호를 단말(410)에게 전송한다.(401단계) 단말(410)은 기지국(400)으로부터 수신된 동기 신호 또는 기준 신호의 패스로스를 측정하고, 측정된 패스로스 값과 단말(410)이 속한 현재 커버리지 클래스 값과의 차이 값을 계산한다.(403단계) 여기서 상기 차이 값은 사전 공유된 테이블에 맵핑된 인덱스 값 또는 실제 아날로그 값에서 유도된 간단화된 값이 될 수 있다. 이후 단말(400)은 상기 403단계에서 계산된 차이 값을 기지국(400)에게 전송한다.(405단계)

기지국(400)은 단말(410)로부터 수신된 측정된 패스로스 값과 현재 커버리지 클래스 값과의 차이 값을 반영하여 상기 현재 커버리지 클래스에서 설정된 자원보다 더 적은 자원으로 자원 할당 정보를 변경한다.(407단계) 그런 다음 기지국(400)은 변경된 자원 할당 정보를 단말(410)에게 전송한다.(409단계) 이때 상기 변경된 자원 할당 정보는 시스템 정보 형태로 전송될 수도 있고 하향링크 제어 정보 형태로 전송될 수도 있다. 상기 변경된 자원 할당 정보를 수신한 단말(410)은 자신에게 할당된 자원을 확인한다.

이후 기지국(400)은 하향링크 제어 신호 및/또는 데이터 신호가 발생되면, 변경된 자원 할당 정보를 기반으로 상기 제어 신호 및/또는 데이터 신호를 단말(410)에게 전송한다.(411단계)

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 이동국의 과도한 자원 소모를 중간에 종료시키는 절차를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 도시된 통신 시스템은 기지국(500)과 단말(510)을 포함한다.

기지국(500)은 동기 신호 또는 기준 신호를 단말(510)에게 전송한다.(501단계) 단말(510)은 기지국(500)으로부터 수신된 동기 신호 또는 기준 신호의 패스로스를 측정하고, 측정된 패스로스 값과 단말(510)이 속한 현재 커버리지 클래스 값과의 차이 값을 계산한다.(503단계) 여기서 상기 차이 값은 사전 공유된 테이블에 맵핑된 인덱스 값 또는 실제 아날로그 값에서 유도된 간단화된 값이 될 수 있다. 이후 단말(500)은 상기 503단계에서 계산된 차이 값을 기지국(500)에게 전송한다.(505단계)

기지국(500)은 단말(510)로부터 수신된 측정된 패스로스 값과 현재 커버리지 클래스 값과의 차이 값을 반영하여 상기 현재 커버리지 클래스에서 설정된 자원보다 더 적은 자원으로 자원 할당 정보를 변경한다.(507단계) 그런 다음 기지국(500)은 변경된 자원 할당 정보를 단말(510)에게 전송한다.(509단계) 이때 상기 변경된 자원 할당 정보는 시스템 정보 형태로 전송될 수도 있고 하향링크 제어 정보 형태로 전송될 수도 있다. 상기 변경된 자원 할당 정보를 수신한 단말(510)은 자신에게 할당된 자원을 확인한다.

이후 단말(510)은 상향링크 제어 신호 및/또는 데이터 신호가 발생되면, 변경된 자원 할당 정보를 기반으로 상기 제어 신호 및/또는 데이터 신호를 기지국(500)에게 전송한다.(511단계)

2) 커버리지 클래스를 보다 세분화된 커버리지 클래스로 분류하여 자원을 운용하는 방안

커버리지 클래스를 보다 세분화된 커버리지 클래스로 분류하여 자원을 할당하면 각 단말이 보다 최적의(optimal) 자원 할당에 근접할 수 있기 때문에 기지국과 단말 모두 자원이 절약되는 효과가 있다. 그러나 분류된 커버리지 클래스들의 개수가 너무 많으면 이동중인 단말의 경우에는 빈번한 커버리지 클래스 업데이트로 인해 너무 많은 에너지를 소모하게 된다. 그렇기에 커버리지 클래스를 보다 세분화된 커버리지 클래스로 분류하여 자원을 할당하는 방안은 정적인(static) 단말이나 커버리지 클래스 업데이트가 자주 일어나지 않는 단말에 적용하는 것이 효과적이다.

단말이 정적 단말인지 여부는 하기 기술한 정적 단말 판단 옵션들에 의해 판단되며, 하기 기술한 정적 단말 판단 옵션들 중 적어도 하나가 만족될 경우 상기 단말은 정적 단말로 판단된다.

- 정적 단말 판단 옵션 1: 미리 정해진 시간 동안 관련 단말의 커버리지 클래스 업데이트 횟수가 일정 임계 값 이하일 경우 상기 관련 단말이 정적 단말인 것으로 판단한다.

