KR20180101750A

KR20180101750A - 무선 통신 시스템에서 셀 주파수를 검색하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20180101750A
Application number: KR1020170028086A
Authority: KR
Inventors: 박종원
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2017-03-06
Publication date: 2018-09-14
Also published as: KR101962143B1

Abstract

무선 통신 시스템에서 셀의 주파수를 검색하는 방법 및 이를 위한 단말 장치가 개시된다. 무선 통신 시스템에서 단말이 셀의 주파수를 검색하는 방법은 동작 대역(operating band)을 소정의 대역폭으로 분할한 블록들 각각의 제 1 신호 강도를 측정하는 단계; 제 1 신호 강도가 강한 순서로 블록 내에서 소정의 주파수 단위로 제 2 신호 강도를 측정하여 임계값 이상의 신호 강도를 가지는 주파수를 검출하는 단계; 검출된 주파수를 기초로 셀에 대한 정보를 획득하여 검출된 주파수가 이용 가능한지 여부를 결정하는 단계; 및 검출된 주파수가 이용 가능하지 않은 경우, 제 2 신호 강도의 측정을 다시 수행하는 단계를 포함하되, 제 2 신호 강도의 측정을 다시 수행하는 단계는 검출된 주파수를 중심으로 시스템 대역폭 이내의 주파수를 제외한 주파수 영역에서 수행될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 셀 주파수를 검색하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SCANNING A CELL FREQUENCY IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서 셀 주파수를 검색하는 방법 및 이를 위한 단말 장치에 관한 것이다.

단말이 전원이 켜거나 셀 또는 기지국의 범위를 벗어나 새로운 셀 또는 기지국을 검색하는 경우, 단말은 캠프 온(camp on)을 시도하기 위하여 주파수 검색을 수행하여야 한다. 셀이란 하나의 기지국에서 커버 가능한 구역을 의미한다.

셀룰러 통신 시스템에서 단말은 주파수 검색을 통하여 셀의 동기신호를 수신하고, 셀의 시간 및 주파수 동기를 확보하고 셀의 번호(즉, 물리적인 셀 아이디(Physical Cell ID))를 비롯한 셀 공통제어정보를 획득한다.

이 때, 단말이 모든 동작 대역에서 주파수 검색을 수행하는 경우, 주파수 검색 속도가 느려지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 효율적으로 주파수를 검색할 수 있는 방안이 요구된다.

무선 통신 시스템에서 셀 주파수를 검색하는 방법 및 장치를 제공하는데 목적이 있다.

일 양상에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말이 셀(cell)의 주파수를 검색하는 방법은 동작 대역(operating band)을 소정의 대역폭으로 분할한 블록들 각각의 제 1 신호 강도를 측정하는 단계; 제 1 신호 강도가 강한 순서로 블록 내에서 소정의 주파수 단위로 제 2 신호 강도를 측정하여 임계값 이상의 신호 강도를 가지는 주파수를 검출하는 단계; 검출된 주파수를 기초로 셀에 대한 정보를 획득하여 검출된 주파수가 이용 가능한지 여부를 결정하는 단계; 및 검출된 주파수가 이용 가능하지 않은 경우, 제 2 신호 강도의 측정을 다시 수행하는 단계를 포함하되, 제 2 신호 강도의 측정을 다시 수행하는 단계는 검출된 주파수를 중심으로 시스템 대역폭 이내의 주파수를 제외한 주파수 영역에서 수행되는 것일 수 있다.

