KR20150032666A

KR20150032666A - 무선 통신 시스템에서 자율 배제 패턴 설정을 기반으로한 운영 방법 및 이를 지원하는 장치

Info

Publication number: KR20150032666A
Application number: KR1020147035483A
Authority: KR
Inventors: 정성훈; 이영대; 박성준; 이승준; 이재욱
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2015-03-27
Also published as: WO2013191506A1; US20150201449A1

Abstract

무선 통신 시스템에 있어서 단말에 의해 수행되는 자율 배제 패턴(autonomous denial pattern) 기반 운영 방법이 제공된다. 상기 방법은 자율 배제 패턴 설정(autonomous denial pattern configuration)을 네트워크로부터 획득하되, 상기 자율 배제 패턴 설정은 자율 배제 패턴 주기 지시 정보 및 타입 지시 정보를 포함하고, 및 자율 배제 패턴을 기반으로 자율 배제 운영을 수행하는 것을 포함한다. 상기 자율 배제 패턴 주기 지시 정보는 한 주기의 상기 자율 배제 패턴의 길이를 지시한다. 상기 타입 지시 정보는 상기 한 주기의 자율 배제 패턴 내 각 서브 프레임의 타입을 식별시킨다.

Description

무선 통신 시스템에서 자율 배제 패턴 설정을 기반으로한 운영 방법 및 이를 지원하는 장치{OPERATING METHOD BASED ON AUTONOMOUS DENIAL PATTERN CONFIGURATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, AND APPARATUS FOR SUPPORTING SAME}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 자율 배제 패턴(autonomous denial pattern)의 설정을 기반으로 한 단말의 송수신 운영 방법 및 이를 지원하는 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.

단말은 다양한 이유로 인하여 자체적으로 특정 서브 프레임 동안 송수신을 제한하며 동작할 수 있는데 이를 자율 배제라 한다. 자율 배제는 LTE 모듈과 ISM 밴드를 위한 모듈의 공존에 의한 IDC(In-Device Coexistence) 간섭에 따라 적용될 수 있다. LTE 모듈을 통한 통신에 의해 사용되는 주파수 대역이 ISM 밴드를 통한 통신에 의해 사용되는 주파수 대역이 오버랩되어 간섭을 일으킬 수 있으며, 이를 방지하기 위해 단말은 ISM 밴드가 아닌 허가된 대역(licensed band)로 주파수를 이동하여 동작하거나, 또는 특정 서브 프레임에는 상향링크 통신을 수행하지 않을 수 있다. 단말이 특정 서브 프레임에 상향링크 통신을 수행하지 않는 것을 자율 배제(autonomous denial) 운영이라 한다.

자율 배제를 적용하여 운영중인 단말은 각 서브 프레임에 대하여 이를 적용할지 여부를 결정할 수 있다. 반면, 네트워크는 어떠한 서브 프레임에 단말에 의해 자율 배제가 적용되는지 알 수 없으며, 이 상태로 상향링크 통신을 위한 자원을 스케쥴링하게 될 수 있다. 네트워크에 의한 상향링크 통신 자원 할당에도 불구하고, 단말은 특정 서브 프레임을 사용하지 않고 무시하게 되는데, 이는 할당된 자원을 낭비하는 문제를 발생시킬 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 자율 배제 패턴 설정(autonomous denial pattern configuration)을 기반으로한 단말의 운영 방법과 이를 지원하는 장치를 제공하는 것이다.

일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에 있어서 단말에 의해 수행되는 자율 배제 패턴(autonomous denial pattern) 기반 운영 방법이 제공된다. 상기 방법은 자율 배제 패턴 설정(autonomous denial pattern configuration)을 네트워크로부터 획득하되, 상기 자율 배제 패턴 설정은 자율 배제 패턴 주기 지시 정보 및 타입 지시 정보를 포함하고, 및 자율 배제 패턴을 기반으로 자율 배제 운영을 수행하는 것을 포함한다. 상기 자율 배제 패턴 주기 지시 정보는 한 주기의 상기 자율 배제 패턴의 길이를 지시한다. 상기 타입 지시 정보는 상기 한 주기의 자율 배제 패턴 내 각 서브 프레임의 타입을 식별시킨다.

상기 자율 배제 운영을 수행하는 것은 상기 타입 지시 정보를 기반으로 서브 프레임의 타입을 식별하고, 상기 서브 프레임의 타입이 제1 타입이면, 상기 서브 프레임에 자율 배제를 적용하여 운영하고, 및 상기 서브 프레임의 상기 타입의 제2 타입이면, 상기 서브 프레임에 자율 배제를 적용하지 않고 운영하는 것을 포함할 수 있다.

상기 자율 배제를 적용하지 않고 운영하는 것은 상기 서브 프레임을 상향 링크 전송을 위해 사용하는 것을 포함할 수 있다.

상기 자율 배제를 적용하여 운영하는 것은 상기 자율 배제 패턴을 기반으로 상기 서브 프레임을 상향 링크 전송을 위해 사용 여부를 결정하는 것을 포함할 수 있다.

상기 자율 배제를 적용하여 운영하는 것은 상기 서브 프레임을 상향 링크 전송에 사용하지 않는 것을 포함할 수 있다.

상기 자율 배제 패턴 설정은 유효 구간 지시 정보를 포함할 수 있다. 상기 유효 구간 지시 정보는 상기 자율 배제 패턴이 유효한 구간을 지시할 수 있다. 상기 운영 방법은 상기 자율 배제 패턴 설정을 획득시부터 상기 유효 구간 지시 정보에 의해 지시되는 상기 구간이 경과하면, 상기 자율 배제 운영을 중단하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 자율 배제 패턴 설정은 상기 자율 배제 패턴이 반복적으로 적용되는 횟수를 지시할 수 있다.

상기 방법은, 상기 자율 배제 운영을 중단하면, 상기 자율 배제 운영 중단 보고를 알리는 보고 메시지를 상기 네트워크로 전송하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 자율 배제 패턴 설정은 자율 배제 서브 프레임의 최대 개수를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 자율 배제 운영 중 상기 지시되는 최대 개수만큼 서브 프레임이 상향 링크 통신을 위한 사용에서 배제되면, 상기 자율 배제 운영을 중단하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 방법은 IDC(In-Device Coexistence) 간섭을 감지하고, 상기 감지를 알리는 IDC 지시자를 상기 네트워크로 전송하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 자율 배제 패턴 설정은 상기 IDC 지시자에 대한 응답으로 전송되는 것을 더 포함함할 수 있다.

상기 방법은 IDC(In-Device Coexistence) 간섭을 감지하고 및 상기 감지를 알리는 IDC 지시자를 상기 네트워크로 전송하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 자율 배제 운영을 수행하는 것은 상기 IDC 간섭에 대응하여 수행될 수 있다.

상기 방법은 상기 네트워크로부터 상기 IDC 지시자의 전송과 관련된 설정 정보인 IDC 설정을 수신하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 IDC 설정 및 상기 자율 배제 패턴 설정은 RRC(Radio Resource Control) 메시지를 통해 함께 전송될 수 있다.

상기 방법은 상기 네트워크로 단말 지원 정보(UE assistance information)을 전송하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 단말 지원 정보는 단말에 의해 희망되는 자율 배제 패턴과 관련된 정보를 포함할 수 있다.

상기 자율 배제 패턴 설정은 상기 단말로부터 전송된 상기 희망되는 자율 배제 패턴과 관련된 정보를 기반으로 생성될 수 있다.

다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 운영하는 단말이 제공된다. 상기 단말은 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency)부 및 상기 RF부와 기능적으로 결합하여 동작하는 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 자율 배제 패턴 설정(autonomous denial pattern configuration)을 네트워크로부터 획득하되, 상기 자율 배제 패턴 설정은 자율 배제 패턴 주기 지시 정보 및 타입 지시 정보를 포함하고, 및 자율 배제 패턴을 기반으로 자율 배제 운영을 수행하도록 설정된다. 상기 자율 배제 패턴 주기 지시 정보는 한 주기의 상기 자율 배제 패턴의 길이를 지시한다. 상기 타입 지시 정보는 상기 한 주기의 자율 배제 패턴 내 각 서브 프레임의 타입을 식별시킨다.

