KR20100052456A

KR20100052456A - 이동통신시스템에 있어서의 유저장치 및 방법

Info

Publication number: KR20100052456A
Application number: KR1020107001375A
Authority: KR
Inventors: 미키오 이와무라; 미나미 이시이
Original assignee: 가부시키가이샤 엔티티 도코모
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2008-08-11
Publication date: 2010-05-19
Also published as: JP2009049486A; JP4943272B2; CN101785342A; US8195219B2; EP2187671A1; WO2009022686A1; EP2187671A4; CN101785342B; US20110117954A1

Abstract

유저장치는, 기지국으로부터 송신된 신호를 수신해서, 셀 재선택의 실시조건을 결정하는 파라미터를 취득하는 수단과, 셀의 재선택 횟수를 세는 계수 수단과, 도플러 주파수를 측정하는 측정수단을 갖는다. 셀 재선택의 실시조건은, 이행처 기지국으로부터의 수신신호 강도가, 이행원 기지국으로부터의 수신신호 강도보다도 Qhyst 이상 높은 상태가, T_reselection 이상 계속되는 것이다. 제1 조건 및 제2 조건 쌍방이 만족되었는지 여부에 따라서, 재선택 대기 기간을 수정할지 여부가 결정된다. 제1 조건은, 소정의 제1 기간 TCRmax 내에 수행된 셀의 재선택 횟수가 제1 임계값 NCR 이상이라는 것이다. 제2 조건은, 제2 기간 TFD에 걸쳐서 도플러 주파수가 소정의 제2 임계값 FDthresh 이상인 것이다.

Description

이동통신시스템에 있어서의 유저장치 및 방법 {USER DEVICE AND METHOD IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 일반적으로 이동통신 기술분야에 관련하며, 특히 셀 재선택(cell reselection)을 수행하는 유저장치 및 방법에 관련한다.

셀룰러 방식의 이동통신시스템에서는, 셀로부터 셀로 핸드오버(handover)를 수행함으로써 서비스 에어리어 전역에서 이동통신을 수행할 수 있다. 핸드오버는 셀의 재선택(reselection)이라고도 언급된다. (통신중의 셀 이행(transition)을 핸드오버, 대기중의 셀 이행을 셀 재선택이라고 부르는 경우도 있으나, 여기에서는 양자를 구별하지 않고 셀 재선택이라고 부른다.) 유저장치의 접속·대기하는 셀을 전환해야하는 시점 또는 지점은, 이론적으로는, 이행원 기지국(source base station)(소스 eNB)으로부터 송신된 신호의 수신신호 강도와, 이행처 기지국(target base station)(타겟 eNB)으로부터 송신된 신호의 수신신호 강도와의 대소관계가 변하는 포인트이다. 한편, 셀 재선택은 시스템 및 유저장치 쌍방에 많은 신호처리 부담을 강요하기 때문에, 과하게 행해서는 안 된다. 예를 들어, 통신중 핸드오버의 경우는, 패스전환이나 유저장치의 네트워크 노드 간의 컨텍스트(context) 전송 등의 처리부하가 발생한다. 또, 대기중 셀 재선택의 경우는, 이행처 셀로 알림 정보를 수신하는 유저장치의 부하가 발생해, 배터리 소모에 영향을 준다. 이 때문에, 어느 정도의 히스테리시스(hysteresis)를 가미한 후에 셀 재선택을 개시하는 것이 통상적이다.

도 1은 수신신호 전력 및 히스테리시스 등의 상호관계를 도시한다. 도시의 예에서는, 타겟 eNB로부터 송신된 신호의 수신신호 강도가, 소스 eNB로부터 송신된 신호의 수신신호 강도보다도 히스테리시스 임계값 Q_hyst이상 높은 상태가, 재선택 대기 기간 T_reselection(초)이상 계속된 후에 셀의 재선택이 개시된다. 히스테리시스 임계값 및 재선택 대기 기간은, 알림 정보 BCH에 의해 유저장치에 통지된다. 이와 같이 함으로써, 셀 경계 부근에서의 쓸데없는 셀 재선택을 억제할 수 있다. 따라서 정말로 필요한 셀 재선택 만을 수행하는 관점에서는, 재선택 대기 기간을 길게 하는 것이 바람직하다.

그런데, 이동통신시스템에서의 셀 배치 및 유저의 이동방향은 다양하다. 예를 들어, 도 2의 케이스 1에 도시되는 예에서는 비교적 큰 사이즈의 복수 셀을 유저가 어느 속도 v로 통과하는 상태를 도시한다. 케이스 2에 도시되는 예에서는 비교적 작은 복수의 셀을 유저가 같은 속도 v로 통과하는 상태를 나타낸다. 케이스 2의 경우, 셀 재선택을 빈번히 실행해야하기 때문에, 재선택 대기 기간을 짧게 설정하는 것이 바람직하다. 한편, 케이스 1의 경우, 셀 재선택이 빈번히 이루어지는 것은 요구되지 않는다. 오히려 케이스 1의 경우에 재선택 대기 기간을 짧게 했다고 한다면, 불필요한 셀 재선택이 발생해버리는 것이 우려된다. 이 점에 관해서, UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)에서는, 유저장치가 과거에 수행한 셀 재선택 횟수가 소정값보다 많았을 경우, 그렇지 않았을 경우에 비교해서, 재선택 대기 기간 T_reselection이 짧게 설정된다. UMTS로 T_reselection을 조정하는 것에 대해서는 공지된 바 있다.

상술한 바와 같이 이동통신시스템에 있어서의 셀 배치 및 유저의 이동방향은 다양하다. 따라서 도 2에 도시되어 있는 바와 같은 상황뿐만이 아니라, 도 3에 도시되는 바와 같이 유저의 진로 자체가 꾸불꾸불한 경우(상단 도)나, 셀 경계가 복잡하게 뒤얽혀있을 경우(하단 도) 등도 있을 수 있다. 이와 같은 상황은 앞으로 더더욱 늘어날 가능성이 있다. 도 3에 도시되어 있는 것과 같은 경우, 셀의 재선택 횟수는 비교적 많아진다. 따라서 UMTS의 상기 수법에 따르면 재선택 대기 기간은 짧게 설정된다. 그러나 도 3에 도시되는 바와 같은 경우는, 도 2의 케이스 2와 같이 고속으로 이동하면서 다수의 셀을 통과하는 것이 아니기 때문에, 오히려 불필요한 셀 재선택이 억제되어야 한다. 그런데도 불구하고, 재선택 대기 기간이 짧게 설정됨에 따라, 셀 재선택이 오히려 촉진되어, 불필요한 셀 재선택이 빈번히 발생할 것이 우려된다.

