KR20150088241A

KR20150088241A - 무선 통신 시스템에서 관심 서비스 기반 셀 재선택 방법 및 이를 지원하는 장치

Info

Publication number: KR20150088241A
Application number: KR1020157011332A
Authority: KR
Inventors: 정성훈; 이영대; 박성준; 이승준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-11-03
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2015-07-31
Also published as: US9474007B2; US20150264618A1; WO2014069961A1

Abstract

무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 관심 서비스 기반 셀 재선택 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 셀에 대한 접근이 차단되었음을 확인하고, 관심 서비스 수신 조건의 만족 여부를 판단하고, 및 상기 관심 서비스 수신 조건이 만족되면, 상기 현재 셀의 주파수와 동일한 주파수 상의 셀을 선택하는 것을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 관심 서비스 기반 셀 재선택 방법 및 이를 지원하는 장치{INTERESTED SERVICE-BASED CELL RESELECTION METHOD IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, AND APPARATUS FOR SUPPORTING SAME}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 단말의 관심 서비스를 기반으로 하는 셀 재선택 방법에 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.

모바일 장치(mobile device)로서의 단말의 이동성으로 인해 현재 단말에 제공되는 서비스의 품질이 열화되거나 또는 보다 나은 서비스를 제공할 수 있는 셀이 감지될 수 있다. 따라서, 단말은 새로운 셀로 이동할 수 있는데, 이와 같은 동작을 단말의 이동 수행이라 한다. 단말은 셀 선택 및/또는 셀 재선택을 통해 동일 주파수 상의 셀, 다른 주파수 상의 셀 또는 다른 RAT(Radio Access Technology) 셀을 선택하고, 해당 셀로 이동할 수 있다.

단말이 특정 셀에 캠프 온 하고 있는 상태에서 해당 셀에 접근(access)하는 것에 대하여 네트워크는 이에 대하여 제한할 수 있는데 이를 접근 제한(access restriction)이라 한다. 단말은 네트워크에 의한 접근 제한과 관련된 정보를 기반으로 특정 셀과의 연결 확립 절차를 수행할 수 있다.

접근 제한에 의하면 단말은 특정 주파수로의 접근이 제한될 수 있다. 이 경우, 해당 주파수에서 제공 중인 단말의 관심 서비스(interested service)가 단말에 제공되지 못하는 문제가 발생할 수 있으며, 이는 단말에 대한 서비스 제공의 효율성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 단말의 관심 서비스에 따라 접근 제한을 핸들링하여 단말이 관심 서비스를 수신할 수 있도록 하는 셀 재선택 방법이 제안될 필요가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 단말 관심 서비스를 기반으로 셀 재선택을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 장치를 제공하는 것이다.

일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 관심 서비스 기반 셀 재선택 방법이 제공된다. 상기 방법은 현재 셀에 대한 접근이 차단되었음을 확인하고, 관심 서비스 수신 조건의 만족 여부를 판단하고, 및 상기 관심 서비스 수신 조건이 만족되면, 상기 현재 셀의 주파수와 동일한 주파수 상의 셀을 선택하는 것을 포함한다.

상기 관심 서비스 수신 조건 만족 여부를 판단하는 것은 상기 현재 셀로부터 상기 단말의 관심 서비스가 제공되고 있으면, 상기 관심 서비스 수신 조건이 만족되었다고 결정하는 것을 포함할 수 있다.

상기 관심 서비스 수신 조건 만족 여부를 판단하는 것은 상기 현재 셀로부터 상기 단말의 관심 서비스가 제공되고 및 상기 현재 셀의 주파수에 대한 최저 우선순위 적용이 설정되어 있지 않으면, 상기 관심 서비스 수신 조건이 만족되었다고 결정하는 것을 포함할 수 있다.

상기 관심 서비스 수신 조건 만족 여부를 판단하는 것은 상기 현재 셀로부터 상기 단말의 관심 서비스가 제공되고 및 상기 단말이 상기 관심 서비스의 수신을 위해 상기 현재 셀의 주파수에 다른 주파수의 우선순위보다 높은 우선순위를 적용하면, 상기 관심 서비스 수신 조건이 만족되었다고 결정하는 것을 포함할 수 있다.

상기 방법은 상기 현재 셀로부터 시스템 정보를 수신하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 시스템 정보는 상기 현재 셀이 차단되었다고 감지시 상기 단말의 인트라-주파수 셀 재선택의 허용 여부를 지시하는 인트라-주파수 셀 재선택 정보(intra-frequency cell reselection information)를 포함할 수 있다.

상기 관심 서비스 수신 조건 만족시 상기 현재 셀의 주파수와 동일한 주파수 상의 셀을 선택하는 것은 상기 인트라-주파수 셀 재선택 정보와 관계 없이 수행될 수 있다.

상기 방법은 상기 관심 서비스 수신 조건이 만족되지 않으면, 상기 인트라-주파수 셀 재선택 정보를 기반으로 셀을 재선택하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 인트라-주파수 셀 재선택 정보를 기반으로 셀을 선택하는 것은 상기 인트라-주파수 셀 재선택 정보가 인트라-주파수 셀 재선택을 허용함을 지시하면, 상기 현재 셀의 주파수 상에서 운영하는 셀을 선택하고, 및 상기 인트라-주파수 셀 재선택 정보가 상기 인트라-주파수 셀 재선택을 허용하지 않음을 지시하면, 상기 현재 셀의 주파수와 다른 주파수 상에서 운영하는 셀을 선택하는 것을 포함할 수 있다.

상기 현재 셀에 대한 접근이 차단되었음을 확인하는 것은 상기 현재 셀이 차단된(barred) 상태임을 지시하는 셀 상태 정보를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 상기 셀 상태 정보는 상기 현재 셀로부터 브로드캐스트되는 시스템 정보에 포함될 수 있다.

상기 현재 셀에 대한 접근이 차단되었음을 확인하는 것은 상기 현재 셀로부터 브로드캐스트되는 시스템 정보에 포함된 접근 클래스 차단 정보를 기반으로 수행될 수 있다.

상기 현재 셀의 주파수는 상기 단말의 서빙 주파수일 수 있다.

