WO2013180447A1 - 무선 통신 시스템에서 이동성 정보 보고 방법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 이동성 정보 보고 방법 및 이를 지원하는 장치 Download PDF

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WO2013180447A1
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WO
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mobility
mobility information
information
terminal
report
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PCT/KR2013/004673
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정성훈
박성준
김상원
이영대
이승준
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엘지전자 주식회사
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Publication date
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    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/19—Connection re-establishment

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method for reporting mobility information of a terminal in a wireless communication system and an apparatus supporting the same.
  • 3GPP LTE long term evolution
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • 3GPP LTE uses orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in downlink and single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) in uplink.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • MIMO multiple input multiple output
  • LTE-A 3GPP LTE-Advanced
  • a micro cell, a femto cell, a pico cell, or the like, having a small service coverage may be installed at a specific location within the coverage of a macro cell having a wide coverage. Such a cell may be called a small cell.
  • the terminal represented by the mobile device moves, the quality of the currently provided service may be degraded, or a cell capable of providing a better service may be found. As a result, the terminal may move to a new cell, which is called moving of the terminal.
  • Each cell has a fixed service coverage, and since the terminal moves on a wireless communication system at a variable speed, the frequency at which the terminal moves between cells may vary.
  • a method of scaling a mobility state estimation (MSE) and a mobility parameter has been supported.
  • the mobility information related to the mobility state of the terminal may be a very important source for the network to determine an optimized configuration for the terminal or to optimize network operation. However, since the network does not know whether the terminal has valid mobility information to report, it may not properly request the information. In addition, unlike the previously reported mobility information, when the mobility information is updated at the terminal side, the network does not know whether to update or not, and operates based on the existing mobility information. Therefore, there is a need for a method for allowing a terminal to report valid mobility information to a network.
  • An object of the present invention is to provide a method for reporting mobility information and a device supporting the same in a wireless communication system.
  • a method of reporting mobility information performed by a terminal in a wireless communication system may include determining whether to report mobility information, wherein the mobility information indicates a mobility state of the terminal, and when determining to report the mobility information, reporting the mobility information to a network.
  • the method may further include sending a mobility information available indicator to the network indicating that there is mobility information to report when determining to report the mobility information.
  • the method may further include receiving a mobility information report request from the network in response to the mobility information available indicator.
  • the reporting of the mobility information to the network may be performed in response to the mobility information report request.
  • determining whether to report the mobility information is to determine to report the mobility information if the mobility information is different from the previously reported mobility information. It may include.
  • the type of the mobility state indicated by the mobility information is different from the type of the mobility state indicated by the previously reported mobility information, it may be determined that the mobility information is different from the previously reported mobility information.
  • the mobility information is reported to the previously reported. It may be determined that it is different from the mobility information.
  • the type of the mobility state is a mobility state estimated by Mobility State Estimation (MSE), a mobility group state in which mobility states estimated by the MSE are grouped, a speed of the terminal, and at least one that the terminal was camped on. It may be one of a list for a cell and one hour camped on that cell.
  • MSE Mobility State Estimation
  • determining whether to report the mobility information may include determining to report the mobility information if the terminal has the mobility information. .
  • the method may further comprise receiving mobility information reporting control information from the network.
  • the mobility information report control information may indicate whether to report the mobility information.
  • the determination of whether to report the mobility information may be performed when the reporting of the mobility information is allowed by the mobility information report control information.
  • the mobility information report control information may further indicate the type of mobility information for which reporting is allowed. Determining whether to report the mobility information is performed if the reporting of the mobility information is allowed by the mobility information reporting control information and the type of the mobility information is a type of mobility information indicated by the mobility information reporting control information. Can be.
  • the mobility information available indicator may be included in an RRC message for requesting a radio resource control (RRC) connection by the terminal and transmitted.
  • RRC radio resource control
  • the mobility information report request may be transmitted in an RRC message requesting to report terminal information.
  • the mobility information may be transmitted in an RRC message transmitted to report the information of the terminal.
  • a wireless device operating in a wireless communication system includes a Radio Frequency (RF) unit for transmitting and receiving radio signals and a processor operatively coupled to the RF unit.
  • the processor is configured to determine whether to report mobility information, wherein the mobility information indicates a mobility state of the wireless device, and when determining to report the mobility information, report the mobility information to a network.
  • RF Radio Frequency
  • the network may know whether the terminal has valid mobility information to report, and may also know about the type of mobility state indicated by the mobility information. Accordingly, the network may determine whether to obtain mobility information from the terminal according to the type of operation policy, mobility state and / or mobility state. In addition, the network may know whether the mobility information is updated, and thus, the updated mobility information may be obtained and appropriately provided with configuration information to the terminal.
  • FIG. 1 shows a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of a terminal in an RRC idle state.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of establishing an RRC connection.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a RRC connection resetting process.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a RRC connection reestablishment procedure.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a conventional measurement method.
  • 11 shows an example of deleting a measurement object.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method for reporting mobility information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a wireless device in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • E-UTRAN Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • LTE Long Term Evolution
  • the E-UTRAN includes a base station (BS) 20 that provides a control plane and a user plane to a user equipment (UE).
  • the terminal 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a mobile terminal (MT), a wireless device (Wireless Device), and the like.
  • the base station 20 refers to a fixed station communicating with the terminal 10, and may be referred to by other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point and the like.
  • the base stations 20 may be connected to each other through an X2 interface.
  • the base station 20 is connected to a Serving Gateway (S-GW) through an MME (Mobility Management Entity) and an S1-U through an Evolved Packet Core (EPC) 30, more specifically, an S1-MME through an S1 interface.
  • S-GW Serving Gateway
  • MME Mobility Management Entity
  • EPC Evolved Packet Core
  • EPC 30 is composed of MME, S-GW and P-GW (Packet Data Network-Gateway).
  • the MME has information about the access information of the terminal or the capability of the terminal, and this information is mainly used for mobility management of the terminal.
  • S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an endpoint
  • P-GW is a gateway having a PDN as an endpoint.
  • Layers of the Radio Interface Protocol between the terminal and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is widely known in communication systems.
  • L2 second layer
  • L3 third layer
  • the RRC Radio Resource Control
  • the RRC layer located in the third layer plays a role of controlling radio resources between the terminal and the network. To this end, the RRC layer exchanges an RRC message between the terminal and the base station.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane.
  • 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane.
  • the user plane is a protocol stack for user data transmission
  • the control plane is a protocol stack for control signal transmission.
  • a physical layer (PHY) layer provides an information transfer service to a higher layer using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control (MAC) layer, which is an upper layer, through a transport channel. Data is moved between the MAC layer and the physical layer through the transport channel. Transport channels are classified according to how and with what characteristics data is transmitted over the air interface.
  • MAC medium access control
  • the physical channel may be modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme and utilizes time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the functions of the MAC layer include mapping between logical channels and transport channels and multiplexing / demultiplexing into transport blocks provided as physical channels on transport channels of MAC service data units (SDUs) belonging to the logical channels.
  • the MAC layer provides a service to a Radio Link Control (RLC) layer through a logical channel.
  • RLC Radio Link Control
  • RLC layer Functions of the RLC layer include concatenation, segmentation, and reassembly of RLC SDUs.
  • QoS Quality of Service
  • the RLC layer has a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM), and an acknowledged mode (Acknowledged Mode).
  • TM transparent mode
  • UM unacknowledged mode
  • Acknowledged Mode acknowledged mode
  • AM Three modes of operation (AM).
  • AM RLC provides error correction through an automatic repeat request (ARQ).
  • the RRC (Radio Resource Control) layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-configuration, and release of radio bearers.
  • RB means a logical path provided by the first layer (PHY layer) and the second layer (MAC layer, RLC layer, PDCP layer) for data transmission between the terminal and the network.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • Functions of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the user plane include delivery of user data, header compression, and ciphering.
  • the functionality of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the control plane includes the transfer of control plane data and encryption / integrity protection.
  • the establishment of the RB means a process of defining characteristics of a radio protocol layer and a channel to provide a specific service, and setting each specific parameter and operation method.
  • RB can be further divided into SRB (Signaling RB) and DRB (Data RB).
  • SRB is used as a path for transmitting RRC messages in the control plane
  • DRB is used as a path for transmitting user data in the user plane.
  • the UE If an RRC connection is established between the RRC layer of the UE and the RRC layer of the E-UTRAN, the UE is in an RRC connected state, otherwise it is in an RRC idle state.
  • the downlink transmission channel for transmitting data from the network to the UE includes a BCH (Broadcast Channel) for transmitting system information and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transport channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • RACH random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast traffic
  • the physical channel is composed of several OFDM symbols in the time domain and several sub-carriers in the frequency domain.
  • One sub-frame consists of a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • the RB is a resource allocation unit and includes a plurality of OFDM symbols and a plurality of subcarriers.
  • each subframe may use specific subcarriers of specific OFDM symbols (eg, the first OFDM symbol) of the corresponding subframe for the physical downlink control channel (PDCCH), that is, the L1 / L2 control channel.
  • Transmission Time Interval is a unit time of subframe transmission.
  • the RRC state refers to whether or not the RRC layer of the UE is in a logical connection with the RRC layer of the E-UTRAN. If connected, the RRC connection state is called. Since the UE in the RRC connected state has an RRC connection, the E-UTRAN can grasp the existence of the corresponding UE in a cell unit, and thus can effectively control the UE. On the other hand, the UE of the RRC idle state cannot be recognized by the E-UTRAN, and is managed by the CN (core network) in units of a tracking area, which is a larger area unit than a cell. That is, the UE in the RRC idle state is identified only in a large area unit, and must move to the RRC connected state to receive a normal mobile communication service such as voice or data.
  • CN core network
  • the terminal When the user first powers on the terminal, the terminal first searches for an appropriate cell and then stays in an RRC idle state in the cell.
  • the UE in the RRC idle state needs to establish an RRC connection, it establishes an RRC connection with the E-UTRAN through an RRC connection procedure and transitions to the RRC connected state.
  • RRC connection procedure There are several cases in which the UE in RRC idle state needs to establish an RRC connection. For example, an uplink data transmission is necessary due to a user's call attempt, or a paging message is sent from E-UTRAN. If received, a response message may be sent.
  • the non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • EMM-REGISTERED EPS Mobility Management-REGISTERED
  • EMM-DEREGISTERED EMM-DEREGISTERED
  • the initial terminal is in the EMM-DEREGISTERED state, and the terminal performs a process of registering with the corresponding network through an initial attach procedure to access the network. If the attach procedure is successfully performed, the UE and the MME are in the EMM-REGISTERED state.
  • an EPS Connection Management (ECM) -IDLE state In order to manage a signaling connection between the UE and the EPC, two states are defined, an EPS Connection Management (ECM) -IDLE state and an ECM-CONNECTED state, and these two states are applied to the UE and the MME.
  • ECM EPS Connection Management
  • ECM-IDLE state When the UE in the ECM-IDLE state establishes an RRC connection with the E-UTRAN, the UE is in the ECM-CONNECTED state.
  • the MME in the ECM-IDLE state becomes the ECM-CONNECTED state when it establishes an S1 connection with the E-UTRAN.
  • the E-UTRAN does not have context information of the terminal.
  • the UE in the ECM-IDLE state performs a terminal-based mobility related procedure such as cell selection or cell reselection without receiving a command from the network.
  • a terminal-based mobility related procedure such as cell selection or cell reselection without receiving a command from the network.
  • the terminal when the terminal is in the ECM-CONNECTED state, the mobility of the terminal is managed by the command of the network.
  • the terminal In the ECM-IDLE state, if the position of the terminal is different from the position known by the network, the terminal informs the network of the corresponding position of the terminal through a tracking area update procedure.
  • the system information includes essential information that the terminal needs to know in order to access the base station. Therefore, the terminal must receive all system information before accessing the base station, and must always have the latest system information. In addition, since the system information is information that all terminals in a cell should know, the base station periodically transmits the system information.
  • the system information includes a master information block (MIB) and a scheduling block (SB). , SIB System Information Block).
  • MIB master information block
  • SB scheduling block
  • the MIB enables the UE to know the physical configuration of the cell, for example, bandwidth.
  • SB informs transmission information of SIBs, for example, a transmission period.
  • SIB is a collection of related system information. For example, some SIBs contain only information of neighboring cells, and some SIBs contain only information of an uplink radio channel used by the terminal.
  • services provided by a network to a terminal can be classified into three types as follows.
  • the terminal also recognizes the cell type differently according to which service can be provided. The following describes the service type first, followed by the cell type.
  • Limited service This service provides Emergency Call and Tsunami Warning System (ETWS) and can be provided in an acceptable cell.
  • ETWS Emergency Call and Tsunami Warning System
  • Normal service This service means a public use for general use, and can be provided in a suitable or normal cell.
  • This service means service for network operator. This cell can be used only by network operator and not by general users.
  • the cell types may be classified as follows.
  • Acceptable cell A cell in which the terminal can receive limited service. This cell is a cell that is not barred from the viewpoint of the terminal and satisfies the cell selection criteria of the terminal.
  • Suitable cell The cell that the terminal can receive a regular service. This cell satisfies the conditions of an acceptable cell and at the same time satisfies additional conditions. As an additional condition, this cell must belong to a Public Land Mobile Network (PLMN) to which the terminal can access, and must be a cell which is not prohibited from performing a tracking area update procedure of the terminal. If the cell is a CSG cell, the terminal should be a cell that can be connected to the cell as a CSG member.
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • Barred cell A cell that broadcasts information that a cell is a prohibited cell through system information.
  • Reserved cell A cell that broadcasts information that a cell is a reserved cell through system information.
  • 4 is a flowchart illustrating an operation of a terminal in an RRC idle state. 4 illustrates a procedure in which a UE, which is initially powered on, registers with a network through a cell selection process and then reselects a cell if necessary.
  • the terminal selects a radio access technology (RAT) for communicating with a public land mobile network (PLMN), which is a network to be serviced (S410).
  • RAT radio access technology
  • PLMN public land mobile network
  • S410 a network to be serviced
  • Information about the PLMN and the RAT may be selected by a user of the terminal or may be stored in a universal subscriber identity module (USIM).
  • USIM universal subscriber identity module
  • the terminal selects a cell having the largest value among the measured base station and a cell whose signal strength or quality is greater than a specific value (Cell Selection) (S420). This is referred to as initial cell selection by the UE that is powered on to perform cell selection. The cell selection procedure will be described later.
  • the terminal receives system information periodically transmitted by the base station.
  • the above specific value refers to a value defined in the system in order to ensure the quality of the physical signal in data transmission / reception. Therefore, the value may vary depending on the RAT applied.
  • the terminal performs a network registration procedure (S430).
  • the terminal registers its information (eg IMSI) in order to receive a service (eg paging) from the network.
  • IMSI information
  • a service eg paging
  • the terminal selects a cell, the terminal does not register to the access network, and if the network information received from the system information (e.g., tracking area identity; TAI) is different from the network information known to the network, the terminal registers to the network. do.
  • the system information e.g., tracking area identity; TAI
  • the terminal performs cell reselection based on the service environment provided by the cell or the environment of the terminal (S440).
  • the terminal selects one of the other cells that provides better signal characteristics than the cell of the base station to which the terminal is connected if the strength or quality of the signal measured from the base station being service is lower than the value measured from the base station of the adjacent cell. do.
  • This process is called Cell Re-Selection, which is distinguished from Initial Cell Selection of Step 2.
  • a time constraint is placed. The cell reselection procedure will be described later.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of establishing an RRC connection.
  • the terminal sends an RRC connection request message to the network requesting an RRC connection (S510).
  • the network sends an RRC connection setup message in response to the RRC connection request (S520). After receiving the RRC connection configuration message, the terminal enters the RRC connection mode.
  • the terminal sends an RRC Connection Setup Complete message used to confirm successful completion of RRC connection establishment to the network (S530).
  • RRC connection reconfiguration is used to modify an RRC connection. It is used to establish / modify / release RBs, perform handovers, and set up / modify / release measurements.
  • the network sends an RRC connection reconfiguration message for modifying the RRC connection to the terminal (S610).
  • the UE sends an RRC connection reconfiguration complete message used to confirm successful completion of the RRC connection reconfiguration to the network (S620).
  • PLMN public land mobile network
  • PLMN is a network deployed and operated by mobile network operators. Each mobile network operator runs one or more PLMNs. Each PLMN may be identified by a mobile country code (MCC) and a mobile network code (MCC). The PLMN information of the cell is included in the system information and broadcasted.
  • MCC mobile country code
  • MCC mobile network code
  • PLMN selection In PLMN selection, cell selection and cell reselection, various types of PLMNs may be considered by the terminal.
  • HPLMN Home PLMN
  • MCC Mobility Management Entity
  • Equivalent HPLMN A PLMN that is equivalent to an HPLMN.
  • Registered PLMN A PLMN that has successfully completed location registration.
  • ELMN Equivalent PLMN
  • Each mobile service consumer subscribes to HPLMN.
  • HPLMN When a general service is provided to a terminal by HPLMN or EHPLMN, the terminal is not in a roaming state.
  • a service is provided to a terminal by a PLMN other than HPLMN / EHPLMN, the terminal is in a roaming state, and the PLMN is called a VPLMN (Visited PLMN).
  • PLMN public land mobile network
  • PLMN is a network deployed or operated by a mobile network operator. Each mobile network operator operates one or more PLMNs. Each PLMN may be identified by a mobile country code (MCC) and a mobile network code (MCN). The PLMN information of the cell is included in the system information and broadcasted.
  • MCC mobile country code
  • MN mobile network code
  • the terminal attempts to register the selected PLMN. If the registration is successful, the selected PLMN becomes a registered PLMN (RPLMN).
  • the network may signal the PLMN list to the UE, which may consider PLMNs included in the PLMN list as PLMNs such as RPLMNs.