본 발명의 과제는, 재권 셀(resident cells)에서 알려지고 있는 셀 재선택의 실시조건을 수정해서 자장치에 적용해야할 것인가의 여부를 유저장치로 올바르게 판정하는 것이다.

이동통신시스템에서 사용되는 유저장치는, 기지국으로부터 송신된 신호를 수신하여, 셀 재선택 실시조건을 결정하는 파라미터를 취득하는 수단과, 셀의 재선택 횟수를 세는 계수 수단과, 자장치의 이동도(mobility)를 나타내는 도플러 주파수(Doppler frequency)를 측정하는 수단을 갖는다. 상기 셀 재선택의 실시조건은, 이행처 기지국으로부터 송신된 신호의 수신신호 강도가, 이행원 기지국으로부터 송신된 신호의 수신신호 강도보다도 히스테리시스 임계값 이상 높은 상태가, 재선택 대기 기간 이상 계속되는 것이다. 제1 조건 및 제2 조건 쌍방이 만족되었는지 여부에 따라, 상기 셀 재선택의 실시조건을 수정해서 사용하는지 여부가 결정된다. 상기 제1 조건은, 소정의 제1 기간(TCRmax) 내에 수행된 셀 재선택 횟수가 소정의 제1 임계값(NCR 또는 NCR2) 이상이라는 것이다. 상기 제2 조건은, 소정의 제2 기간(TFD)에 걸쳐서 상기 도플러 주파수가 소정의 제2 임계값(FDthresh 또는 FDthresh2) 이상이었다는 것이다. 상기 셀 선택의 실시조건 수정은, 적어도 상기 재선택 대기 기간을 변경하는 것이다.

본 발명에 따르면, 재권 셀에서 알려지고 있는 셀 재선택의 실시조건을 수정해서 자장치에 적용해야 할지 여부를 유저장치에서 올바르게 판정할 수 있다.

도 1은 수신신호 전력 및 히스테리시스 등의 상호관계를 나타낸다.
도 2는 셀 재선택을 빈번히 수행해야 할 경우 및 수행하지 말아야 할 경우를 나타내는 도이다.
도 3은 셀 재선택 횟수가 많아지는 상황을 나타내는 도이다.
도 4는 제1 실시 예에 따른 동작 예를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 재선택 대기 기간 및 히스테리시스 임계값의 상호관계를 나타내는 도이다.
도 6은 유저장치의 기능 블록도를 나타낸다.
도 7은 제2 실시 예에 따른 동작 예를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 제3 실시 예를 설명하기 위한 도(그 1)이다.
도 9는 제3 실시 예를 설명하기 위한 도(그 2)이다.
도 10은 이동속도에 따른 셀 서치 또는 품질 측정 빈도(quality measurement frequency)의 설정 예를 나타내는 도이다.
도 11은 기지국장치로부터 유저장치에 통지되는 파라미터 예를 나타내는 도이다.

본 발명의 일 형태에서는, 유저장치에서 제1 조건 및 제2 조건 쌍방이 만족되었는지의 여부에 따라서, 셀 재선택의 실시조건을 수정해서 사용할지 여부가 결정된다. 제1 조건은, 소정의 제1 기간(TCRmax) 내에 수행된 셀의 재선택 횟수가 소정의 제1 임계값(NCR 또는 NCR2) 이상이라는 것이다. 제2 조건은, 소정의 제2 기간(TFD)에 걸쳐서 상기 도플러 주파수가 소정의 제2 임계값(FDthresh 또는 FDthresh2) 이상이었다는 것이다. 셀 재선택의 실시조건은, 이행처 기지국으로부터 송신된 신호의 수신신호 강도가, 이행원 기지국으로부터 송신된 신호의 수신신호 강도보다도 히스테리시스 임계값 이상 높은 상태가, 재선택 대기 기간 이상 계속되는 것이다. 수신신호 강도는, 예를 들어 파일럿 신호의 수신전력 또는 수신신호 대 간섭전력비 등이어도 좋다. 단축된 재선택 대기 기간은, 제1 조건을 만족시키는 것만으로는 사용되지 않는다. 제1 조건 뿐 아니라 제2 조건도 만족되어야 한다. 도 3에 도시된 것과 같은 상황의 경우, 제1 조건은 만족할 수도 있겠지만, 많은 경우 제2 조건을 만족시키지 않기 때문에, 재선택 대기 기간 T_reselection이 과하게 단축되지 않아도 된다. 따라서 셀 재선택의 실시조건을 수정해서 자장치에 적용해야하는지 여부가, 유저장치에서 올바르게 판정된다.

2보다 많은 속도 상태(velocity states)를 구별하는 관점에서는, 제3 조건 및 제4 조건 쌍방이 만족되었는지 여부에 따라서, 셀 재선택의 실시조건의 수정 방법이 다르도록, 조건이 마련되어도 좋다. 제3 조건은, 소정의 제3 기간(TCRmax) 내에 수행된 셀의 재선택 횟수가 소정의 제3 임계값(NCR1)이상이라는 것이다. 제4 조건은, 소정의 제4 기간(TFD)에 걸쳐서 상기 도플러 주파수가 소정의 제4 임계값(FDthresh1) 이상이었다는 것이다. 제3 및 제4 조건 쌍방이 만족된 경우의 재선택 대기 기간은, 제3 및 제 4 조건 쌍방이 만족되지 못했을 경우의 재선택 대기 기간보다 짧아지게 설정되어도 좋다.

