KR20110011554A - 무선 통신 시스템에서 이동성 상태 결정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

이동성 상태 결정 방법 및 장치가 제공된다. 단말은 셀 재선택을 수행하여 재선택되는 셀의 크기를 결정한다. 단말은 셀 재선택의 횟수와 상기 셀의 크기를 기반으로 이동성 상태를 결정한다. 단말이 마이크로 셀과 매크로 셀이 혼재되는 지역에 들어간다 하더라도 불필요한 재선택을 막을 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 이동성 상태 결정 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD OF DETERMINING MOBILITY STATE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 이동성 상태를 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(multiple input multiple output)를 채용한다. 최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다.

CSG(Closed Subscriber Group)은 특정 가입자에게만 제한된 접속을 허용함으로써, 보다 품질이 좋은 서비스를 제공하기 위해 도입된 것이다. CSG 서비스를 제공할 수 있는 기지국을 HNB(Home eNodeB)라 하고, CSG의 가입자들에게 공인된 서비스를 제공하는 셀(cell)을 CSG 셀이라 한다. 3GPP에서 CSG의 기본 요구 사항은 3GPP TS 22.220 V1.0.1 (2008-12) "Service requirements for Home NodeBs and Home eNodeBs (Release 9)"에서 개시되고 있다.

셀 선택(cell selection) 과정은 단말이 서비스를 제공받기 위한 셀을 선택하는 과정이다. 셀 재선택(cell reselection)은 단말이 이미 셀 선택을 완료하여 셀을 선택한 상태에서 다시 셀을 선택하는 과정이다.

이동성 상태(mobility state)는 단말의 이동성에 따라 셀 재선택을 조절하기 위해 결정된다.

CSG 셀은 일반적인 셀보다 셀 크기(즉 셀이 제공하는 커버리지의 크기)가 작다. 다양한 셀 크기를 갖는 셀들이 공존함에 따라 기존의 셀 선택을 수행하거나 이동성 상태를 결정하면, 단말이 불필요한 셀 재선택을 수행할 수 있다.

본 발명은 셀 크기를 고려한 단말의 이동성 상태 결정 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 또한 셀 크기를 고려한 셀 선택을 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.

일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 단말의 이동성 상태 결정 방법이 제공된다. 상기 방법은 셀 재선택을 수행하여 재선택되는 셀의 크기를 결정하는 단계, 및 셀 재선택의 횟수와 상기 셀의 크기를 기반으로 이동성 상태를 결정하는 단계를 포함한다.

상기 이동성 상태는 정규 이동성, 중간 이동성 및 높은 이동성 중 하나일 수 있다.

상기 이동성 상태를 결정하는 단계는 이동성 주기 동안 상기 셀 재선택의 횟수가 중간 이동성 임계치 보다 작으면 상기 정규 이동성으로 결정하는 단계, 상기 이동성 주기 동안 상기 셀 재선택의 횟수가 상기 중간 이동성 임계치과 높은 이동성 임계치 사이이면, 상기 중간 이동성으로 결정하는 단계, 및 상기 이동성 주기 동안 상기 셀 재선택의 횟수가 상기 높은 이동성 임계치 보다 크면, 높은 이동성으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 셀 크기에 따라 상기 셀 재선택의 횟수를 나타내는 카운터를 증가시킬지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 재선택된 셀이 마이크로 셀이면, 상기 카운터를 증가시키지 않을 수 있다.

상기 마이크로 셀은 CSG(Closed Subscriber Group) 셀일 수 있다.

상기 방법은 상기 이동성 상태를 기반으로 재선택 시간을 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.

다른 양태에 있어서, 이동성 상태를 결정하는 단말은 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF 부, 및 상기 RF부와 연결되어 상기 이동성 상태를 결정하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 셀 재선택을 수행하여 재선택되는 셀의 크기를 결정하고, 및 셀 재선택의 횟수와 상기 셀의 크기를 기반으로 이동성 상태를 결정한다.

단말이 마이크로 셀과 매크로 셀이 혼재되는 지역에 들어간다 하더라도 불필요한 재선택을 막을 수 있다. 또한, 단말의 이동성 상태를 정확하게 결정할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 사용자 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제어 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 아이들 모드에서 단말의 셀 선택 과정을 나타내는 예시도이다.
도 5는 HNB 게이트웨이를 이용하여 HNB를 운용하는 네트워크 구조를 나타내는 예시도이다.
도 6은 단말이 기지국의 접속 모드를 확인하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 CSG 셀에서 머무를 때 셀 재선택의 일 예를 나타낸다.
도 8은 Treselection을 이용한 셀 재선택을 나타낸다.
도 9는 Treselection이 사용되지 않는 상황을 나타낸다.
도 10은 불필요한 셀 재선택의 일 예를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 재선택 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 12는 단말의 이동성 상태에 따른 셀 재선택을 나타낸다.
도 13은 잘못된 이동성 상태 판단의 예들을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동성 상태 결정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 15는 셀 크기에 따라 이동성 상태를 결정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불릴 수 있다.

E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.

EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.

단말과 네트워크 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (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 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 망간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.

도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 데이터 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.

도 2 및 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.

서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.

MAC 계층의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다.

RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.

사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.

RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다. RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB*Data RB) 두가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.

단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결(RRC CONNECTED) 상태에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들 (RRC IDLE) 상태에 있게 된다.

네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.

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

물리채널(Physical Channel)은 시간 영역에서 여러 개의 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 심볼(Symbol)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼들과 복수의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 심볼들(가령, 첫 번째 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 1개의 서브프레임에 해당하는 1ms이다.

이하 단말의 RRC 상태 (RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 상술한다.

RRC 상태란 단말의 RRC 계층이 E-UTRAN의 RRC 계층과 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태, 연결되어 있지 않은 경우는 RRC 아이들 상태라고 부른다. RRC 연결 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC 아이들 상태의 단말은 E-UTRAN이 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트랙킹 구역(Tracking Area) 단위로 핵심 망이 관리한다. 즉, RRC 아이들 상태의 단말은 큰 지역 단위로 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 RRC 연결 상태로 이동해야 한다.

사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 아이들 상태에 머무른다. RRC 아이들 상태의 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN과 RRC 연결을 확립하고, RRC 연결 상태로 천이한다. RRC 아이들 상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 호출(paging) 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.

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

NAS 계층에서 단말의 이동성을 관리하기 위하여 EMM-REGISTERED (EPS Mobility Management-REGISTERED) 및 EMM-DEREGISTERED 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말과 MME에게 적용된다. 초기 단말은 EMM-DEREGISTERED 상태이며, 이 단말이 네트워크에 접속하기 위해서 초기 연결(Initial Attach) 절차를 통해서 해당 네트워크에 등록하는 과정을 수행한다. 상기 연결(Attach) 절차가 성공적으로 수행되면 단말 및 MME는 EMM- REGISTERED 상태가 된다.

단말과 EPC간 시그널링 연결(signaling connection)을 관리하기 위하여 ECM(EPS Connection Management)-IDLE 상태 및 ECM-CONNECTED 상태 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말 및 MME에게 적용된다. ECM-IDLE 상태의 단말이 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺으면 해당 단말은 ECM-CONNECTED 상태가 된다. ECM-IDLE 상태에 있는 MME는 E-UTRAN과 S1 연결(S1 connection)을 맺으면 ECM-CONNECTED 상태가 된다. 단말이 ECM-IDLE 상태에 있을 때에는 E-UTRAN은 단말의 배경(context) 정보를 가지고 있지 않다. 따라서 ECM-IDLE 상태의 단말은 네트워크의 명령을 받을 필요 없이 셀 선택(cell selection) 또는 셀 재선택(reselection)과 같은 단말 기반의 이동성 관련 절차를 수행한다. 반면 단말이 ECM-CONNECTED 상태에 있을 때에는 단말의 이동성은 네트워크의 명령에 의해서 관리된다. ECM-IDLE 상태에서 단말의 위치가 네트워크가 알고 있는 위치와 달라질 경우 단말은 트랙킹 구역 갱신(Tracking Area Update) 절차를 통해 네트워크에 단말의 해당 위치를 알린다.