- 정적 단말 판단 옵션 2: 미리 정해진 시간 동안 관련 단말의 커버리지 클래스 또는 측정된 신호 품질의 변동 폭이 일정 임계 값 이하일 경우 상기 관련 단말이 정적 단말인 것으로 판단한다.

- 정적 단말 판단 옵션 3: 미리 정해진 시간 동안 관련 단말의 셀 재선택 횟수가 일정 임계 값 이하일 경우 상기 관련 단말이 정적 단말인 것으로 판단한다.

- 정적 단말 판단 옵션 4: 관련 단말에서 사용되는 어플리케이션, 센서 타입 등에 따라 상기 관련 단말이 정적 단말인 것으로 판단한다. 예를 들어 사용되는 어플리케이션이 전력 미터기 어플리케이션이거나 화재경보 어플리케이션일 경우 상기 관련 단말은 정적 단말인 것으로 판단할 수 있다.

- 정적 단말 판단 옵션 5: 정적 단말 판단 옵션 1 내지 정적 단말 판단 옵션 4의 조합에 의해 관련 단말이 정적 단말인 것으로 판단한다.

또한 분류된 커버리지 클래스들의 개수가 늘어나게 되면, 기존 커버리지 클래스 별로 설정되는 하향링크 제어 채널 상에서 상기 기존 커버리지 클래스보다 더 많은 커버리지 클래스 별로 설정되는 하향링크 제어 채널 신호들을 전송해야만 한다. 따라서 한정된 하향링크 제어 채널을 공유해서 쓰는 방안이 필요하다. 즉 기지국은 각 커버리지 클래스 별 상황을 고려하여 상기 각 커버리지 클래스 별로 다른 하향링크 제어 채널 간격을 적용할 수 있다. 이때 상기 각 커버리지 클래스 별 상황은 해당 커버리지 클래스에 속한 단말 개수, 트래픽 부하, 성공적인 데이터 송수신을 위해 요구되는 반복 전송 횟수, 시간 구간, 앞서 설명한 정적 단말 판단 옵션 1 내지 정적 단말 판단 옵션 4 중 적어도 하나를 기반으로 결정된다.

또한 각 커버리지 클래스 별로 설정되는 하향링크 제어 채널의 구성 정보는 시스템 정보 형태로 전송될 수도 있고 하향링크 제어 정보 형태로 전송될 수도 있다. 여기서 상기 하향링크 제어 채널의 구성 정보는 일례로 하향링크 제어 채널 간격, 하향링크 제어 채널의 시작 위치 및 종료 위치, 채널 정보 등을 포함한다.

예를 들어 기지국 커버리지가 3개의 커버리지 클래스, 즉 커버리지 클래스 1 내지 커버리지 클래스 3으로 구분되고, 하향링크 제어 채널 1이 커버리지 클래스 1의 하향링크 제어 채널을 운용하고, 하향링크 제어 채널 2가 커버리지 클래스 2의 하향링크 제어 채널을 운용하고, 하향링크 제어 채널 3이 커버리지 클래스 3의 하향링크 제어 채널을 운용한다고 가정하면, 각 커버리지 클래스를 2개의 세분화된 커버리지 클래스로 분류할 경우 하향링크 제어 채널 1 내지 하향링크 제어 채널 3은 다음과 같이 운용된다. 상기 각 커버리지 클래스를 2개의 세분화된 커버리지 클래스로 분류하면 총 6개의 커버리지 클래스가 형성된다. 즉 하향링크 제어 채널 1은 커버리지 클래스 1,6의 하향링크 제어 채널을 운용하고, 하향링크 제어 채널 2는 커버리지 클래스 2,5의 하향링크 제어 채널을 운용하고, 하향링크 제어 채널 3은 커버리지 클래스 3,4의 하향링크 제어 채널을 운용한다. 여기서는 커버리지 클래스 간 트래픽 부하의 균등 분배를 위해 하향링크 제어 채널 1 내지 하향링크 제어 채널 3을 위와 같이 운용하였다.

그러나 또 다른 예로서 커버리지 클래스 업데이트가 잦을 시에는 하향링크 채널을 인접하여 운용할 수도 있다. 즉 하향링크 제어 채널 1은 커버리지 클래스 1,2의 하향링크 제어 채널을 운용하고, 하향링크 제어 채널 2는 커버리지 클래스 3,4의 하향링크 제어 채널을 운용하고, 하향링크 제어 채널 3은 커버리지 클래스 5,6의 하향링크 제어 채널을 운용한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 기지국이 커버리지 클래스를 보다 세분화된 커버리지 클래스로 분류하여 자원을 운용하는 절차를 나타낸 도면이다.

도 6를 참조하면, 도시된 통신 시스템은 기지국(600), 단말 1(610), 및 단말 2(620)을 포함한다.