본 발명에서 제안된 운영 방법에 따르면, 네트워크는 단말에 자율 배제 패턴을 설정할 수 있다. 지정 배제 패턴 설정에 포함된 정보를 통해, 네트워크는 단말에 의하여 자율 배제가 적용되거나 또는 자율 배제가 적용되지 않는 서브 프레임을 지정할 수 있다. 이를 통해 단말은, 특정 서브 프레임에 대해서는 자율 배제를 적용하지 않고 동작하거나, 또는 특정 서브 프레임에 대해서는 자율 배제를 적용하여, 해당 서브 프레임을 사용할지 여부를 결정할 수 있다. 자율 배제 패턴 설정을 통해 네트워크는 지정된 서브 프레임동안 단말에 의한 상향링크 통신을 보장하는 것이 가능할 수 있으므로, 네트워크에 의해 스케쥴링된 무선 자원이 낭비되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 네트워크는 자율 배제 패턴의 유효 구간을 설정할 수 있으므로, 단말이 과도하게 자율 배제 패턴을 기반으로 운영하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
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.
도 4는 RRC 아이들 상태의 단말의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 RRC 연결을 확립하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 RRC 연결 재설정 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 RRC 연결 재확립 절차를 나타내는 도면이다.
도 8은 LTE, GPS, BT/WiFi가 하나의 단말 내에서 공존하는 IDC 환경에서 상호간에 간섭이 발생할 수 있는 상황을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자율 배제 패턴 설정 기반 운영 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자율 배제 패턴 설정 기반 운영 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 자율 배제 패턴 설정을 기반으로한 단말 운영의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 장치를 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) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 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. 사용자 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 변조될 수 있고, 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.

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.

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

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 확립되면, 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 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌(Symbol)들로 구성된다. 자원블록은 자원 할당 단위로, 복수의 OFDM 심벌들과 복수의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 OFDM 심벌들(예, 첫번째 OFDM 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. TTI(Transmission Time Interval)는 서브프레임 전송의 단위시간이다.

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 CN(core network)이 관리한다. 즉, RRC 아이들 상태의 단말은 큰 지역 단위로 존재 여부만 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 정보는 단말이 기지국에 접속하기 위해서 알아야 하는 필수 정보를 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 V8.7.0 (2009-09) "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 대역폭(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 호출(Emergency call) 및 재해 경보 시스템(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(Public Land Mobile Network) 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 RRC 아이들 상태의 단말의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 4는 초기 전원이 켜진 단말이 셀 선택 과정을 거쳐 네트워크 망에 등록하고 이어 필요할 경우 셀 재선택을 하는 절차를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 단말은 자신이 서비스 받고자 하는 망인 PLMN(public land mobile network)과 통신하기 위한 라디오 접속 기술(radio access technology; RAT)를 선택한다(S410). PLMN 및 RAT에 대한 정보는 단말의 사용자가 선택할 수도 있으며, USIM(universal subscriber identity module)에 저장되어 있는 것을 사용할 수도 있다.

단말은 측정한 기지국과 신호세기나 품질이 특정한 값보다 큰 셀 중에서, 가장 큰 값을 가지는 셀을 선택한다(Cell Selection)(S420). 이는 전원이 켜진 단말이 셀 선택을 수행하는 것으로서 초기 셀 선택(initial cell selection)이라 할 수 있다. 셀 선택 절차에 대해서 이후에 상술하기로 한다. 셀 선택 이후 단말은, 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.

단말은 망 등록 필요가 있는 경우 망 등록 절차를 수행한다(S430). 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, 시스템 정보로부터 받은 망의 정보(예:Tracking Area Identity; TAI)와 자신이 알고 있는 망의 정보가 다른 경우에 망에 등록을 한다.

단말은 셀에서 제공되는 서비스 환경 또는 단말의 환경 등을 기반으로 셀 재선택을 수행한다(S440). 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. 이 과정을 2번 과정의 초기 셀 선택(Initial Cell Selection)과 구분하여 셀 재선택(Cell Re-Selection)이라 한다. 이때, 신호특성의 변화에 따라 빈번히 셀이 재선택되는 것을 방지하기 위하여 시간적인 제약조건을 둔다. 셀 재선택 절차에 대해서 이후에 상술하기로 한다.

도 5는 RRC 연결을 확립하는 과정을 나타낸 흐름도이다.

단말은 RRC 연결을 요청하는 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지를 네트워크로 보낸다(S510). 네트워크는 RRC 연결 요청에 대한 응답으로 RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지를 보낸다(S520). RRC 연결 설정 메시지를 수신한 후, 단말은 RRC 연결 모드로 진입한다.

단말은 RRC 연결 확립의 성공적인 완료를 확인하기 위해 사용되는 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지를 네트워크로 보낸다(S530).

도 6은 RRC 연결 재설정 과정을 나타낸 흐름도이다. RRC 연결 재설정(reconfiguration)은 RRC 연결을 수정하는데 사용된다. 이는 RB 확립/수정(modify)/해제(release), 핸드오버 수행, 측정 셋업/수정/해제하기 위해 사용된다.

네트워크는 단말로 RRC 연결을 수정하기 위한 RRC 연결 재설정(RRC Connection Reconfiguration) 메시지를 보낸다(S610). 단말은 RRC 연결 재설정에 대한 응답으로, RRC 연결 재설정의 성공적인 완료를 확인하기 위해 사용되는 RRC 연결 재설정 완료(RRC Connection Reconfiguration Complete) 메시지를 네트워크로 보낸다(S620).

이하에서 PLMN(public land mobile network)에 대하여 설명하도록 한다.

PLMN은 모바일 네트워크 운영자에 의해 배치 및 운용되는 네트워크이다. 각 모바일 네트워크 운영자는 하나 또는 그 이상의 PLMN을 운용한다. 각 PLMN은 MCC(Mobile Country Code) 및 MNC(Mobile Network Code)로 식별될 수 있다. 셀의 PLMN 정보는 시스템 정보에 포함되어 브로드캐스트된다.

PLMN 선택, 셀 선택 및 셀 재선택에 있어서, 다양한 타입의 PLMN들이 단말에 의해 고려될 수 있다.

HPLMN(Home PLMN) : 단말 IMSI의 MCC 및 MNC와 매칭되는 MCC 및 MNC를 가지는 PLMN.

EHPLMN(Equivalent HPLMN): HPLMN과 등가로 취급되는 PLMN.

RPLMN(Registered PLMN): 위치 등록이 성공적으로 마쳐진 PLMN.

EPLMN(Equivalent PLMN): RPLMN과 등가로 취급되는 PLMN.

각 모바일 서비스 수요자는 HPLMN에 가입한다. HPLMN 또는 EHPLMN에 의하여 단말로 일반 서비스가 제공될 때, 단말은 로밍 상태(roaming state)에 있지 않는다. 반면, HPLMN/EHPLMN 이외의 PLMN에 의하여 단말로 서비스가 제공될 때, 단말은 로밍 상태에 있으며, 그 PLMN은 VPLMN(Visited PLMN)이라고 불리운다.

단말은 초기에 전원이 켜지면 사용 가능한 PLMN(public land mobile network)을 검색하고 서비스를 받을 수 있는 적절한 PLMN을 선택한다. PLMN은 모바일 네트워크 운영자(mobile network operator)에 의해 배치되거나(deploy) 운영되는 네트워크이다. 각 모바일 네트워크 운영자는 하나 또는 그 이상의 PLMN을 운영한다. 각각의 PLMN은 MCC(mobile country code) 및 MNC(mobile network code)에 의하여 식별될 수 있다. 셀의 PLMN 정보는 시스템 정보에 포함되어 브로드캐스트된다. 단말은 선택한 PLMN을 등록하려고 시도한다. 등록이 성공한 경우, 선택된 PLMN은 RPLMN(registered PLMN)이 된다. 네트워크는 단말에게 PLMN 리스트를 시그널링할 수 있는데, 이는 PLMN 리스트에 포함된 PLMN들을 RPLMN과 같은 PLMN이라 고려할 수 있다. 네트워크에 등록된 단말은 상시 네트워크에 의하여 접근될 수(reachable) 있어야 한다. 만약 단말이 ECM-CONNECTED 상태(동일하게는 RRC 연결 상태)에 있는 경우, 네트워크는 단말이 서비스를 받고 있음을 인지한다. 그러나, 단말이 ECM-IDLE 상태(동일하게는 RRC 아이들 상태)에 있는 경우, 단말의 상황이 eNB에서는 유효하지 않지만 MME에는 저장되어 있다. 이 경우, ECM-IDLE 상태의 단말의 위치는 TA(tracking Area)들의 리스트의 입도(granularity)로 오직 MME에게만 알려진다. 단일 TA는 TA가 소속된 PLMN 식별자로 구성된 TAI(tracking area identity)및 PLMN 내의 TA를 유일하게 표현하는 TAC(tracking area code)에 의해 식별된다.