다음은, 시스템 정보(System Information)에 관한 설명이다.

시스템 정보(System Information)는 단말이 기지국에 접속하기 위해서 알아야 하는 필수정보를 포함한다. 따라서 단말은 기지국에 접속하기 전에 시스템 정보를 모두 수신하고 있어야 하고, 또한 항상 최신의 시스템 정보를 가지고 있어야 한다. 그리고 상기 시스템 정보는 한 셀 내의 모든 단말이 알고 있어야 하는 정보이므로, 기지국은 주기적으로 상기 시스템 정보를 전송한다.

3GPP TS 36.331 V8.4.0 (2008-12) "Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 8)"의 5.2.2절에 의하면, 상기 시스템 정보는 MIB(Master Information Block), SB(Scheduling Block), SIB System Information Block)로 나뉜다. MIB는 단말이 해당 셀의 물리적 구성, 예를 들어 대역(Bandwidth)같은 것을 알 수 있도록 한다. SB은 SIB들의 전송정보, 예를 들어, 전송 주기 등을 알려준다. SIB은 서로 관련 있는 시스템 정보의 집합체이다. 예를 들어, 어떤 SIB는 주변의 셀의 정보만을 포함하고, 어떤 SIB는 단말이 사용하는 상향링크 무선 채널의 정보만을 포함한다.

일반적으로, 네트워크가 단말에게 제공하는 서비스는 아래와 같이 세가지 타입으로 구분할 수 있다. 또한, 어떤 서비스를 제공받을 수 있는지에 따라 단말은 셀의 타입 역시 다르게 인식한다. 아래에서 먼저 서비스 타입을 서술하고, 이어 셀의 타입을 서술한다.

1) 제한적 서비스(Limited service): 이 서비스는 응급 호(Emergency call) 및 재해경보시스템(Earthquake and Tsunami Warning System; ETWS)를 제공하며, 수용가능 셀(acceptable cell)에서 제공할 수 있다.

2) 정규 서비스(Normal service) : 이 서비스는 일반적 용도의 범용 서비스(public use)를 의미하여, 정규 셀(suitable or normal cell)에서 제공할 수 있다.

3) 사업자 서비스(Operator service) : 이 서비스는 통신망 사업자를 위한 서비스를 의미하며, 이 셀은 통신망 사업자만 사용할 수 있고 일반 사용자는 사용할 수 없다.

셀이 제공하는 서비스 타입과 관련하여, 셀의 타입은 아래와 같이 구분될 수 있다.

1) 수용가능 셀(Acceptable cell) : 단말이 제한된(Limited) 서비스를 제공받을 수 있는 셀. 이 셀은 해당 단말 입장에서, 금지(barred)되어 있지 않고, 단말의 셀 선택 기준을 만족시키는 셀이다.

2) 정규 셀(Suitable cell) : 단말이 정규 서비스를 제공받을 수 있는 셀. 이 셀은 수용가능 셀의 조건을 만족시키며, 동시에 추가 조건들을 만족시킨다. 추가적인 조건으로는, 이 셀이 해당 단말이 접속할 수 있는 PLMN 소속이어야 하고, 단말의 트랙킹 구역(Tracking Area) 갱신 절차의 수행이 금지되지 않은 셀이어야 한다. 해당 셀이 CSG 셀이라고 하면, 단말이 이 셀에 CSG 멤버로서 접속이 가능한 셀이어야 한다.

3) 금지된 (Barred cell) : 셀이 시스템 정보를 통해 금지된 셀이라는 정보를 브로드캐스트하는 셀이다.

4) 예약된 셀(Reserved cell) : 셀이 시스템 정보를 통해 예약된 셀이라는 정보를 브로드캐스트하는 셀이다.

도 4는 아이들 모드에서 단말의 셀 선택 과정을 나타내는 예시도이다.

단말은 자신이 서비스 받고자 하는 PLMN(Public Land Mobile Network)과 RAT(Radio Access Technology)을 선택한다(S410). PLMN과 RAT는 단말의 사용자가 선택을 할 수도 있으며, USIM에 저장되어 있는 것을 사용할 수도 있다.

상기 단말은 측정한 기지국과 신호세기나 품질이 특정한 값보다 큰 셀 중에서, 가장 큰 값을 가지는 셀을 선택한다(S420). 그리고, 상기 기지국이 주기적으로 보내는 시스템 정보를 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.

상기 단말은 네트워크 등록이 필요하면, 네트워크로부터 서비스(예: 호출(Paging))를 받기 위하여 자신의 정보(예:IMSI)를 등록한다(S430, S440). 단말은 셀을 선택할 때 마다 접속하는 네트워크에 등록을 하는 것은 아니다. 예를 들어, 등록할 네트워크의 시스템 정보(예: 트랙킹 구역 식별자 (Tracking Area Identity; TAI))와 자신이 알고 있는 네트워크의 정보가 다른 경우에 네트워크에 등록을 한다.

상기 단말은 서비스 받고 있는 상기 기지국으로부터 측정한 신호의 세기나 품질의 값이 인접한 셀의 기지국으로부터 측정한 값보다 낮다면, 상기 단말이 접속한 상기 기지국의 셀 보다 더 좋은 신호 특성을 제공하는 다른 셀 중 하나를 선택한다(S450). 이 과정을 상기 단계 S420의 초기 셀 선택(Initial Cell Selection)과 구분하여 셀 재선택(Cell Reselection)이라 한다. 이때, 신호특성의 변화에 따라 빈번히 셀이 재선택되는 것을 방지하기 위하여 시간적인 제약조건을 둘 수도 있다.

다음은 단말이 셀을 선택하는 절차에 대해서 자세히 설명한다.

전원이 켜지거나 셀에 머물러 있을 때, 단말은 적절한 품질의 셀을 선택/재선택하여 서비스를 받기 위한 절차들을 수행한다.

RRC 아이들 상태의 단말은 항상 적절한 품질의 셀을 선택하여 이 셀을 통해 서비스를 제공받기 위한 준비를 하고 있어야 한다. 예를 들어, 전원이 막 켜진 단말은 네트워크에 등록을 하기 위해 적절한 품질의 셀을 선택해야 한다. RRC 연결 상태에 있던 상기 단말이 RRC 아이들 상태에 진입하면, 상기 단말은 RRC 아이들 상태에서 머무를 셀을 선택해야 한다. 이와 같이, 상기 단말이 RRC 아이들 상태와 같은 서비스 대기 상태로 머물고 있기 위해서 어떤 조건을 만족하는 셀을 고르는 과정을 셀 선택 (Cell Selection)이라고 한다. 중요한 점은, 상기 셀 선택은 상기 단말이 상기 RRC 아이들 상태로 머물러 있을 셀을 현재 결정하지 못한 상태에서 수행하는 것이므로, 가능한 신속하게 셀을 선택하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 일정 기준 이상의 무선 신호 품질을 제공하는 셀이라면, 비록 이 셀이 단말에게 가장 좋은 무선 신호 품질을 제공하는 셀이 아니라고 하더라도, 단말의 셀 선택 과정에서 선택될 수 있다.

이제 3GPP TS 36.304 V8.3.0 (2008-09) "User Equipment (UE) procedures in idle mode (Release 8)"을 참조하여, 3GPP LTE에서 단말이 셀을 선택하는 방법 및 절차에 대하여 상술한다.

단말은 초기에 전원이 켜지면 사용 가능한 PLMN을 검색하고 서비스를 받을 수 있는 적절한 PLMN을 선택한다. 이어, 선택한 PLMN이 제공하는 셀들 중에서 상기 단말이 적절한 서비스를 제공받을 수 있는 신호 품질과 특성을 가진 셀을 선택한다.

셀 선택 과정은 크게 두 가지로 나뉜다.

먼저 초기 셀 선택 과정으로, 이 과정에서는 상기 단말이 무선 채널에 대한 사전 정보가 없다. 따라서 상기 단말은 적절한 셀을 찾기 위해 모든 무선 채널을 검색한다. 각 채널에서 상기 단말은 가장 강한 셀을 찾는다. 이후, 상기 단말이 셀 선택 기준을 만족하는 적절한(suitable) 셀을 찾기만 하면 해당 셀을 선택한다.