다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 동작하는 무선 장치가 제공된다. 상기 무선 장치는 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency) 부, 및 상기 RF부와 기능적으로 결합하여 동작하는 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 현재 셀에 대한 접근이 차단되었음을 확인하고, 관심 서비스 수신 조건의 만족 여부를 판단하고, 및 상기 관심 서비스 수신 조건이 만족되면, 상기 현재 셀의 주파수와 동일한 주파수 상의 셀을 선택하도록 설정된다.

본 발명의 실시예에 따른 관심 서비스 기반 셀 재선택 방법에 따르면, 현재 셀이 차단되어 있고, 네트워크 시그널링에 의하여 인트라-주파수 셀 재선택이 허용되지 않음을 지시하는 경우에도, 단말은 현재 주파수와 동일한 주파수에서 운영중인 셀을 선택 또는 재선택 할 수 있다. 이를 통해 단말은 현재 주파수에서 제공되는 관심 서비스를 계속적으로 수신할 수 있다.

또한, 인트라-주파수 셀 재선택 정보에 상관 없이 셀 선택/재선택을 수행하는 단말의 동작에는 서빙 주파수에 대한 네트워크 혼잡 여부가 반영될 수 있다. 즉, 네트워크가 혼잡한 경우 단말은 인트라-주파수 셀 재선택 정보에 따라 셀 선택/재선택을 수행하도록 구현될 수 있다. 따라서, 현재 주파수에 상에 극심한 혼잡이 발생한 경우에는 인트라-주파수 셀 선택/재선택은 회피될수 있어 네트워크 운용의 최적화가 유지될 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 MBMS와 관련된 단말의 셀 재선택 수행의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 단말 관심 서비스 기반 셀 선택/재선택 방법을 타나내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 관심 서비스 기반 셀 선택/재선택 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 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 트래킹 영역(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 트래킹 영역 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. 시스템 정보는 MIB(Master Information Block) 및 복수의 SIB (System Information Block)로 나뉜다.

MIB는 셀로부터 다른 정보를 위해 획득될 것이 요구되는 가장 필수적이고 가장 자주 전송되는 파라터의 제한된 개수를 포함할 수 있다. 단말은 하향링크 동기화 이후에 가장 먼저 MIB를 찾는다. MIB는 하향링크 채널 대역폭, PHICH 설정, 동기화를 지원하고 타이밍 기준으로서 동작하는 SFN, 및 eNB 전송 안테나 설정과 같은 정보를 포함할 수 있다. MIB는 BCH 상으로 브로드캐스트 전송될 수 있다.

포함된 SIB들 중 SIB1 (SystemInformationBlockType1) 은 “SystemInformationBlockType1” 메시지에 포함되어 전송되며, SIB1을 제외한 다른 SIB들은 시스템 정보 메시지에 포함되어 전송된다. SIB들을 시스템 정보 메시지에 맵핑시키는 것은 SIB1에 포함된 스케쥴링 정보 리스트 파라미터에 의하여 유동적으로 설정될 수 있다. 단, 각 SIB는 단일 시스템 정보 메시지에 포함되며, 오직 동일한 스케쥴링 요구치(e.g. 주기)를 가진 SIB들만이 동일한 시스템 정보 메시지에 맵핑될 수 있다. 또한, SIB2(SystemInformationBlockType2)는 항상 스케쥴링 정보 리스트의 시스템정보 메시지 리스트 내 첫번째 엔트리에 해당하는 시스템 정보 메시지에 맵핑된다. 동일한 주기 내에 복수의 시스템 정보 메시지가 전송될 수 있다. SIB1 및 모든 시스템 정보 메시지는 DL-SCH상으로 전송된다.

브로드캐스트 전송에 더하여, E-UTRAN은 SIB1은 기존에 설정된 값과 동일하게 설정된 파라미터를 포함한 채로 전용 시그널링(dedicated signaling)될 수 있으며, 이 경우 SIB1은 RRC 연결 재설정 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.

SIB1은 단말 셀 접근과 관련된 정보를 포함하며, 다른 SIB들의 스케쥴링을 정의한다. SIB1은 네트워크의 PLMN 식별자들, TAC(Tracking Area Code) 및 셀 ID, 셀이 캠프온 할 수 잇는 셀인지 여부를 지시하는 셀 금지 상태(cell barring status), 셀 재선택 기준으로서 사용되는 셀내 요구되는 최저 수신 레벨, 및 다른 SIB들의 전송 시간 및 주기와 관련된 정보를 포함할 수 있다.

SIB2는 모든 단말에 공통되는 무선 자원 설정 정보를 포함할 수 있다. SIB2는 상향링크 반송파 주파수 및 상향링크 채널 대역폭, RACH 설정, 페이지 설정(paging configuration), 상량링크 파워 제어 설정, 사운딩 기준 신호 설정(Sounding Reference Signal configuration), ACK/NACK 전송을 지원하는 PUCCH 설정 및 PUSCH 설정과 관련된 정보를 포함할 수 있다.

단말은 시스템 정보의 획득 및 변경 감지 절차를 PCell에 대해서만 적용할 수 있다. SCell에 있어서, E-UTRAN은 해당 SCell이 추가될 때 RRC 연결 상태 동작과 관련있는 모든 시스템 정보를 전용 시그널링을 통해 제공해줄 수 있다. 설정된 SCell의 관련된 시스템 정보의 변경시, E-UTRAN은 고려되는 SCell을 해제(release)하고 차후에 추가할 수 있는데, 이는 단일 RRC 연결 재설정 메시지와 함께 수행될 수 있다. E-UTRAN은 고려되는 SCell 내에서 브로드캐스트 되었던 값과 다른 파라미터 값들을 전용 시그널링을 통하여 설정해줄 수 있다.

단말은 특정 타입의 시스템 정보에 대하여 그 유효성을 보장해야 하며, 이와 같은 시스템 정보를 필수 시스템 정보(required system information)이라 한다. 필수 시스템 정보는 아래와 같이 정의될 수 있다.

- 단말이 RRC 아이들 상태인 경우: 단말은 SIB2 내지 SIB8 뿐만 아니라 MIB 및 SIB1의 유효한 버전을 가지고 있도록 보장하여야 하며, 이는 고려되는 RAT의 지원에 따를 수 있다.

