KR20140083484A - 듀얼 모드 단말기 및 이를 위한 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

복수 개의 네트워크에 접속이 가능한 듀얼 모드 단말기에 있어서, 어느 하나의 네트워크에 연결되어 있는 상태에서, 그 네트워크보다 진보된 네트워크에 주기적으로 연결을 시도하되, 무선 통신 환경의 변화에 따라서 연결을 시도하는 주기를 변경시킨다. 그럼으로써 불필요한 연결의 시도를 최소한으로 줄이고, 이에 따라서 전력의 낭비, 데이터 송수신의 불연속, 데이터 송신의 불연속에 따른 정보의 손실 등의 불편을 최소화하는 것을 특징으로 한다.

Description

듀얼 모드 단말기 및 이를 위한 제어 방법{DUAL MODE TERMINAL AND CONTROLLING METHOD THEREFOR}
본 발명은 듀얼 모드 단말기 및 이를 위한 제어 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 후순위의 네트워크에 접속된 상태에서 선순위의 네트워크에 접속을 시도할 때, 무선 통신 환경에 따른 적응적인 접속 주기를 가지는 듀얼 모드 단말기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
무선 이동 통신 분야에서는 음성 통화뿐만 아니라 데이터 고속 송수신 측면에서 꾸준한 진화를 거듭하고 있으며 현재 4세대 이동 통신 기술 예를 들어, LTE(Long Term Evolution) 무선 통신 시스템이 주목 받고 있다. 그러나, 4세대 통신 망과 기존에 상용화된 3세대 통신 망이 혼재한 상황에서, 이동 통신 단말기 또는 이동 통신 데이터 카드는 4세대 이동 통신 기술뿐만 아니라, 기존에 상용화되어 현재 널리 사용되고 있는 3G 이동 통신 기술을 동시에 포함해야 한다. 따라서 다음 세대의 이동통신 기술과 기존 세대의 이동통신 기술을 동시에 지원하기 위하여, 듀얼 모뎀 프로세서를 지닌 이동 단말기나 데이터 카드 타입의 디바이스(이하, 듀얼 모드 단말기)가 필요하게 된다.
듀얼 모드 단말기는 통신 방식이 다른 2개의 모뎀을 탑재하여 각각을 이용한 무선통신을 지원하며, 이종의 통신망이 혼재된 지역에서 주로 사용된다. 듀얼 모드 단말기의 대표적인 예로서, LTE(Long Term Evolution) 방식의 무선 통신과 CDMA(Code Divisional Multiple Access) 방식의 무선 통신이 모두 이용 가능한 디바이스가 주목 받고 있다. 본 발명에서는 LTE 망, CDMA 망 모두와 통신할 수 있는 듀얼 모드 단말기로 예를 들어 설명하지만, 다른 방식의 무선 통신 역시 적용할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.
LTE 망은, CMDA 망보다 진보된 네트워크로써, 듀얼 모드 단말기에서는 보다 진보된 네트워크인 LTE 망을 선순위 네트워크로, 그리고 CDMA 망은 후순위 네트워크로 사용한다. 따라서, LTE 망과 CDMA 망이 혼재되어 있는 지역에서 CMDA 네트워크에 연결이 되어 있더라도 LTE 망에 연결을 계속적으로 시도한다.
하지만, 이렇게 LTE 망에 연결을 시도할 때에는 전력의 낭비와 데이터 송수신의 불연속성 등의 문제점을 수반하기 때문에, 불필요한 시도를 최소화 할 수 있는 방법이 요구되고 있는 실정이다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 후순위 네트워크에 연결되어 있는 상태에서 선순위 네트워크로의 연결 시도를 최소화할 수 있는 듀얼 모드 단말기 및 이를 위한 제어 방법을 제안하고자 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 듀얼 모드 단말기는 제 1 통신망과 통신하기 위한 제 1 무선 통신 모듈, 상기 제 2 통신망과 통신하기 위한 제 2 무선 통신 모듈, 및 상기 제 1 통신망으로부터 수신한 신호 및 상기 제 2 통신망으로부터 수신한 신호를 처리하기 위한 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 제 1 통신망에 연결된 상태에서 주기적으로 상기 제 2 통신망에 접속을 시도하되, 상기 제 2 통신망의 무선 통신 상태를 나타내는 통신환경정보가 이전 접속 시도 시와 동일한 경우, 접속 주기를 증가시키는 듀얼 모드 단말기를 제공한다.