이어, 선택한 PLMN이 제공하는 셀들 중에서 상기 단말이 적절한 서비스를 제공받을 수 있는 신호 품질과 특성을 가진 셀을 선택한다.

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 V8.5.0 (2009-03) "User Equipment (UE) procedures in idle mode (Release 8)"을 참조하여, 3GPP LTE에서 단말이 셀을 선택하는 방법 및 절차에 대하여 상술한다.

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.

다음으로 단말은 저장된 정보를 활용하거나, 셀에서 방송하고 있는 정보를 활용하여 셀을 선택할 수 있다. 따라서, 초기 셀 선택 과정에 비해 셀 선택이 신속할 수 있다. 단말이 셀 선택 기준을 만족하는 셀을 찾기만 하면 해당 셀을 선택한다. 만약 이 과정을 통해 셀 선택 기준을 만족하는 적절한 셀을 찾지 못하면, 단말은 초기 셀 선택 과정을 수행한다.

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.

- 인트라-주파수(Intra-frequency) 셀 재선택 : 단말이 캠핑(camp) 중인 셀과 같은 RAT과 같은 중심 주파수(center-frequency)를 가지는 셀을 재선택

- 인터-주파수(Inter-frequency) 셀 재선택 : 단말이 캠핑 중인 셀과 같은 RAT과 다른 중심 주파수를 가지는 셀을 재선택

- 인터-RAT(Inter-RAT) 셀 재선택 : 단말이 캠핑 중인 RAT와 다른 RAT을 사용하는 셀을 재선택

셀 재선택 과정의 원칙은 다음과 같다

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

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

인트라-주파수 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.

인터-주파수 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 signaling)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. 브로드캐스트 시그널링을 통해 제공되는 셀 재선택 우선순위를 공용 우선순위(common priority)라고 할 수 있고, 단말별로 네트워크가 설정하는 셀 재선택 우선 순위를 전용 우선순위(dedicated priority)라고 할 수 있다. 단말은 전용 우선순위를 수신하면, 전용 우선순위와 관련된 유효 시간(validity time)를 함께 수신할 수 있다. 단말은 전용 우선순위를 수신하면 함께 수신한 유효 시간으로 설정된 유효성 타이머(validity timer)를 개시한다. 단말은 유효성 타이머가 동작하는 동안 RRC 아이들 모드에서 전용 우선순위를 적용한다. 유효성 타이머가 만료되면 단말은 전용 우선순위를 폐기하고, 다시 공용 우선순위를 적용한다.

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

인트라-주파수 셀 재선택 또는 인터-주파수 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 이웃 셀 리스트(Neighboring 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

인트라-주파수 또는 인터-주파수 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 1와 같이 정의된다.

여기서, R_s는 서빙 셀의 랭킹 지표, R_n은 이웃 셀의 랭킹 지표, Q_meas,s는 단말이 서빙 셀에 대해 측정한 품질값, Q_meas,n는 단말이 이웃 셀에 대해 측정한 품질값, Q_hyst는 랭킹을 위한 히스테리시스(hysteresis) 값, Q_offset은 두 셀간의 오프셋이다.

인트라-주파수에서, 단말이 서빙 셀과 이웃 셀 간의 오프셋(Q_offsets,n)을 수신한 경우 Q_offset=Q_offsets,n 이고, 단말이 Q_offsets,n 을 수신하지 않은 경우에는 Q_offset = 0 이다.

인터-주파수에서, 단말이 해당 셀에 대한 오프셋(Q_offsets,n)을 수신한 경우 Q_offset = Q_offsets,n + Q_frequency 이고, 단말이 Q_offsets,n 을 수신하지 않은 경우 Q_offset = Q_frequency 이다.

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

단말은 위 식에 따라 서빙 셀의 R_s 및 이웃 셀의 R_n을 측정하고, 랭킹 지표 값이 가장 큰 값을 가진 셀을 최선의 랭크(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.

이하에서, RLM(Radio Link Monitoring)에 대하여 설명하도록 한다.

단말은 PCell의 하향링크 무선 링크 품질을 감지하기 위해 셀 특정 참조 신호(cell-specific reference signal)을 기반으로 하향링크 품질을 모니터링한다. 단말은 PCell의 하향링크 무선 링크 품질 모니터링 목적으로 하향링크 무선 링크 품질을 추정하고 그것을 임계값 Qout 및 Qin과 비교한다. 임계값 Qout은 하향링크 무선 링크가 안정적으로 수신될 수 없는 수준으로서 정의되며, 이는 PDFICH 에러를 고려하여 가상의 PDCCH 전송(hypothetical PDCCH transmission)의 10% 블록 에러율에 상응한다. 임계값 Qin은 Qout의 레벨보다 더 안정적으로 수신될 수 있는 하향링크 무선 링크 품질 레벨로 정의되며, 이는 PCFICH 에러를 고려하여 가상의 PDCCH 전송의 2% 블록 에러율에 상응한다.

이제 무선 링크 실패(Radio Link Failure; RLF)에 대하여 설명한다.

단말은 서비스를 수신하는 서빙셀과의 무선 링크의 품질 유지를 위해 지속적으로 측정을 수행한다. 단말은 서빙셀과의 무선 링크의 품질 악화(deterioration)로 인하여 현재 상황에서 통신이 불가능한지 여부를 결정한다. 만약, 서빙셀의 품질이 너무 낮아서 통신이 거의 불가능한 경우, 단말은 현재 상황을 무선 연결 실패로 결정한다.

만약 무선 링크 실패가 결정되면, 단말은 현재의 서빙셀과의 통신 유지를 포기하고, 셀 선택(또는 셀 재선택) 절차를 통해 새로운 셀을 선택하고, 새로운 셀로의 RRC 연결 재확립(RRC connection re-establishment)을 시도한다.

3GPP LTE의 스펙에서는 정상적인 통신을 할 수 없는 경우로 아래와 같은 예시를 들고 있다.

- 단말의 물리 계층의 무선 품질 측정 결과를 기반으로 단말이 하향 통신 링크 품질에 심각한 문제가 있다고 판단한 경우(RLM 수행 중 PCell의 품질이 낮다고 판단한 경우)

- MAC 부계층에서 랜덤 액세스(random access) 절차가 계속적으로 실패하여 상향링크 전송에 문제가 있다고 판단한 경우.

- RLC 부계층에서 상향 데이터 전송이 계속적으로 실패하여 상향 링크 전송에 문제가 있다고 판단한 경우.

- 핸드오버를 실패한 것으로 판단한 경우.

- 단말이 수신한 메시지가 무결성 검사(integrity check)를 통과하지 못한 경우.

이하에서는 RRC 연결 재확립(RRC connection re-establishment) 절차에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 7은 RRC 연결 재확립 절차를 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 단말은 SRB 0(Signaling Radio Bearer #0)을 제외한 설정되어 있던 모든 무선 베어러(radio bearer) 사용을 중단하고, AS(Access Stratum)의 각종 부계층을 초기화 시킨다(S710). 또한, 각 부계층 및 물리 계층을 기본 구성(default configuration)으로 설정한다. 이와 같은 과정중에 단말은 RRC 연결 상태를 유지한다.

단말은 RRC 연결 재설정 절차를 수행하기 위한 셀 선택 절차를 수행한다(S720). RRC 연결 재확립 절차 중 셀 선택 절차는 단말이 RRC 연결 상태를 유지하고 있음에도 불구하고, 단말이 RRC 아이들 상태에서 수행하는 셀 선택 절차와 동일하게 수행될 수 있다.