다른 양상에 따르면, 무선 통신 시스템에서 셀(cell)의 주파수를 검색하는 단말은 송수신부; 및 송수신부와 연결된 프로세서를 포함하며, 프로세서는 동작 대역(operating band)을 소정의 대역폭으로 분할한 블록들 각각의 제 1 신호 강도를 측정하고, 제 1 신호 강도가 강한 순서로 블록 내에서 소정의 주파수 단위로 제 2 신호 강도를 측정하여 임계값 이상의 신호 강도를 가지는 주파수를 검출하고, 검출된 주파수를 기초로 셀에 대한 정보를 획득하여 검출된 주파수가 이용 가능한지 여부를 결정하고, 검출된 주파수가 이용 가능하지 않은 경우, 제 2 신호 강도의 측정을 다시 수행하되, 검출된 주파수를 중심으로 시스템 대역폭 이내의 주파수를 제외한 주파수 영역에서 제 2 신호 강도의 측정을 다시 수행할 수 있다.

시스템 대역폭이 제 2 신호 강도가 측정된 블록의 범위를 벗어나는 경우, 제 1 신호 강도가 강한 다음 순서의 블록 내에서 제 2 신호 강도의 측정을 다시 수행할 수 있다.

시스템 대역폭이 하나 이상의 블록들을 포함하는 경우, 시스템 대역폭에 포함되는 하나 이상의 블록들을 제외한 블록들 중 제 1 신호 강도가 강한 다음 순서의 블록 내에서 제 2 신호 강도의 측정을 다시 수행할 수 있다.

시스템 대역폭은 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, 20 MHz 중 어느 하나일 수 있다.

소정의 대역폭은 시스템 대역폭에 기초하여 결정될 수 있다.

소정의 대역폭은 1.4 MHz일 수 있다.

제 1 신호 강도는 블록의 중심 주파수를 기초로 측정될 수 있다.

검출된 주파수는 시스템 대역폭의 중심 주파수일 수 있다.

제 1 신호 강도 및 제 2 신호 강도는 수신 신호 강도 (RSSI, Received Signal Strength Indicator)일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 셀 주파수를 검색하는 방법을 수행하는 경우, 단말은 주파수 검색 속도를 증가시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 E-UMTS의 네트워크 구조를 개념적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 네트워크 구조를 개념적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 검색을 위한 시스템 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 검색 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 검색 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 검색 흐름도이다.
도 9 내지 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 검색 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11는 본 발명의 실시 형태에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 인지할 수 있다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, IEEE 802.16 시스템, 3GPP의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, BS(Base Station), AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.

이동통신 시스템에서 단말은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.

본 발명을 설명하기에 앞서, 이하에서는 본 발명이 적용되는 기술 분야인 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 및 이와 관련된 기술적 특징들을 살펴본다.

도 1은 E-UMTS의 네트워크 구조를 개념적으로 도시하는 도면이다. 특히 E-UMTS 시스템은 기존 WCDMA UMTS 시스템에서 진화한 시스템으로 현재 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라 불리기도 한다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.

도 1을 참조하면, E-UMTS는 크게 단말(User Equipment, UE)과 셀(eNB), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway, 이하 AG)로 구성된다. 통상적으로 eNB는 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시 송신할 수 있다. eNB 간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다.

AG는 사용자 트래픽 처리를 담당하는 부분과 제어용 트래픽을 처리하는 부분으로 나누어질 수도 있다. 이때, 새로운 사용자 트래픽 처리를 위한 AG와 제어용 트래픽을 처리하는 AG 사이에 새로운 인터페이스를 사용하여 서로 통신할 수 있다. 또한 AG는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리하며, 상기 TA는 복수의 셀들로 구성된다. 단말은 특정 TA에서 다른 TA로 이동할 경우, AG에게 자신이 위치한 TA가 변경되었음을 알려준다.

CN(Core Network)은 AG와 UE의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있으며. E-UTRAN과 CN을 구분하기 위한 인터페이스가 사용될 수 있다.

도 2는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 네트워크 구조를 개념적으로 도시하는 도면이다.

도 2를 참조하면, E-UTRAN시스템은 기존 UTRAN시스템에서 진화한 시스템이다. E-UTRAN은 셀(eNB)들로 구성되며, 셀들은 X2 인터페이스를 통해 연결된다. 셀은 무선 인터페이스를 통해 단말과 연결되며, S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core)에 연결된다.