단말 1(610)과 단말 2(620)은 각각 앞서 설명한 정적 단말 판단 옵션 1 내지 정적 단말 판단 옵션 5 중 적어도 하나에 따라 자신이 정적 단말인지 여부를 판단한다. 도시하지는 않았으나 상기 정적 단말 판단을 위한 정보들은 기지국으로부터 사전에 수신된다고 가정한다. 또한 여기서 단말 1(610)은 상기 판단 결과 정적 단말인 것으로 판단되고, 단말 2(620)은 정적 단말이 아닌 것으로 판단된다고 가정한다.

정적 단말인 단말 1(610)은 기지국(600)에게 기존 커버리지 클래스의 세분화를 요청하고,(601단계) 기지국은 세분화된 커버리지 클래스 별로 설정되는 하향링크 제어 채널의 구성 정보를 단말 1(610)에게 전송한다.(603단계) 상기 하향링크 제어 채널의 구성 정보는 일례로 하향링크 제어 채널 간격, 하향링크 제어 채널의 시작 위치 및 종료 위치, 채널 정보 등을 포함한다.

단말 1(610)은 기지국(600)으로부터 수신된 하향링크 제어 채널의 구성 정보를 기반으로 세분화된 커버리지 클래스에 할당된 자원을 이용하여(605단계) 제어신호 및/또는 데이터 신호를 송수신한다.

한편, 동적 단말인 단말 2(620)은 기존 커버리지 클래스에 할당된 자원을 이용하여(607단계) 제어신호 및/또는 데이터 신호를 송수신한다.

커버리지 클래스들 간의 자원 소모량에는 많은 차이가 있으며 이러한 자원 소모량 차이로 인해 커버리지 클래스들 간 트래픽 불균형이 발생하게 된다. 따라서 하기에서는 커버리지 클래스들 간 트래픽 불균형 문제를 해소하는 방안에 대해 설명하도록 한다. 또한 하기에서는 상기 해결 방안으로써 커버리지 클래스들 간의 부하를 균등하게 분배하는 방안과 경부하(underload) 커버리지 클래스에 할당된 채널을 과부하(overload) 커버리지 클래스에 속한 단말에게 분배하는 방안을 구분하여 설명하도록 한다.

1) 커버리지 클래스들 간의 부하를 균등하게 분배하는 방안

도 7a 및 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 기지국이 커버리지 클래스들 간의 부하를 균등하게 분배하여 자원을 운용하는 절차를 나타낸 도면이다.

도 7a 및 7b를 참조하면, 도시된 통신 시스템은 기지국(700), 단말 1(710), 단말 2(720), 및 단말 3(730)을 포함한다. 여기서는 단말 1,2(710,720)이 과부하 커버리지 클래스에 속하고, 단말 3(730)이 경부하 커버리지 클래스에 속한다고 가정한다.

기지국(700)은 복수개의 커버리지 클래스들 각각에 대하여 과부하(overload)인지 또는 경부하(underload)인지 판단한다.(701단계) 즉 기지국(700)은 관련 커버리지 클래스에서 미리 정해진 시간 동안 제어 메지지 또는 데이터 메시지 전송 큐(queue)에 큐잉된 메시지 개수가 특정 임계 값 이상일 경우 상기 관련 커버리지 클래스가 과부하인 것으로 판단한다. 또한 기지국(700)은 관련 커버리지 클래스에서 미리 정해진 시간 동안 스케줄링할 단말 개수가 특정 임계 값 이하일 경우 또는 미리 정해진 시간 동안 제어 메시지 또는 데이터 메시지가 전송되지 않은 경우 상기 관련 커버리지 클래스가 경부하인 것으로 판단한다.

각 커버리지 클래스의 과부하 또는 경부하를 판단한 기지국(700)은 과부하 커버리지 클래스에 속한 단말들, 즉 단말 1,2(710,720) 중 경부하 커버리지 클래스로 이전할 단말을 선택한다.(703단계) 이때 기지국(700)은 과부하 커버리지 클래스가 운용하는 하향링크 채널의 제어 메시지 또는 데이터 메시지 중 일부를 경부하 커버리지 클래스가 운용하는 채널로 이전할 수도 있다. 여기서 경부하 커버리지 클래스로 이전할 단말은 단말 식별자(identity, ID), 각 단말의 서비스 품질(quality of service, QoS) 타입 중 적어도 하나를 기반으로 선택되거나 임의의 단말로 선택될 수 있다. 또한 경부하 커버리지 클래스로 이전할 제어 메시지 또는 데이터 메시지는 각 메시지의 시퀀스 번호, 길이, QoS 타입 중 적어도 하나를 기반으로 선택될 수 있다. 도 7a 및 7b에서는 단말 2(720)이 경부하 커버리지 클래스로 이전할 단말이라 가정한다.