  • the terminal registered in the network should be reachable by the network at all times. If the terminal is in the ECM-CONNECTED state (same as RRC connected state), the network recognizes that the terminal is receiving the service. However, when the terminal is in the ECM-IDLE state (same as the RRC idle state), the situation of the terminal is not valid in the eNB but is stored in the MME. In this case, the location of the UE in the ECM-IDLE state is known only to the MME as granularity of the list of tracking areas (TAs). A single TA is identified by a tracking area identity (TAI) consisting of the PLMN identifier to which the TA belongs and a tracking area code (TAC) that uniquely represents the TA within the PLMN.
  • TAI tracking area identity
  • TAC tracking area code
  • the UE selects a cell having a signal quality and characteristics capable of receiving an appropriate service from among cells provided by the selected PLMN.
  • the terminal selects / reselects a cell of appropriate quality and performs procedures for receiving service.
  • the UE in the RRC idle state should always select a cell of appropriate quality and prepare to receive service through this cell. For example, a terminal that has just been powered on must select a cell of appropriate quality to register with the network. When the terminal in the RRC connected state enters the RRC idle state, the terminal should select a cell to stay in the RRC idle state. As such, the process of selecting a cell satisfying a certain condition in order for the terminal to stay in a service standby state such as an RRC idle state is called cell selection.
  • the cell selection is performed in a state in which the UE does not currently determine a cell to stay in the RRC idle state, it is most important to select the cell as soon as possible. Therefore, if the cell provides a radio signal quality of a predetermined criterion or more, even if this cell is not the cell providing the best radio signal quality to the terminal, it may be selected during the cell selection process of the terminal.
  • an initial cell selection process in which the terminal does not have prior information on the radio channel. Accordingly, the terminal searches all radio channels to find an appropriate cell. In each channel, the terminal finds the strongest cell. Thereafter, the terminal selects a corresponding cell if it finds a suitable cell that satisfies a cell selection criterion.
  • the terminal may select the cell by using the stored information or by using the information broadcast in the cell.
  • cell selection can be faster than the initial cell selection process.
  • the UE selects a corresponding cell if it finds a cell that satisfies the cell selection criteria. If a suitable cell that satisfies the cell selection criteria is not found through this process, the UE performs an initial cell selection process.
  • the terminal After the terminal selects a cell through a cell selection process, the strength or quality of a signal between the terminal and the base station may change due to a change in mobility or a wireless environment of the terminal. Therefore, if the quality of the selected cell is degraded, the terminal may select another cell that provides better quality. When reselecting a cell in this way, a cell that generally provides better signal quality than the currently selected cell is selected. This process is called cell reselection.
  • the cell reselection process has a basic purpose in selecting a cell that generally provides the best quality to a terminal in view of the quality of a radio signal.
  • the network may determine the priority for each frequency and notify the terminal. Upon receiving this priority, the UE considers this priority prior to the radio signal quality criteria in the cell reselection process.
  • a method of selecting or reselecting a cell according to a signal characteristic of a wireless environment In selecting a cell for reselection when reselecting a cell, the following cell reselection is performed according to a cell's RAT and frequency characteristics. There may be a method of selection.
  • Intra-frequency cell reselection Reselection of a cell having a center-frequency equal to the RAT, such as a cell in which the UE is camping
  • Inter-frequency cell reselection Reselects a cell having a center frequency different from the same RAT as the cell camping
  • Inter-RAT cell reselection UE reselects a cell using a RAT different from the camping RAT
  • the UE measures the quality of a serving cell and a neighboring cell for cell reselection.
  • cell reselection is performed based on cell reselection criteria.
  • the cell reselection criteria have the following characteristics with respect to serving cell and neighbor cell measurements.
  • Intra-frequency cell reselection is basically based on ranking.
  • Ranking is an operation of defining index values for cell reselection evaluation and using the index values to order the cells in the order of the index values.
  • the cell with the best indicator is often called the best ranked cell.
  • the cell index value is a value obtained by applying a frequency offset or a cell offset as necessary based on the value measured by the terminal for the corresponding cell.
  • Inter-frequency cell reselection is based on the frequency priority provided by the network.
  • the terminal attempts to camp on the frequency with the highest frequency priority.
  • the network may provide the priorities to be commonly applied to the terminals in the cell or provide the frequency priority through broadcast signaling, or may provide the priority for each frequency for each terminal through dedicated signaling.
  • the cell reselection priority provided through broadcast signaling may be referred to as common priority, and the cell reselection priority set by the network for each terminal may be referred to as a dedicated priority.
  • the terminal may also receive a validity time associated with the dedicated priority.
  • the terminal starts a validity timer set to the validity time received together.
  • the terminal applies the dedicated priority in the RRC idle mode while the validity timer is running.
  • the validity timer expires, the terminal discards the dedicated priority and applies the public priority again.
  • the network may provide the UE with a parameter (for example, frequency-specific offset) used for cell reselection for each frequency.
  • a parameter for example, frequency-specific offset
  • the network may provide the UE with a neighboring cell list (NCL) used for cell reselection.
  • NCL neighboring cell list
  • This NCL contains cell-specific parameters (eg cell-specific offsets) used for cell reselection.
  • the network may provide the UE with a cell reselection prohibition list (black list) used for cell reselection.
  • the UE does not perform cell reselection for a cell included in the prohibition list.
  • the ranking criterion used to prioritize the cells is defined as in Equation 1.
  • R s is the ranking indicator of the serving cell
  • R n is the ranking indicator of the neighbor cell
  • Q meas s is the quality value measured by the UE for the serving cell
  • Q meas n is the quality measured by the UE for the neighbor cell
  • Q hyst is a hysteresis value for ranking
  • Q offset is an offset between two cells.
  • the terminal may alternately select two cells.
  • Q hyst is a parameter for giving hysteresis in cell reselection to prevent the UE from reselecting two cells alternately.
  • the UE measures R s of the serving cell and R n of the neighboring cell according to the above equation, considers the cell having the highest ranking indicator value as the best ranked cell, and reselects the cell.
  • the quality of the cell serves as the most important criterion in cell reselection. If the reselected cell is not a normal cell, the terminal excludes the frequency or the corresponding cell from the cell reselection target.
  • RLM Radio Link Monitoring
  • the terminal monitors the downlink quality based on a cell-specific reference signal to detect the downlink radio link quality of the PCell.
  • the UE estimates the downlink radio link quality for PCell downlink radio link quality monitoring purposes and compares it with thresholds Qout and Qin.
  • the threshold Qout is defined as the level at which the downlink radio link cannot be stably received, which corresponds to a 10% block error rate of hypothetical PDCCH transmission in consideration of the PDFICH error.
  • the threshold Qin is defined as a downlink radio link quality level that can be received more stably than the level of Qout, which corresponds to a 2% block error rate of virtual PDCCH transmission in consideration of PCFICH errors.
  • RLF Radio Link Failure
  • the UE continuously measures to maintain the quality of the radio link with the serving cell receiving the service.
  • the terminal determines whether communication is impossible in the current situation due to deterioration of the quality of the radio link with the serving cell. If the quality of the serving cell is so low that communication is almost impossible, the terminal determines the current situation as a radio connection failure.
  • the UE abandons communication with the current serving cell, selects a new cell through a cell selection (or cell reselection) procedure, and reestablishes an RRC connection to the new cell (RRC connection re). -establishment).
  • the UE determines that there is a serious problem in the downlink communication quality based on the radio quality measurement result of the physical layer of the UE (when it is determined that the PCell quality is low during the RLM)
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a RRC connection reestablishment procedure.
  • the terminal stops use of all radio bearers which have been set except for Signaling Radio Bearer # 0 (SRB 0) and initializes various sublayers of an access stratum (AS) (S710).
  • SRB 0 Signaling Radio Bearer # 0
  • AS access stratum
  • each sublayer and physical layer are set to a default configuration.
  • the UE maintains an RRC connection state.
  • the UE performs a cell selection procedure for performing an RRC connection reconfiguration procedure (S720).
  • the cell selection procedure of the RRC connection reestablishment procedure may be performed in the same manner as the cell selection procedure performed by the UE in the RRC idle state, although the UE maintains the RRC connection state.
  • the terminal After performing the cell selection procedure, the terminal checks the system information of the corresponding cell to determine whether the corresponding cell is a suitable cell (S730). If it is determined that the selected cell is an appropriate E-UTRAN cell, the terminal transmits an RRC connection reestablishment request message to the cell (S740).
  • the RRC connection re-establishment procedure is stopped, the terminal is in the RRC idle state Enter (S750).
  • the terminal may be implemented to complete the confirmation of the appropriateness of the cell within a limited time through the cell selection procedure and the reception of system information of the selected cell.
  • the UE may drive a timer as the RRC connection reestablishment procedure is initiated.
  • the timer may be stopped when it is determined that the terminal has selected a suitable cell. If the timer expires, the UE may consider that the RRC connection reestablishment procedure has failed and may enter the RRC idle state.
  • This timer is referred to hereinafter as a radio link failure timer.
  • a timer named T311 may be used as a radio link failure timer.
  • the terminal may obtain the setting value of this timer from the system information of the serving cell.
  • the cell When the RRC connection reestablishment request message is received from the terminal and the request is accepted, the cell transmits an RRC connection reestablishment message to the terminal.
  • the UE Upon receiving the RRC connection reestablishment message from the cell, the UE reconfigures the PDCP sublayer and the RLC sublayer for SRB1. In addition, it recalculates various key values related to security setting and reconfigures the PDCP sublayer responsible for security with newly calculated security key values. Through this, SRB 1 between the UE and the cell is opened and an RRC control message can be exchanged. The terminal completes the resumption of SRB1 and transmits an RRC connection reestablishment complete message indicating that the RRC connection reestablishment procedure is completed to the cell (S760).
  • the cell transmits an RRC connection reestablishment reject message to the terminal.
  • the cell and the terminal performs the RRC connection reestablishment procedure.
  • the UE recovers the state before performing the RRC connection reestablishment procedure and guarantees the continuity of the service to the maximum.
  • the UE reports this failure event to the network when an RLF occurs or a handover failure occurs in order to support Mobility Robustness Optimization (MRO) of the network.
  • MRO Mobility Robustness Optimization
  • the UE may provide an RLF report to the eNB.
  • Radio measurements included in the RLF report can be used as potential reasons for failure to identify coverage problems. This information can be used to exclude such events from the MRO evaluation of intra-LTE mobility connection failures and to write those events as input to other algorithms.
  • the UE may generate a valid RLF report for the eNB after reconnecting in the idle mode. For this purpose, the UE stores the latest RLF or handover failure related information, and for 48 hours after the RLF report is retrieved by the network or after the RLF or handover failure is detected, the RRC connection ( Re-establishment and handover may indicate to the LTE cell that the RLF report is valid.
  • the UE maintains the information during state transition and RAT change, and indicates that the RLF report is valid again after returning to the LTE RAT.
  • the validity of the RLF report in the RRC connection establishment procedure indicates that the UE has been interrupted such as a connection failure and that the RLF report due to this failure has not yet been delivered to the network.
  • the RLF report from the terminal includes the following information.
  • E-CGI of the target cell of the last cell in case of RRL or handover that provided a service to the terminal. If the E-CGI is unknown, PCI and frequency information is used instead.
  • E-CGI of the cell that serviced the terminal when message 7 (RRC connection reset) was received by the terminal for example, at the last handover initialization.
  • the eNB receiving the RLF failure from the terminal may forward the report to the eNB that provided the service to the terminal before the reported connection failure.
  • Radio measurements included in the RLF report can be used to identify coverage issues as a potential cause of radio link failure. This information can be used to exclude these events from the MRO assessment of intra-LTE mobility connection failures and send them back as input to other algorithms.
  • RRM radio resource management
  • the terminal may perform measurement for a specific purpose set by the network and report the measurement result to the network in order to provide information that may help the operator operate the network in addition to the purpose of mobility support. For example, the terminal receives broadcast information of a specific cell determined by the network.
  • the terminal may include a cell identity (also called a global cell identifier) of the specific cell, location identification information (eg, tracking area code) to which the specific cell belongs, and / or other cell information (eg, For example, whether a member of a closed subscriber group (CSG) cell) may be reported to the serving cell.
  • a cell identity also called a global cell identifier
  • location identification information eg, tracking area code
  • CSG closed subscriber group
  • the mobile station may report location information and measurement results of poor quality cells to the network.
  • the network can optimize the network based on the report of the measurement results of the terminals helping the network operation.
  • the terminal In a mobile communication system with a frequency reuse factor of 1, mobility is mostly between different cells in the same frequency band. Therefore, in order to ensure the mobility of the terminal well, the terminal should be able to measure the quality and cell information of neighboring cells having the same center frequency as the center frequency of the serving cell. As such, the measurement of the cell having the same center frequency as that of the serving cell is called intra-frequency measurement. The terminal performs the intra-frequency measurement and reports the measurement result to the network at an appropriate time, so that the purpose of the corresponding measurement result is achieved.
  • the mobile operator may operate the network using a plurality of frequency bands.
  • the terminal may measure quality and cell information of neighboring cells having a center frequency different from that of the serving cell. Should be As such, a measurement for a cell having a center frequency different from that of the serving cell is called inter-frequency measurement.
  • the terminal should be able to report the measurement results to the network at an appropriate time by performing inter-frequency measurements.
  • the terminal When the terminal supports the measurement for the network based on the other RAT, it may be measured for the cell of the network by the base station configuration. This measurement is called inter-radio access technology (inter-RAT) measurement.
  • the RAT may include a UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN) and a GSM EDGE Radio Access Network (GERAN) conforming to the 3GPP standard, and may also include a CDMA 2000 system conforming to the 3GPP2 standard.
  • UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • GERAN GSM EDGE Radio Access Network
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a conventional measurement method.
  • the terminal receives measurement configuration information from the base station (S810).
  • a message including measurement setting information is called a measurement setting message.
  • the terminal performs the measurement based on the measurement configuration information (S820). If the measurement result satisfies the reporting condition in the measurement configuration information, and reports the measurement result to the base station (S830).
  • a message containing a measurement result is called a measurement report message.
  • the measurement setting information may include the following information.
  • the measurement object includes at least one of an intra-frequency measurement object that is an object for intra-cell measurement, an inter-frequency measurement object that is an object for inter-cell measurement, and an inter-RAT measurement object that is an object for inter-RAT measurement.
  • the intra-frequency measurement object indicates a neighboring cell having the same frequency band as the serving cell
  • the inter-frequency measurement object indicates a neighboring cell having a different frequency band from the serving cell
  • the inter-RAT measurement object is
  • the RAT of the serving cell may indicate a neighboring cell of another RAT.
  • Reporting configuration information Information on a reporting condition and a report type relating to when a terminal reports a measurement result.
  • the reporting condition may include information about an event or a period at which the reporting of the measurement result is triggered.
  • the report type is information about what type of measurement result to configure.
  • Measurement identity information This is information about a measurement identifier that associates a measurement object with a report configuration, and allows the terminal to determine what type and when to report to which measurement object.
  • the measurement identifier information may be included in the measurement report message to indicate which measurement object the measurement result is and in which reporting condition the measurement report occurs.
  • Quantitative configuration information information on a parameter for setting filtering of a measurement unit, a reporting unit, and / or a measurement result value.
  • Measurement gap information Information about a measurement gap, which is a section in which a UE can only use measurement without considering data transmission with a serving cell because downlink transmission or uplink transmission is not scheduled. .
  • the terminal has a measurement target list, a measurement report configuration list, and a measurement identifier list to perform a measurement procedure.
  • the base station may set only one measurement target for one frequency band to the terminal.
  • E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • RRC Radio Resource Control
  • Protocol specification Release 8
  • the terminal If the measurement result of the terminal satisfies the set event, the terminal transmits a measurement report message to the base station.
  • measurement identifier 1 901 connects an intra-frequency measurement object and report setting 1.
  • the terminal performs intra frequency measurement, and report setting 1 is used to determine a criterion and report type of the measurement result report.
  • the measurement identifier 2 902 is connected to the intra-frequency measurement object like the measurement identifier 1 901, but is connected to the setting 2 by viewing the intra-frequency measurement object.
  • the terminal performs the measurement, and report setting 2 is used to determine the criteria and report type of the measurement result report.
  • the terminal transmits the measurement result even if the measurement result for the intra-frequency measurement object satisfies any one of the report setting 1 and the report setting 2.
  • Measurement identifier 3 903 connects inter-frequency measurement object 1 and report configuration 3.
  • the terminal reports the measurement result when the measurement result for the inter-frequency measurement object 1 satisfies the reporting condition included in the report configuration 1.
  • Measurement identifier 4 904 connects inter-frequency measurement object 2 and report configuration 2.
  • the terminal reports the measurement result if the measurement result for the inter-frequency measurement object 2 satisfies the reporting condition included in the report configuration 2.
  • the measurement target, report setting, and / or measurement identifier may be added, changed, and / or deleted. This may be indicated by the base station sending a new measurement configuration message to the terminal, or by sending a measurement configuration change message.
  • FIG. 10 shows an example of deleting a measurement identifier. If measurement identifier 2 902 is deleted, measurement for the measurement object associated with measurement identifier 2 902 is stopped and no measurement report is transmitted. The measurement object or report setting associated with the deleted measurement identifier may not be changed.
  • FIG. 11 shows an example of deleting a measurement object. If the inter-frequency measurement object 1 is deleted, the terminal also deletes the associated measurement identifier 3 903. The measurement for the inter-frequency measurement object 1 is stopped and no measurement report is transmitted. However, the report setting associated with the deleted inter-frequency measurement object 1 may not be changed or deleted.
  • the terminal If the reporting configuration is removed, the terminal also removes the associated measurement identifier. The terminal stops measuring the associated measurement object by the associated measurement identifier. However, the measurement object associated with the deleted report setting may not be changed or deleted.
  • the measurement report may include a measurement identifier, a measured quality of the serving cell, and a measurement result of a neighboring cell.
  • the measurement identifier identifies the measurement object for which the measurement report is triggered.
  • the measurement result of the neighbor cell may include the cell identifier of the neighbor cell and the measured quality.
  • the measured quality may include at least one of Reference Signal Received Power (RSRP) and Reference Signal Received Quality (RSRQ).
  • MSE Mobility State Estimation
  • the mobility state of the UE determined by the MSE may be divided into a high mobility state, a medium mobility state, and a normal mobility state. Each mobility state may be determined based on the number of times the handover is performed by the terminal and / or the number of times cell reselection is performed.