셀 재선택의 실시조건의 수정 방법을 다양하게 마련하는 관점에서는, 재선택 대기 기간 T_reselection을 바꾸는 것뿐 아니라, 히스테리시스 임계값 Q_hyst도 변경되어도 좋다.

또한, T_reselection은 Time to Trigger라 불려도 좋으며, Q_hyst는 Reporting Range라 불려도 좋다. 또, 셀 재선택(통신중 핸드오버)의 실시조건이 만족된 경우에 메져먼트 리포트(measurement report)가 유저장치로부터 통신중인 기지국에 송신되어도 좋다.

또, 본 발명의 일 형태에서는, 유저장치에서 제1 조건 및 제2 조건 쌍방이 만족되었는지의 여부에 따라, 주변 셀 서치의 빈도 또는 주변 기지국의 수신신호 강도의 측정실시 빈도를 수정해서 사용할지 여부가 결정된다. 유저장치는 보다 적합한 기지국에서 대기/통신을 수행하기 위해서, 주기적으로 주변 셀 서치를 수행하여, 주변 기지국의 수신신호 강도의 측정을 수행하고 있다. 여기서, 배터리 세이빙의 관점에서, 현재의 서빙 기지국(대기중 또는 통신중의 기지국)의 수신신호 강도가 어느 임계값 Ssearch를 웃도는 기간은, 셀 재선택의 필요성(보다 적합한 기지국이 발견될 가능성)이 낮기 때문에, 주변 셀 서치나 주변 기지국의 수신신호 강도의 측정 빈도를 줄여도 좋다. 본 발명의 일 형태에서는, 상기 제1 조건 및 제2 조건을 만족시킨 경우에, 임계값 Ssearch를 수정한다. 상기 제1 조건 및 제2 조건 쌍방이 만족된 경우의 임계값 Ssearch는, 만족되지 않은 경우의 임계값 Ssearch보다도 높게 되도록 설정되어도 좋다. 마찬가지로, 상기 제3 조건 및 제4 조건 쌍방이 만족된 경우의 임계값 Ssearch는, 만족되지 않을 경우의 Ssearch보다도 높게 되도록 설정되어도 좋다.

유저장치의 배터리 세이빙의 관점에서는, 임계값 Ssearch를 바꿀뿐 아니라, 주변 셀 서치의 빈도 또는 주변 기지국 수신신호 강도의 측정실시 빈도를 수정해도 좋다.

속도판정 동작의 안정성을 도모하는 관점에서는, 임계값과 비교되는 도플러 주파수는, 순시적인 도플러 주파수의 평균값이어도 좋다.

실시 예 1

도 4는 제1 실시 예에 따른 동작 예를 도시하는 흐름도이다. 도시된 흐름은 이동통신시스템에서 사용되는 유저장치 내에서 실행된다. 흐름은 단계 S1에서 시작되어, 상태의 초기화가 수행된다. 후속 흐름으로 진행되기 전에, 적어도 유저장치는 재권 셀의 기지국장치(서빙 기지국 또는 이행원 기지국)로부터 알림 정보 BCH를 수신하여, 셀 재선택의 실시 조건을 결정하기 위한 파라미터를 취득한다. 파라미터는 구체적으로는, 히스테리시스 임계값 Q_hyst, 재선택 대기 기간 T_reselection, 셀 선택 횟수 감시 기간 TCRmax, 셀 선택 횟수 임계값 NCR, 이동도 감시 기간 TFD, 도플러 주파수 임계값 FD_thresh 및 그 외의 파라미터가 포함되어도 좋다.

단계 S2에서는, 현시점에서 거슬러 올라가 셀 선택 횟수 감시 기간 TCRmax 사이에 셀 재선택이 몇 회 수행되었는지가 확인된다. 즉, 유저장치가 과거 TCRmax 사이에 셀 재선택을 몇 회 수행했는지가 확인된다. 셀 선택 횟수 감시 기간 TCRmax은, 예를 들어 30, 60, 120, 180, 240(초)과 같은 값을 취해도 좋으나, 이들에 한정되지 않고, 적절한 어떠한 값이 사용되어도 좋다. 확인된 셀 선택 횟수는, 셀 선택 횟수 임계값 NCR과 비교되어, 대소판정이 수행된다. 셀 선택 횟수 임계값 NCR은, 예를 들어 1 내지 16의 정수값과 같은 값을 취해도 좋으나, 이들에 한정되지 않고, 적절한 어떠한 값이 사용되어도 좋다, 확인된 셀 선택 횟수가, 셀 선택 횟수 임계값 NCR보다 컸을 경우, 흐름은 단계 S3으로 진행한다.

단계 S3에서는, 현시점에서 거슬러 올라가 이동도 감시 기간 TFD 사이에, 최대 도플러 주파수가 도플러 주파수 임계값 FD_thresh를 초과했는지 여부가 확인된다. 이동도 감시 기간 TFD는 셀 선택 횟수 감시 기간 TCRmax와 동일한 기간이어도 좋고, 다른 기간이라도 좋다. 또, TFD는 0이라도 좋다. 또, 단계 S2 및 S3은 도시대로 순서대로 수행되어도 좋으며, 역순으로 수행되어도 좋으며, 전부 또는 일부의 단계가 동시에 수행되어도 좋다. 도플러 주파수 임계값 FD_thresh와 비교되는 최대 도플러 주파수는, 순시적인 값이어도 좋으며, 복수의 순시값 평균값이어도 좋다. 과거 TFD에 걸쳐서 최대 도플러 주파수가 임계값 FD_thresh이상이었던 경우, 흐름은 단계 S4로 진행한다.

단계 S4에 이르는 경우는, 셀의 재선택 횟수가 임계값 NCR 이상이며 그리고 최대 도플러 주파수가 임계값 FD_thresh이상이었던 경우이다. 따라서 유저장치는 고속으로 이동하면서 다수의 셀 재선택을 경험했다. 이는 도 2의 케이스 2와 같은 상황에 있다는 것을 나타낸다. 이 유저는 고속이동 상태에 있다. 그래서 단계 S4에서는, 알림 정보에 의해 나타나는 디폴트의 재선택 대기 기간 T_reselection을 α배하고(0<α<1), 디폴트 값보다 작은 재선택 대기 기간(α×T_reselection)이 도출되어, 그것이 유저장치에서 실제로 사용된다. 이후 흐름은 단계 S2로 돌아온다.

