KR20100137499A - 무선통신시스템에서의 셀 탐색 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 통신에서 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)에 관한 것으로서, 특히 무선통신시스템에서 전력 소모를 줄이는 셀 탐색 방법에 관한 것이다. 본 발명은 E-UMTS (Evolved Universal Mobile Telecommunications System)에서, 1) 주파수 또는 라디오기술(RAT)에 우선순위가 존재하여, 2) 복수의 주파수 또는 라디오기술간의 우선순위의 순서가 정해질 경우, 3) 네트워크는 우선순위에 따라 측정하는 제어정보를 단말에게 알려주고, 4) 단말은 수신한 제어정보를 바탕으로 우선순위에 따른 측정을 수행함으로써, 5) 우선순위가 높은 주파수의 셀을 측정하는데 소비되는 전력 소모를 줄이는 방법을 제공하는 것이다.

Description

무선통신시스템에서의 셀 탐색 방법{MEHTOD FOR DETECTING CELL IN MOBILE COMMUNICATIONS SYSTEM}

본 발명은 무선 통신에서 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)에 관한 것으로서, 특히 무선통신시스템에서 전력소모를 줄이는 셀 탐색 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래 및 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템인 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)의 망구조를 나타낸 그림이다. E-UMTS시스템은 기존 UMTS시스템에서 진화한 시스템으로 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다.

E-UMTS망은 크게 E-UTRAN과 CN(Core Network)으로 구분 할 수 있다. E-UTRAN은 단말(User Equipment; 이하 UE로 약칭)과 기지국(이하 eNode B또는 eNB로 약칭), 망의 종단에 위치하여 외부망과 연결되는 접속게이트웨이(Access Gateway; 이하 AG로 약칭)로 구성된다. AG는 사용자 트래픽 처리를 담당하는 부분과 제어용 트래픽을 처리하는 부분으로 나누어 질 수도 있다. 이때는 새로운 사용자 트래픽 처리를 위한 AG와 제어용 트래픽을 처리하는 AG 사이에 새로운 인터페이스를 사용하여 서로 통신 할 수도 있다. 하나의 eNode B에는 하나이상의 셀(Cell)이 존재할 수 있다. eNode B간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. CN은 AG와 기타 UE의 사용자 등록 등을 위한 노드 등으로 구성될 수도 있다. E-UTRAN과 CN을 구분하기 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다.

단말과 망사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속 (Open System Interconnection; OSI)기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이중에서 제 1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3계층에 위치하는 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함)계층은 단말과 망간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC계층은 단말과 망간에 RRC메시지를 서로 교환한다. RRC계층은 eNode B와 AG 등 망 노드들에 분산되어 위치할 수도 있고, eNode B 또는 AG에만 위치할 수도 있다.

도 2는 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선인터페이스 프로토콜의 구조중에서 제어평면(control plane)의 구조를 나타낸다. 도2의 무선인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크계층(Data Link Layer) 및 네트워크계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling)전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다. 도 2의 프로토콜 계층들은 통신시 스템에서 널리 알려진 개방형시스템간상호접속(Open System Interconnection; OSI)기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.

제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control)계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 매체접속제어계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다.

제2계층의 매체접속제어 (Medium Access Control; 이하 MAC로 약칭)는 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control)계층에게 서비스를 제공한다. 제2계층의 무선링크제어(Radio Link Control; 이하 RLC로 약칭)계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능이 MAC내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 이러한 경우에는 RLC계층은 존재하지 않을 수도 있다. 제2계층의 PDCP 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더압축 (Header Compression) 기능을 수행한다. 또한, RRC 신호와 같은 제어 신호 또는/그리고 사용자 데이타에 대하여 무결성보호(integrity protection) 및 암호화(ciphering)을 수행 할 수 있다.

제3계층의 가장 상부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함)계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러 (Radio Bearer; RB라 약칭함)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 단말의 RRC와 무선망의 RRC계층 사이에 RRC연결(RRC connection)이 있을 경우, 단말은 RRC연결상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC휴지상태(Idle Mode)에 있게된다.

RRC계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management)등의 기능을 수행한다.

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

eNB는 하나 이상의 셀의 무선자원을 관리하며, 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서 비스를 제공한다. 이때 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 그리고 여러 개의 주파수를 사용하여 지리적으로 여러 개의 셀이 중첩되도록 셀을 구성 할 수도 있다. eNB는 시스템 정보(System Information; 이하 SI로 약칭 함)를 이용하여 망에 접속하기 위한 기본적인 정보들을 단말에게 알려준다. SI은 단말이 기지국에 접속하기 위해서 알아야 하는 필수정보를 포함한다. 따라서 단말은 기지국에 접속하기 전에 SI을 모두 수신하고 있어야 하고, 또한 항상 최신의 SI를 가지고 있어야 한다. 그리고 SI은 한 셀 내의 모든 단말이 알고 있어야 하는 정보이므로, 기지국은 주기적으로 상기 SI을 전송한다.

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

물리채널(Physical Channel)은 시간축상에 있는 여러 개의 서브프레임과 주파수축상에 있는 여러 개의 서브캐리어(Sub-carrier)로 구성된다. 여기서, 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 축상에 복수의 심볼 (Symbol)들과 복수의 서브캐리어들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼(Symbol)들과 복수의 서브캐리어들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel, L1/L2 제어채널)와 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel, 하향 SCH 및 PCH, 등을 전달)로 구성되며, 이들의 전송을 위해 해당 서브프레임의 특정 심볼들(가령, 첫번째 심볼) 의 특정 서브캐리어들을 이용할 수 있다. 그리고, 하나의 자원블록을 슬롯(Slot)이라고 하며 시간상으로 0.5ms의 길이를 가진다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 1개의 서브프레임에 해당하는 1ms이다.

