KR20160108661A - Mtc 단말을 위한 커버리지 레벨 변경 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 MTC(Machine Type Communication) operation을 위한 low complexity UE category/type을 지원하기 위한 하향 링크 송수신 방안에 대해 제안한다. 특히 MTC operation을 위한 low complexity UE category/type을 효율적으로 지원하기 위해 MTC 단말을 위한 시스템 정보를 방송하는 방법에 대해 제안한다. 본 발명의 단말이 커버리지 레벨 변경을 제어하는 방법에 있어서, 커버리지 레벨 변경을 위한 도움 정보를 수신하는 단계와 현재 셀의 신호 세기 또는 품질을 측정하는 단계 및 측정된 정보와 셀 레벨 별 기준 값을 비교하여, 비교 결과에 따라 셀 레벨에 해당하는 시스템 정보를 수신하는 단계를 포함하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

MTC 단말을 위한 커버리지 레벨 변경 방법 및 장치{Apparatus and method for changing coverage level for MTC UEs}

본 발명은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 MTC(Machine Type Communication) operation을 위한 low complexity UE category/type을 지원하기 위한 하향 링크 송수신 방안에 대해 제안한다. 특히 MTC operation을 위한 low complexity UE category/type을 효율적으로 지원하기 위해 MTC 단말을 위한 시스템 정보를 방송하는 방법에 대해 제안한다.

본 발명의 단말이 커버리지 레벨 변경을 제어하는 방법에 있어서, 커버리지 레벨 변경을 위한 도움 정보를 수신하는 단계와 현재 셀의 신호 세기 또는 품질을 측정하는 단계 및 측정된 정보와 셀 레벨 별 기준 값을 비교하여, 비교 결과에 따라 셀 레벨에 해당하는 시스템 정보를 수신하는 단계를 포함하는 방법 및 장치를 제공한다.

도 1은 시스템 정보의 전송 동작을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity)를 지원하는 단말 또는 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다.　　 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및/또는 coverage enhancement를 지원하기 위한 특정 카테고리로 정의된 단말을 의미할 수 있다.

다시 말해 본 명세서에서 MTC 단말은 LTE 기반의 MTC 관련 동작을 수행하는 새롭게 정의된 3GPP Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 기존의 LTE coverage 대비 향상된 coverage를 지원하거나, 혹은 저전력 소모를 지원하는 기존의 3GPP Release-12 이하에서 정의된 UE category/type, 혹은 새롭게 정의된 Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다.

본 발명에서의 무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS, 또는 eNB)을 포함한다. 본 명세서에서의 사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.

기지국 또는 셀(cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), small cell 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 NodeB, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU, small cell 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.

상기 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. i) 무선 영역과 관련하여 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토 셀, 스몰 셀을 제공하는 장치 그 자체이거나, ii) 상기 무선영역 그 자체를 지시할 수 있다. i)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 상기 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 eNB, RRH, 안테나, RU, LPN, 포인트, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. ii) 에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.

따라서, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토 셀, 스몰 셀, RRH, 안테나, RU, LPN(Low Power Node), 포인트, eNB, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신포인트를 통칭하여 기지국으로 지칭한다.

본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.

무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.

또한, LTE, LTE-A와 같은 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다. 상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control CHannel) 등과 같은 제어채널을 통하여 제어정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터채널로 구성되어 데이터를 전송한다.

한편 EPDCCH(enhanced PDCCH 또는 extended PDCCH)를 이용해서도 제어 정보를 전송할 수 있다.

본 명세서에서 셀(cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.

실시예들이 적용되는 무선통신 시스템은 둘 이상의 송수신 포인트들이 협력하여 신호를 전송하는 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP 시스템) 또는 협력형 다중 안테나 전송방식(coordinated multi-antenna transmission system), 협력형 다중 셀 통신시스템일 수 있다. CoMP 시스템은 적어도 두개의 다중 송수신 포인트와 단말들을 포함할 수 있다.