  • the UE in the RRC_IDLE state performs cell reselection when the cell reselection condition is satisfied.
  • T CRmax When the number of times that the UE performs cell reselection during the specific time interval T CRmax exceeds the first threshold value N CR_H , the condition of the mobility state of the UE is satisfied.
  • N CR_M second threshold
  • N CR_H the mobility state of the terminal is medium The condition of the mobility state is satisfied.
  • the mobility state of the terminal is satisfied with the condition of the general mobility state.
  • the UE continuously performs cell reselection between two identical cells it may not be counted as the number of times cell reselection is performed.
  • the UE in the RRC_CONNECTED state reports a measurement result and performs a handover when a specific condition is satisfied when measuring a neighbor cell. If the number of times that the terminal performs the handover during the specific time interval exceeds the first threshold value, the condition of the mobility state of the terminal is satisfied. On the other hand, if the number of times the terminal performs the handover during the specific time interval exceeds the second threshold and does not exceed the first threshold, the mobility state of the terminal is satisfied the condition of the intermediate mobility state. If the number of times that the terminal performs the handover during the specific time interval does not exceed the second threshold, the mobility state of the terminal is satisfied with the condition of the general mobility state.
  • the terminal When the terminal in the RRC_IDLE or RRC_CONNECTED state detects that the condition of the aforementioned mobility state is satisfied, the terminal may enter the corresponding mobility state. Entering the mobility state may be the terminal determines that its mobility state is the mobility state. However, when it is determined that neither the high mobility state condition nor the intermediate mobility state condition is satisfied during a specific time interval, the terminal may enter the general mobility state.
  • the terminal may scale the mobility parameter based on the mobility state.
  • the UE in the RRC_IDLE state may scale the Treselection parameter
  • the UE in the RRC_CONNECTED state may scale the TimeToTrigger parameter.
  • Scaling may be implemented by multiplying a specific scaling factor by a Treselection parameter or a TimeToTrigger parameter.
  • the scaling factor may vary according to the mobility state of the terminal. For example, the scaling factor in the high mobility state may be smaller than the scaling factor in the intermediate mobility state. Scaling may not be performed in the normal scaling state. Scaling may be performed by the network or the cell as well as the terminal, and information about this may be given to the terminal.
  • scaling factor sf-high is multiplied by Treselection EUTRA to scale.
  • scaling factor sf-high is multiplied by Treselection UTRA to scale.
  • scaling factor sf-high is multiplied by Treselection GERA to scale.
  • scaling factor sf-high is multiplied by Treselection CDMA_HRPD to scale.
  • scaling factor sf-high is multiplied by Treselection CDMA_1xRTT to scale.
  • scaling factor sf-medium is multiplied by Treselection EUTRA to scale.
  • scaling factor sf-medium is multiplied by Treselection UTRA to scale.
  • scaling factor sf-medium is multiplied by Treselection GERA to scale.
  • scaling factor sf-medium is multiplied by Treselection CDMA_HRPD to scale.
  • scaling factor sf-medium is multiplied by Treselection CDMA_1xRTT to scale.
  • An information parameter (e.g. scaling factor) necessary for scaling a Treselection parameter by the UE in the RRC_IDLE state may be included in broadcast system information and provided to the UE.
  • the terminal may perform scaling if information information for scaling is included in the system information.
  • the mobility parameter scaled differently according to the mobility state of the terminal may be applied, more appropriate movement may be performed. For example, when the UE in the RRC_IDLE state moves at a high speed, it is possible to quickly perform cell reselection to the target cell by determining whether a condition for performing cell reselection is satisfied within a shorter time. In addition, when the UE in the RRC_CONNECTED state moves at a high speed, it is possible to perform a handover to the target cell more quickly by determining whether the measurement result reporting condition is satisfied for a specific time and reporting the result within a shorter time.
  • the mobility state of the terminal may be implemented in various types.
  • the mobility state of the terminal may be expressed by the speed of the actual terminal.
  • the mobility state of the terminal may be expressed as the number of times cell movement (cell reselection and / or handover) of the terminal counted for MSE is performed.
  • a plurality of types of mobility states may be grouped into a plurality of mobility group states.
  • grouping may be performed such that the number of mobility group states is less than the number of mobility group states.
  • the general mobility state is grouped into a first mobility group state, and the intermediate mobility state and the high mobility state are grouped states. May be grouped into a second mobility group state.
  • the general mobility state and the intermediate mobility state may be grouped into a first mobility group state, and the high mobility state may be grouped into a second mobility group state.
  • grouping may also be applied to a mobility state represented by a speed of a terminal, in which case a specific speed range may be grouped into a specific mobility group state.
  • Each mobility group state may be set to include at least one mobility state.
  • the fact that the terminal corresponds to a specific mobility group state may mean that the mobility state of the terminal corresponds to one of at least one mobility state included in the mobility group state.
  • the grouping for the mobility group state may be set by the network through system information or dedicated signaling or may be preset in the terminal.
  • Mobility information indicating the mobility state can be an important source for the network to determine an optimized configuration for the terminal or to determine an optimized network operating policy. For example, knowing the terminal mobility state by the network can help lower the probability of handover failure or other type of connection failure.
  • the network cannot know whether the terminal has valid mobility information for the terminal. If the terminal is configured to report the mobility information of the terminal to the network in a short period in the communication system, this may cause a problem of rapidly increasing the overhead of signaling and the power consumption of the terminal. In addition, when the mobility information is updated, if the previous mobility information has been reported by the terminal and the updated mobility information is not triggered to be reported, the network cannot know the updated mobility information.
  • the network does not sufficiently acquire the mobility information on the mobility state of the terminal, it is difficult to determine the optimized configuration for the terminal and / or perform the optimized network operation in consideration of the mobility state of each terminal, and excessive mobility information If reported, problems of increased signaling overhead and excessive power consumption of the terminal may occur.
  • the present invention proposes a reporting method that can obtain the advantage of reporting the mobility information on the terminal to the network, but to prevent unnecessary signaling of the mobility information of the terminal.
  • Mobility information may indicate a particular type of mobility state.
  • the mobility information may be set to indicate how fast the terminal moves, how often to change the serving cell, or what the current estimated mobility state is.
  • Detailed mobility information may be implemented in various types as follows.
  • the mobility information may indicate the mobility state of the terminal most recently determined through the MSE by the terminal until the reporting time point.
  • the mobility information may indicate the terminal speed most recently acquired by the terminal until the reporting time.
  • the speed of the terminal may be a result measured using the GNSS device provided by the terminal.
  • the speed of the terminal may be an instantaneous speed at a specific time point or an average speed of the terminal during a specific time interval.
  • the mobility information may indicate the mobility group state of the terminal.
  • the mobility group state may be a grouping of mobility states estimated through the MSE.
  • the mobility information according to the example indicates one of the mobility group state, that is, G1 or G2, to which the mobility state estimated through the MSE of the UE belongs.
  • the mobility information may indicate a list of cells camped on by the terminal until recently and a time of camping on each cell.
  • the terminal may generate mobility information by storing a camp on cell list including a maximum of N cells and a time when the terminal is camped on in the corresponding cell.
  • the mobility information may be set to indicate a mobility state of at least one or more of the above types.
  • the network may specify the type of mobility information to be reported by the terminal.
  • the network designates the type of mobility information to be reported by the terminal, the network provides the terminal with parameters necessary for implementing the mobility information according to the type. It is possible for the network to specify the type of mobility information via broadcast signaling and / or dedicated signaling.
  • the UE may be configured not to acquire mobility information when camping on a non-LTE RAT.
  • the terminal may be configured to report mobility information when camping on a cell of the same RAT as the RAT of the cell camping when the mobility information is obtained.
  • the terminal may be configured to obtain mobility information while camping on the non-LTE RAT.
  • the terminal may be configured to report the mobility information even when camping on a cell of the RAT different from the RAT of the cell camping when the mobility information is obtained.
  • the terminal may be configured not to acquire mobility information when camping in a small cell. That is, the terminal may be configured not to acquire mobility information when camping in a cell indicated by a cell that is not a small cell or a macro cell.
  • the terminal may be configured not to acquire mobility information when camping on a cell having a cell identifier within a range of a cell identifier (e.g. PCI) reserved for a specific type of cell.
  • a cell identifier e.g. PCI
  • the particular type of cell may be a CSG cell and / or a hybrid cell.
  • the terminal When camping in a small cell, the terminal may be configured to obtain mobility information for the macro cell or related to the macro cell instead of the serving cell.
  • the macro cell may be a cell operating at the same frequency as that of the serving cell. If there is a plurality of macro cells, it may be a macro cell having the best signal quality on a corresponding frequency.
  • the macro cell may be a cell operating at a frequency different from that of the serving cell. If there is a plurality of macro cells, it may be a macro cell on the highest quality frequency.
  • An embodiment related to reporting of the above mobility information may be implemented as shown in FIG. 12 below.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method for reporting mobility information according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal determines whether to report mobility information (S1210). Determining whether to report the mobility information may be to determine whether to transmit a mobility information available indicator for mobility information reporting.
  • Determining whether the terminal reports the mobility information may be divided into initially reporting the mobility information to the network, or reporting the updated mobility information to the network.
  • the terminal may decide to report the corresponding mobility information. Additionally, the terminal has mobility information to report, but if the mobility information indicates the mobility state according to the type of the specific mobility information or indicates the specific mobility state according to the type of the specific mobility information, it may be decided to report the mobility information. have. For example, if the type of mobility state indicated by the mobility information of the terminal is a mobility state according to the estimation by the MSE, and the estimated mobility state is a high mobility state, the terminal may determine to report the mobility state.
  • the terminal reports the mobility information. It may be decided to transmit or to send the mobility information available indicator.
  • the determination of whether or not the reporting condition of the mobility information is satisfied may be as follows.
  • the terminal may determine that the reporting condition of the mobility information is satisfied.
  • the terminal may indicate mobility information. It can be determined that the reporting condition is satisfied.
  • the type of mobility state is the speed of the terminal may be compared by applying a threshold value for the difference between the two speed values.
  • the threshold may be signaled by the network or preset in the terminal.
  • the terminal may determine that the reporting condition of the mobility information is satisfied. For example, the mobility information previously reported by the terminal indicates a specific mobility state (eg, intermediate mobility state), and the current mobility information obtained by the terminal indicates the speed of the terminal (eg, a speed value of the terminal obtained through GNSS). If so, the terminal may determine that the mobility information reporting condition is satisfied.
  • the mobility information previously reported by the terminal indicates a specific mobility state (eg, intermediate mobility state)
  • the current mobility information obtained by the terminal indicates the speed of the terminal (eg, a speed value of the terminal obtained through GNSS). If so, the terminal may determine that the mobility information reporting condition is satisfied.
  • the network may transmit mobility information control information for determining whether to report the mobility information of the terminal to the terminal.
  • the mobility information control information may be transmitted through broadcast signaling of the serving cell and / or dedicated signaling for a terminal of the serving cell.
  • the mobility information control information may indicate whether to allow the terminal to report the mobility information.
  • the mobility information control information may indicate a condition for the mobility information that can be reported as well as whether to allow the report.
  • the mobility information control information may be set to indicate a specific determination criterion in determining whether the mobility information reporting condition of the terminal is satisfied.
  • the terminal may determine whether to report the mobility information and whether to report the mobility information based on the received mobility information control information.
  • the terminal When the terminal receives the mobility information control information from the network, but the mobility information control information indicates whether to allow the report, if the report is allowed, it may be determined whether the mobility information that the mobile terminal satisfies the aforementioned reporting condition. . If the mobility information control information indicates not to allow reporting, the terminal may decide whether or not to report the mobility information or may not decide to report.
  • the terminal When the terminal receives the mobility information control information from the network, but the mobility information control information indicates whether or not to allow the report, and indicates the condition for the mobility information, if the report is allowed, the mobility information that is possessed is indicated by the control information It can be determined whether the specified conditions are satisfied. If the mobility information satisfies the above condition, the terminal may determine whether to report the mobility information by determining whether the mobility information satisfies the aforementioned reporting condition. For example, if the indication of the mobility information is allowed, and the serving cell transmits the mobility information control information indicating the type of the mobility information to the terminal through broadcast signaling or dedicated signaling, the terminal indicates the mobility information of the indicated type. If it supports the implementation of, it can be determined that reporting mobility information is allowed. Subsequently, the terminal may determine whether the mobility information that satisfies the reporting condition.
  • the terminal determined to report the mobility information may transmit a mobility information available indication to the network (S1220).
  • the mobility information available indicator may indicate that the terminal has mobility information to report. This may be implemented with 1 bit in a specific RRC message.
  • the transmission of the mobility information available indicator to the network may be performed by the terminal during the RRC connection establishment, RRC connection reestablishment, or handover procedure with the network.
  • the mobility information available indicator may be included in an uplink message such as an RRC connection establishment complete message, an RRC connection reestablishment complete message, or an RRC connection reset completion message.
  • the procedure or RRC message that the terminal sends the mobility information available indicator is not limited to the above-described procedure or the RRC message.
  • the terminal may transmit information indicating the type of mobility state indicated by the mobility information to be reported to the network together with the mobility information available indicator.
  • the information indicating the type may be set to indicate at least one of the above types of mobility states.
  • the network may request the terminal to report the mobility information (S1230). Even if the mobility information available indicator is not received from the terminal, the network may request the terminal to report the mobility information. In this case, requesting reporting of the mobility information may be performed with a specific period, or may be performed when a specific event occurs or a specific condition is satisfied.
  • Requesting the network to report mobility information may be performed in response to a mobility information available indicator.
  • the network may request reporting of the mobility information in response.
  • the network may determine whether to request based on information indicating the type of mobility status included in the mobility information available indicator. In the case of a particular type of mobility state, the network may be configured to request or not report reporting of mobility information.
  • Requesting to report mobility information may include transmitting the mobility information request parameter in an RRC message.
  • the RRC message may be a terminal information request message.
  • the terminal When requested to report the mobility information, the terminal may report the mobility information to the network (S1240).
  • the mobility information reported by the terminal may be the latest updated information.
  • Reporting the mobility information may include transmitting the mobility information parameter in the RRC message.
  • the RRC message may be a terminal information report message.
  • the terminal when the terminal transmits a mobility information available indicator to the network and receives a mobility information report request in response thereto, the terminal may be configured to report the mobility information to the network without further determining. This is because it may not be necessary to determine whether to report according to the report request because it is already determined whether to report the mobility information before the transmission of the mobility information available indicator.
  • the terminal may be configured to report according to the determination of whether to report the mobility information.
  • the determination of whether to report the mobility information may be performed as described above in step S1210. If the mobility information available indicator is not transmitted, the report request of the network does not reflect the determination of whether to report the mobility information by the terminal. Accordingly, the terminal may determine whether to report the mobility information, and thereby report the mobility information. If it is determined to report the mobility information, the terminal may transmit the mobility information to the network. In this case, the terminal may include the mobility information in the terminal information report message and transmit it to the network. If it is determined not to report the mobility information, the terminal may not transmit the mobility information to the network. In this case, the terminal transmits the terminal information report message in response to the mobility information report request, but the mobility information may not be included in the message. In addition, the terminal information report message may include information indicating that it is determined not to report the mobility information.
  • the terminal is requested to report the mobility information from the network, and unlike reporting the mobility information to the network as a response thereto, the terminal reports the mobility information determined to report by itself. Report to the network.
  • the UE may report mobility information to the network without request from the network through a specific RRC procedure (establishing an RRC connection, reestablishing an RRC connection, resetting an RRC connection (including handover), measuring and reporting, etc.) with the network. Can be.
  • the UE determines whether to report the mobility information it has, and if it is determined to report a specific RRC message (eg RRC connection setup complete message, RRC connection reestablishment complete message, RRC connection reset complete message, measurement report message Etc.) to include mobility information and transmit it to the network.
  • a specific RRC message eg RRC connection setup complete message, RRC connection reestablishment complete message, RRC connection reset complete message, measurement report message Etc.
  • the network may perform network operation based on this. For example, the network may manage mobility of the terminal based on the mobility information of the terminal. This may be implemented by handover management of the terminal of the source cell.
  • the serving cell may deliver the mobility information to the target cell in preparation for handover as part of the UE context and / or UE configuration.
  • the source cell may determine based on how long the terminal is connected to the source cell. For example, if the UE keeps connecting longer than a certain threshold value, the source cell may determine not to transfer the mobility information to the target cell. If not, the source cell may decide to deliver the mobility information to the target cell.
  • the source cell may determine based on the received mobility information in determining whether to transfer the mobility information to the target cell. For example, when the mobility state of the terminal indicated by the received mobility information is higher than the specific threshold mobility state or the specific mobility state, the source cell may determine to transfer the mobility information to the target cell. Otherwise, the source cell may decide not to deliver mobility information to the target cell. In addition, when the mobility state of the terminal indicated by the received mobility information is lower than a specific threshold mobility state, the source cell may be implemented to transmit the mobility information to the target cell, otherwise determine not to transmit.
  • the network may know whether the terminal has valid mobility information to report, and may also know about the type of mobility state indicated by the mobility information. Accordingly, the network may determine whether to obtain mobility information from the terminal according to the type of operation policy, mobility state and / or mobility state. In addition, the network may know whether the mobility information is updated, and thus, the updated mobility information may be obtained and appropriately provided with configuration information to the terminal.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a wireless device in which an embodiment of the present invention is implemented. This device may implement operations of a terminal and / or a network that performs the embodiments described above with reference to FIG. 12.
  • the wireless device 1300 includes a processor 1310, a memory 1320, and a radio frequency unit 1330.
  • the processor 1310 implements the proposed functions, processes, and / or methods.
  • the processor 1310 may be configured to obtain mobility information indicating various types of mobility states.
  • the processor 1310 may be configured to determine whether to report the mobility information and to report accordingly.
  • the processor 1310 may be configured to transmit an indicator indicating that there is valid mobility information.
  • the processor 1310 may be configured to manage mobility related operations of the terminal based on the mobility state indicated by the mobility information, and set power consumption related operations of the terminal.
