KR20230151626A - 고속 철도 전용망에서 셀 재선택 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

고속 철도 전용망에서 셀 재선택 기술이 개시된다. 단말의 동작 방법으로서, 레일을 이동하면서 디폴트 기간에 기반하여 기간 보정 인자 정보, 셀 재선택 정보 및 인접셀들의 목록 정보를 수집하는 단계; 상기 중앙 제어 장치로 상기 기간 보정 인자 정보, 상기 셀 재선택 정보 및 상기 인접셀들의 목록 정보를 전송하는 단계; 상기 중앙 제어 장치로부터 상기 기간 보정 인자 정보, 상기 셀 재선택 정보 및 상기 인접셀들의 목록 정보에 기반하여 결정된 후보셀들의 목록 정보를 수신하는 단계; 및 상기 후보셀들의 목록 정보에 따라 후보셀들을 선택하여 접속하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법이 제공될 수 있다.

Description

고속 철도 전용망에서 셀 재선택 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CELL RESELECTION IN HIGH SPEED RAIL DEDICATED NETWORK}

본 발명은 고속 철도 전용망에서 셀 재선택 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고속 철도 전용망에서 고속으로 이동하는 이동체가 가장 적절한 셀로 접속할 수 있도록 하는 고속 철도 전용망에서 셀 재선택 기술에 관한 것이다.

급증하는 무선 데이터의 처리를 위해, LTE(long term evolution)(또는, LTE-A)의 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이하의 주파수 대역)보다 높은 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이상의 주파수 대역)을 사용하는 통신 시스템(예를 들어, NR(new radio) 통신 시스템)이 고려되고 있다. NR 통신 시스템은 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역을 지원할 수 있고, LTE 통신 시스템에 비해 다양한 통신 서비스 및 시나리오를 지원할 수 있다. 예를 들어, NR 통신 시스템의 사용 시나리오(usage scenario)는 eMBB(enhanced Mobile BroadBand), URLLC(Ultra Reliable Low Latency Communication), mMTC(massive Machine Type Communication) 등을 포함할 수 있다.

한편, 철도 통신 시스템은 LTE-R(long term evolution-railway) 주파수 대역을 이용하여 전용 네트워크를 구축할 수 있다. 하지만 LTE-R, LTE 및 5G 망을 통한 통신은 고속으로 이동하는 열차에 적합하지 않을 수 있다. 고속 열차는 적절한 셀 배치의 경우에도 빈번한 핸드오버로 인하여 빈번한 통신 단절을 경험할 수 있다. 이와 관련하여 고속 철도 전용망(high speed railway dedicated network, HSDN)은 빈번한 핸드오버로 인한 통신 단절을 해결할 수 있다. 이러한 고속 열차에 위치하는 단말은 MSE(mobility state estimation)과 셀 등가 크기(cell equivalent size)를 이용하여 적절한 셀을 선택할 수 있다. 이와 같이 고속 열차에 위치한 단말이 고속 열차의 속도에 기반하여 셀을 선택하게 되면 전파 특성, 도심 특성, 전파 혼잡 및 가용 자원을 고려할 때 잘못된 셀 선택, 불필요한 핸드오버 발생 등의 문제를 야기할 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 고속 열차에 위치한 단말이 고속 열차의 속도, 전파 특성, 도심 특성, 전파 혼잡 또는 가용 자원을 고려하여 최적의 셀을 선택할 수 있도록 하는 고속 철도 전용망에서 셀 재선택 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 고속 철도 전용망에서 셀 재선택 방법은, 단말의 동작 방법으로서, 레일을 이동하면서 디폴트 기간에 기반하여 제1 기간 보정 인자 정보, 제1 셀 재선택 정보 및 제1 인접셀들의 목록 정보를 수집하는 단계; 상기 중앙 제어 장치로 상기 제1 기간 보정 인자 정보, 상기 제1 셀 재선택 정보 및 상기 제1 인접셀들의 목록 정보를 전송하는 단계; 상기 중앙 제어 장치로부터 상기 제1 기간 보정 인자 정보, 상기 제1 셀 재선택 정보 및 상기 제1 인접셀들의 목록 정보에 기반하여 결정된 후보셀들의 목록 정보를 수신하는 단계; 및 상기 후보셀들의 목록 정보에 따라 후보셀을 선택하여 접속하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 레일을 이동하면서 디폴트 기간에 기반하여 제1 기간 보정 인자 정보, 제1 셀 재선택 정보 및 제1 인접셀들의 목록 정보를 수집하는 단계는, 상기 중앙 제어 장치로부터 디폴트 기간 정보를 수신하는 단계; 상기 레일을 이동하면서 상기 디폴트 기간에 기반하여 이동성 상태를 판단하는 단계; 상기 디폴트 기간에 기반하여 판단한 이동성 상태에 따라 셀들을 선택하여 접속하는 단계; 상기 접속한 셀들에 대한 상기 제1 기간 보정 인자 정보를 수집하는 단계; 상기 접속한 셀들에 대한 상기 제1 셀 재선택 정보를 수집하는 단계; 및 상기 접속한 셀들에 대한 상기 제1 인접셀들의 목록 정보를 수집하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 기간 보정 인자 정보는 상기 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 특성 정보, 상기 레일의 주변의 도심 특성 정보, 상기 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 혼잡 특성 정보 및 상기 레일의 주변에 위치하는 셀들의 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나 이상일 수 있다.

여기서, 상기 중앙 제어 장치로부터 예측 기간 정보와 예측 이동성 상태 구간 정보를 수신하는 단계; 상기 레일을 이동하면서 예측 기간에 기반하여 제2 기간 보정 인자 정보 및 제2 셀 재선택 정보를 수집하는 단계; 상기 제2 기간 보정 인자 정보에 기반하여 상기 디폴트 기간을 보정하여 측정 기간을 산출하는 단계; 및 상기 측정 기간이 상기 예측 기간과 상이한 경우에 상기 측정 기간에 기반한 이동성 상태에 따라 셀을 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 측정 기간이 상기 예측 기간과 상이한 경우에 상기 측정 기간에 기반한 이동성 상태에 따라 셀을 변경하는 단계는, 상기 측정 기간이 상기 예측 기간과 상이한 경우에 상기 측정 기간에 기반하여 상기 이동성 상태를 판단하는 단계; 상기 이동성 상태의 판단 결과에 따라 상기 측정 기간에 기반한 측정 이동성 상태 구간을 설정하는 단계; 및 상기 측정 이동성 상태 구간의 이동성 상태와 상기 예측 이동성 상태 구간의 이동성 상태가 상이하면 셀을 변경하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 고속 철도 전용망에서 셀 재선택 방법은, 통신 시스템의 중앙 제어 장치의 동작 방법으로서, 레일에서 이동하는 단말로부터 디폴트 기간에 기반하여 수집된 제1 기간 보정 인자 정보, 제1 셀 재선택 정보 및 제1 인접셀들의 목록 정보를 수신하는 단계; 상기 제1 기간 보정 인자 정보에 따라 상기 디폴트 기간을 보정하여 보정 기간을 산출하는 단계; 상기 보정 기간과 상기 제1 셀 재선택 정보에 기반하여 이동성 상태를 판단하는 단계; 상기 판단한 이동성 상태와 상기 제1 인접셀들의 목록 정보에 기반하여 후보셀들의 목록 정보를 생성하는 단계; 및 상기 생성한 후보셀들의 목록 정보를 상기 단말로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 단말로 보정 기간 정보를 전송하는 단계; 상기 레일에서 이동하는 단말로부터 상기 보정 기간에 기반하여 실시간으로 수집된 제2 기간 보정 인자 정보, 제2 셀 재선택 정보 및 제2 인접셀들의 목록 정보를 수신하는 단계; 상기 실시간으로 수집된 제2 기간 보정 인자 정보에 따라 상기 디폴트 기간을 보정하여 측정 기간을 산출하는 단계; 상기 측정 기간과 상기 제2 셀 재선택 정보에 기반하여 이동성 상태를 판단하는 단계; 상기 판단한 이동성 상태와 상기 제2 인접셀들의 목록 정보에 기반하여 후보셀들의 수정 목록 정보를 생성하는 단계; 및 상기 후보셀들의 수정 목록 정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 판단한 이동성 상태와 상기 제2 인접셀들의 목록 정보에 기반하여 후보셀들의 수정 목록 정보를 생성하는 단계는, 상기 측정 기간이 상기 보정 기간과 상이한 경우에 상기 측정 기간에 기반하여 상기 이동성 상태를 판단하는 단계; 상기 이동성 상태의 판단 결과에 따라 상기 측정 기간에 기반한 측정 이동성 상태 구간을 설정하는 단계; 상기 측정 이동성 상태 구간의 이동성 상태와 상기 보정 기간에 기반한 이동성 상태 구간의 이동성 상태가 상이하면 상기 제2 인접셀들의 목록 정보에 기반하여 상기 후보셀들을 변경하는 단계; 및 상기 변경된 후보셀들을 반영하여 상기 후보셀들의 수정 목록 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 기간 보정 인자 정보는 상기 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 특성 정보, 상기 레일의 주변의 도심 특성 정보, 상기 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 혼잡 특성 정보 및 상기 레일의 주변에 위치하는 셀들의 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나 이상일 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 실시예에 따른 고속 철도 전용망에서 셀 재선택 장치는, 단말로서, 프로세서(processor); 상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory); 그리고 상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며, 상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 단말이, 레일을 이동하면서 디폴트 기간에 기반하여 제1 기간 보정 인자 정보, 제1 셀 재선택 정보 및 인접셀들의 목록 정보를 수집하고; 상기 중앙 제어 장치로 상기 제1 기간 보정 인자 정보, 상기 제1 셀 재선택 정보 및 상기 인접셀들의 목록 정보를 전송하고; 상기 중앙 제어 장치로부터 상기 제1 기간 보정 인자 정보, 상기 제1 셀 재선택 정보 및 상기 인접셀들의 목록 정보에 기반하여 결정된 후보셀들의 목록 정보를 수신하고; 그리고 상기 후보셀들의 목록 정보에 따라 후보셀을 선택하여 접속하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.

