KR20150109119A - 무선통신시스템에서 기계형태통신 단말이 망 선택 및 랜덤액세스 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선통신시스템에서 기계형태통신 단말이 망 선택 및 랜덤액세스 수행하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선통신시스템에서 단말이 기지국으로 접속하는 방법에 대해 정의한다. 보다 상세히는 기계 형태 통신 (Machine Type Communication, MTC)을 지원하는 단말과 기지국이 서로 통신할 수 있도록, 단말이 기지국을 선택하는 방법 및 단말이 기지국에 접속을 시도하는 상세 절차에 대해 제공한다. 본 발명을 통해 단말은 적절한 기지국을 선택하여 네트워크에 접속할 수 있으며, 접속 과정 중 네트워크는 단말의 종류에 따라 해당 단말을 처리하여 원활한 통신을 가능하게 한다.

Description

무선통신시스템에서 기계형태통신 단말이 망 선택 및 랜덤액세스 수행하는 방법 및 장치 {METHOD AND APPRATUS OF PERFORMING CELL SELECTION AND RANDOM ACCESS OF MACHINE-TYPE COMMUNICATION USER EQUIPMENT IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LTE (Long Term Evolution) 시스템에서, 기계 형태 통신 (Machine Type Communication, MTC)을 지원하는 단말이 망을 선택하는 방법 및 네트워크에 접속을 시도할 때 랜덤액세스를 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 무선 통신 기술은 급격한 발전을 이루었으며, 이에 따라 통신 시스템 기술도 진화를 거듭하였고, 이 가운데 현재 4세대 이동통신 기술로 각광받는 시스템이 3GPP 표준단체에서 규격화하는 LTE 시스템이다. LTE 시스템에서는, 다양한 단말 종류를 지원하기 위한 기술이 도입되었으며, 그 중에는 기계 형태 통신 (Machine Type Communication, 이하 MTC라 칭함) 관련 기술도 포함되어 있다. MTC 단말이라 함은 예를 들어 전기요금검침기 혹은 수도요금검침기와 같이 사람이 직접 조작하는 것이 아닌 기계가 스스로 통신을 하는 기계 등을 지칭하는 말이며, 일반적으로 낮은 우선순위를 가지고 접속을 시도해도 무방한 장치를 의미할 수 있다.
상기 MTC 단말들 중에서 상기 예시와 같이 검침기 등과 같은 용도로 사용되는 단말들은 고성능의 데이터 전송 능력을 필요하지 않는 경우가 많으며, 낮은 출력의 전송 파워를 가지며, 지하실이나 창고와 같은 구석진 곳에 설치될 여지가 존재한다. 따라서, 상기와 같이 낮은 전송속도를 가지면서 낮은 전송파워를 극복하기 위한 커버리지 확장 기능이 필요한 단말 종류를 별도로 구분할 필요성이 대두되었다. 이를 위해 LTE 릴리즈12 (릴리즈 혹은 release는 버전 정보를 뜻하며, 높을수록 최신 버전이다.)에서는 기존의 단말 카테고리 (category)에 더하여 상기와 같은 형태의 단말을 카테고리 0번으로 신규 정의하였다. 상기의 카테고리 0번 단말은 낮은 전송속도 (예를 들어 1 Mbps)를 가지게 되며, 해당 단말은 낮은 전송파워에도 넓은 커버리지를 확보하기 위해 별도의 추가적인 전송 방법 등이 사용될 수 있다. 상기의 별도의 추가적인 전송 방법에는 반복 전송 등의 방법 등이 포함될 수 있다.
네트워크가 상기 단말에게 별도의 추가적인 전송 방법을 적용하기 위해서는, 우선 상기 단말이 상기 방법을 지원하는 기지국에 접속하도록 해야 한다. 뿐만 아니라, 상기의 기지국에 접속을 한 상태에서도 단말은 네트워크에 자신이 MTC 단말인지 여부를 최대한 빨리 알려주어, 초기 전송 시도 시 네트워크가 상기 단말이 MTC 단말인 것으로 판단(determine)하도록 하여, 상기 단말들에게 별도의 추가적인 전송 방법을 적용 시켜 접속이 잘 유지되도록 할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 무선 이동 통신 시스템에서 MTC단말이 자신을 지원할 수 있는 기지국에 우선적으로 접속 할 수 있도록 기지국 혹은 셀을 선택/재선택 하는 방법과, 접속 시도 시 네트워크가 단말이 MTC 단말임을 최대한 빨리 알게 하기 위한 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 MTC(Machine Type Communication) 단말이 셀을 선택(select)하는 방법은, 셀을 제공하는 기지국으로부터 메시지를 수신하는 단계; 상기 메시지가 상기 기지국의 MTC 단말 지원 여부에 대한 지시자를 포함하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 메시지가 상기 지시자를 포함하지 않으면, 상기 기지국과의 통신에 사용되는 주파수에 대해 미리 정해진 시간 동안 검색을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 MTC(Machine Type Communication) 단말은, 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부; 및 기지국으로부터 메시지를 수신하면 상기 메시지가 상기 기지국의 MTC 단말 지원 여부에 대한 지시자를 포함하는지 여부를 판단하고, 상기 메시지가 상기 지시자를 포함하지 않으면 상기 기지국과의 통신에 사용되는 주파수에 대해 미리 정해진 시간 동안 검색을 차단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국이 메시지를 전송하는 방법은, 상기 기지국이 MTC 단말을 지원하는 기지국인지 판단하는 단계; 상기 기지국이 MTC 단말을 지원하는 기지국이면, MTC 단말 지원 여부에 대한 지시자를 포함하여 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 메시지를 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국은, 단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및 상기 기지국이 MTC 단말을 지원하는 기지국인지 판단하고, 상기 기지국이 MTC 단말을 지원하는 기지국이면 MTC 단말 지원 여부에 대한 지시자를 포함하여 메시지를 생성하고, 상기 메시지를 단말에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 MTC(Machine Type Communication) 단말이 기지국에 대한 랜덤 액세스를 수행하는 방법은, 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답(Random Access Response)를 받으면, 상기 기지국에 연결 설정 요청 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 상기 연결 설정 요청 메시지에 대응하는 연결 설정 메시지를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 연결 설정 요청 메시지는 상기 MTC 단말이 MTC 단말임을 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 MTC(Machine Type Communication) 단말은, 기지국과 신호를 송수신하는 송수신부; 및 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답(Random Access Response)를 받으면 상기 기지국에 연결 설정 요청 메시지를 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 연결 설정 요청 메시지에 대응하는 연결 설정 메시지를 수신하는 제어부를 포함하고, 상기 연결 설정 요청 메시지는 상기 MTC 단말이 MTC 단말임을 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국이 