  • the processor 1310 may be configured to manage network operations based on mobility information.
  • the processor 1310 may be configured to implement the embodiments of the present invention described above with reference to the drawings.
  • the RF unit 1330 is connected to the processor 1310 to transmit and receive a radio signal.
  • the processor 1310 and the RF unit 1330 may be implemented to transmit and receive wireless signals according to at least one communication standard.
  • the RF unit 1330 may include at least one transceiver capable of transmitting and receiving wireless signals.
  • the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
  • the RF unit may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.

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Abstract

무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 이동성 정보 보고 방법이 제공된다. 상기 방법은, 이동성 정보의 보고 여부를 결정하되, 상기 이동성 정보는 상기 단말의 이동성 상태를 지시하고, 및 상기 이동성 정보를 보고하기로 결정하면, 상기 이동성 정보를 네트워크로 보고하는 것을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 이동성 정보 보고 방법 및 이를 지원하는 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 단말의 이동성 정보를 보고하는 방법과 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(multiple input multiple output)를 채용한다. 최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다.
넓은 커버리지를 가지는 매크로 셀의 커버리지(coverage) 내 특정 위치에 서비스 커버리지가 작은 마이크로 셀(micro cell), 펨토 셀(femto cell), 피코 셀(pico cell)등이 설치될 수 있다. 이와 같은 셀은 작은 셀(small cell)이라 불리울 수 있다.
모바일 장치로 대표되는 단말은 이동하기 때문에, 현재 제공되는 서비스의 품질이 저하되거나, 보다 좋은 서비스를 제공할 수 있는 셀이 발견될 수 있다. 이로 인해 단말은 새로운 셀로 이동할 수 있는데 이를 단말의 이동 수행이라 한다.
각 셀은 고정되어 있는 서비스 커버리지를 가지며, 단말은 가변적인 속도로 무선 통신 시스템상에서 이동하므로 단말이 셀간 이동하는 빈도는 경우에 따라 달라질 수 있다. 단말의 실제 이동 상황을 고려하여 단말의 적절한 셀간 이동을 지원하기 위하여 이동성 상태 추정(Mobility State Estimation; MSE) 및 이동성 파라미터(mobility parameter)를 스케일링하는 방법이 지원되어 왔다.
단말의 이동성 상태에 관련된 이동성 정보는 네트워크로 하여금 단말을 위한 최적화된 설정을 결정하거나, 또는 네트워크 운영의 최적화를 위해 매우 중요한 소스가 될 수 있다. 다만, 네트워크는 단말이 보고할 유효한 이동성 정보를 가지고 있는지 여부를 알지 못하므로 적절하게 해당 정보를 요청하지 못할 수 있다. 또한, 이미 보고된 이동성 정보와 달리, 단말측에서 이동성 정보가 업데이트된 경우, 네트워크는 업데이트 여부를 알지 못하므로, 기존 이동성 정보를 기반으로 운영을 수행하게 된다. 따라서, 단말이 유효한 이동성 정보를 네트워크로 보고하도록 하는 방법이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 이동성 정보를 보고하는 방법과 이를 지원하는 장치를 제공하는 것이다.
일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 이동성 정보 보고 방법이 제공된다. 상기 방법은, 이동성 정보의 보고 여부를 결정하되, 상기 이동성 정보는 상기 단말의 이동성 상태를 지시하고, 및 상기 이동성 정보를 보고하기로 결정하면, 상기 이동성 정보를 네트워크로 보고하는 것을 포함한다.
상기 방법은 상기 이동성 정보를 보고하기로 결정하면, 보고할 이동성 정보가 있음을 지시하는 이동성 정보 가용 지시자를 상기 네트워크로 전송하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 이동성 정보 가용 지시자에 대한 응답으로, 상기 네트워크로부터 이동성 정보 보고 요청을 수신하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 이동성 정보를 네트워크로 보고하는 것은, 상기 이동성 정보 보고 요청에 대한 응답으로 수행될 수 있다.
상기 단말이 이전에 특정 이동성 정보를 보고한 적이 있으면, 상기 이동성 정보를 보고할지 여부를 결정하는 것은, 상기 이동성 정보가 상기 이전에 보고된 이동성 정보와 다르면, 상기 이동성 정보를 보고하기로 결정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 이동성 정보에 의해 지시되는 상기 이동성 상태의 타입이 상기 이전에 보고된 이동성 정보에 의해 지시되는 이동성 상태의 타입과 다르면, 상기 이동성 정보가 상기 이전에 보고된 이동성 정보와 다르다고 결정될 수 있다.
상기 이동성 정보에 의해 지시되는 상기 이동성 상태의 타입이 상기 이전에 보고된 이동성 정보에 의해 지시되는 상기 이동성 상태의 타입과 같고 및 상기 타입의 이동성 정보들이 서로 다르면, 상기 이동성 정보가 상기 이전에 보고된 이동성 정보와 다르다고 결정될 수 있다.
상기 이동성 상태의 상기 타입은 MSE(Mobility State Estimation)에 의해 추정된 이동성 상태, 상기 MSE에 의해 추정된 이동성 상태들이 그룹핑된 이동성 그룹 상태, 상기 단말의 속력, 및 상기 단말이 캠프 온 하였던 적어도 하나의 셀에 대한 리스트 및 해당 셀에 캠프온 한 시간 중 하나일 수 있다.
상기 단말이 이전에 특정 이동성 정보를 보고한 적이 없으면, 상기 이동성 정보를 보고할지 여부를 결정하는 것은, 상기 단말이 상기 이동성 정보를 가지고 있으면, 상기 이동성 정보를 보고하기로 결정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 네트워크로부터 이동성 정보 보고 제어 정보를 수신하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 이동성 정보 보고 제어 정보는 상기 이동성 정보의 보고의 허용 여부를 지시할 수 있다.
상기 이동성 정보의 보고 여부를 결정하는 것은 상기 이동성 정보 보고 제어 정보에 의하여 상기 이동성 정보의 보고가 허용되면 수행될 수 있다.
상기 이동성 정보 보고 제어 정보는 보고가 허용되는 이동성 정보의 타입을 더 지시할 수 있다. 상기 이동성 정보의 보고 여부를 결정하는 것은 상기 이동성 정보 보고 제어 정보에 의해 상기 이동성 정보의 보고가 허용되고 및 상기 이동성 정보의 타입이 상기 이동성 정보 보고 제어 정보에 의해 지시되는 이동성 정보의 타입이면 수행될 수 있다.
상기 이동성 정보 가용 지시자는 상기 단말이 RRC(Radio Resource Control) 연결을 요청하는 RRC 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
상기 이동성 정보 보고 요청은 단말 정보를 보고할 것을 요청하는 RRC 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
상기 이동성 정보는 상기 단말의 정보를 보고하기 위해 전송되는 RRC 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 동작하는 무선 장치가 제공된다. 상기 무선 장치는 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency) 유닛 및 상기 RF 유닛과 기능적으로 결합하여 동작하는 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 이동성 정보의 보고 여부를 결정하되, 상기 이동성 정보는 상기 무선 장치의 이동성 상태를 지시하고, 및 상기 이동성 정보를 보고하기로 결정하면, 상기 이동성 정보를 네트워크로 보고하도록 설정된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 네트워크는 단말이 보고할 유효한 이동성 정보를 가지고 있는지 여부를 알 수 있으며, 더불어 이동성 정보에 의해 지시되는 이동성 상태의 타입에 대하여 알 수 있다. 이에 따라, 네트워크는 운영 정책, 이동성 상태 및/또는 이동성 상태의 타입에 따라 단말로부터 이동성 정보를 획득할지 여부를 결정할 수 있다. 또한, 네트워크는 이동성 정보의 업데이트 여부를 알 수 있으며, 이에 따라 업데이트된 이동성 정보를 획득하고 이를 기반으로 적절하게 단말에 설정 정보를 제공해줄 수 있다. 위와 같은 절차들을 통해, 이동성 정보 보고에 의해 발생할 수 있는 과도한 시그널링 오버헤드가 방지될 수 있고, 보고된 이동성 정보를 기반으로 단말의 효율적인 파워 관리, 단말의 이동성 관리 및 최적화된 네트워크 운영이 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 RRC 아이들 상태의 단말의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 RRC 연결을 확립하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 RRC 연결 재설정 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 RRC 연결 재확립 절차를 나타내는 도면이다.
도 8은 기존의 측정 수행 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 단말에게 설정된 측정 설정의 일 예를 나타낸다.
도 10은 측정 식별자를 삭제하는 예를 나타낸다.
도 11은 측정 대상을 삭제하는 예를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 이동성 정보 보고 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불릴 수 있다.
E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
단말과 네트워크 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 2 및 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.
서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있고, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.
MAC 계층의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다.
RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.
RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다.
사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 제어 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.
RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 확립되면, 단말은 RRC 연결(RRC connected) 상태에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들(RRC idle) 상태에 있게 된다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
물리채널(Physical Channel)은 시간 영역에서 여러 개의 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌(Symbol)들로 구성된다. 자원블록은 자원 할당 단위로, 복수의 OFDM 심벌들과 복수의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 OFDM 심벌들(예, 첫번째 OFDM 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. TTI(Transmission Time Interval)는 서브프레임 전송의 단위시간이다.
이하 단말의 RRC 상태 (RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 상술한다.
RRC 상태란 단말의 RRC 계층이 E-UTRAN의 RRC 계층과 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태, 연결되어 있지 않은 경우는 RRC 아이들 상태라고 부른다. RRC 연결 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC 아이들 상태의 단말은 E-UTRAN이 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트랙킹 구역(Tracking Area) 단위로 CN(core network)이 관리한다. 즉, RRC 아이들 상태의 단말은 큰 지역 단위로 존재 여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 RRC 연결 상태로 이동해야 한다.
사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 아이들 상태에 머무른다. RRC 아이들 상태의 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN과 RRC 연결을 확립하고, RRC 연결 상태로 천이한다. RRC 아이들 상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 호출(paging) 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
NAS 계층에서 단말의 이동성을 관리하기 위하여 EMM-REGISTERED(EPS Mobility Management-REGISTERED) 및 EMM-DEREGISTERED 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말과 MME에게 적용된다. 초기 단말은 EMM-DEREGISTERED 상태이며, 이 단말이 네트워크에 접속하기 위해서 초기 연결(Initial Attach) 절차를 통해서 해당 네트워크에 등록하는 과정을 수행한다. 상기 연결(Attach) 절차가 성공적으로 수행되면 단말 및 MME는 EMM-REGISTERED 상태가 된다.
단말과 EPC간 시그널링 연결(signaling connection)을 관리하기 위하여 ECM(EPS Connection Management)-IDLE 상태 및 ECM-CONNECTED 상태 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말 및 MME에게 적용된다. ECM-IDLE 상태의 단말이 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺으면 해당 단말은 ECM-CONNECTED 상태가 된다. ECM-IDLE 상태에 있는 MME는 E-UTRAN과 S1 연결(S1 connection)을 맺으면 ECM-CONNECTED 상태가 된다. 단말이 ECM-IDLE 상태에 있을 때에는 E-UTRAN은 단말의 배경(context) 정보를 가지고 있지 않다. 따라서 ECM-IDLE 상태의 단말은 네트워크의 명령을 받을 필요 없이 셀 선택(cell selection) 또는 셀 재선택(reselection)과 같은 단말 기반의 이동성 관련 절차를 수행한다. 반면 단말이 ECM-CONNECTED 상태에 있을 때에는 단말의 이동성은 네트워크의 명령에 의해서 관리된다. ECM-IDLE 상태에서 단말의 위치가 네트워크가 알고 있는 위치와 달라질 경우 단말은 트랙킹 구역 갱신(Tracking Area Update) 절차를 통해 네트워크에 단말의 해당 위치를 알린다.
다음은, 시스템 정보(System Information)에 관한 설명이다.
시스템 정보는 단말이 기지국에 접속하기 위해서 알아야 하는 필수 정보를 포함한다. 따라서 단말은 기지국에 접속하기 전에 시스템 정보를 모두 수신하고 있어야 하고, 또한 항상 최신의 시스템 정보를 가지고 있어야 한다. 그리고 상기 시스템 정보는 한 셀 내의 모든 단말이 알고 있어야 하는 정보이므로, 기지국은 주기적으로 상기 시스템 정보를 전송한다.
3GPP TS 36.331 V8.7.0 (2009-09) "Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 8)"의 5.2.2절에 의하면, 상기 시스템 정보는 MIB(Master Information Block), SB(Scheduling Block), SIB System Information Block)로 나뉜다. MIB는 단말이 해당 셀의 물리적 구성, 예를 들어 대역폭(Bandwidth) 같은 것을 알 수 있도록 한다. SB은 SIB들의 전송정보, 예를 들어, 전송 주기 등을 알려준다. SIB은 서로 관련 있는 시스템 정보의 집합체이다. 예를 들어, 어떤 SIB는 주변의 셀의 정보만을 포함하고, 어떤 SIB는 단말이 사용하는 상향링크 무선 채널의 정보만을 포함한다.
일반적으로, 네트워크가 단말에게 제공하는 서비스는 아래와 같이 세가지 타입으로 구분할 수 있다. 또한, 어떤 서비스를 제공받을 수 있는지에 따라 단말은 셀의 타입 역시 다르게 인식한다. 아래에서 먼저 서비스 타입을 서술하고, 이어 셀의 타입을 서술한다.
1) 제한적 서비스(Limited service): 이 서비스는 응급 호출(Emergency call) 및 재해 경보 시스템(Earthquake and Tsunami Warning System; ETWS)를 제공하며, 수용가능 셀(acceptable cell)에서 제공할 수 있다.
2) 정규 서비스(Normal service) : 이 서비스는 일반적 용도의 범용 서비스(public use)를 의미하여, 정규 셀(suitable or normal cell)에서 제공할 수 있다.
3) 사업자 서비스(Operator service) : 이 서비스는 통신망 사업자를 위한 서비스를 의미하며, 이 셀은 통신망 사업자만 사용할 수 있고 일반 사용자는 사용할 수 없다.
셀이 제공하는 서비스 타입과 관련하여, 셀의 타입은 아래와 같이 구분될 수 있다.
1) 수용가능 셀(Acceptable cell) : 단말이 제한된(Limited) 서비스를 제공받을 수 있는 셀. 이 셀은 해당 단말 입장에서, 금지(barred)되어 있지 않고, 단말의 셀 선택 기준을 만족시키는 셀이다.
2) 정규 셀(Suitable cell) : 단말이 정규 서비스를 제공받을 수 있는 셀. 이 셀은 수용가능 셀의 조건을 만족시키며, 동시에 추가 조건들을 만족시킨다. 추가적인 조건으로는, 이 셀이 해당 단말이 접속할 수 있는 PLMN(Public Land Mobile Network) 소속이어야 하고, 단말의 트랙킹 구역(Tracking Area) 갱신 절차의 수행이 금지되지 않은 셀이어야 한다. 해당 셀이 CSG 셀이라고 하면, 단말이 이 셀에 CSG 멤버로서 접속이 가능한 셀이어야 한다.
3) 금지된 (Barred cell) : 셀이 시스템 정보를 통해 금지된 셀이라는 정보를 브로드캐스트하는 셀이다.
4) 예약된 셀(Reserved cell) : 셀이 시스템 정보를 통해 예약된 셀이라는 정보를 브로드캐스트하는 셀이다.
도 4는 RRC 아이들 상태의 단말의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 4는 초기 전원이 켜진 단말이 셀 선택 과정을 거쳐 네트워크 망에 등록하고 이어 필요할 경우 셀 재선택을 하는 절차를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 단말은 자신이 서비스 받고자 하는 망인 PLMN(public land mobile network)과 통신하기 위한 라디오 접속 기술(radio access technology; RAT)를 선택한다(S410). PLMN 및 RAT에 대한 정보는 단말의 사용자가 선택할 수도 있으며, USIM(universal subscriber identity module)에 저장되어 있는 것을 사용할 수도 있다.
단말은 측정한 기지국과 신호세기나 품질이 특정한 값보다 큰 셀 중에서, 가장 큰 값을 가지는 셀을 선택한다(Cell Selection)(S420). 이는 전원이 켜진 단말이 셀 선택을 수행하는 것으로서 초기 셀 선택(initial cell selection)이라 할 수 있다. 셀 선택 절차에 대해서 이후에 상술하기로 한다. 셀 선택 이후 단말은, 기지국이 주기적으로 보내는 시스템 정보를 수신한다. 상기 말하는 특정한 값은 데이터 송/수신에서의 물리적 신호에 대한 품질을 보장받기 위하여 시스템에서 정의된 값을 말한다. 따라서, 적용되는 RAT에 따라 그 값은 다를 수 있다.
단말은 망 등록 필요가 있는 경우 망 등록 절차를 수행한다(S430). 단말은 망으로부터 서비스(예:Paging)를 받기 위하여 자신의 정보(예:IMSI)를 등록한다. 단말은 셀을 선택 할 때 마다 접속하는 망에 등록을 하는 것은 아니며, 시스템 정보로부터 받은 망의 정보(예:Tracking Area Identity; TAI)와 자신이 알고 있는 망의 정보가 다른 경우에 망에 등록을 한다.
단말은 셀에서 제공되는 서비스 환경 또는 단말의 환경 등을 기반으로 셀 재선택을 수행한다(S440). 단말은 서비스 받고 있는 기지국으로부터 측정한 신호의 세기나 품질의 값이 인접한 셀의 기지국으로부터 측정한 값보다 낮다면, 단말이 접속한 기지국의 셀 보다 더 좋은 신호 특성을 제공하는 다른 셀 중 하나를 선택한다. 이 과정을 2번 과정의 초기 셀 선택(Initial Cell Selection)과 구분하여 셀 재선택(Cell Re-Selection)이라 한다. 이때, 신호특성의 변화에 따라 빈번히 셀이 재선택되는 것을 방지하기 위하여 시간적인 제약조건을 둔다. 셀 재선택 절차에 대해서 이후에 상술하기로 한다.