다중 송수신 포인트는 기지국 또는 매크로 셀(macro cell, 이하 'eNB'라 함)과, eNB에 광케이블 또는 광섬유로 연결되어 유선 제어되는, 높은 전송파워를 갖거나 매크로 셀영역 내의 낮은 전송파워를 갖는 적어도 하나의 RRH일 수도 있다.

이하에서 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트으로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.

이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 ‘PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다’는 형태로 표기하기도 한다.

또한 이하에서는 PDCCH를 전송 또는 수신하거나 PDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신한다는 기재는 EPDCCH를 전송 또는 수신하거나 EPDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신하는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

즉, 이하에서 기재하는 물리 하향링크 제어채널은 PDCCH를 의미하거나, EPDCCH를 의미할 수 있으며, PDCCH 및 EPDCCH 모두를 포함하는 의미로도 사용된다.

또한, 설명의 편의를 위하여 PDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예인 EPDCCH를 적용할 수 있으며, EPDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예로 EPDCCH를 적용할 수 있다.

한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC시그널링을 포함한다.

eNB은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. eNB은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 물리 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), 그리고 PDSCH의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널(예를 들면 물리 상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH))에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.

종래의 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 정의된 기지국과 단말 간의 하향 링크 무선 신호 및 무선 채널에 대한 송수신 방법에 따르면, 임의의 RRC connected 단말의 경우 모든 하향 링크 서브프레임 (혹은 DRX가 설정된 단말의 경우, DRX on period에 구성된 모든 하향 링크 서브프레임)의 하향 링크 제어 채널인 PDCCH 혹은 EPDCCH를 통해 구성된 CSS(Common Search Space) 및 USS(UE-specific Search Space)를 monitoring하여 해당 셀에서 전송되는 SIB(System Information Block), RAR(Random Access Response), paging message 등 broadcasting/multicasting traffic에 대한 scheduling 정보 및 해당 단말을 위한 unicasting traffic에 대한 scheduling 정보를 획득함으로써, 모든 하향 링크 서브프레임을 통해 broadcasting/multicasting message 및 unicasting message를 수신할 수 있도록 정의되었다.

구체적으로 임의의 하향 링크 서브프레임을 통해 전송되는 PDCCH/EPDCCH에서 임의의 단말을 위한 broadcasting/multicasting 메시지에 대한 scheduling 정보를 전송하기 위한 CSS 및 unicasting 메시지에 대한 scheduling 정보를 전송하기 위한 USS 구성 방법은 appendix 1의 TS36.213 문서를 참조하도록 한다.

[Low complexity UE category/type for MTC operation]

LTE 네트워크가 확산될 수록, 이동통신 사업자는 네트워크의 유지보수 비용 등을 줄이기 위해 RAT(Radio Access Terminals)의 수를 최소화하기를 원하고 있다. 하지만, 종래의 GSM/GPRS 네트워크 기반의 MTC 제품들이 증가하고 있고, 낮은 데이터 전송률을 사용하는 MTC를 저비용으로 제공할 수 있다. 따라서 이동통신 사업자 입장에서 일반 데이터 전송을 위해서는 LTE 네트워크를 사용하고 MTC를 위해서는 GSM/GPRS 네트워크를 사용하므로, 두 개의 RAT을 각각 운영해야 하는 문제가 발생하며, 이는 주파수 대역의 비효율적 활용으로 이동통신 사업자의 수익에 부담이 된다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해서, GSM/EGPRS 네트워크를 사용하는 값싼 MTC 단말을 LTE 네트워크를 사용하는 MTC 단말로 대체 해야 하며, 이를 위해서 LTE MTC 단말의 가격을 낮추기 위한 다양한 요구사항들을 반영한 low complexity UE category/type의 정의에 대한 필요성 및 이를 지원하기 위한 표준 기술에 대한 필요성이 제기되고 있다.