EPC에는 MME(Mobility Management Entity), S-GW(Serving-Gateway) 및 PDN-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, PDN-GW는 PDN(Packet Data Network)을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.

도 3 및 도 4는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(U-Plane, User-Plane) 구조를 도시하는 도면이다.

특히 무선 인터페이스 프로토콜은 수직적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크 계층(Data Link Layer) 및 네트워크 계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수평적으로는 데이터 정보 전송을 위한 사용자 평면(User Plane)과 제어 신호(Signaling)의 전달을 위한 제어 평면(Control Plane)으로 구분된다.

또한 도 3 및 4의 프로토콜 계층들은 통신 시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호 접속(Open System Interconnection; OSI) 기준 모델에 기반한 것으로, 하위 3개 계층을 L1(제 1 계층), L2(제 2 계층), L3(제 3 계층)로 구분될 수 있다.

제어 평면은 단말과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자 평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다. 이하에서는 무선 프로토콜의 제어 평면과 사용자 평면의 각 계층을 설명한다.

제 1 계층인 물리 계층은 물리 채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체 접속 제어(Medium Access Control; MAC) 계층과는 전송 채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송 채널을 통해 MAC 계층과 물리 계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신 측과 수신 측의 물리 계층 사이는 물리 채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리 채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다.

제 2 계층의 MAC 계층은 논리 채널(Logical Channel)을 통해 상위 계층인 무선 링크 제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제 2 계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능이 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 이러한 경우에 RLC 계층은 존재하지 않을 수 있다. 제 2 계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송 시에 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어 정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.

제 3 계층의 최하부에 위치한 무선 자원 제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어 평면에서만 정의되며, 무선 베어러(Radio Bearer; RB)들의 구성(Configuration), 재구성 (Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. 무선 베어러는 단말과 E-UTRAN 간의 데이터 전달을 위해 제 2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다.

도 3에서 RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다. NAS 계층은 단말 및 네트워크의 이동성 관리 엔터티(Mobility Management Entity; MME)에 존재한다.

MME는 LTE 접속 네트워크에서 핵심적인 제어-노드이다. MME는 유휴 상태에 있는 단말에 대해 트랙킹 및 페이징 과정 등을 담당한다. 또한, MME는 무선 베어러 활성화/비활성화 프로세스에 관여하고, 'Initial Attach' 시에 또는 핵심망 리로케이션(relocation)을 포함한 인트라-LTE 핸드오버시에 단말에 대한 서빙 게이트웨이(Serving Gateway; SGW) 선택을 담당한다. MME는 홈 가입자 서버(Home Subscriber Server; HSS)와의 상호작용을 통해 단말 인증을 담당한다. NAS 시그널링은 MME에서 종결되고, MME는 임시 식별자를 생성하여 단말에게 할당하는 것을 담당한다. MME는 단말이 서비스 제공자의 PLMN (Public Land Mobile Network)에 캠프-온(camp-on)할 수 있는 권한이 있는지 확인한다. MME는 네트워크에서 NAS 시그널링을 위한 암호화/무결성 보호를 위한 종결점이고 보안키 관리를 담당한다. MME는 LTE와 2G/3G 접속 네트워크 간의 이동성을 위한 제어 평면 기능을 제공한다.

NAS 계층에서는 단말의 이동성 관리를 위하여 EMM(EPS Mobility Management) 등록 상태(EMM-REGISTERED) 및 EMM 미등록 상태(EMM-UNREGISTERED) 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말과 MME에 적용된다. 초기 단말은 EMM 미등록 상태이며, 이 단말이 네트워크에 접속하기 위해서 초기 접촉(Initial Attach) 절차를 통해서 해당 네트워크에 등록하는 과정을 수행한다. 접촉 절차가 성공적으로 수행되면 단말 및 MME는 EMM 등록 상태가 된다.