다른 하나는 저장된 정보를 활용하는 셀 선택 과정으로, 이 과정에서는 무선 채널에 대해 상기 단말에 저장되어 있는 정보를 활용하거나, 셀에서 브로드캐스트하고 있는 정보를 활용하여 셀 선택을 한다. 따라서 초기 셀 선택 과정에 비해 셀 선택이 신속할 수 있다. 상기 단말이 셀 선택 기준을 만족하는 셀을 찾기만 하면 해당 셀을 선택한다. 만약 이 과정을 통해 셀 선택 기준을 만족하는 적절한(suitable) 셀을 찾지 못하면, 상기 단말은 초기 셀 선택 과정을 수행한다.

상기 셀 선택 과정에서 상기 단말이 사용하는 셀 선택 기준은 다음 수학식 1과 같다.

여기서, Srxlev = Qrxlevmeas - (Qrxlevmin + Qrxlevminoffset) + Pcompensation이다. Qrxlevmeas는 측정된 셀의 수신 레벨 (RSRP), Qrxlevmin는 셀에서의 최소 필요 수신 레벨(dBm), Qrxlevminoffset는 Qrxlevmin 에 대한 오프셋(offset), Pcompensation=max(PEMAX - PUMAX, 0) (dB), PEMAX는 단말이 해당 셀에서 전송해도 좋은 최대 전송 전력 (dBm), PUMAX는 단말의 성능에 따른 단말 무선 전송부(RF)의 최대 전송 전력(dBm)이다.

상기 수학식 1에서, 단말은 측정한 신호의 세기와 품질이 서비스를 제공하는 셀이 정한 특정 값보다 큰 셀을 선택한다는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 수학식 1에서 사용되는 파라미터들은 시스템 정보를 통해 브로드캐스트되고, 상기 단말은 이 파라미터 값들을 수신하여 셀 선택 기준에 사용한다.

셀 선택 기준을 만족하는 셀을 상기 단말이 선택하면, 상기 단말은 해당 셀의 시스템 정보로부터 해당 셀에서 상기 단말의 RRC 아이들 상태 동작에 필요한 정보를 수신한다. 상기 단말이 RRC 아이들 상태 동작에 필요한 모든 정보를 수신한 후, 네트워크로 서비스를 요청(예:Originating Call)하거나 네트워크로부터 서비스(예: Terminating Call)를 받기 위하여 아이들 모드에서 대기한다.

상기 단말이 일단 셀 선택 과정을 통해 어떤 셀을 선택한 이후, 단말의 이동성 또는 무선 환경의 변화 등으로 단말과 기지국간의 신호의 세기나 품질이 바뀔 수 있다. 따라서 만약 선택한 셀의 품질이 저하되는 경우, 단말은 더 좋은 품질을 제공하는 다른 셀을 선택할 수 있다. 이렇게 셀을 다시 선택하는 경우, 일반적으로 현재 선택된 셀보다 더 좋은 신호 품질을 제공하는 셀을 선택한다. 이런 과정을 셀 재선택(Cell Reselection)이라고 한다. 상기 셀 재선택 과정은, 무선 신호의 품질 관점에서, 일반적으로 단말에게 가장 좋은 품질을 제공하는 셀을 선택하는데 기본적인 목적이 있다.

무선 신호의 품질 관점 이외에, 네트워크는 주파수 별로 우선 순위를 결정하여 단말에게 알릴 수 있다. 이러한 우선 순위를 수신한 단말은, 셀 재선택 과정에서 이 우선 순위를 무선 신호 품질 기준보다 우선적으로 고려하게 된다.

위와 같이 무선 환경의 신호 특성에 따라 셀을 선택 또는 재선택하는 방법이 있으며, 셀 재선택시 재선택을 위한 셀을 선택하는데 있어서, 셀의 RAT와 주파수(frequency) 특성에 따라 다음과 같은 셀 재선택 방법이 있을 수 있다.

- Intra-frequency 셀 재선택 : 단말이 사용중인 셀과 같은 RAT과 같은 중심 주파수(center-frequency)를 가지는 셀을 재선택

- Inter-frequency 셀 재선택 : 단말이 사용중인 셀과 같은 RAT과 다른 중심 주파수(center-frequency)를 가지는 셀을 재선택

- Inter-RAT 셀 재선택 : 단말이 사용중인 RAT와 다른 RAT을 사용하는 셀을 재선택

셀 재선택 과정의 원칙은 다음과 같다

첫째, 단말은 셀 재선택을 위하여 서빙 셀(serving cell) 및 주변 셀(neighboring cell)의 품질을 측정한다.

둘째, 셀 재선택은 셀 재선택 기준에 기반하여 수행된다. 셀 재선택 기준은 서빙 셀 및 주변 셀 측정에 관련하여 아래와 같은 특성을 가지고 있다.

Intra-frequency 셀 재선택은 기본적으로 랭킹(ranking)에 기반한다. 랭킹이라는 것은, 셀 재선택 평가를 위한 지표값을 정의하고, 이 지표값을 이용하여 셀들을 지표값의 크기 순으로 순서를 매기는 작업이다. 가장 좋은 지표를 가지는 셀을 흔히 best ranked cell이라고 부른다. 셀 지표값은 단말이 해당 셀에 대해 측정한 값을 기본으로, 필요에 따라 주파수 오프셋 또는 셀 오프셋을 적용한 값이다.

Inter-frequency 셀 재선택은 네트워크에 의해 제공된 주파수 우선순위에 기반한다. 단말은 가장 높은 주파수 우선순위를 가진 주파수에 머무를(camp on) 수 있도록 시도한다. 네트워크는 브로드캐스트 시그널링(broadcast signling)를 통해서 셀 내 단말들이 공통적으로 적용할 또는 주파수 우선순위를 제공하거나, 단말별 시그널링(dedicated signaling)을 통해 단말 별로 각각 주파수 별 우선순위를 제공할 수 있다.

Inter-frequency 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 파라미터(예를 들어 주파수별 오프셋(frequency-specific offset))를 주파수별로 제공할 수 있다.

Intra-frequency 셀 재선택 또는 inter-frequency 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 주변 셀 리스트(Neighbouring Cell List, NCL)를 단말에게 제공할 수 있다. 이 NCL은 셀 재선택에 사용되는 셀 별 파라미터(예를 들어 셀 별 오프셋(cell-specific offset))를 포함한다

Intra-frequency 또는 inter-frequency 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 셀 재선택 금지 리스트(black list)를 단말에게 제공할 수 있다. 금지 리스트에 포함된 셀에 대해 단말은 셀 재선택을 수행하지 않는다.

이어서, 셀 재선택 평가 과정에서 수행하는 랭킹에 관해 설명한다.

셀의 우선순위를 주는데 사용되는 랭킹 지표(ranking criterion)은 수학식 2와 같이 정의된다.

여기서, Rs는 서빙 셀의 랭킹 지표, Rn은 주변 셀의 랭킹 지표, Qmeas,s는 단말이 서빙 셀에 대해 측정한 품질값, Qmeas,n는 단말이 주변 셀에 대해 측정한 품질값, Qhyst는 랭킹을 위한 히스테리시스(hysteresis) 값, Qoffset은 2 셀간의 오프셋이다.

Intra-frequency에서, 단말이 서빙 셀과 주변 셀 간의 오프셋(Qoffsets,n)을 수신한 경우 Qffoset=Qoffsets,n 이고, 단말이 Qoffsets,n 을 수신하지 않은 경우에는 Qoffset = 0 이다.

Inter-frequency에서, 단말이 해당 셀에 대한 오프셋(Qoffsets,n)을 수신한 경우 Qoffset = Qoffsets,n + Qfrequency 이고, 단말이 Qoffsets,n 을 수신하지 않은 경우 Qoffset = Qfrequency 이다.