한편, 단계 S2에서 재선택 횟수가 임계값 NCR보다 적었을 경우 또는 단계 S3에서 최대 도플러 주파수가 임계값 FD_thresh를 밑돌았을 경우, 흐름은 단계 S5로 진행한다.

단계 S5에서는, 과거 어느 일정 기간 TCRmaxHys 사이에 고속이동 상태라 판정되지 않은 것이 확인된다. 고속이동 상태로 판정되지 않았다면, 흐름은 단계 S6으로 진행한다.

단계 S6에서는, 자장치 UE는 저속이동 상태라는 것이 확인된다. 이 경우, 전형적으로는 도 2의 케이스 1과 같은 상황이기 때문에, 재선택 대기 기간은 수정되지 않고, 그대로 사용된다. 이후 흐름은 단계 S2로 돌아와, 이미 설명한 프로세스가 수행된다.

단계 S5에서 과거에 고속이동 상태로 판정된 것이 확인된 경우, 흐름은 단계 S7로 진행하여, 유저장치에 설정되어 있는 상태가 유지된다. 즉, 고속이동 상태였다면, 수정 후의 재선택 대기 기간이 계속해서 사용되며, 저속이동 상태였다면 미수정 재선택 대기 기간이 계속해서 사용된다. 이후 흐름은 단계 S2로 되돌아와, 이미 설명한 프로세스가 수행된다.

단계 S5는 필수 단계는 아니지만, 단계 S5의 프로세스를 실행함으로써, 유저장치의 속도 상태 판정에 히스테리시스를 가져올 수 있고, 이것은 동작의 안정성 등의 관점에서 유리하다.

상기의 예에서는, 유저장치가 고속이동 상태의 경우, 재선택 대기 기간 T_reselection을 디폴트 값보다 짧게 했으나, 이에 더해 또는 대체로 히스테리시스 임계값 Q_hyst가 바뀌어도 좋다. 즉, 셀 재선택을 촉진하는 관점에서는, 재선택 대기 기간 T_reselection를 단축시킬 뿐만 아니라, 히스테리시스 임계값 Q_hyst를 낮게 해도 좋다(예를 들어, 5dB의 디폴트 값을 3dB로 낮춘다.). 반대로, 불필요한 셀 재선택을 억제하는 관점에서는, 재선택 대기 기간 T_reselection을 연장하거나, 히스테리시스 임계값 Q_hyst를 높게 해도 좋다.

도 5는 재선택 대기 기간 T_reselection(T로 약기되어 있다) 및 히스테리시스 임계값 Q_hyst(Q₁, Q₂로 약기되어 있다)의 상호관계를 도시한다. 도시된 바와 같이, 저속의 유저장치에 대해서는 디폴트 값의 재선택 대기 기간 T가 사용되며, 고속 유저장치에 대해서는 단축된 재선택 대기 기간 αT가 사용되어서 좋은 상태가 나타나있다. 보다 엄밀히 말하면, 타겟 eNB로부터 송신된 신호의 수신신호 강도가, 소스 eNB로부터 송신된 신호의 수신신호 강도보다도 제1 히스테리시스 임계값 Q₁이상 높은 상태가, 단축된 재선택 대기 기간 αT 이상 계속된 경우, 고속이동 상태의 유저장치는(포인트 P에서) 셀 재선택을 개시한다. 저속이동 상태의 유저장치는, 포인트 S에서 셀 선택을 개시한다. 히스테리시스 임계값 및 재선택 대기 기간은 상호 간에 관련되기 때문에, 예를 들어 재선택 대기 기간 T를 단축하지 않고 유지하는 대신에 히스테리시스 임계값을 Q₂로 바꿔도, 동일한 포인트 P에서 셀 재선택을 수행할 수 있다. 재선택 대기 기간 T밖에 수정할 수 없는 경우, 셀 재선택을 포인트 R보다 전에 실시할 수는 없다. 그러나, 히스테리시스 임계값을 수정한 경우는, 포인트 R보다 전에 샐 재선택을 실시하는 것도 가능해진다. 예를 들어 유저장치가 신칸센처럼 고속 이동한 경우에, 보다 빨리 이행처 셀로 재선택시키는 경우 등에 유효하다. 이처럼 재선택 대기 기간 뿐 아니라 히스테리시스 임계값도 변경 가능하게 함으로써, 유저장치는 자장치의 성능이나 이동 상황에 걸맞는 셀 선택의 실시조건을 설정할 수 있게 된다.

도 6은 유저장치의 기능 블록도를 나타낸다. 도 6에는 RF부(61), L1/L2 처리부(62), RRC 처리부(63), 도플러 주파수 측정부(64), 재선택 횟수 측정부(65) 및 속도 판정부(66)이 도시되어 있다.

RF부(61)는, 안테나를 통해 무선 통신되는 신호와, 유저장치 내에서 사용되는 베이스밴드 신호와의 사이의 신호 변환을 수행한다.

L1/L2 처리부(62)는, 물리 레이어 L1에 관한 신호 처리 및 MAC 레이어 L2에 관한 신호 처리를 수행한다.

RRC 처리부(63)는, RRC 프로토콜 레이어에 관한 신호 처리를 수행한다. 본 실시 예에 관해서는 특히 셀 재선택에 관한 처리, 예를 들어 이행처 셀에 있어서의 알림 정보의 수신 등이 수행된다.

도플러 주파수 측정부(64)는, 자장치에 관한 최대 도플러 주파수를 측정한다. 측정된 도플러 주파수 f_D는 속도 판정부(66)에 보고된다. 이 측정값은 도 4의 단계 S3에서 사용되는 것에 상당한다.

재선택 횟수 측정부(65)는, 셀 재선택의 횟수를 센다. 횟수도 속도 판정부(66)에 보고된다. 이 횟수는 도 4의 단계 S2에서 사용되는 것에 상당한다.