- 단말이 RRC 연결 상태인 경우: 단말은 MIB, SIB1 및 SIB2의 유효한 버전을 가지고 있도록 보장하여야 한다.

일반적으로 시스템 정보는 획득 후 최대 3시간 까지 유효성이 보장될 수 있다.

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 트래킹 영역(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 최고 순위 셀(highest ranked cell)이라고 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 최고 순위(highest 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.

이제 무선 링크 실패에 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.

이하에서는 접근 제한 및 제어(access restriction and control)에 대하여 설명하도록 한다.

현재 무선 통신 시스템에서는 사업자로 하여금 셀 예약(cell reservation) 또는 접근 제한(access restriction)을 수행할 수 있도록 하는 두 가지 메커니즘이 있다. 첫 번째는 셀 선택 및 재선택 절차를 제어하기 위한 셀 상태(cell status) 및 특별 예약(special reservation)의 지시를 사용하는 기법이다. 두 번째는 접근 제어(access control)로 언급되는 기법으로서, 부하 제어(load control)라는 이유를 들어 선택된 클래스의 사용자로 하여금 최초 접근 메시지를 전송하지 못하게 하는 기법이다. 이하 설명에 있어서, 단말에는 하나 또는 그 이상의 접근 클래스(access class)가 할당되어 있으며, 이는 USIM(Universal Subscriber Identity Module)에 저장되어 있음을 가정한다.

이하에서 셀 상태 및 셀 예약과 관련된 정보와 관련된 접근 제한 메커니즘에 대하여 설명한다.

셀 상태 및 셀 예약과 관련된 정보는 SIB1(System Information Block type 1) 내에 포함되어 있다.

셀 상태에 대한 정보는 셀에 대한 접근 차단 여부를 지시하도록 설정된다. 즉, 셀 상태 정보는 차단됨(barred)을 지시하거나 또는 차단 안됨(not barred)를 지시할 수 있다. SIB1 내에 복수의 PLMN이 지시될 경우, 셀 상태 정보는 모든 PLMN에 대하여 공용으로 적용될 수 있다.

셀 예약에 대한 정보는 셀이 특정 사업자의 사용을 위해 예약되어 있는 셀인지 여부를 지시하도록 설정된다. 즉, 셀 예약 정보는 예약됨(reserved)을 지시하거나 또는 예약 안됨(not reserved)을 지시하도록 설정될 수 있다. SIB1 내에 복수의 PLMN이 지시될 경우, 셀 예약 정보는 PLMN 별로 특정될 수 있다.

셀 상태 정보가 ‘차단 안됨’을 지시하고, 셀 예약 정보가 ‘예약 안됨’을 지시하는 경우, 모든 단말은 셀 선택 및 셀 재선택 절차 중에 해당 셀을 후보 셀로 고려할 수 있다.

셀 상태 정보가 ‘차단 안됨’을 지시하고, 셀 예약 정보가 임의의 PLMN에 대하여 ‘예약됨’을 지시하는 경우, HPLMN/EHPLMN 내에서 운영중이며 접근 클래스 11 내지 15에 해당하는 단말은 해당 PLMN에 대하여 예약되어 있으면, 단말은 셀 선택 및 셀 재선택 절차 중에 해당 셀을 후보 셀로 고려할 수 있다. 반면, 접근 클래스 0 내지 8, 12 내지 14에 해당하는 단말은 rPLMN 또는 선택된 PLMN(selected PLMN)에 대하여 예약되어 있으면 해당 셀의 상태가 ‘차단됨’ 상태인 것으로 간주하고 동작을 수행한다.

셀 상태 정보가 ‘차단됨’을 지시하거나 또는 해당 셀이 ‘차단됨’ 상태로 간주될 경우, 단말은 해당 셀을 선택/재선택할 수 없으며, 이는 응급 호출의 경우에도 마찬가지이다. 단말은 다른 셀을 선택함에 있어서 아래와 같이 동작할 수 있다.

- 해당 셀이 CSG 셀인 경우, 단말은 셀 선택/재선택 조건이 만족되면 동일 주파수의 다른 셀을 선택할 수 있다.

- 해당 셀이 CSG 셀이 아닌 경우, 단말은 SIB1내에 인트라-주파수 셀 재선택 정보에 따라 셀 선택/재선택 절차를 수행할 수 있다. 인트라-주파수 셀 재선택 정보는 현재 주파수 상의 최고 랭크 셀(best ranked cell)에 대하여 접근이 차단된 경우, 단말이 인트라-주파수 셀 재선택을 할 수 있는지 여부를 지시할 수 있다. 인트라-주파수 셀 재선택 정보가 인트라-주파수 셀 재선택이 허용됨을 지시하면, 셀 재선택 조건 만족시 동일 주파수상의 다른 셀을 선택할 수 있다. 한편, 단말은 셀 선택/재선택 절차 중에 특정 시간(e.g. 300초)동안은 차단된 셀을 후보 셀에서 배제한다. 인트라-주파수 셀 재선택 정보가 인트라-주파수 셀 재선택이 허용되지 않음을 지시하면, 단말은 동일 주파수 상의 셀이 차단된 것으로 간주하고 인터-주파수 상의 셀을 선택하는 동작을 수행할 수 있다. 단말은 셀 선택/재선택 절차 중에 특정 시간(e.g. 300초) 동안은 차단될 셀 및 동일 주파수 상의 셀을 후보 셀에서 배제한다.

이하에서 접근 클래스를 기반으로하는 접근 제어 기법에 대하여 설명하도록 한다.

접근 클래스와 연관된 셀 접근 제한에 대한 정보는 시스템 정보에 포함되어 브로드캐스트될 수 있다. 단말은 캠프 온 할 셀을 선택함에 있어서 셀 접근 제한과 관련된 접근 클래스를 무시한다. 즉, 단말의 어떠한 접근 클래스에 대해서도 해당 단말로의 접근이 허용되지 않기 때문에, 단말은 캠프 온에 대해서는 해당 셀을 배제하지 않는다. 지시된 접근 제한의 변경은 단말에 의한 셀 재선택을 트리거시키지 않는다. 셀 접근 제한과 관련된 접근 클래스는 RRC 연결 확립 절차를 개시함에 있어서, 단말에 의해 확인될 수 있다.