또한 Smart metering과 같은 MTC 서비스를 지원하는 MTC 단말 중 20%정도는 지하실과 같은 ‘Deep indoor’ 환경에 설치되므로, 성공적인 MTC 데이터 전송을 위해서, LTE MTC 단말의 커버리지는 종래 일반 LTE 단말의 커버리지와 비교하여 15dB 정도 향상되어야 한다. 또한 상기 MTC operation을 위한 low complexity UE category/type의 도입으로 인한 성능 감소를 추가적으로 고려한다면 LTE MTC 단말의 커버리지는 15dB 이상 향상되어야 한다.

이와 같이 LTE MTC 단말 가격을 낮추면서 커버리지를 향상시키기 위해서 PSD boosting 또는 Low coding rate 및 Time domain repetition 등과 같은 Robust한 전송을 위한 다양한 방법이 각각의 물리채널 별로 고려되고 있다.

구체적으로 MTC operation을 위한 low complexity UE category/type의 요구사항은 다음과 같다.

■ Reduced UE bandwidth of 1.4 MHz in downlink and uplink.

◆ Bandwidth reduced UEs should be able to operate within any system bandwidth.

◆ Frequency multiplexing of bandwidth reduced UEs and non-MTC UEs should be supported.

◆ The UE only needs to support 1.4 MHz RF bandwidth in downlink and uplink.

■ Reduced maximum transmit power.

■ Reduced support for downlink transmission modes.

● further UE processing relaxations

◆ Reduced maximum transport block size for unicast and/or broadcast signalling.

◆ Reduced support for simultaneous reception of multiple transmissions.

◆ Relaxed transmit and/or receive EVM requirement including restricted modulation scheme. Reduced physical control channel processing (e.g. reduced number of blind decoding attempts).

◆ Reduced physical data channel processing (e.g. relaxed downlink HARQ time line or reduced number of HARQ processes).

◆ Reduced support for CQI/CSI reporting modes.

● Target a relative LTE coverage improvement - corresponding to 15 dB for FDD - for the UE category/type defined above and other UEs operating delay tolerant MTC applications with respect to their respective nominal coverage.

● Provide power consumption reduction for the UE category/type defined above, both in normal coverage and enhanced coverage, to target ultra-long battery life:

본 발명에서는 설명의 편의를 위해 MTC operation을 위한 상기의 조건을 만족하는 새로운 coverage enhancement and low complexity UE category/type을 간단하게 Rel-13 MTC 단말이라 지칭하도록 하겠다.

시스템 정보 전송

도 1은 시스템 정보의 전송 동작을 예시적으로 도시한 도면이다.

시스템 정보는 MIB(Master Information Block)와 여러 개의 SIBs(System Information Block)로 구성된다.

MIB는 필수적인 정보가 담기며, 40ms 주기를 가진다. MIB는 SFN mod 4 = 0인 라디오 프레임의 서브프레임 #0에 전송되고, 그 외의 라디오 프레임에 대해 서브프레임 #0에 repetition되어 전송되게 된다.

SIB1은 80ms의 주기를 가지며, 80ms 주기 내에서 repetition되어 전송되게 된다. 즉, SFN mod 8 = 0인 라디오 프레임의 서브프레임 #5에 전송되고, SFN mod 2 = 0인 라디오 프레임에 대해 서브프레임 #5에 repetition되어 전송되게 된다.

SIB1을 제외한 다른 SIB 메시지들(SIB2,3,4,…)은 SI(System Information)메시지에 포함되어 전송된다. SIB들의 SI메시지에 대한 매핑정보는 SIB1에 포함되어 있다. 단말은 SIB1을 수신하면 다른 SIB들이 언제 전송되는지를 알 수 있게 된다. 각각의 SIB는 하나의 SI메시지에 포함된다. 하나의 SI메시지 같은 주기를 가진 여러 개의 SIB메시지를 포함할 수 있다. 여러 SI 메시지들이 같은 주기를 가질 수도 있다. SI메시지는 SI window 내에서 전송되는데, 하나의 SI 메시지는 SI window와 연관(associate)되어 있다. 하나의 SI window내에는 하나의 SI 메시지만 전송될 수 있다. SI window내에서 SI 메시지의 반복 전송이 자유롭게 수행될 수 있다.