또한, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 듀얼 모드 단말기의 제어 방법은 제 1 통신망과 통신하기 위하여 제 1 무선 통신 모듈을 제어하는 단계, 및 상기 제 1 통신망에 연결되어 있는 상태에서 주기적으로 상기 제 2 통신망에 접속을 시도하는 단계를 포함하되, 상기 시도하는 단계는, 상기 제 2 통신망의 무선 통신 상태를 나타내는 통신환경정보가 이전 접속 시도 시와 동일한 경우, 접속 주기를 증가시키는 듀얼 모드 단말기의 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면 듀얼 모드 단말기는 불필요한 연결 시도를 줄임으로써, 데이터 송수신의 불연속성에 수반되는 데이터의 손실 등 문제점을 최소화할 수 있다. 그리고, 연결 시도에 요구되던 불필요한 전력의 낭비도 방지할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 E-UMTS의 네트워크 구조를 개념적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 네트워크 구조를 개념적으로 도시하는 도면이다.
도 3 및 도 4는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(U-Plane, User-Plane) 구조를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 듀얼 모드 단말기의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6은 일반적인 방법에 의해서 CDMA 네트워크에 연결되어 있는 상태에서 LTE 네트워크에 반복적으로 연결을 시도하는 방법의 순서도를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라, CDMA 네트워크에 연결되어 있는 상태에서 LTE 네트워크에 반복적으로 연결을 시도하는 방법의 순서도를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치의 블록도를 예시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 주된 이동통신 시스템이 3GPP LTE 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.
본 발명을 설명하기에 앞서, 이하에서는 본 발명이 적용되는 기술 분야인 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 및 이와 관련된 기술적 특징들을 살펴본다.
도 1은 E-UMTS의 네트워크 구조를 개념적으로 도시하는 도면이다. 특히 E-UMTS 시스템은 기존 WCDMA UMTS 시스템에서 진화한 시스템으로 현재 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라 불리기도 한다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 크게 단말(User Equipment, UE)과 셀(eNB), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway, 이하 AG)로 구성된다. 통상적으로 eNB는 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시 송신할 수 있다. eNB 간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다.
AG는 사용자 트래픽 처리를 담당하는 부분과 제어용 트래픽을 처리하는 부분으로 나누어 질 수도 있다. 이때, 새로운 사용자 트래픽 처리를 위한 AG와 제어용 트래픽을 처리하는 AG 사이에 새로운 인터페이스를 사용하여 서로 통신할 수 있다. 또한 AG는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리하며, 상기 TA는 복수의 셀들로 구성된다. 단말은 특정 TA에서 다른 TA로 이동할 경우, AG에게 자신이 위치한 TA가 변경되었음을 알려준다.
CN(Core Network)은 AG와 UE의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있으며. E-UTRAN과 CN을 구분하기 위한 인터페이스가 사용될 수 있다.
도 2는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 네트워크 구조를 개념적으로 도시하는 도면이다.
도 2를 참조하면, E-UTRAN시스템은 기존 UTRAN시스템에서 진화한 시스템이다. E-UTRAN은 셀(eNB)들로 구성되며, 셀들은 X2 인터페이스를 통해 연결된다. 셀은 무선 인터페이스를 통해 단말과 연결되며, S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core)에 연결된다.
EPC에는 MME(Mobility Management Entity), S-GW(Serving-Gateway) 및 PDN-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, PDN-GW는 PDN(Packet Data Network)을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
도 3 및 도 4는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(U-Plane, User-Plane) 구조를 도시하는 도면이다. 특히 무선 인터페이스 프로토콜은 수직적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크 계층(Data Link Layer) 및 네트워크 계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수평적으로는 데이터 정보 전송을 위한 사용자 평면(User Plane)과 제어 신호(Signaling)의 전달을 위한 제어 평면(Control Plane)으로 구분된다.
또한 도 3 및 4의 프로토콜 계층들은 통신 시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호 접속(Open System Interconnection; OSI) 기준 모델에 기반한 것으로, 하위 3개 계층을 L1(제 1 계층), L2(제 2 계층), L3(제 3 계층)로 구분될 수 있다.
제어 평면은 단말과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자 평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다. 이하에서는 무선 프로토콜의 제어 평면과 사용자 평면의 각 계층을 설명한다.
제 1 계층인 물리 계층은 물리 채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체 접속 제어(Medium Access Control; MAC) 계층과는 전송 채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송 채널을 통해 MAC 계층과 물리 계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신 측과 수신 측의 물리 계층 사이는 물리 채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리 채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다.