MTC(Machine Type Communication) 단말과 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법은, 상기 MTC 단말로부터 연결 설정 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 수신한 연결 설정 요청 메시지를 기초로, 상기 MTC 단말이 MTC 단말인 것으로 판단(determine)하는 단계; 상기 MTC 단말에 전송하려는 연결 설정 메시지의 크기가 상기 MTC 단말이 수신할 수 있는 메시지의 크기보다 큰지 판단하는 단계; 상기 연결 설정 메시지의 크기가 상기 MTC 단말이 수신할 수 있는 메시지의 크기보다 큰 경우, 상기 연결 설정 메시지를 분할하거나 반복하여 상기 MTC 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국은, 단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및 MTC 단말로부터 연결 설정 요청 메시지를 수신하고, 상기 MTC 단말이 MTC 단말인 것으로 판단하고, 상기 MTC 단말에 전송하려는 연결 설정 메시지의 크기가 상기 MTC 단말이 수신할 수 있는 메시지의 크기보다 큰지 판단하고, 상기 연결 설정 메시지의 크기가 상기 MTC 단말이 수신할 수 있는 메시지의 크기보다 큰 경우, 상기 연결 설정 메시지를 분할하거나 반복하여 상기 MTC 단말에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제안하는 방법을 이용하면, MTC 단말은 MTC 단말을 지원하는 망을 선택하여 향후 더 넓은 커버리지(coverage extension) 및 서비스를 제공 받을 수 있으며, 상기 단말이 접속 시도 시 기지국이 단말의 MTC 지원 여부를 보다 빨리 확인하고, 해당 단말이 지원하는 크기의 데이터를 전송하도록 하여 오동작을 사전에 막으며, MTC 단말에 특화된 전송 방법을 적용하여 해당 단말에게 넓은 커버리지 등을 보장해 줄 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 MTC 단말이 셀 선택하는 방법에 대한 절차 예시 도면이다.
도 4는 본 발명에서 제안하는 MTC 단말이 셀 선택하는 방법에 대한 절차의 다른 예시 도면이다.
도 5는 본 발명에서 제안하는 MTC 단말이 셀 선택하는 방법을 적용하였을 때의 단말 동작 순서에 대한 예시 도면이다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 MTC 단말이 셀 선택하는 방법을 적용하였을 때의 기지국 동작 순서에 대한 예시 도면이다.
도 7은 본 발명에서 제안하는 MTC 단말이 MTC 단말을 지원하는 기지국으로 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법에 대한 절차 예시 도면이다.
도 8은 본 발명에서 제안하는 MTC 단말이 MTC 단말을 지원하는 기지국으로 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법을 적용하였을 때의 단말 동작 순서 예시 도면이다.
도 9는 본 발명에서 제안하는 MTC 단말이 MTC 단말을 지원하는 기지국으로 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법을 적용하였을 때의 기지국 동작 순서에 대한 예시 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명에서는 MTC 단말이 MTC 단말을 지원하는 기지국을 우선적으로 선택할 수 있도록 하기의 방법을 제공한다.
- 기지국은 자신이 MTC 단말을 지원하는 지에 대한 정보를 브로드캐스트 메시지를 사용하여 전송한다.
o 상기 브로드캐스트 메시지로는 소정의 시스템정보블록 (System Information Block, 이하 SIB이라 칭함)이 사용될 수 있다.
- 단말은 지원하는 주파수 별로 기지국들을 스캐닝하며, 만약 한 주파수에서 가장 신호가 좋은 기지국 혹은 셀이 MTC 단말을 지원하지 않는 경우, 해당 주파수에 대해 일정시간 동안 접속을 차단 (barring)하고, 상기 일정시간 동안 해당 주파수에 대한 우선 순위를 낮춘다. 즉, 이후 셀 선택을 위해 단말이 지원하는 주파수를 스캐닝 할 때, 해당 주파수에 대해 좋은 신호세기의 셀이 잡히더라도, 다른 주파수에 셀이 잡히는 경우, 다른 주파수의 셀을 선택한다.
한편, 본 발명에서는 MTC 단말이 MTC 단말을 지원하는 기지국으로 접속을 시도할 때, 상기 단말이 MTC 단말임을 상기 기지국에 알리기 위해 하기의 방법을 제안한다.
- 랜덤 액세스 절차 동안 단말이 기지국에게 전송하는 메시지의 헤더에 신규 논리채널식별자(Logical Channel Identifier, 이하 LCID라 칭함)를 포함하여 전송하여, 기지국으로 하여금 해당 단말이 MTC 단말인지를 판단(determine)하도록 한다.
o 상기의 단말이 기지국에게 전송하는 메시지는 랜덤 액세스 절차에서 사용되는 메시지 가운데 Msg3 (메시지3) 이 사용될 수 있다.
- 상기 신규 논리채널식별자가 포함된 메시지를 수신한 기지국은 해당 단말이 MTC 단말인 것으로 판단(determine)하여, 해당 단말에 대해 이후 전송되는 메시지 크기 조절 (예. 분할 (fragmentation) 전송) 및 별도의 송수신 방법 (재전송 등)을 적용하여 해당 단말과 통신한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(105, 110, 115, 120)과 MME (125, Mobility Management Entity) 및 S-GW(130, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(135)은 ENB(105, 110, 115, 120) 및 S-GW(130)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1에서 ENB(105, 110, 115, 120)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(135)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(105, 110, 115, 120)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(125)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 2는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol 205, 240), RLC(Radio Link Control 210, 235), MAC (Medium Access Control 215,230)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(205, 240)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(210, 235)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성한다. MAC(215,230)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(220, 225)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ (Hybrid ARQ) 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다. 업링크 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며 다운링크 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 MTC 단말이 셀 선택하는 방법에 대한 절차 예시 도면이다.
도 3에서 단말 (301)은 전원을 키고 (311), 주변의 기지국 (혹은 셀들) (303, 305)가운데 머무를 셀을 선택하는 절차를 수행한다 (313).