또한 NAS 계층에서는 단말과 EPC 간 시그널링 연결(signaling connection)을 관리하기 위하여 ECM(EPS Connection Management) 유휴 상태(ECM_IDLE) 및 ECM 연결 상태(ECM_CONNECTED) 두 가지가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말 및 MME에게 적용된다. ECM 유휴 상태의 단말이 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺으면 해당 단말은 ECM 연결 상태가 된다. ECM 유휴 상태에 있는 MME는 E-UTRAN과 S1 연결을 맺으면 ECM 연결 상태가 된다. 단말이 ECM 유휴 상태에 있을 때에는 E-UTRAN은 단말의 컨텍스트(context)를 가지고 있지 않다. 따라서 ECM 유휴 상태의 단말은 네트워크의 명령을 받을 필요 없이 셀 선택 또는 셀 재선택 절차와 같은 단말 기반의 이동성 관련 절차를 수행한다. 반면 단말이 ECM 연결 상태에 있을 때에는 단말의 이동성은 네트워크의 명령에 의해서 관리된다. ECM 유휴 상태에서 단말의 위치가 네트워크가 알고 있는 위치와 달라질 경우 단말은 TA 갱신(Tracking Area Update) 절차를 통해 네트워크에 단말의 해당 위치를 알린다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 검색을 위한 시스템 구성도이다.

도 5를 참조하면, 도 3 내지 4에서 설명한 바와 같이 단말은 RRC 계층(RRC layer)과 물리 계층(physical layer)을 포함할 수 있다. 단말이 처음 전원을 켜거나 셀 또는 기지국의 범위를 벗어나 새로운 셀 또는 기지국을 검색하는 경우, 단말은 어떤 주파수를 기준으로 캠프 온(camp on)을 시도해야 하는지 알 수 없다. 이에 따라 단말은 자신이 이용할 수 있는 주파수를 검색하여야 한다.

이에 대한 일 실시예로서, RRC 계층은 물리 계층으로 주파수 검색을 요청할 수 있다(S510). 이 때, RRC 계층은 물리 계층으로 주파수 검색에 필요한 파라미터를 전송할 수 있다. 일 예로, RRC 계층은 동작 대역(operating band)에 대한 정보를 물리 계층으로 전송할 수 있다. 다른 예로, RRC 계층은 동작 대역(operating band)에 대한 정보 및 시스템 대역폭에 대한 정보를 물리 계층으로 전송할 수 있다. 이후, 물리 계층은 해당 동작 대역에 대한 주파수 검색을 수행할 수 있다(S520). 주파수 검색을 수행하기 위한 구체적인 실시예는 아래의 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 주파수 검색 결과, 소정의 조건을 만족하는 주파수를 검출한 경우, 물리 계층은 RRC 계층으로 주파수 검색 결과를 통보할 수 있다(S530). RRC 계층은 물리 계층으로부터 수신한 검색 결과를 이용하여, 해당 주파수가 이용 가능한 주파수 인지 여부를 결정할 수 있다(S540). 만일, 해당 주파수가 이용 가능하다면, 단말은 해당 주파수를 기초로 셀 또는 기지국에 캠프 온을 시도할 수 있다. 반면, 해당 주파수가 이용 가능하지 않은 경우, RRC 계층은 물리 계층을 주파수 검색을 재요청 할 수 있다(S550). 이때, RRC 계층은 물리 계층으로 동작 대역(operating band)에 대한 정보 및 시스템 대역폭에 대한 정보를 전송할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 검색 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 단말은 주파수 검색을 수행하기 위하여 동작 대역을 소정의 대역폭을 가지는 블록으로 분할할 수 있다(S610). 여기서, 동작 대역은 3GPP 표준문서 TS 36.101의 섹션 5.5와 같이 정의될 수 있다. 예를 들어, 동작 대역은 60 MHz의 대역폭을 가지는 하나의 대역으로 구성될 수 있다. 다른 예로, 동작 대역은 60 MHz의 대역폭을 가지는 두 개 이상의 대역으로 구성될 수 있다. 따라서, 동작 대역은 60 MHz, 120 MHz 등과 같이 될 수 있다. 이는 발명의 설명을 위한 예이며 동작 대역은 필요에 따라 다르게 정의될 수 있다.