다음은 호출메시지의 송수신 방법에 대하여 설명한다. 호출 이유(Paging Cause)와 단말 식별자(UE Identity)등으로 구성된 호출기록(Paging record)를 담고 있는 호출메시지를 수신할 때 단말은 전력소비 감소를 목적으로 불연속수신주기(Discontinuous Reception; DRX)를 수행할 수 있다. 이를 위해 망은 호출주기(Paging DRX Cycle)라 불리는 시간주기마다 여러 개의 호출기회시간(Paging Occasion)을 구성하고, 특정 단말은 특정 호출기회시간만을 수신하여 호출메시지를 획득할 수 있도록 한다. 상기 단말은 상기 특정 호출기회시간 이외의 시간에는 호출채널을 수신하지 않으며 전력소비를 줄이기 위해 수면상태에 있을 수 있다. 하나의 호출기회시간은 하나의 TTI에 해당된다. 기지국과 단말은 호출메시지의 전송을 알리는 특정 값으로 호출지시자(Paging Indicator; 이하 PI라고 약칭)를 사용하여 호출메시지의 출현여부를 지시하며 PI의 용도로 특정식별자(예: Paging Indicator-Radio Network Temporary Identity; PI-RNTI)을 정의하여 기지국은 단말에게 호출 정보전송을 알릴 수 있다. 일 예로, 단말은 DRX 주기마다 깨어나서 호출메시지의 출현여부를 알기 위해 하나의 서브 프레임을 수신한다. 단말은 수신한 서브 프레임의L1/L2 제어채널(PDCCH)에 PI-RNTI가 있다면, 해당 서브 프레임의 PDSCH에는 호출메시지를 담고 있다는 것을 알 수 있으며, 호출메시지에 자신의 단말식별자(예:IMSI)가 있다면 단말은 기지국에 응답(예:RRC 연결)하여 서비스를 받게 된다.

다음은 휴지모드(Idle Mode)에 있는 휴지 단말이 셀을 선택하는 절차에 대해서 자세히 설명한다. 기본적으로 셀을 선택하는 목적은 기지국으로부터 서비스를 받기 위하여 망에 등록을 하여 기지국으로부터 서비스를 받기 위해서 이다. 여기에, 단말의 이동성으로 인하여 단말과 기지국간의 신호의 세기나 품질이 떨어지게 되면, 단말은 데이터의 전송 품질을 유지하기 위한 목적으로 다른 셀을 재-선택한다. 이하, 신호의 세기나 신호와 잡음(Noise)/간섭(Interference)의 비와 관련된 물리적 신호의 특성을 간단히 신호 특성이라고 약칭한다.

위와 같이 무선 환경에 따른 신호 특성에 따라 셀을 선택 또는 재-선택하는 방법이 있으며, 셀 재-선택시 재-선택을 위한 셀을 선택하는데 있어서, 셀의 라디오접속기술(Radio Access Technology; 이하 RAT으로 약칭 함)과 주파수(frequency) 특성에 따라 다음과 같은 셀 재-선택 방법이 있을 수 있다.

Intra-frequency 셀 재-선택: 단말이 사용중인 셀과 같은 라디오 기술(RAT)과 같은 중심 주파수(center-frequency)를 가지는 셀을 재-선택Inter-frequency 셀 재-선택: 단말이 사용중인 셀과 같은 라디오 기술(RAT)과 다른 중심 주파수(center-frequency)를 가지는 셀을 재-선택Inter-RAT 셀 재-선택: 단말이 사용중인 라디오 기술과 다른 라이오 기술(RAT)을 사용하는 셀을 재-선택단말의 셀 재-선택의 대상이 되는 셀들은 현재 서비스를 받고 있는 서빙셀의 주위에 위치 하므로, 셀 재-선택의 대상이 되는 셀들을 이웃 셀(neighbour cell)이라고 명명 하기로 한다.

도 4는 휴지 모드에서 셀을 선택하는 단말 동작에 대한 절차를 나타낸다.

S1: 단말은 자신이 서비스 받고자 하는 망(Public Land Mobile Network; 이하 PLMN으로 약칭 함)과 통신하기 위한 라디오접속기술(Radio Access Technology; 이하 RAT으로 약칭 함)을 선택한다. PLMN과 RAT 정보는 단말의 사용자가 선택을 할 수도 있으며, USIM에 저장되어 있는 것을 사용할 수도 있다.

S2: 단말은 측정한 기지국과 신호세기나 품질이 특정한 값보다 큰 셀 중에서, 가장 큰 값을 가지는 셀을 선택한다. 그리고, 기지국이 주기적으로 보내는 SI를 수신한다. 상기 말하는 특정한 값은 데이터 송/수신에서의 물리적 신호에 대한 품질을 보장받기 위하여 시스템에서 정의된 값을 말한다. 따라서, 적용되는 RAT에 따라 그 값은 다를 수 있다.

S3: 단말은 망으로부터 서비스(예:Paging)를 받기 위하여 자신의 정보(예:IMSI)를 등록한다. 단말은 셀을 선택 할 때 마다 접속하는 망에 등록을 하는 것은 아니며, SI로부터 받은 망의 정보(예:Tracking Area Identity; TAI)와 자신이 알고 있는 망의 정보가 다른 경우에 망에 등록을 한다.

S4: 단말은 서비스 받고 있는 기지국으로부터 측정한 신호의 세기나 품질의 값이 인접한 셀의 기지국으로부터 측정한 값보다 낮다면, 단말이 접속한 기지국의 셀 보다 더 좋은 신호 특성을 제공하는 다른 셀 중 하나를 선택한다. 또한, 주파수간에 또는 RAT간에 우선순위(priority)가 정의된 경우 셀 선택 시 우선순위를 고려하여 셀을 선택 할 수도 있다. 이 과정을 2번 과정의 초기 셀 선택(Initial Cell Selection)과 구분하여 셀 재-선택(Cell Re-Selection)이라 한다. LTE 시스템에서는 신호 측정 값으로서, Reference Symbol Received Power(RSRP), Reference Symbol Received Quality(RSRQ), Received Signal Strength Indicator(RSSI)가 논의 되고 있다.

도 4을 통하여 단말이 신호 특성에 따라 셀을 재-선택하는 기본 동작을 설명하였으며, LTE에서는 아래와 같은 기준도 단말이 셀을 선택하는 과정이 필요한 경우이다.