경부하 커버리지 클래스로 이전할 단말을 선택한 기지국(700)은 관련 커버리지 클래스에 대한 자원 할당 정보를 시스템 정보 형태 또는 하향링크 제어 정보 형태로 각 단말에게 전송한다.(705단계) 즉 기존 과부하 커버리지 클래스 채널 상의 단말 1(710)에는 기존 커버리지 클래스에 대한 자원 할당 정보를 전송하고,(707단계) 기존 과부하 커버리지 클래스로부터 경부하 커버리지 클래스로 이전할 단말 2(720)에는 변경된 커버리지 클래스에 대한 자원 할당 정보를 전송하고,(709단계) 기존 경부하 커버리지 클래스 채널 상의 단말 3(730)에는 기존 커버리지 클래스에 대한 자원 할당 정보를 전송한다.(711단계) 이후 각 단말은 상기 707,709,711단계에서 수신된 자원 할당 정보를 기반으로 제어 신호 및/또는 데이터 신호를 송수신한다.(713단계)

이때, 도 7a 및 7b의 단계 2에서 설명하는 동작의 적용 시간과 상기 단계 2에서 설명하는 동작에 의해 이전되는 메시지의 양은 점진적으로 확대 적용할 수 있다.(715단계) 즉 경부하 커버리지 클래스로 판단된 채널일지라도 과부하 커버리지 클래스 채널의 제어 메시지 및 데이터 메시지들이 모두 상기 경부하 커버리지 클래스 채널을 이용한다면 상기 경부하 커버리지 클래스도 과부하될 수 있다. 따라서 초기에는 이러한 동작의 적용 시간과 이전되는 메시지 양을 조금씩 설정하고 경부하 커버리지 클래스가 여전히 경부하를 유지할 때 상기 적용 시간과 상기 이전되는 메시지 양을 점차 늘려가는 방식을 적용할 수 있다. 상기 적용 시간과 상기 이전되는 메시지 양은 지수적 증가 방식, 선형적 증가 방식, 최적화 증가 방식, 또는 그 밖의 다른 방식에 의해 늘려갈 수 있다.

하지만 만약 상기 경부하 커버리지 클래스가 상기 적용 시간 및 상기 이전되는 메시지 양의 증가로 과부하 커버리지 클래스가 될 경우, 기지국(700)은 상기 적용 시간과 상기 이전되는 메시지 양을 다시 줄여가는 방식을 적용한다. 즉 상기 적용 시간과 상기 이전되는 메시지 양을 증가시키기 전의 값으로 회귀하는 방식, 0으로 줄이는 방식, 반으로 줄이는 방식, 그 밖의 다른 방식에 의해 줄여갈 수 있다.

이후 기지국(700)은 관련 커버리지 클래스에 대한 자원 할당 정보를 시스템 정보 형태 또는 하향링크 제어 정보 형태로 각 단말에게 전송한다.(717단계) 여기서는 경부하 커버리지 클래스로 이전한 단말 2(720)이 기존 커버리지 클래스로 회귀하는 경우를 가정하므로, 기지국(700)은 각 단말에게 기존 커버리지 클래스에 대한 자원 할당 정보를 전송한다.(719,721,723단계) 그런 다음 각 단말은 상기 719,721,723단계에서 수신된 자원 할당 정보를 기반으로 제어 신호 및/또는 데이터 신호를 송수신한다.(725단계)

2) 경부하 커버리지 클래스에 할당된 채널을 과부하 커버리지 클래스에 속한 단말에게 분배하는 방안

2-1) 커버리지 클래스 별 채널들 중 높은 채널 이득을 갖는 채널 선택

커버리지 클래스에 속한 단말들 각각이 상기 커버리지 클래스에서 운용되는 채널들 중 채널 이득(gain)이 상대적으로 높은 채널을 선택하여 하향링크 제어 메시지 및 데이터 메시지를 수신한다. 이를 위해 각 단말은 기지국으로부터 수신되는 관련 채널의 신호, 일례로 PDCCH 신호를 측정하고, 채널 이득이 상대적으로 높은 채널을 선호 채널로 선택하여 기지국에게 알린다.

2-2) 커버리지 클래스 별 채널들 중 용도 별로 채널 선택

커버리지 클래스에서 운용되는 채널들 중 커넥티드 상태를 지원하기 위한 채널과 아이들 상태를 지원하기 위한 채널을 구분하여 선택한다. 또 다른 예로서 커버리지 클래스 내에서 보다 세분화된 패스로스 값 또는 채널 이득 값에 따라 채널을 세분화해서 지원하는 방안도 가능하다. 이를 위해 각 단말은 기지국으로부터 수신되는 관련 채널의 신호, 일례로 PDCCH 신호를 측정하고, 채널 별 패스로스 값 및 채널 이득 값에 기반하여 선택된 선호 채널을 기지국에게 알린다.