속도 판정부(66)는, 자장치가 고속으로 이동하고 있는 상태(고속이동 상태)인지, 정지 또는 저속으로밖에 이동하지 않는 상태(저속이동 상태)인지를 판정한다. 판정 수법은 도 4 및 후술하는 도 7의 수순으로 이루어져도 좋다. 판정 결과에 따라, 미수정의 또는 수정 후의 셀 선택 실시조건으로, 그 유저장치에 관한 셀 재선택 수순이 RRC 처리부(63)에 의해 실행된다.

실시 예 2

도 7은 제2 실시 예에 따른 동작 예를 나타내는 흐름도이다. 제1 실시 예에서는 유저장치의 이동 상태는 2종류로 구별되어, 각각에 적합한 셀 선택의 실시조건이 설정되었다. 제2 실시 예에서는, 유저장치의 이동 상태는 3종류로 구별되어, 각각에 적합한 셀 선택의 실시조건이 설정된다. 예를 들어 100km/h 정도는 고속이동 상태에 대응시켜도 좋다. 예를 들어 50km/h 정도는 중간 상태에 대응시켜도 좋다. 동일한 수법으로 이동 상태를 4 이상으로 구별해도 좋다.

흐름은 단계 S1에서 시작되어, 상태의 초기화가 수행된다. 유저장치는 재권 셀 기지국장치로부터 알림 정보 BCH를 수신하고, 셀 재선택의 실시조건을 결정하기 위한 파라미터를 취득한다.

단계 S2에서는, 현시점에서 거슬러 올라가 셀 선택 횟수 감시 기간 TCRmax 사이에 셀 재선택이 몇회 수행되었는지가 확인된다. 즉, 유저장치가 과거 TCRmax 사이에 셀 재선택을 몇회 수행했는지가 확인된다. 확인된 셀 선택 횟수는, 제1 셀 선택 횟수 임계값 NCR1과 비교되어, 대소판정이 수행된다. 제1 셀 선택 횟수 임계값 NCR1은, 예를 들어 1 내지 16의 정수값과 같은 값을 취해도 좋으나, 이들에 한정되지 않고, 적절한 어떠한 값이 사용되어도 좋다. 확인된 셀 선택 횟수가, 제1 셀 선택 횟수 임계값 NCR보다 컸을 경우, 흐름은 단계 S3으로 진행한다.

단계 S3에서는, 현시점에서 거슬러 올라가 이동도 감시 기간 TFD 사이에, 최대 도플러 주파수가 제1 도플러 주파수 임계값 FD_thresh(1)을 초과했는지 여부가 확인된다. 이동도 감시 기간 TFD는 셀 선택 횟수 감시 기간 TCRmax와 동일한 기간이어도 좋으며, 다른 기간이라도 좋다. 또, TFD는 0이어도 좋다. 또, 단계 S2 및 S3은 도시된 대로 순서대로 수행되어도 좋으며, 역순으로 수행되어도 좋으며, 전부 또는 일부의 단계가 동시에 수행되어도 좋다. 제1 도플러 주파수 임계값 FD_thresh(1)과 비교되는 최대 도플러 주파수는, 순시적인 값이어도 좋으며, 복수의 순시값의 평균값이어도 좋다. 과거 TFD에 걸쳐서 최대 도플러 주파수가 임계값 FD_thresh(1) 이상이었을 경우, 흐름은 단계 S4로 진행한다.

단계 S4에 이르는 경우는, 셀 재선택 횟수가 임계값 NCR1 이상이며 그리고 최대 도플러 주파수가 임계값 FD_thresh(1)이상이었을 경우이다. 따라서 유저장치는 고속으로 이동하면서 다수의 셀 재선택을 경험했다. 이 유저는 고속이동 상태에 있다. 단계 S4에서는, 디폴트의 재선택 대기 기간 T_reselection을 α배 하고(0<α<1), 디폴트 값 보다 작은 재선택 대기 기간(α×T_reselection)이 도출되며, 그것이 유저장치에서 실제로 사용된다. 이후 흐름은 단계 S2로 돌아간다.

한편, 단계 S2에서 재선택 횟수가 임계값 NCR1 보다 적었을 경우 또는 단계 S3에서 최대 도플러 주파수가 임계값 FD_thresh ₍₁₎를 밑돌았을 경우, 흐름은 단계 S5로 진행한다.

단계 S5에서는, 과거 어느 일정 기간 TCRmaxHys1의 사이에 고속이동 상태로 판정되지 않은 것이 확인된다. 고속이동 상태로 판정되지 않았다면, 흐름은 단계 S6으로 진행한다.

단계 S6에서는, 현시점에서 거슬러 올라가 셀 선택 횟수 감시 기간 TCRmax 사이에 수행된 셀 재선택 횟수가, 제2 셀 선택 횟수 임계값 NCR2와 비교되어, 대소판정이 수행된다. 제2 셀 선택 횟수 임계값 NCR2도 예를 들어 1 내지 16의 정수값과 같은 적절한 어떠한 값을 취해도 좋으나, 전형적으로는, 제1 셀 선택 횟수 임계값 NCR1보다 작은 값이다. 셀 선택 횟수가, 제2 셀 선택 횟수 임계값 NCR2보다 컸을 경우, 흐름은 단계 S7로 진행한다.

단계 S7에서는, 현시점에서 거슬러 올라가 이동도 감시 기간 TFD 사이에, 최대 도플러 주파수가 제2 도플러 주파수 임계값 FD_thresh(2)를 초과했는지 여부가 확인된다. 제2 도플러 주파수 임계값 FD_thresh(2)는 적절한 어떠한 값을 취해도 좋으나, 전형적으로는 제1 도플러 주파수 임계값 FD_thresh(1)보다 작은 이동도에 대응하는 값을 취한다. 이동도 감시 기간 TFD는 셀 선택 횟수 감시 기간 TCRmax와 같은 기간이어도 좋으며, 다른 기간이어도 좋다. 또, 단계 S6 및 S7은 도시된 바와 같이 순서대로 수행되어도 좋으며, 역순으로 수행되어도 좋으며, 전부 또는 일부의 단계가 동시에 수행되어도 좋다. 제2 도플러 주파수 임계값 FD_thresh(2)와 비교되는 최대 도플러 주파수는, 순시적인 값이어도 좋으며, 복수의 순시값의 평균값이어도 좋다. 과거 TFD에 걸쳐서 최대 도플러 주파수가 임계값 FD_thresh ₍₂₎이상이었을 경우, 흐름은 단계 S8로 진행한다.