- UE capability

- Subscriber Information

- Camp load balancing

- Traffic load balancing

다음은 상기에 나열된 셀을 선택하는 기준을 설명한다. UE capability는 단말이 자체적으로 사용 가능한 주파수 대역이 제한 적일 수 있으며, 선택할 수 있는 주파수 대역에 따라 셀을 선택하는 것을 말한다. 그리고, 사용자 가입정보 또는 사업자 정책에 따라 단말이 셀을 선택 가능 또는 불가능하게 설정 될 수도 있으며, 사용자 가입정보(Subscriber Information)가 이에 해당한다. Camp Load Balancing은 휴지 단말들이 하나의 셀에서 활성화(Activation) 될 때 발생하는 데이터에 의한 부하를 줄이기 위해 적은 수의 단말이 사용중인 셀을 선택하는 것을 말한다. 이와 유사하게, 활성화된 단말들에서 발생되는 데이터에 의한 부하를 줄이는 관점에서 셀을 바꾸는 기준이 되는 것이 Traffic Load Balancing이다. 특히, LTE 시스템은 설치/유지/보수의 목적으로 기존의 UTRAN에 주파수 대역을 확장하여 운용할 가능성이 크다. 따라서, Camp/Traffic Load Balancing 은 같은 셀의 단말들은 무선자 원을 공유하여 통신한다는 관점에서, 무선자원을 효율적으로 이용하기 위하여 셀들간의 부하에 대한 균형을 맞추어야 할 필요가 있으므로, LTE 시스템에서 꼭 필요한 요구사항으로 정의하고 있다.

LTE에서는 상기에서 언급한 셀을 선택하는 과정을 효율적으로 실현하기 위하여, 단말이 셀 선택 또는 셀 재-선택 시에 우선적으로 선택해야 할 주파수(frequency) 또는 라디오 기술(RAT)마다의 우선순위(priority)를 정의할 수 있다. 또한, 우선순위정보는 복수의 주파수/RAT이 있을 경우, 서로 다른 우선순위 값을 가지거나, 또는 몇몇은 같은 우선순위 값을 가질 수도 있으며, 모두 같은 우선순위 값을 가질 수도 있다.

이하 도 5는, 도 4의 S4번 과정인 셀 재-선택 과정에서, 주파수 또는 라디오 기술마다 우선순위가 정의된 경우, 우선순위에 따라 셀을 재-선택하는 방법에 대하여 설명한다.

단말은 서로 다른 주파수들간에 또는 서로 다른 라이오 기술간에 우선순위가 정의된 경우에는 시스템에서 정의하는 최소한의 신호특성 값(minimum value) 또는 특정 신호 특성 값(threshold value)을 만족하는 범위에서 우선순위가 높은 주파수 또는 라디오기술에 해당하는 셀을 선택하게 된다. 예외적으로, 단말은 초기 셀 선택 시에는 주파수 또는 RAT에 정의된 우선순위를 고려하지 않고, 도4의 설명에서 처럼, 가장 높은 신호 특성을 가지는 셀을 선택 할 수도 있다.

단말은 우선순위가 가장 높은 셀을 선택하여 서비스를 받고 있을 경우에는 서비스를 받고 있는 셀, 즉, 서빙셀의 신호특성 값이 특정 신호특성 값(threshold) 이상으로 좋다면, 우선순위가 낮은 셀에 대한 측정(measurement)를 하지 않을 수 있으므로, 전력 소모를 효과적으로 줄일 수 있다. 또한, 단말이 서비스를 받는 우선순위가 가장 높은 셀의 신호특성 값이 특정 신호 특성값 이하로 내려가면 측정과정을 통하여 특정 신호특성 값을 만족하는 낮은 우선순위를 가지는 다른 셀을 선택 할 수도 있다. 이때, 셀 재-선택의 대상이 되는 특정 값을 만족하는 셀이 여러 개 존재 할 경우에는, 특정 신호특성 값을 만족하는 여러 셀들 중에서 특정 조건(예: 가장 높은 우선 순위를 가지는 셀, 신호특성 값이 가장높은 셀, 등)을 만족하는 셀을 선택 할 수도 있다.

이에 반하여, 단말이 가장 높은 우선순위를 가지는 주파수 또는 라디오기술의 셀을 선택하여 서비스를 받지 못하는 경우에는, 즉, 낮은 우선순위의 주파수 또는 라이오 기술의 셀을 선택한 경우에는 주기적으로 높은 우선 순위의 주파수 또는 라이오 기술에 해당하는 셀을 찾게 된다. 여기에서 다른 셀을 찾는 주기는 기지국과 단말간에 묵시적으로 정해진 값 일수 있으며, 기지국 또는 단말 어느 한쪽에서 명시적으로 정하여 다른 한쪽으로 알려줄 수도 있다. (셀마다 우선순위가 정해지지 않고, 주파수 또는/그리고 RAT에 따라 우선순위가 정해질 경우 해당하는 주파수 또는/그리고 RAT상의 모든 셀은 동일한 우선순위라고 볼 수 있다. 이 경우 셀의 우선순위는 셀이 해당하는 주파수 또는/그리고 RAT의 우선순위라는 이해를 바탕으로 발명내용을 설명한다.)

상기에서, 단말이 셀 재-선택을 수행할 경우, 재-선택의 대상이 되는 셀의 신호특성 값이 특정 값보다 큰 경우의 경과시간이 특정 시간만큼을 만족할 경우에, 재-선택의 대상의 셀을 선택하는 동작을 할 수도 있다. 또한, 서빙 셀의 신호특성 값이 특정 값 이하이면서 셀 재-선택이 되는 셀의 신호특성 값이 특정 값보다 큰 경우의 경과시간이 특정 시간만큼을 만족할 경우에, 재-선택의 대상의 셀을 선택하는 동작을 할 수도 있다.

네트워크가 주파수 또는 라이오 기술에 따라 우선순위를 정하는 기준은 아래와 같이 다양한 목적에 의한 것일 수 있으며, 아래의 목적들 또한 단말이 셀을 선택하는 과정이 필요한 경우라고 볼 수 있다.