일 예로, 소정의 대역폭은 시스템 대역폭에 기초하여 결정될 수 있다. 여기서, 시스템 대역폭은 3GPP TS 36.521 섹션 5.4.2의 채널 대역폭일 수 있다. 예를 들어, 시스템 대역폭은 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, 20 MHz 중 어느 하나일 수 있다. 일 예로, 블록의 대역폭은 1.4 MHz일 수 있다. 예를 들어, 동작 대역폭이 60 MHz인 경우, 1.4 MHz 단위로 블록을 분할할 수 있다.

이후, 단말은 분할된 각각의 블록들에 대하여 제 1 신호 강도를 측정할 수 있다(S620). 이때, 제 1 신호 강도는 수신 신호 강도 (RSSI, Received Signal Strength Indicator)일 수 있다. 예를 들어, 단말은 각 블록의 중심 주파수를 기준으로 각각의 블록의 RSSI를 측정할 수 있다. 여기서 블록 별로 제 1 신호 강도를 측정하는 과정을 RSSI 개략 검색 (coarse scan) 과정이라 할 수 있다. 단말은 측정된 제 1 신호 강도가 큰 순서로 블록에 대한 리스트를 만들 수 있다.

이후, 단말은 제 1 신호 강도가 가장 큰 블록을 선택할 수 있으며(S630), 선택된 블록에서 제 2 신호 강도를 측정할 수 있다(S640). 이때, 제 2 신호 강도는 수신 신호 강도 (RSSI, Received Signal Strength Indicator)일 수 있다. 여기서 블록 내에서 제 2 신호 강도를 측정하는 과정을 RSSI 미세 검색 (fine scan) 과정이라 할 수 있다. 구체적으로, 단말은 선택된 블록에서 소정의 주파수 단위로 제 2 신호 강도를 측정할 수 있다. 일 예로, 블록의 크기가 1.4 MHz인 경우, 단말은 100kHz 단위로 제 2 신호 강도를 측정할 수 있다. 또한, 측정된 결과가 임계값 이상의 신호 강도를 가지는 주파수를 검출할 수 있다(S650). 측정 결과 임계값 이하인 경우, 단말은 해당 블록 내에서 순차적으로 제 2 신호 강도를 측정할 수 있다. 또한, 측정 결과, 해당 블록에서 임계값 이상의 주파수를 검출하지 못한 경우, 그 다음의 제 1 신호 강도를 가지는 블록을 택하여 제 2 신호 강도를 측정할 수 있다(S660).

측정 결과 임계값 이상의 신호 강도를 가지는 주파수가 검출되는 경우, 단말은 해당 주파수가 이용 가능한지 여부를 결정할 수 있다(S670). 일 예로, 단말은 해당 주파수를 기초로 공통 파일럿 채널(CPICH, Common Pilot Indicator Channel) 디코딩, 물리 셀 ID를 검출, MIB (Master information block) 디코딩, SIB (System information block) 디코딩 중 적어도 하나 이상을 수행하여 해당 주파수가 이용 가능한지 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과, 해당 주파수가 이용 가능한 주파수인 경우, 단말은 주파수 검색을 종료하게 된다(S680). 이 때, 해당 주파수는 시스템 대역폭의 중심 주파수 일 수 있다. 반면, 해당 주파수가 이용 가능한 주파수가 아닌 경우, 단말은 해당 블록 내에서 제 2 신호 강도 측정을 계속 수행하게 된다.