여기서, 상기 레일을 이동하면서 디폴트 기간에 기반하여 제1 기간 보정 인자 정보, 제1 셀 재선택 정보 및 인접셀들의 목록 정보를 수집하는 경우 상기 명령들은 상기 단말이, 상기 중앙 제어 장치로부터 디폴트 기간 정보를 수신하고; 상기 레일을 이동하면서 상기 디폴트 기간에 기반하여 이동성 상태를 판단하고; 상기 판단한 이동성 상태에 따라 셀들을 선택하여 접속하고; 상기 접속한 셀들에 대한 상기 제1 기간 보정 인자 정보를 수집하고; 상기 접속한 셀들에 대한 상기 제1 셀 재선택 정보를 수집하고; 그리고 상기 접속한 셀들에 대한 상기 인접셀들의 목록 정보를 수집하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.

여기서, 상기 명령들은 상기 단말이, 상기 중앙 제어 장치로부터 예측 기간 정보와 예측 이동성 상태 구간 정보를 수신하고; 상기 레일을 이동하면서 예측 기간에 기반하여 제2 기간 보정 인자 정보 및 제2 셀 재선택 정보를 수집하고; 상기 제2 기간 보정 인자 정보에 기반하여 상기 디폴트 기간을 보정하여 측정 기간을 산출하고; 그리고 상기 측정 기간이 상기 예측 기간과 상이한 경우에 상기 측정 기간에 기반한 이동성 상태에 따라 셀을 변경하는 것을 더 야기하도록 동작할 수 있다.

여기서, 상기 측정 기간이 상기 예측 기간과 상이한 경우에 상기 측정 기간에 기반한 이동성 상태에 따라 셀을 변경하는 경우 상기 명령들은 상기 단말이, 상기 측정 기간이 상기 예측 기간과 상이한 경우에 상기 측정 기간에 기반하여 상기 이동성 상태를 판단하고; 상기 이동성 상태의 판단 결과에 따라 상기 측정 기간에 기반한 측정 이동성 상태 구간을 설정하고; 그리고 상기 측정 이동성 상태 구간의 이동성 상태와 상기 예측 이동성 상태 구간의 이동성 상태가 상이하면 셀을 변경하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.

본 출원에 따르면, 단말은 철도 통신 시스템을 구성하는 이동성 상태를 판단하기 위한 기간을 고속 열차의 속도, 레일 주변의 전파 특성, 레일 주변의 도심 특성, 레일 주변의 셀들의 전파 혼잡 또는 레일 주변의 셀들의 가용 자원을 고려하여 결정할 수 있다. 또한, 단말은 결정된 기간을 이용하여 레일의 구간별 이동성 상태를 판단할 수 있다.

이때, 단말은 고속 열차가 고속 이동 구간에 있는 경우에 레일 주변의 공용셀의 전파 특성이 우수한 경우, 레일 주변의 공용셀들이 밀집되어 있는 경우, 레일 주변의 전용셀이 혼잡도가 높은 경우 또는 레일 주변의 공용셀들이 가용 자원이 풍부한 경우에 해당 공용셀에 접속하도록 하여 보다 안정적일 수 있고, 고품질의 서비스를 단말에 제공할 수 있다.

한편, 단말은 레일을 이동하면서 실시간으로 측정한 고속 열차의 속도, 레일 주변의 전파 특성, 레일 주변의 도심 특성, 레일 주변의 셀들의 전파 혼잡 또는 레일 주변의 셀들의 가용 자원을 고려하여 기간을 수정할 수 있다. 그리고, 단말은 수정한 기간이 이미 결정된 기간과 다른 경우에 수정된 기간에 기반한 이동성 상태 판단에 따라 셀을 변경할 수 있다. 이처럼, 단말이 실시간으로 측정한 고속 열차의 속도, 레일 주변의 전파 특성, 레일 주변의 도심 특성, 레일 주변의 셀들의 전파 혼잡 또는 레일 주변의 셀들의 가용 자원을 고려하여 이동성 상태를 재평가하여 셀을 변경할 수 있어 보다 안정적일 수 있고, 고품질의 서비스를 철도 통신 시스템으로부터 제공받을 수 있다.

도 1은 철도 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 철도 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 고속 철도 전용망에서 셀 재선택 방법의 제1 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 4은 철도 통신 시스템에서 선택된 셀 목록의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5는 도 3의 후보셀들의 목록 생성 과정의 제1 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 고속 철도 전용망에서 셀 재선택 방법의 제2 실시예를 나타내는 순서도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

본 출원의 실시예들에서, "A 및 B 중에서 적어도 하나"는 "A 또는 B 중에서 적어도 하나" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 적어도 하나"를 의미할 수 있다. 또한, 본 출원의 실시예들에서, "A 및 B 중에서 하나 이상"은 "A 또는 B 중에서 하나 이상" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 하나 이상"을 의미할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

명세서 전체에서 망(network)은, 예를 들어, WiFi(wireless fidelity)와 같은 무선인터넷, WiBro(wireless broadband internet) 또는 WiMax(world interoperability for microwave access)와 같은 휴대인터넷, GSM(global system for mobile communication) 또는 CDMA(code division multiple access)와 같은 2G 이동통신망, WCDMA(wideband code division multiple access) 또는 CDMA2000과 같은 3G 이동통신망, HSDPA(high speed downlink packet access) 또는 HSUPA(high speed uplink packet access)와 같은 3.5G 이동통신망, LTE(long term evolution)망 또는 LTE-Advanced망과 같은 4G 이동통신망, 및 5G 이동통신망 등을 포함할 수 있다.

명세서 전체에서 단말(terminal)은 이동국(mobile station), 이동 단말(mobile terminal), 가입자국(subscriber station), 휴대 가입자국(portable subscriber station), 사용자 장치(user equipment), 접근 단말(access terminal) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

여기서, 단말로 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB (digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등을 사용할 수 있다.

명세서 전체에서 기지국(base station)은 접근점(access point), 무선 접근국(radio access station), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved nodeB), 송수신 기지국(base transceiver station), MMR(mobile multihop relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 기지국, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

철도 통신 시스템은 LTE-R(long term evolution-railway) 주파수 대역을 이용하여 전용 네트워크를 구축할 수 있다. 그리고, 철도 통신 시스템은 전용 네트워크를 이용하여 열차와 관제 센터 간 통신을 제공할 수 있고, 고객에게 통신 서비스를 제공할 수 있다. 이에 더해, 철도 통신 시스템은 통신의 안정성 및 신뢰성 향상뿐만 아니라 열차를 이용하는 고객에게 고품질의 통신 서비스를 제공하기 위해, 일반 LTE 또는 5G 망을 활용할 수 있다. 하지만 LTE-R, LTE 및 5G 망을 통한 통신은 고속으로 이동하는 열차에 적합하지 않을 수 있다. 고속 열차는 적절한 셀 배치의 경우에도 빈번한 핸드오버로 인하여 빈번한 통신 단절을 경험할 수 있다. 이와 관련하여 고속 철도 전용망(high speed railway dedicated network, HSDN)은 빈번한 핸드오버로 인한 통신 단절을 해결할 수 있다. 이와 같은 고속 철도 전용망은 고속으로 이동하는 환경에 최적화되어 사용자 서비스 품질을 높여줄 수 있다.

도 1은 철도 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 철도 통신 시스템은 고속 철도 전용망과 공용망을 포함할 수 있다. 이때, 고속 철도 전용망은 공용망과 다른 파라미터(예를 들어 대역폭, 주파수, 신호전력, 수신 신호 전력 등)를 가질 수 있다. 고속 철도 전용망은 복수의 전용망용 원격 무선 유닛들(remote radio unit, RRU11 내지 RRU17)을 포함할 수 있다. 이와 같은 복수의 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU11 내지 RRU17)은 레일(110)을 따라 설치되어 있으며, 같은 주파수를 공유할 수 있다. 그리고, 복수의 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU11 내지 RRU17)의 각각은 전용 셀을 형성할 수 있다. 물론, 복수의 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU11 내지 RRU17)의 여러 전용망용 원격 무선 유닛들이 각각의 전용 셀을 형성할 수도 있다. 그리고, 이와 같이 형성된 복수의 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU11 내지 RRU17)의 전용 셀들은 하나의 단일 전용 셀(120)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 복수의 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU11 내지 RRU17)은 고속 열차에 설치된 단말의 셀 재선택 및 핸드오버의 발생 빈도를 줄여 서비스의 품질을 높일 수 있다.