- 단말에게 제공하기 위한 QoS: 단말에게 제공해야 할 서비스 품질 또는 서비스 종류에 따라 우선순위를 설정하는 것을 말한다. 예를 들어, VoIP만을 사용하는 단말은 특정 주파수 또는 RAT 에서만 서비스를 제공하기 위하여 특정 주파수 또는 RAT에 높은 순위를 설정 할 수 있다. 또 다른 예로, 높은 데이터 속도를 요구하는 서비스를 사용하는 단말에게는 높은 데이터 속도를 제공하는 RAT(예: E-UTRAN)을 높은 우선순위로 설정할 수가 있다. 또한, MBMS 서비스를 사용하는 단말에게는 MBMS를 제공하는 RAT또는 주파수에 높은 우선 순위를 설정 할 수가 있다.

- Network sharing: 서로 다른 PLMN이 공유되어 단말에게 서비스를 제공 가능하다는 것을 말하며, 단말이 사용 가능한 PLMN이 제공하는 셀을 선택하도록 주파수 또는 라디오 기술에 대한 우선순위를 정할 수가 있다.

- Subscriber type: 가입자 정보에 따라 우선순위를 정하는 것을 말한다. 예로 들어, 낮은 속도를 요구하는 음성 통신 만을 요구하는 서비스에 가입한 사용자에게는 속도가 낮은 RAT(예:UTRAN)에 높은 우선순위를 설정하고, 속도가 높은 RAT(예:E-UTRAN)에는 낮은 우선 순위를 설정하는 것이 일 예이다. 다른 예로, 높은 데이터 속도를 요구하는 멀티미디어 서비스에 가입한 사용자에게는 속도가 높은 RAT(예:E-UTRAN)에 높은 우선순위를 설정하고, 속도가 상대적으로 낮은 RAT(예:UTRAN)에는 낮은 우선순위를 설정하는 경우가 있을 수 있다.

- CSG 또는 Home NodeB: CSG(Closed Subscriber Group) Cell은 하나 이상의 특정 사용자들 혹은 단말만이 사용 가능한 셀을 말하며, CSG 셀에 접근 가능한 특정 단말에게 주파수 또는 RAT에 대하여 높은 우선순위를 설정하는 것이 일 예 일수 있다. 사용자가 가정과 같은 장소에 설치하여 사용가능 한 Home Node의 경우도 CSG의 일 예라고 볼 수 있다.

- Load balancing: 상기에서 언급한 camp/traffic load balancing이 여기에 포함된다. 예로 들어, 부하가 낮은 셀의 주파수 혹은 RAT을 높은 우선 순위로 설정하여 부하가 낮을 셀을 단말이 우선적으로 선택하고 서비스 받도록 함으로써 셀간의 부하 균형을 하기 위한 것이 일 예이다. 또한, 주파수 또는 라디오 기술간의 우선순위를 적용하는 영역의 범위에 따라서 Cell, Tracking Area, Registration Area(복수개의 Tracking Area의 집합), PLMN단위의 부하 균형이 가능 할 수 있다.

- Operator Policy: 상기에서 언급한 우선순위를 설정하는 기준 이외에도 네트워크 운용자의 정책(Operator policy)에 따라 특정 주파수 또는 RAT을 높은 우선순위를 가지도록 할 수도 있다.

상기에서, 단말에게 할당된 주파수 또는 RAT들간의 우선순위 정보의 유효성(validity)과 적용되는 범위/영역(scope)는 다음과 같을 수 있다.

- Tracking Area(TA) 단위로 우선순위의 validity, 즉, 유효성이 정해지며, Tracking Area Update(TAU; 단말이 자신의 IMSI와 같은 식별정보를 망에 등록하는 과정) 이전에는 주파수 또는 RAT들의 우선 순위가 변하지 않는다. 예로 들어, TAU 과정에서 이전의 TAU과정에서 할당 받은 우선순위는 무효화 될 수 있으며, TAU과정 또는 TAU 이후에 우선순위 정보를 네트워크로부터 받으면 다음 TAU까지 주파수 또는 RAT들에 대한 우선순위가 유효하게 된다.

- Cell 단위로 우선순위의 validity, 즉, 유효성이 정해지며, 다른 셀의 재-선택(Cell reselection)이전에는 주파수 또는 RAT들의 우선순위가 변하지 않는다. 예로 들어, 단말이 서비스 받는 셀이 바뀔 경우에 이전에 할당 받은 우선순위가 무효화 될 수 있으며, 셀 재-선택과정 또는 셀 재-선택 이후에 시스템정보로부터 우선순위 정보를 네트워크로부터 받으면, 다음 셀 재-선택까지 시점 또는 다음 셀 재-선택 후 시스템정보를 받기까지 주파수 또는 RAT들에 대한 우선순위가 유효하게 된다.

- TA단위 또는 Cell 단위 이외에도, PLMN단위와 같은 유효성 또는 적용범위를 가질 수도 있다.

- 단말의 등록한 PLMN 즉, Registered PLMN(RPLMN)과 같은 유효성 또는 적용범위를 가질 수도 있다.

상기의 단말이 할당 받은 우선 순위가 무효화 되는 방법에 더하여 단말의 상태가 휴지모드(idle mode)에서 연결모드(connected mode)로 가는 상태변화에 의하여 우선순위 정보가 무효화 될 수도 있다. 즉, 단말이 휴지모드에서 연결모드로 가 기 위한 특정 RRC 신호에 의하여 우선순위가 무효화 될 수 있다. 예로 들면, 단말이 RRC 연결 요청(RRC connection request)을 보내는 시점, 기지국으로부터 RRC 연결설정(RRC connection setup)을 받는 시점 또는 RRC 연결 완료(RRC connection complete)를 기지국으로 보내는 시점, 등에 우선순위가 무효화 될 수 있다. 이와 반대로, 단말의 상태가 연결모드에서 휴지모드로 가는 상태변화에 의하여 우선순위 정보가 무효화 될 수도 있으며, 이와 관련된 RRC신호(예: RRC connection release)에 의하여 우선순위가 무효화 될 수도 있다.

상기에서, 기지국으로부터 우선순위를 받는 방법은 다음과 같은 방법이 있을 수 있다.

- TAU시에 기지국으로부터 단말이 선택 가능한 주파수와/또는 RAT정보를 받는다. 단말은 SI(시스템정보)을 통하여 특정 주파수 또는 RAT에 대한 우선순위 정보를 받는다.

- SI를 통하여 주파수 또는 RAT들과 각각의 우선순위 정보를 받는다.