2-3) 커버리지 클래스 별 채널들 중 임의 채널 선택

단말 ID를 기준으로 채널을 구분하여 선택한다. 즉 단말 ID에 대하여 나머지 연산을 수행하여 그 나머지에 따라 채널을 선택하거나 임의의 몇 번째 자리의 숫자를 기반으로 연산할 수도 있다.

*이를 위해 각 단말은 선택된 선호 채널을 기지국으로 알려주거나 아니면 기지국이 알고 있는 단말 ID를 기반으로 임의 채널을 선택하여 기지국에게 알린다.

2-4) 커버리지 클래스 별 할당되는 채널 수를 달리하여 채널 선택

높은 커버리지 클래스의 채널은 더 많은 수로 할당하고, 낮은 커버리지 클래스의 채널은 더 적은 수로 할당한다. 만약 커버리지 클래스가 3개이고 제어 채널 용도로는 6개가 할당되어 있다고 한다면, 커버리지 클래스 1의 제어 채널 개수는 1개, 커버리지 클래스 2의 제어 채널 개수는 2개, 커버리지 클래스 3의 제어 채널 개수는 3개를 할당하는 방안이 그 예이다. 이는 각 커버리지 클래스의 트래픽 로드, 반복 횟수, 할당 자원양에 따라 달라질 수 있다. 이를 위해 각 단말은 기지국에게 할당 도움 정보를 알려주거나 기지국이 알고 있는 정보들, 일례로 커버리지 클래스 별 단말 수, 요구 트래픽양 등을 기반으로 채널을 선택한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 경부하 커버리지 클래스에 할당된 채널을 과부하 커버리지 클래스에 속한 단말에게 분배하는 예를 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 도시된 바와 같이 커버리지 클래스 1의 제어 채널이 단말 1에 의해 사용되고, 커버리지 클래스 2의 제어 채널이 단말 2에 의해 사용되고, 커버리지 클래스 3의 제어 채널이 단말 3에 의해 사용된다고 도시된 바와 같이 사용되고 있다고 가정할 때, 단계 1에서 기지국은 각 커버리지 클래스의 과부하 또는 경부하를 판단한다.

단계 2에서 기지국은 과부하 커버리지 클래스에 속한 단말 중 경부하로 이전할 단말을 선택하고, 단계 3에서 선택된 단말, 즉 단말 3은 커버리지 클래스 1의 제어 채널을 사용한다. 이후 단말 3이 커버리지 클래스 1의 제어 채널을 사용하는 동작의 적용 시간은 점진적으로 확대 적용된다.

단계 4에서 기지국은 상기 경부하 커버리지 클래스가 과부하 커버리지 클래스가 될 경우, 상기 적용 시간을 도시된 바와 같이 줄여 커버리지 클래스의 부하를 관리한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 단말의 내부 구성을 도시한 장치도이다.

도 9를 참조하면, 도시된 단말(900)은 송신기(902), 수신기(904) 및 제어기(906)를 포함한다.

제어기(906)는 단말(900)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히 제어기(906)는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 동작에 관련된 전반적인 동작을 단말(900)이 수행하도록 제어한다. 여기서 상기 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 동작에 대해서는 도 2-8에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.

상기 송신기(902)는 상기 제어기(906)의 제어에 따라 각종 메시지 등을 전송한다. 여기서 상기 송신기(902)가 전송하는 각종 메시지 등은 도 2-8에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.

상기 수신기(904)는 상기 제어기(906)의 제어에 따라 각종 메시지 등을 수신한다. 여기서 상기 수신기(904)가 수신하는 각종 메시지 등은 도 2-8에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템에서 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 기지국의 내부 구성을 도시한 장치도이다.

도 10을 참조하면, 도시된 기지국(1000)는 송신기(1002), 수신기(1004) 및 제어기(1006)를 포함한다.

제어기(1006)는 기지국(1000)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히 제어기(1006)는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 동작에 관련된 전반적인 동작을 기지국(1000)이 수행하도록 제어한다. 여기서 상기 커버리지 클래스를 기반으로 신호를 송수신하는 동작에 대해서는 도 2-8에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.

상기 송신기(1002)는 상기 제어기(1006)의 제어에 따라 각종 메시지 등을 전송한다. 여기서 상기 송신기(1002)가 전송하는 각종 메시지 등은 도 2-8에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.

상기 수신기(1004)는 상기 제어기(1006)의 제어에 따라 각종 메시지 등을 수신한다. 여기서 상기 수신기(1004)가 수신하는 각종 메시지 등은 도 2-8에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.

본 발명의 특정 측면들은 또한 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 리드 온니 메모리(read only memory: ROM, 이하 ROM이라 칭하기로 한다)와, 랜덤-접속 메모리(random access memory: RAM, 이하 RAM이라 칭하기로 한다)와, 컴팩트 디스크- 리드 온니 메모리(compact disk-read only memory: CD-ROM)들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(상기 인터넷을 통한 데이터 송신과 같은)을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 상기 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 콤팩트 디스크(compact disk: CD), DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 프로그램 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 데이터 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.