이를 위해, 단말은 자신이 지원하는 동작 주파수(operating frequency)들에 셀들이 있는지 검색하기 시작한다. 본 예시 도면에서는 주파수 1(f1)을 먼저 검색하는 것을 가정한다 (321). 단말은, 상기 주파수 1을 검색하기 위해 해당 주파수로 동작 주파수를 변경한 다음, 상기 주파수 1로부터 오는 신호들을 수신한다. 상기 수신하는 신호들로는 기지국이 전송하는 동기 신호 (323)들과 전반적인 시스템 정보를 내려주는 메시지 (325)들을 수신할 수 있다. 상기 시스템 정보를 내려주는 메시지는 마스터 정보 블록 (Master Information Block, 이하 MIB라 칭함)과 다수의 시스템 정보 블록 (System Information Block, 이하 SIB이라 칭함)들로 구성이 되며, 상기 SIB은 용도 및 포함되는 정보의 종류에 따라 SIB1, SIB2, SIB3, …와 같이 구분된다.
단말은 기지국으로부터 오는 동기 신호들 가운데 가장 좋은 신호세기를 갖는 기지국을 선택하여 해당 기지국과의 동기를 맞추고 (323), 해당 동기를 맞춘 기지국으로부터 전송되는 메시지들 (예를 들어 SIB)을 수신한다 (325). 이때, 본 발명에서는 만약 기지국이 MTC 단말을 지원하는 기지국인 경우 SIB 메시지를 통해, 기지국이 MTC 단말을 지원하는 지 여부를 알려주는 지시자를 전송하는 것을 제안한다. 상기 지시자는 1 비트의 크기를 가질 수 있으며, 상기 SIB 메시지 가운데 하나를 통해 전송이 될 수 있다 (예를 들어, SIB1 혹은 신규로 정의되는 소정의 SIB 등).
따라서, MTC 단말은 주변셀을 검색하는 동안, 머무를 셀을 결정하기 위하여 주파수 별 가장 좋은 신호세기 및 품질을 갖는 기지국과 동기신호를 맞추고 SIB를 수신하면서, SIB 메시지에 MTC 단말을 지원하는 지 여부를 나타내는 지시자가 있는지 확인을 한다. 만약 해당 기지국이 MTC 단말을 지원하지 않는 경우에는, 단말은 해당 주파수에 대해 소정의 시간동안 검색을 차단할 수 있다 (327) (bar camping). 이는 MTC 단말이 MTC 단말을 지원하지 않는 기지국에 머물러 추후 접속을 할 경우, 통신이 제대로 되지 않는 것을 미리 차단하기 위함이다. 또한, 상기 소정의 시간 동안 차단하기 위해서, 타이머 혹은 카운터 등을 사용할 수 있으며, 해당 타이머 길이 혹은 카운터의 값은 규격에 미리 정해진 숫자를 쓰거나, MTC를 지원하는 기지국에서 상기의 SIB 메시지 등을 통해서 값을 전송하여 설정할 수도 있다. 예를 들어, 기지국은 SIB 1 메시지에, 상기 차단을 위한 타이머 값 (예를 들어, 1분)을 포함하여 셀 내의 단말들에게 전송한다. 이를 수신한 MTC 단말은 이후, 셀 선택 시, 특정 주파수에서 가장 신호세기가 좋은 셀이 MTC 를 지원하지 않을 때 상기의 타이머를 시작하여 설정된 타이머 시간 동안 (본 예시에서는 1분) 해당 주파수에 대한 셀 선택 우선 순위를 낮출 수 있다. 그리고, 상기 타이머 혹은 카운터를 구동하는 시점은, MTC 지시자 정보를 수신하지 못하였음을 이유로, 해당 기지국이 MTC 단말을 지원하지 못하는 것으로 판단(determine)할 때에 해당할 수 있다. 혹은 단말이 검색한 모든 셀들을 검색하고 난 후, 머무를 주파수 및 셀을 결정한 시점 혹은 그 이후에 MTC 를 지원하지 않는 셀들이 동작하는 주파수들에 대해 차단할 수도 있다 (329).
주파수 1의 가장 좋은 신호세기를 갖는 기지국을 검색한 다음에는, 주파수 2(f2)로 동작 주파수를 변경하여, 주파수 2에서 가장 좋은 신호세기를 갖는 기지국을 검색한다 (331).
상기 주파수 1에서 동작한 것과 마찬가지로, 단말은 주파수 2에서 동작하는기지국들로부터 오는 동기 신호들 가운데 가장 좋은 신호세기를 갖는 기지국을 선택하여 해당 기지국과의 동기를 맞추고 (333), 해당 동기를 맞춘 기지국으로부터 전송되는 메시지들 (예를 들어 SIB)을 수신한다 (335). 이때, 본 예시 도면에서는 주파수 2에서 동작하고 단말과 동기를 맞춘 기지국은 MTC 단말을 지원하는 기지국을 가정한다. 따라서, 상기 설명한 것과 같이, 주파수 2에서 동작하고 단말과 동기를 맞춘 기지국은 MTC 단말을 지원하는 지 여부를 알려주는 지시자를 포함하여 상기 시스템 정보 블록을 전송할 수 있다. 도 3에서는 단말이 두 개의 주파수(f1, f2)에 대해서만 기지국으로부터 메시지를 수신하기 위한 절차를 수행하는 것에 대해 나타나있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 단말은 15개(f1 - f15)의 주파수에 대해서 상기 절차를 수행할 수 있다.
상기와 같은 절차를 반복하여 단말은 주파수별 가장 좋은 신호를 갖는 셀의 정보 및 해당 셀이 MTC 단말을 지원하는 지 여부를 확인할 수 있으며, 각 주파수별 셀들 가운데 통신 사업자 정보 및 MTC 단말 지원 여부 등을 고려하여 어떠한 셀에 머무를지에 대해 결정한다 (337). 상기 설명한 바와 같이, MTC 단말을 지원하지 않는 셀을 차단하는 경우, 단말은 기지국이 MTC 단말을 지원하지 못하는 것으로 판단(determine)한 때부터 해당 주파수에 대해 검색을 차단할 수 있으며 (327), 상기 차단 상태는 상기 결정 단계 (337) 이후에도 계속될 수 있다. 이와 달리, 단말이 검색한 모든 셀들을 검색하고 난 후, 머무를 주파수 및 셀을 결정한 시점 혹은 그 이후에 MTC 를 지원하지 않는 셀들이 동작하는 주파수들에 대해 차단할 수도 있다.
도 4는 본 발명에서 제안하는 MTC 단말이 셀 선택하는 방법에 대한 절차의 다른 예시 도면이다.
도 4에서 단말 (401)은 전원을 키고 (411), 주변의 기지국 (혹은 셀들) (403, 405)가운데 머무를 셀을 선택하는 절차를 수행한다 (413).