단말은 셀 선택 절차를 수행한 후 해당 셀의 시스템 정보를 확인하여 해당 셀이 적합한 셀인지 여부를 판단한다(S730). 만약 선택된 셀이 적절한 E-UTRAN 셀이라고 판단된 경우, 단말은 해당 셀로 RRC 연결 재확립 요청 메시지(RRC connection reestablishment request message)를 전송한다(S740).

한편, RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 위한 셀 선택 절차를 통하여 선택된 셀이 E-UTRAN 이외의 다른 RAT을 사용하는 셀이라고 판단된 경우, RRC 연결 재확립 절차를 중단되고, 단말은 RRC 아이들 상태로 진입한다(S750).

단말은 셀 선택 절차 및 선택한 셀의 시스템 정보 수신을 통하여 셀의 적절성 확인은 제한된 시간 내에 마치도록 구현될 수 있다. 이를 위해 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 개시함에 따라 타이머를 구동시킬 수 있다. 타이머는 단말이 적합한 셀을 선택하였다고 판단된 경우 중단될 수 있다. 타이머가 만료된 경우 단말은 RRC 연결 재확립 절차가 실패하였음을 간주하고 RRC 아이들 상태로 진입할 수 있다. 이 타이머를 이하에서 무선 링크 실패 타이머라고 언급하도록 한다. LTE 스펙 TS 36.331에서는 T311이라는 이름의 타이머가 무선 링크 실패 타이머로 활용될 수 있다. 단말은 이 타이머의 설정 값을 서빙 셀의 시스템 정보로부터 획득할 수 있다.

단말로부터 RRC 연결 재확립 요청 메시지를 수신하고 요청을 수락한 경우, 셀은 단말에게 RRC 연결 재확립 메시지(RRC connection reestablishment message)를 전송한다.

셀로부터 RRC 연결 재확립 메시지를 수신한 단말은 SRB1에 대한 PDCP 부계층과 RLC 부계층을 재구성한다. 또한 보안 설정과 관련된 각종 키 값들을 다시 계산하고, 보안을 담당하는 PDCP 부계층을 새로 계산한 보안키 값들로 재구성한다. 이를 통해 단말과 셀간 SRB 1이 개방되고 RRC 제어 메시지를 주고 받을 수 있게 된다. 단말은 SRB1의 재개를 완료하고, 셀로 RRC 연결 재확립 절차가 완료되었다는 RRC 연결 재확립 완료 메시지(RRC connection reestablishment complete message)를 전송한다(S760).

반면, 단말로부터 RRC 연결 재확립 요청 메시지를 수신하고 요청을 수락하지 않은 경우, 셀은 단말에게 RRC 연결 재확립 거절 메시지(RRC connection reestablishment reject message)를 전송한다.

RRC 연결 재확립 절차가 성공적으로 수행되면, 셀과 단말은 RRC 연결 재설정 절차를 수행한다. 이를 통하여 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 전의 상태를 회복하고, 서비스의 연속성을 최대한 보장한다.

이어서 RLF의 보고와 관련하여 설명하도록 한다.

단말은 네트워크의 MRO(Mobility Robustness Optimization)를 지원하기 위하여 RLF가 발생하거나 핸드오버 실패(handover failure)가 발생하면 이러한 실패 이벤트를 네트워크에 보고한다.

RRC 연결 재확립 후, 단말은 RLF 보고를 eNB로 제공할 수 있다. RLF 보고에 포함된 무선 측정은 커버리지 문제들을 식별하기 위해 실패의 잠재적 이유로서 사용될 수 있다. 이 정보는 intra-LTE 이동성 연결 실패에 대한 MRO 평가에서 이와 같은 이벤트들을 배제시키고, 그 이벤트들을 다른 알고리듬들에 대한 입력으로 돌려 쓰기 위하여 사용될 수 있다.

RRC 연결 재확립이 실패하거나 또는 단말이 RRC 연결 재확립을 수행하지 못하는 경우, 단말은 아이들 모드에서 재연결한 후 eNB에대한 유효한 RLF 보고를 생성할 수 있다. 이와 같은 목적을 위하여, 단말은 가장 최근 RLF 또는 핸드오버 실패관련 정보를 저장하고, 네트워크에 의하여 RLF 보고가 불러들여지기까지 또는 상기 RLF 또는 핸드오버 실패가 감지된 후 48시간 동안, 이후 RRC 연결 (재)확립 및 핸드오버 마다 RLF 보고가 유효함을 LTE 셀에게 지시할 수 있다.

단말은 상태 천이 및 RAT 변경 동안 상기 정보를 유지하고, 상기 LTE RAT로 되돌아 온 후 다시 RLF 보고가 유효함을 지시한다.

RRC 연결 설정 절차에서 RLF 보고의 유효함은, 단말이 연결 실패와 같은 방해를 받았고, 이 실패로 인한 RLF 보고가 아직 네트워크로 전달되지 않았음을 지시하는 지시하는 것이다. 단말로부터의 RLF 보고는 이하의 정보를 포함한다.

- 단말에 서비스를 제공했던 마지막 셀 (RLF의 경우) 또는 핸드오버의 타겟의 E-CGI. E-CGI가 알려지지 않았다면, PCI 및 주파수 정보가 대신 사용된다.

- 재확립 시도가 있었던 셀의 E-CGI.

- 마지막 핸드오버 초기화시, 일례로 메시지 7 (RRC 연결 재설정)이 단말에 의해 수신되었을 시, 단말에 서비스를 제공했던 셀의 E-CGI.

- 마지막 핸드오버 초기화부터 연결 실패까지 경과한 시간.

- 연결 실패가 RLF에 의한 것인지 또는 핸드오버 실패로 인한 것인지를 지시하는 정보.

- 무선 측정들.

- 실패의 위치.

단말로부터 RLF 실패를 수신한 eNB는 보고된 연결 실패 이전에 단말에 서비스를 제공하였던 eNB로 상기 보고를 포워딩할 수 있다. RLF 보고에 포함된 무선 측정들은 무선 링크 실패의 잠재적인 원인으로서의 커버리지 이슈들을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 이 정보는 intra-LTE 이동성 연결 실패의 MRO 평가로부터 이와 같은 이벤트들을 배제시기고 이들을 다른 알고리즘에 입력으로 다시 보내기 위하여 사용될 수 있다.

이하에서 IDC(in-device coexistence)에 대하여 설명하도록 한다.

사용자가 다양한 네트워크에 언제 어디서든 접속을 하기 위해서는 하나의 단말에 LTE, WiFi, 블루투스(Bluetooth; BT)등의 무선 통신 시스템을 위한 송수신기를 비롯해서 GNSS(global navigation satellite system) 수신기를 구비할 수 있다. 예를 들어, BT 장비를 이용하여 VoIP 서비스, 멀티미디어 서비스를 받기 위해 LTE와 BT 모듈을 장착한 단말, 트래픽 분산을 위해 LTE와 WiFi 모듈을 장착한 단말, 위치 정보를 추가적으로 획득하기 위해 GNSS와 LTE 모듈을 장착한 단말 등이 있을 수 있다.

상기의 경우 하나의 단말기 내에서 여러 대의 송수신기가 근접해 있음으로 인해, 하나의 송신기에서 전송되는 파워의 세기가 다른 수신기의 수신 파워보다 클 경우가 발생할 수 있다. 필터 기술이나 사용 주파수에 간격을 둠으로써, 두 송수신기 사이의 간섭 (IDC interference)이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 하지만, 여러 무선 통신 모듈이 하나의 단말 내에서 인접 주파수에서 동작하게 될 경우, 현재의 필터 기술로서는 충분한 간섭 제거를 할 수 없다. 향후 단말 내의 다수 개의 무선 통신 모듈을 위한 송수신기의 공존을 위해서는 상기 문제를 해결할 필요가 있다.

도 8은 LTE, GPS, BT/WiFi가 하나의 단말 내에서 공존하는 IDC 환경에서 상호간에 간섭이 발생할 수 있는 상황을 나타낸다.