서빙 셀의 랭킹 지표(Rs)과 주변 셀의 랭킹 지표(Rn)이 서로 비슷한 상태에서 변동하면, 변동 결과 랭킹 순위가 자꾸 뒤바뀌어 단말이 두 셀을 번갈아가면서 재선택을 할 수 있다. Qhyst는 셀 재선택에서 히스테리시스를 주어, 단말이 두 셀을 번갈아가면서 재선택하는 것을 막기 위한 파라미터이다.

단말은 위 식에 따라 서빙 셀의 Rs 및 주변 셀의 Rn을 측정하고, 랭킹 지표 값이 가장 큰 값을 가진 셀을 best ranked 셀로 간주하고, 이 셀을 재선택한다.

상기 기준에 의하면, 셀의 품질이 셀 재선택에서 가장 주요한 기준으로 작용하는 것을 확인할 수 있다. 만약 재선택한 셀이 정규 셀(suitable cell)이 아니면 단말은 해당 주파수 또는 해당 셀을 셀 재선택 대상에서 제외한다.

이어서 단말 속도에 따라서 셀 재선택에 영향을 주는 속도 스케일링(speed scaling)에 대하여 설명한다.

단말이 빠른 속도로 셀들을 지나가게 되는 경우 셀 재선택이 정확히 이루어 지지 않고 단말은 특정 셀에 캠프 온(camp on) 할 수 없는 경우가 발생한다. 이 문제는 셀 재선택이 불필요하게 발생하는 것을 막기 위한 재선택 시간(Treselection) 때문에 발생한다.

Treselection 동안 단말이 측정하는 이웃 셀의 신호 세기가 특정 값보다 높아으면, 셀 재선택이 수행되는 데, 단말의 이동 속도가 빠른 경우 기존 Treselection을 이용해서 셀 재선택 조건을 만족할 수 없는 경우가 발생한다. 따라서 단말의 이동 속도가 변하면 Treselection을 줄여서 빠른 이동 속도에서도 셀 ㅅ선택 조건이 만족되도록 하는 것이 속도 스케일링이다. 단말의 속도 변화는 일정시간 동안 셀 재선택한 횟수를 특정 값과 비교해서 판단한다.

이제 CSG(Closed Subscriber Group)에 대해 기술한다.

CSG 서비스를 제공하는 기지국을 3GPP에서는 HNB(Home NodeB) 또는 HeNB(Home eNodeB)라고 부른다. 이후, 상기 HNB와 HeNB 둘을 총칭하여 NNB라고 일컫는다. 상기 HNB는 기본적으로 CSG에 속하는 멤버에게만 특화된 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다. 단 HNB의 동작 모드 설정에 따라 CSG 외에 다른 사용자들에게도 서비스를 제공할 수도 있다.

도 5는 HNB 게이트웨이(gateway; GW)를 이용하여 HNB를 운용하는 네트워크 구조를 나타내는 예시도이다.

HNB들은 HNB GW를 통해 EPC에 연결되거나 직접 EPC에 연결된다. 여기서, 상기 HNB GW는 MME에게는 일반적인 기지국처럼 보인다. 또한, 상기 HNB GW는 상기 HNB에게는 상기 MME처럼 보인다. 따라서, HNB와 HNB GW 사이에는 S1 인터페이스로 연결되며, 상기 HNB GW와 상기 EPC 역시 S1 인터페이스로 연결된다. 또한, HNB와 EPC가 직접 연결될 경우에도 S1 인터페이스로 연결된다. HNB의 기능은 일반적인 기지국의 기능과 대부분 같다.

일반적으로 HNB는 이동통신망 사업자가 소유한 BS와 비교하여 무선 전송 출력이 낮다. 따라서 HNB가 제공하는 커버리지(coverage)는 BS가 제공하는 서비스 영역에 비하여 작은 것이 일반적이다. 이 같은 특성 때문에 서비스 영역 관점에서 종종 HNB가 제공하는 셀은 BS가 제공하는 매크로(macro) 셀과 대비하여 펨토(femto) 셀로 분류된다.

제공하는 서비스 관점에서, HNB가 CSG 그룹에게만 서비스를 제공할 때에, 이 HNB가 제공하는 셀은 CSG 셀이라고 일컫는다.

각 CSG는 각기 고유의 식별자를 가지고 있으며, 이 식별자를 CSG ID(CSG identity)라고 부른다. 단말은 자신이 멤버로 속한 CSG의 목록을 가질 수 있고, 이 CSG 목록은 단말의 요청 또는 네트워크의 명령에 의해 변경될 수 있다. 3GPP의 현재 사양에 의하면, 하나의 HNB는 한 개의 CSG를 지원할 수 있다.

단말은 자신이 멤버로 등록되어 있는 CSG의 목록을 가지고 있으며, 이를 CSG 화이트 리스트(white list)라 한다.

HNB는 자신이 지원하는 CSG의 CSG ID를 시스템 정보를 통해 전달하여, 해당 CSG의 멤버 단말만이 접속하도록 한다. 단말은 CSG 셀을 발견하였을 때, 이 CSG 셀이 어떤 CSG를 지원하는지를 시스템 정보에 포함된 CSG ID를 읽어서 확인할 수 있다. CSG ID를 읽은 단말은 자신이 해당 CSG 셀의 멤버일 경우에만, 즉 CSG ID에 해당되는 CSG가 자신의 CSG 화이트리스트에 포함되어 있을 경우에 해당 셀을 접속할 수 있는 셀로 간주한다.

HNB라고 해서 항상 CSG 단말에게 접속을 허용할 필요는 없다. HNB의 구성 설정에 따라 CSG 멤버가 아닌 단말의 접속도 허용할 수가 있다. 어떤 단말에게 접속을 허용할지는 HNB의 구성 설정에 따라 바뀌는데, 여기서 구성 설정은 HNB의 동작 모드의 설정을 의미한다. HNB의 동작 모드는 어떤 단말에게 서비스를 제공하는지에 따라 아래의 3가지로 구분된다.

1) 닫힌 접속 모드(Closed access mode) : 특정 CSG 멤버에게만 서비스를 제공하는 모드. HNB는 CSG 셀을 제공한다.

2) 오픈 접속 모드(Open access mode) : 일반 BS처럼 특정 CSG 멤버라는 제약이 없이 서비스를 제공하는 모드. HNB은 CSG 셀이 아닌 일반적 셀을 제공한다.

3) 하이브리드 접속 모드(Hybrid access mode) : 특정 CSG 멤버에게는 CSG 서비스를 제공할 수 있고, 비 CSG 멤버에게도 일반 셀처럼 서비스를 제공하는 모드. CSG 멤버 UE에게는 CSG 셀로 인식이 되고, 비 CSG 멤버 UE에게는 일반 셀처럼 인식이 된다. 이러한 셀을 하이브리드 셀(Hybrid cell)이라고 부른다.

HNB는 자신이 서비스하는 셀이 CSG 셀인 일반적인 셀인지를 단말에게 알려서, 단말이 해당 셀에 접속할 수 있는지 없는지를 알게 한다. 닫힌 접속 모드로 운영되는 HNB는 자신이 CSG 셀이라는 것을 시스템 정보를 통해 브로드캐스트한다. 오픈 접속 모드로 운영되는 HNB는 자신이 CSG 셀이 아니라는 것을 시스템 정보를 통해 브로드캐스트한다. 이와 같이 HNB는 자신이 서비스하는 셀이 CSG 셀인지 아닌지를 알려주는 CSG 지시자(CSG indicator)를 시스템 정보 속에 포함시킨다.

예를 들어, CSG셀은 CSG 지시자를 'TRUE'로 설정해서 브로드캐스트한다. 만약 서비스하는 셀이 CSG 셀이 아닌 경우에 CSG 지시자를 'FALSE'로 설정하거나 또는 CSG 지시자 전송을 생략하는 방법을 사용할 수도 있다. 단말은 일반 셀을 CSG 셀과 구분할 수 있어야 하기 때문에, 일반적 BS 역시 CSG 지시자 (예, 'FALSE'로 설정된 CSG 지시자)를 전송하여 단말이 자신이 제공하는 셀 타입이 일반적 셀임을 알게 할 수 있다. 또한, 일반적 BS는 CSG 지시자를 전송하지 않음으로 단말이 자신이 제공하는 셀 타입이 일반적 셀임을 알게 할 수도 있다.