도 7은 위에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 검색 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 단말은 동작 대역을 4개의 블록으로 분할하여 각 블록의 신호 강도를 측정할 수 있다. 일 예로, 각 블록의 높이는 신호 강도를 나타내며, 도면에서 나타내는 바와 같이 블록 1이 가장 큰 신호 강도를 가질 수 있다. 이후 단말은 소정의 주파수 단위, 도면에서 표시된 제 2 신호 강도 측정 단위에 따라서 각각의 주파수 별로 제 2 신호 강도를 측정할 수 있다. 이때, 제 2 신호 강도는 블록의 낮은 주파수에서 높은 주파수 방향 (또는 반대 방향)으로 이동하여 측정할 수 있다.

단말은 각각의 주파수 별로 제 2 신호를 측정하며, 각각의 신호가 임계값 이상인지 여부를 판단할 수 있다. 이 때, 임계값 이상의 신호 강도를 가지는 주파수를 검출하는 경우, 단말은 해당 주파수가 이용 가능한지 여부를 판단할 수 있다. 일 예로, 도면에서 (A)로 표시된 주파수가 임계값 이상의 신호 강도를 가지는 경우, 해당 주파수에 대한 정보를 이용하여 이용 가능한지 여부를 판단할 수 있다. 그 결과, 해당 주파수가 이용 가능하지 않은 경우, 단말은 그 다음 주파수 (도면에서 (B)로 표시된 주파수)부터 다시 제 2 신호 강도를 측정할 수 있다. 위의 실시예에 따를 경우, 단말은 이용 가능한 주파수를 검색할 때까지 모든 주파수를 측정하여야 하며, 이로 인하여 불필요 주파수까지도 검색하여 검색 시간이 증가되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 다시 제 2 신호 강도를 측정하는 과정에서, 특정 조건을 이용하여 불필요한 주파수의 신호 강도를 측정하지 않게 만들 필요가 있다. 예를 들어, 단말이 시스템 대역폭을 알고 있는 경우, 이를 이용하여 불필요한 주파수 신호 강도 측정을 줄일 수 있다. 이에 대한 구체적인 실시예는 후술한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 검색 흐름도이다. 도 8을 참조하면, 도 6 내지 7에서 설명한 문제를 해결하기 위한 구체적인 방법을 설명하고 있다.

일 예로, 단말은 동작 대역을 소정의 대역폭을 가지는 블록으로 분할하고, 제 2 신호 강도를 측정하여 검출된 주파수가 이용 가능한지 여부를 결정할 수 있다(S810~S870). 이에 대한 구체적인 설명은 도 6과 동일하므로 생략한다.

이후, 검출된 주파수가 이용 가능하지 않은 경우, 단말은 제 2 신호 강도를 다시 측정할 수 있다. 그러나, 단말은 검출된 주파수를 중심으로 시스템 대역폭 이내의 주파수를 제외한 주파수 영역에서 제 2 신호 강도를 측정할 수 있다. 일 예에 따르면, 단말의 RRC 계층은 주파수 검색 결과를 바탕으로 방송 채널 (BCH, broadcast channel) 수신을 시도할 수 있으며, 해당 정보를 이용하여 찾아진 셀이 단말이 통신할 수 있는 셀인지를 판단할 수 있으며, 그 과정을 통해 시스템 대역폭을 알 수 있다.

도 9를 참조하면, 임계값 이상의 신호 강도를 가지는 주파수 (A)가 이용 가능하지 않은 경우, 주파수 (A)를 중심으로 시스템 대역폭 이내의 주파수에 대한 신호 강도를 측정하지 않은 수 있다. 다시 말해, 도면에서 (X)로 표시된 주파수의 경우, 시스템 대역폭 이내에 포함되는 주파수 인 바, 해당 주파수에 대한 제 2 신호 강도를 측정하지 않은 수 있다. 대신, 시스템 대역폭 밖의 주파수부터 제 2 신호 강도를 측정할 수 있다.