공용망은 레일(110)의 주변에 위치하는 공용망용 원격 무선 유닛들(RRU21 내지 RRU27)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 공용망용 원격 무선 유닛들(RRU21 내지 RRU27)은 LTE 또는 5G의 공용망의 공용 셀을 형성하여 서비스를 제공할 수 있다. 그리고, 공용망은 레일(110)의 주변에 위치하는 릴레이 노드(R1 내지 R4), 와이파이 등을 더 포함할 수 있다. 여기서, 릴레이 노드(R1 내지 R4) 또는 와이파이는 공용망용 원격 무선 유닛들(RRU21 내지 RRU27)도 공용 셀을 형성하여 서비스를 제공할 수 있다.

이와 같은 고속 철도 전용망에서 복수의 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU 11 내지 RRU17)의 신호 세기는 공용 셀에 사용되는 공용망용 원격 무선 유닛들(RRU21 내지 RRU27)의 신호 세기보다 클 수 있다. 이로 인해, 복수의 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU 11 내지 RRU17)의 송신 신호가 공용망용 원격 무선 유닛들(RRU21 내지 RRU27)의 송신 신호보다 고속으로 이동하는 열차에 위치하는 단말에 더 잘 도달할 수 있다.

도 2는 철도 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다. 다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.

프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 여기서, 통신 노드는 도 1의 고속 열차의 단말, RRU 또는 릴레이 노드일 수 있다.

다시, 도 1을 참조하면, 고속 열차에 위치하는 단말은 MSE(mobility state estimation)와 셀 등가 크기(cell equivalent size)를 이용하여 적절한 셀을 선택할 수 있다. 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU11 내지 RRU17)은 등가의 공용셀의 개수에 해당하는 셀 등가 크기를 방송할 수 있다. 이에 따라, 단말은 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU11 내지 RRU17)에서 방송되는 등가의 공용셀의 개수를 수신할 수 있다. 단말은 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU11 내지 RRU17) 중에서 어느 하나의 전용망용 원격 무선 유닛을 선택하면 등가의 공용셀의 개수로 셀 재선택 횟수를 집계하여 공용셀과 전용셀에 대해 통일된 MSE 표준을 사용하여 이동성 상태를 판단할 수 있다.

이에 따라, 고속 열차에 위치한 단말은 셀 재선택 횟수를 통해 고속 열차의 이동성을 추정할 수 있다. 그리고, 고속 열차에 위치한 단말은 추정한 이동성을 이용하여 고속 열차의 상태를 파악하여 적절한 셀을 선택할 수 있다. 여기서, 고속 열차의 상태는 고속, 중속 및 저속 중에서 하나일 수 있다. 이처럼 고속 열차에 위치한 단말은 고속 열차의 속도에 의한 셀 우선 순위를 정의하여 이를 기반으로 셀을 선택할 수 있다.

고속 열차에 위치하는 단말은 기간(time period) 파라미터 T_CRmax, 고속 셀 변환 횟수 파라미터 N_{CR_H}, 중속 셀 변환 횟수 파라미터 N_{CR_M} 또는 추가 기간 파라미터 T_CRmaxHyst를 기반으로 아래의 조건에 따라 이동성 상태를 파악할 수 있고, 파악된 이동성 상태로 천이할 수 있다. 여기서, 기간 파라미터는 단말이 이동성 상태를 판단하기 위하여 셀의 재선택 횟수를 산출하기 위한 정해진 기간일 수 있다. 그리고, 고속 셀 변환 횟수는 단말이 정해진 기간 동안에 셀을 재선택한 횟수가 이를 초과하게 되면 고속 이동성 상태로 판단할 수 있는 기준이 되는 횟수일 수 있다. 또한, 중속 셀 변환 횟수는 단말이 정해진 기간 동안에 셀을 재선택한 횟수가 이를 초과할 수 있고, 고속 셀 변환 횟수 이하이면 중속 이동성 상태로 판단할 수 있는 기준이 되는 횟수일 수 있다. 이와 같은 T_CRmax, N_{CR_M}, N_{CR_H} 및 T_CRmaxHyst는 기지국에 의해 단말에 설정될 수 있다. 또는, T_CRmax, N_{CR_M}, N_{CR_H} 및 T_CRmaxHyst는 단말에 사전에 설정될 수 있다.

여기서, 상태 검출 기준은 중속 이동성 상태 검출 기준(Medium-mobility state criteria)과 고속 이동성 상태 검출 기준(High-mobility state criteria)으로 분류될 수 있다.

-중속 이동성 상태 검출 기준

단말은 기간 T_CRmax 동안에 셀 재선택 횟수가 중속 셀 변환 횟수 N_{CR_M}을 초과할 수 있고, 고속 셀 변환 횟수 N_{CR_H} 이하인 경우에 중속 이동성 상태로 판단하여 중속 이동성 상태로 천이할 수 있다.

-고속 이동성 상태 검출 기준

단말은 기간 T_CRmax 동안에 셀 재선택 횟수가 고속 셀 변환 횟수 N_{CR_H}를 초과할 수 있는 경우에 고속 이동성 상태로 판단하여 고속 이동성 상태로 천이할 수 있다. 이와 달리, 단말은 기간 동안의 셀 재선택 횟수를 기반으로 이동성 상태를 판단한 결과 중속 이동성 상태와 고속 이동성 상태에 해당되지 않으면 정상 이동성 상태(normal-mobility state)로 판단할 수 있다.

이와 같이 단말은 이동성 상태에 기반하여 셀을 재 선택할 수 있다. 먼저, 단말은 기차역에 정차해 있는 고속 열차에 위치할 수 있다. 이와 같은 경우에 단말은 정상 이동성 상태로 판단하여 정상 이동성 상태로 천이할 수 있다. 이때, 단말은 기차역의 주변에 있는 복수의 공용망용 원격 무선 유닛들(RRU 21 내지 RRU 27) 중에서 어느 하나의 공용망용 원격 무선 유닛에 접속할 수 있다.

이와 같은 상황에서 어느 하나의 공용망용 원격 무선 유닛은 인접한 공용망용 원격 무선 유닛(RRU 21 내지 RRU 27)의 식별자 목록을 단말에게 제공할 수 있다. 이에 따라, 단말은 접속한 어느 하나의 공용망용 원격 무선 유닛으로부터 인접한 공용망용 원격 무선 유닛(RRU 21 내지 RRU 27)의 식별자 목록을 수신할 수 있다. 또한, 어느 하나의 공용망용 원격 무선 유닛은 인접한 전용망용 원격 무선 유닛(RRU 11 내지 RRU 17)의 식별자 목록을 단말에게 제공할 수 있다. 이에 따라, 단말은 접속한 공용망용 원격 무선 유닛으로부터 인접한 전용망용 원격 무선 유닛(RRU 11 내지 RRU 17)의 식별자 목록을 수신할 수 있다.

한편, 단말은 공용망용 원격 무선 유닛에 접속한 상태에서 정상 이동성 상태 또는 중속 이동성 있으면 접속한 공용망용 원격 무선 유닛으로부터 수신한 인접한 공용망용 원격 무선 유닛(RRU 21 내지 RRU 27)의 식별자 목록을 참조하여 셀을 재선택할 수 있다. 이때, 단말은 인접한 공용망용 원격 무선 유닛(RRU 21 내지 RRU 27)들 중에서 어느 하나의 공용망 원격 무선 유닛에 접속할 수 있다.

이와 달리 단말은 공용망용 원격 무선 유닛에 접속한 상태에서 고속 열차의 속도가 증가함에 따라 고속 이동성 상태로 천이할 수 있다. 그러면, 단말은 접속한 공용망용 원격 무선 유닛으로부터 수신한 인접한 전용망용 원격 무선 유닛(RRU 11 내지 RRU 17)의 식별자 목록을 참조하여 셀을 재선택할 수 있다.

이때, 단말은 인접한 전용망용 원격 무선 유닛(RRU 11 내지 RRU 17)들 중에서 어느 하나의 전용망 원격 무선 유닛에 접속할 수 있다. 즉, 단말은 정상 이동성 상태에서 시작하여 중속 이동성 상태로 천이한 후에 고속 이동성 상태로 천이할 수 있다. 이처럼, 단말이 고속 이동성 상태에 있으면 고속 철도망을 구성하는 복수의 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU 11 내지 RRU 17) 중에서 어느 하나의 전용망용 원격 무선 유닛에 접속할 수 있다.

한편, 이와 같은 상황에서 어느 하나의 전용망용 원격 무선 유닛은 인접한 전용망용 원격 무선 유닛(RRU 11 내지 RRU 17)의 식별자 목록을 단말에게 제공할 수 있다. 이에 따라, 단말은 접속한 전용망용 원격 무선 유닛으로부터 인접한 전용망용 원격 무선 유닛(RRU 11 내지 RRU 17)의 식별자 목록을 수신할 수 있다. 또한, 어느 하나의 전용망용 원격 무선 유닛은 인접한 공용망용 원격 무선 유닛(RRU 21 내지 RRU 27)의 식별자 목록을 단말에게 제공할 수 있다. 이에 따라, 단말은 접속한 전용망용 원격 무선 유닛으로부터 인접한 공용망용 원격 무선 유닛(RRU 21 내지 RRU 27)의 식별자 목록을 수신할 수 있다.