셀 재선택 절차

단말은 셀에 camping on하고 있는 동안, 더 나은 셀을 재선택하기 위한 시도를 한다. 셀 재선택을 위해서는 다음의 단계가 요구된다.

단계 1: 이웃셀 품질 측정

단계 2: 측정된 이웃셀 결과 평가

단계 3: 셀 재선택 수행

단계 1을 위해 기지국은 단말이 측정해야 할 주파수에 대한 정보를 단말에 제공한다. 이 셀 재선택 정보는 SIB3~8을 통해 제공된다. 기지국은 단말이 측정해야 할 주파수의 재선택 우선순위 정보도 함께 전송한다. 이 재선택 우선순위는 셀 재선택 절차의 핵심 파라미터 중 하나로, 단말이 우선순위가 가장 높은 주파수의 suitable cell을 재선택할 수 있도록 만든다. 이 재선택 우선순위는 SIB를 통해서 전송될 수도 있지만, 단말 별로 다른 값을 갖게 하기 위해 RRC Connection Release 메시지를 통해 전달될 수도 있다. 단말이 해당 재선택 우선순위를 수신하게 되면, SIB를 통해 수신한 우선순위 정보 보다 해당 단말 전용 재선택 우선순위를 우선해서 사용하게 된다. 해당 정보는 단말이 RRC_Connected 상태에 들어가거나, PLMN 선택을 수행하거나, 함께 전송된 유효 타이머가 만료되는 경우 버려진다.

측정 요구사항

Intra-frequency 측정 요구사항

- Serving cell: 단말은 serving cell의 RSRP, RSRQ 레벨을 적어도 매 DRX 사이클마다 측정해야 한다.

- Intra-frequency 이웃 셀: 단말은 Intra-frequency 이웃 셀의 RSRP, RSRQ 레벨을 적어도 매 T_{measure , EUTRAN _ Intra} 마다 측정해야 한다.

Inter-frequency 측정 요구사항

- 높은 우선순위 주파수의 이웃 셀: 단말은 서빙셀 주파수보다 높은 우선순위를 가진 주파수의 이웃 셀들에 대해 적어도 T_{higher _ priority _ search} 마다 서치한다.

- 우선순위가 같거나 낮은 주파수의 이웃 셀: 단말은 서빙셀 주파수와 우선순위가 같거나 낮은 주파수의 이웃 셀에 대해 적어도 K_carrier*T_{measure , EUTRAN _ Inter} 마다 측정을 수행한다.

단말은 배터리를 절약하기 위해, 서빙셀의 품질이 매우 좋은 경우 이웃셀 측정 동작이 불필요하다고 여겨 측정 동작을 생략할 수 있다. 즉, 단말은 서빙셀의 품질(S_rxlev 또는 S_qual)이 S_IntraSearchP 또는 S_IntraSearchQ 보다 클 경우 Intra-frequency 측정을 생략할 수 있고, S_{nonIntraSearchP} 또는 S_{nonIntraSearchQ} 보다 클 경우 Inter-frequency 측정을 생략할 수 있다.

단말은 측정 요구사항에 따라 측정된 결과를 토대로 셀 재선택 절차를 수행한다.

우선순위가 높은 주파수로의 셀 재선택 절차

만약 우선순위가 더 높은 주파수가 발견되면, 단말은 해당 셀의 품질(S_rxlev 또는 S_qual)가 Thresh_{RAT , HighP} 또는 Thresh_{RAT , HighQ}보다 더 클 경우 해당 셀로 이동한다.

우선순위가 같은 주파수로의 셀 재선택 절차

단말은 현재 (서빙셀의 품질 + Q_Hyst)값보다 (우선순위가 같은 주파수의 이웃셀 품질 - Q_offset)이 더 클 경우 단말은 해당 셀로 이동한다.

우선순위가 낮은 주파수로의 셀 재선택 절차

만약 서빙셀의 품질이 Thresh_{Serving , LowP} 또는 Thresh_{Serving , LowP} 보다 좋지 않고, 해당 셀의 품질(S_rxlev 또는 S_qual)이 Thresh_{RAT , LowP}, Thresh_{RAT , LowQ} 보다 클 경우 해당 셀로 이동한다.