응급 호출에 대한 제한은 필요시에 응급 호출 접근 클래스 정보에 의하여 지시될 수 있다. 응급 호출 접근 클래스 정보는 시스템 정보에 포함된 SIB2(System Information Block 2)의 ac-BarringForEmergency 파라미터로 구현될 수 있다. 만약 접근 클래스 10이 셀 내에서 차단됨이 지시되는 경우, 접근 클래스 0 내지 9에 해당하는 단말 또는 IMSI(International Mobile Subscriber identity)가 없는 단말은 해당 셀 내에서 응급 호출을 개시하는 것이 허용되지 않는다. 접근 클래스 11 내지 15의 단말은 접근 클래스 10 및 관련된 접근 클래스 11 내지 15가 차단됨이 지시되는 경우, 해당 셀 내에서 응급 호출을 개시하는 것이 허용되지 않는다. 그렇지 않을 경우, 응급 호출은 해당 단말에 대하여 허용될 수 있다.

EAB(Extended Access Barring)이 가능한 단말은 RRC 연결 확립을 수행함에 있어서, EAB 체크를 수행하여 현재 셀에 대한 접근이 차단되었는지 여부를 확인할 수 있다. EAB 체크 결과 셀에 대한 접근이 차단된 경우, 상위 계층인 NAS로 EAB가 적용되었으며, RRC 연결 확립이 실패하였음을 알린다.

MT(Mobile Termination) 호출을 위한 RRC 연결 확립을 수행하는 경우, 단말은 RRC 연결 거절에 따른 타이머인 T302 타이머가 구동중이면, 상위 계층인 NAS로 RRC 연결 확립이 실패하였으며 MT 호출에 대한 접근 제한이 적용됨을 알린다.

MO(Mobile Originating) 호출을 위한 RRC 연결 확립을 수행하는 경우, 단말은 할당된 접근 클래스와 시스템 정보를 기반으로 제공되는 접근 클래스 파라미터를 기반으로 현재 셀에 대한 접근이 차단되었는지 여부를 확인할 수 있다. 접근이 차단되었다고 판단한 경우, 단말은 추가적으로 CSFB(Circuit Switched Fallback) 관련 접근 클래스 파라미터를 추가적으로 고려하여 접근 차단 여부를 확인하고, 이를 상위 계층인 NAS 계층으로 알릴 수 있다.

이하에서는 RRC 연결 거절과 관련된 단말 및 네트워크의 운영에 대하여 설명하도록 한다. RRC 연결 확립에 절차에 있어서, 단말의 RRC 연결 요청 메시지에 대응하여 네트워크가 RRC 연결 거절 메시지를 단말로 전송함에 있어서, 현재 네트워크 상황에 따라 네트워크는 해당 셀 및/또는 해당 셀의 RAT에 대하여 단말의 접근을 허용하지 않도록 할 수 있다. 이를 위해서, 네트워크는 단말에 대하여 네트워크로의 접근을 저지할 수 있도록 셀 재선택 우선순위와 관련된 정보 및/또는 셀 접근을 제한하기 위한 접근 제한 정보를 RRC 연결 거절 메시지에 포함시킬 수 있다.

네트워크는 단말로 하여금 셀 재선택을 수행함에 있어서 최저 우선순위를 적용할 것을 지시하는 최저 우선순위 요청 정보를 RRC 연결 거절 메시지에 포함시킬 수 있다. 최저 우선순위 요청 정보는 최저 우선순위가 적용되는 타입을 지시하는 최저 우선순위 타입 정보 및 최저 우선순위의 적용 지속시간인 최저 우선순위 타이머 정보를 포함할 수 있다. 최저 우선순위 타입 정보는 RRC 연결 거절 메시지를 전송한 셀의 주파수에 대하여 최저 우선순위를 적용할 것을 지시하거나, 또는 해당 셀의 RAT의 모든 주파수에 대하여 최저 우선순위를 적용할 것을 지시하도록 설정될 수 있다.

단말은 최저 우선순위 요청 정보가 포함된 RRC 연결 거절 메시지를 수신하면, 최저 우선순위 적용 지속시간으로 설정된 타이머를 개시시키고, 최저 우선순위 타입 정보에 의해 지시된 대상에 대하여 최저 우선순위를 적용하여 셀 재선택을 수행할 수 있다.

다음으로 MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast service)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

MBMS를 위한 전송채널 MCH채널은 논리채널 MCCH채널 또는 MTCH채널이 맵핑될 수 있다. MCCH채널은 MBMS관련 RRC메시지를 전송하고, MTCH채널은 특정 MBMS 서비스의 트래픽을 전송한다. 동일한 MBMS정보/트래픽을 전송하는 하나의 MBSFN(MBMS Single Frequency Network) 지역마다 하나의 MCCH채널이 있으며, 복수의 MBSFN 지역들이 하나의 셀에서 제공될 경우, 단말은 복수의 MCCH채널을 수신할 수도 있다. 특정 MCCH채널에서 MBMS관련 RRC메시지가 변경될 경우, PDCCH채널은 M-RNTI(MBMS Radio Network Temporary Identity)와 특정 MCCH채널을 지시하는 지시자를 전송한다. MBMS를 지원하는 단말은 상기 PDCCH채널을 통해 M-RNTI와 MCCH지시자를 수신하여, 특정 MCCH채널에서 MBMS관련 RRC메시지가 변경되었음을 파악하고, 상기 특정 MCCH채널을 수신할 수 있다. MCCH채널의 RRC메시지는 변경주기마다 변경될 수 있으며, 반복주기마다 반복적으로 방송된다.

단말은 MBMS를 제공받는 동안, 전용 서비스(Dedicated Service)를 받을 수도 있다. 예를 들어 어떤 사용자는, 자신이 가지고 있는 스마트폰을 통해서, MBMS를 통해서 TV를 시청하는 동시에, 상기 스마트폰을 이용하여 MSN 또는 Skype같은 IM (instant messaging) 서비스를 이용하여 채팅을 할 수 있다. 이 경우, MBMS는 여러 단말이 같이 수신하는 MTCH를 통해서 제공되고, IM서비스 처럼 각각의 단말에 개별적으로 제공되는 서비스는 DCCH 또는 DTCH같은 전용 베어러(dedicated bearer)를 통해서 제공할 것이다.