LTE 모듈과 공존하고 있는 다른 통신 모듈과의 협력 (coordination)이 있는지 여부, IDC 간섭 해결을 위해서 LTE 모듈과 기지국과의 협력이 있는지 여부에 따라서 IDC 간섭 회피 (avoidance)는 크게 세 가지로 모드로 나뉜다. 첫 번째는 공존 통신 모듈간, 그리고 LTE와 네트워크 사이에 IDC 간섭 회피를 위해서 아무런 협력이 없는 모드이다. 이 경우, LTE 모듈은 공존하고 있는 다른 통신 모듈에 대한 정보를 알지 못하므로 IDC 간섭으로 인하 서비스 품질의 저하를 제대로 처리하지 못할 수 있다. 두 번째 모드는 단말 내부에서 공존 통신 모듈간 협력이 있는 경우이다. 이 모드에서는 공존하는 모듈끼리는 상대방 모듈의 on/off 상태, 트래픽 전송 상태 등을 알 수 있다. 하지만 단말과 네트워크 사이에는 아무런 협력이 없는 모드이다. 마지막으로는 단말 내부에서 공존 모듈간 협력뿐만 아니라 단말과 네트워크 사이에도 협력이 존재하는 모드이다. 이 모드에서는 공존하는 모듈이 상대방 모듈의 on/off 상태, 트래픽 전송 상태 등을 알 수 있을 뿐 아니라, 단말이 네트워크로 IDC 간섭 상태를 알려줌으로써, 네트워크가 IDC 간섭을 피하기 위한 결정을 내리고 조치를 취한다.

LTE 모듈은 상기와 같이 단말 내부에서 다른 모듈과의 협력뿐 만 아니라 인터/인트라 주파수 측정을 통해서 IDC 간섭을 측정할 수 있다.

간섭은 서로 다른 통신 모듈이 하나의 단말 내에서 공존하여 동작함으로써 발생하는 IDC 간섭일 수 있으며, IDC 간섭은 아래와 같은 공존 상황에서 발생할 수 있다.

간섭은 LTE와 WiFi가 공존하는 상황에서 발생한다.

간섭은 LTE와 BT가 공존하는 상황에서 발생한다.

간섭은 LTE와 GNSS가 공존하는 상황에서 발생한다.

통신 모듈들은 주파수 측면에서 다음과 같이 인접 주파수에서 동작함으로써 상호 간섭을 줄 수 있다.

LTE TDD가 Band 40 (2300MHz ~ 2400MHz)에서 동작하고, WiFi, BT가 비면허대역(unlicensed band) (2400MHz ~ 2483.5MHz)에서 동작할 수 있다. 이 경우 LTE의 전송이 WiFi, BT에 간섭을 줄 수 있고, WiFi 또는 BT의 전송이 LTE의 수신에 간섭을 줄 수 있다.

LTE FDD가 Band 7 (2500MHz~2700MHz)에서 상향 전송을 하고, WiFi, Bluetooth는 unlicensed band (2400MHz ~ 2483.5MHz)에서 동작할 수 있다. 이 경우, LTE의 상향 전송이 WiFi 또는 Bluetooth의 수신에 간섭을 줄 수 있다.

LTE FDD가 Band 13 (UL: 777-787 MHz, DL: 746-756 MHz) 또는 Band 14 (UL: 788-798 MHz, DL: 758-768 MHz)에서 상향 전송을 하고, GPS radio가 1575.42MHz에서 수신을 할 수 있다. 이 경우, LTE의 상향 전송의 GPS의 수신에 간섭을 줄 수 있다.

현재 3GPP에서는 IDC 간섭을 해결하기 위해 크게 두 가지 방향을 고려하고 있다. 첫 번째는 간섭을 주는 통신 모듈이 또는 간섭을 받는 통신 모듈이 주파수를 변경하는 방법 (Frequency Division Multiplexing (FDM))이다. 두 번째는 하나의 주파수를 공존하는 통신 모듈이 시간을 분할해서 사용하는 방법 (Time Division Multiplexing (TDM))이다.

단말은 단말내 LTE 장치와 단말내 다른 ISM 대역 장치 사이의 내부 간섭, 즉 IDC 간섭이 감지되면, IDC 지시자를 네트워크로 전송할 수 있다. IDC 간섭의 감지에 따른 IDC 지시자의 전송은 잠재적인 간섭을 가정 또는 예견하는 것이 아닌, 서빙 주파수 및/또는 비-서빙 주파수 상에 현존하는 IDC 간섭에 의해 트리거될 수 있다. IDC 간섭의 감지는 단말의 구현에 따라 특정 조건 만족시 수행되거나, 또는 존재하는 측정 결과 및/또는 단말 내부 조정력(UE internal coordination)에 따라 수행될 수 있다. IDC 관련 기능을 지원하는 단말은 이와 관련하여 네트워크로 알릴 수 있다. 이에 따라, 네트워크는 단말의 IDC 지시자 전송의 허용 여부를 지시하는 전용 시그널링을 해당 단말로 전송할 수 있다.

IDC 지시자는 단말이 IDC 간섭을 경험하였음을 지시할 수 있다. IDC 지시자는 간섭이 발생한 주파수에 대한 정보 및/또는 단말이 사용을 배제하고자 하는 시간과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 이와 같은 정보는 단말이 IDC 간섭을 회피하고자 하는 동작의 기반이될 수 있다.

IDC 지시자를 수신하고, IDC 지시자에 간섭 주파수에 대한 정보가 있는 경우, 네트워크는 단말이 간섭 주파수로부터 다른 주파수로 이동하도록 할 수 있다. 이와 같은 간섭 회피 방식은 FDM을 기반으로 한 방식이라 할 수 있다. 단말은 네트워크로부터의 지시에 따라 서빙 주파수에서 인터-주파수 이동하여 운영함을 통해 ISM 밴드와의 간섭을 회피할 수 있다.

또는, 단말은 자체적으로 특정 서브 프레임에 대한 상향링크 통신을 배제함으로써 ISM 밴드 장치와의 간섭을 회피할 수 있는데 이를 자율 배제(autonomous denial) 운영이라 한다. 자율 배제 운영은 자율 배제 패턴(autonomous denial pattern)을 기반으로 하며, 자율 배제 패턴은 특정 구간 동안 상향링크 통신을 위해 사용할 서브 프레임 및 사용하지 않을 서브 프레임의 분포(배열)을 특정할 수 있다. 한편, 상향링크 통신을 위해 사용하지 않을 서브 프레임의 수를 제한하기 위해, 서브 프레임의 최대 양 및/또는 특정 구간 동안 사용하지 않을 서브 프레임의 최대 비율이 단말에 미리 설정되거나 또는 네트워크로부터 설정될 수 있다. 단말은 주어진 조건에 따라 자율 배제 패턴을 형성하고, 패턴에 따라 서브 프레임의 사용 여부를 결정할 수 있다.

결과적으로, 네트워크가 상향링크 시그널링 및/또는 상향링크 데이터 전송을 위해 단말에 무선 자원을 스케쥴링하였음에도 불구하고, 단말은 자율 배제 패턴에 따라 스케쥴링된 무선 자원에 포함된 특정 서브 프레임에 대해서는 사용을 배제하여 운영할 수 있다. 이와 같은 운영 방식은 해당 서브 프레임 동안 데이터 송수신이나 시그널링이 이루어지지 않으므로, 스케쥴링된 무선 자원이 낭비되는 문제점을 발생시키게 된다.

위와 같이 발생할 수 있는 문제점을 보완하기 위하여, 본 발명에서는 네트워크에 의해 자율 배제 패턴 설정(autonomous denial pattern configuration)이 제공되는 운영 방식을 제안된다. 자율 배제 패턴 설정은 단말의 자율 배제 운영 기반이 되는 자율 배제 패턴 자체를 특정하는 정보 및/또는 단말에 의해 설정된 자율 배제 패턴 기반 운영을 제어하는 정보를 포함할 수 있다. 단말은 네트워크로부터 획득한 자율 배제 패턴 설정을 기반으로 자율 배제 운영을 수행할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자율 배제 패턴 설정 기반 운영 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 단말은 IDC 간섭이 발생한 것을 감지한다(S910). IDC 간섭 발생을 감지하는 것은, 단말의 구현에 따른 특정 조건이 만족된 경우, 단말이 IDC 간섭이 발생하였다고 결정하는 것일 수 있다. IDC 간섭 발생을 감지하는 것은, 단말에 의해 획득된 측정 결과 및/또는 단말 내부 조정력에 따른 특정 조건 만족시 단말이 IDC 간섭이 발생하였다고 결정하는 것일 수 있다.