커버리지 향상을 지원하는 셀에서 커버리지 레벨 변경 동작에 대한 지원이 필요하다.

이에 따라, 본 발명에서는 단말이 커버리지 향상을 지원하는 셀에 있을 때 링크 상태에 따라 단말이 효율적으로 커버리지 레벨을 변경하도록 하여 해당 셀에 안정적으로 camp on하도록 한다.

커버리지 향상을 지원하는 셀은 커버리지 레벨 변경을 위한 정보를 방송하고, 커버리지 향상을 지원하는 단말은 해당 값과 현재 셀의 신호 세기 또는 품질을 비교하여 커버리지 레벨 변경 절차를 수행한다. 또한 커버리지 향상 레벨로 진입하거나 커버리지 레벨 변경을 수행하는 경우 또는 커버리지 레벨 변경을 위한 정보를 수신한 경우, 커버리지 레벨에 머물고 있는 동안 단말은 현재 주파수의 셀 재선택 우선순위를 가장 높게 설정할 수 있다.

셀 레벨 변경 절차는 다음의 동작 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

- 해당 셀 레벨의 SIB 수신: 단말은 해당 셀 레벨의 SIB를 수신한다. 해당 셀 레벨의 SIB는 커버리지 향상 단말을 위한 공통 SIB에 각 셀 레벨의 SIB에 대한 스케줄링 정보가 포함될 수 있다.

- Combining을 위한 반복 수신 횟수 변경: 단말은 해당 레벨에 설정된 반복 수신 수만큼 수신하여 combining을 수행한다. 각 레벨에 설정된 반복 수신 수는 SIB를 통해 방송될 수도 있고, spec.에 정의되어 있을 수 있다. 또는 단말이 SIB 등에 대해 수신 성공을 위해 시도한 combining 횟수로 implicit 하게 정의될 수도 있다.

- 해당 셀 레벨의 Paging 수신: 단말은 해당 셀 레벨의 paging을 수신한다. 각 셀 레벨 별로 paging이 전송되는 리소스가 다르다면, 해당 셀 레벨의 리소스에 paging 수신을 시도할 수 있다. 해당 셀 레벨의 paging이 전송되는 리소스는 SIB를 통해 알려줄 수 있다.

또는 셀 레벨 별로 paging 수신을 위한 RNTI가 다르게 설정되어 있다면, 해당 셀 레벨의 paging RNTI를 이용하여 paging 수신을 시도할 수 있다. 셀 레벨 별 paging RNTI는 spec.에 정의되어 있을 수 있다.

- 셀 레벨 변경 보고 동작: 단말은 셀 레벨이 변경되면, 셀 신호세기 또는 품질값, 셀 레벨 변경 값(이전 셀 레벨 값, 이동한(할) 셀 레벨 값 등) 등을 포함하여 보고할 수 있다. 해당 정보는 단말을 Connection 상태로 이동시켜 바로 보고되도록 할 수도 있고, 단말이 IDLE 시 일단 저장해놨다가 Connection 상태로 변경되었을 때 전송되도록 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 설명하기 위한 도면이다.

단말 동작

1. 커버리지 향상(Enhanced Coverage)을 지원하는 셀에 camp on하고 있는 단말은 커버리지 레벨 변경을 위한 도움 정보를 포함한 SIB를 수신한다.

2. 현재 셀의 신호 세기 또는 품질을 측정한다.

3. 측정된 셀의 신호 세기 또는 품질을 셀 레벨 별 threshold값과 비교한다.

상기 셀 레벨 별 threshold값은 SIB를 통해 전달될 수도 있고, spec.에 미리 정의된 값일 수도 있다. 또는 cell reselection을 위한 threshold값을 이용하여 변환한 값일 수 있다.