도 5는 RRC 연결을 확립하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
단말은 RRC 연결을 요청하는 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지를 네트워크로 보낸다(S510). 네트워크는 RRC 연결 요청에 대한 응답으로 RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지를 보낸다(S520). RRC 연결 설정 메시지를 수신한 후, 단말은 RRC 연결 모드로 진입한다.
단말은 RRC 연결 확립의 성공적인 완료를 확인하기 위해 사용되는 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지를 네트워크로 보낸다(S530).
도 6은 RRC 연결 재설정 과정을 나타낸 흐름도이다. RRC 연결 재설정(reconfiguration)은 RRC 연결을 수정하는데 사용된다. 이는 RB 확립/수정(modify)/해제(release), 핸드오버 수행, 측정 셋업/수정/해제하기 위해 사용된다.
네트워크는 단말로 RRC 연결을 수정하기 위한 RRC 연결 재설정(RRC Connection Reconfiguration) 메시지를 보낸다(S610). 단말은 RRC 연결 재설정에 대한 응답으로, RRC 연결 재설정의 성공적인 완료를 확인하기 위해 사용되는 RRC 연결 재설정 완료(RRC Connection Reconfiguration Complete) 메시지를 네트워크로 보낸다(S620).
이하에서 PLMN(public land mobile network)에 대하여 설명하도록 한다.
PLMN은 모바일 네트워크 운영자에 의해 배치 및 운용되는 네트워크이다. 각 모바일 네트워크 운영자는 하나 또는 그 이상의 PLMN을 운용한다. 각 PLMN은 MCC(Mobile Country Code) 및 MNC(Mobile Network Code)로 식별될 수 있다. 셀의 PLMN 정보는 시스템 정보에 포함되어 브로드캐스트된다.
PLMN 선택, 셀 선택 및 셀 재선택에 있어서, 다양한 타입의 PLMN들이 단말에 의해 고려될 수 있다.
HPLMN(Home PLMN) : 단말 IMSI의 MCC 및 MNC와 매칭되는 MCC 및 MNC를 가지는 PLMN.
EHPLMN(Equivalent HPLMN): HPLMN과 등가로 취급되는 PLMN.
RPLMN(Registered PLMN): 위치 등록이 성공적으로 마쳐진 PLMN.
EPLMN(Equivalent PLMN): RPLMN과 등가로 취급되는 PLMN.
각 모바일 서비스 수요자는 HPLMN에 가입한다. HPLMN 또는 EHPLMN에 의하여 단말로 일반 서비스가 제공될 때, 단말은 로밍 상태(roaming state)에 있지 않는다. 반면, HPLMN/EHPLMN 이외의 PLMN에 의하여 단말로 서비스가 제공될 때, 단말은 로밍 상태에 있으며, 그 PLMN은 VPLMN(Visited PLMN)이라고 불리운다.
단말은 초기에 전원이 켜지면 사용 가능한 PLMN(public land mobile network)을 검색하고 서비스를 받을 수 있는 적절한 PLMN을 선택한다. PLMN은 모바일 네트워크 운영자(mobile network operator)에 의해 배치되거나(deploy) 운영되는 네트워크이다. 각 모바일 네트워크 운영자는 하나 또는 그 이상의 PLMN을 운영한다. 각각의 PLMN은 MCC(mobile country code) 및 MNC(mobile network code)에 의하여 식별될 수 있다. 셀의 PLMN 정보는 시스템 정보에 포함되어 브로드캐스트된다. 단말은 선택한 PLMN을 등록하려고 시도한다. 등록이 성공한 경우, 선택된 PLMN은 RPLMN(registered PLMN)이 된다. 네트워크는 단말에게 PLMN 리스트를 시그널링할 수 있는데, 이는 PLMN 리스트에 포함된 PLMN들을 RPLMN과 같은 PLMN이라 고려할 수 있다. 네트워크에 등록된 단말은 상시 네트워크에 의하여 접근될 수(reachable) 있어야 한다. 만약 단말이 ECM-CONNECTED 상태(동일하게는 RRC 연결 상태)에 있는 경우, 네트워크는 단말이 서비스를 받고 있음을 인지한다. 그러나, 단말이 ECM-IDLE 상태(동일하게는 RRC 아이들 상태)에 있는 경우, 단말의 상황이 eNB에서는 유효하지 않지만 MME에는 저장되어 있다. 이 경우, ECM-IDLE 상태의 단말의 위치는 TA(tracking Area)들의 리스트의 입도(granularity)로 오직 MME에게만 알려진다. 단일 TA는 TA가 소속된 PLMN 식별자로 구성된 TAI(tracking area identity)및 PLMN 내의 TA를 유일하게 표현하는 TAC(tracking area code)에 의해 식별된다.
이어, 선택한 PLMN이 제공하는 셀들 중에서 상기 단말이 적절한 서비스를 제공받을 수 있는 신호 품질과 특성을 가진 셀을 선택한다.
다음은 단말이 셀을 선택하는 절차에 대해서 자세히 설명한다.
전원이 켜지거나 셀에 머물러 있을 때, 단말은 적절한 품질의 셀을 선택/재선택하여 서비스를 받기 위한 절차들을 수행한다.
RRC 아이들 상태의 단말은 항상 적절한 품질의 셀을 선택하여 이 셀을 통해 서비스를 제공받기 위한 준비를 하고 있어야 한다. 예를 들어, 전원이 막 켜진 단말은 네트워크에 등록을 하기 위해 적절한 품질의 셀을 선택해야 한다. RRC 연결 상태에 있던 상기 단말이 RRC 아이들 상태에 진입하면, 상기 단말은 RRC 아이들 상태에서 머무를 셀을 선택해야 한다. 이와 같이, 상기 단말이 RRC 아이들 상태와 같은 서비스 대기 상태로 머물고 있기 위해서 어떤 조건을 만족하는 셀을 고르는 과정을 셀 선택(Cell Selection)이라고 한다. 중요한 점은, 상기 셀 선택은 상기 단말이 상기 RRC 아이들 상태로 머물러 있을 셀을 현재 결정하지 못한 상태에서 수행하는 것이므로, 가능한 신속하게 셀을 선택하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 일정 기준 이상의 무선 신호 품질을 제공하는 셀이라면, 비록 이 셀이 단말에게 가장 좋은 무선 신호 품질을 제공하는 셀이 아니라고 하더라도, 단말의 셀 선택 과정에서 선택될 수 있다.
이제 3GPP TS 36.304 V8.5.0 (2009-03) "User Equipment (UE) procedures in idle mode (Release 8)"을 참조하여, 3GPP LTE에서 단말이 셀을 선택하는 방법 및 절차에 대하여 상술한다.
셀 선택 과정은 크게 두 가지로 나뉜다.
먼저 초기 셀 선택 과정으로, 이 과정에서는 상기 단말이 무선 채널에 대한 사전 정보가 없다. 따라서 상기 단말은 적절한 셀을 찾기 위해 모든 무선 채널을 검색한다. 각 채널에서 상기 단말은 가장 강한 셀을 찾는다. 이후, 상기 단말이 셀 선택 기준을 만족하는 적절한(suitable) 셀을 찾기만 하면 해당 셀을 선택한다.
다음으로 단말은 저장된 정보를 활용하거나, 셀에서 방송하고 있는 정보를 활용하여 셀을 선택할 수 있다. 따라서, 초기 셀 선택 과정에 비해 셀 선택이 신속할 수 있다. 단말이 셀 선택 기준을 만족하는 셀을 찾기만 하면 해당 셀을 선택한다. 만약 이 과정을 통해 셀 선택 기준을 만족하는 적절한 셀을 찾지 못하면, 단말은 초기 셀 선택 과정을 수행한다.
상기 단말이 일단 셀 선택 과정을 통해 어떤 셀을 선택한 이후, 단말의 이동성 또는 무선 환경의 변화 등으로 단말과 기지국간의 신호의 세기나 품질이 바뀔 수 있다. 따라서 만약 선택한 셀의 품질이 저하되는 경우, 단말은 더 좋은 품질을 제공하는 다른 셀을 선택할 수 있다. 이렇게 셀을 다시 선택하는 경우, 일반적으로 현재 선택된 셀보다 더 좋은 신호 품질을 제공하는 셀을 선택한다. 이런 과정을 셀 재선택(Cell Reselection)이라고 한다. 상기 셀 재선택 과정은, 무선 신호의 품질 관점에서, 일반적으로 단말에게 가장 좋은 품질을 제공하는 셀을 선택하는데 기본적인 목적이 있다.
무선 신호의 품질 관점 이외에, 네트워크는 주파수 별로 우선 순위를 결정하여 단말에게 알릴 수 있다. 이러한 우선 순위를 수신한 단말은, 셀 재선택 과정에서 이 우선 순위를 무선 신호 품질 기준보다 우선적으로 고려하게 된다.
위와 같이 무선 환경의 신호 특성에 따라 셀을 선택 또는 재선택하는 방법이 있으며, 셀 재선택시 재선택을 위한 셀을 선택하는데 있어서, 셀의 RAT와 주파수(frequency) 특성에 따라 다음과 같은 셀 재선택 방법이 있을 수 있다.
- 인트라-주파수(Intra-frequency) 셀 재선택 : 단말이 캠핑(camp) 중인 셀과 같은 RAT과 같은 중심 주파수(center-frequency)를 가지는 셀을 재선택
- 인터-주파수(Inter-frequency) 셀 재선택 : 단말이 캠핑 중인 셀과 같은 RAT과 다른 중심 주파수를 가지는 셀을 재선택
- 인터-RAT(Inter-RAT) 셀 재선택 : 단말이 캠핑 중인 RAT와 다른 RAT을 사용하는 셀을 재선택
셀 재선택 과정의 원칙은 다음과 같다
첫째, 단말은 셀 재선택을 위하여 서빙 셀(serving cell) 및 이웃 셀(neighboring cell)의 품질을 측정한다.
둘째, 셀 재선택은 셀 재선택 기준에 기반하여 수행된다. 셀 재선택 기준은 서빙 셀 및 이웃 셀 측정에 관련하여 아래와 같은 특성을 가지고 있다.
인트라-주파수 셀 재선택은 기본적으로 랭킹(ranking)에 기반한다. 랭킹이라는 것은, 셀 재선택 평가를 위한 지표값을 정의하고, 이 지표값을 이용하여 셀들을 지표값의 크기 순으로 순서를 매기는 작업이다. 가장 좋은 지표를 가지는 셀을 흔히 best ranked cell이라고 부른다. 셀 지표값은 단말이 해당 셀에 대해 측정한 값을 기본으로, 필요에 따라 주파수 오프셋 또는 셀 오프셋을 적용한 값이다.
인터-주파수 셀 재선택은 네트워크에 의해 제공된 주파수 우선순위에 기반한다. 단말은 가장 높은 주파수 우선순위를 가진 주파수에 머무를(camp on) 수 있도록 시도한다. 네트워크는 브로드캐스트 시그널링(broadcast signaling)를 통해서 셀 내 단말들이 공통적으로 적용할 또는 주파수 우선순위를 제공하거나, 단말별 시그널링(dedicated signaling)을 통해 단말 별로 각각 주파수 별 우선순위를 제공할 수 있다. 브로드캐스트 시그널링을 통해 제공되는 셀 재선택 우선순위를 공용 우선순위(common priority)라고 할 수 있고, 단말별로 네트워크가 설정하는 셀 재선택 우선 순위를 전용 우선순위(dedicated priority)라고 할 수 있다. 단말은 전용 우선순위를 수신하면, 전용 우선순위와 관련된 유효 시간(validity time)를 함께 수신할 수 있다. 단말은 전용 우선순위를 수신하면 함께 수신한 유효 시간으로 설정된 유효성 타이머(validity timer)를 개시한다. 단말은 유효성 타이머가 동작하는 동안 RRC 아이들 모드에서 전용 우선순위를 적용한다. 유효성 타이머가 만료되면 단말은 전용 우선순위를 폐기하고, 다시 공용 우선순위를 적용한다.
인터-주파수 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 파라미터(예를 들어 주파수별 오프셋(frequency-specific offset))를 주파수별로 제공할 수 있다.
인트라-주파수 셀 재선택 또는 인터-주파수 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 이웃 셀 리스트(Neighboring Cell List, NCL)를 단말에게 제공할 수 있다. 이 NCL은 셀 재선택에 사용되는 셀 별 파라미터(예를 들어 셀 별 오프셋(cell-specific offset))를 포함한다
인트라-주파수 또는 인터-주파수 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 셀 재선택 금지 리스트(black list)를 단말에게 제공할 수 있다. 금지 리스트에 포함된 셀에 대해 단말은 셀 재선택을 수행하지 않는다.
이어서, 셀 재선택 평가 과정에서 수행하는 랭킹에 관해 설명한다.
셀의 우선순위를 주는데 사용되는 랭킹 지표(ranking criterion)은 수학식 1와 같이 정의된다.
Figure PCTKR2013004673-appb-M000001
여기서, Rs는 서빙 셀의 랭킹 지표, Rn은 이웃 셀의 랭킹 지표, Qmeas,s는 단말이 서빙 셀에 대해 측정한 품질값, Qmeas,n는 단말이 이웃 셀에 대해 측정한 품질값, Qhyst는 랭킹을 위한 히스테리시스(hysteresis) 값, Qoffset은 두 셀간의 오프셋이다.
인트라-주파수에서, 단말이 서빙 셀과 이웃 셀 간의 오프셋(Qoffsets,n)을 수신한 경우 Qoffset=Qoffsets,n 이고, 단말이 Qoffsets,n 을 수신하지 않은 경우에는 Qoffset = 0 이다.
인터-주파수에서, 단말이 해당 셀에 대한 오프셋(Qoffsets,n)을 수신한 경우 Qoffset = Qoffsets,n + Qfrequency 이고, 단말이 Qoffsets,n 을 수신하지 않은 경우 Qoffset = Qfrequency 이다.
서빙 셀의 랭킹 지표(Rs)과 이웃 셀의 랭킹 지표(Rn)이 서로 비슷한 상태에서 변동하면, 변동 결과 랭킹 순위가 자꾸 뒤바뀌어 단말이 두 셀을 번갈아가면서 재선택을 할 수 있다. Qhyst는 셀 재선택에서 히스테리시스를 주어, 단말이 두 셀을 번갈아가면서 재선택하는 것을 막기 위한 파라미터이다.
단말은 위 식에 따라 서빙 셀의 Rs 및 이웃 셀의 Rn을 측정하고, 랭킹 지표 값이 가장 큰 값을 가진 셀을 최선의 랭크(best ranked) 셀로 간주하고, 이 셀을 재선택한다.
상기 기준에 의하면, 셀의 품질이 셀 재선택에서 가장 주요한 기준으로 작용하는 것을 확인할 수 있다. 만약 재선택한 셀이 정규 셀(suitable cell)이 아니면 단말은 해당 주파수 또는 해당 셀을 셀 재선택 대상에서 제외한다.
이하에서, RLM(Radio Link Monitoring)에 대하여 설명하도록 한다.
단말은 PCell의 하향링크 무선 링크 품질을 감지하기 위해 셀 특정 참조 신호(cell-specific reference signal)을 기반으로 하향링크 품질을 모니터링한다. 단말은 PCell의 하향링크 무선 링크 품질 모니터링 목적으로 하향링크 무선 링크 품질을 추정하고 그것을 임계값 Qout 및 Qin과 비교한다. 임계값 Qout은 하향링크 무선 링크가 안정적으로 수신될 수 없는 수준으로서 정의되며, 이는 PDFICH 에러를 고려하여 가상의 PDCCH 전송(hypothetical PDCCH transmission)의 10% 블록 에러율에 상응한다. 임계값 Qin은 Qout의 레벨보다 더 안정적으로 수신될 수 있는 하향링크 무선 링크 품질 레벨로 정의되며, 이는 PCFICH 에러를 고려하여 가상의 PDCCH 전송의 2% 블록 에러율에 상응한다.
이제 무선 링크 실패(Radio Link Failure; RLF)에 대하여 설명한다.
단말은 서비스를 수신하는 서빙셀과의 무선 링크의 품질 유지를 위해 지속적으로 측정을 수행한다. 단말은 서빙셀과의 무선 링크의 품질 악화(deterioration)로 인하여 현재 상황에서 통신이 불가능한지 여부를 결정한다. 만약, 서빙셀의 품질이 너무 낮아서 통신이 거의 불가능한 경우, 단말은 현재 상황을 무선 연결 실패로 결정한다.
만약 무선 링크 실패가 결정되면, 단말은 현재의 서빙셀과의 통신 유지를 포기하고, 셀 선택(또는 셀 재선택) 절차를 통해 새로운 셀을 선택하고, 새로운 셀로의 RRC 연결 재확립(RRC connection re-establishment)을 시도한다.
3GPP LTE의 스펙에서는 정상적인 통신을 할 수 없는 경우로 아래와 같은 예시를 들고 있다.
- 단말의 물리 계층의 무선 품질 측정 결과를 기반으로 단말이 하향 통신 링크 품질에 심각한 문제가 있다고 판단한 경우(RLM 수행 중 PCell의 품질이 낮다고 판단한 경우)
- MAC 부계층에서 랜덤 액세스(random access) 절차가 계속적으로 실패하여 상향링크 전송에 문제가 있다고 판단한 경우.
- RLC 부계층에서 상향 데이터 전송이 계속적으로 실패하여 상향 링크 전송에 문제가 있다고 판단한 경우.
- 핸드오버를 실패한 것으로 판단한 경우.
- 단말이 수신한 메시지가 무결성 검사(integrity check)를 통과하지 못한 경우.
이하에서는 RRC 연결 재확립(RRC connection re-establishment) 절차에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 7은 RRC 연결 재확립 절차를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 단말은 SRB 0(Signaling Radio Bearer #0)을 제외한 설정되어 있던 모든 무선 베어러(radio bearer) 사용을 중단하고, AS(Access Stratum)의 각종 부계층을 초기화 시킨다(S710). 또한, 각 부계층 및 물리 계층을 기본 구성(default configuration)으로 설정한다. 이와 같은 과정중에 단말은 RRC 연결 상태를 유지한다.