제 2 계층의 MAC 계층은 논리 채널(Logical Channel)을 통해 상위 계층인 무선 링크 제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제 2 계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능이 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 이러한 경우에 RLC 계층은 존재하지 않을 수 있다. 제 2 계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송 시에 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어 정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제 3 계층의 최하부에 위치한 무선 자원 제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어 평면에서만 정의되며, 무선 베어러(Radio Bearer; RB)들의 구성(Configuration), 재구성 (Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. 무선 베어러는 단말과 E-UTRAN 간의 데이터 전달을 위해 제 2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다.
도 3에서 RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다. NAS 계층은 단말 및 네트워크의 이동성 관리 엔터티(Mobility Management Entity; MME)에 존재한다.
MME는 LTE 접속 네트워크에서 핵심적인 제어-노드이다. MME는 휴지 상태에 있는 단말에 대해 트랙킹 및 페이징 과정 등을 담당한다. 또한, MME는 무선 베어러 활성화/비활성화 프로세스에 관여하고, 'Initial Attach' 시에 또는 핵심망 리로케이션(relocation)을 포함한 인트라-LTE 핸드오버시에 단말에 대한 서빙 게이트웨이(Serving Gateway; SGW) 선택을 담당함다. MME는 홈 가입자 서버(Home Subscriber Server; HSS)와의 상호작용을 통해 단말 인증을 담당한다. NAS 시그널링은 MME에서 종결되고, MME는 임시 식별자를 생성하여 단말에게 할당하는 것을 담당한다. MME는 단말이 서비스 제공자의 PLMN (Public Land Mobile Network)에 캠프-온(camp-on)할 수 있는 권한이 있는지 확인한다. MME는 네트워크에서 NAS 시그널링을 위한 암호화/무결성 보호를 위한 종결점이고 보안키 관리를 담당한다. MME는 LTE와 2G/3G 접속 네트워크 간의 이동성을 위한 제어 평면 기능을 제공한다.
NAS 계층에서는 단말의 이동성 관리를 위하여 EMM(EPS Mobility Management) 등록 상태(EMM-REGISTERED) 및 EMM 미등록 상태(EMM-UNREGISTERED) 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말과 MME에 적용된다. 초기 단말은 EMM 미등록 상태이며, 이 단말이 네트워크에 접속하기 위해서 초기 접촉(Initial Attach) 절차를 통해서 해당 네트워크에 등록하는 과정을 수행한다. 접촉 절차가 성공적으로 수행되면 단말 및 MME는 EMM 등록 상태가 된다.
또한 NAS 계층에서는 단말과 EPC 간 시그널링 연결(signaling connection)을 관리하기 위하여 ECM(EPS Connection Management) 휴지 상태(ECM_IDLE) 및 ECM 연결 상태(ECM_CONNECTED) 두 가지가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말 및 MME에게 적용된다. ECM 휴지 상태의 단말이 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺으면 해당 단말은 ECM 연결 상태가 된다. ECM 휴지 상태에 있는 MME는 E-UTRAN과 S1 연결을 맺으면 ECM 연결 상태가 된다. 단말이 ECM 휴지 상태에 있을 때에는 E-UTRAN은 단말의 컨텍스트(context)를 가지고 있지 않다. 따라서 ECM 휴지 상태의 단말은 네트워크의 명령을 받을 필요 없이 셀 선택 또는 셀 재선택 절차와 같은 단말 기반의 이동성 관련 절차를 수행한다. 반면 단말이 ECM 연결 상태에 있을 때에는 단말의 이동성은 네트워크의 명령에 의해서 관리된다. ECM 휴지 상태에서 단말의 위치가 네트워크가 알고 있는 위치와 달라질 경우 단말은 TA 갱신(Tracking Area Update) 절차를 통해 네트워크에 단말의 해당 위치를 알린다.
도 5는 본 발명의 듀얼 모드 단말기의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 듀얼 모드 단말기는 애플리케이션 프로세서와 LTE 네트워크로부터 수신한 신호를 처리하기 위한 LTE 프로세서 및 CDMA 네트워크로부터 수신한 신호를 처리하기 위한 CDMA 프로세서를 포함할 수 있다.