한 지역에서, 어떤 기지국은 동시에 여러 주파수를 사용할 수 있다. 이 경우, 네트워크는 무선 자원을 효율적으로 사용하기 위해서, 여러 개의 주파수 중에서 하나를 선택하여 그 주파수에서만 MBMS를 제공 하고, 그리고 모든 주파수에서 각 단말에게 전용 베어러를 제공할 수 있다.

이 경우, MBMS가 제공되지 않는 주파수에서 전용 베어러를 이용하여 서비스를 제공 받던 단말이, MBMS를 제공받고 싶은 경우, 상기 단말은 MBMS가 제공되는 주파수로 핸드오버 되어야 한다. 이를 위해서, 단말은 MBMS 관심 지시자(interest Indication)를 기지국으로 전송한다. 즉 단말은 MBMS를 수신하고 싶을 경우, MBMS 관심 지시자(interest indication)를 기지국으로 전송하고, 기지국은 상기 지시를 받으면, 단말이 MBMS를 수신하고 싶다고 인식하여, 상기단말을 MBMS가 제공되는 주파수로 이동시킨다. 여기서 MBMS 관심 지시자는 단말이 MBMS를 수신하고 싶다는 정보를 의미하며, 추가적으로 어느 주파수로 이동하고 싶은지에 관한 정보를 포함한다.

또한, 단말은 MBMS가 제공되는 주파수로의 인터-주파수 셀 재선택을 통해 MBMS가 제공되는 주파수 상의 셀을 타겟 셀로 선택할 수 있다. 이를 통해 단말은 해당 셀로 접근하고, 셀이 MBMS를 제공하면 이를 수신할 수 있다. 단말이 MBMS가 제공될 수 있는 주파수 상의 셀을 가급적으로 선택하도록 하기 위하여, 해당 주파수에 최우선순위가 적용될 수 있다. 이와 관련된 셀 재선택 방법은 하기 도 8을 참조하여 상술하도록 한다.

도 8은 MBMS와 관련된 단말의 셀 재선택 수행의 일례를 나타내는 도면이다.

특정 주파수상의 MBMS를 수신하고 있거나 또는 MBMS를 수신하는데 관심이 있는 단말은 셀 재선택을 수행함에 있어서 해당 주파수에 최우선순위를 적용한다. 단말은 네트워크에 의해 시그널링된 주파수 우선순위 대신 최우선순위로 재설정된 주파수 우선순위 정보를 이용하여 셀 재선택을 수행함으로써, MBMS를 제공하는 셀로 이동하여 MBMS를 수신하게될 수 있다.

도 8을 참조하면, 단말 1은 MBMS를 수신하고 있거나 또는 MBMS를 수신하는데 관심이 있는 단말이고, 단말 2는 그렇지 않은 단말임을 가정한다. 또한, 셀 1, 2, 및 3은 주파수 A에서 운영중이며, 셀 4, 5, 및 6은 주파수 B에서 운영중인 것을 가정한다. 여기서, 셀 1 및 셀 2, 셀 3 및 셀 4, 그리고 셀 5 및 셀 6은 각각 동일한 커버리지를 가지는 것을 가정한다. 또한, 네트워크에 의해 시그널링된 주파수 A에 대한 우선순위는 ‘3’이고, 주파수 B에 대한 우선순위는 ‘5’인 것을 가정한다.

단말 1은 셀 1에 접근하고, 셀 1로부터 MBMS를 제공받고 있다. 단말 1이 셀 1의 커버리지를 벗어나는 경우 셀 재선택을 통해 새로운 타겟 셀을 결정한다. 단말1은 MBMS를 제공받던 단말이므로 MBMS가 제공되는 주파수인 주파수 A에 최우선순위를 적용하여 셀 재선택을 수행한다. 이에 따라, 단말1은 셀 2를 타겟 셀로 결정하고, 셀 2로 접근할 수 있다(S811). 단말1이 셀 2의 커버리지를 벗어나는 경우, 주파수 A에 최우선순위를 적용하여 셀 재선택을 수행한다. 따라서, 단말1은 셀 3을 타겟 셀로 결정하고, 셀 3으로 접근할 수 있다(S812).

단말 2는 셀 4에 접근하고, 셀 4로부터 서비스를 제공받고 있다. 단말2가 셀 2의 커버리지를 벗어나는 경우 셀 재선택을 통해 새로운 타겟 셀을 결정한다. 단말2는 MBMS와 관련이 없는 단말이므로, 네트워크로부터 시그널링된 주파수 우선순위를 적용하여 셀 재선택을 수행한다. 따라서, 단말은 우선순위가 3인 주파수 A에서 운영중인 셀 2 대신, 우선순위가 5 인 주파수 B에서 운영중인 셀 5를 타겟 셀로 결정하고, 셀 5로 접근할 수 있다(S821). 이어, 단말이 셀 5의 커버리지를 벗어나면, 시그널링된 우선순위를 기반으로 셀 6을 타겟 셀로 결정하고, 셀 6으로 접근할 수 있다(S822).

전술한 바에 따르면, MBMS를 제공받던 단말 1은 MBMS가 제공되는 특정 주파수에 최우선순위를 적용하여 셀 재선택을 선택하므로 가급적으로 MBMS를 제공하는 셀에 접근할 수 있다.

전술한 접근 제한 메커니즘에 따르면, 단말은 현재 셀이 차단되었음을 감지하거나 또는 차단된 셀로 간주하는 경우, 현재 셀을 선택/재선택하지 않거나 또는 현재 셀로 접근 하지 않을 수 있다. 한편, 현재 셀로부터 제공된 시스템 정보에 인트라-주파수 셀 재선택 정보가 포함되어 있으며, 인트라-주파수 셀 재선택 정보가 현재 주파수로의 셀 재선택이 허용되지 않음을 지시하는 경우, 단말은 서빙 주파수가 아닌 다른 주파수 상의 셀을 선택할 수 있다.