IDC 간섭의 발생을 감지한 단말은 IDC 지시자를 네트워크로 전송한다(S920).

단말은 네트워크로부터 자율 배제 패턴 설정(autonomous denial pattern configuration)을 획득한다(S930). 자율 배제 패턴 설정은 자율 배제 패턴과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 이하에서 상술하는 자율 배제 패턴 설정에 포함되는 정보는 하나 또는 그 이상이 포함될 수 있다.

자율 배제 패턴 설정은 자율 배제 패턴의 주기, 즉 단일 자율 배제 패턴의 구간 길이를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 자율 배제 패턴의 주기는 서브 프레임의 개수, 무선 프레임(radio frame)의 개수 및 시스템 프레임 넘버(system frame numbers; SFNs)의 개수 중 하나 또는 그 이상의 조합으로서 표현될 수 있다. 자율 배제 패턴의 주기를 지시하는 정보를 포함하는 자율 배제 패턴 설정을 수신하면, 유효 구간 동안 자율 배제 패턴이 주기적으로 반복됨을 알 수 있다. 단말은 지시된 주기 만큼의 길이를 가지는 자율 배제 패턴을 고려하고 이를 생성할 수 있다.

자율 배제 패턴 설정은 한 주기의 자율 배제 패턴내 각 서브 프레임의 타입을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 각 서브 프레임은 단말에 의한 자율 배제가 적용될 수 있는 제1 타입 서브 프레임 또는 단말에 의한 자율 배제가 적용되지 않는 제2 타입 서브 프레임으로 구별될 수 있다. 단말은 제1 타입의 서브 프레임에 대해서는 자율 배제를 적용하여 해당 서브 프레임을 사용할지 여부를 결정할 수 있다. 이 경우, 제1 타입의 서브 프레임에 대해서는 단말의 자율 배제 패턴에 따라 사용 여부를 결정하거나 또는 사용하지 않을 수 있다. 단말은 제2 타입의 서브 프레임에 대해서는 자율 배제를 적용하지 않고, 상향링크 통신을 위해 해당 서브 프레임을 사용할 수 있다.

자율 배제 패턴 설정은 자율 배제가 적용될 수 있는 서브 프레임의 양 및/또는 자율 배제가 적용되어 사용되지 않을 수 있는 서브 프레임의 양을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 네트워크는 자율 배제 패턴 설정에 하나의 자율 배제 패턴 주기 내에 자율 배제가 적용될 수 있는 서브 프레임의 최대 개수 및/또는 자율 배제가 적용되어 사용되지 않을 수 있는 서브 프레임의 최대 개수를 지시하는 정보를 포함시켜 단말에게 제공할 수 있다. 또는, 네트워크는 자율 배제 패턴 설정에 자율 배제 패턴이 유효한 구간까지 자율 배제가 적용될 수 있는 서브 프레임의 최대 개수 및/또는 자율 배제가 적용되어 사용되지 않을 수 있는 서브 프레임의 최대 개수를 지시하는 정보를 포함시켜 단말에게 제공할 수 있다. 단말은 자율 배제 서브 프레임의 양을 지시하는 정보를 포함하는 자율 배제 패턴 설정을 수신하면, 자율 배제 패턴 한 주기동안 또는 자율 배제 패턴 유효 구간동안 지시된 서브 프레임의 양만큼 자율 배제가 적용되었는지, 또는 지시된 서브 프레임의 양만큼 자율 배제가 적용되어 사용되지 않았는지 여부를 결정할 수 있다.

자율 배제 패턴 설정은 자율 배제 패턴이 유효한 구간을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 자율 배제 패턴의 유효 구간은 서브 프레임의 개수, 무선 프레임의 개수 및 시스템 프레임 넘버의 개수 중 하나 또는 그 이상의 조합으로서 표현될 수 있다. 예를 들어, 자율 배제 패턴의 유효 구간이 N개의 무선 프레임으로서 시그널링된 경우, 단말은 유효 구간을 지시하는 정보를 수신한 시점으로부터 N개의 무선 프레임이 경과된때까지 자율 배제 패턴이 유효하다 고려할 수 있다.

또는, 자율 배제 패턴의 유효 구간은 자율 배제 패턴의 반복 횟수로서 표현될 수 있다. 예를 들어, 자율 배제 패턴 주기가 K이고, 반복 회수가 N이라고 시그널링된 경우, 단말은 유효 구간을 지시하는 정보를 수신한 시점으로부터 K*N개의 서브 프레임이 경과된때까지 자율 배제 패턴이 유효하다 고려할 수 있다.

네트워크에 의해 제공되는 자율 배제 패턴 설정은 단말에 의해 제공된 단말 지원 정보(UE assistance information)를 기반으로 생성될 수 있다. 단말 지원 정보는 단말에 의해 설정이 희망되는 자율 배제 패턴에 대한 정보가 포함될 수 있다. 단말 지원 정보는 희망되는 자율 배제 패턴의 주기를 지시하는 정보, 희망되는 자율 배제 패턴의 유효 구간을 지시하는 정보, 한 주기의 자율 배제 패턴 동안 자동 배제가 적용되기 요구되는 서브 프레임의 양(e.g. 서브 프레임의 개수 또는 적용되는 서브 프레임의 비율)을 지시하는 정보, 및 한 주기의 자율 배제 패턴의 구성과 관련된 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 단말 지원 정보는 IDC 지시자에 포함되어 전송되거나, 다른 상향링크 메시지에 포함되어 네트워크로 전송될 수 있다.

네트워크는 단말 지원 정보를 통해 단말에 의해 희망되는 자율 배제 패턴 정보를 기반으로, 단말에 설정하고자 하는 자율 배제 패턴 관련 정보를 생성하고, 이를 포함하는 자율 배제 패턴 설정을 단말에게 제공할 수 있다. 네트워크는 단말 지원 정보에 의해 특정되는 희망된 자율 배제 패턴을 수용, 수정, 변경하여 설정하고자 하는 자율 배제 패턴 관련 정보를 생성할 수 있다. 또한, 네트워크는 단말 지원 정보에 의해 특정되는 희망된 자율 배제 패턴과 상관없이 설정하고자 하는 자율 배제 패턴 관련 정보를 생성할 수 있다.

자율 배제 패턴 설정을 수신한 단말은 이를 기반으로 자율 배제 운영을 수행한다(S940).

자율 배제 패턴 설정이 자율 배제 패턴의 주기를 지시하는 정보를 포함하면, 단말은 자율 배제 패턴 설정에 의해 특정된 자율 배제 패턴에 따라 주기적으로 자율 배제 운영을 수행할 수 있다. 자율 배제 패턴은 지시된 주기 만큼의 길이로 설정될 수 있다.

자율 배제 패턴 설정이 자율 배제 패턴내 각 서브 프레임의 타입을 지시하는 정보를 포함하는 경우, 단말은 지시되는 서브 프레임의 타입에 따라 자율 배제를 적용하지 않거나 자율 배제를 적용할 수 있다. 단말은 제1 타입의 서브 프레임에 대해서는 자율 배제를 적용하여, 해당 서브 프레임을 사용할지 여부를 결정한다. 단말은 제2 타입의 서브 프레임에 대해서는 자율 배제를 적용하지 않고, 해당 서브 프레임을 사용한다.

자율 배제 패턴 설정이 자율 배제 서브 프레임의 양을 지시하는 정보를 포함하는 경우, 자율 배제 운영중인 단말은 자율 배제 패턴 한 주기만큼의 구간 동안 또는 자율 배제 패턴의 유효 구간 동안 지시된 서브 프레임의 양만큼 자율 배제가 적용된 서브 프레임을 사용하였는지 여부를 결정할 수 있다. 한 주기 동안 자율 배제 서브 프레임의 최대 양이 지시되는 경우, 단말은 한 주기 동안 지시된 양만큼 서브 프레임에 자율 배제가 적용되어 사용 여부가 판단되었거나, 또는 자율 배제가 적용되어 상향링크 전송을 위해 사용되지 않으면, 해당 주기내 이후 서브 프레임에 대해서는 자율 배제를 적용하지 않을 수 있다. 자율 배제 패턴 유효 구간 동안 자율 배제 서브 프레임의 최대 양을 지시되는 경우, 지시된 양만큼 서브 프레임에 자율배제가 적용되어 사용 여부가 판단되었거나, 또는 자율 배제가 적용되어 상향링크 전송을 위해 사용되지 않으면, 단말은 자율 배제 운영을 중단할 수 있다.