4. 단말은 특정 셀 레벨에 속해있는 경우 측정된 값이 현재 셀 레벨을 벗어나 다른 셀 레벨에 속하는 경우 해당하는 셀 레벨로 이동한다. 단말은 현재 주파수의 셀 재선택 우선순위를 가장 높게 설정한다.

5. 단말은 변경할 셀 레벨에 해당하는 SIB를 수신한다.

또는 단말은 변경할 레벨에 설정된 반복 수신 수만큼 수신하여 combining을 수행한다.

또는 단말은 변경할 셀 레벨에 해당하는 paging 수신을 시도한다.

또는 단말은 기지국으로 셀 레벨 변경에 대해 보고를 할 수 있다. 해당 정보는 단말을 Connection 상태로 이동시켜 바로 보고되도록 할 수도 있고, 단말이 IDLE 시 일단 저장해놨다가 Connection 상태로 변경되었을 때 전송되도록 할 수 있다.

단말은 현재 셀의 신호세기 또는 품질이 일정 시간 동안 기준값 이하(또는 이상)일 경우 커버리지 레벨 변경 절차를 수행할 수 있다. 커버리지 레벨 변경 절차는 해당 커버리지 레벨에 해당하는 하향링크 신호 수신을 의미하며, 단말이 데이터의 성공적인 수신을 위해 combine해야하는 횟수 변경(증가/감소), 해당 커버리지 레벨의 MIB 그리고/또는 SIB 수신, 해당 커버리지 레벨의 paging 수신 시도, 기지국 보고동작 등을 포함할 수 있다.

해당 셀 레벨 변경 동작은 셀 재선택 절차(cell reselection)와 독립적으로 구성될 수 있다.

상기 기준값 등 커버리지 레벨 변경을 위해 사용되는 파라미터들은 SIB를 통해 전달될 수 있다.

SystemInformationBlockTypex

IE SystemInformationBlockTypex 는 커버리지 향상을 지원하는 셀에서 방송하는 SIB로, 커버리지 레벨 변경을 위한 정보를 포함할 수 있다.

예를 들어, 단말이 camp on하고 있는 현재 셀의 신호 세기 또는 품질이 t-ECLChange 시간 동안 eCthreshold2보다 크고, eCthreshold1보다 작은 경우 해당 단말은 Enhanced Coverage Level 1으로 셀 레벨 변경절차를 수행한다.

셀 레벨 변경 절차는 다음의 동작 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

- 해당 셀 레벨의 SIB 수신: 단말은 해당 셀 레벨의 SIB를 수신한다. 해당 셀 레벨의 SIB는 커버리지 향상 단말을 위한 공통 SIB에 각 셀 레벨의 SIB에 대한 스케줄링 정보가 포함될 수 있다.

- Combining을 위한 반복 수신 횟수 변경: 단말은 해당 레벨에 설정된 반복 수신 수만큼 수신하여 combining을 수행한다. 각 레벨에 설정된 반복 수신 수는 SIB를 통해 방송될 수도 있고, spec.에 정의되어 있을 수 있다. 또는 단말이 SIB 등에 대해 수신 성공을 위해 시도한 combining 횟수로 implicit 하게 정의될 수도 있다.

- 해당 셀 레벨의 Paging 수신: 단말은 해당 셀 레벨의 paging을 수신한다. 각 셀 레벨 별로 paging이 전송되는 리소스가 다르다면, 해당 셀 레벨의 리소스에 paging 수신을 시도할 수 있다. 해당 셀 레벨의 paging이 전송되는 리소스는 SIB를 통해 알려줄 수 있다.

또는 셀 레벨 별로 paging 수신을 위한 RNTI가 다르게 설정되어 있다면, 해당 셀 레벨의 paging RNTI를 이용하여 paging 수신을 시도할 수 있다. 셀 레벨 별 paging RNTI는 spec.에 정의되어 있을 수 있다.