일 예로, 시스템 대역폭이 블록 1의 범위를 벗어나는 경우, 단말은 블록 1에서 더 이상 제 2 신호 강도를 측정하지 않을 수 있다. 따라서, 단말은 제 1 신호 강도가 2번째로 강한 블록 2에서부터 다시 제 2 신호 강도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 단말은 주파수 (B)에서부터 다시 제 2 신호 강도를 측정할 수 있다. 다른 예를 들어, 단말은 블록 2의 주파수 중에서 시스템 대역폭에 포함되는 주파수를 생략하고 제 2 신호 강도를 측정할 수 있다. 즉, 주파수 (C)에서부터 다시 제 2 신호 강도를 측정할 수 있다.

또 다른 예로, 제 1 신호 강도가 2번째로 강한 블록 2가 시스템 대역폭에 포함되는 경우, 단말은 블록 2 전체에 대한 제 2 신호 강도를 측정하지 않은 수 있다. 도 10을 참조하면, 시스템 대역폭은 블록 1 및 블록 2를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 단말은 블록 1뿐만 아니나, 블록 2에 대하여도 제 2 신호 강도를 측정하지 않은 수 있다. 대신, 단말은 다음으로 제 1 신호 강도가 좋은 블록부터 제 2 신호 강도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 단말은 블록 3부터 신호 강도를 측정할 수 있다. 즉, 주파수 (B)에서부터 신호 강도를 측정할 수 있다. 또는, 단말은 블록 3 중에서 시스템 대역폭에 포함되는 주파수를 제외한 부분부터 제 2 신호 강도를 측정할 수 있다. 즉, 주파수 (C)에서부터 신호 강도를 측정할 수 있다.

위의 실시예를 따를 경우, 단말은 시스템 대역폭에 포함되는 범위에서 제 2 신호 강도를 측정하지 않을 수 있으며, 이로 인하여 불필요한 검색 시간을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예를 따를 경우, 단말의 주파수 검색 속도를 현저히 증가 시킬 수 있으며, 이로 인해 단말이 이동 시 또는 국가간 로밍 지역에 위치하는 경우, 필요한 PLMN (Public Land Mobile Network) 검색 기능의 속도 향상으로 사용자에게 빠른 시간 안에 이동통신 사업자를 표시할 수 있는 장점이 있다.

도 11는 본 발명의 실시 형태에 따른 기지국 장치 및 단말 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 11을 참조하여 본 발명에 따른 기지국 장치(1110)는, 수신모듈(1111), 전송모듈(1112), 프로세서(1113), 메모리(1114) 및 복수개의 안테나(1115)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1115)는 MIMO 송수신을 지원하는 기지국 장치를 의미한다. 수신모듈(1111)은 단말로부터의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1112)은 단말로의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1113)는 기지국 장치(1110) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 장치(1110)의 프로세서(1113)는, 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.

기지국 장치(1110)의 프로세서(1113)는 그 외에도 기지국 장치(1110)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1114)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

계속해서 도 11을 참조하면 본 발명에 따른 단말 장치(1120)는, 수신모듈(1121), 전송모듈(1122), 프로세서(1123), 메모리(1124) 및 복수개의 안테나(1125)를 포함할 수 있다. 복수개의 안테나(1125)는 MIMO 송수신을 지원하는 단말 장치를 의미한다. 수신모듈(1121)은 기지국으로부터의 하향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 수신할 수 있다. 전송모듈(1122)은 기지국으로의 상향링크 상의 각종 신호, 데이터 및 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(1123)는 단말 장치(1120) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 단말 장치(1120)의 프로세서(1123)는 앞서 설명된 각 실시예들에서 필요한 사항들을 처리할 수 있다.

단말 장치(1120)의 프로세서(1123)는 그 외에도 단말 장치(1120)가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(1124)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.