각 주파수에 대한 검색(421,431), 기지국으로부터의 동기 신호 수신(423, 433), 시스템 정보 블록 수신(425, 435)에 대해서는 도 3의 절차(321, 323, 325, 331, 333, 335)와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다. 한편, 도 4에서는 검색하는 주파수가 2개인 것을 도시하고 있으나 검색하는 주파수의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3에 나타난 실시예에서는, 각 주파수에 대하여 기지국으로부터 수신한 메시지에 기초하여 해당 기지국이 MTC 단말을 지원하지 않는다고 판단하면, 예를 들어 해당 기지국이 MTC 단말을 지원하지 못하는 것으로 판단(determine)한 때부터 단말이 해당 주파수에 대해 소정의 시간동안 검색을 차단하는 것을 도시하였다. 도 4에 나타난 실시예에서는 이와는 달리, 단말이 모든 셀들을 검색하고 난 후, 머무를 주파수 및 셀을 결정한 시점 혹은 그로부터 일정한 시간이 경과한 이후에 MTC 를 지원하지 않는 셀들이 동작하는 주파수들에 대해 검색을 차단한다 (439). 도 4에서는 주파수 1에 대해 소정의 시간동안 검색을 차단하는 것을 도시하였다. 도 4와는 달리 단말이 지원하는 주파수가 15개 (f1 ― f15) 이라고 가정하면, 15개의 주파수에 대해 검색을 모두 마친 후 MTC를 지원하지 않는 셀들이 동작하는 주파수들 (예를 들어 f1, f5, f11) 에 대한 검색을 소정의 시간동안 차단할 수 있다.
도 5는 본 발명에서 제안하는 MTC 단말이 셀 선택하는 방법을 적용하였을 때의 단말 동작 순서에 대한 예시 도면이다.
단말이 셀 선택 절차를 시작하면, 우선 기존에 셀 선택 관련 정보가 저장되어 있는 지 여부를 확인한다 (501). 예를 들어, 단말이 한번 켜졌다가 꺼진 경우, 마지막으로 접속해 있었던 정보 등이 단말 내부에 저장되어 있을 수 있다. 만약 상기와 같은 정보가 있는 경우, 단말은 해당 정보를 바탕으로 검색할 주파수를 선정하여, 해당 주파수별 가장 좋은 셀을 검색하고 해당 셀로부터 정보를 수신한다 (503). 반면 단말에 상기와 같은 정보가 없는 경우, 단말은 단말이 지원하는 모든 각 주파수별 가장 좋은 셀을 검색하고 해당 셀로부터 정보를 수신한다 (505). 이후, 단말은 각 주파수별 검색된 가장 좋은 셀들 가운데, MTC 지원하지 않는 셀들이 있는 주파수를 선별한다 (507). 이에 따라 도 3에서 설명한 것과 같이, 기지국이 전송하는 MTC 지원여부 지시자 유무에 따라 MTC를 지원하지 않는 주파수가 있는지 여부를 판단할 수 있다 (509). 만약 그러한 주파수가 하나 이상 존재하는 경우, 해당 주파수(들)에 대해 소정의 시간동안 검색을 차단하고, 소정의 시간동안 해당 주파수(들)를 셀 선택에서 제외한다 (511). 상기의 소정의 시간의 도과 여부를 판단하기 위해 타이머 혹은 카운터 등이 사용될 수 있다.
이후, 단말은 각 주파수별 셀들 가운데 사업자 정보 및 MTC 단말 지원 여부 등을 고려하여 어떠한 셀에 머무를지에 대해 선택하고 (513), 셀 선택 절차를 종료한다 (515).
도 6는 본 발명에서 제안하는 MTC 단말이 셀 선택하는 방법을 적용하였을 때의 기지국 동작 순서에 대한 예시 도면이다.
우선 기지국이 MTC 단말을 지원하는 기지국인지 판단할 수 있다 (601). 만약 기지국이 MTC 단말을 지원하는 기지국인 경우, 기지국은 시스템 정보 블록 메시지를 생성할 때 MTC 지원 지시자 정보를 포함하여 (603) 생성한다. 상기 지시자 정보에는 지원 여부를 나타내는 1 비트 길이를 갖는 지시자 및 선택적으로 지원하지 않는 주파수의 차단 시간 혹은 카운터 값에 대한 정보 등이 포함될 수 있다. 기지국이 MTC 단말을 지원하는 기지국이 아닌 경우, 기지국 MTC 지원 지시자 정보를 포함하지 않고 시스템 정보 블록 메시지를 생성한다 (605). 이후 기지국은 생성한 시스템 정보 블록 메시지를 단말에 전송한다 (607).
도 7은 본 발명에서 제안하는 MTC 단말이 MTC 단말을 지원하는 기지국으로 랜덤 액세스 절차(process)를 수행하는 방법에 대한 절차 예시 도면이다.
도 7에서 단말 (701)은 MTC를 지원하는 단말을 가정하고 있으며, 기지국 혹은 셀 (703)은 MTC를 지원하는 기지국을 가정하고 있다.
MTC 단말은 낮은 전송출력 및 넓은 커버리지를 필요로 하고, 또한 정해진 시간동안 작은 크기의 메시지 만을 보낼 수 있으므로, 이를 제대로 지원해 주기 위해서는 MTC 기지국을 필요로 한다. 한편, MTC를 지원하는 기지국이라 하더라도, MTC 단말 뿐만 아니라 일반 단말을 지원할 수 있으며, 기지국은 단말이 일반 단말인지 MTC 단말인지에 대한 구분을 단말이 보고하는 카테고리 (Category) 정보를 통해 확인할 수 있다. 상기 MTC 단말을 위해 카테고리 0번이 신규하게 정의되었으며, 해당 카테고리 정보를 받은 기지국은 해당 단말이 MTC 단말인 것으로 판단(determine)하고, 낮은 전송출력 및 제한된 크기의 메시지를 보낼 수 있도록, 특별한(일반 단말과의 통신과 다른) 방법으로 통신할 수 있다.
상기 종래의 방법에 따르면 상기 카테고리 정보를 전송하는 것은 단말이 해당 기지국에 접속에 성공하여 연결모드 (connected mode)로 전환된 이후에 가능하다. 즉, 단말은 휴면모드 (idle mode)로 동작하다가, 데이터 송수신이 필요할 경우 (기지국과) 연결모드 (connected mode)로 전환하기 위해 랜덤 액세스 절차를 거치고, 상기 랜덤 액세스 절차를 모두 성공적으로 끝낸 다음에야, 상기 카테고리 정보를 전송할 수 있다. 따라서, 랜덤 액세스 절차 도중에는 기지국이 상기 단말이 일반 단말인지 MTC 단말인지 구분할 수가 없어서, 랜덤 액세스 메시지를 특별한 방법 (예를 들어, 반복전송)으로 전송하거나, 혹은 큰 메시지를 분할하여 작은 크기의 메시지로 여러 번 보내야하는 경우에 대한 문제를 풀 필요가 있으며, 본 도면에서의 발명 내용은 상기 문제를 해결하고자 하는 것이다.