- 셀 레벨 변경 보고 동작: 단말은 셀 레벨이 변경되면, 셀 신호세기 또는 품질값, 셀 레벨 변경 값(이전 셀 레벨 값, 이동한(할) 셀 레벨 값 등) 등을 포함하여 보고할 수 있다. 해당 정보는 단말을 Connection 상태로 이동시켜 바로 보고되도록 할 수도 있고, 단말이 IDLE 시 일단 저장해놨다가 Connection 상태로 변경되었을 때 전송되도록 할 수 있다.

또는 셀 레벨간 ping-pong 문제를 해결하기위해, 셀 레벨 변경 시 현재 셀 레벨의 threshold값과 offset 이상 차이가 나는 경우 셀 레벨 변경 동작을 수행할 수 있다.

예를 들어, 현재 커버리지 레벨 1에 위치한 단말은 현재 측정된 셀 신호 세기 또는 품질값이 일정시간(t-ECLChange) 동안 eCthreshold1 + eC-offset 보다 큰 경우 Normal coverage 상태로 이동하도록 하거나, eCthreshold2 - eC-offset 보다 작은 경우 커버리지 레벨 2로 이동하도록 셀 레벨 변경 절차를 수행할 수 있다.

또는 하나의 threshold값이 전달되어 해당 threshold값을 변환하여 각 레벨의 경계값으로 나타낼 수 있다.

예를 들어, Normal coverage 의 경계를 나타내는 eCthreshold의 값이 SIB를 통해 방송되고, 해당 값에 k 만큼 뺀 값을 coverage 1 과 coverage 2의 경계값으로, 2k 만큼 뺀 값을 coverage 2와 coverage 3의 경계값으로 사용할 수 있다. 해당 값의 단위는 dB, dBm 등 일 수 있다.

상기 특정 threshold값이 전달되면 변환되는 방식은 위의 +k의 형태로만 제약하는 것은 아니고, threshold + n*k, threshold - n*k, threshold * n*l, threshold / n*l, threshold * n, threshold / n (n=레벨 값 1,2,3,4,…, k,l=정수) 등 threshold값을 이용한 여러 변환 형태를 의미할 수 있다.

또한 상기 threshold값은 coverage level 변경을 위해 새롭게 제공될 수도 있지만, 기존에 SIB를 통해 제공되는 cell reselection을 위해 제공되는 값 등을 이용하여 커버리지 레벨 변경 값으로 변환에 이용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 기지국의 구성을 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 기지국(1000)은 제어부(1010)와 송신부(1020), 수신부(1030)를 포함한다.

제어부(1010)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 단말이 커버리지 향상을 지원하는 셀에 있을 때 링크 상태에 따라 단말이 효율적으로 커버리지 레벨을 변경하도록 하여 해당 셀에 안정적으로 camp on하도록 하는 데에 따른 전반적인 기지국의 동작을 제어한다.

송신부(1020)와 수신부(1030)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 단말과 송수신하는데 사용된다.

도 4는 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말의 구성을 보여주는 도면이다.

도 4를 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 사용자 단말(1100)은 수신부(1110) 및 제어부(1120), 송신부(1130)을 포함한다.

수신부(1110)는 기지국으로부터 하향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.

또한 제어부(1120)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 단말이 커버리지 향상을 지원하는 셀에 있을 때 링크 상태에 따라 단말이 효율적으로 커버리지 레벨을 변경하도록 하여 해당 셀에 안정적으로 camp on하도록 하는 데에 따른 전반적인 단말의 동작을 제어한다.

송신부(1130)는 기지국에 상향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다.

전술한 실시예 또는 본 명세서에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다.

Appendix,

3GPP TR 36.872 문서

3GPP TS 36.211 문서

3GPP TS 36.304 문서

3GPP TS 36.331 문서

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (1)

1. 단말이 커버리지 레벨 변경을 제어하는 방법에 있어서,
   커버리지 레벨 변경을 위한 도움 정보를 수신하는 단계;
   현재 셀의 신호 세기 또는 품질을 측정하는 단계; 및
   상기 측정된 정보와 셀 레벨 별 기준 값을 비교하여, 비교 결과에 따라 셀 레벨에 해당하는 시스템 정보를 수신하는 단계를 포함하는 방법.

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