- TAU시에 기지국으로부터 단말이 선택 가능한 주파수와/또는 RAT 정보를 받는다. 그리고, 각 주파수와 RAT에 해당하는 우선순위 정보를 받는다.

- RRC 신호를 통하여 주파수와/또는 RAT의 정보와 함께 우선순위 정보를 받을 수 있다. RRC 신호는 RRC 연결해제(Connection Release)/연결요청(Connection Request)/연결설정(Connection Setup), 무선 베어러 설정(Radio Bearer Setup), 무선 베어러 재설정(Radio Bearer Reconfiguration), RRC 연결재설정(Connection Reconfiguration), RRC 연결 재설정(Connection Re-establishment) 과 관련된 신 호, 등 일 수 있다.

- L1/L2 control signaling, PDCP/RLC/MAC PDU를 통하여 주파수와/또는 RAT정보들을 받는다. 그리고, 각 주파수/RAT의 우선순위 정보를 받을 수 있다.

단말은 상기에서 언급한 하나 이상의 방법으로 우선순위를 네트워크로부터 받을 수 있으며, 서로 다른 방법으로 받은 주파수 또는 RAT에 대한 우선순위 정보는 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 단말이 서로 다른 방법으로 우선 순위를 중복하여 받은 경우, 단말은 특정 방법으로 받은 우선 순위가 다른 특정 방법으로 받은 우선순위를 우선하여 적용할 수 있다. 예로 들어, 단말은 시스템 정보를 통하여 우선순위를 받고 나서, RRC 연결해제(RRC connection release)를 통하여 우선순위를 한번 더 받은 경우, 단말은 시스템정보로부터 받은 우선순위정보는 무시하고 RRC연결해제에 받은 우선순위에 따라 측정 및 셀 재-선택을 수행할 수 있다. 이후, 단말은 기지국으로부터 서비스를 받기 위해 휴지모드에서 연결모드로 가기 위하여 RRC 연결을 기지국과 맺을 수 있으며, 이 과정에서, 이전에 RRC 연결해제로 받았던 우선 순위를 무효화 시킬 수도 있다. 또한, 단말은 기지국으로부터 서비스를 다 받은 후, RRC 연결해제 시에 우선순위 정보를 네트워크로부터 받지 못한다면 휴지모드로 돌아간 단말은 RRC 연결을 통하여 우선순위 정보를 받기 이전의 우선순위정보 또는 시스템정보로부터 우선순위정보를 받고 이에 따라 우선순위에 따른 셀 재-선택을 수행할 수 있다.

상기에서, 단말은 시스템정보(SI)를 통하여 받은 Neighbour Cell List(NCL)로부터 각 주파수 또는 RAT의 존재 여부를 알게 될 수도 있으며, 존재하는 주파수 또는 RAT에 대하여 할당 받은 우선순위를 셀 재-선택 시에 적용한다. 또한, 단말은 NCL이 없더라도 단말 스스로 다른 주파수 또는 RAT을 Scanning과정, 등을 통하여 주파수 또는 RAT의 존재 여부를 검출 할 수도 있다.

기술적 과제

종래 기술에서, 단말이 기지국으로부터 주파수(frequency) 또는 라디오기술(RAT)에 따른 우선순위(priority) 정보들을 받았는데, 가장 높은 우선순위(highest priority)의 셀을 선택하지 못했다는 것은 높은 우선순위의 셀에서 서비스 받을 수 있는 특정한 조건을 만족 못했다는 것이다. 예로 들어, 가장 높은 우선순위의 주파수 또는RAT에 해당하는 셀의 신호특성 값이 일정수준을 만족 못할 경우 낮은 우선 순위의 셀을 선택하는 것이 일 예 일수 있다. 이는 단말의 이동성으로 인하여 빈번히 발생할 수 있는 상황일 수 있다.

상기의 경우 단말이 낮은 우선순위의 주파수 또는 RAT에 해당하는 셀을 선택하여 서비스를 받을 경우, 서비스를 받고 있는 셀의 신호 특성 값이 특정 신호 특성 값 이상 높더라도, 단말은 우선순위가 높은 셀로 가기 위해 주기적으로 높은 우선순위의 셀을 선택하기 위하여 측정을 해야 할 뿐만 아니라, 셀 재-선택 가능한 우선순위가 높은 셀이 탐색(또는 발견 또는 측정)되지 않는 상황에서도, 서빙셀의 신호특성 값과 상관없이, 높은 우선순위를 가지는 셀로 재-선택 하기 위한 측정을 계속 해야 하므로, 심각한 전력 낭비를 가져올 수 있다.

하나의 예로, CSG 셀(예: 가정에서만 사용하는 셀)에 해당하는 주파수 또는 RAT에 대하여 가장 높은 우선순위를 할당 받아 서비스를 받는 도중, 셀의 영역을 벗어 나는 경우(예: 가정을 벗어나 이동), 가장 높은 우선순위의 셀은 신호특성 값이 낮아지게 되므로, 단말은 우선순위가 낮은 다른 주파수 또는 RAT의 셀을 재-선택하게 된다. 낮은 우선순위의 셀에서 서비스를 받는 단말은 높은 우선순위의 주파수 또는 RAT의 셀을 선택하기 위해 계속해서 측정을 해야 한다.

다른 예로, 기지국이 부하균형의 목적으로 특정 주파수(예: 주파수 1)에 대하여 가장 높은 우선순위를 할당하고 다른 특정 주파수(예: 주파수 2)에는 낮은 우선순위를 할당 하여 단말에게 전송 하였을 경우, 단말은 가장 높은 우선순위의 주파수(예: 주파수 1)에서 서비스를 받게 된다. 하지만, 단말의 이동성으로 인하여 가장 높은 우선순위의 주파수의 신호 특성값이 낮아지는 경우, 단말은 우선순위가 낮은 다른 주파수(예: 주파수 2)의 셀을 재-선택하게 된다. 낮은 우선순위의 셀에서 서비스를 받는 단말은 높은 우선순위의 주파수(예: 주파수1)의 셀을 선택하기 위해 계속해서 측정을 해야 한다.