위와 같은 기지국 장치 및 단말 장치의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

또한, 도 11에 대한 설명에 있어서 기지국 장치(1110)에 대한 설명은 하향링크 전송 주체 또는 상향링크 수신 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있고, 단말 장치(1120)에 대한 설명은 하향링크 수신 주체 또는 상향링크 전송 주체로서의 중계기 장치에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

1110: 기지국 장치 1120: 단말 장치
1111, 1121: 수신모듈 1112, 1122: 전송모듈
1113, 1123: 프로세서 1114, 1124: 메모리
1115, 1125: 안테나

Claims

무선 통신 시스템에서 단말이 셀(cell)의 주파수를 검색하는 방법에 있어서,
동작 대역(operating band)을 소정의 대역폭으로 분할한 블록들 각각의 제 1 신호 강도를 측정하는 단계;
상기 제 1 신호 강도가 강한 순서로 블록 내에서 소정의 주파수 단위로 제 2 신호 강도를 측정하여 임계값 이상의 신호 강도를 가지는 주파수를 검출하는 단계;
상기 검출된 주파수를 기초로 셀에 대한 정보를 획득하여 상기 검출된 주파수가 이용 가능한지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 검출된 주파수가 이용 가능하지 않은 경우, 제 2 신호 강도의 측정을 다시 수행하는 단계를 포함하되,
상기 제 2 신호 강도의 측정을 다시 수행하는 단계는 상기 검출된 주파수를 중심으로 시스템 대역폭 이내의 주파수를 제외한 주파수 영역에서 수행되는 셀의 주파수를 검색하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 시스템 대역폭이 상기 제 2 신호 강도가 측정된 블록의 범위를 벗어나는 경우, 상기 제 1 신호 강도가 강한 다음 순서의 블록 내에서 제 2 신호 강도의 측정을 다시 수행하는 셀의 주파수를 검색하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 시스템 대역폭이 하나 이상의 블록들을 포함하는 경우, 상기 시스템 대역폭에 포함되는 하나 이상의 블록들을 제외한 블록들 중 상기 제 1 신호 강도가 강한 다음 순서의 블록 내에서 제 2 신호 강도의 측정을 다시 수행하는 셀의 주파수를 검색하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 시스템 대역폭은 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, 20 MHz 중 어느 하나인 셀의 주파수를 검색하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 소정의 대역폭은 상기 시스템 대역폭에 기초하여 결정되는 셀의 주파수를 검색하는 방법.
제5항에 있어서,
상기 소정의 대역폭은 1.4 MHz인 셀의 주파수를 검색하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제 1 신호 강도는 상기 블록의 중심 주파수를 기초로 측정되는 셀의 주파수를 검색하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 검출된 주파수는 상기 시스템 대역폭의 중심 주파수인 셀의 주파수를 검색하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제 1 신호 강도 및 제 2 신호 강도는 수신 신호 강도 (RSSI, Received Signal Strength Indicator)인 셀의 주파수를 검색하는 방법.
무선 통신 시스템에서 셀(cell)의 주파수를 검색하는 단말에 있어서,
송수신부; 및
상기 송수신부와 연결된 프로세서를 포함하며,
상기 프로세서는
동작 대역(operating band)을 소정의 대역폭으로 분할한 블록들 각각의 제 1 신호 강도를 측정하고,
상기 제 1 신호 강도가 강한 순서로 블록 내에서 소정의 주파수 단위로 제 2 신호 강도를 측정하여 임계값 이상의 신호 강도를 가지는 주파수를 검출하고,
상기 검출된 주파수를 기초로 셀에 대한 정보를 획득하여 상기 검출된 주파수가 이용 가능한지 여부를 결정하고,
상기 검출된 주파수가 이용 가능하지 않은 경우, 제 2 신호 강도의 측정을 다시 수행하되,
상기 검출된 주파수를 중심으로 시스템 대역폭 이내의 주파수를 제외한 주파수 영역에서 제 2 신호 강도의 측정을 다시 수행하는 단말.