자율 배제 패턴 설정이 자율 배제 패턴의 유효 구간을 지시하는 정보를 포함하는 경우, 단말은 자율 배제 패턴이 유효하다 고려되는 구간동안의 자율 배제 운영을 수행할 수 있다. 자율 배제 패턴이 유효하지 않다고 고려되는 구간의 서브 프레임에 대해서는 자율 배제를 적용하지 않을 수 있다.

자율 배제 패턴의 설정이 자율 배제 패턴의 유효 구간을 지시하는 정보를 포함하지 않는 경우, 단말은 자율 배제 패턴의 유효 구간을 디폴트로 설정된 값으로 설정할 수 있다. 자율 배제 패턴의 유효 구간은 무한한 값으로 설정될 수 있다. 자율 배제 패턴의 유효 구간은 단말에 미리 설정된 특정 값으로 설정될 수 있다.

자율 배제 운영을 중단하기로 결정한 단말은, 운영을 중단하고, 중단하였음을 네트워크로 보고할 수 있다(S950).

자율 배제 패턴의 유효 구간이 경과한경우, 단말은 자율 배제 운영을 중단하기로 결정할 수 있다. 유효 구간 내에 지시된 양만큼 서브 프레임에 자율 배제가 적용되거나 및/또는 서브 프레임이 자율 배제가 적용되어 사용되지 않으면, 단말은 자율 배제 운영을 중단하기로 결정할 수 있다.

자율 배제 운영을 중단하는 것은 자율 배제를 어떠한 서브 프레임에도 적용하지 않는 것일 수 있다. 자율 배제 운영을 중단하는 것은 네트워크에 의해 설정된 자율 배제 패턴을 기반으로 특정 서브 프레임에 자율 배제를 적용하지 않는 것일 수 있다.

자율 배제 운영 중단을 보고가 필요한지 여부는 네트워크에 의해 설정될 수 있다.

단말의 IDC 지시자에 대한 응답으로 자율 배제 패턴 설정을 획득하는 상기 실시예와 달리, 단말이 IDC 지시자 전송에 관한 설정을 네트워크로부터 획득시 자율 배제 패턴 설정을 함께 획득할 수 있다. 이는 도 10을 참조할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자율 배제 패턴 설정 기반 운영 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 단말은 자율 배제 패턴 설정을 획득한다(S1010). 자율 배제 패턴 설정은 IDC 지시자 전송에 관한 설정과 함께 전송될 수 있다. 자율 배제 패턴 설정은 RRC 연결 재설정 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 자율 배제 패턴 설정에 포함된 자율 배제 패턴 관련 정보는 단말에 의해 희망되는 자율 배제 패턴관련 정보를 포함하는 단말 지원 정보를 기반으로 생성된 것일 수 있다.

단말은 IDC 간섭을 감지한다(S1020). 단말은 IDC 간섭에 대응하여 자율 배제 운영을 수행한다(S1030).

단말은 IDC 간섭 감지에 대응하여 IDC 지시자를 네트워크로 전송한다(S1040).

도 9의 예시에서, 자율 배제 운영의 시작 시점이 자율 배제 패턴 설정 수신시였던 것과 달리, 도 10의 예시에서는, 자율 배제 운영의 시작 시점이 IDC 간섭 감지시이다. 따라서, 자율 배제 패턴 유효 구간은 IDC 간섭 감지시부터 지시된 유효 구간 경과시까지이다.

자율 배제 운영을 중단하기로 결정한 단말은, 운영을 중단하고, 중단하였음을 네트워크로 보고할 수 있다(S1050).

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 자율 배제 패턴 설정을 기반으로한 단말 운영의 일례를 나타내는 도면이다.

도 11을 참조하면, 단말은 네트워크로부터 자율 배제 패턴 설정을 수신한다(S1110). 상기에서 이미 상술한바와 같이, 자율 배제 패턴 설정은 자율 배제 패턴의 주기를 지시하는 정보, 한 주기의 자율 배제 패턴내 각 서브 프레임의 타입을 지시하는 정보, 자율 배제가 적용될 수 있는 서브 프레임의 양을 지시하는 정보 및 자율 배제 패턴이 유효한 구간을 지시하는 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 예시에서 네트워크로부터 제공된 자율 배제 패턴 설정은 서브프레임 타입을 지시하는 정보, 자율 배제 패턴의 주기가 K 서브프레임임을 지시하는 정보 및 자율 배제 패턴의 유효 구간은 N 자율 배제 패턴 주기임을 지시하는 정보를 포함하는 것을 가정한다.

자율 배제 패턴 설정을 수신한 단말은 지시된 주기에 따라 자율 배제 패턴을 생성/설정할 수 있다. 자율 배제 패턴 설정을 수신한 단말은 지시된 주기 및 특정 서브 프레임 타입에 따라 자율 배제 패턴을 생성/설정할 수 있다. 이 경우, 네트워크가 자율 배제 패턴 설정을 통해 자율 배제 패턴을 단말에게 제공해주는 것이라 할 수 있다.

자율 배제 패턴 설정을 수신한 단말은 이를 기반으로 자율 배제 운영을 개시한다.

단말은 제1 패턴 주기 동안 한 주기의 자율 배제 패턴에 따라 자율 배제 운영을 수행한다(S1120). 단말은 자율 배제 패턴 설정에 포함된 타입 지시 정보를 기반으로 제1 패턴 주기 동안 서브 프레임 타입을 식별할 수 있다.

단말은 제1 타입의 서브 프레임에는 자율 배제를 적용할 수 있다. 자율 배제를 적용하는 것은 자율 배제 패턴에 따라 단말이 해당 서브 프레임을 상향링크 통신을 위해 사용할지 또는 사용하지 않을지 결정하고, 이에 따라 동작하는 것을 포함할 수 있다. 자율 배제를 적용하는 것은 해당 서브 프레임을 사용하지 않는 것일 수 있다.

제2 타입의 서브 프레임 동안에는 자율 배제를 적용하지 않고 운영할 수 있다. 단말은 제2 타입의 서브 프레임은 상향 링크 통신을 위해 사용할 수 있다.

자율 배제 패턴 설정을 수신하고, K 서브프레임만큼 경과한 후, 단말은 제2 패턴 주기 동안 한 주기의 자율 배제 패턴에 따라 자율 배제 운영을 수행한다(S1130). 제2 패턴 주기동안 단말의 운영 동작은 제1 패턴 주기 동안의 운영과 동일하므로 상세한 설명을 생략한다. 또한, 제2 패턴 주기 경과 이후에도 자율 배제 패턴이 유효한 구간동안에는 위와 같은 동작을 반복하여 운영할 수 있다.

자율 배제 패턴의 유효 구간이 만료되면, 자율 배제 패턴 기반 운영을 중단한다(S1140). 자율 배제 패턴의 유효 구간은 자율 배제 패턴 설정에 포함된 주기 지시 정보 및 유효 구간 지시 정보를 통해 산정될 수 있다. 본 예시에서, 주기 지시 정보가 한 주기의 자율 배제 패턴이 K 서브 프레임이고, 총 N 주기의 자율 배제 패턴 유효 구간이 설정되므로, 단말은 자율 배제 패턴 설정을 수신하고 N*K 서브 프레임 만큼의 시간 구간이 경과하면 자율 배제 패턴의 유효 구간이 만료되었다고 판단할 수 있다.

상기의 자율 배제 패턴의 유효 구간을 산정하는 것은 예시에 불과하며, 자율 배제 패턴 설정에 포함된 유효 구간 지시 정보가 직접 특정 서브 프레임의 개수, 무선 프레임의 개수 또는 SFN의 개수를 지시하면, 이에 따라 단말은 자율 배제 패턴의 유효 구간을 산정할 수 있다.