단계 S8에 이르는 경우, 유저장치는 고속이동 상태가 아니라고 해도, 셀의 재선택 횟수가 임계값 NCR2 이상이며 그리고 최대 도플러 주파수가 임계값 FD_thresh(2) 이상이기 때문에, 비교적 이동도가 크다. 즉 이 유저는 중간 상태에 있다. 단계 S8에서는, 디폴트의 재선택 대기 기간 T_reselection을 β배 하여(0<α<β<1), 디폴트 값보다 작은 재선택 대기 기간(β×T_reselection)이 도출되며, 그것이 유저장치에서 실제로 사용된다. 이후 흐름은 단계 S2로 돌아온다.

한편, 단계 S5에서 과거에 고속이동 상태로 판정되었을 경우, 단계 S6에서 재선택 횟수가 임계값 NCR2보다 적었을 경우 또는 단계 S7에서 최대 도플러 주파수가 임계값 FD_thresh(2)을 밑돌았을 경우, 흐름은 단계 S9로 진행한다.

단계 S9에서는, 과거 어느 일정기간 TCRmaxHys2 사이에, 고속이동 상태로도 중간 상태로도 판정되지 않은 것이 확인된다. 고속이동 상태로도 중간 상태로도 판정되지 않았다면, 흐름은 단계 S10으로 진행한다.

단계 S10에서는, 자장치 UE는 저속이동 상태라는 것이 확인된다. 이 경우, 전형적으로는 도 2의 케이스 1과 같은 상황이기 때문에, 재선택 대기 기간은 수정되지 않고, 그대로 사용된다. 이후 흐름은 단계 S2로 되돌아와, 이미 설명한 프로세스가 수행된다.

단계 S5에서 과거에 고속이동 상태 또는 중간 상태로 판정된 것이 확인된 경우, 흐름은 단계 S11로 진행하고, 유저장치에 설정되어 있는 상태가 유지된다. 즉, 고속이동 상태였다면 αT로 수정된 재선택 대기 기간이 계속해서 사용되며, 중간 상태였다면 βT로 수정된 재선택 대기 기간이 계속해서 사용되고, 저속이동 상태였다면 미수정의 재선택 대기 기간이 계속해서 사용된다. 이후 흐름은 단계 S2로 되돌아가, 이미 설명한 프로세스가 수행된다.

단계 S5 및 S9는 필수 단계는 아니나, 단계 S5 및 S9 프로세스를 실행함으로써, 유저장치의 고속 상태 판정에 히스테리시스를 가져다줄 수 있으며, 이는 동작의 안정성 등의 관점에서 유리하다.

제 1실시 예와 마찬가지로, 셀 재선택의 실시조건은, 재선택 대기 기간 및 히스테리시스 임계값의 쌍방 또는 일방을 변경함으로써 설정되어도 좋다.

도 7에서는 단계 S1 후에 단계 S2가 수행되도록 흐름이 도시되어 있으나, 이것은 필수가 아니다. 예를 들어 단계 S1 후에 단계 S5가 수행되어도 좋다. 또, 본 실시 예에서는 고속이동 상태, 중간 상태 및 저속이동 상태의 순으로 유저장치의 상태가 판정되었으나, 이 순서도 필수가 아니다. 저속이동 상태부터 순서대로 판정되어도 좋다.

실시 예 3

본 발명의 제3 실시 예에서는, 유저장치에서 제1 조건 및 제2 조건 쌍방이 만족되었는지 여부에 따라서, 주변 셀 서치의 빈도 또는 주변 기지국의 수신신호 강도의 측정실시 빈도를 수정해서 사용할지 여부가 결정된다. 제1 및 제2 조건이란, 도 4의 단계 S2, S3에서 판단된 조건이다. 유저장치는, 보다 적합한 기지국에서 대기/통신을 수행하기 위해서, 주기적으로 주변 셀 서치를 수행하여, 주변 기지국의 수신신호 강도의 측정을 수행하고 있다. 여기서, 배터리 세이빙의 관점에서, 현재의 서빙 기지국(대기중 또는 통신중의 기지국)의 수신신호 강도가 어느 임계값 Ssearch를 웃도는 기간에서는, 셀 재선택의 필요성(보다 적합한 기지국이 발견될 가능성)은 낮다. 따라서 현재 서빙 기지국의 수신신호 강도가 어느 임계값 Ssearch를 웃도는 기간에서는, 주변 셀 서치나 주변 기지국의 수신신호 강도의 측정 빈도는 적어도 좋다. 도 8은 서빙 셀에서의 수신신호 품질의 좋고 나쁨에 따라 셀 서치 빈도 등이 바뀌는 상태를 도시한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시 예에서는, 제1 조건 및 제2 조건을 만족시킨 경우에, 임계값 Ssearch가 수정된다. 제1 조건 및 제2 조건 쌍방이 만족된 경우의 임계값 Ssearch는, 만족되지 못한 경우의 임계값 Ssearch보다도 높아지도록 설정되어도 좋다. 이에 따라, 제1 및 제2 조건이 만족된 경우에, 셀 서치 등의 빈도가 늘어, 셀 재선택·핸드오버 이벤트를 조속하게 검출할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제3 조건 및 제4 조건 쌍방이 만족된 경우의 임계값 Ssearch는, 만족되지 않은 경우의 Ssearch보다도 높게 되도록 설정되어도 좋다. 제3, 제4 조건이란 도 7의 단계 S2, S3에서 판정된 조건이다. 유저장치의 배터리 세이빙 관점에서는, 임계값 Ssearch를 바꿀뿐만 아니라, 주변 셀 서치의 빈도 또는 주변 기지국의 수신신호 강도의 측정실시 빈도를 수정해도 좋다.