표 1은 셀 타입 별로 해당 셀에서 전송하는 CSG 관련 파라미터를 나타낸다. CSG 관련 파라미터는 시스템 정보를 통해 전송될 수 있다.

	CSG 셀	일반 셀
CSG 지시자	'CSG 셀'이라고 가리킴	'non-CSG 셀'이라고 가리킴 또는 전송하지 않음
CSG ID	지원하는 CSG ID 전송	전송하지 않음

표 2는 셀 타입별 접속을 허용하는 단말의 종류를 나타낸다.

	CSG 셀	일반 셀
CSG를 지원하지 않는 단말	접속 불가	접속 가능
비CSG 멤버 단말	접속 불가	접속 가능
멤버 CSG 단말	접속 가능	접속 가능

도 6은 단말이 기지국의 접속 모드(access mode)를 확인하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

단말은 대상 셀이 어떤 타입의 셀인지 확인하기 위해 먼저 대상 셀의 시스템 정보에 있는 CSG 지시자를 확인한다(S510).

상기 CSG 지시자를 확인한 후에, 만약 상기 CSG 지시자가 대상 셀이 CSG 셀이라고 지시하고 있으면 상기 단말은 상기 해당 셀을 CSG 셀로 인식한다(S520, S530). 이후, 상기 단말은 자신이 대상 셀의 CSG 멤버인지 확인하기 위해 시스템 정보에 있는 CSG ID를 확인한다(S540).

상기 단말이 상기 CSG ID로부터 자신이 대상 셀의 CSG 멤버임을 확인하면, 해당 셀을 접속 가능한 CSG 셀로 인식한다(S550, S560). 상기 단말이 상기 CSG 식별자로부터 자신이 대상 셀의 CSG 멤버가 아니라는 것을 확인하면, 해당 셀을 접속 가능하지 않는 셀로 간주한다(S550, S570).

상기 첫 번째 단계에서 만약 상기 CSG 지시자가 대상 셀이 CSG 셀이 아니라고 지시하고 있으면, 상기 단말은 상기 대상 셀을 일반적 셀로 인식한다(S520, S580). 또한, 상기 단계 S510에서 CSG지시자가 전송되고 있지 않으면, 상기 단말은 상기 대상 셀을 일반적 셀로 인식한다.

일반적으로, 특정 주파수에서 CSG 셀과 매크로 셀이 동시에 운용될 수 있다. CSG 셀만 존재하는 주파수를 CSG 전용 주파수(CSG dedicated frequency)라고 한다. CSG 셀과 매크로 셀이 동시에 존재하는 주파수를 혼합 캐리어 주파수(mixed carrier frequency)라고 한다. 네트워크는 혼합 캐리어 주파수에서 특정 물리계층 셀 식별자를 CSG 셀 용으로 따로 예약해둘 수 있다. 물리계층 셀 식별자는 E-UTRAN 시스템에서는 PCI(Physical Cell Identity)라고 불리고, UTRAN에서는 PSC(Physical scrambling code)라고 불린다. 서술의 편의를 위해 물리계층 셀 식별자를 PCI로 표현한다.

CSG 셀은 현재 주파수에서 CSG용으로 예약된 PCI에 대한 정보를 시스템 정보를 통해 알려준다. 이 정보를 수신한 단말은, 해당 주파수에서 어떤 셀을 발견하였을 때 이 셀의 PCI로부터 이 셀이 CSG 셀인지 또는 CSG 셀이 아닐 수 있는지 판단할 수 있다. 이 정보를 단말이 어떻게 활용하는지 아래에서 두 가지 단말의 경우에 대해 살펴본다.

첫 번째로, CSG 관련 기능을 지원하지 않거나 자신이 멤버로 속한 CSG 목록을 가지고 있지 않은 단말의 경우, 이 단말은 셀 선택/재선택 과정에서 CSG 셀을 선택 가능한 셀로 간주할 필요가 없다. 이 경우 단말은 셀의 PCI만 확인하고, 만약 PCI가 CSG로 예약된 PCI라면 해당 셀을 셀선택/재선택 과정에서 바로 제외할 수 있다. 일반적으로 어떤 셀의 PCI는 단말이 물리계층이 해당 셀의 존재를 확인하는 단계에서 바로 알 수 있다.

두 번째로, 자신이 멤버로 속한 CSG 목록을 가진 단말의 경우, 상기 단말이 혼합 캐리어 주파수에서 주변의 CSG 셀들에 대한 목록을 알고 싶을 때에는, 전체 PCI 범위에서 발견되는 모든 셀의 시스템 정보의 CSG 식별자를 일일이 확인하는 대신, CSG 용으로 예약된 PCI를 가진 셀만 발견하면 해당 셀이 CSG 셀이라는 것을 알 수 있다.

이제, CSG 셀과 관련된 셀 재선택 과정을 살펴본다.

CSG 셀은 CSG 멤버 단말에게 보다 나은 CSG 서비스를 지원하기 위한 셀이다. 따라서, 단말이 CSG 셀에 머무르고(camp on) 있을 때에는, 단말이 서빙 주파수의 주파수 우선순위보다 더 높은 주파수 우선순위를 갖는 inter-frequency를 발견한다고 해서 inter-frequency의 셀을 재선택하는 것은 서비스 품질 면에서 바람직하지 않을 수 있다.

단말이 CSG에 머무르고 있을 때, 서빙 주파수보다 더 높은 주파수 우선순위를 가지는 inter-frequency로 셀 재선택을 수행하는 것을 막기 위해, 단말은 어떤 주파수의 CSG 셀이 그 주파수에서 셀 재선택 평가 기준에 따라 best ranked 셀로 판명이 되면, 해당 주파수의 주파수 우선순위를 다른 주파수보다 더 높다고 가정한다.

특정 주파수에 대해 네트워크가 지정할 수 있는 주파수 우선순위보다 더 높은 주파수 우선순위를 단말이 스스로 지정할 때, 이러한 주파수 우선순위를 '묵시적 최우선순위(implicit highest priority)'라고 부른다. 이렇게 하면, 단말이 셀 재선택을 할 때 가장 먼저 주파수 우선순위를 고려한다는 기존의 셀 선택에서의 규칙을 지키면서, 단말이 CSG 셀에 머무르는 것을 도울 수 있다.

도 7은 CSG 셀에서 머무를 때 셀 재선택의 일 예를 나타낸다.

초기에 단말은 CSG 셀에 머무르고 있다(S710).

서빙 셀이 CSG 셀이므로, 서빙 주파수에 묵시적 최우선순위를 준다(S720).

이어서, 서빙 셀과 주변 셀의 품질을 측정한다(S730).

측정 결과를 기반으로 정규 재선택 룰을 적용한다(S740). 단말은 먼저 서빙 주파수보다 더 높은 우선순위를 갖는 주파수에서 셀을 찾는다. 적당한 셀이 발견되지 않으면, 단말은 서빙 주파수와 동일한 우선순위를 갖는 주파수에서 best ranked 셀을 찾는다. 적당한 셀이 발견되지 않으면, 단말은 서비 주파수보다 낮은 우선순위를 갖는 주파수에서 최적의 셀을 찾는다.

재선택을 위한 새로운 셀이 발견되면, 그 셀로 재선택한다(S750, S760).

만약 CSG 셀에 있던 단말이 해당 주파수의 non-CSG 셀을 재선택하면, 단말은 CSG 셀의 묵시적 최우선순위 가정을 철회하고, 네트워크가 전달한 주파수 우선순위값을 셀 재선택 평가 때 사용한다.

만약 단말이 CSG 셀에 머무르고 있을 때, 동일한 주파수 우선순위를 갖는 주파수에서 best ranked 인 다른 CSG 셀을 발견한 경우, 단말이 그 CSG셀을 재선택할지 또는 현재 머무르고 CSG 셀에 남아있을지는 단말의 구현에 따른다.