이후에, 단말은 전용망용 원격 무선 유닛에 접속한 상태에서 고속 이동성 상태를 계속 유지되면 접속한 전용망용 원격 무선 유닛으로부터 수신한 인접한 전용망용 원격 무선 유닛(RRU 11 내지 RRU 17)의 식별자 목록을 참조하여 셀을 재선택할 수 있다. 이때, 단말은 인접한 전용망용 원격 무선 유닛(RRU 11 내지 RRU 17)들에서 어느 하나의 전용망 원격 무선 유닛에 접속할 수 있다. 이와 달리 단말은 전용망용 원격 무선 유닛에 접속한 상태에서 고속 열차의 속도가 감소함에 따라 중속 이동성 상태로 천이할 수 있다. 그러면, 단말은 접속한 전용망용 원격 무선 유닛으로부터 수신한 인접한 공용망용 원격 무선 유닛(RRU 21 내지 RRU 27)의 식별자 목록을 참조하여 셀을 재선택할 수 있다. 이때, 단말은 인접한 공용망용 원격 무선 유닛(RRU 21 내지 RRU 27)들에서 어느 하나의 공용망 원격 무선 유닛에 접속할 수 있다. 이처럼, 단말이 고속 이동성 상태에서 중속 이동성 상태로 천이하면 복수의 공용망용 원격 무선 유닛들(RRU 21 내지 RRU 27) 중에서 어느 하나의 공용망용 원격 무선 유닛에 접속할 수 있다.

한편, 레일은 도심 지역을 지나갈 수 있다. 이때, 도심 지역은 공용망용 원격 무선 유닛들(RRU21 내지 RRU27)의 밀도가 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU11 내지 RRU17)보다 높을 수 있다. 이에 따라, 공용망용 원격 무선 유닛들(RRU21 내지 RRU27)은 도심 지역에서 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU 11 내지 RRU17)보다 더 좋은 통신 품질을 제공할 수 있다.

이와 같은 상황에서 고속 열차에 위치한 단말이 고속 열차의 속도에 기반하여 셀을 선택하게 되면 전파 특성, 도심 특성, 전파 혼잡 및 가용 자원을 고려할 때 잘못된 셀 선택, 불필요한 핸드오버 발생 등의 문제를 야기할 수 있다.

이에 따라, 본 출원은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 고속 열차에 위치한 단말이 고속 열차의 속도, 전파 특성, 도심 특성, 전파 혼잡 또는 가용 자원을 고려하여 최적의 셀을 선택할 수 있도록 하는 고속 철도 전용망에서 셀 재선택 방법 및 장치를 제안할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 전용 셀과 공용 셀을 통칭해서 셀이라고 부를 수 있다. 그리고, 이와 같은 전용 셀은 전용망용 원격 무선 유닛과 동일한 의미로 사용될 수도 있다. 그리고, 공용 셀은 공용망용 원격 무선 유닛, 릴레이 노드 또는 와이파이와 동일한 의미로 사용될 수도 있다.

도 3은 고속 철도 전용망에서 셀 재선택 방법의 제1 실시예를 나타내는 순서도이다.

도 3을 참조하면, 셀 재선택 방법에서 중앙 제어 장치는 디폴트(default) 기간(time period) T_CRmax를 정의할 수 있고, 정의된 디폴트 기간 정보를 단말로 전송할 수 있다. 그러면, 단말은 중앙 제어 장치로부터 디폴트 기간 정보를 수신할 수 있다(S300). 여기서, 중앙 제어 장치는 레일상에 위치하는 전용망용 원격 무선 유닛들 및/또는 공용망용 원격 무선 유닛들을 제어할 수 있는 장치일 수 있다. 이후에, 단말은 기간 보정 인자 정보를 수집할 수 있다(S310). 여기서, 기간 보정 인자 정보는 단말이 위치하는 고속 열차의 속도 정보, 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 특성 정보, 레일의 주변의 도심 특성 정보, 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 혼잡 특성 정보 또는 레일의 주변에 위치하는 셀들의 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나일 수 있다.

이를 좀더 상세히 살펴보면, 단말은 레일을 운행하면서 고속 열차의 이동 속도를 측정하여 고속 열차의 속도 정보를 수집할 수 있다. 이때, 단말은 GPS 수신기를 구비하여 레일에 따라 일정 간격의 위치들에 대하여 고속 열차의 속도 정보를 수집할 수 있다. 또는, 단말은 고속 열차의 속도 정보를 일정 시간 간격으로 측정하여 일정 시간 간격들에 대하여 고속 열차의 속도 정보를 수집할 수도 있다.

그리고, 단말은 레일을 운행하면서 현재 접속한 셀(즉 홈셀)과 인접 셀들의 배치 간격, 홈 셀의 신호 세기, 인접 셀들의 신호 세기, 전파 열화일 때 셀들의 신호 세기 또는 이동시의 셀들의 신호 세기의 변화 중에서 적어도 하나를 측정하여 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 특성 정보를 수집할 수 있다. 이때, 단말은 GPS 수신기를 구비하여 레일의 일정 간격의 위치들에 대하여 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 특성 정보를 수집할 수 있다. 또는, 단말은 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 특성 정보를 일정 시간 간격으로 측정하여 일정 시간 간격들에 대하여 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 특성 정보를 수집할 수 있다.

다음으로, 단말은 레일을 운행하면서 레일상의 지리 정보를 이용하여 도시 규모(일 예로, 대도시, 중소 도시 또는 소도시)와 셀 밀집도를 파악하여 레일의 주변의 도심 특성 정보를 수집할 수 있다. 이때, 단말은 GPS 수신기를 구비하여 레일의 일정 간격의 위치들에 대하여 레일의 주변의 도심 특성 정보를 수집할 수 있다. 또는, 단말은 레일의 주변의 도심 특성 정보를 일정 시간 간격으로 측정하여 일정 시간 간격들에 대하여 레일의 주변의 도심 특성 정보를 수집할 수 있다.

다음으로, 단말은 레일을 운행하면서 레일상과 레일의 주변에 위치하는 밀집한 셀들에 의한 간섭으로 인한 전파 열화 특성을 셀들의 SINR (signal to interference and noise ratio) 또는 SNR(signal-to-noise ratio)로 측정하여 셀들의 전파 혼잡 특성 정보를 수집할 수 있다. 이때, 단말은 GPS 수신기를 구비하여 레일의 일정 간격의 위치들에 대하여 셀들의 전파 혼잡 특성 정보를 수집할 수 있다. 또한, 단말은 셀들의 전파 혼잡 특성 정보를 일정 시간 간격으로 측정하여 셀들의 전파 혼잡 특성 정보를 수집할 수 있다.

다음으로, 단말은 레일을 운행하면서 레일의 주변에 위치하는 셀들의 가용 자원을 파악하여 셀들의 가용 자원 정보를 수집할 수 있다. 이때, 가용 자원 정보는 주로 LTR 공용셀, 5G 공용셀, 릴레이 셀 똔느 와이파이 셀 중에서 적어도 하나일 수 있다. 이때, 단말은 GPS 수신기를 구비하여 레일의 일정 간격의 위치들에 대하여 셀들의 가용 자원 정보를 수집할 수 있다. 또한, 단말은 셀들의 가용 자원 정보를 일정 시간 간격으로 측정하여 셀들의 가용 자원 정보를 수집할 수 있다.

그리고, 단말은 수집한 고속 열차의 속도 정보, 전파 특성 정보, 도심 특성 정보, 전파 혼잡 특성 또는 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나를 포함한 기간 보정 인자 정보를 중앙 제어 장치로 전송할 수 있다(S320). 그러면, 중앙 제어 장치는 단말로부터 고속 열차의 속도 정보, 전파 특성 정보, 도심 특성 정보, 전파 혼잡 특성 또는 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나를 포함하는 기간 보정 인자 정보를 수신할 수 있다.

한편, 단말의 이동성 상태는 고속 열차가 이동함에 따라 디폴트 기간을 기반으로 판단할 때에 정상 이동성 상태에서 시작하여 중속 이동성 상태를 거쳐 고속 이동성 상태로 변화될 수 있다. 이때, 단말은 각각의 이동성 상태에 기반하여 셀들을 변경하면서 접속할 수 있다. 이와 같은 상황에서 단말은 셀 재선택 시점을 파악하여 파악된 셀 재선택 시점들로 이루어진 셀 재선택 정보를 수집할 수 있다(S330). 이와 달리, 단말은 시간의 경과에 따라 측정 기간을 설정할 수 있다. 이러한 측정 기간은 일 예로 디폴트 기간/N으로 정의될 수 있으며, N은 자연수일 수 있다. 그리고, 단말은 설정한 측정 기간에 따라 셀 재선택 횟수들을 산출할 수 있다. 그리고, 단말은 산출한 셀 재선택 횟수들을 셀 재선택 정보로 할 수 있다. 단말은 이와 같이 수집된 셀 재선택 정보를 중앙 제어 장치로 전송할 수 있다(S340). 이때, 단말은 측정 기간 정보도 중앙 제어 장치로 전송할 수 있다. 그러면, 중앙 제어 장치는 단말로부터 셀 재선택 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 중앙 제어 장치는 단말로부터 측정 기간 정보를 수신할 수도 있다.