애플리케이션 프로세서는 듀얼 모드 단말 내부에서 하드웨어적으로 하나의 모듈로 구성될 수도 있고, 혹은 PC 에 포함되어 듀얼 모드 단말과는 독립적으로 구성될 수 있다. 또한, 애플리케이션 프로세서에서는 네트워크 환경에 따라 CDMA 네트워크 또는 LTE 네트워크로 접속 상태를 관리하고 제어하기 위한 CM(connection manager)을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, CM은 네트워크 접속 상태에 따라 애플리케이션과 두 프로세서 중 하나 (CDMA 프로세서 혹은 LTE 프로세서)간의 데이터를 송수신하기 위한 스위칭 역할을 수행한다. 즉, 듀얼 모드 단말이 CDMA 네트워크와 연결이 되어 있는 경우에는 애플리케이션 데이터를 CDMA 프로세서와 애플리케이션이 연결되도록 A 인터페이스로 송수신하며, 듀얼 모드 단말이 LTE 네트워크와 연결이 되어 있는 경우에는 애플리케이션 데이터를 LTE 프로세서와 애플리케이션이 연결되도록 B 인터페이스로 송수신한다.
호스트 인터페이스는 CDMA 프로세서와 LTE 프로세서 사이에 위치하며, 각 프로세서 간의 제어 신호 및 데이터 신호 전송을 위해 사용될 수 있다.
일반적으로 LTE 네트워크는 CDMA 네트워크보다 더 빠른 데이터의 송수신이 가능하다. 따라서 CM은 CDMA 네트워크 보다 LTE 네트워크에의 연결을 더 선호한다. 따라서, CM은 CDMA 네트워크 망과 LTE 네트워크 망이 혼재되어 있는 경우에는 LTE 네트워크를 이용한다. 즉, CDMA 네트워크에 연결되어 있는 상태이더라도, CM은 LTE 네트워크를 주기적으로 검색하고, 검색된 LTE 네트워크에 연결을 시도한다. 이 방법을 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6은 일반적인 방법에 의해서 CDMA 네트워크에 연결되어 있는 상태에서 LTE 네트워크에 반복적으로 연결을 시도하는 방법의 순서도를 도시한 도면이다.
S601단계에서 듀얼 모드 단말기는, LTE 네트워크에 접속을 시도하기 위하여 CDMA 네트워크에의 연결을 해제한다. 즉, CDMA 네트워크로 데이터를 송수신 하고 있을 경우, S601단계에서부터 데이터의 송수신이 불가능해 진다.
S602단계에서 듀얼 모드 단말기는 적어도 하나의 LTE 셀을 검색한다. 그리고 S603단계에서 듀얼 모드 단말기는 S602단계에서 검색된 셀로부터 MIB(Master Information Block) 및/또는 SIBs(System Information Blocks)를 읽는다.
계속하여, S604단계에서 듀얼 모드 단말기는 LTE 셀로부터 수신되는 신호의 세기를 측정한다. 예를 들어, 수신되는 신호의 세기는 RSRP(Reference Signal Received Power) 값일 수 있다.
S603단계에서 읽은 정보와 S604단계에서 측정한 값은 S605단계에서 사용되는데, 이 단계에서는 상기 정보를 제공한 LTE 셀에 어태치를 시도할 지 여부를 결정하게 된다.
S605단계에서 듀얼 모드 단말기는, S604단계에서 측정한 수신 신호의 세기가 충분한지 여부를 판단한다.
S605단계에서 판단하는 과정의 예는, S603단계에서 수신한 SIB정보와 S604단계에서 측정한 RSRP를 비교하여 판단할 수 있다. 아래 표 1은 3GPP LTE 표준인 3GPP TS 36.304 chap. 5.2.3.2의 SIB에 포함되어 있는 파라미터의 종류를 나타내고 있다.
Srxlev Cell selection RX level value (dB)
Squal Cell selection quality value (dB)
Qrxlevmeas Measured cell RX level value (RSRP)
Qqualmeas Measured cell quality value (RSRQ)
Qrxlevmin Minimum required RX level in the cell (dBm)
Qqualmin Minimum required quality level in the cell (dB)
Qrxlevminoffset Offset to the signalled Qrxlevmin taken into account in the Srxlev evaluation as a result of a periodic search for a higher priority PLMN while camped normally in a VPLMN [5]
Qqualminoffset Offset to the signalled Qqualmin taken into account in the Squal evaluation as a result of a periodic search for a higher priority PLMN while camped normally in a VPLMN [5]
Pcompensation max(PEMAX-PPowerClass, 0) (dB)
PEMAX Maximum TX power level an UE may use when transmitting on the uplink in the cell (dBm) defined as PEMAX in [TS 36.101]
PPowerClass Maximum RF output power of the UE (dBm) according to the UE power class as defined in [TS 36.101]
표 1의 SIB에 포함되어 있는 파라미터 중에서 "Qrxlevmin"는 셀에서 요구되는 수신 신호의 가장 최소값을 나타낸다. 따라서, S605단계에서 듀얼 모드 단말기는 RSRP의 값이 Qrxlevmin의 값을 비교하여, 측정한 수신 신호의 세기가 충분한지 여부를 판단할 수 있다.