도 10은 셀 서치 빈도 또는 신호 강도의 측정 빈도가, 유저장치의 이동 속도(고, 중, 저)에 따라서 어떻게 다른지를 도시한다. 도시된 예에서는, 도 9에서 설명된 바와 같이 서빙 셀에서의 수신신호 강도가 어느 임계값 Ssearch 이상인지 여부에 따라서, 셀 서치 등의 빈도가 다르다. 도시된 예에서는, 최소 빈도 N1부터 최대 빈도 N6에 걸쳐서 빈도를 바꿀 수 있다. 이에 따라, 유저장치의 이동 속도 및 수신 신호 품질의 좋고 나쁨에 따라서 적절한 빈도로 셀 서치 등을 수행할 수 있다.

또한, N1부터 N6을 지정하는 파라미터, 고중저의 각 속도역에서 이용하는 Ssearch의 값은, 알려지거나, 또는 통신중인 유저장치라면 개별 제어 채널로 기지국장치로부터 통지된다. 마찬가지로, 실시 예 1, 실시 예 2에 있어서의 T_CRmax, T_CRmaxHyst, N_CR, T_FD, FD_thresh, T_reselection, Q_hyst, α, β 등의 파라미터도 알려지거나, 또는 통신중인 유저장치라면 개별 제어 채널로 기지국장치로부터 통지된다. 도 11은 기지국장치로부터 유저장치에 통지되는 파라미터 중, 본 발명에 특히 관련되는 파라미터의 일 예를 도시한다. 네트워크가 이들 유저장치에서 이용하는 파라미터를 제어 가능하게 함으로써, 시스템 내의 유저장치의 거동을 맞출 수 있다. 특히, 오퍼레이터가 셀 반경, 주변 셀 수, 에어리어 내에 고속도로가 있는지 등의 상황에 따라서, 유저장치의 거동을 정확하게 제어할 수 있다.

이상 본 발명은 특정의 실시 예를 참조하면서 설명되어 왔으나, 각 실시 예는 단순한 예시에 지나지 않으며, 당업자는 다양한 변형 예, 수정 예, 대체 예, 치환 예 등을 이해할 것이다. 발명의 이해를 돕기 위해 구체적인 수치 예를 이용하여 설명이 이루어졌으나, 특별한 단서가 없는 한, 그들의 수치는 단순한 일 예에 지나지 않으며 적절한 어떠한 값이 사용되어도 좋다. 설명의 편의상, 본 발명의 실시 예에 의한 장치는 기능적인 블록도를 이용해서 설명되었으나, 그와 같은 장치는 하드웨어로, 소프트웨어로 또는 그들을 조합으로 실현되어도 좋다. 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신에서 일탈하지 않고. 다양한 변형 예, 수정 예, 대체 예, 치환 예 등이 본 발명에 포함된다.

본 국제출원은 2007년 8월 13일에 출원한 일본국 특허출원 제2007-211095호에 기초한 우선권을 주장하는 것이며, 그 전 내용을 본 국제출원에 원용한다.