단말은 RRC 연결 재설정 절차를 수행하기 위한 셀 선택 절차를 수행한다(S720). RRC 연결 재확립 절차 중 셀 선택 절차는 단말이 RRC 연결 상태를 유지하고 있음에도 불구하고, 단말이 RRC 아이들 상태에서 수행하는 셀 선택 절차와 동일하게 수행될 수 있다.
단말은 셀 선택 절차를 수행한 후 해당 셀의 시스템 정보를 확인하여 해당 셀이 적합한 셀인지 여부를 판단한다(S730). 만약 선택된 셀이 적절한 E-UTRAN 셀이라고 판단된 경우, 단말은 해당 셀로 RRC 연결 재확립 요청 메시지(RRC connection reestablishment request message)를 전송한다(S740).
한편, RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 위한 셀 선택 절차를 통하여 선택된 셀이 E-UTRAN 이외의 다른 RAT을 사용하는 셀이라고 판단된 경우, RRC 연결 재확립 절차를 중단되고, 단말은 RRC 아이들 상태로 진입한다(S750).
단말은 셀 선택 절차 및 선택한 셀의 시스템 정보 수신을 통하여 셀의 적절성 확인은 제한된 시간 내에 마치도록 구현될 수 있다. 이를 위해 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 개시함에 따라 타이머를 구동시킬 수 있다. 타이머는 단말이 적합한 셀을 선택하였다고 판단된 경우 중단될 수 있다. 타이머가 만료된 경우 단말은 RRC 연결 재확립 절차가 실패하였음을 간주하고 RRC 아이들 상태로 진입할 수 있다. 이 타이머를 이하에서 무선 링크 실패 타이머라고 언급하도록 한다. LTE 스펙 TS 36.331에서는 T311이라는 이름의 타이머가 무선 링크 실패 타이머로 활용될 수 있다. 단말은 이 타이머의 설정 값을 서빙 셀의 시스템 정보로부터 획득할 수 있다.
단말로부터 RRC 연결 재확립 요청 메시지를 수신하고 요청을 수락한 경우, 셀은 단말에게 RRC 연결 재확립 메시지(RRC connection reestablishment message)를 전송한다.
셀로부터 RRC 연결 재확립 메시지를 수신한 단말은 SRB1에 대한 PDCP 부계층과 RLC 부계층을 재구성한다. 또한 보안 설정과 관련된 각종 키 값들을 다시 계산하고, 보안을 담당하는 PDCP 부계층을 새로 계산한 보안키 값들로 재구성한다. 이를 통해 단말과 셀간 SRB 1이 개방되고 RRC 제어 메시지를 주고 받을 수 있게 된다. 단말은 SRB1의 재개를 완료하고, 셀로 RRC 연결 재확립 절차가 완료되었다는 RRC 연결 재확립 완료 메시지(RRC connection reestablishment complete message)를 전송한다(S760).
반면, 단말로부터 RRC 연결 재확립 요청 메시지를 수신하고 요청을 수락하지 않은 경우, 셀은 단말에게 RRC 연결 재확립 거절 메시지(RRC connection reestablishment reject message)를 전송한다.
RRC 연결 재확립 절차가 성공적으로 수행되면, 셀과 단말은 RRC 연결 재설정 절차를 수행한다. 이를 통하여 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 전의 상태를 회복하고, 서비스의 연속성을 최대한 보장한다.
이어서 RLF의 보고와 관련하여 설명하도록 한다.
단말은 네트워크의 MRO(Mobility Robustness Optimisation)를 지원하기 위하여 RLF가 발생하거나 핸드오버 실패(handover failure)가 발생하면 이러한 실패 이벤트를 네트워크에 보고한다.
RRC 연결 재확립 후, 단말은 RLF 보고를 eNB로 제공할 수 있다. RLF 보고에 포함된 무선 측정은 커버리지 문제들을 식별하기 위해 실패의 잠재적 이유로서 사용될 수 있다. 이 정보는 intra-LTE 이동성 연결 실패에 대한 MRO 평가에서 이와 같은 이벤트들을 배제시키고, 그 이벤트들을 다른 알고리듬들에 대한 입력으로 돌려 쓰기 위하여 사용될 수 있다.
RRC 연결 재확립이 실패하거나 또는 단말이 RRC 연결 재확립을 수행하지 못하는 경우, 단말은 아이들 모드에서 재연결한 후 eNB에대한 유효한 RLF 보고를 생성할 수 있다. 이와 같은 목적을 위하여, 단말은 가장 최근 RLF 또는 핸드오버 실패관련 정보를 저장하고, 네트워크에 의하여 RLF 보고가 불러들여지기까지 또는 상기 RLF 또는 핸드오버 실패가 감지된 후 48시간 동안, 이후 RRC 연결 (재)확립 및 핸드오버 마다 RLF 보고가 유효함을 LTE 셀에게 지시할 수 있다.
단말은 상태 천이 및 RAT 변경 동안 상기 정보를 유지하고, 상기 LTE RAT로 되돌아 온 후 다시 RLF 보고가 유효함을 지시한다.
RRC 연결 설정 절차에서 RLF 보고의 유효함은, 단말이 연결 실패와 같은 방해를 받았고, 이 실패로 인한 RLF 보고가 아직 네트워크로 전달되지 않았음을 지시하는 지시하는 것이다. 단말로부터의 RLF 보고는 이하의 정보를 포함한다.
- 단말에 서비스를 제공했던 마지막 셀 (RLF의 경우) 또는 핸드오버의 타겟의 E-CGI. E-CGI가 알려지지 않았다면, PCI 및 주파수 정보가 대신 사용된다.
- 재확립 시도가 있었던 셀의 E-CGI.
- 마지막 핸드오버 초기화시, 일례로 메시지 7 (RRC 연결 재설정)이 단말에 의해 수신되었을 시, 단말에 서비스를 제공했던 셀의 E-CGI.
- 마지막 핸드오버 초기화부터 연결 실패까지 경과한 시간.
- 연결 실패가 RLF에 의한 것인지 또는 핸드오버 실패로 인한 것인지를 지시하는 정보.
- 무선 측정들.
- 실패의 위치.
단말로부터 RLF 실패를 수신한 eNB는 보고된 연결 실패 이전에 단말에 서비스를 제공하였던 eNB로 상기 보고를 포워딩할 수 있다. RLF 보고에 포함된 무선 측정들은 무선 링크 실패의 잠재적인 원인으로서의 커버리지 이슈들을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 이 정보는 intra-LTE 이동성 연결 실패의 MRO 평가로부터 이와 같은 이벤트들을 배제시기고 이들을 다른 알고리즘에 입력으로 다시 보내기 위하여 사용될 수 있다.
이하에서 측정 및 측정 보고에 대하여 설명한다.
이동 통신 시스템에서 단말의 이동성(mobility) 지원은 필수적이다. 따라서, 단말은 현재 서비스를 제공하는 서빙 셀(serving cell)에 대한 품질 및 이웃셀에 대한 품질을 지속적으로 측정한다. 단말은 측정 결과를 적절한 시간에 네트워크에게 보고하고, 네트워크는 핸드오버 등을 통해 단말에게 최적의 이동성을 제공한다. 흔히 이러한 목적의 측정을 무선 자원 관리 측정 (RRM(radio resource management) measurement)라고 일컫는다.
단말은 이동성 지원의 목적 이외에 사업자가 네트워크를 운영하는데 도움이 될 수 있는 정보를 제공하기 위해, 네트워크가 설정하는 특정한 목적의 측정을 수행하고, 그 측정 결과를 네트워크에게 보고할 수 있다. 예를 들어, 단말이 네트워크가 정한 특정 셀의 브로드캐스트 정보를 수신한다. 단말은 상기 특정 셀의 셀 식별자(Cell Identity)(이를 광역(Global) 셀 식별자라고도 함), 상기 특정 셀이 속한 위치 식별 정보(예를 들어, Tracking Area Code) 및/또는 기타 셀 정보(예를 들어, CSG(Closed Subscriber Group) 셀의 멤버 여부)를 서빙 셀에게 보고할 수 있다.
이동 중의 단말은 특정 지역의 품질이 매우 나쁘다는 것을 측정을 통해 확인한 경우, 품질이 나쁜 셀들에 대한 위치 정보 및 측정 결과를 네트워크에 보고할 수 있다. 네트워크는 네크워크의 운영을 돕는 단말들의 측정 결과의 보고를 바탕으로 네트워크의 최적화를 꾀할 수 있다.
주파수 재사용(Frequency reuse factor)이 1인 이동 통신 시스템에서는, 이동성이 대부분 동일한 주파수 밴드에 있는 서로 다른 셀 간에 이루어진다. 따라서, 단말의 이동성을 잘 보장하기 위해서는, 단말은 서빙 셀의 중심 주파수와 동일한 중심 주파수를 갖는 주변 셀들의 품질 및 셀 정보를 잘 측정할 수 있어야 한다. 이와 같이 서빙 셀의 중심 주파수와 동일한 중심 주파수를 갖는 셀에 대한 측정을 인트라-주파수 측정(intra-frequency measurement)라고 부른다. 단말은 인트라-주파수 측정을 수행하여 측정 결과를 네트워크에게 적절한 시간에 보고하여, 해당되는 측정 결과의 목적이 달성되도록 한다.
이동 통신 사업자는 복수의 주파수 밴드를 사용하여 네트워크를 운용할 수도 있다. 복수의 주파수 밴드를 통해 통신 시스템의 서비스가 제공되는 경우, 단말에게 최적의 이동성을 보장하기 위해서는, 단말은 서빙 셀의 중심 주파수와 다른 중심 주파수를 갖는 주변 셀들의 품질 및 셀 정보를 잘 측정할 수 있어야 한다. 이와 같이, 서빙 셀의 중심 주파수와 다른 중심 주파수를 갖는 셀에 대한 측정을 인터-주파수 측정(inter-frequency measurement)라고 부른다. 단말은 인터-주파수 측정을 수행하여 측정 결과를 네트워크에게 적절한 시간에 보고할 수 있어야 한다.
단말이 다른 RAT을 기반으로 한 네트워크에 대한 측정을 지원할 경우, 기지국 설정에 의해 해당 네크워크의 셀에 대한 측정을 할 수도 있다. 이러한, 측정을 인터-라디오 접근 방식(inter-RAT(Radio Access Technology)) 측정이라고 한다. 예를 들어, RAT는 3GPP 표준 규격을 따르는 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network) 및 GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)을 포함할 수 있으며, 3GPP2 표준 규격을 따르는 CDMA 2000 시스템 역시 포함할 수 있다.
도 8은 기존의 측정 수행 방법을 나타낸 흐름도이다.
단말은 기지국으로부터 측정 설정(measurement configuration) 정보를 수신한다(S810). 측정 설정 정보를 포함하는 메시지를 측정 설정 메시지라 한다. 단말은 측정 설정 정보를 기반으로 측정을 수행한다(S820). 단말은 측정 결과가 측정 설정 정보 내의 보고 조건을 만족하면, 측정 결과를 기지국에게 보고한다(S830). 측정 결과를 포함하는 메시지를 측정 보고 메시지라 한다.
측정 설정 정보는 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.
(1) 측정 대상(Measurement object) 정보: 단말이 측정을 수행할 대상에 관한 정보이다. 측정 대상은 셀내 측정의 대상인 인트라-주파수 측정 대상, 셀간 측정의 대상인 인터-주파수 측정 대상, 및 인터-RAT 측정의 대상인 인터-RAT 측정 대상 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 예를 들어, 인트라-주파수 측정 대상은 서빙 셀과 동일한 주파수 밴드를 갖는 주변 셀을 지시하고, 인터-주파수 측정 대상은 서빙 셀과 다른 주파수 밴드를 갖는 주변 셀을 지시하고, 인터-RAT 측정 대상은 서빙 셀의 RAT와 다른 RAT의 주변 셀을 지시할 수 있다.
(2) 보고 설정(Reporting configuration) 정보: 단말이 측정 결과를 언제 보고하는지에 관한 보고 조건 및 보고 타입(type)에 관한 정보이다. 보고 조건은 측정 결과의 보고가 유발(trigger)되는 이벤트나 주기에 관한 정보를 포함할 수 있다. 보고 타입은 측정 결과를 어떤 타입으로 구성할 것인지에 관한 정보이다.
(3) 측정 식별자(Measurement identity) 정보: 측정 대상과 보고 설정을 연관시켜, 단말이 어떤 측정 대상에 대해 언제 어떤 타입으로 보고할 것인지를 결정하도록 하는 측정 식별자에 관한 정보이다. 측정 식별자 정보는 측정 보고 메시지에 포함되어, 측정 결과가 어떤 측정 대상에 대한 것이며, 측정 보고가 어떤 보고 조건으로 발생하였는지를 나타낼 수 있다.
(4) 양적 설정(Quantity configuration) 정보: 측정 단위, 보고 단위 및/또는 측정 결과값의 필터링을 설정하기 위한 파라미터에 관한 정보이다.
(5) 측정 갭(Measurement gap) 정보: 하향링크 전송 또는 상향링크 전송이 스케쥴링되지 않아, 단말이 서빙 셀과의 데이터 전송에 대한 고려 없이 오직 측정을 하는데 사용될 수 있는 구간인 측정 갭에 관한 정보이다.
단말은 측정 절차를 수행하기 위해, 측정 대상 리스트, 측정 보고 설정 리스트 및 측정 식별자 리스트를 가지고 있다.
3GPP LTE에서 기지국은 단말에게 하나의 주파수 밴드에 대해 하나의 측정 대상만을 설정할 수 있다. 3GPP TS 36.331 V8.5.0 (2009-03) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 8)"의 5.5.4절에 의하면, 다음 표와 같은 측정 보고가 유발되는 이벤트들이 정의되어 있다.
이벤트 보고 조건
Event A1 Serving becomes better than threshold
Event A2 Serving becomes worse than threshold
Event A3 Neighbour becomes offset better than serving
Event A4 Neighbour becomes better than threshold
Event A5 Serving becomes worse than threshold1 and neighbour becomes better than threshold2
Event B1 Inter RAT neighbour becomes better than threshold
Event B2 Serving becomes worse than threshold1 and inter RAT neighbour becomes better than threshold2
단말의 측정 결과가 설정된 이벤트를 만족하면, 단말은 측정 보고 메시지를 기지국으로 전송한다.
도 9는 단말에게 설정된 측정 설정의 일 예를 나타낸다.
먼저, 측정 식별자 1(901)은 인트라-주파수 측정 대상과 보고 설정 1을 연결하고 있다. 단말은 셀내 측정(intra frequency measurement)을 수행하며, 보고 설정 1이 측정 결과 보고의 기준 및 보고 타입을 결정하는데 사용된다.
측정 식별자 2(902)는 측정 식별자 1(901)과 마찬가지로 인트라-주파수 측정 대상과 연결되어 있지만, 인트라-주파수 측정 대상을 보고 설정 2에 연결하고 있다. 단말은 측정을 수행하며, 보고 설정 2이 측정 결과 보고의 기준 및 보고 타입를 결정하는데 사용된다.
측정 식별자 1(901)과 측정 식별자 2(902)에 의해, 단말은 인트라-주파수 측정 대상에 대한 측정 결과가 보고 설정 1 및 보고 설정 2 중 어느 하나를 만족하더라도 측정 결과를 전송한다.
측정 식별자 3(903)은 인터-주파수 측정 대상 1과 보고 설정 3을 연결하고 있다. 단말은 인터-주파수 측정 대상 1에 대한 측정 결과가 보고 설정 1에 포함된 보고 조건을 만족하면 측정 결과를 보고한다.
측정 식별자 4(904)은 인터-주파수 측정 대상 2과 보고 설정 2을 연결하고 있다. 단말은 인터-주파수 측정 대상 2에 대한 측정 결과가 보고 설정 2에 포함된 보고 조건을 만족하면 측정 결과를 보고한다.
한편, 측정 대상, 보고 설정 및/또는 측정 식별자는 추가, 변경 및/또는 삭제가 가능하다. 이는 기지국이 단말에게 새로운 측정 설정 메시지를 보내거나, 측정 설정 변경 메시지를 보냄으로써 지시할 수 있다.
도 10은 측정 식별자를 삭제하는 예를 나타낸다. 측정 식별자 2(902)가 삭제되면, 측정 식별자 2(902)와 연관된 측정 대상에 대한 측정이 중단되고, 측정 보고도 전송되지 않는다. 삭제된 측정 식별자와 연관된 측정 대상이나 보고 설정은 변경되지 않을 수 있다.
도 11은 측정 대상을 삭제하는 예를 나타낸다. 인터-주파수 측정 대상 1이 삭제되면, 단말은 연관된 측정 식별자 3(903)도 또한 삭제한다. 인터-주파수 측정 대상 1에 대한 측정이 중단되고, 측정 보고도 전송되지 않는다. 그러나, 삭제된 인터-주파수 측정 대상 1에 연관된 보고 설정은 변경 또는 삭제되지 않을 수 있다.
보고 설정이 제거되면, 단말은 연관된 측정 식별자 역시 제거한다. 단말은 연관된 측정 식별자에 의해 연관된 측정 대상에 대한 측정을 중단한다. 그러나, 삭제된 보고 설정에 연관된 측정 대상은 변경 또는 삭제되지 않을 수 있다.
측정 보고는 측정 식별자, 서빙셀의 측정된 품질 및 주변 셀(neighboring cell)의 측정 결과를 포함할 수 있다. 측정 식별자는 측정 보고가 트리거된 측정 대상을 식별한다. 주변 셀의 측정 결과는 주변 셀의 셀 식별자 및 측정된 품질을 포함할 수 있다. 측정된 품질은 RSRP(Reference Signal Received Power) 및 RSRQ(Reference Signal Received Quality) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이어서 단말 이동성 상태에 따라서 단말의 이동 수행 여부 결정에 영향을 주는 이동성 관련 파라미터의 스케일링(scaling)에 대하여 설명한다. 단말이 빠른 속도로 셀들을 지나가게 되는 경우 이웃 셀들로의 이동이 제때 이루어지지 않아 서비스 불능 상태에 빠질 수 있다. 따라서, 단말의 속도에 따라 이동성 관련된 파라미터의 값을 단말의 속도에 맞게 최적화하면 단말에 의한 이동의 성능이 좋아진다. 이와 같이 단말이 이동성 상태를 판단하고(MSE(Mobility State Estimaion)을 수행하고), 판단된 단말의 이동성 상태에 따라 이동성 결정과 관련된 파라미터를 스케일링 하면 단말의 이동이 보다 효율적으로 지원될 수 있다.