또 다른 예로, 네트워크는 MBMS 서비스가 제공되는 주파수 또는 RAT에 대하여 높은 우선순위를 할당하여 단말에게 전송하였을 경우, MBMS 서비스를 요구하는 단말은 MBMS 서비스를 제공하는 주파수 또는 RAT의 셀을 우선적으로 선택하여 서비스를 받게 된다. 하지만, 단말의 이동성으로 인하여 MBMS가 제공되는 셀의 신호 특성값이 낮아지는 경우, 단말은 MBMS가 제공되지 않는 우선순위가 낮은 주파수 또는 RAT의 셀을 선택하여 서비스를 받아야 한다. 이 경우의 단말은, MBMS 서비스를 제공하는 셀을 찾기 위해, MBMS 서비스가 제공되는 즉, 우선순위가 높은 주파수 또는 RAT에 해당하는 셀을 계속해서 측정을 해야 한다.

상기 예시들 에서, 단말은 우선순위가 낮은 주파수 또는 RAT의 셀에서 서비스를 받을 경우, 높은 셀의 측정으로 인한 전력 낭비가 있음을 알 수 있다.

기술적 해결방법

본 발명은 UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화된 E-UMTS (Evolved Universal Mobile Telecommunications System)에서, 1) 주파수 또는 라디오기술(RAT)에 우선순위가 존재하여, 2) 복수의 주파수 또는 라디오기술간의 우선순위의 순서가 정해질 경우, 3) 네트워크는 우선순위에 따라 측정하는 제어정보를 단말에게 알려주고, 4) 단말은 수신한 제어정보를 바탕으로 우선순위에 따른 측정을 수행함으로써, 5) 우선순위가 높은 주파수의 셀을 측정하는데 소비되는 전력 소모를 줄이는 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 무선통신시스템에서의 셀 탐색방법은, 단말이 네트워크의 우선순위가 정의된 주파수 또는 RAT의 셀을 측정하는 경우, 상기 단말이 기지국으로부터 상기 우선순위에 따른 주파수 또는 RAT의 셀의 측정을 제어할 수 있는 측정제어변수를 수신하는 단계와; 상기 단말이 상기 측정제어변수를 이용하여 셀을 재선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 측정제어변수는,

측정허용타이머와, 측정제어시간과, 측정제어카운터와, 측정제어지시자와, 측정제어변수를 제어하는 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 측정제어변수를 제어하는 정보는,

측정허용정보를 연장, 중지 또는 강제종료 시키는 지시정보와,

측정제어시간을 연장 또는 종료시키는 지시정보와

측정제어카운터의 값 또는 카운터의 임계값을 변경시키는 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 측정제어변수는, 시스템 정보, 호출신호, 제어정보를 전달하는 채널, RRC 신호, 또는 NAS 신호를 통하여 전달되는 것을 특징으로 한다.

유리한 효과

본 발명은, 네트워크에서 주파수 또는 RAT에 우선순위가 정의된 경우, 셀 재-선택시의 셀 탐색(또는 측정) 방법에서, 우선순위에 따라 측정하는 동작을 제어하는 방법을 제공한다. 본 발명에서, 우선순위에 따른 측정에 대한 제어를 수행 할 것인지에 대한 지시를 하며, 우선우선순위에 따른 측정을 하는 제어정보를 단말에게 전송 할 수 있다. 단말은 네트워크로부터 받은 측정제어정보에 따라 우선순위에 따른 측정을 수행함으로써, 셀을 불필요하게 측정하지 않도록 하여, 단말의 전력 소모를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 사용자에게는 단말사용시간을 연장 할 수 있는 방법을 제공한다.

도 1은 종래 및 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템인 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)의 망구조를 나타낸 그림이다.

도 2는 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인 터페이스 프로토콜의 구조중에서 제어평면(control plane)의 구조이다.

도 3은 LTE 시스템에서의 제어채널 전송을 도시한 도면이다.

도 4는 휴지 모드에서 셀을 선택하는 단말 동작에 대한 절차를 도시한 흐름도이다.

도 5는 휴지 단말이 우선순위에 따라 셀을 재-선택하는 방법을 도시한 흐름도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예로서, 단말이 우선순위에 따른 측정 및 셀 재-선택 방법을 도시한 흐름도이다.

발명의 실시를 위한 형태

본 발명은 이동통신시스템에서, 특히 E-UMTS 시스템에 적용된다. 그러나,본 발명의 실시 예는 이에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 통신 시스템 및 통신 방법에 적용될 수도 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항복들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만,중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일 치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 기본 개념은, 기지국과 단말 사이에 정의된 특정 값(예: 우선순위)의 순서에 따라, 행해지는 단말의 동작(예: 우선순위에 따른 측정)이 존재하는 경우에 대하여, 특정 주기로 수행되는 동작 (예: 측정)을 제한 하는 것이다. 또한, 본 발명은 단말의 전력 소모의 감소를 위하여, 네트워크의 주파수 또는 RAT에 우선순위가 정의된 경우, 우선 순위에 따라서 측정을 수행할 경우, 측정 동작을 제어하는 것이다.

이러한 본 발명을 구현하기 위하여, 본 발명은 다음과 같은 방법을 제안한다: 첫째, 본 발명에서, 기지국은 단말에게 상기의 우선 순위에 따른 측정을 제어 할 수 있는 측정제어변수 (measurement control variable)을 단말에게 전송할 단말에게 전송한다; 둘째, 본 발명에서, 기지국이 단말에게 상기의 우선 순위에 따른 측정을 제어 할 수 있는 측정제어변수를 단말에게 전송하지 않더라도, 시스템정의에 의하여 측정제어변수가 정해진다; 셋째, 본 발명에서, 단말은 상기 기지국으로부터 수신한 측정제어변수에 우선순위에 따른 측정을 제어한다; 넷째, 본 발명에서, 단말이 명시적인 측정제어변수를 기지국으로부터 수신 받지 못하더라도, 단말 은 시스템의 정의에 의하여 묵시적으로 측정제어변수를 알 수 있을 것을 제안한다.

바람직하게, 상기에서 기지국이 단말에게 측정제어변수를 단말에게 전송하는 시점은 주기적인 것일 수 있으며, 사건 발생적인 시점에 의한 것일 수도 있다.