61 RF부
62 L1/L2 처리부
63 RRC 처리부
64 도플러 주파수 측정부
65 재선택 횟수 측정부
66 속도 판정부

Claims

이동통신시스템에서 사용되는 유저장치에 있어서,
기지국으로부터 송신된 신호를 수신하여, 셀 재선택 실시조건을 결정하는 파라미터를 취득하는 수단;
셀의 재선택 횟수를 세는 계수 수단;
자장치의 이동도를 나타내는 도플러 주파수를 측정하는 측정 수단;을 가지며,
상기 셀 재선택의 실시조건은, 이행처 기지국으로부터 송신된 신호의 수신신호 강도가, 이행원 기지국으로부터 송신된 신호의 수신신호 강도보다도 히스테리시스 임계값 이상 높은 상태가, 재선택 대기 기간 이상 계속되는 것이며,
제1 조건 및 제2 조건 쌍방이 만족되었는지 여부에 따라, 상기 셀 재선택의 실시조건을 수정해서 사용할지 여부가 결정되며,
상기 제1 조건은, 소정의 제1 기간(TCRmax) 내에 수행된 셀의 재선택 횟수가 소정의 제1 임계값(NCR 또는 NCR2) 이상이라는 것이며,
상기 제2 조건은, 소정의 제2 기간(TFD)에 걸쳐서 상기 도플러 주파수가 소정의 제2 임계값(FDthresh 또는 FDthresh2) 이상이었다는 것이며,
상기 셀 선택의 실시조건 수정은, 적어도 상기 재선택 대기 기간을 바꾸는 것인 유저장치.
제 1항에 있어서,
제3 조건 및 제4 조건 쌍방이 만족되었는지 여부에 따라서, 상기 셀 재선택의 실시조건의 수정 방법이 다르며,
상기 제3 조건은, 소정의 제3 기간(TCRmax)내에 수행된 셀의 재선택 횟수가 소정의 제3 임계값(NCR1) 이라는 것이며,
상기 제4 조건은, 소정의 제4 기간(TFD)에 걸쳐서 상기 도플러 주파수가 소정의 제4 임계값(FDthresh1) 이상이었다는 것인 유저장치.
제 2항에 있어서,
상기 수정 방법에 따라, 상기 제3 및 제4 조건 쌍방이 만족된 경우의 재선택 대기 기간은, 상기 제3 및 제4 조건 쌍방이 만족되지 않은 경우의 재선택 대기 기간보다 짧아지게 설정되는 유저장치.
제 1항에 있어서,
상기 셀 선택 실시조건의 수정은, 상기 히스테리시스 임계값을 바꾸는 것도 포함하는 유저장치.
제 1항에 있어서,
임계값과 비교되는 상기 도플러 주파수는, 순시적인 도플러 주파수의 평균값인 유저장치.
제 1항에 있어서,
상기 셀 재선택의 실시조건을 결정하는 파라미터가, 알림 정보로부터 추출된 유저장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1 조건, 상기 제2 조건 또는 셀 재선택의 실시조건을 결정하는 파라미터의 하나 이상이, 알림 채널 또는 개별 제어 채널로부터 추출되는 유저장치.
제 2항에 있어서,
상기 제3 조건 또는 상기 제4 조건을 결정하는 파라미터의 하나 이상이, 알림 채널 또는 개별 제어 채널로부터 추출되는 유저장치.
이동통신시스템의 유저장치에서 사용되는 방법에 있어서,
기지국으로부터 송신된 신호를 수신해서, 셀 재선택 실시조건을 결정하는 파라미터를 취득하는 단계;
셀의 재선택 횟수의 계수(counting) 및 자장치의 이동도를 나타내는 도플러 주파수의 측정(measuring)을 수행하는 단계;
계수 결과 및 측정 결과에 따라서 상기 유저장치에서 사용되는 셀 재선택의 실시조건을 결정하는 단계;를 가지며,
상기 셀 재선택의 실시조건은, 이행처 기지국으로부터 송신된 신호의 수신신호 강도가, 이행원 기지국으로부터 송신된 신호의 수신신호 강도보다도 히스테리시스 임계값 이상 높은 상태가, 재선택 대기 기간 이상 계속되는 것이며,
제1 조건 및 제2 조건 쌍방이 만족되었는지 여부에 따라, 상기 셀 재선택의 실시조건을 수정해서 사용할지 여부가 결정되며,
상기 제1 조건은, 소정의 제1 기간(TCRmax) 내에 수행된 셀의 재선택 횟수가 소정의 제1 임계값(NCR 또는 NCR2) 이상이라는 것이며,
상기 제2 조건은, 소정의 제2 기간(TFD)에 걸쳐서 상기 도플러 주파수가 소정의 제2 임계값(FDthresh 또는 FDthresh2) 이상이었다는 것이며,
상기 셀 선택의 실시조건 수정은, 적어도 상기 재선택 대기 기간을 바꾸는 것인 방법.
제 9항에 있어서,
제3 조건 및 제4 조건 쌍방이 만족되었는지 여부에 따라서, 상기 셀 재선택의 실시조건의 수정 방법이 다르며,
상기 제3 조건은, 소정 제3 기간(TCRmax) 내에 수행된 셀의 재선택 횟수가 소정의 제3 임계값(NCR1) 이상이라는 것이며,
상기 제4 조건은, 소정 제4 기간(TFD)에 걸쳐서 상기 도플러 주파수가 소정의 제4 임계값(FDthresh1) 이상이었던 것인 방법.
이동통신시스템에서 사용되는 유저장치에 있어서,
자 셀 및 타 셀로부터 수신한 신호의 신호품질을 측정하는 측정수단;
측정결과에 따라서 셀 서치를 수행하는 수단;
셀의 재선택 횟수를 세는 계수 수단;
자장치의 이동도를 나타내는 도플러 주파수를 측정하는 측정수단;을 가지며,
자 셀로부터 수신한 신호의 신호품질이 품질 임계값보다 우수한지 여부에 따라, 상기 측정수단에서의 측정빈도 또는 셀 서치의 빈도가 다르며,
제1 조건 및 제2 조건 쌍방이 만족되었는지 여부에 따라, 상기 품질 임계값으로서 사용되는 값이 다르며,
상기 제1 조건은, 소정의 제1 기간(TCRmax) 내에 수행된 셀의 재선택 횟수가 소정의 제1 임계값(NCR 또는 NCR2) 이상이라는 것이며,
상기 제2 조건은, 소정의 제2 기간(TFD)에 걸쳐서 상기 도플러 주파수가 소정의 제2 임계값(FDthresh 또는 FDthresh2) 이상이었던 것인 유저장치.
제 9항에 있어서,
상기 제1 및 제2 조건이 만족된 경우의 상기 품질 임계값은, 상기 제1 및 제2 조건이 만족되지 않은 경우의 상기 품질 임계값보다 높게 설정되는 유저장치.
제 11항에 있어서,
상기 제1 및 제2 조건이 만족된 경우, 상기 측정수단에서의 측정빈도 또는 셀 서치의 빈도가 증가되는 유저장치.
제 11항에 있어서,
제3 조건 및 제4 조건 쌍방이 만족되었는지 여부에 의해서도 상기 품질 임계값으로서 사용되는 값이 다르며,
상기 제3 조건은, 소정의 제3 기간(TCRmax) 내에 수행된 셀의 재선택 횟수가 소정의 제3 임계값(NCR1) 이상이라는 것이며,
상기 제4 조건은, 소정의 제4 기간(TFD)에 걸쳐서 상기 도플러 주파수가 소정의 제4 임계값(FDthresh1) 이상이었던 것인 유저장치.
제 11항에 있어서,
상기 제1 조건, 상기 제2 조건, 품질 임계값, 측정 빈도 또는 셀 서치 빈도를 결정하는 파라미터의 하나 이상이, 알림 채널 또는 개별 제어 채널로부터 추출되는 유저장치.
제 14항에 있어서,
상기 제3 조건 또는 상기 제4 조건을 결정하는 파라미터의 하나 이상이, 알림 채널 또는 개별 제어 채널로부터 추출되는 유저장치.
이동통신시스템의 유저장치에서 사용되는 방법에 있어서,
자 셀 및 타 셀로부터 수신한 신호의 신호품질을 측정하는 단계;
셀의 재선택 횟수 및 자장치의 이동도를 나타내는 도플러 주파수를 측정하는 단계;
측정 결과에 따라서 셀 서치를 수행하는 단계;를 가지며,
자 셀로부터 수신한 신호의 신호품질이 품질 임계값보다 우수한지의 여부에 따라서, 상기 측정수단에서의 측정빈도 또는 셀 서치의 빈도가 다르며,
제1 조건 및 제2 조건 쌍방이 만족되었는지 여부에 따라, 상기 품질 임계값으로서 사용되는 값이 다르며,
상기 제1 조건은, 소정의 제1 기간(TCRmax) 내에 수행된 셀의 재선택 횟수가 소정의 제1 임계값(NCR 또는 NCR2) 이상이라는 것이며,
상기 제2 조건은, 소정의 제2 기간(TFD)에 걸쳐서 상기 도플러 주파수가 소정의 제2 임계값(FDthresh 또는 FDthresh2) 이상이었던 것인 방법.