단말은 휴면모드 (idle mode)로 동작하다가, 데이터 송수신이 필요할 경우 (기지국과) 연결모드 (connected mode)로 전환하기 위해서 접속하고자 하는 기지국에 프리앰블을 전송한다 (Msg1,711). 상기 프리앰블은 일반 단말들이 사용하는 프리앰블을 반복전송하는 형태일 수 있으며, 혹은 MTC 단말들을 지원하기 위해 넓은 커버리지를 갖도록 신규하게 설계한 프리앰블이 사용될 수 있다.
상기 프리앰블을 수신한 기지국은, 상기 프리앰블을 잘 수신하였다는 정보를 단말에게 알려주기 위해 랜덤액세스 응답 (Random Access Response, 이하 RAR이라 칭함) 메시지를 전송한다 (Msg2,713). 상기 RAR 메시지에는 상기 프리앰블의 식별자 정보 및 상기 프리앰블을 전송한 단말이 추가적인 메시지를 보낼 수 있도록 하기 위한 자원할당 정보 등이 포함된다.
상기 RAR 메시지를 성공적으로 수신한 단말은, 연결 모드에 진입하고자 기지국에 연결 설정 요청 메시지를 전송한다 (Msg3, 715). 상기의 연결 설정 요청 메시지는 3GPP 표준에서 정의하는 무선 자원 제어 (Radio Resource Control, 이하 RRC라 칭함) 계층의 메시지가 사용되며, 상기 연결 설정 요청 메시지의 예로는 RRCConnectionSetupRequest와 같은 메시지가 사용될 수 있다. 한편, 단말이 기지국에게 메시지를 전송할 때는, 단말은 기지국이 해당 단말에게 할당해준 자원에 메시지를 전송하게 되고, 이 때 단말은 보내는 메시지의 종류에 따라, 기지국이 할당한 5비트 길이의 논리채널 식별자 (Logical Channel Identifier, 이하 LCID라 칭함)를 MAC 헤더에 포함하여 전송하고, 메시지를 MAC SDU (Service Data Unit)에 포함하여 전송할 수 있다. 초기전송의 경우 단말은 아직까지 기지국으로부터 할당받은 LCID가 없으므로, 일반 단말의 경우에는 식별자00000 값을 사용하여 전송한다. 표 1은 상향링크에 사용되는 LCID 값이다. 표 1에서와 같이 단말은 랜덤액세스 절차를 성공적으로 끝마쳐서 휴면모드에서 연결모드로 전환하기 전까지 제어메시지 송수신을 위해 일반 제어 채널 (Common Control Channel)에 할당된 상기의 식별자 00000 값을 사용하게 된다.
Index
(이진수) 		LCID values
00000 Common Control Channel
00001-01010 Identity of the logical channel
01011-11000 Reserved
11001 Extended Power Headroom Report
11010 Power Headroom Report
11011 C-RNTI
11100 Truncated BSR
11101 Short BSR
11110 Long BSR
11111 Padding
하지만, 본 발명에서는 단말이 상기의 LCID 00000 을 사용하는 것 대신에 별도의 값을 사용하는 것을 제안한다. 상기의 별도의 값은 현재 예비로 남겨져 있는 이진수 01011부터 이진수 11000 사이의 값 중의 한 값을 사용하는 것을 제안한다. 본 방법을 사용하게 되면 기지국은 단말이 랜덤액세스를 수행하는 도중에 Msg3 (715) 단계의 메시지를 수신할 때, LCID를 확인하여 해당단말이 일반 단말인지 MTC 단말인지를 구분할 수 있다. 이를 통해 기지국은 랜덤액세스 절차가 끝나기 전에도 단말의 정보를 획득하여 해당 단말에게 적절한 자원 할당 및 해당 단말과의 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말이 MTC 단말인 경우, 한 서브프레임 (1 millisecond) 시간동안 받을 수 있는 비트가 제한되어 있다 (예를 들어 1,000 비트). 그런데 만약 기지국이 상기 Msg3 를 받은 후에 전송해야 하는 Msg 4 (719) 의 크기가 1,000 비트를 넘어감에도 불구하고 기지국이 1,000 비트 이상의 크기의 데이터를 보내게 되면, 단말은 해당 Msg4를 정상적으로 수신할 수가 없다.
따라서, 본 발명에서는 기지국이 단말의 LCID 값을 통해 단말이 MTC 단말임을 확인한 경우 (715), 이후 전송되는 메시지 (도 7의 Msg4)의 크기가 MTC 단말이 송수신할 수 있는 크기를 초과되는 지 여부를 판단한다 (717). 해당 메시지의 크기가 MTC 단말이 송수신할 수 있는 크기를 초과하는 경우 해당 메시지를 분할하거나 메시지 내용 중 일부분을 제거하여 전송한다 (719). 상기 메시지의 예로는 RRCConnectionSetup와 같은 메시지가 사용될 수 있다. 이를 통해 단말은 단말이 상위 계층의 메시지로 MTC 단말 여부를 네트워크에게 알려주기 이전에 네트워크로 하여금 해당 단말이 MTC 단말임을 알려줌으로써, MTC 단말과 기지국간의 연결을 성공시킬 수 있다.
도 8은 본 발명에서 제안하는 MTC 단말이 MTC 단말을 지원하는 기지국으로 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법을 적용하였을 때의 단말 동작 순서 예시 도면이다.
랜덤액세스 절차를 수행하는 단말은 우선 지정된 위치에 랜덤액세스 프리앰블을 전송한다 (801). 이후, 상기 랜덤액세스 프리앰블에 대한 응답메시지 (RAR)을 수신한다 (803). 도 3 또는 도 4에 도시한 것과 같이, 기지국이 전송하는 MTC 단말 지원 여부 지시자의 수신 등을 통해 현재 접속을 시도하는 기지국이 MTC 단말을 지원하는지 여부를 판단한다 (805). 만약 상기 기지국이 MTC 단말을 지원하지 않는 경우에는 기존의 LCID값을 MAC 헤더에 포함하여 전송한다 (807). 만약 상기 기지국이 MTC 단말을 지원하는 경우에는 기존의 LCID값이 아니라 본 발명에서 제안하는 신규의 LCID를 MAC 헤더에 포함하여 전송할 수 있다 (809). 이후, 단말이 기지국으로부터, MTC 단말이 수신할 수 있는 형태(예를 들어 분할되거나 반복됨)의 메시지를 수신하고 (811), 랜덤액세스 절차를 종료한다 (813).