S1140 단계에서, 단말은 자율 배제 패턴의 유효 구간이 만료시에 자율 배제 패턴 기반 운영을 중단하였으나, 자율 배제가 적용되어 사용되지 않을 수 있는 서브 프레임의 최대 양이 지시되는 경우, 유효 구간 만료 이전에도 자율 배제 패턴 기반 운영을 중단할 수 있다. 이 경우, 지시된 양 만큼 서브 프레임이 사용되지 않으면, 단말은 자율 배제 패턴 기반 운영을 중단할 수 있다.

또한 S1140 단계에서, 단말이 자율 배제 패턴을 기반으로 운영하게된 원인이 제거된 경우, 단말은 자율 배제 패턴 기반 운영을 중단할 수 있다. 예를 들어, IDC 간섭이 해소된 것으로 판단한 단말은 자율 배제 패턴 기반 운영을 중단하기로 결정할 수 있다.

자율 배제 패턴 기반 운영을 중단한 단말은 자율 배제 중단 보고를 네트워크로 전송한다(S1150).

도 12는 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 장치를 나타낸 블록도이다. 이 장치는 도 9 내지 11을 참조하여 상술한 실시예를 수행하는 단말 및/또는 네트워크의 동작을 구현할 수 있다.

무선 장치(1200)는 프로세서(1210), 메모리(1220) 및 RF부(radio frequency unit, 1230)을 포함한다. 프로세서(1210)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서(1210)는 네트워크로 자율 배제 패턴과 관련된 설정 정보를 제공해줄 것을 요청할 수 있다. 프로세서(1200)는 단말로 자율 배제 패턴 설정을 전송하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1200)는 자율 배제 패턴 설정에 따른 자율 배제 패턴을 기반으로 운영하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1200)는 도면을 참조하여 상술한 본 발명의 실시예를 구현하도록 설정될 수 있다.

RF부(1230)은 프로세서(1210)와 연결되어 무선 신호를 송신 및 수신한다.

상기 프로세서(1210) 및 상기 RF 부(1230)는 적어도 하나 이상의 통신 규격에 따른 무선 신호 송수신을 할 수 있도록 구현될 수 있다. 상기 RF 부(1230)는 무선 신호를 송신 및 수신할 수 있는 적어도 하나 이상의 송수신기를 포함할 수 있다.

프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 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 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 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.

Claims

무선 통신 시스템에 있어서 단말에 의해 수행되는 자율 배제 패턴(autonomous denial pattern) 기반 운영 방법에 있어서,
자율 배제 패턴 설정(autonomous denial pattern configuration)을 네트워크로부터 획득하되, 상기 자율 배제 패턴 설정은 자율 배제 패턴 주기 지시 정보 및 타입 지시 정보를 포함하고; 및
자율 배제 패턴을 기반으로 자율 배제 운영을 수행하는 것;을 포함하되,
상기 자율 배제 패턴 주기 지시 정보는 한 주기의 상기 자율 배제 패턴의 길이를 지시하고,
상기 타입 지시 정보는 상기 한 주기의 자율 배제 패턴 내 각 서브 프레임의 타입을 식별시키는 것을 특징으로 하는 운영 방법.
제 1항에 있어서, 상기 자율 배제 운영을 수행하는 것은,
상기 타입 지시 정보를 기반으로 서브 프레임의 타입을 식별하고,
상기 서브 프레임의 타입이 제1 타입이면, 상기 서브 프레임에 자율 배제를 적용하여 운영하고; 및
상기 서브 프레임의 상기 타입의 제2 타입이면, 상기 서브 프레임에 자율 배제를 적용하지 않고 운영하는 것;을 포함함을 특징으로 하는 운영 방법.
제 2항에 있어서,
상기 자율 배제를 적용하지 않고 운영하는 것은 상기 서브 프레임을 상향 링크 전송을 위해 사용하는 것을 포함함을 특징으로 하는 운영 방법.
제 3항에 있어서,
상기 자율 배제를 적용하여 운영하는 것은 상기 자율 배제 패턴을 기반으로 상기 서브 프레임을 상향 링크 전송을 위해 사용 여부를 결정하는 것;을 포함함을 특징으로 하는 운영 방법.
제 3항에 있어서,
상기 자율 배제를 적용하여 운영하는 것은 상기 서브 프레임을 상향 링크 전송에 사용하지 않는 것을 포함함을 특징으로 하는 운영 방법.
제 1항에 있어서,
상기 자율 배제 패턴 설정은 유효 구간 지시 정보를 포함하되, 상기 유효 구간 지시 정보는 상기 자율 배제 패턴이 유효한 구간을 지시하고,
상기 운영 방법은, 상기 자율 배제 패턴 설정을 획득시부터 상기 유효 구간 지시 정보에 의해 지시되는 상기 구간이 경과하면, 상기 자율 배제 운영을 중단하는 것;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운영 방법.
제 6항에 있어서, 상기 자율 배제 패턴 설정은 상기 자율 배제 패턴이 반복적으로 적용되는 횟수를 지시하는 것을 특징으로 하는 운영 방법.
제 6항에 있어서, 상기 방법은,
상기 자율 배제 운영을 중단하면, 상기 자율 배제 운영 중단 보고를 알리는 보고 메시지를 상기 네트워크로 전송하는 것;을 더 포함함을 특징으로 하는 운영 방법.
제 1항에 있어서,
상기 자율 배제 패턴 설정은 자율 배제 서브 프레임의 최대 개수를 지시하는 정보를 포함하되,
상기 방법은 상기 자율 배제 운영 중 상기 지시되는 최대 개수만큼 서브 프레임이 상향 링크 통신을 위한 사용에서 배제되면, 상기 자율 배제 운영을 중단하는 것;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운영 방법.
제 1항에 있어서, 상기 방법은,
IDC(In-Device Coexistence) 간섭을 감지하고;
상기 감지를 알리는 IDC 지시자를 상기 네트워크로 전송하는 것;을 더 포함하되,
상기 자율 배제 패턴 설정은 상기 IDC 지시자에 대한 응답으로 전송되는 것;을 더 포함함을 특징으로 하는 운영 방법.
제 1항에 있어서, 상기 방법은,
IDC(In-Device Coexistence) 간섭을 감지하고; 및
상기 감지를 알리는 IDC 지시자를 상기 네트워크로 전송하는 것;을 더 포함하되,
상기 자율 배제 운영을 수행하는 것은, 상기 IDC 간섭에 대응하여 수행되는 것을 특징으로 하는 운영 방법.
제 11항에 있어서, 상기 방법은
상기 네트워크로부터 상기 IDC 지시자의 전송과 관련된 설정 정보인 IDC 설정을 수신하는 것;을 더 포함하되,
상기 IDC 설정 및 상기 자율 배제 패턴 설정은 RRC(Radio Resource Control) 메시지를 통해 함께 전송되는 것을 특징으로 하는 운영 방법.
제 1항에 있어서, 상기 방법은,
상기 네트워크로 단말 지원 정보(UE assistance information)을 전송하는 것;을 더 포함하되,
상기 단말 지원 정보는 단말에 의해 희망되는 자율 배제 패턴과 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 운영 방법.
제 13항에 있어서,
상기 자율 배제 패턴 설정은 상기 단말로부터 전송된 상기 희망되는 자율 배제 패턴과 관련된 정보를 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는 운영 방법.
무선 통신 시스템에서 운영하는 단말에 있어서, 상기 단말은
무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency)부; 및
상기 RF부와 기능적으로 결합하여 동작하는 프로세서;를 포함하되,
상기 프로세서는,
자율 배제 패턴 설정(autonomous denial pattern configuration)을 네트워크로부터 획득하되, 상기 자율 배제 패턴 설정은 자율 배제 패턴 주기 지시 정보 및 타입 지시 정보를 포함하고, 및
자율 배제 패턴을 기반으로 자율 배제 운영을 수행하도록 설정되되,
상기 자율 배제 패턴 주기 지시 정보는 한 주기의 상기 자율 배제 패턴의 길이를 지시하고,
상기 타입 지시 정보는 상기 한 주기의 자율 배제 패턴 내 각 서브 프레임의 타입을 식별시키는 것을 특징으로 하는 단말.