위와 같은 환경에서, 단말이 특정 서비스에 관심이 있으며, 서빙 주파수 상의 특정 셀에서 해당 서비스가 제공될 수가 있다. 이 경우, 단말은 현재 주파수 상의 다른 셀을 선택할 수 없으므로, 특정 서비스를 제공하거나 또는 제공할 수 있는 셀을 선택할 수 없고, 결국 관심 서비스를 제공받지 못하게 된다. 이와 같은 상황은 단말의 MBMS 서비스 수신과 관련해서도 발생할 수 있으며, MBMS 서비스에 관심있는 단말이 해당 서비스를 제공받지 못하는 문제를 발생시킬 수 있다.

위와 같이 셀 접근의 차단으로 인하여 단말의 관심 서비스가 제공되지 못하는 문제를 방지하기 위하여 단말의 관심 서비스를 고려하여 셀 선택/재선택을 수행하는 방법이 제공될 필요가 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 단말 관심 서비스 기반 셀 선택/재선택 방법을 나타내는 도면이다.

도 9를 참조하면, 단말은 셀의 선택이 허용될 수 있는지 여부를 확인한다(S910). 셀의 선택이 허용되는지 여부를 판단하는 것은 시스템 정보로부터 제공되는 셀 상태 정보 및/또는 셀 예약 정보를 기반으로 차단되었는지 여부를 확인하는 것일 수 있다. 셀의 선택이 허용되는지 여부를 판단하는 것은 접근 클래스와 관련된 접근 제어 정보를 기반으로 셀이 차단된 상태로 간주되는지 여부를 확인하는 것일 수 있다.

셀이 차단된 상태이거나 또는 차단된 상태로 간주되는 경우, 단말은 관심 서비스 수신 조건이 만족되는지 여부를 판단한다(S920). 관심 서비스 수신 조건은 아래와 구현될 수 있다.

1) 단말의 관심 서비스가 현재 셀로부터 제공되는 경우.

단말은 현재 특정 셀로부터 관심있는 서비스가 제공되고 있음을 감지하면, 관심 서비스 수신 조건이 만족되었다고 결정할 수 있다. 예를 들어 현재 셀로부터 MBMS 서비스가 브로드캐스트 되고 있는 경우, 단말은 관심 서비스 수신 조건이 만족되었다고 결정할 수 있다.

2) 단말의 관심 서비스가 현재 셀로부터 제공되고 있고, 현재 주파수에 대하여 최저 우선순위가 적용되지 않는 경우.

네트워크 혼잡등의 이유로 단말이 네트워크로부터 RRC 연결 거절당한 경우 현재 주파수에 대하여 최저 우선순위를 적용하는 것이 설정될 수 있다. 이와 같은 경우에도 단말이 현재 주파수상의 다른 셀을 선택하는 것은, 현재 주파수상에서 심각한 혼잡이 발생하는 환경에서도 단말이 현재 주파수 상의 셀에 캠프온 하게 할 수 있으므로 네트워크 운용 최적화를 저하시키는 문제를 발생시킬 수 있다. 따라서, 단말은 관심 서비스가 현재 주파수에서 제공되고 있는 상황에서 현재 주파수에 대하여 최저 우선순위가 적용되지 않으면 관심 서비스 수신 조건이 만족되었다고 결정하는 것이 관심 서비스의 제공을 최대한 보장하면서 네트워크 운용 최적화의 저하를 회피할 수 있도록 한다는 점에서 바람직할 수 있다.

3) 단말의 관심 서비스가 현재 주파수에서 제공되고 있고, 단말이 관심 서비스를 제공받는 것을 일반 유니캐스트 서비스에 보다 우선시하는 경우.

사용자는 유니캐스트를 통해 제공되는 서비스 보다 MBMS에 같이 관심 서비스를 제공받는 것을 보다 선호할 수 있으며, 이 경우 사용자는 관심 서비스가 제공되는 주파수에 대하여 보다 높은 우선순위를 적용할 수 있다. 예를 들어, MBMS 서비스에 관심있는 단말은 네트워크에 MBMS 관심 지시자를 전송함을 통하여 해당 주파수에 대한 우선순위를 보다 높일 수 있다. 이와 같이 단말이 관심 서비스가 현재 주파수상에서 제공되고 있음을 확인하고, 해당 주파수에 대하여 다른 주파수에 비해 보다 높은 우선순위를 적용하는 경우, 관심 서비스 수신 조건이 만족되었다고 결정할 수 있다.

관심 서비스 수신 조건이 만족되지 않으면, 단말은 시스템 정보에 포함되어 제공되는 인트라-주파수 셀 재선택 정보를 기반으로 셀 선택/재선택을 수행할 수 있다(S930). 인트라-주파수 셀 재선택 정보가 현재 주파수와 동일한 주파수 상의 셀의 선택이 허용되지 않음을 지시하는 경우, 단말은 접근이 차단된 현재 셀 및 현재 주파수와 동일한 주파수 상에서 운영중인 셀을 셀 선택/재선택을 위한 후보 셀에서 배제시킬 수 있다. 따라서 단말은 주파수 우선순위를 기반으로 인터-주파수 셀 재선택을 수행할 수 있다.

반면, 인트라-주파수 셀 재선택 정보가 현재 주파수와 동일한 주파수 상의 셀의 선택이 허용됨을 지시하는 경우, 단말은 접근이 차단된 현재 셀은 셀 선택/재선택을 위한 후보 셀에서 배제시키지만, 현재 주파수와 동일한 주파수 상에서 운영중인 다른 셀은 셀 선택/재선택을 위한 후보 셀로서 고려할 수 있다. 따라서, 단말은 랭킹 기반 인트라-주파수 셀 재선택을 수행할 수 있다.

반면, 관심 서비스 수신 조건이 만족되면, 단말은 인트라-주파수 셀 재선택 정보와 상관 없이 현재 주파수와 동일한 주파수 상에서 운영중인 셀을 선택할 수 있다(S940). 단말은 랭킹 기반으로 인트라-주파수 셀 재선택을 수행할 수 있다.

서빙 주파수와 동일한 주파수 상에서 운영중인 셀을 선택함에 있어서, 단말은 차단된 현재 셀을 셀 선택 후보로서 제외시킬 수 있다. 이 경우, 단말은 현재 주파수와 동일 주파수 상에서 운영중인 셀 중 현재 셀이 아닌 다른 셀 중 하나를 타겟 셀로서 선택할 수 있다.