판단된 결과에 따라서, 측정한 수신 신호의 세기가 충분하지 않다면, 그 LTE 셀에 어태치를 시도하지 않고 S602로 복귀하여 다시 새로운 LTE 셀을 검색한다.
S605단계에서 측정한 수신 신호의 세기가 충분하다면, 듀얼 모드 단말기는 S606단계로 진입하여, 검색된 LTE 셀에 어태치를 시도할 수 있다. 그리고 듀얼 모드 단말기는 어태치에 성공할 경우 S607단계로 진행하여, 어태치에 성공한 LTE 셀에 캠프를 한다.
S606단계에서 검색된 LTE 셀에 어태치를 시도하였으나, 실패할 경우, 듀얼 모드 단말기는 S608단계로 진행한다. S608단계에서 듀얼 모드 단말기는 CDMA 네트워크에 연결을 회복한다. 왜냐하면, LTE 셀을 검색하기 위하여 상기 S601단계에서 CDMA 네트워크에 연결을 해제하였기 때문에, 데이터의 송수신이 불가능한 상태이기 때문이다. 더 선호하는 LTE 네트워크로의 연결을 실패하였기 때문에, 다시 원래 네트워크인 CMDA 네트워크의 연결을 회복하는 것이다.
S609단계에서, 듀얼 모드 단말기는 기존의 네트워크인 CDMA 네트워크에서 데이터의 송수신을 한다.
한편, 소정 시간이 경과하면 다시 LTE 셀에 어태치를 할 수 있을지 여부가 변경될 수 있기 때문에, 다시 LTE 셀에 연결을 시도하게 된다(S610단계). 따라서, 듀얼 모드 단말기는 S610단계에서 소정 시간이 경과하였는지를 판단하고, 경과 전이라면 계속 CDMA 네트워크에서의 데이터 송수신을 하고(S609로 복귀), 경과 후라면, S601로 복귀하여 CDMA 네트워크에의 연결을 해제한다. 그리고 상술한 과정을 반복함으로써, 다시 LTE 네트워크에 연결을 시도하게 된다.
도 6을 통하여 상술한 바에 의하면, CDMA 네트워크에 연결이 되어 있는 듀얼 모드 단말기가, LTE 네트워크로의 연결을 시도하기 위한 과정 중, S601단계에서 S609단계까지는 데이터의 송수신이 불가능하다. 일반적으로 S601단계에서 S609단계까지 소요되는 시간은 10초 내외이다. 따라서, LTE 네트워크에 반복적으로 연결을 시도할 경우, 사용자에게 연속적인 데이터 통신의 연결을 할 수 없게 된다.
따라서, 본 발명의 일시예들에서는, 단말기의 무선 통신 환경을 판단하고, 판단한 무선 통신 환경이 변하는지 여부에 따라서, LTE 네트워크로의 연결을 시도하는 주기를 제어할 것을 제안한다. 즉, 무선 통신 환경이 변하지 않을 경우, LTE 네트워크로의 연결 주기를 점점 늘림으로써, 데이터 통신의 연속적인 연결을 제공하고자 한다. 이하의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라, CDMA 네트워크에 연결되어 있는 상태에서 LTE 네트워크에 반복적으로 연결을 시도하는 방법의 순서도를 도시한 도면이다. S701단계 내지 S707단계는 상기 도 6의 S601단계 내지 S607단계와 유사하다.
S701단계에서 듀얼 모드 단말기는, LTE 네트워크에 접속을 시도하기 위하여 CDMA 네트워크에의 연결을 해제한다. 즉, CDMA 네트워크로 데이터를 송수신 하고 있을 경우, S701단계에서부터 데이터의 송수신이 불가능해 진다.
S702단계에서 듀얼 모드 단말기는 적어도 하나의 LTE 셀을 검색한다. 그리고 S703단계에서 듀얼 모드 단말기는 S702단계에서 검색된 셀로부터 MIB(Master Information Block) 및/또는 SIBs(System Information Blocks)를 읽는다.