한편, 단말은 GPS 수신기를 구비하여 레일의 일정 간격의 위치들에 대하여 셀들의 목록을 확보할 수 있다(S350). 단말은 중앙 제어 장치로 레일의 일정 간격의 위치들에 대하여 셀들의 목록을 전송할 수 있다(S360). 그러면, 중앙 제어 장치는 단말로부터 레일의 일정 간격의 위치들에 대하여 셀들의 목록을 수신할 수 있다.

이때, 단말이 확보한 셀들의 목록은 원격 무선 유닛들의 목록을 포함할 수 있다. 그리고, 원격 무선 유닛들의 목록은 전용망 원격 무선 유닛들의 목록과 공용망 원격 무선 유닛들의 목록을 포함할 수 있다. 단말은 목록상의 원격 무선 유닛들의 각각에 대하여 전파 특성 정보, 도심 특성 정보, 전파 혼잡 정보 또는 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나를 확보할 수 있다. 그리고, 단말은 원격 무선 유닛들의 각각에 대하여 전파 특성 정보, 도심 특성 정보, 전파 혼잡 정보 또는 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나를 포함한 원격 무선 유닛들의 목록을 중앙 제어 장치로 제공할 수 있다. 그러면, 중앙 제어 장치는 단말로부터 원격 무선 유닛들의 각각에 대한 전파 특성 정보, 도심 특성 정보, 전파 혼잡 정보 또는 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나를 포함한 원격 무선 유닛들의 목록을 수신할 수 있다. 이때, 단말은 추가적으로 목록상의 원격 무선 유닛들의 각각에 대하여 수신 신호 세기 정보를 확보할 수 있다. 여기서, 수신 신호 세기는 수신 전계 강도(received signal strength indicator, RSSI), 참조 심볼 수신 전력(reference symbol received power, RSRP) 등일 수 있다. 그리고, 단말은 추가적으로 확보한 목록상의 원격 무선 유닛들의 각각에 대한 수신 신호 세기 정보를 중앙 제어 장치로 제공할 수 있다. 그러면, 중앙 제어 장치는 단말로부터 원격 무선 유닛들의 각각에 대한 수신 신호 세기 정보를 수신할 수 있다.

또한, 단말이 확보한 셀들의 목록은 IAB와 같은 릴레이들의 목록을 포함할 수 있다. 그리고, 단말은 목록상의 릴레이들의 각각에 대하여 전파 특성 정보, 도심 특성 정보, 전파 혼잡 정보 또는 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나를 확보할 수 있다. 그리고, 단말은 릴레이들의 각각에 대하여 전파 특성 정보, 도심 특성 정보, 전파 혼잡 정보 또는 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나를 포함한 릴레이들의 목록을 중앙 제어 장치로 제공할 수 있다.

그러면, 중앙 제어 장치는 단말로부터 릴레이들의 각각에 대한 전파 특성 정보, 도심 특성 정보, 전파 혼잡 정보 또는 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나를 포함한 릴레이들의 목록을 수신할 수 있다. 이때, 단말은 추가적으로 목록상의 릴레이들의 각각에 대하여 수신 신호 세기 정보를 확보할 수 있다. 여기서, 수신 신호 세기는 수신 전계 강도, 참조 심볼 수신 전력 등일 수 있다. 그리고, 단말은 추가적으로 확보한 목록상의 릴레이들의 각각에 대한 수신 신호 세기 정보를 중앙 제어 장치로 제공할 수 있다. 그러면, 중앙 제어 장치는 단말로부터 릴레이들의 각각에 대한 수신 신호 세기 정보를 수신할 수 있다.

또한, 단말이 확보한 셀들의 목록은 와이파이들의 목록을 포함할 수 있다. 그리고, 단말은 목록상의 와이파이들의 각각에 대하여 전파 특성 정보, 도심 특성 정보, 전파 혼잡 정보 또는 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나를 확보할 수 있다. 그리고, 단말은 와이파이들의 각각에 대하여 전파 특성 정보, 도심 특성 정보, 전파 혼잡 정보 또는 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나를 포함한 와이파이들의 목록을 중앙 제어 장치로 제공할 수 있다. 그러면, 중앙 제어 장치는 단말로부터 와이파이들의 각각에 대한 전파 특성 정보, 도심 특성 정보, 전파 혼잡 정보 또는 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나를 포함한 와이파이들의 목록을 수신할 수 있다. 이때, 단말은 추가적으로 목록상의 와이파이들의 각각에 대하여 수신 신호 세기 정보를 확보할 수 있다. 여기서, 수신 신호 세기는 수신 전계 강도, 참조 심볼 수신 전력 등일 수 있다. 그리고, 단말은 추가적으로 확보한 목록상의 와이파이들의 각각에 대한 수신 신호 세기 정보를 중앙 제어 장치로 제공할 수 있다. 그러면, 중앙 제어 장치는 단말로부터 와이파이들의 각각에 대한 수신 신호 세기 정보를 수신할 수 있다.

한편, 중앙 제어 장치는 단말로부터 필요한 정보를 수신하면 레일의 일정 간격들에 기반하여 단말이 이후에 접속할 셀들의 접속 목록을 생성할 수 있다(S370). 그리고, 중앙 제어 장치는 셀들의 접속 목록을 단말로 제공할 수 있다(S380). 그러면, 단말은 중앙 제어 장치로부터 셀들의 접속 목록을 수신할 수 있다. 이후에, 단말은 수신한 셀들의 접속 목록에 따라 셀을 재선택할 수 있다(S390).

도 4은 철도 통신 시스템에서 선택된 셀 목록의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 4를 참조하면, 철도 통신 시스템은 고속 철도 전용망과 공용망을 포함할 수 있다. 이때, 고속 철도 전용망은 공용망과 다른 파라미터(예를 들어 대역폭, 주파수, 신호전력 또는 수신 신호 전력 중에서 적어도 하나)를 가질 수 있다. 고속 철도 전용망은 복수의 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU11 내지 RRU17)을 포함할 수 있다. 이와 같은 복수의 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU11 내지 RRU17)은 레일(110)을 따라 설치되어 있으며, 같은 주파수를 공유할 수 있다. 그리고, 복수의 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU11 내지 RRU17)의 각각은 셀을 형성할 수 있다. 그리고, 이와 같이 형성된 복수의 전용망용 원격 무선 유닛들(RRU11 내지 RRU17)의 셀들은 하나의 단일 전용 셀(120)을 형성할 수 있다.

공용망은 레일(110)의 주변에 위치하는 공용망용 원격 무선 유닛들(RRU21 내지 RRU27)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 공용망용 원격 무선 유닛들(RRU21 내지 RRU27)은 LTE 또는 5G의 공용망의 공용 셀에 서비스를 제공할 수 있다. 그리고, 공용망은 레일(110)의 주변에 위치하는 릴레이 노드(R1 내지 R4)를 더 포함할 수 있다.

이와 같은 고속 철도 전용망에서 중앙 제어 장치는 레일을 운행하는 단말에게 접속 셀들의 목록을 제공할 수 있다. 이때, 접속 셀들의 목록은 레일의 왼쪽부터 시작하여 오른쪽으로 진행하면서 RRU11-RRU12-R1-RRU26-RRU15-RRU16-RRU17로 이루어질 수 있다. 이처럼, 접속 셀들의 목록은 전용망용 원격 무선 유닛 RRU11과 전용망용 원격 무선 유닛 RRU12의 다음에 전용망용 원격 무선 유닛 RRU13이 위치하는 것이 아니라 릴레이 R1이 위치할 수 있다. 그리고, 접속 셀들의 목록은 릴레이 R1의 다음에 공용망용 원격 무선 유닛 RRU26이 위치할 수 있다. 이후에, 접속 셀들의 목록은 전용망용 원격 무선 유닛 RRU15, 전용망용 원격 무선 유닛 RRU16 및 전용망용 원격 무선 유닛 RRU 17이 이어질 수 있다.

도 5는 도 3의 후보셀들의 목록 생성 과정의 제1 실시예를 나타내는 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 후보셀들의 목록 생성 과정에서 중앙 제어 장치는 셀 재선택 정보의 셀 재선택 횟수를 산출할 수 있다. 그리고, 중앙 제어 장치는 디폴트 기간을 기반으로 산출한 셀 재선택 횟수를 이용하여 레일을 진행하면서 이동성 상태를 판단할 수 있다.

그리고, 중앙 제어 장치는 판단한 이동성 상태에 따라 레일의 고속 열차의 운행 구간을 정상 이동성 상태에 해당하는 디폴트 정상 이동성 상태 구간, 중속 이동성 상태에 해당하는 디폴트 중속 이동성 상태 구간 및 고속 이동성 상태에 해당하는 디폴트 고속 이동성 상태 구간으로 구분할 수 있다(S510). 이후에, 중앙 제어 장치는 이동성 상태 구간에 따라 각 구간에 인접하는 셀들에서 디폴트 셀들을 지정할 수 있다(S520).