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

Claims (20)

1. 통신 시스템에서 단말이 이동성 커버리지 클래스를 기반으로 기지국과 통신하는 방법에 있어서,
   일반 모드에서, 상기 단말의 이동성을 추정하기 위하여 사용되는 제1정보를 포함하는 설정 정보를 수신하는 과정;
   상기 제1 정보를 기반으로, 상기 단말이 이동성 모드에 진입하기 위해 필요한 상기 이동성을 가지고 있는지 확인하는 과정;
   상기 이동성을 가지고 있을 경우, 상기 일반 모드에서의 설정된 커버리지 클래스가 이동 단말에게 적용되는 커버리지 클래스인 상기 이동성 커버리지 클래스로 변경되는 상기 이동성 모드로 진입하는 과정;
   상기 이동성 모드로 진입하는 것을 지시하는 이동성 모드 지시자를 상기 기지국에게 송신하는 과정;
   상기 기지국의 커버리지 클래스들 중 하나를 상기 이동성 커버리지 클래스로 선택하는 과정;
   상기 선택된 이동성 커버리지 클래스를 기반으로 상기 단말에게 할당된 자원을 사용하여 상기 기지국으로부터 송신된 페이징 메시지를 수신하는 과정; 및
   상기 페이징 메시지에 응답하는 페이징 응답 메시지를 상기 이동성 커버리지 클래스에 기반하여 상기 자원을 사용하여 송신하는 과정을 포함하며,
   상기 기지국의 커버리지 클래스들은 상기 기지국의 커버리지에 포함되고, 상기 기지국에 의해 송신되는 기준 신호의 패스 로스(path loss) 값들에 기반하여 구분되는 영역들인 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 설정 정보가, 상기 설정된 커버리지 클래스가 적용되는 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 확인하기 위해 사용되는 제2 정보를 더 포함할 경우,
   상기 제2 정보를 기반으로 상기 설정된 커버리지 클래스가 적용되는 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 결정하는 과정;
   상기 일반 모드로 회귀하기로 결정할 경우, 상기 일반 모드로 회귀함을 지시하는 일반 모드 지시자를 상기 기지국에게 송신하는 과정;
   상기 이동성 모드에서 상기 일반 모드로 진입하는 과정; 및
   상기 설정된 커버리지 클래스를 기반으로 상기 단말에게 할당된 자원을 사용하여 상기 기지국과 통신하는 과정을 포함하는 방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 단말이 상기 이동성을 가지고 있는지 여부를 확인하는 과정은:
   미리 정해진 시간 동안 상기 단말의 커버리지 클래스 업데이트 횟수를 제1 임계 값과 비교하여 상기 단말이 상기 이동성을 가지고 있는지 여부를 확인하는 제1 옵션;
   상기 미리 정해진 시간 동안 상기 단말의 셀 재선택 횟수를 제2 임계 값과 비교하여 상기 단말이 상기 이동성을 가지고 있는지 여부를 확인하는 제2 옵션;
   상기 미리 정해진 시간 동안 상기 단말의 커버리지 클래스 또는 측정된 신호 품질의 변동 폭을 제3 임계 값과 비교하여 상기 단말이 상기 이동성을 가지고 있는지 여부를 확인하는 제3 옵션;
   상기 단말에서 사용되는 어플리케이션, 센서 타입을 기반으로 상기 단말이 상기 이동성을 가지고 있는지 여부를 확인하는 제4 옵션;
   상기 단말의 서비스 시나리오, 상기 단말의 요청 또는 상기 기지국의 설정 중 적어도 하나에 기반하여 상기 단말이 상기 이동성을 가지고 있는지 여부를 확인하는 제5 옵션; 또는
   상기 제1 옵션 내지 제5 옵션의 조합에 의해 상기 단말이 상기 이동성을 가지고 있는지 여부를 확인하는 제6 옵션 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 기지국의 커버리지 클래스들 중 하나를 상기 이동성 커버리지 클래스로 선택하는 과정은:
   미리 정해진 시간 동안 상기 단말에게 적용되는 커버리지 클래스 값들에 대한 평균 값, 최대값, 또는 설정 연산에 의한 값들 중 적어도 하나에 기반하여 상기 기지국의 커버리지 클래스들 중 하나를 상기 이동성 커버리지 클래스로 선택하는 제1 옵션;
   상기 미리 정해진 시간 동안 상기 단말에 의하여 측정된 신호 품질의 값들 중 최댓값 또는 상기 최대값에 일정 마진(margin) 값을 더한 값에 기반하여 상기 기지국의 커버리지 클래스들 중 하나를 상기 이동성 커버리지 클래스로 선택하는 제2 옵션;
   상기 기지국이 설정한 값에 기반하여 상기 기지국의 커버리지 클래스들 중 하나를 상기 이동성 커버리지 클래스로 선택하는 제3 옵션; 또는
   상기 제1 옵션 내지 상기 제3 옵션의 조합에 의하여 상기 기지국의 커버리지 클래스들 중 하나를 상기 이동성 커버리지 클래스로 선택하는 제4 옵션 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
   