계속하여, S704단계에서 듀얼 모드 단말기는 LTE 셀로부터 수신되는 신호의 세기를 측정한다. 예를 들어, 수신되는 신호의 세기는 RSRP(Reference Signal Received Power) 값일 수 있다.
S703단계에서 읽은 정보와 S704단계에서 측정한 값은 S705단계에서 사용되는데, 이 단계에서는 상기 정보를 제공한 LTE 셀에 어태치를 시도할 지 여부를 결정하게 된다.
S705단계에서 듀얼 모드 단말기는, S704단계에서 측정한 수신 신호의 세기가 충분한지 여부를 판단한다.
S705단계에서 판단하는 과정의 예는, S703단계에서 수신한 SIB정보와 S704단계에서 측정한 RSRP를 비교하여 판단할 수 있다. 상기 도 6을 참조하여 설명하였듯이, S705단계에서 듀얼 모드 단말기는 RSRP의 값이 Qrxlevmin의 값을 비교하여, 측정한 수신 신호의 세기가 충분한지 여부를 판단할 수 있다.
판단된 결과에 따라서, 측정한 수신 신호의 세기가 충분하지 않다면, 그 LTE 셀에 어태치를 시도하지 않고 S702로 복귀하여 다시 새로운 LTE 셀을 검색한다.
S705단계에서 측정한 수신 신호의 세기가 충분하다면, 듀얼 모드 단말기는 S706단계로 진입하여, 검색된 LTE 셀에 어태치를 시도할 수 있다. 그리고 듀얼 모드 단말기는 어태치에 성공할 경우 S707단계로 진행하여, 어태치에 성공한 LTE 셀에 캠프를 한다.
S706단계에서, 어태치에 실패할 경우, S708단계로 진행한다.
S708단계에서, 듀얼 모드 단말기는 어태치에 실패한 LTE 네트워크에 대한 통신환경정보와, 저장된 통신환경정보를 비교한다. 통신환경정보란 LTE 네트워크에 대한 무선 통신 상태를 나타내는 정보로써, LTE 기지국의 셀 아이디(Cell Identification) 및 주파수 대역(Frequency Band)와 같은 LTE 망을 식별할 수 있는 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 통신환경정보는 듀얼 모드 단말기가 수신하는 SIBs에 포함되어 있는 파라미터 중, 표 1을 참조하여 상술한 "Qrxlevmin"와 같은 파라미터의 값, 또는 단말이 실제 측정한 RSRP값을 포함할 수 있다. 즉, 이러한 파라미터 값이나, 측정된 값의 변화가 있을 경우, LTE 네트워크에 접속을 할 가능성이 달라질 수 있기 때문이다.
그리고, 통신환경정보는 다시 복귀하는 CDMA 망에 대한 식별 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어 복귀하는 CDMA 망의 주파수 대역(Frequency Band)나 기지국의 셀 아이디(Cell ID)를 포함할 수 있다.
더 나아가, CDMA 네트워크에 복귀하는 시간 및/또는 날짜를 포함할 수 있다. 듀얼 모드 단말기는, 시간 및/또는 날짜 정보를 이용하여 저장되어 있는 통신환경정보 중에서 최근의 정보만을 비교할 수 있다.
S708단계에서, 통신환경정보를 비교하는 이유는, 예전에 접속에 실패한 시점의 무선 통신 상태와 현재의 무선 통신 상태가 변하지 않았을 경우, 아무래도 접속을 성공할 가능성이 낮기 때문이다. 따라서, 본 발명의 실시예들에서 제안하는 바는 LTE 셀에 접속을 반복하여 실패할 때, 그 무선 통신 상태가 변하지 않는다면 접속을 시도하는 주기를 증가시키자는 것이다. 이렇게 주기를 증가시키는 단계는 S709 및 S710단계에서 설명하기로 한다.
특히, 셀 아이디를 비교하는 이유는, 듀얼 모드 단말기의 위치의 이동에 따라서, 무선 통신 상태가 변하기 때문이다. 즉, 사용자가 듀얼 모드 단말기를 소지한 채 제 1 셀에서 제 2 셀로 이동하였을 경우, 셀 아이디가 제 1 셀 아이디에서 제 2 셀 아이디로 변경되고, 이에 따른 무선 통신 상태가 변경되기 때문이다.
즉, S708단계에서 듀얼 모드 단말기는, 직전에 어태치에 실패한 시점의 통신환경정보와 현재 S706단계에서 실패한 시점의 통신환경정보가 동일하다면, S709단계로 진행한다. S709단계는 듀얼 모드 단말기는 S706단계에서 실패한 통신환경정보를 저장한다. 저장된 통신환경정보는, 다음 번 접속 시도 시에 비교 대상으로 사용될 수 있다.