단말은 현재 주파수와 동일한 주파수 상에서 운영중인 셀을 선택함에 있어서, 다른 셀 뿐만 아니라 현재 셀 역시 셀 선택 후보로 고려할 수 있다. 이 경우, 단말은 현재 셀에 대한 차단이 해제되었다고 고려할 수 있다. 단말은 현재 셀 및 다른 셀 중 하나를 타겟 셀로서 선택할 수 있다.

전술한 바와 같이 단말이 현재 셀의 차단이 해제되었다고 고려하는 것은, 현재 셀의 현재 주파수에 대한 최저 우선순위 적용 여부를 기반으로 할 수 있다. 서빙 주파수에 대하여 최저 우선순위가 적용되고 있는 경우, 단말은 현재 셀의 차단이 해제되지 않았다고 고려할 수 있으며, 현재 셀을 셀 선택/재선택을 위한 후보에서 배제할 수 있다. 반면, 현재 주파수에 대하여 최저 우선순위가 적용되고 있지 않은 경우, 단말은 현재 셀의 차단이 해제되었다고 고려할 수 있으며, 현재 셀을 셀 선택/재선택을 위한 후보에서 배제하지 않을 수 있다. 일례로, 관심 서비스 수신 조건에 현재 주파수에 최저 우선순위가 적용되지 않을 것이 포함될 경우, 인트라-주파수 셀 재선택 허용되었다고 판단한 단말은 현재 셀에 대한 차단이 해제되었다고 고려할 수 있다.

추가적으로, 관심 서비스 수신 조건이 만족되어 단말이 차단된 셀에 대해 차단이 해제 되었다고 고려하는 것은, 단말이 차단을 해제하는 동작을 RRC 아이들 상태에 있으면서 RRC 연결을 설립하지 않는 상태에만 수행하도록 구현될 수 있다. 이 경우, 단말이 관심 서비스 수신 조건의 만족에 의해 차단을 해제한 셀에 캠프하고 있을 때 RRC 연결을 설립하고자 하면, 단말은 RRC 연결을 개시하기 전 차단이 해제된 것으로 고려된 해당 셀을 다시 차단된 셀로 고려하고, 해당 셀을 제외한 다른 셀을 선택하고, 선택된 셀과 RRC 연결 설립을 수행할 수 있다.

한편, 위와 같이 단말이 관심 서비스 수신 조건의 만족 여부를 판단하여 셀 선택/재선택을 수행하는 것은 네트워크의 지시에 따라 수행될 수 있다. 네트워크는 관심 서비스 기반 셀 선택/재선택을 허용하는지 여부를 지시하는 정보를 단말에 제공할 수 있다. 이와 같은 지시 정보는 네트워크로부터 브로드캐스트 시그널링 될 수 있다. 단말의 관심 서비스 수신 조건 기반 셀 선택/재선택 수행 허용 여부는 해당 지시 정보가 단말에 제공되면 허용되는 것으로 설정될 수 있다.

도 9를 참조하여 상술한 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 상황으로서, 단말이 MBMS 서비스의 제공을 희망하는 경우를 고려할 수 있다. 즉, 단말이 MBMS 서비스를 제공받기를 희망하는 경우, 단말은 MBMS 서비스 수신 조건을 판단하고 이에 따라 셀 선택/재선택을 수행할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 관심 서비스 기반 셀 선택/재선택 방법의 일례를 나타내는 도면이다.

도 10의 예시에 있어서, 단말은 주파수 f₁ 상의 셀 1에 캠프 온 상태이며, MBMS 서비스의 수신에 관심이 있는 것을 가정한다.

단말은 셀 1로부터 전송되는 시스템 정보를 획득한다(S1010). 시스템 정보에는 단말이 셀 1에 대한 접근의 차단 여부를 결정하는데 사용될 수 있는 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 시스템 정보에는 셀 상태 정보, 셀 예약 정보 및/또는 접근 클래스 관련 정보가 포함될 수 있다. 또한, 시스템 정보에는 셀 1로부터 주파수 f₁ 상으로 MBMS가 제공되고 있는지 여부를 알리는 정보가 포함될 수 있다.

단말은 시스템 정보를 기반으로 셀 1의 접근 차단 여부를 확인할 수 있다(S1020). 셀 상태 정보가 셀 1이 ‘차단됨’ 상태를 지시하는 경우, 단말은 셀 1이 차단된 셀이라 판단할 수 있다. 셀 예약 정보가 ‘예약됨’ 상태를 지시하는 경우, 단말은 자신에 할당된 접근 클래스에 따라 차단 여부를 판단할 수있다. 또한, 단말은 접근 클래스 관련 정보 및 자신에 할당된 접근 클래스에 따라 셀 1의 차단 여부를 확인할 수 있다. 본 예시에서 단말은 셀 1을 접근이 차단된 셀로 판단한 것을 가정한다.

또한, 단말은 셀 1로부터 MBMS 서비스가 제공되는지 여부를 확인할 수 있다. 단말은 시스템 정보의 SIB 13을 기반으로 주파수 f₁ 상에서 MBMS가 제공되는지 여부를 확인할 수 있다. 본 예시에서, f₁ 상에서 MBMS 서비스가 제공되고 있는 것으로 확인된 것을 가정한다.

단말은 MBMS 서비스 수신 조건이 만족되었는지 여부를 판단한다(S1030). MBMS 서비스 수신 조건은 도 9를 참조하여 상술한 관심 서비스 수신 조건에 따라 수행될 수 있다. 본 예시에서, 셀 1이 MBMS 서비스를 제공하고 있으므로 단말은 MBMS 서비스 수신 조건이 만족되었다고 판단할 수 있다. MBMS 수신 조건이 만족되었으므로, 단말은 시스템 정보에 포함된 인트라-주파수 셀 재선택 정보에 관계 없이 현재 주파수와 동일한 주파수에서 운영중인 셀을 셀 선택/재선택 후보 셀로서 고려할 수 있다.