도 9는 본 발명에서 제안하는 MTC 단말이 MTC 단말을 지원하는 기지국으로 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법을 적용하였을 때의 기지국 동작 순서에 대한 예시 도면이다.
기지국은 할당한 자원으로부터 메시지 수신 시, 본 발명에서 제안하는 신규 LCID 가 MAC 헤더에 포함된 메시지를 수신하는 경우 (901), 해당 단말을 MTC 단말로 판단(determine)하고 (903), 이후 전송되는 메시지 (도 7의 Msg4)의 크기가 MTC 단말이 송수신할 수 있는 크기에 비해 초과되는 지 여부를 판단하여, 해당 메시지를 분할하거나 메시지 내용 중 일부분을 제거하고 제거한 부분을 별도로 전송할 수 있다 (905). 이를 통해 단말은 단말의 카테고리를 전송하기 전에 네트워크로 하여금 단말의 카테고리를 알려줌으로써, 기지국과의 연결을 성공시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 단말은 송수신부(1005), 제어부(1010), 다중화 및 역다중화부(1020), 제어 메시지 처리부(1035) 및 각종 상위 계층 처리부(1025) (1030)를 포함한다.
상기 송수신부(1005)는 서빙 셀의 순방향 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신하고 역방향 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송한다. 다수의 서빙셀이 설정된 경우, 송수신부(1005)는 상기 다수의 서빙 셀을 통한 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.
다중화 및 역다중화부(1020)는 상위 계층 처리부(1025) (1030)나 제어 메시지 처리부(1035)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(1010)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(1025) (1030)나 제어 메시지 처리부(1035)로 전달하는 역할을 한다.
제어 메시지 처리부(1035)는 기지국으로부터 수신된 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취한다.
상위 계층 처리부(1025) (1030)는 서비스 별로 구성될 수 있으며, FTP(File Transfer Protocol)나 VoIP(Voice over Internet Protocol) 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 및 역다중화부(1015)로 전달하거나 상기 다중화 및 역다중화부(1015)로부터 전달된 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다.
제어부(1010)는 송수신부(1005)를 통해 수신된 스케줄링 명령, 예를 들어 상향링크자원할당정보를 확인하여 적절한 시점에 적절한 전송 자원으로 상향링크 전송이 수행되도록 송수신부(1005)와 다중화 및 역다중화부(1015)를 제어한다.
제어 메시지 처리부 (1035)에서 랜덤 액세스 절차의 Msg3 전송 시에 MTC 단말의 경우, 기존의 LCID값이 아닌 신규 LCID값을 포함하여 전송하도록 하여, 단말이 상위 계층의 메시지로 MTC 단말 여부를 네트워크에게 알려주기 이전에 기지국으로 하여금 단말의 카테고리 정보를 알 수 있도록 한다.
도 10에서는 송수신부(1005), 제어부(1010), 다중화 및 역다중화부(1020), 제어 메시지 처리부(1035) 및 각종 상위 계층 처리부(1025) (1030)가 별도의 블록으로 구성되고, 각 블록이 상이한 기능을 수행하는 것으로 기술하였지만 이는 기술상의 편의를 위한 것일 뿐, 반드시 이와 같이 각 기능이 구분되어지는 것은 아니다. 예를 들어, 제어부(1010)는 기지국으로부터 메시지를 수신하면 상기 메시지가 상기 기지국의 MTC 단말 지원 여부에 대한 지시자를 포함하는지 여부를 판단하고, 상기 메시지가 상기 지시자를 포함하지 않으면 상기 기지국과의 통신에 사용되는 주파수에 대해 미리 정해진 시간 동안 검색을 차단할 수 있다. 상기 메시지는 브로드캐스트 메시지일 수 있다. 상기 브로드캐스트 메시지는 시스템 정보 블록(System Information Block, SIB)일 수 있다. 제어부(1010)는 상기 메시지가 상기 지시자를 포함하지 않는 것으로 판단(determine)한 때부터 검색을 차단할 수 있다. 제어부(1010)는 단말이 지원하는 모든 주파수에 대한 검색을 종료한 후 단말이 머무를 셀을 선택한 때 또는 그로부터 일정한 시간이 경과한 때부터 검색을 차단할 수 있다. 제어부(1010)는 단말이 지원하는 모든 주파수에 대한 검색을 종료하면 통신 사업자 정보 또는 MTC 단말 지원 여부에 기초하여 단말이 머무를 셀을 선택할 수 있다.
또한, 제어부(1010)는 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답(Random Access Response)를 받으면 상기 기지국에 연결 설정 요청 메시지를 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 연결 설정 요청 메시지에 대응하는 연결 설정 메시지를 수신할 수 있다. 상기 연결 설정 요청 메시지는 단말이 MTC 단말임을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 상기 연결 설정 요청 메시지는, RRC 연결 설정 요청(RRCConnectionSetupRequest) 메시지일 수 있다. 단말이 MTC 단말임을 지시하는 상기 정보는, 상기 연결 설정 요청 메시지의 MAC (Medium Access Control) 헤더에 포함될 수 있다. 단말이 MTC 단말임을 지시하는 상기 정보는, LCID(Logical Channel Identifier)의 0b01011부터 0b11000 사이의 값 중의 하나일 수 있다. 상기 연결 설정 메시지는, 분할되거나(fragmented) 또는 반복된(repeated) 것에 해당할 수 있다.도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 11의 기지국 장치는 송수신부 (1105), 제어부(1110), 다중화 및 역다중화부(1120), 제어 메시지 처리부(1135), 각 종 상위 계층 처리부(1125) (1130), 스케줄러(1115)를 포함한다.
송수신부(1105)는 하향링크 반송파로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송하고 상향링크 반송파로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신한다. 다수의 반송파가 설정된 경우, 송수신부(1105)는 상기 다수의 반송파로 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.
다중화 및 역다중화부(1120)는 상위 계층 처리부(1125) (1130)나 제어 메시지 처리부(1135)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(1105)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(1125) (1130)나 제어 메시지 처리부(1135), 혹은 제어부(1110)로 전달하는 역할을 한다. 제어 메시지 처리부(1135)는 단말이 전송한 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취하거나, 단말에게 전달할 제어 메시지를 생성해서 하위 계층으로 전달한다.