S710단계에서, 듀얼 모드 단말기는 접속 주기 T를 증가시킨다. 순서도 상에는 접속 주기 T에 T+△를 하는 방식으로 예를 들었지만, 증가시키는 방식에 제한이 있는 것은 아니다. 따라서, 다른 방식의 예로는 지수적으로 증가시키거나, 배수로 증가시킬 수도 있다.
S711단계에서 듀얼 모드 단말기는 CDMA 네트워크에 연결을 회복한다. 왜냐하면, LTE 셀을 검색하기 위하여 상기 S601단계에서 CDMA 네트워크에 연결을 해제하였기 때문에, 데이터의 송수신이 불가능한 상태이기 때문이다. 더 선호하는 LTE 네트워크로의 연결을 실패하였기 때문에, 다시 원래 네트워크인 CMDA 네트워크의 연결을 회복하는 것이다.
S712단계에서, 듀얼 모드 단말기는 기존의 네트워크인 CDMA 네트워크에서 데이터의 송수신을 한다.
한편, 시간T가 경과하면 다시 LTE 셀에 어태치를 할 수 있을지 여부가 변경될 수 있기 때문에, 다시 LTE 셀에 연결을 시도하게 된다(S713단계). 따라서, 듀얼 모드 단말기는 S713단계에서 시간T가 경과하였는지를 판단하고, 경과 전이라면 계속 CDMA 네트워크에서의 데이터 송수신을 하고(S712로 복귀), 경과 후라면, S701로 복귀하여 CDMA 네트워크에의 연결을 해제한다. 그리고 상술한 과정을 반복함으로써, 다시 LTE 네트워크에 연결을 시도하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 도 7의 순서도에서는, LTE 셀에 대한 연결을 실패함에 따라서, 연결을 시도하는 주기를 변경한다. 그럼으로써, 무선 통신 환경에 변화가 없는 상태에서 계속적으로 연결을 실패하는 경우 불필요한 접속 시도를 최소화 할 수 있다.
불필요한 접속 시도를 최소화할 경우, 상술한 바와 같이 접속 시도 시에 발생되는 데이터 접속의 불연속성, IMS (IP Multimedia Subsystem)를 통한 메시지의 손실 또는 전력 낭비의 최소화로 이어질 수 있다. 또한, VoLTE를 하기 위하여 LTE 망으로 패킷 페이징이 내려온다면, 이를 수신하지 못할 가능성도 최소화할 수 있을 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치의 블록도를 예시한다.
도 8을 참조하면, 단말 장치(1000)는 프로세서(1010), 메모리(1020), RF 모듈(1030), 디스플레이 모듈(1040) 및 사용자 인터페이스 모듈(1050)을 포함한다. 단말 장치(1000)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모듈은 생략될 수 있다. 또한, 단말 장치(1000)는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있다. 또한, 단말 장치(1000)에서 일부 모듈은 보다 세분화된 모듈로 구분될 수 있다. 프로세서(1010)는 LTE 네트워크와 통신하기 위한 LTE 프로세서와 CDMA 네트워크와 통신하기 위한 CDMA 프로세서를 별개로 포함할 수 있으며, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다.