셀 재선택에서 단말은 네트워크로부터 수신한 Treselection을 사용해서 재선택 여부를 판단한다. 그런데, CSG 셀과 같은 셀 크기가 작은 셀(이를 마이크로 셀이라 함)과 일반 셀(이를, 매크로 셀이라 함)이 혼재하는 상황에서, 기존의 방법에 의하면, 불필요한 셀 재선택이 수행될 수 있다.

도 8은 Treselection을 이용한 셀 재선택을 나타낸다. 단말이 셀 A에서 셀 B로 이동 중이라면, 셀 A의 신호 품질은 점점 나빠지고, 반대로 셀 B의 신호 품질은 점점 좋아진다.

셀 A의 신호 품질(signal quality)이 제1 임계치(Th1)보다 낮고, 셀 B의 신호 품질이 제2 임계치(Th2)보다 높으면 재선택 타이머 Tr가 개시된다(810). 제1 임계치(Th1)와 제2 임계치(Th2)는 동일할 수도 있고, Th1 > Th2 또는 Th1 < Th2 일 수도 있다.

재선택 시간 Treselection은 재선택 타이머 Tr의 타이머 값이 된다. 재선택 타이머 Tr가 만료할 때까지, 셀 B의 신호 품질이 제2 임계치(Th2)보다 높은 것이 유지되면(및/또는 셀 A의 신호 품질이 제1 임계치(Th1)보다 낮은 것이 유지되면), 단말은 셀 B를 재선택한다(820).

Treselection은 셀 재선택이 불필요하게 자주 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다.

도 9는 Treselection이 사용되지 않는 상황을 나타낸다. 단말이 셀 A와 셀 B의 경계에서 머물면, 단말이 셀 A와 셀 B를 반복적으로 재선택하는 상황을 보여주고 있다. 만약 Treselection이 적용된다면 단말이 두 셀의 경계에 머물러도 불필요한 재선택을 막을 수 있다.

일반적으로, 셀 재선택에서의 지연을 줄이기 위해서 Treselection은 비교적 작은 값(예, 1초 내지 2초)으로 설정된다. 3GPP TS 36.331에 의하면, Treselection은 0초부터 7초사이의 범위의 값으로 셋팅될 수 있다.

그런데, 작은 크기의 마이크로 셀(예, CSG 셀)이 존재하는 지역을 단말이 지나가는 경우, 크기가 작은 CSG 셀들을 연속적으로 재선택하는 경우가 발생할 수 있다. 단말이 단지 CSG 셀 주위를 지나만 간다면, CSG 셀로의 셀 재선택은 단말의 배터리 소모만 증가시킬 뿐이다.

단말이 마이크로 셀들을 지나갈 때 기존 Treselection을 이용하더라도 불필요한 셀 재선택을 막을 수 없는 상황이 발생할 수 있다. Treselection이 최대 값인 7초를 사용한다고 하더라도, 사람이 걷는 평균 속도를 3.0km/h라고 가정 할 경우 Treselection으로 커버 할 수 있는 지역은 대략 5.8m다. 따라서 마이크로 셀의 커버리지가 10-20m 일 경우 단말이 마이크로 셀을 지나감에도 불구하고 단말이 마이크로 셀을 불필요하게 재선택하는 문제가 발생할 수 있다.

도 10은 불필요한 셀 재선택의 일 예를 나타낸다. 셀 A와 셀 B는 매크로 셀이고, 셀 C와 셀 D는 셀 A내의 마이크로 셀이라고 하자. Treselection은 1초라고 하자.

초기에 단말은 셀 A에 캠프 온하고 있다(1010).

단말이 셀 C로 접근함에 따라, 셀 C의 신호 품질이 임계치보다 높아지는 것이 Treselection 동안 유지되면 셀 C를 재선택한다(1020).

단말이 셀 C와 멀어짐에 따라, 다시 셀 A의 신호 품질이 임계치보다 높아지는 것이 Treselection 동안 유지되면 셀 A를 재선택한다(1030).

마찬가지로, 단말은 셀 D를 재선택하고(1040), 다시 셀 A를 재선택한다(1050).

CSG 셀와 같은 마이크로 셀 셀들이 매크로 셀과 동일한 값의 Treselection을 사용하면, 단말의 이동에 따라 재선택이 계속된다. 이렇게 반복적으로 발생하는 재선택은 단말의 배터리 소모를 증가시킬 수 있다.

제안된 방법에 의하면, 재선택할 셀의 크기를 파악하여, 셀 크기에 따라 Treselection을 적용한다.

단말이 셀 재선택 시에 셀 크기에 적합한 Treselection을 사용하도록 하여 단말이 불필요한 셀 재선택을 하는 것을 제한하도록 한다. 예를 들어 단말이 이동 중에 마이크로 셀들을 불필요하게 재선택하는 것을 막기 위해 마이크로 셀에 대해서 보다 큰 값(예를 들어, 7 초보다 큰 값)을 Treselection으로 설정할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 재선택 방법을 나타낸 흐름도이다.

단말은 셀 크기에 따른 Treselection을 설정한다(S1110). 단말은 셀 크기에 따른 Treselection을 설정하기 위해, 기지국(즉, 서빙 셀)으로부터 재선택 파라미터를 수신할 수 있다.

일 실시예에서, 재선택 파라미터는 셀 크기에 따른 각 셀의 Treselection 값에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 재선택 파라미터는 마이크로 셀을 위한 제1 Treselection T_micro 및/또는 매크로 셀을 위한 제2 Treselection T_macro을 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 재선택 파라미터는 셀 크기에 따라 Treselection을 설정하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 재선택 파라미터는 스케일링 팩터(scaling factor) β에 관한 정보를 포함할 수 있다. 매크로 셀을 위한 Treselection T_macro이 있을 때, 마이크로 셀의 Treselection T_micro=β*T_macro이 된다. 이때, β>1일 수 있다.

재선택 파라미터는 시스템 정보의 일부, RRC 메시지, MAC 메시지, 또는 PDCCH 상으로 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다.

단말은 인접 셀(neighboring cell)의 신호 품질을 측정한다(S1120).

단말은 인접 셀의 크기를 결정한다(S1130). 셀 크기를 결정하는 방법은 후술한다.

단말이 셀 크기를 품질 측정을 개시한 후에 결정하는 것으로 되어 있으나, 셀 크기는 품질 측정의 개시 여부와 상관없이 결정될 수 있다.

단말은 인접 셀의 크기를 고려하여 셀 재선택을 수행한다(S1140). 인접 셀의 신호 품질이 임계치보다 크면(및/또는 서빙 셀의 신호 품질이 임계치보다 작으면), 재선택 타이머가 개시된다. 이때, Treselection은 셀 크기에 따라 결정된다. 예를 들어, 인접 셀이 마이크로 셀이면 제1 Treselection T_micro 을 사용하고, 매크로 셀이면 제2 Treselection T_macro을 사용한다. 인접 셀의 신호 품질이 Treselection 동안 유지되면, 해당되는 셀을 재선택한다.

이제 단말이 셀 크기를 결정하는 방법에 대해 기술한다.

일 실시예에서, 단말은 PCI를 기반으로 셀 크기를 결정할 수 있다. 단말은 셀의 1차 (primary) 동기 신호(synchronization signal)과 2차(secondary) 동기 신호를 수신하면, PCI를 획득할 수 있다. 1차 동기 신호로부터 N⁽²⁾ _ID를 구하고, 2차 동기신호로부터 N⁽¹⁾ _ID를 구한다. PCI=3N⁽¹⁾ _ID+N⁽²⁾ _ID가 된다. N⁽²⁾ _ID는 0부터 2 사이의 범위를 가지고, N⁽¹⁾ _ID는 0부터 167 사이의 범위를 가지므로, PCI의 총 개수는 504개이다.

PCI는 셀 타입에 따라 다른 범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 전체 PCI 집합을 PCI_total 라고 하고, 마이크로 셀 타입의 PCI 집합을 PCI_micro 라고 하면, 일반 매크로 셀 타입의 PCI 집합 PCI_macro는 PCI_total - PCI_micro 가 된다. 따라서, 단말은 인접 셀의 PCI가 어느 PCI 집합에 속하는지를 확인하면, 해당 셀이 매크로 셀 타입인지, 마이크로 셀 타입인지를 알 수 있다.