5. 제 2항에 있어서,
   상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 결정하는 과정은:
   현재 측정된 커버리지 클래스 값이 상기 이동성 커버리지 클래스의 값 보다 큰지 여부를 확인하여 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 결정하는 제1 옵션;
   미리 정해진 시간 동안 측정된 커버리지 클래스 값과 설정된 이동성 클래스 값 간의 차이가 제1 임계 값 이상인지 여부 및 상기 차이가 일정 횟수만큼 지속되는지 여부를 확인하여 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 결정하는 제2 옵션;
   상기 미리 정해진 시간 동안 상기 단말의 수신 동작에 이상이 감지되는지 여부를 확인하여 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 결정하는 제3 옵션;
   상기 미리 정해진 시간 동안 상기 단말이 측정한 서빙 셀의 수신 품질 값이 일정 임계 값 이하 또는 이상인지 여부를 확인하여 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 결정하는 제4 옵션;
   상기 기지국의 결정에 기반하여 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 결정하는 제 5 옵션; 또는
   상기 제1 옵션 내지 제 5 옵션의 조합에 의하여 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 결정하는 제6 옵션 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
   
6. 이동성 커버리지 클래스를 기반으로 기지국과 통신하는 단말에 있어서, 상기 단말은:
   송수신기; 및
   적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 프로세서는:
   일반 모드에서, 상기 단말의 이동성을 추정하기 위하여 사용되는 제1정보를 포함하는 설정 정보를 수신하도록 상기 송수신기를 제어하고,
   상기 제1 정보를 기반으로, 상기 단말이 이동성 모드에 진입하기 위해 필요한 상기 이동성을 가지고 있는지 확인하고,
   상기 이동성을 가지고 있을 경우, 상기 일반 모드에서의 설정된 커버리지 클래스가 이동 단말에게 적용되는 커버리지 클래스인 상기 이동성 커버리지 클래스로 변경되는 상기 이동성 모드로 진입하고,
   상기 이동성 모드로 진입하는 것을 지시하는 이동성 모드 지시자를 상기 기지국에게 송신하도록 상기 송수신기를 제어하고,
   상기 기지국의 커버리지 클래스들 중 하나를 상기 이동성 커버리지 클래스로 선택하고,
   상기 선택된 이동성 커버리지 클래스를 기반으로 상기 단말에게 할당된 자원을 사용하여 상기 기지국으로부터 송신된 페이징 메시지를 수신하도록 상기 송수신기를 제어하고,
   상기 페이징 메시지에 응답하는 페이징 응답 메시지를 상기 이동성 커버리지 클래스에 기반하여 상기 자원을 사용하여 송신하도록 상기 송수신기를 제어하도록 구성되며,
   상기 기지국의 커버리지 클래스들은 상기 기지국의 커버리지에 포함되고, 상기 기지국에 의해 송신되는 기준 신호의 패스 로스(path loss) 값들에 기반하여 구분되는 영역들인 단말.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 설정 정보가, 상기 설정된 커버리지 클래스가 적용되는 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 확인하기 위해 사용되는 제2 정보를 더 포함할 경우, 상기 적어도 하나의 프로세서는:
   상기 제2 정보를 기반으로 상기 설정된 커버리지 클래스가 적용되는 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 결정하고,
   상기 일반 모드로 회귀하기로 결정할 경우, 상기 일반 모드로 회귀함을 지시하는 일반 모드 지시자를 상기 기지국에게 송신하도록 상기 송수신기를 제어하고,
   상기 이동성 모드에서 상기 일반 모드로 진입하고,
   상기 설정된 커버리지 클래스를 기반으로 상기 단말에게 할당된 자원을 사용하여 상기 기지국과 통신하도록 상기 송수신기를 제어하도록 구성되는 단말.
   