단말은 인트라-주파수 셀 선택/재선택을 수행한다(S1040). 단말은 서빙 주파수와 동일한 주파수 상에서 운영중인 셀을 후보 셀로 하여 셀 선택/재선택을 수행할 수 있다. 단말은, 차단된 현재 셀을 셀 선택/재선택을 위한 후보 셀에 포함시키거나 또는 후보 셀에서 배제시킬 수 있다. 차단된 현재 셀의 포함 여부는 도 9에서 상술한 현재 셀의 차단이 해제되었는지 여부에 대한 단말의 결정에 따를 수 있다. 현재 셀의 차단이 해제되었다고 고려하는 경우, 단말은 현재 셀을 후보 셀에 포함시킬 수 있으며, 그렇지 않은 경우 현재 셀을 후보 셀에서 배제시킬 수 있다.

인트라-주파수 셀 재선택에 따라서 단말은 랭킹 기반으로 타겟 셀을 결정하고, 단말은 f₁에서 운영중인 셀 2에 캠프 온 할 수 있다(S1050). 일반적으로 네트워크는 복수이 주파수 중에서 특정 주파수를 MBMS 서비스 제공을 위한 주파수로 설정하여 운영하므로, f₁ 상에서 운영중인 셀 2로부터 MBMS 서비스가 제공될 수 있다. 이에 따라 단말은 관심 서비스인 MBMS 서비스를 셀 2로부터 제공받을 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 장치를 나타낸 블록도이다. 이 장치는 본 발명의 실시예에 따른 시스템 정보 획득을 위한 운영 방법을 수행하는 단말 및 기지국으로 구현될 수 있다.

도 11을 참조하면, 무선 장치(1100)는 프로세서(1110), 메모리(1120) 및 RF부(radio frequency unit, 1130)을 포함한다. 프로세서(1110)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서(1110)는 현재 셀의 차단 여부를 감지하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1110)는 현재 셀로부터 현재 주파수 상으로 관심 서비스가 제공되는지 여부를 감지하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1110)는 관심 서비스 수신 조건의 만족 여부를 판단하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1110)는 관심 서비스 수신 조건의 만족 여부에 따라 셀 선택/재선택을 수행하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1110)는 도 9 및 도 10을 참조하여 상술한 본 발명의 실시예를 수행하도록 설정될 수 있다.

RF부(1130)은 프로세서(1110)와 연결되어 무선 신호를 송신 및 수신한다.

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 시스템에서 단말에 의해 수행되는 관심 서비스 기반 셀 재선택 방법에 있어서, 상기 방법은,
현재 셀에 대한 접근이 차단되었음을 확인하고;
관심 서비스 수신 조건의 만족 여부를 판단하고; 및
상기 관심 서비스 수신 조건이 만족되면, 상기 현재 셀의 주파수와 동일한 주파수 상의 셀을 선택하는 것;을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 관심 서비스 수신 조건 만족 여부를 판단하는 것은,
상기 현재 셀로부터 상기 단말의 관심 서비스가 제공되고 있으면, 상기 관심 서비스 수신 조건이 만족되었다고 결정하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 관심 서비스 수신 조건 만족 여부를 판단하는 것은
상기 현재 셀로부터 상기 단말의 관심 서비스가 제공되고 및 상기 현재 셀의 주파수에 대한 최저 우선순위 적용이 설정되어 있지 않으면, 상기 관심 서비스 수신 조건이 만족되었다고 결정하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 관심 서비스 수신 조건 만족 여부를 판단하는 것은,
상기 현재 셀로부터 상기 단말의 관심 서비스가 제공되고 및 상기 단말이 상기 관심 서비스의 수신을 위해 상기 현재 셀의 주파수에 다른 주파수의 우선순위보다 높은 우선순위를 적용하면, 상기 관심 서비스 수신 조건이 만족되었다고 결정하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 방법은 상기 현재 셀로부터 시스템 정보를 수신하는 것을 더 포함하되,
상기 시스템 정보는 상기 현재 셀이 차단되었다고 감지시 상기 단말의 인트라-주파수 셀 재선택의 허용 여부를 지시하는 인트라-주파수 셀 재선택 정보(intra-frequency cell reselection information)를 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 5항에 있어서, 상기 관심 서비스 수신 조건 만족시 상기 현재 셀의 주파수와 동일한 주파수 상의 셀을 선택하는 것은 상기 인트라-주파수 셀 재선택 정보와 관계 없이 수행됨을 특징으로 하는 방법.
제 6항에 있어서, 상기 방법은,
상기 관심 서비스 수신 조건이 만족되지 않으면, 상기 인트라-주파수 셀 재선택 정보를 기반으로 셀을 재선택하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 7항에 있어서, 상기 인트라-주파수 셀 재선택 정보를 기반으로 셀을 선택하는 것은,
상기 인트라-주파수 셀 재선택 정보가 인트라-주파수 셀 재선택을 허용함을 지시하면, 상기 현재 셀의 주파수 상에서 운영하는 셀을 선택하고; 및
상기 인트라-주파수 셀 재선택 정보가 상기 인트라-주파수 셀 재선택을 허용하지 않음을 지시하면, 상기 현재 셀의 주파수와 다른 주파수 상에서 운영하는 셀을 선택하는 것;을 포함함을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 현재 셀에 대한 접근이 차단되었음을 확인하는 것은,
상기 현재 셀이 차단된(barred) 상태임을 지시하는 셀 상태 정보를 수신하는 것을 포함하고, 및
상기 셀 상태 정보는 상기 현재 셀로부터 브로드캐스트되는 시스템 정보에 포함됨을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 현재 셀에 대한 접근이 차단되었음을 확인하는 것은,
상기 현재 셀로부터 브로드캐스트되는 시스템 정보에 포함된 접근 클래스 차단 정보를 기반으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 현재 셀의 주파수는 상기 단말의 서빙 주파수인 것을 특징으로 하는 방법.
무선 통신 시스템에서 동작하는 무선 장치에 있어서, 상기 무선 장치는,
무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency) 부; 및
상기 RF부와 기능적으로 결합하여 동작하는 프로세서;를 포함하되, 상기 프로세서는,
현재 셀에 대한 접근이 차단되었음을 확인하고,
관심 서비스 수신 조건의 만족 여부를 판단하고, 및
상기 관심 서비스 수신 조건이 만족되면, 상기 현재 셀의 주파수와 동일한 주파수 상의 셀을 선택하도록 설정된 것을 특징으로 하는 무선 장치.