다른 실시예에서, 단말은 기지국으로부터 전송되는 셀 크기 지시자(Cell size indicator)를 기반으로 셀 크기를 결정할 수 있다.

셀 크기 지시자는 시스템 정보의 일부, RRC 메시지, MAC 메시지 또는 PDCCH 상으로 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다. 셀 크기 지시자는 인접 셀의 측정을 설정하는 측정 설정 메시지에 포함될 수 있다.

셀 크기 지시자는 1비트 필드일 수 있다. 예를 들어, 셀 크기 지시자가 '0'이면 매크로 셀이고, 셀 크기 지시자가 '1'이면 마이크로 셀을 지시할 수 있다.

단말은 셀의 CSG 지시자(CSG indicator)를 셀 크기 지시자로 간주할 수 있다. CSG 셀은 일반적으로 셀 크기가 작으므로, CSG 지시자가 해당 셀이 CSG 셀임을 지시할 경우, 단말은 이 셀을 마이크로 셀로 간주하고, 그렇지 않을 경우 이 셀을 매크로 셀로 간주한다.

셀 크기 지시자는 여러 비트 필드로 구성될 수 있다. 이 경우, 각 비트 필드의 조합으로 표현되는 경우의 수에 따라 다양한 셀 크기를 지시할 수 있다.

단말은 인접 셀의 셀 크기 지시자 및/또는 인접 셀의 CSG 지시자를 서빙 셀로부터 획득할 수 있다. 인접 셀의 크기에 관한 정보(예, PCI, 셀 크기 지시자, CSG 지시자)를 단말은 메모리에 저장한다. 단말은 핸드오버 또는 셀 재선택시 메모리에 저장된 정보를 기반으로 바로 인접 셀의 크기를 식별할 수 있다.

제안된 방법에 의하면, 단말이 마이크로 셀과 매크로 셀이 혼재되는 지역에 들어간다 하더라도 불필요한 재선택을 막을 수 있다. 또한, 단말들이 셀의 크기에 따라서 재선택을 제한할 수 있다.

이제, 셀 크기에 따른 단말의 이동성 상태(mobility state)을 결정하는 방법에 대해 기술한다.

전술한 실시예는 셀 크기에 따라 Treselection을 직접 조절함으로써 불필요한 셀 재선택을 방지한다. 이와 비교하여, 이하에서는 셀 크기에 따라 단말의 이동성 상태를 판단하고, 이에 따른 셀 재선택 방법에 대해 기술한다.

3GPP TS 36.304 V8.3.0 (2008-09)의 5.2.4.3절에 의하면, 단말의 이동성 상태는 일정 시간 동안 셀을 몇번 재선택했는지 여부에 따라, 정규 이동성(normal mobility), 중간 이동성(medium mobility), 높은 이동성(high mobility)으로 나뉜다.

단말의 이동성 상태를 결정하는 방법은 다음과 같다. 정규 이동성 외에 중간 이동성과 높은 이동성을 판단하기 위해 3개의 파라미터들, 이동성 주기(mobility period) T_CR, 중간 이동성 임계치 N_{CR -M}, 높은 이동성 임계치 N_{CR -H}를 사용한다.

만약 이동성 주기 동안 셀 재선택의 횟수가 N_{CR -M}과 N_{CR -H} 사이이면, 중간 이동성으로 결정한다.

만약 이동성 주기 동안 셀 재선택의 횟수가 N_{CR -H} 보다 크면, 높은 이동성으로 결정한다.

단말의 이동 속도가 증가함에 따라서 단말이 측정하는 셀의 무선 품질 역시 빨리 변한다. 단말이 적절하게 셀 재선택을 수행하려면 Treselection 값을 줄이는 것이 필요하다. 만약 Treselection이 단말의 속도에 따라서 변하지 않는다면 단말이 고속으로 움직이는 상황에서 셀에 머무는 시간이 Treselection과 비슷해져, 어떠한 셀도 재선택되지 못하고, 결과적으로 단말이 서비스를 받지 못하는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

도 12는 단말의 이동성 상태에 따른 셀 재선택을 나타낸다. 도 12의 (A)는 Treselection가 3초인 경우이고, 도 12의 (B)는 Treselection가 1초인 경우이다. 셀 A는 매크로 셀이고, 셀 B, C, D는 마이크로 셀이라 하자.

도 12의 (A)에 의하면, 서빙 셀이 셀 A인 상태에서, 단말이 셀 A -> 셀 B -> 셀 C -> 셀 D로 이동하더라도, 비교적 큰 Treselection을 만족하지 못해 단말은 셀 B, C, D 어느 셀도 재선택하지 못한다.

도 12의 (B)에 의하면, 서빙 셀이 셀 A인 상태에서, 단말이 셀 A -> 셀 B -> 셀 C -> 셀 D로 이동함에 따라, 비교적 짧은 Treselection으로 인해 셀 B -> 셀 C -> 셀 D을 순차적으로 재선택한다.

단말은 이동성 상태를 결정하여, 단말의 이동성에 따라 셀 재선택을 결정하는 요인 중 하나인 Treselection을 조절할 수 있다. 높은 이동성이면 Treselection을 낮추는 것이다.

그런데, 매크로 셀과 마이크로 셀이 혼재되는 상황에서, 단순히 셀 재선택 횟수만으로 단말의 이동성 상태를 판단하면, 잘못된 Treselection 값이 설정될 수 있다.

마이크로 셀들이 매크로 셀내에 배치될 때, 단말의 속도는 동일하지만, 마이크로 셀들로 인해 셀 재선택이 빈번하게 발생할 수 있다. 따라서, 기존의 이동성 상태 판단 방법에 의하면, 단말이 이동성 상태를 잘못 판단할 수 있다.

단말은 잘못된 이동성 상태를 판단하면, 잘못된 Treselection 값이 설정될 수 있다. 동일한 속도임에도, 높은 이동성 상태로 판단하여 Treselection을 줄이게 되고, 그에 따라 불필요한 셀 재선택을 수행할 수 있는 것이다.

도 13은 잘못된 이동성 상태 판단의 예들을 나타낸다.

도 13의 (A)에서, 단말이 매크로 셀 A에서 매크로 셀 B로 이동할 때, 마이크로 셀이 없다면, 셀 재선택의 횟수는 1이다. 하지만, 마이크로 셀인 셀 C와 셀 D가 있다면, 셀 재선택의 횟수는 3으로 증가한다.

따라서, 단말은 동일한 이동 속도의 변화가 없음에도 불구하고, 셀 재선택의 횟수가 증가됨으로써, 이동성 상태가 정규 이동성에서 중간 이동성 또는 높은 이동성으로 변경될 수 있다.

결과적으로, 이동성 상태의 변화에 따라 Treselection이 짧아지고, 더 잦은 셀 재선택이 수행될 수 있다.

도 13의 (B)는 (A)에서 Treselection이 짧아짐으로 인한 잦은 셀 재선택을 나타낸다. 도 13의 (A)에서 단말이 높은 이동성으로 이동성 상태를 변경하여, Treselection이 짧아졌다고 가정한다.

만약 정규 이동성에 대한 Treselection을 사용한다면, 커버리지가 작은 셀 E 나 셀 F는 재선택되지 않을 수 있다. 하지만, 단말은 Treselection을 감소시켰기 때문에, 단말은 셀 B 내를 이동하면서 셀 E, 셀 F, 셀 G 모두를 재선택할 수 있다.

이는 단말의 전력 소비를 증가시키고, 불필요한 시그널링으로 인한 무선 자원을 낭비하는 문제가 발생한다.

따라서, 제안된 방법에서는 단말의 이동성 상태를 셀 크기를 고려해서 추정한다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동성 상태 결정 방법을 나타낸 흐름도이다.