8. 제 6항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 프로세서는:
   미리 정해진 시간 동안 상기 단말의 커버리지 클래스 업데이트 횟수를 제1 임계 값과 비교하여 상기 단말이 상기 이동성을 가지고 있는지 여부를 확인하는 제1 옵션;
   상기 미리 정해진 시간 동안 상기 단말의 셀 재선택 횟수를 제2 임계 값과 비교하여 상기 단말이 상기 이동성을 가지고 있는지 여부를 확인하는 제2 옵션;
   상기 미리 정해진 시간 동안 상기 단말의 커버리지 클래스 또는 측정된 신호 품질의 변동 폭을 제3 임계 값과 비교하여 상기 단말이 상기 이동성을 가지고 있는지 여부를 확인하는 제3 옵션;
   상기 단말에서 사용되는 어플리케이션, 센서 타입을 기반으로 상기 단말이 상기 이동성을 가지고 있는지 여부를 확인하는 제4 옵션;
   상기 단말의 서비스 시나리오, 상기 단말의 요청 또는 상기 기지국의 설정 중 적어도 하나에 기반하여 상기 단말이 상기 이동성을 가지고 있는지 여부를 확인하는 제5 옵션; 또는
   상기 제1 옵션 내지 제5 옵션의 조합에 의해 상기 단말이 상기 이동성을 가지고 있는지 여부를 확인하는 제6 옵션 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는 단말.
   
9. 제 6항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 프로세서는:
   미리 정해진 시간 동안 상기 단말에게 적용되는 커버리지 클래스 값들에 대한 평균 값, 최대값, 또는 설정 연산에 의한 값들 중 적어도 하나에 기반하여 상기 기지국의 커버리지 클래스들 중 하나를 상기 이동성 커버리지 클래스로 선택하는 제1 옵션;
   상기 미리 정해진 시간 동안 상기 단말에 의하여 측정된 신호 품질의 값들 중 최댓값 또는 상기 최대값에 일정 마진(margin) 값을 더한 값에 기반하여 상기 기지국의 커버리지 클래스들 중 하나를 상기 이동성 커버리지 클래스로 선택하는 제2 옵션;
   상기 기지국이 설정한 값에 기반하여 상기 기지국의 커버리지 클래스들 중 하나를 상기 이동성 커버리지 클래스로 선택하는 제3 옵션; 또는
   상기 제1 옵션 내지 상기 제3 옵션의 조합에 의하여 상기 기지국의 커버리지 클래스들 중 하나를 상기 이동성 커버리지 클래스로 선택하는 제4 옵션 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는 단말.
   
10. 제 7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    현재 측정된 커버리지 클래스 값이 상기 이동성 커버리지 클래스의 값 보다 큰지 여부를 확인하여 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 결정하는 제1 옵션;
    미리 정해진 시간 동안 측정된 커버리지 클래스 값과 설정된 이동성 클래스 값 간의 차이가 제1 임계 값 이상인지 여부 및 상기 차이가 일정 횟수만큼 지속되는지 여부를 확인하여 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 결정하는 제2 옵션;
    상기 미리 정해진 시간 동안 상기 단말의 수신 동작에 이상이 감지되는지 여부를 확인하여 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 결정하는 제3 옵션;
    상기 미리 정해진 시간 동안 상기 단말이 측정한 서빙 셀의 수신 품질 값이 일정 임계 값 이하 또는 이상인지 여부를 확인하여 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 결정하는 제4 옵션;
    상기 기지국의 결정에 기반하여 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 결정하는 제 5 옵션; 또는
    상기 제1 옵션 내지 제 5 옵션의 조합에 의하여 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 결정하는 제6 옵션 중 적어도 하나를 수행하도록 구성되는 단말.
    
11. 제 1항에 있어서, 상기 단말은 연결 상태인 방법.
    
12. 제 1항에 있어서, 상기 단말은 아이들(idle) 상태인 방법.
    
13. 제 6항에 있어서, 상기 단말은 연결 상태인 단말.
    
14. 제 6항에 있어서, 상기 단말은 아이들(idle) 상태인 단말.
    
15. 삭제
16. 삭제
17. 제 1항에 있어서, 상기 자원은 상기 이동성 커버리지 클래스를 기반으로 변경되는 방법.
    
18. 제 6항에 있어서, 상기 자원은 상기 이동성 커버리지 클래스를 기반으로 변경되는 단말.
    
19. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 정보는 상기 단말이 상기 이동성을 가지고 있는지 확인하기 위한 제1 판단 기준들을 포함하고, 상기 제1 판단 기준들은 제1 임계 값들과 각각 비교되며,
    상기 제2 정보는 상기 단말이 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 확인하기 위한 제2 판단 기준들을 포함하고, 상기 제2 판단 기준들은 제2 임계 값들과 각각 비교되는 방법.
    
20. 제 7항에 있어서,
    상기 제1 정보는 상기 단말이 상기 이동성을 가지고 있는지 확인하기 위한 제1 판단 기준들을 포함하고, 상기 제1 판단 기준들은 제1 임계 값들과 각각 비교되며,
    상기 제2 정보는 상기 단말이 상기 일반 모드로 회귀할지 여부를 확인하기 위한 제2 판단 기준들을 포함하고, 상기 제2 판단 기준들은 제2 임계 값들과 각각 비교되는 단말.

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