상위 계층 처리부(1125) (1130)는 단말 별 또는 서비스 별로 구성될 수 있으며, FTP나 VoIP 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 및 역다중화부(1120)로 전달하거나 다중화 및 역다중화부(1120)로부터 전달한 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다.
제어부(1110)는 단말이 언제 채널 상태 정보 등을 전송할지를 판단해서 송수신부를 제어한다.
스케줄러(1115)는 단말의 버퍼 상태, 채널 상태 및 단말의 활동 시간 등을 고려해서 단말에게 적절한 시점에 전송 자원을 할당하고, 송수신부에게 단말이 전송한 신호를 처리하거나 단말에게 신호를 전송하도록 처리한다.
단말의 제어 메시지 처리부 (1135)에서 SIB 메시지를 생성할 때, MTC 지원여부를 나타내는 지시자를 선택하여 전송하며, 또한 단말로부터 메시지 수신 시, 신규한 LCID한 값이 포함된 메시지를 수신하면, 해당 단말을 MTC 단말인 것으로 판단하여 반복 전송 혹은 분할 전송 등의 방법으로 데이터를 송수신한다.
도 11에서는 송수신부 (1105), 제어부(1110), 다중화 및 역다중화부(1120), 제어 메시지 처리부(1135), 각 종 상위 계층 처리부(1125) (1130) 및 스케줄러(1115) 가 별도의 블록으로 구성되고, 각 블록이 상이한 기능을 수행하는 것으로 기술하였지만 이는 기술상의 편의를 위한 것일 뿐, 반드시 이와 같이 각 기능이 구분되어지는 것은 아니다. 예를 들어, 제어부(1110)는 기지국이 MTC 단말을 지원하는 기지국인지 판단하고, 상기 기지국이 MTC 단말을 지원하는 기지국이면 MTC 단말 지원 여부에 대한 지시자를 포함하여 메시지를 생성하고, 상기 메시지를 단말에 전송할 수 있다. 상기 메시지는 브로드캐스트 메시지일 수 있다. 상기 브로드캐스트 메시지는 시스템 정보 블록(System Information Block, SIB)일 수 있다.
또한, 제어부(1110)는 단말로부터 연결 설정 요청 메시지를 수신하고, 상기 단말이 MTC 단말인 것으로 판단하고, 상기 단말에 전송하려는 연결 설정 메시지의 크기가 상기 단말이 수신할 수 있는 메시지의 크기보다 큰지 판단하고, 상기 연결 설정 메시지의 크기가 상기 단말이 수신할 수 있는 메시지의 크기보다 큰 경우, 상기 연결 설정 메시지를 분할하거나 반복하여 상기 단말에 전송할 수 있다. 제어부(1110)는 상기 연결 설정 요청 메시지에 포함된, MTC 단말임을 지시하는 정보를 기초로 상기 단말이 MTC 단말인 것으로 판단할 수 있다. MTC 단말임을 지시하는 상기 정보는, 상기 연결 설정 요청 메시지의 MAC (Medium Access Control) 헤더에 포함될 수 있다. MTC 단말임을 지시하는 상기 정보는, LCID(Logical Channel Identifier)의 0b01011부터 0b11000 사이의 값 중의 하나에 해당할 수 있다.
제안하는 방법을 이용하면, MTC 단말은 MTC 단말을 지원하는 망을 선택하여 향후 더 넓은 커버리지 및 서비스를 제공 받을 수 있으며, 상기 단말이 접속 시도 시 기지국이 단말의 MTC 지원 여부를 보다 빨리 확인하여, 해당 단말이 지원하는 크기의 데이터를 전송하여 오동작을 막으며, MTC 단말에 특화된 전송 방법을 적용하여 해당 단말에게 넓은 커버리지 등을 보장해 줄 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (36)

  1. MTC(Machine Type Communication) 단말이 셀을 선택(select)하는 방법에 있어서,
    셀을 제공하는 기지국으로부터 메시지를 수신하는 단계;
    상기 메시지가 상기 기지국의 MTC 단말 지원 여부에 대한 지시자를 포함하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 메시지가 상기 지시자를 포함하지 않으면, 상기 기지국과의 통신에 사용되는 주파수에 대해 미리 정해진 시간 동안 검색을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MTC 단말의 셀 선택 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메시지는 브로드캐스트 메시지인 것을 특징으로 하는 MTC 단말의 셀 선택 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 브로드캐스트 메시지는 시스템 정보 블록(System Information Block, SIB)인 것을 특징으로 하는 MTC 단말의 셀 선택 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 차단 단계는,
    상기 메시지가 상기 지시자를 포함하지 않는 것으로, 상기 MTC 단말이 판단한 때부터 검색을 차단하는 것을 특징으로 하는 MTC 단말의 셀 선택 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 차단 단계는,
    상기 MTC 단말이 지원하는 모든 주파수에 대한 검색을 종료한 후 상기 MTC 단말이 머무를 셀을 선택한 때 또는 그로부터 일정한 시간이 경과한 때부터 검색을 차단하는 것을 특징으로 하는 MTC 단말의 셀 선택 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 MTC 단말이 지원하는 모든 주파수에 대한 검색을 종료하면 통신 사업자 정보 또는 MTC 단말 지원 여부에 기초하여 상기 MTC 단말이 머무를 셀을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MTC 단말의 셀 선택 방법.
  7. MTC(Machine Type Communication) 단말에 있어서,
    기지국과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    기지국으로부터 메시지를 수신하면 상기 메시지가 상기 기지국의 MTC 단말 지원 여부에 대한 지시자를 포함하는지 여부를 판단하고, 상기 메시지가 상기 지시자를 포함하지 않으면 상기 기지국과의 통신에 사용되는 주파수에 대해 미리 정해진 시간 동안 검색을 차단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 MTC 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 메시지는 브로드캐스트 메시지인 것을 특징으로 하는 MTC 단말.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 브로드캐스트 메시지는 시스템 정보 블록(System Information Block, SIB)인 것을 특징으로 하는 MTC 단말.
  10. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 메시지가 상기 지시자를 포함하지 않는 것으로, 상기 제어부가 판단한 때부터 검색을 차단하는 것을 특징으로 하는 MTC 단말.
  11. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 MTC 단말이 지원하는 모든 주파수에 대한 검색을 종료한 후 상기 MTC 단말이 머무를 셀을 선택한 때 또는 그로부터 일정한 시간이 경과한 때부터 검색을 차단하는 것을 특징으로 하는 MTC 단말.
  12. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 MTC 단말이 지원하는 모든 주파수에 대한 검색을 종료하면 통신 사업자 정보 또는 MTC 단말 지원 여부에 기초하여 상기 MTC 단말이 머무를 셀을 선택하는 것을 특징으로 하는 MTC 단말.