이후에, 중앙 제어 장치는 디폴트 기간을 단말로부터 수신한 기간 보정 인자 정보에 따라 보정하여 보정 기간 파라미터를 산출할 수 있다(S530). 여기서, 중앙 제어 장치가 산출한 보정 기간 파라미터는 예측 기간 P_T_CRmax일 수 있다. 일 예로, 중앙 제어 장치는 기간 보정 인자들 중에서 고속 열차의 속도가 디폴트 기간을 산출하면서 설정한 디폴트 속도보다 더 빠른 경우에 디폴트 기간을 단축할 수 있다.

이와 달리, 중앙 제어 장치는 기간 보정 인자들 중에서 고속 열차의 속도가 디폴트 기간을 산출하면서 설정한 디폴트 속도보다 느린 경우에 디폴트 기간을 연장할 수 있다. 또한, 중앙 제어 장치는 기간 보정 인자들 중에서 레일의 주변에 위치하는 공용셀들의 전파 특성이 전용셀들의 전파 특성 보다 좋은 경우에 디폴트 기간을 연장할 수 있다. 이와 달리, 중앙 제어 장치는 기간 보정 인자들 중에서 레일의 주변에 위치하는 공용셀들의 전파 특성이 전용셀들의 전파 특성 보다 좋지 않은 경우에 디폴트 기간을 단축할 수 있다.

또한, 중앙 제어 장치는 기간 보정 인자들 중에서 레일의 주변의 도심 특성이 대도시에 해당할 수 있고, 셀 밀집도가 높은 경우에 디폴트 기간을 연장할 수 있다. 이와 달리, 중앙 제어 장치는 기간 보정 인자들 중에서 레일의 주변의 도심 특성이 소도시에 해당할 수 있고, 셀 밀집도가 낮은 경우에 디폴트 기간을 단축할 수 있다. 또한, 중앙 제어 장치는 기간 보정 인자들 중에서 전용셀들의 전파 혼잡도가 높으면 디폴트 기간을 연장할 수 있다.

이와 달리, 중앙 제어 장치는 기간 보정 인자들 중에서 공용셀들의 전파 혼잡도가 높으면 디폴트 기간을 단축할 수 있다. 또한, 중앙 제어 장치는 기간 보정 인자들 중에서 공용셀들의 가용 자원이 풍부하면 디폴트 기간을 연장할 수 있다. 이와 달리, 중앙 제어 장치는 기간 보정 인자들 중에서 공용셀들의 가용 자원이 부족하면 디폴트 기간을 단축할 수 있다. 위에서 언급한 디폴트 기간의 조정은 일 예들로 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 방식으로 디폴트 기간을 조정할 수 있다.

한편, 중앙 제어 장치는 레일의 운행 구간에서 일정 구간별로 보정 기간 파라미터를 상이하게 산출할 수 있다. 이에 따라, 중앙 제어 장치는 보정 기간을 기반으로 셀 재선택 정보에서 산출한 셀 재선택 횟수를 이용하여 레일을 진행하면서 이동성 상태를 다시 판단할 수 있다(S540).

그리고, 중앙 제어 장치는 판단한 이동성 상태에 따라 레일의 고속 열차의 운행 구간을 정상 이동성 상태에 해당하는 임시 정상 이동성 상태 구간, 중속 이동성 상태에 해당하는 임시 중속 이동성 상태 구간 및 고속 이동성 상태에 해당하는 임시 고속 이동성 상태 구간으로 구분할 수 있다. 이후에, 중앙 제어 장치는 디폴트 이동성 상태 구간과 임시 이동성 상태 구간을 비교하여 서로 상이한 구간에 해당하는 셀 재선택 구간이 있는지를 판단할 수 있다(S550).

이때, 중앙 제어 장치는 디폴트 정상 이동성 상태 구간에 해당하는 운행 구간에서 산출한 임시 이동성 상태 구간이 중속 이동성 상태 구간 또는 고속 이동성 상태 구간에 해당하면 셀 재선택 구간이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 중앙 제어 장치는 디폴트 중속 이동성 상태 구간에 해당하는 운행 구간에서 산출한 임시 이동성 상태 구간이 정상 이동성 상태 구간 또는 고속 이동성 상태 구간에 해당하면 셀 재선택 구간이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 중앙 제어 장치는 디폴트 정상 이동성 상태 구간에 해당하는 운행 구간에서 산출한 임시 이동성 상태 구간이 정상 이동성 상태 구간 또는 중속 이동성 상태 구간에 해당하면 셀 재선택 구간이 있는 것으로 판단할 수 있다.

이처럼, 중앙 제어 장치는 셀 재선택 구간이 있는지의 판단 결과, 셀 재선택 구간이 없으면 디폴트 이동성 상태 구간을 최종 이동성 상태 구간으로 정의할 수 있다. 그리고, 중앙 제어 장치는 디폴트 셀들의 목록을 후보셀들의 목록으로 정의한 후에 종료할 수 있다. 이와 달리, 중앙 제어 장치는 셀 재선택 구간이 있는지의 판단 결과, 셀 재선택 구간이 있으면 셀을 디폴트 셀에서 전용셀 또는 공용셀로 변경할 수 있다(S560).

일 예로, 중앙 제어 장치는 디폴트 정상 이동성 상태 구간 또는 디폴트 중속 이동성 상태 구간에 해당하는 운행 구간에서 산출한 임시 이동성 상태 구간이 고속 이동성 상태 구간에 해당하면 셀을 디폴트 셀인 공용셀에서 전용셀로 변경할 수 있다. 이와 달리, 중앙 제어 장치는 디폴트 고속 이동성 상태 구간에 해당하는 운행 구간에서 산출한 임시 이동성 상태 구간이 정상 이동성 상태 구간 또는 중속 이동성 상태 구간에 해당하면 셀을 디폴트 셀인 공용셀에서 전용셀로 변경할 수 있다. 이후에, 중앙 처리 장치는 디폴트 셀들의 목록에 변경된 셀을 반영하여 후보셀들의 목록을 구성할 수 있다.

도 6은 고속 철도 전용망에서 셀 재선택 방법의 제2 실시예를 나타내는 순서도이다.

도 6을 참조하면, 셀 재선택 방법에서 중앙 제어 장치는 단말로 예측 기간 정보와 예측 이동성 상태 구간 정보를 제공할 수 있다. 이때, 예측 기간 정보는 레일의 구간별로 제공될 수 있다. 또한, 예측 이동성 상태 구간 정보는 레일의 구간별로 제공될 수 있다. 그러면, 단말은 중앙 제어 장치로부터 예측 기간 정보와 예측 이동성 상태 구간 정보를 수신할 수 있다(S610). 이후에, 단말은 기간 보정 인자 정보를 수집할 수 있다(S620). 여기서, 기간 보정 인자 정보는 단말이 위치하는 고속 열차의 속도 정보, 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 특성 정보, 레일의 주변의 도심 특성 정보 또는 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 혼잡 특성 정보 및 레일의 주변에 위치하는 셀들의 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나일 수 있다.

한편, 단말의 이동성 상태는 고속 열차가 이동함에 따라 예측 기간을 기반으로 판단할 때에 정상 이동성 상태에서 시작하여 중속 이동성 상태를 거쳐 고속 이동성 상태로 변화될 수 있다. 이때, 단말은 각각의 이동성 상태에 기반하여 셀들을 변경하면서 접속할 수 있다. 이와 같은 상황에서 단말은 셀 재선택 시점을 파악하여 파악된 셀 재선택 시점들로 이루어진 셀 재선택 정보를 수집할 수 있다(S630). 이와 달리, 단말은 시간의 경과에 따라 측정 기간을 설정할 수 있다. 이러한 측정 기간은 일 예로 예측 기간/N으로 정의될 수 있으며, N은 자연수일 수 있다. 그리고, 단말은 설정한 측정 기간에 따라 셀 재선택 횟수들을 산출할 수 있다. 그리고, 단말은 산출한 셀 재선택 횟수들을 셀 재선택 정보로 할 수 있다.

한편, 단말은 디폴트 기간을 기간 보정 인자 정보에 따라 보정하여 측정 기간 파라미터를 산출할 수 있다(S630). 여기서, 단말이 산출한 측정 기간 파라이터는 측정 기간 M_T_CRmax일 수 있다. 일 예로, 단말은 기간 보정 인자들 중에서 고속 열차의 속도가 디폴트 기간을 산출하면서 설정한 디폴트 속도보다 더 빠른 경우에 디폴트 기간을 단축할 수 있다.

이와 달리, 단말은 기간 보정 인자들 중에서 고속 열차의 속도가 디폴트 기간을 산출하면서 설정한 디폴트 속도보다 느린 경우에 디폴트 기간을 연장할 수 있다. 또한, 단말은 기간 보정 인자들 중에서 레일의 주변에 위치하는 공용셀들의 전파 특성이 전용셀들의 전파 특성 보다 좋은 경우에 디폴트 기간을 연장할 수 있다. 이와 달리, 단말은 기간 보정 인자들 중에서 레일의 주변에 위치하는 공용셀들의 전파 특성이 전용셀들의 전파 특성 보다 좋지 않은 경우에 디폴트 기간을 단축할 수 있다.