바람직하게, 상기에서 단말이 측정제어변수를 사용하여 측정을 제어하는 시점은 기지국으로부터 명시적으로 지시 받을 수 있으며, 또는 아래와 같은 예와 같은 사건 발생적인 시점에 의한 것일 수 있다:

- 가: 측정제어변수를 수신한 시점;

- 나: 주파수 또는 RAT 정보가 바뀌는 시점 또는 우선순위 정보를 수신하는 시점 또는 수신한 우선순위 정보가 바뀌는 시점;

- 다: 단말이 서비스 받는 주파수 또는 RAT의 셀의 신호특성 값이 특정 신호 특성 값(threshold)이하로 내려 가는 시점;

- 라: 단말이 서비스 받는 주파수 또는 RAT의 셀 이외의 다른 주파수 또는 RAT의 셀의 신호특성 값이 특정 신호 특성 값(threshold) 이상이 되는 시점;

- 마: 단말의 서빙셀의 우선순위보다 높은 이웃셀을 발견한 시점 또는 서빙셀의 우선순위가 가장 높지 않은 시점;

- 바: 단말이 서비스 받는 서빙셀에서 다른 서빙셀로 셀 재-선택하는 시점, 재-선택 후 시스템 정보를 수신한 시점 또는 재-선택 후 측정 제어변수를 수신한 시점, 가장 높은 우선순위가 아닌 서빙셀에서 동일한 우선순위 (또는 낮은 우선순위)의 셀로 셀 재-선택한 시점;

- 사: 하나 이상의 조건이 동시에 만족되는 시점 (예: 가와 나의 두 가지 시 점의 조건이 동시에 만족되는 시점);

- 아: 가, 나, 다, 라, 마, 바, 사 의 시점의 조건 중, 하나 또는 둘이 상의 조건이 특정 시간의 기간 동안 유지되는 시점.

상기 기지국이 단말에게 전송하는 측정제어변수로는 다음과 같은 것일 수 있다:

- 측정허용타이머(measurement allowing timer): 우선순위에 따른 측정 동작을 허용하는 타이머이다. 예로 들어, 단말은 측정허용타이머가 동작(running)하는 동안만, 높은 주파수/RAT의 셀을 측정하는 동작을 수행하며, 타이머가 종료(expiry)되면 단말은 서빙셀보다 높은 우선순위의 셀을 측정하는 동작을 수행하지 않는다. 바람직하게, 측정허용타이머는 상기 측정 변수를 사용하여 측정을 제어하는 시점에 따라 다시 동작(running)될 수 있다 (예: 단말의 서빙셀의 우선순위가 가장 높지 않을 경우);

- 측정제어시간(limiting time): 측정을 제어하는 시간을 말하며, 우선순위에 따른 측정 동작을 멈추는 시간을 의미한다고 할 수 있다. 예로 들어, 측정제어시간이 30분 이라면, 단말은 우선순위에 따른 측정동작을 측정허용타이머의 만료 시까지 수행하다가, 측정허용타이머가 만료되고 나면 측정제어시간인 30분 동안 우선순위에 따른 측정을 수행하지 않게 된다;

- 측정제어카운터 (measurement limiting counter): 카운터를 사용하여 우선순위에 따른 측정제어를 할 수 있다. 카운터의 값이 특정 임계값보다 적거나 같을 경우, 우선순위에 따른 측정제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 기지국으로부터 측 정제어카운터를 3의 값을 받고 임계값을 1로 받았을 경우, (상기의 측정제어변수를 사용하여 측정을 제어하는 시점중의 하나의 예로) 단말이 셀 재-선택을 해도 가장 높은 우선순위로 셀 재-선택을 하지 못한 경우, 카운터 값이 1씩 감소하며, 측정제어카운터 값이 0이 되었을 경우, 단말은 우선순위에 따른 측정 동작을 수행 하지 않게 된다. 이는, 단말의 이동성으로 셀을 옮기게 되어도, 더 높은 우선순위의 셀로 재-선택 못하는 경우, 높은 우선순위를 찾는 측정 동작을 수행하지 않게 되므로 효과적인 전력 감소효과를 가져 올 수 있다;

- 측정제어지시자(measurement control indicator): 단말에서 우선순위에 따른 측정동작을 제어하기 위해 측정제어변수들이 적용되는 것을 지시할 수 있는 것을 말한다. 즉, 네트워크가 측정제어지시자를 단말에게 설정한 경우에만 단말은 측정제어변수에 따른 동작을 수행 한다는 것이다;

- 측정제어변수를 제어하는 정보: 측정제어변수를 제어하는 정보를 말하며, 다음과 같은 것들이 있을 수 있다;

* 측정허용정보를 연장, 중지 또는 강제 종료 시키는 지시정보

*측정제어시간을 연장 또는 종료 시키는 지시정보

* 측정제어카운터의 값 또는 카운터의 임계값을 변경 시키는 정보

- 상기의 측정제어변수들은 하나 또는 둘 이상의 것들이 함께 혼용되어 사용 될 수도 있다. 예로, 측정허용타이머와 측정제어카운터는 조합되어 함께 사용될 수 있다. 예로 들어, 측정허용타이머가 만료될 때마다 카운터가 1씩 감소하며, 카운터값이 특정값(예: 임계값 이하)이 되면, 우선순위에 따른 측정 동작을 수행하지 않 도록 할 수 도 있다.

상기 기지국이 상기의 측정제어변수를 단말에게 전송하는 방법은 다음과 같은 방법이 있을 수 있다:

- 시스템 정보(System Information): 시스템정보를 통하여 측정제어변수정보를 전송한다;

- 호출(Paging): 호출 신호를 통하여 단말에게 측정제어변수를 전송 할 수 있다. 즉, 호출이유와 단말식별자, 등으로 구성되는 호출기록(paging record)처럼, 측정제어변수를 호출메시지 안에 넣어 단말에게 전송한다. 이 경우, 단말은 호출메시지 안에 호출기록이 있다면 호출기록 정보에 따라 상기에서 상술한 일반적인(normal) 호출절차를 수행하며, 측정제어변수가 존재하면 그에 따른 동작을 수행한다. 호출메시지에 호출기록정보와 측정제어변수가 동시에 존재할 경우에 각 정보에 따라 동작을 모두 수행할지 또는 어느 한 동작만을 수행 할 지의 여부는 시스템의 정의에 따를 수 있다. 또 다른 경우로, 측정제어변수가 호출기록의 내용으로 있을 수도 있다. 또한, 호출기록과 측정제어변수가 함께 쓰여, 호출절차처럼 단말의 식별자에 따라 특정 단말만이 측정제어변수에 따른 동작을 수행하도록 할 수도 있다;