  13. 기지국이 메시지를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 기지국이 MTC 단말을 지원하는 기지국인지 판단하는 단계;
    상기 기지국이 MTC 단말을 지원하는 기지국이면, MTC 단말 지원 여부에 대한 지시자를 포함하여 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 메시지를 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 메시지 전송 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 메시지는 브로드캐스트 메시지인 것을 특징으로 하는 기지국의 메시지 전송 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 브로드캐스트 메시지는 시스템 정보 블록(System Information Block, SIB)인 것을 특징으로 하는 기지국의 메시지 전송 방법.
  16. 기지국에 있어서,
    단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    상기 기지국이 MTC 단말을 지원하는 기지국인지 판단하고, 상기 기지국이 MTC 단말을 지원하는 기지국이면 MTC 단말 지원 여부에 대한 지시자를 포함하여 메시지를 생성하고, 상기 메시지를 단말에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 메시지는 브로드캐스트 메시지인 것을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 브로드캐스트 메시지는 시스템 정보 블록(System Information Block, SIB)인 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. MTC(Machine Type Communication) 단말이 기지국에 대한 랜덤 액세스를 수행하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 랜덤 액세스 응답(Random Access Response)를 받으면, 상기 기지국에 연결 설정 요청 메시지를 전송하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 상기 연결 설정 요청 메시지에 대응하는 연결 설정 메시지를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 연결 설정 요청 메시지는 상기 MTC 단말이 MTC 단말임을 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 MTC 단말의 랜덤 액세스 수행 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 연결 설정 요청 메시지는,
    RRC 연결 설정 요청(RRCConnectionSetupRequest) 메시지인 것을 특징으로 하는 MTC 단말의 랜덤 액세스 수행 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 MTC 단말이 MTC 단말임을 지시하는 상기 정보는,
    상기 연결 설정 요청 메시지의 MAC (Medium Access Control) 헤더에 포함되는 것을 특징으로 하는 MTC 단말의 랜덤 액세스 수행 방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 MTC 단말이 MTC 단말임을 지시하는 상기 정보는,
    LCID(Logical Channel Identifier)의 0b01011 부터 0b11000 사이의 값 중의 하나인 것을 특징으로 하는 MTC 단말의 랜덤 액세스 수행 방법.
  23. 제19항에 있어서, 상기 연결 설정 메시지는,
    분할되거나(fragmented) 또는 반복된(repeated) 것을 특징으로 하는 MTC 단말의 랜덤 액세스 수행 방법.
  24. MTC(Machine Type Communication) 단말에 있어서,
    기지국과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    기지국으로부터 랜덤 액세스 응답(Random Access Response)를 받으면 상기 기지국에 연결 설정 요청 메시지를 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 연결 설정 요청 메시지에 대응하는 연결 설정 메시지를 수신하는 제어부를 포함하고,
    상기 연결 설정 요청 메시지는 상기 MTC 단말이 MTC 단말임을 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 MTC 단말.
  25. 제24항에 있어서, 상기 연결 설정 요청 메시지는,
    RRC 연결 설정 요청(RRCConnectionSetupRequest) 메시지인 것을 특징으로 하는 MTC 단말.
  26. 제24항에 있어서, 상기 MTC 단말이 MTC 단말임을 지시하는 상기 정보는,
    상기 연결 설정 요청 메시지의 MAC (Medium Access Control) 헤더에 포함되는 것을 특징으로 하는 MTC 단말.
  27. 제24항에 있어서, 상기 MTC 단말이 MTC 단말임을 지시하는 상기 정보는,
    LCID(Logical Channel Identifier)의 0b01011부터 0b11000 사이의 값 중의 하나인 것을 특징으로 하는 MTC 단말.
  28. 제24항에 있어서, 상기 연결 설정 메시지는,
    분할되거나(fragmented) 또는 반복된(repeated) 것을 특징으로 하는 MTC 단말.
  29. 기지국이 MTC(Machine Type Communication) 단말과 랜덤 액세스 절차를 수행하는 방법에 있어서,
    상기 MTC 단말로부터 연결 설정 요청 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신한 연결 설정 요청 메시지를 기초로, 상기 MTC 단말이 MTC 단말인 것으로 판단하는 단계;
    상기 MTC 단말에 전송하려는 연결 설정 메시지의 크기가 상기 MTC 단말이 수신할 수 있는 메시지의 크기보다 큰지 판단하는 단계;
    상기 연결 설정 메시지의 크기가 상기 MTC 단말이 수신할 수 있는 메시지의 크기보다 큰 경우, 상기 연결 설정 메시지를 분할하거나 반복하여 상기 MTC 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 MTC 단말이 MTC 단말인 것으로 판단하는 단계는,
    상기 연결 설정 요청 메시지에 포함된, MTC 단말임을 지시하는 정보를 기초로 판단하는 것을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  31. 제30항에 있어서, MTC 단말임을 지시하는 상기 정보는,
    상기 연결 설정 요청 메시지의 MAC (Medium Access Control) 헤더에 포함된 것을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  32. 제30항에 있어서, MTC 단말임을 지시하는 상기 정보는,
    LCID(Logical Channel Identifier)의 0b01011 부터 0b11000 사이의 값 중의 하나인 것을 특징으로 하는 기지국의 랜덤 액세스 절차 수행 방법.
  33. 기지국에 있어서,
    단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    MTC 단말로부터 연결 설정 요청 메시지를 수신하고, 상기 MTC 단말이 MTC 단말인 것으로 판단하고, 상기 MTC 단말에 전송하려는 연결 설정 메시지의 크기가 상기 MTC 단말이 수신할 수 있는 메시지의 크기보다 큰지 판단하고, 상기 연결 설정 메시지의 크기가 상기 MTC 단말이 수신할 수 있는 메시지의 크기보다 큰 경우, 상기 연결 설정 메시지를 분할하거나 반복하여 상기 MTC 단말에 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  34. 제33항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 연결 설정 요청 메시지에 포함된, MTC 단말임을 지시하는 정보를 기초로 상기 MTC 단말이 MTC 단말인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  35. 제34항에 있어서, MTC 단말임을 지시하는 상기 정보는,
    상기 연결 설정 요청 메시지의 MAC (Medium Access Control) 헤더에 포함된 것을 특징으로 하는 기지국.
  36. 제34항에 있어서, MTC 단말임을 지시하는 상기 정보는,
    LCID(Logical Channel Identifier)의 0b01011부터 0b11000 사이의 값 중의 하나인 것을 특징으로 하는 기지국.
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