또한, 단말은 기간 보정 인자들 중에서 레일의 주변의 도심 특성이 대도시에 해당할 수 있고, 셀 밀집도가 높은 경우에 디폴트 기간을 연장할 수 있다. 이와 달리, 단말은 기간 보정 인자들 중에서 레일의 주변의 도심 특성이 소도시에 해당할 수 있고, 셀 밀집도가 낮은 경우에 디폴트 기간을 단축할 수 있다. 또한, 단말은 기간 보정 인자들 중에서 전용셀들의 전파 혼잡도가 높으면 디폴트 기간을 연장할 수 있다.

이와 달리, 단말은 기간 보정 인자들 중에서 공용셀들의 전파 혼잡도가 높으면 디폴트 기간을 단축할 수 있다. 또한, 단말은 기간 보정 인자들 중에서 공용셀들의 가용 자원이 풍부하면 디폴트 기간을 연장할 수 있다. 이와 달리, 단말은 기간 보정 인자들 중에서 공용셀들의 가용 자원이 부족하면 디폴트 기간을 단축할 수 있다. 위에서 언급한 디폴트 기간의 조정은 일 예들로 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 방식으로 디폴트 기간을 조정할 수 있다.

한편, 단말은 레일의 운행 구간에서 운행하면서 일정 구간별로 측정 보정 기간 파라미터를 상이하게 산출할 수 있다. 이에 따라, 단말은 예측 기간과 측정 기간이 다른지를 판단할 수 있다(S650). 단말은 예측 기간과 측정 기간이 동일하면 종료할 수 있다. 이와 달리, 단말은 예측 기간과 측정 기간이 다르면, 측정 기간을 기반으로 셀 재선택 정보에서 산출한 셀 재선택 횟수를 이용하여 레일을 진행하면서 이동성 상태를 다시 판단할 수 있다(S660).

그리고, 단말은 판단한 이동성 상태에 따라 레일의 고속 열차의 운행 구간을 정상 이동성 상태에 해당하는 측정 정상 이동성 상태 구간, 중속 이동성 상태에 해당하는 측정 중속 이동성 상태 구간 및 고속 이동성 상태에 해당하는 측정 고속 이동성 상태 구간으로 구분할 수 있다. 이후에, 단말은 예측 기간에 기반한 예측 이동성 상태 구간과 측정 이동성 상태 구간을 비교하여 서로 상이한 구간에 해당하는 셀 재선택 구간이 있는지를 판단할 수 있다(S670).

이때, 단말은 예측 정상 이동성 상태 구간에 해당하는 운행 구간에서 산출한 측정 이동성 상태 구간이 중속 이동성 상태 구간 또는 고속 이동성 상태 구간에 해당하면 셀 재선택 구간이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 단말은 예측 중속 이동성 상태 구간에 해당하는 운행 구간에서 산출한 측정 이동성 상태 구간이 정상 이동성 상태 구간 또는 고속 이동성 상태 구간에 해당하면 셀 재선택 구간이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 단말은 예측 정상 이동성 상태 구간에 해당하는 운행 구간에서 산출한 측정 이동성 상태 구간이 정상 이동성 상태 구간 또는 중속 이동성 상태 구간에 해당하면 셀 재선택 구간이 있는 것으로 판단할 수 있다.

이처럼, 단말은 셀 재선택 구간이 있는지의 판단 결과, 셀 재선택 구간이 없으면 종료할 수 있다. 이와 달리, 단말은 셀 재선택 구간이 있는지의 판단 결과, 셀 재선택 구간이 있으면 셀을 예측 셀에서 전용셀 또는 공용셀로 변경할 수 있다(S680).

일 예로, 단말은 예측 정상 이동성 상태 구간 또는 예측 중속 이동성 상태 구간에 해당하는 운행 구간에서 산출한 측정 이동성 상태 구간이 고속 이동성 상태 구간에 해당하면 셀을 예측 셀인 공용셀에서 전용셀로 변경할 수 있다. 이와 달리, 단말은 예측 고속 이동성 상태 구간에 해당하는 운행 구간에서 산출한 측정 이동성 상태 구간이 정상 이동성 상태 구간 또는 중속 이동성 상태 구간에 해당하면 셀을 예측 셀인 공용셀에서 전용셀로 변경할 수 있다. 이후에, 단말은 예측 셀들의 목록에 변경된 셀을 반영하여 후보셀들의 수정 목록을 구성할 수 있다.

한편, 여기서 단말이 S640의 측정 보정 기간 파라미터를 산출하는 과정부터 셀을 변경하는 과정 S680까지를 수행하였으나, 이와 같은 과정을 중앙 처리 장치가 수행하여 단말로 셀 변경을 지시할 수도 있다. 이를 위하여, 단말은 수집한 기간 보정 인자 정보를 중앙 처리 장치로 전송할 수 있다. 그러면, 중앙 처리 장치는 단말로부터 기간 보정 인자 정보를 수신할 수 있다. 단말은 수집한 셀 재선택 정보를 중앙 처리 장치로 전송할 수 있다. 그러면, 중앙 처리 장치는 단말로부터 셀 재선택 정보를 수신할 수 있다.

이후에, 중앙 처리 장치는 디폴트 기간을 기간 보정 인자 정보에 따라 보정하여 측정 기간 파라미터를 산출할 수 있다. 이때, 중앙 처리 장치는 레일의 운행 구간에서 운행하면서 일정 구간별로 측정 보정 기간 파라미터를 상이하게 산출할 수 있다. 이에 따라, 중앙 처리 장치는 예측 기간과 측정 기간이 다른지를 판단할 수 있다. 중앙 처리 장치는 예측 기간과 측정 기간이 동일하면 종료할 수 있다. 이와 달리, 중앙 처리 장치는 예측 기간과 측정 기간이 다르면, 측정 기간을 기반으로 셀 재선택 정보에서 산출한 셀 재선택 횟수를 이용하여 레일을 진행하면서 이동성 상태를 다시 판단할 수 있다.

그리고, 중앙 제어 장치는 판단한 이동성 상태에 따라 레일의 고속 열차의 운행 구간을 정상 이동성 상태에 해당하는 측정 정상 이동성 상태 구간, 중속 이동성 상태에 해당하는 측정 중속 이동성 상태 구간 및 고속 이동성 상태에 해당하는 측정 고속 이동성 상태 구간으로 구분할 수 있다. 이후에, 중앙 제어 장치는 예측 기간에 기반한 예측 이동성 상태 구간과 측정 이동성 상태 구간을 비교하여 서로 상이한 구간에 해당하는 셀 재선택 구간이 있는지를 판단할 수 있다.

이때, 중앙 처리 장치는 예측 정상 이동성 상태 구간에 해당하는 운행 구간에서 산출한 측정 이동성 상태 구간이 중속 이동성 상태 구간 또는 고속 이동성 상태 구간에 해당하면 셀 재선택 구간이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 중앙 처리 장치는 예측 중속 이동성 상태 구간에 해당하는 운행 구간에서 산출한 측정 이동성 상태 구간이 정상 이동성 상태 구간 또는 고속 이동성 상태 구간에 해당하면 셀 재선택 구간이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또는, 중앙 처리 장치는 예측 정상 이동성 상태 구간에 해당하는 운행 구간에서 산출한 측정 이동성 상태 구간이 정상 이동성 상태 구간 또는 중속 이동성 상태 구간에 해당하면 셀 재선택 구간이 있는 것으로 판단할 수 있다.

이처럼, 중앙 처리 장치는 셀 재선택 구간이 있는지의 판단 결과, 셀 재선택 구간이 없으면 종료할 수 있다. 이와 달리, 중앙 처리 장치는 셀 재선택 구간이 있는지의 판단 결과, 셀 재선택 구간이 있으면 셀을 예측 셀에서 전용셀 또는 공용셀로 변경할 수 있다. 일 예로, 중앙 제어 장치는 예측 정상 이동성 상태 구간 또는 예측 중속 이동성 상태 구간에 해당하는 운행 구간에서 산출한 측정 이동성 상태 구간이 고속 이동성 상태 구간에 해당하면 셀을 예측 셀인 공용셀에서 전용셀로 변경할 수 있다.

이와 달리, 중앙 제어 장치는 예측 고속 이동성 상태 구간에 해당하는 운행 구간에서 산출한 측정 이동성 상태 구간이 정상 이동성 상태 구간 또는 중속 이동성 상태 구간에 해당하면 셀을 예측 셀인 공용셀에서 전용셀로 변경할 수 있다. 이후에, 중앙 제어 장치는 예측 셀들의 목록에 변경된 셀을 반영하여 후보셀들의 수정 목록을 구성할 수 있다. 그리고, 중앙 제어 장치는 후보셀들의 수정 목록을 단말로 제공할 수 있다. 그러면, 단말은 후보셀들의 수정 목록을 중앙 제어 장치로부터 수신할 수 있고, 수신한 후보셀들의 수정 목록에 따라 셀을 선택할 수 있다.