MSE에 의해 결정된 단말의 이동성 상태는 높은 이동성 상태(High Mobility State), 중간 이동성 상태(Medium Mobility State) 및 일반 이동성 상태(Normal Mobility State)로 나뉘어질 수 있다. 각각의 이동성 상태는 단말에 의한 핸드오버가 수행된 횟수 및/또는 셀 재선택이 수행된 횟수를 기반으로 결정될 수 있다.
RRC_IDLE 상태에 있는 단말은 셀 재선택 조건이 만족되면 셀 재선택을 수행한다. 단말이 특정 시간 구간(TCRmax) 동안 셀 재선택을 수행한 횟수가 제1 임계값(NCR_H)을 초과하면 단말의 이동성 상태는 높은 이동성 상태의 조건이 만족된다. 한편, 단말의 특정 시간 구간 (TCRmax) 동안 셀 재선택을 수행한 횟수가 제2 임계값(NCR_M)를 초과하고 제1 임계값(NCR_H)을 초과하지 않으면, 단말의 이동성 상태는 중간 이동성 상태의 조건이 만족된다. 단말이 특정 시간 구간(TCRmax)동안 셀 재선택을 수행한 횟수가 제2 임계값(NCR_M)을 초과하지 않으면, 단말의 이동성 상태는 일반 이동성 상태의 조건이 만족된다. 단, 단말이 두 개의 동일한 셀 사이에서 연속적으로 셀 재선택을 수행한 경우, 셀 재선택을 수행한 횟수로 카운트되지 않을 수 있다.
RRC_CONNECTED 상태에 있는 단말은 이웃 셀 측정시 특정 조건이 만족되면, 측정 결과를 보고하고 핸드오버를 수행한다. 단말이 특정 시간 구간 동안 핸드오버를 수행한 횟수가 제1 임계값을 초과하면 단말의 이동성 상태는 높은 이동성 상태의 조건이 만족된다. 한편, 단말이 특정 시간 구간 동안 핸드오버를 수행한 횟수가 제2 임계값를 초과하고 제1 임계값을 초과하지 않으면, 단말의 이동성 상태는 중간 이동성 상태의 조건이 만족된다. 단말이 특정 시간 구간 동안 핸드오버를 수행한 횟수가 제2 임계값을 초과하지 않으면, 단말의 이동성 상태는 일반 이동성 상태의 조건이 만족된다.
RRC_IDLE 또는 RRC_CONNECTED 상태에 있는 단말은 전술한 이동성 상태의 조건이 만족되었음을 감지하면, 해당 이동성 상태로 진입할 수 있다. 해당 이동성 상태로 진입하는 것은 단말이 자신의 이동성 상태가 해당 이동성 상태임을 판단하는 것일 수 있다. 다만, 특정 시간 구간 동안 높은 이동성 상태 조건 및 중간 이동성 상태 조건 모두 만족하지 않음으로 판단된 경우, 단말은 일반 이동성 상태로 진입할 수 있다.
이동성 상태를 판단한 단말은 이동성 상태를 기반으로 이동성 파라미터를 스케일링할 수 있다. RRC_IDLE 상태의 단말은 Treselection 파라미터를 스케일링하고, RRC_CONNECTED 상태의 단말은 TimeToTrigger 파라미터를 스케일링할 수 있다. 스케일링은 Treselection 파라미터 또는 TimeToTrigger 파라미터에 특정 스케일링 인자(scaling factor)를 곱하여주는 것으로 구현될 수 있다. 단말의 이동성 상태에 따라 스케일링 인자는 상이해질 수 있다. 예를 들어, 높은 이동성 상태에서의 스케일링 인자가 중간 이동성 상태의 스케일링 인자보다 작을 수 있다. 일반 스케일링 상태에서는 스케일링이 수행되지 않을 수 있다. 스케일링은 단말뿐 아니라 네트워크 또는 셀에 의하여 수행될 수 있으며, 이에 대한 정보가 단말에게 주어질 수도 있다.
먼저 RRC_IDLE 상태의 단말이 셀 재선택을 위해 사용하는 Treselection 파라미터에 적용되는 스케일링에 대하여 구체적으로 설명한다.
1) 일반 이동성 상태인 경우(중간/높은 이동성 상태가 아닌 경우)
- Treselection를 스케일링하지 않는다.
2) 높은 이동성 상태인 경우
- E-UTRAN에서, 스케일링 인자 sf-high를 TreselectionEUTRA에 곱하여 스케일링 해준다.
- UTRAN에서, 스케일링 인자 sf-high를 TreselectionUTRA에 곱하여 스케일링 해준다.
- GERAN에서, 스케일링 인자 sf-high를 TreselectionGERA에 곱하여 스케일링 해준다.
- CDMA2000 HRPD에서, 스케일링 인자 sf-high를 TreselectionCDMA_HRPD에 곱하여 스케일링 해준다.
- CDMA2000 1xRTT에서, 스케일링 인자 sf-high를 TreselectionCDMA_1xRTT에 곱하여 스케일링 해준다.
3) 중간 이동성 상태인 경우
- E-UTRAN에서, 스케일링 인자 sf-medium을 TreselectionEUTRA에 곱하여 스케일링 해준다.
- UTRAN에서, 스케일링 인자 sf-medium을 TreselectionUTRA에 곱하여 스케일링 해준다.
- GERAN에서, 스케일링 인자 sf-medium을 TreselectionGERA에 곱하여 스케일링 해준다.
- CDMA2000 HRPD에서, 스케일링 인자 sf-medium을 TreselectionCDMA_HRPD에 곱하여 스케일링 해준다.
- CDMA2000 1xRTT에서, 스케일링 인자 sf-medium을 TreselectionCDMA_1xRTT에 곱하여 스케일링 해준다.
RRC_IDLE 상태의 단말에 의한 Treselection 파라미터 스케일링에 필요한 정보 파라미터(e.g. scaling factor)는 브로드캐스트되는 시스템 정보에 포함되어 단말에게 제공될 수 있다. 단말은 시스템 정보에 스케일링을 위한 정보 파라미터가 포함되어 있으면 스케일링을 수행할 수 있다.
다음으로 RRC_CONNECTED 상태의 단말이 측정 보고 및/또는 핸드오버를 위해 사용하는 TimeToTrigger 파라미터에 적용되는 스케일링에 대하여 구체적으로 설명한다.
1) 일반 이동성 상태인 경우(중간/높은 이동성 상태가 아닌 경우)
- TimeToTrigger를 스케일링하지 않는다.
2) 높은 이동성 상태인 경우
- 스케일링 인자 sf-high를 TimeToTrigger에 곱하여 스케일링 해준다.
3) 중간 이동성 상태인 경우
- 스케일링 인자 sf-medium을 TimeToTrigger에 곱하여 스케일링 해준다.
위와 같이 단말의 이동성 상태에 따라서 상이하게 스케일링된 이동성 파라미터를 적용하면 보다 적절한 이동 수행이 가능하여질 수 있다. 예를 들어, RRC_IDLE 상태의 단말이 빠른 속도로 이동하는 경우, 셀 재선택 수행을 위한 조건 만족 여부를 보다 짧은 시간 내에 결정하여 신속하게 타겟 셀로 셀 재선택을 수행할 수 있다. 또한, RRC_CONNECTED 상태의 단말이 빠른 속도로 이동하는 경우, 측정 결과 보고 조건이 특정 시간 동안 만족되는지 여부를 보다 짧은 시간 내에 판단하고 이를 보고함으로써 보다 신속히 타겟 셀로 핸드오버를 수행할 수 있다.
전술한 MSE를 통해 추정된 이동성 상태와 같이 단말의 이동성 상태는 다양한 타입으로 구현될 수 있다. 단말의 이동성 상태는 실제 단말의 속력으로 표현될 수 있다. 또한, 단말의 이동성 상태는 MSE를 위해 카운트된 단말의 셀 이동(셀 재선택 및/또는 핸드오버)을 수행한 횟수 자체로 표현될 수 있다.
특정 타입의 복수의 이동성 상태들은 그룹핑되어 복수의 이동성 그룹 상태가 될 수 있다. 여기서 이동성 그룹 상태들의 개수는 이동성 그룹 상태들의 개수보다 적도록 그룹핑이 수행될 수 있다. 예를 들어, MSE를 통해 추정된 3가지 이동성 상태인 일반 이동성 상태, 중간 이동성 상태 및 높은 이동성 상태 중 일반 이동성 상태가 그룹핑되어 제1 이동성 그룹 상태가 되고, 중간 이동성 상태 및 높은 이동성 상태가 그룹핑 상태가 그룹핑 되어 제2 이동성 그룹 상태가 될 수 있다. 또는, 일반 이동성 상태 및 중간 이동성 상태가 그룹핑 되어 제1 이동성 그룹 상태가 되고, 높은 이동성 상태가 그룹핑되어 제2 이동성 그룹 상태가 될 수 있다. 다른 예시로, 단말의 속력으로 표현되는 이동성 상태에 대해서도 그룹핑이 적용될 수 있으며, 이 경우 특정 속력 범위가 특정 이동성 그룹 상태로 그룹핑될 수 있다.
각 이동성 그룹 상태는 적어도 하나의 이동성 상태를 포함하도록 설정될 수 있다. 단말이 특정 이동성 그룹 상태에 해당한다는 것은 단말의 이동성 상태가 해당 이동성 그룹 상태에 포함된 적어도 하나의 이동성 상태 중 하나에 해당한다는 것을 의미할 수 있다.
이동성 그룹 상태를 위한 그룹핑은 시스템 정보 또는 전용 시그널링을 통해 네트워크에 의해 설정되거나 또는 단말에 미리 설정되어 있을 수 있다.
이동성 상태를 지시하는 이동성 정보는 네트워크가 단말을 위한 최적화된 설정을 결정하거나 또는 최적화된 네트워크 운영 정책을 결정하는데 중요한 소스가 될 수 있다. 예를 들어, 네트워크가 단말 이동성 상태를 아는 것은 핸드오버 실패 또는 다른 종류의 연결 실패의 확률을 낮추는데 도움이 될 수 있다.
그러나, 네트워크는 단말에 대한 유효한 이동성 정보를 단말이 가지고 있는지 여부를 알 수 없다. 만약, 통신 시스템에서 단말이 짧은 주기로 단말의 이동성 정보를 네트워크로 보고하도록 설정된다면, 이는 시그널링의 오버헤드 및 단말의 파워 소모를 급격하게 증가시키는 문제를 발생시킬 수 있다. 또한, 이동성 정보가 업데이트되는 경우, 단말에 의해 이전 이동성 정보가 보고되었으며, 업데이트된 이동성 정보가 보고될 것이 트리거되지 않는다면, 네트워크는 업데이트된 이동성 정보를 알 수 없다.
결론적으로, 네트워크가 단말의 이동성 상태에 대한 이동성 정보를 충분히 획득하지 못한다면, 단말을 위한 최적화된 설정의 결정 및/또는 각 단말의 이동성 상태를 고려한 최적화된 네트워크 운영 수행이 어렵고, 과도하게 이동성 정보가 보고될 경우, 시그널링 오버헤드 증가 및 단말의 과도한 파워 소모의 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 단말에 대한 이동성 정보를 네트워크로 보고함에 따른 장점은 획득하되, 단말의 이동성 정보에 대한 불필요한 시그널링은 방지할 수 있도록 하는 보고 방법을 제안한다.
먼저, 본 발명에서 보고 대상인 이동성 정보에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.
이동성 정보는 특정 타입의 이동성 상태를 지시할 수 있다. 예를 들어, 이동성 정보는 단말이 얼마나 빨리 움직이는지, 얼마나 자주 서빙 셀을 바꾸는지, 또는 현재 추정된 이동성 상태가 어떤 것인지를 지시하도록 설정될 수 있다. 상세한 이동성 정보는 아래와 같이 다양한 타입으로 구현될 수 있다.
1) 이동성 정보는 보고 시점까지 단말에 의해 MSE를 통해 가장 최근에 결정된 단말의 이동성 상태를 지시할 수 있다.
2) 이동성 정보는 보고 시점까지 단말에 의해 가장 최근에 획득된 단말 속력을 지시할 수 있다. 단말의 속력은 단말에 의해 구비된 GNSS 장치를 사용하여 측정된 결과일 수 있다. 상기 단말의 속력은 특정 시점에서의 순간 속력이거나 또는 특정 시간 구간동안 단말의 평균 속력일 수 있다.
3) 이동성 정보는 단말의 이동성 그룹 상태를 지시할 수 있다. 이동성 그룹 상태는 MSE를 통해 추정된 이동성 상태들이 그룹화된 것일 수 있다. 이동성 그룹 상태는 특정 속력 구간이 그룹핑된 것일 수 있다. 예를 들어 MSE를 통해 추정될 수 있는 이동성 상태 집합, 일반, 중간, 및 높은 이동성을 제1 이동성 그룹 상태(G1) 및 제2 이동성 그룹 상태(G2)로 그룹핑 할 수 있다. 이 때, G1={일반 이동성, 중간 이동성}으로 정의되고, G2={높은 이동성}로 정의되는 그룹핑을 고려할 수 있다. 또 다른 그룹핑 방법으로 G1={일반 이동성}, G2={중간 이동성, 높은 이동성}로 정의되는 그룹핑 하는 방법을 고려할 수 있다. 상기 예시에 따른 이동성 정보는 단말의 MSE를 통해 추정된 이동성 상태가 속한 이동성 그룹 상태 즉 G1 또는 G2 중 한 가지 상태를 지시한다.
4) 이동성 정보는 단말이 최근까지 캠프온 한 셀의 리스트 및 각 셀에 캠프온 한 시간을 지시할 수 있다. 이 경우 단말은 최대 N개의 셀을 포함하는 캠프온 셀 리스트 및 해당 셀에 단말이 캠프온 한 시간을 저장하여 이동성 정보를 생성할 수 있다.
이동성 정보는 전술한 타입들 중 적어도 하나 이상의 타입의 이동성 상태를 지시하도록 설정될 수 있다.
네트워크는 단말이 보고할 이동성 정보를 타입을 지정할 수 있다. 네트워크가 단말이 보고할 이동성 정보의 타입을 지정하는 경우, 네트워크는 해당 타입에 따른 이동성 정보 구현에 필요한 파라미터를 단말에게 제공한다. 네트워크가 이동성 정보의 타입을 지정하는 것은 브로드캐스트 시그널링 및/또는 전용 시그널링을 통해 가능하다.
단말은 비-LTE RAT 상에 캠프 온 하고 있는 때에는 이동성 정보를 획득하지 않도록 설정될 수 있다. 이 경우, 단말은 이동성 정보를 획득하였을 때 캠프온 하고 있던 셀의 RAT과 동일한 RAT의 셀에 캠프온 하는 경우에 이동성 정보를 보고하도록 설정될 수 있다.
반면, 단말은 비-LTE RAT 상에 캠프 온 하고 있는 중에 이동성 정보를 획득하도록 설정될 수 있다. 이 경우, 단말은 이동성 정보를 획득하였을 때 캠프온 하고 있던 셀의 RAT과 다른 RAT의 셀에 캠프온 하는 경우에도 이동성 정보를 보고하도록 설정될 수 있다.
단말은 작은 셀에 캠프 온 하고 있는 때에는 이동성 정보를 획득하지 않도록 설정될 수 있다. 즉, 단말은 작은 셀이거나 또는 매크로 셀이 아닌 셀로 지시되는 어떤 셀에 캠프온 중인 경우 이동성 정보를 획득하지 않도록 설정될 수 있다.
단말은 특정 타입의 셀을 위해 예약된 셀 식별자(e.g. PCI) 범위 내의 셀 식별자를 가지는 셀에 캠프 온 하고 있는 때에는 이동성 정보를 획득하지 않도록 설정될 수 있다. 상기 특정 타입의 셀은 CSG 셀 및/또는 하이브리드 셀일 수 있다.
단말은 작은 셀에 캠프 온 하고 있는 경우, 서빙 셀 대신 매크로 셀에 대한 또는 매크로 셀과 관련된 이동성 정보를 획득하도록 설정될 수 있다. 매크로 셀은 서빙 셀의 주파수와 동일한 주파수로 운영중인 셀일 수 있다. 복수의 매크로 셀이 존재할 경우 해당 주파수 상의 가장 신호 품질이 좋은 매크로 셀일 수 있다. 매크로 셀은 서빙 셀의 주파수와 다른 주파수로 운영중인 셀일 수 있다. 복수의 매크로 셀이 존재할 경우 가장 품질이 좋은 주파수 상의 매크로 셀일 수 있다.
위와 같은 이동성 정보의 보고와 관련된 실시예는 이하 도 12와 같이 구현될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 이동성 정보 보고 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 단말은 이동성 정보의 보고 여부를 결정한다(S1210). 이동성 정보의 보고 여부를 결정하는 것은, 이동성 정보 보고를 위한 이동성 정보 가용 지시자를 전송할지 여부를 결정하는 것일 수 있다.
단말이 이동성 정보를 보고할지 여부를 결정하는 것은, 최초로 이동성 정보를 네트워크로 보고하기 위한 것과, 또는 업데이트된 이동성 정보를 네트워크로 보고하기 위한 것으로 나뉘어질 수 있다.
최초 이동성 정보 보고에 따르면, 단말은 보고할 이동성 정보를 가지고 있되, 이전에 네트워크로 보고한 적이 없는 경우, 해당 이동성 정보를 보고하기로 결정할 수 있다. 추가적으로, 단말이 보고할 이동성 정보를 가지고 있되, 이동성 정보가 특정 이동성 정보의 타입에 따른 이동성 상태이거나, 특정 이동성 정보의 타입에 따른 특정 이동성 상태를 지시하는 경우, 해당 이동성 정보를 보고하기로 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말이 가진 이동성 정보에 의해 지시되는 이동성 상태의 타입이 MSE에 의해 추정에 따른 이동성 상태이고, 추정된 이동성 상태가 높은 이동성 상태이면, 단말은 이동성 상태를 보고하기로 결정할 수 있다.