단말은 이동성 결정 파라미터와 재선택 스케일링 파라미터를 획득한다(S140). 이동성 결정 파라미터는 이동성 주기(mobility period) T_CR, 중간 이동성 임계치 N_{CR -M} 및 높은 이동성 임계치 N_{CR -H}를 포함한다. 재선택 스케일링 파라미터는 중간 이동성 스케일링 팩터 S_{CR -M}과 높은 이동성 스케일링 팩터 S_{CR -H}을 포함한다. S_CR-H<S_CR-M<1이다.

이동성 결정 파라미터 및/또는 재선택 스케일링 파라미터는 시스템 정보의 일부, RRC 메시지 또는 PDCCH 상으로 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다. 이동성 결정 파라미터과 재선택 스케일링 파라미터는 하나의 메시지를 통해 전송될 수 있고, 별개의 메시지를 통해 전송될 수 있다.

단말은 셀 재선택을 수행한다(S1420). 단말은 서빙셀의 신호 품질이 임게치보다 낮아지면, 인접 셀(neighboring cell)의 신호 품질을 측정한다. 인접 셀의 신호 품질이 임계치보다 크면(및/또는 서빙 셀의 신호 품질이 임계치보다 작으면, 및/또는 인접셀의 신호 품질이 서빙 셀의 신호 품질보다 좋으면), 재선택 타이머가 개시된다. 인접 셀의 신호 품질이 Treselection 동안 유지되면, 해당되는 셀을 재선택한다.

단말은 셀 크기에 따라 이동성 상태를 결정한다(S1430).

단말은 결정된 이동성 상태에 따라 Treselection을 조절한다(S1440). 단말이 정규 이동성에서 중간 이동성으로 변경되면, Treselection에 중간 이동성 스케일링 팩터 S_{CR -M}가 곱해진다. 단말이 높은 이동성으로 변경되면, Treselection에 높은 이동성 스케일링 팩터 S_{CR -H}가 곱해진다.

단말은 조절된 Treselection을 이용하여 셀 재선택을 수행한다.

도 15는 셀 크기에 따라 이동성 상태를 결정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.

단말은 재선택된 셀의 크기를 결정한다(S1431). 전술한 바와 같이, 단말은 PCI, 셀 크기 지시자, CSG 지시자 또는 이전에 해당 셀을 방문했던 정보를 기반으로 셀 크기를 결정할 수 있다.

재선택된 셀이 매크로 셀이면(S1432), 카운터를 증가시키지 않는다. 재선택된 셀이 마이크로 셀이면, 카운터를 증가시킨다(S1433). 이는 셀 크기가 작은 셀은 셀 재선택의 횟수에 포함시키지 않는 것을 의미한다.

카운터는 셀 재선택의 횟수를 가리킨다. 카운터 값을 기반으로 단말의 이동성 상태에 변화가 있는지 여부를 확인한다.

이동성 주기 동안 카운터 값이 N_{CR -M} 보다 큰지 판단한다(S1434). 카운터 값이 N_{CR -M} 보다 작으면 정규 이동성으로 결정한다(S1436).

카운터 값이 N_{CR -M} 보다 크면, 이동성 주기 동안 카운터 값이 N_{CR -H} 보다 큰지 판단한다(S1435).

카운터 값이 N_{CR -H} 보다 작으면 중간 이동성으로 결정한다(S1437). 카운터 값이 N_{CR -H} 보다 크면 높은 이동성으로 결정한다(S1438).

제안된 방법에 의하면, 단말이 마이크로 셀과 매크로 셀이 혼재되는 지역에 들어간다 하더라도 단말의 이동성 상태를 정확하게 결정할 수 있다. 따라서, 불필요한 재선택을 막을 수 있다.

본 발명은 셀 재선택 뿐만 아니라 단말의 이동성을 지원하기 위한 다양한 절차에 적용될 수 있다. 예를 들어, 핸드오버를 위해서 단말은 핸드오버 대상 셀의 측정 결과를 소스 셀(즉, 현재 서빙셀)에 보고한다. 단말은 측정 결과가 보고 이벤트를 트리거 시간(triggering period) 동안 만족시킬 경우 측정 결과를 보고한다. 제안된 셀 크기에 따라 Treselection를 조정하는 기법은 핸드오버 과정에서 셀 크기에 따라 트리거 시간을 조정하는 데에도 적용될 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

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

프로세서(51)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(51)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(51)는 도 11 및 14의 실시예에서 기지국의 동작을 구현할 수 있다.

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

프로세서(61)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(61)에 의해 구현될 수 있다. 프로세서(61)는 프로세서(51)는 도 11 및 14의 실시예에서 단말의 동작을 구현할 수 있다.

프로세서(51, 61)은 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(52,62)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(53,63)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(52,62)에 저장되고, 프로세서(51,61)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(52,62)는 프로세서(51,61) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(51,61)와 연결될 수 있다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (15)

1. 무선 통신 시스템에서 단말의 이동성 상태 결정 방법에 있어서,
   셀 재선택을 수행하여 재선택되는 셀의 크기를 결정하는 단계; 및
   셀 재선택의 횟수와 상기 셀의 크기를 기반으로 이동성 상태를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성 상태 결정 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 이동성 상태는 정규 이동성, 중간 이동성 및 높은 이동성 중 하나인 것을 특징으로 하는 이동성 상태 결정 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 이동성 상태를 결정하는 단계는
   이동성 주기 동안 상기 셀 재선택의 횟수가 중간 이동성 임계치 보다 작으면 상기 정규 이동성으로 결정하는 단계;
   상기 이동성 주기 동안 상기 셀 재선택의 횟수가 상기 중간 이동성 임계치과 높은 이동성 임계치 사이이면, 상기 중간 이동성으로 결정하는 단계, 및;
   상기 이동성 주기 동안 상기 셀 재선택의 횟수가 상기 높은 이동성 임계치 보다 크면, 높은 이동성으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성 상태 결정 방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 셀 크기에 따라 상기 셀 재선택의 횟수를 나타내는 카운터를 증가시킬지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성 상태 결정 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 재선택된 셀이 마이크로 셀이면, 상기 카운터를 증가시키지 않는 것을 특징으로 하는 이동성 상태 결정 방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 마이크로 셀은 CSG(Closed Subscriber Group) 셀인 것을 특징으로 하는 이동성 상태 결정 방법.
7. 제 3항에 있어서, 상기 이동성 상태를 기반으로 재선택 시간을 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성 상태 결정 방법.
8. 제 1항에 있어서, 상기 셀의 크기는 측정된 셀의 PCI(Physical Cell Identity)를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 이동성 상태 결정 방법.
9. 제 7항에 있어서, 상기 셀의 크기는 셀 크기 지시자를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 이동성 상태 결정 방법.
10. 제 7항에 있어서, 상기 셀의 크기는 CSG 셀인지 여부를 가리키는 CSG 지시자를 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 이동성 상태 결정 방법.
11. 이동성 상태를 결정하는 단말에 있어서,
    무선 신호를 송신 및 수신하는 RF 부; 및
    상기 RF부와 연결되어 상기 이동성 상태를 결정하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는
    셀 재선택을 수행하여 재선택되는 셀의 크기를 결정하고; 및
    셀 재선택의 횟수와 상기 셀의 크기를 기반으로 이동성 상태를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
12. 제 11항에 있어서, 상기 이동성 상태는 정규 이동성, 중간 이동성 및 높은 이동성 중 하나인 것을 특징으로 하는 단말.
13. 제 12항에 있어서, 상기 프로세서는
    이동성 주기 동안 상기 셀 재선택의 횟수가 중간 이동성 임계치 보다 작으면 상기 정규 이동성으로 결정하고,
    상기 이동성 주기 동안 상기 셀 재선택의 횟수가 상기 중간 이동성 임계치과 높은 이동성 임계치 사이이면, 상기 중간 이동성으로 결정하고, 및
    상기 이동성 주기 동안 상기 셀 재선택의 횟수가 상기 높은 이동성 임계치 보다 크면, 높은 이동성으로 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
14. 제 13항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 셀 크기에 따라 상기 셀 재선택의 횟수를 나타내는 카운터를 증가시킬지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 단말.
15. 제 14항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 재선택된 셀이 마이크로 셀이면, 상기 카운터를 증가시키지 않는 것을 특징으로 하는 단말.

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