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

또한, 상술한 방법 또는 장치는 그 구성이나 기능의 전부 또는 일부가 결합되어 구현되거나, 분리되어 구현될 수 있다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

1. 단말의 동작 방법으로서,
   레일을 이동하면서 디폴트 기간에 기반하여 제1 기간 보정 인자 정보, 제1 셀 재선택 정보 및 제1 인접셀들의 목록 정보를 수집하는 단계;
   상기 중앙 제어 장치로 상기 제1 기간 보정 인자 정보, 상기 제1 셀 재선택 정보 및 상기 제1 인접셀들의 목록 정보를 전송하는 단계;
   상기 중앙 제어 장치로부터 상기 제1 기간 보정 인자 정보, 상기 제1 셀 재선택 정보 및 상기 제1 인접셀들의 목록 정보에 기반하여 결정된 후보셀들의 목록 정보를 수신하는 단계; 및
   상기 후보셀들의 목록 정보에 따라 후보셀을 선택하여 접속하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 레일을 이동하면서 디폴트 기간에 기반하여 제1 기간 보정 인자 정보, 제1 셀 재선택 정보 및 제1 인접셀들의 목록 정보를 수집하는 단계는,
   상기 중앙 제어 장치로부터 디폴트 기간 정보를 수신하는 단계;
   상기 레일을 이동하면서 상기 디폴트 기간에 기반하여 이동성 상태를 판단하는 단계;
   상기 디폴트 기간에 기반하여 판단한 이동성 상태에 따라 셀들을 선택하여 접속하는 단계;
   상기 접속한 셀들에 대한 상기 제1 기간 보정 인자 정보를 수집하는 단계;
   상기 접속한 셀들에 대한 상기 제1 셀 재선택 정보를 수집하는 단계; 및
   상기 접속한 셀들에 대한 상기 제1 인접셀들의 목록 정보를 수집하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 기간 보정 인자 정보는 상기 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 특성 정보, 상기 레일의 주변의 도심 특성 정보, 상기 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 혼잡 특성 정보 및 상기 레일의 주변에 위치하는 셀들의 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나 이상인, 단말의 동작 방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 중앙 제어 장치로부터 예측 기간 정보와 예측 이동성 상태 구간 정보를 수신하는 단계;
   상기 레일을 이동하면서 예측 기간에 기반하여 제2 기간 보정 인자 정보 및 제2 셀 재선택 정보를 수집하는 단계;
   상기 제2 기간 보정 인자 정보에 기반하여 상기 디폴트 기간을 보정하여 측정 기간을 산출하는 단계; 및
   상기 측정 기간이 상기 예측 기간과 상이한 경우에 상기 측정 기간에 기반한 이동성 상태에 따라 셀을 변경하는 단계를 더 포함하는, 단말의 동작 방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 측정 기간이 상기 예측 기간과 상이한 경우에 상기 측정 기간에 기반한 이동성 상태에 따라 셀을 변경하는 단계는,
   상기 측정 기간이 상기 예측 기간과 상이한 경우에 상기 측정 기간에 기반하여 상기 이동성 상태를 판단하는 단계;
   상기 이동성 상태의 판단 결과에 따라 상기 측정 기간에 기반한 측정 이동성 상태 구간을 설정하는 단계; 및
   상기 측정 이동성 상태 구간의 이동성 상태와 상기 예측 이동성 상태 구간의 이동성 상태가 상이하면 셀을 변경하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.
6. 통신 시스템의 중앙 제어 장치의 동작 방법으로서,
   레일에서 이동하는 단말로부터 디폴트 기간에 기반하여 수집된 제1 기간 보정 인자 정보, 제1 셀 재선택 정보 및 제1 인접셀들의 목록 정보를 수신하는 단계;
   상기 제1 기간 보정 인자 정보에 따라 상기 디폴트 기간을 보정하여 보정 기간을 산출하는 단계;
   상기 보정 기간과 상기 제1 셀 재선택 정보에 기반하여 이동성 상태를 판단하는 단계;
   상기 판단한 이동성 상태와 상기 제1 인접셀들의 목록 정보에 기반하여 후보셀들의 목록 정보를 생성하는 단계; 및
   상기 생성한 후보셀들의 목록 정보를 상기 단말로 제공하는 단계를 포함하는, 중앙 제어 장치의 동작 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 단말로 보정 기간 정보를 전송하는 단계;
   상기 레일에서 이동하는 단말로부터 상기 보정 기간에 기반하여 실시간으로 수집된 제2 기간 보정 인자 정보, 제2 셀 재선택 정보 및 제2 인접셀들의 목록 정보를 수신하는 단계;
   상기 실시간으로 수집된 제2 기간 보정 인자 정보에 따라 상기 디폴트 기간을 보정하여 측정 기간을 산출하는 단계;
   상기 측정 기간과 상기 제2 셀 재선택 정보에 기반하여 이동성 상태를 판단하는 단계;
   상기 판단한 이동성 상태와 상기 제2 인접셀들의 목록 정보에 기반하여 후보셀들의 수정 목록 정보를 생성하는 단계; 및
   상기 후보셀들의 수정 목록 정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는, 중앙 처리 장치의 동작 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 판단한 이동성 상태와 상기 제2 인접셀들의 목록 정보에 기반하여 후보셀들의 수정 목록 정보를 생성하는 단계는,
   상기 측정 기간이 상기 보정 기간과 상이한 경우에 상기 측정 기간에 기반하여 상기 이동성 상태를 판단하는 단계;
   상기 이동성 상태의 판단 결과에 따라 상기 측정 기간에 기반한 측정 이동성 상태 구간을 설정하는 단계;
   상기 측정 이동성 상태 구간의 이동성 상태와 상기 보정 기간에 기반한 이동성 상태 구간의 이동성 상태가 상이하면 상기 제2 인접셀들의 목록 정보에 기반하여 상기 후보셀들을 변경하는 단계; 및
   상기 변경된 후보셀들을 반영하여 상기 후보셀들의 수정 목록 정보를 생성하는 단계를 포함하는, 중앙 제어 장치의 동작 방법.
9. 청구항 6에 있어서,
   상기 제1 기간 보정 인자 정보는 상기 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 특성 정보, 상기 레일의 주변의 도심 특성 정보, 상기 레일의 주변에 위치하는 셀들의 전파 혼잡 특성 정보 및 상기 레일의 주변에 위치하는 셀들의 가용 자원 정보 중에서 적어도 하나 이상인, 중앙 제어 장치의 동작 방법.
10. 단말로서,
    프로세서(processor);
    상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory); 그리고
    상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며,
    상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 단말이,
    레일을 이동하면서 디폴트 기간에 기반하여 제1 기간 보정 인자 정보, 제1 셀 재선택 정보 및 인접셀들의 목록 정보를 수집하고;
    상기 중앙 제어 장치로 상기 제1 기간 보정 인자 정보, 상기 제1 셀 재선택 정보 및 상기 인접셀들의 목록 정보를 전송하고;
    상기 중앙 제어 장치로부터 상기 제1 기간 보정 인자 정보, 상기 제1 셀 재선택 정보 및 상기 인접셀들의 목록 정보에 기반하여 결정된 후보셀들의 목록 정보를 수신하고; 그리고
    상기 후보셀들의 목록 정보에 따라 후보셀을 선택하여 접속하는 것을 야기하도록 동작하는, 단말.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 레일을 이동하면서 디폴트 기간에 기반하여 제1 기간 보정 인자 정보, 제1 셀 재선택 정보 및 인접셀들의 목록 정보를 수집하는 경우 상기 명령들은 상기 단말이,
    상기 중앙 제어 장치로부터 디폴트 기간 정보를 수신하고;
    상기 레일을 이동하면서 상기 디폴트 기간에 기반하여 이동성 상태를 판단하고;
    상기 판단한 이동성 상태에 따라 셀들을 선택하여 접속하고;
    상기 접속한 셀들에 대한 상기 제1 기간 보정 인자 정보를 수집하고;
    상기 접속한 셀들에 대한 상기 제1 셀 재선택 정보를 수집하고; 그리고
    상기 접속한 셀들에 대한 상기 인접셀들의 목록 정보를 수집하는 것을 야기하도록 동작하는, 단말.
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 명령들은 상기 단말이,
    상기 중앙 제어 장치로부터 예측 기간 정보와 예측 이동성 상태 구간 정보를 수신하고;
    상기 레일을 이동하면서 예측 기간에 기반하여 제2 기간 보정 인자 정보 및 제2 셀 재선택 정보를 수집하고;
    상기 제2 기간 보정 인자 정보에 기반하여 상기 디폴트 기간을 보정하여 측정 기간을 산출하고; 그리고
    상기 측정 기간이 상기 예측 기간과 상이한 경우에 상기 측정 기간에 기반한 이동성 상태에 따라 셀을 변경하는 것을 더 야기하도록 동작하는, 단말.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 측정 기간이 상기 예측 기간과 상이한 경우에 상기 측정 기간에 기반한 이동성 상태에 따라 셀을 변경하는 경우 상기 명령들은 상기 단말이,
    상기 측정 기간이 상기 예측 기간과 상이한 경우에 상기 측정 기간에 기반하여 상기 이동성 상태를 판단하고;
    상기 이동성 상태의 판단 결과에 따라 상기 측정 기간에 기반한 측정 이동성 상태 구간을 설정하고; 그리고
    상기 측정 이동성 상태 구간의 이동성 상태와 상기 예측 이동성 상태 구간의 이동성 상태가 상이하면 셀을 변경하는 것을 야기하도록 동작하는, 단말.

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