메모리(1020)는 프로세서(1010)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모듈(1030)은 프로세서(1010)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모듈(1030)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모듈(1040)은 프로세서(1010)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모듈(1040)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모듈(1050)은 프로세서(1010)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (22)

  1. 제 1 통신망 및 제 2 통신망을 포함하는 무선 통신 시스템에서 동작하는 듀얼 모드 단말기에 있어서,
    상기 제 1 통신망과 통신하기 위한 제 1 무선 통신 모듈;
    상기 제 2 통신망과 통신하기 위한 제 2 무선 통신 모듈; 및
    상기 제 1 통신망으로부터 수신한 신호 및 상기 제 2 통신망으로부터 수신한 신호를 처리하기 위한 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는, 상기 제 1 통신망에 연결된 상태에서 주기적으로 상기 제 2 통신망에 접속을 시도하되, 상기 제 2 통신망의 무선 통신 상태를 나타내는 통신환경정보가 이전 접속 시도 시와 동일한 경우, 접속 주기를 증가시키는 듀얼 모드 단말기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말기 환경 정보는 상기 제 2 통신망으로 연결을 시도한 기지국의 셀 아이디(Cell ID), 주파수 대역(Frequency Band) 중 적어도 하나를 포함하는 듀얼 모드 단말기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제 2 통신망의 무선 통신 상태를 나타내는 통신환경정보가 이전 접속 시도 시와 상이한 경우, 상기 접속 주기를 초기화 시키는 듀얼 모드 단말기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 통신망은 CDMA eHRPD(Code Divisional Multiple Access evolved high-rate packet data) 통신망인 듀얼 모드 단말기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 통신망은 LTE(Long Term Evolution) 통신망인 듀얼 모드 단말기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 접속 주기를 증가시키는데 있어서, 이전 접속 주기에 일정 값을 더하여 증가시키는 듀얼 모드 단말기.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 접속 주기를 증가시키는데 있어서, 지수적으로 증가하는 값인 듀얼 모드 단말기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제 2 통신망에 연결을 시도할 경우, 상기 제 1 통신망과의 연결을 해제하는 듀얼 모드 단말기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 2 통신망에 연결을 실패할 경우, 다시 상기 제 1 통신망과의 연결을 회복하는 듀얼 모드 단말기.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는 연결을 시도함에 있어서,
    상기 제 2 통신망을 지원하는 기지국을 검색하고,
    상기 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기를 측정하고,
    상기 측정된 신호의 세기가 소정 수치 이상일 경우 상기 연결을 시도하는 듀얼 모드 단말기.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 기지국으로부터 연결을 시도하기 위한 최소 요구 세기에 대한 수치정보를 수신하고,
    상기 소정 수치는 상기 수치정보인 듀얼 모드 단말기.
  12. 제 1 통신망 및 제 2 통신망을 포함하는 무선 통신 시스템에서 동작하는 듀얼 모드 단말기의 제어 방법에 있어서,
    상기 제 1 통신망과 통신하기 위하여 제 1 무선 통신 모듈을 제어하는 단계; 및
    상기 제 1 통신망에 연결되어 있는 상태에서 주기적으로 상기 제 2 통신망에 접속을 시도하는 단계를 포함하되,
    상기 시도하는 단계는, 상기 제 2 통신망의 무선 통신 상태를 나타내는 통신환경정보가 이전 접속 시도 시와 동일한 경우, 접속 주기를 증가시키는 듀얼 모드 단말기의 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 단말기 환경 정보는 상기 제 2 통신망으로 연결을 시도한 기지국의 셀 아이디(Cell ID), 주파수 대역(Frequency Band) 중 적어도 하나를 포함하는 듀얼 모드 단말기의 제어 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 시도하는 단계는,
    상기 제 2 통신망의 무선 통신 상태를 나타내는 통신환경정보가 이전 접속 시도 시와 상이한 경우, 상기 접속 주기를 초기화하는 듀얼 모드 단말기의 제어 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 통신망은 CDMA eHRPD(Code Divisional Multiple Access evolved high-rate packet data) 통신망인 듀얼 모드 단말기의 제어 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 통신망은 LTE(Long Term Evolution) 통신망인 듀얼 모드 단말기의 제어 방법.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 시도하는 단계는 접속 주기를 증가시키는 방법에 있어서, 이전 접속 주기에 일정 값을 더하여 증가시키는 듀얼 모드 단말기의 제어 방법.
  18. 제 12 항에 있어서, 상기 시도하는 단계는 접속 주기를 증가시키는 방법에 있어서, 지수적으로 증가시키는 듀얼 모드 단말기의 제어 방법.
  19. 제 12 항에 있어서, 상기 반복적으로 시도하는 단계는,
    상기 제 2 통신망에 연결을 시도할 경우, 상기 제 1 통신망과의 연결을 해제하는 듀얼 모드 단말기의 제어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 반복적으로 시도하는 단계는,
    상기 제 2 통신망에 연결을 실패할 경우, 다시 상기 제 1 통신망과의 연결을 회복하는 듀얼 모드 단말기의 제어 방법.
  21. 제 12 항에 있어서, 상기 반복적으로 시도하는 단계는,
    상기 제 2 통신망을 지원하는 기지국을 검색하는 단계;
    상기 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기를 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 신호의 세기가 소정 수치 이상일 경우 상기 연결을 시도하는 단계를 포함하는 듀얼 모드 단말기의 제어 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 반복적으로 시도하는 단계는,
    상기 기지국으로부터 연결을 시도하기 위한 최소 요구 세기에 대한 수치정보를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 소정 수치는 상기 수치정보인 듀얼 모드 단말기의 제어 방법.
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