- L1/L2 control channel: PDCCH와 같이 제어정보를 전달하는 채널에 측정제어변수를 나타내는 특정 값을 단말에 전달 할 수 있다. 측정제어변수를 나타내는 특정 값의 일 예로, 측정제어지시자와 측정제어시간에 따른 식별값(Identity value)이 있을 수 있으며, 이런 식별 값으로 호출 메시지의 존재를 알리는 PI-RNTI 와 같이 측정제어지시자 또는 특정 측정제어시간을 나타내는 RNTI가 정의되어 사용될 수도 있다. 따라서, 측정제어변수(측정허용타이머, 측정제어시간, 측정제어지시자, 등)에 따라 복수의 RNTI가 정의 될 수도 있다;

- RRC 신호(RRC signaling): 측정제어메시지(Measurement control message), 무선 베어러 설정(Radio Bearer Setup), 무선 베어러 재설정(Radio Bearer Reconfiguration), RRC 연결요청(Connection Request)/연결설정(Connection Setup)/연결해제(Connection Release), RRC 연결재설정(Connection Reconfiguration), RRC 연결 재설정(Connection Re-establishment) 과 관련된 신호, 등을 통하여 우선순위제어정보가 전달 될 수 있다;

- NAS 신호(NAS signaling): Tracking Area Update 과정의 메시지와 같은 NAS 신호를 통하여 우선순위제어정보가 전달 될 수 있다;

- RLC, MAC, PDCP등의 PDU를 통해서도 우선순위제어정보가 전달 될 수 있으며, 기지국과 단말의 모든 신호 절차에 의하여 전달 가능하다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예로서, 단말이 우선순위에 따른 측정 및 셀 선택 방법을 도시한 흐름도이다.

이하, 도 6을 참조하여, 도 5의 종래 기술과 대비하여 본 발명이 적용된 경우의 단말의 셀 선택 방법 을 설명한다.

도 6을 통하여, 우선순위에 따라 셀을 재-선택하는 도5의 기본동작에서 측정제어변수(예: 측정허용타이머)에 따라 높은 우선순위의 셀을 측정하는 동작이 수행된다는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따라, 단말은 상기의 측정제어변수에 따라 우선순위에 따른 측정을 수행하는 방법에 따라, 단말이 특정 시간 또는 조건 내에 높은 우선순위의 셀을 발견하지 못 할 경우, 우선 순위가 자신 보다 높은 셀을 측정하는 과정을 요구하지 않게 되어, 측정 과정을 통하여 발생하는 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.

도 6을 통하여 본 발명의 일 예를 설명하기 위한 가정은 다음과 같다:

- 기지국은 단말에게 주파수 1과 주파수 2의 우선순위는 각각 1, 2로서 RRC연결해제(RRC connection release)시에 주파수의 우선순위를 할당하며, 동시에 측정허용타이머를 전송한다;

- 단말은 서빙셀의 신호특성 값이 특정 신호 특성 값(예: -100dB) 이하로 떨어지면 다른 셀을 선택하기 위하여 측정을 한다;

- 서빙셀의 주파수가 가장 높은 우선순위(즉, 1)이라면, 특정 주기로 서빙셀만 측정을 하며, 서빙셀의 주파수가 가장 높은 우선순위가 아니라면(즉, 1이 아니면), 측정허용타이머가 동작할 때만, 모든 주파수(예에서는 주파수 1과 2)의 셀을 특정주기로 측정한다.

종래 기술에서는, 단말이 낮은 우선순위의 주파수의 셀(즉, 주파수 2)을 선택한 경우, 단말은 서빙셀의 신호 특성 값이 높더라도, 또한, 높은 우선순위를 가지는 주파수의 셀 중에서 셀 재-선택이 가능한 신호 특정값을 만족하는 셀이 없더라도, 특정 주기적으로 높은 우선순위의 셀을 찾기 위하여 측정을 하였으며, 전력 낭비를 가지는 문제가 있었다.

하지만, 본 발명에 따라, 낮은 우선순위의 주파수의 셀에서 서비스 받는 단 말은 상기의 측정허용타이머가 동작할 때만 높은 우선순위의 셀을 탐색 (또는 측정)하므로, 높은 우선순위를 가지는 주파수의 셀 중에서 셀 재-선택이 가능한 신호 특정값을 만족하는 셀이 없는 경우, 측정허용타이머가 종료하고 나면, 우선순위가 자신보다 높은 셀을 측정하는 과정을 요구하지 않게 되어, 측정과정을 통하여 발생하는 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.

한편, 여기까지 설명된 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 이동 단말기 내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드 디스크, 기타 등등)에 저장될 수 있고, 프로세서(예를 들어, 이동 단말기 내부 마이크로프로세서)에 의해서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다.

이상, 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 단말이 네트워크의 우선순위가 정의된 주파수 또는 RAT의 셀을 측정하는 경우, 상기 단말이 기지국으로부터 상기 우선순위에 따른 주파수 또는 RAT의 셀의 측정을 제어할 수 있는 측정제어변수를 수신하는 단계와; 상기 단말이 상기 측정제어변수를 이용하여 셀을 재선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 셀 탐색방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 측정제어변수는 측정허용타이머와, 측정제어시간과, 측정제어카운터와, 측정제어지시자와, 측정제어변수를 제어하는 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 측정제어변수를 제어하는 정보는, 측정허용정보를 연장, 중지 또는 강제종료 시키는 지시정보와, 측정제어시간을 연장 또는 종료시키는 지시정보와 측정제어카운터의 값 또는 카운터의 임계값을 변경시키는 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 셀 탐색방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 측정제어변수는 시스템 정보, 호출신호, 제어정보를 전달하는 채널, RRC 신호, 또는 NAS 신호를 통하여 전달되는 것을 특징으로 하는 무선통신시스템에서의 셀 탐색방법.

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