업데이트된 이동성 정보 보고에 따르면, 단말은 이전에 이동성 정보를 보고한 적이 있는 경우, 보고된 이동성 정보와 현재 가지고 있는 이동성 정보가 다르고, 현재 이동성 정보가 보고 조건을 만족하면, 단말은 이동성 정보를 보고하기로 결정하거나 또는 이동성 정보 가용 지시자를 전송하기로 할 수 있다. 이동성 정보의 보고 조건 만족 여부의 판단은 아래와 같을 수 있다.
1) 현재 이동성 정보가 지시하는 이동성 상태의 타입이 이미 보고된 이동성 정보에 의해 지시되는 이동성 상태의 타입과 동일하고, 현재 이동성 정보에 의해 지시되는 이동성 상태가 이미 보고된 이동성 정보에 의해 지시되는 이동성 상태와 다르면, 단말은 이동성 정보의 보고 조건이 만족되었다고 판단할 수 있다.
예를 들어, 단말이 이미 보고한 이동성 정보가 특정 이동성 상태(e.g. 일반 이동성 상태)를 지시하고, 단말이 획득한 현재 이동성 정보가 다른 이동성 상태(e.g. 높은 이동성 상태)를 지시하면, 단말은 이동성 정보 보고 조건이 만족되었다고 판단할 수 있다. 한편, 이동성 상태의 타입이 단말의 속력이면 두 속력값의 차이에 대한 임계값이 적용되어 비교될 수 있을 것이다. 상기 임계값은 네트워크에 의해 시그널링되거나, 단말에 미리 설정될 수 있다.
2) 현재 이동성 정보에 의해 지시되는 이동성 상태의 타입이 이미 보고된 이동성 정보에 의해 지시되는 이동성 상태의 타입과 동일하지 않으면, 단말은 이동성 정보의 보고 조건이 만족되었다고 판단할 수 있다. 예를 들어, 단말이 이미 보고한 이동성 정보가 특정 이동성 상태(e.g. 중간 이동성 상태)를 지시하고, 단말이 획득한 현재 이동성 정보가 단말의 속력(e.g. GNSS를 통해 획득된 단말의 속력 값)을 지시하면, 단말은 이동성 정보 보고 조건이 만족되었다고 판단할 수 있다.
한편, 네트워크는 단말의 이동성 정보 보고 여부 결정을 위한 이동성 정보 제어 정보를 단말로 전송할 수 있다. 이동성 정보 제어 정보는 서빙 셀의 브로드캐스트 시그널링 및/또는 서빙 셀의 단말에 대한 전용 시그널링을 통해 전송될 수 있다. 이동성 정보 제어 정보는 단말의 이동성 정보 보고의 허용 여부를 지시할 수 있다. 또한, 이동성 정보 제어 정보는 보고 허용 여부와 더불어 보고가 가능한 이동성 정보에 대한 조건을 지시할 수 있다. 이동성 정보 제어 정보는 단말의 이동성 정보 보고 조건 만족 여부를 판단함에 있어, 특정한 판단 기준을 지시하도록 설정될 수 있다. 단말은 수신한 이동성 정보 제어 정보를 기반으로 이동성 정보의 보고 허용 여부 및 이동성 정보 보고 여부를 결정할 수 있다.
단말이 네트워크로부터 이동성 정보 제어 정보를 수신하되, 이동성 정보 제어 정보가 보고의 허용 여부를 지시하는 경우, 보고가 허용되면, 가지고 있는 이동성 정보가 전술한 보고 조건을 만족시키는지 여부를 판단할 수 있다. 이동성 정보 제어 정보가 보고를 허용하지 않음을 지시하는 경우, 단말은 이동성 정보의 보고 여부를 결정하지 않거나, 또는 보고하지 않기로 결정할 수 있다.
단말이 네트워크로부터 이동성 정보 제어 정보를 수신하되, 이동성 정보 제어 정보가 보고의 허용 여부를 지시하며, 이동성 정보에 대한 조건을 지시하는 경우, 보고가 혀용되면, 가지고 있는 이동성 정보가 제어 정보에 의해 지시된 조건을 만족시키는지 여부를 판단할 수 있다. 이동성 정보가 상기 조건을 만족시키면, 단말은 이동성 정보가 전술한 보고 조건을 만족시키는지를 결정함을 통해, 이동성 정보의 보고 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 이동성 정보의 보고가 허용됨을 지시하고, 서빙셀이 이동성 정보의 타입을 지시하는 이동성 정보 제어 정보를 브로드캐스트 시그널링 또는 전용 시그널링을 통해 단말에게 전송하면, 단말은 지시된 타입의 이동성 정보의 구현을 지원하는 경우, 이동성 정보를 보고하는 것이 허락되었다고 판단할 수 있다. 이에 이어, 단말은 가지고 있는 이동성 정보가 보고 조건을 만족시키는지 여부를 판단할 수 있다.
이동성 정보를 보고하기로 결정한 단말은 이동성 정보 가용 지시자(mobility information available indication)를 네트워크로 전송할 수 있다(S1220). 이동성 정보 가용 지시자는 단말이 보고할 이동성 정보를 가지고 있음을 지시할 수 있다. 이는 특정 RRC 메시지 내에 1 비트로 구현될 수 있다.
이동성 정보 가용 지시자를 네트워크로 전송하는 것은 단말이 네트워크와 RRC 연결 확립, RRC 연결 재확립 또는 핸드오버 절차중에 수행될 수 있다. 예를 들어, 이동성 정보 가용 지시자는 RRC 연결 설정 완료 메시지, RRC 연결 재확립 완료 메시지, 또는 RRC 연결 재설정 완료 메시지와 같은 상향링크 메시지에 포함되어 전송될 수 있다. 단말이 이동성 정보 가용 지시자를 보내는 절차 또는 RRC 메시지는 상기 열거한 절차 또는 상기 RRC 메시지에 한정되지 않는다.
단말은 보고될 이동성 정보가 지시하는 이동성 상태의 타입을 지시하는 정보를 이동성 정보 가용 지시자와 함께 네트워크로 전송할 수 있다. 타입을 지시하는 정보는 전술한 이동성 상태의 타입 중 적어도 하나를 지시하도록 설정될 수 있다.
네트워크는 이동성 정보를 보고할 것 단말에게 요청할 수 있다(S1230). 단말로부터 이동성 정보 가용 지시자를 수신하지 않은 경우라도, 네트워크는 단말에게 이동성 정보를 보고할 것을 요청할 수 있다. 이 경우, 이동성 정보의 보고를 요청하는 것은 특정 주기를 가지고 수행되거나, 또는 특정한 이벤트가 발생 또는 특정 조건이 만족되는 경우 수행될 수 있다.
네트워크가 이동성 정보를 보고할 것을 요청하는 것은 이동성 정보 가용 지시자에 대한 응답으로 수행되는 것일 수 있다. 네트워크는 이동성 정보 가용 지시자를 수신하면, 이에 대한 응답으로 이동성 정보의 보고를 요청할 수 있다. 이동성 정보의 보고를 요청함에 있어서, 네트워크는 이동성 정보 가용 지시자에 포함된 이동성 상태의 타입을 지시하는 정보를 기반으로 요청 여부를 결정할 수도 있다. 특정 이동성 상태의 타입인 경우, 네트워크는 이동성 정보의 보고를 요청하거나 또는 요청하지 않도록 설정될 수 있다.
이동성 정보를 보고할 것을 요청하는 것은, 이동성 정보 요청 파라미터를 RRC 메시지에 포함시켜 전송하는 것일 수 있다. 해당 RRC 메시지는 단말 정보 요청 메시지일 수 있다.
이동성 정보를 보고할 것을 요청 받으면, 단말은 이동성 정보를 네트워크로 보고할 수 있다(S1240). 단말에 의해 보고되는 이동성 정보는 가장 최근에 업데이트된 정보일 수 있다. 이동성 정보를 보고하는 것은 이동성 정보 파라미터를 RRC 메시지에 포함시켜 전송하는 것일 수 있다. 해당 RRC 메시지는 단말 정보 보고 메시지일 수 있다.
한편, 단말이 이동성 정보 가용 지시자를 네트워크로 전송하였고, 이에 대한 응답으로 이동성 정보 보고 요청을 수신한 경우, 추가적인 결정 단계 없이, 단말은 가지고 있는 이동성 정보를 네트워크로 보고하도록 설정될 수 있다. 이동성 정보 가용 지시자의 전송 이전에 이동성 정보를 보고할지 여부가 이미 결정되었으므로, 보고 요청에 따른 보고 여부를 결정할 필요가 없을 수 있기 때문이다.
반면, 단말이 이동성 정보 가용 지시자를 네트워크로 전송하지 않았고 이동성 정보 보고 요청을 수신한 경우, 단말은 이동성 정보의 보고 여부 결정에 따라 보고하도록 설정될 수 있다. 이동성 정보의 보고 여부 결정은 전술한 S1210 단계와 같이 수행될 수 있다. 이동성 정보 가용 지시자가 전송되지 않은 경우, 네트워크의 보고 요청은 단말에 의한 이동성 정보 보고 여부 결정이 반영되지 않은 것이다. 따라서, 단말은 이동성 정보 보고 여부를 결정하고, 이에 따라 이동성 정보를 보고할 수 있다. 이동성 정보를 보고하기로 결정한 경우, 단말은 이동성 정보를 네트워크로 전송할 수 있다. 이 경우, 단말은 이동성 정보를 단말 정보 보고 메시지에 포함시켜 네트워크로 전송할 수 있다. 이동성 정보를 보고하지 않기로 결정한 경우, 단말은 이동성 정보를 네트워크로 전송하지 않을 수 있다. 이 경우, 단말은 이동성 정보 보고 요청에 대한 응답으로 단말 정보 보고 메시지는 전송하되, 이동성 정보는 해당 메시지에 포함되지 않을 수 있다. 또한, 단말 정보 보고 메시지에는 이동성 정보를 보고 하지 않기로 결정하였음을 지시하는 정보가 포함될 수 있다.
도 12를 참조하여 상술한 실시예와 같이, 단말은 네트워크로부터 이동성 정보를 보고할 것을 요청받고, 이에 대한 응답으로서 이동성 정보를 네트워크로 보고하는 것과 달리, 단말은 자체적으로 보고하기로 결정한 이동성 정보를 네트워크로 보고할 수 있다. 이 경우, 단말은 네트워크와의 특정 RRC 절차(RRC 연결 확립, RRC 연결 재확립, RRC 연결 재설정(핸드 오버의 경우 포함), 측정 및 보고 등)를 통해 네트워크의 요청 없이 이동성 정보를 네트워크로 보고할 수 있다. 다만, 이 경우에도 단말은 가지고 있는 이동성 정보의 보고 여부를 결정하고, 보고하기로 결정한 경우 특정 RRC 메시지(e.g. RRC 연결 설정 완료 메시지, RRC 연결 재확립 완료 메시지, RRC 연결 재설정 완료 메시지, 측정 보고 메시지 등) 에 이동성 정보를 포함시켜 네트워크로 전송할 수 있다. 상세한 이동성 정보의 구현 및 이동성 정보 보고 여부 결정 과정은 전술한바 있으므로 설명을 생략하도록 한다.
네트워크는 이동성 정보를 수신하면 이를 기반으로 네트워크 운영을 수행할 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 단말의 이동성 정보를 기반으로 단말의 이동성을 관리할 수 있다. 이는 소스 셀의 단말의 핸드오버 관리로 구현될 수 있다.
이동성 정보를 수신하면, 서빙 셀(소스 셀)은 핸드 오버 준비중에 단말 컨텍스트(UE context) 및/또는 단말 설정(UE configuration)의 일부로서 이동성 준비를 타겟 셀로 이동성 정보를 전달할 수 있다.
소스 셀은 이동성 정보를 타겟 셀로 전달할지 여부를 결정함에 있어서, 단말이 소스 셀에 얼마나 오래 연결되어 있는지를 기반으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말이 특정 임계 값보다 오래 연결을 지속하고 있다면, 소스 셀은 이동성 정보를 타겟 셀로 전달하지 않도록 결정할 수 있다. 그렇지 않다면, 소스 셀은 이동성 정보를 타겟 셀로 전달하기로 결정할 수 있다.
소스 셀은 이동성 정보를 타겟 셀로 전달할지 여부를 결정함에 있어서, 수신한 이동성 정보를 기반으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 수신된 이동성 정보에 의해 지시되는 단말의 이동성 상태가 특정 임계 이동성 상태보다 높은 경우이거나 또는 특정 이동성 상태인 경우, 소스 셀은 이동성 정보를 타겟 셀로 전달하기로 결정할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 소스 셀은 이동성 정보를 타겟 셀로 전달하지 않기로 결정할 수 있다. 또한, 수신된 이동성 정보에 의해 지시되는 단말의 이동성 상태가 특정 임계 이동성 상태보다 낮은 경우에, 소스 셀은 이동성 정보를 타겟 셀로 전달하고, 그렇지 않은 경우 전달하지 않기로 결정하도록 구현될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 네트워크는 단말이 보고할 유효한 이동성 정보를 가지고 있는지 여부를 알 수 있으며, 더불어 이동성 정보에 의해 지시되는 이동성 상태의 타입에 대하여 알 수 있다. 이에 따라, 네트워크는 운영 정책, 이동성 상태 및/또는 이동성 상태의 타입에 따라 단말로부터 이동성 정보를 획득할지 여부를 결정할 수 있다. 또한, 네트워크는 이동성 정보의 업데이트 여부를 알 수 있으며, 이에 따라 업데이트된 이동성 정보를 획득하고 이를 기반으로 적절하게 단말에 설정 정보를 제공해줄 수 있다. 위와 같은 절차들을 통해, 이동성 정보 보고에 의해 발생할 수 있는 과도한 시그널링 오버헤드가 방지될 수 있고, 보고된 이동성 정보를 기반으로 단말의 효율적인 파워 관리, 단말의 이동성 관리 및 최적화된 네트워크 운영이 가능할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 장치를 나타낸 블록도이다. 이 장치는 도 12를 참조하여 상술한 실시예를 수행하는 단말 및/또는 네트워크의 동작을 구현할 수 있다.
무선 장치(1300)는 프로세서(1310), 메모리(1320) 및 RF부(radio frequency unit, 1330)을 포함한다. 프로세서(1310)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서(1310)는 다양한 타입의 이동성 상태를 지시하는 이동성 정보를 획득하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1310)는 이동성 정보의 보고 여부를 결정하고, 이에 따라 보고하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1310)는 유효한 이동성 정보가 있음을 지시하는 지시자를 전송하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1310)는 이동성 정보에 의해 지시된 이동성 상태를 기반으로 단말의 이동성 관련 동작을 관리하고, 단말의 파워 소모관련 운영을 설정하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1310)는 이동성 정보를 기반으로 네트워크 운영을 관리하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1310)는 도면을 참조하여 상술한 본 발명의 실시예를 구현하도록 설정될 수 있다.
RF부(1330)은 프로세서(1310)와 연결되어 무선 신호를 송신 및 수신한다.
상기 프로세서(1310) 및 상기 RF 부(1330)는 적어도 하나 이상의 통신 규격에 따른 무선 신호 송수신을 할 수 있도록 구현될 수 있다. 상기 RF 부(1330)는 무선 신호를 송신 및 수신할 수 있는 적어도 하나 이상의 송수신기를 포함할 수 있다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 이동성 정보 보고 방법에 있어서,
    이동성 정보의 보고 여부를 결정하되, 상기 이동성 정보는 상기 단말의 이동성 상태를 지시하고; 및
    상기 이동성 정보를 보고하기로 결정하면, 상기 이동성 정보를 네트워크로 보고하는 것;을 포함함을 특징으로 하는 이동성 정보 보고 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방법은 상기 이동성 정보를 보고하기로 결정하면, 보고할 이동성 정보가 있음을 지시하는 이동성 정보 가용 지시자를 상기 네트워크로 전송하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동성 정보 보고 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 이동성 정보 가용 지시자에 대한 응답으로, 상기 네트워크로부터 이동성 정보 보고 요청을 수신하는 것;을 더 포함하되,
    상기 이동성 정보를 네트워크로 보고하는 것은, 상기 이동성 정보 보고 요청에 대한 응답으로 수행되는 것을 특징으로 하는 이동성 정보 보고 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 단말이 이전에 특정 이동성 정보를 보고한 적이 있으면, 상기 이동성 정보를 보고할지 여부를 결정하는 것은,
    상기 이동성 정보가 상기 이전에 보고된 이동성 정보와 다르면, 상기 이동성 정보를 보고하기로 결정하는 것;을 포함함을 특징으로 하는 이동성 정보 보고 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 이동성 정보에 의해 지시되는 상기 이동성 상태의 타입이 상기 이전에 보고된 이동성 정보에 의해 지시되는 이동성 상태의 타입과 다르면, 상기 이동성 정보가 상기 이전에 보고된 이동성 정보와 다르다고 결정되는 것을 특징으로 하는 이동성 정보 보고 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 이동성 정보에 의해 지시되는 상기 이동성 상태의 타입이 상기 이전에 보고된 이동성 정보에 의해 지시되는 상기 이동성 상태의 타입과 같고 및 상기 타입의 이동성 정보들이 서로 다르면, 상기 이동성 정보가 상기 이전에 보고된 이동성 정보와 다르다고 결정되는 것을 특징으로 하는 이동성 정보 보고 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 이동성 상태의 상기 타입은,
    MSE(Mobility State Estimation)에 의해 추정된 이동성 상태;
    상기 MSE에 의해 추정된 이동성 상태들이 그룹핑된 이동성 그룹 상태;
    상기 단말의 속력; 및
    상기 단말이 캠프 온 하였던 적어도 하나의 셀에 대한 리스트 및 해당 셀에 캠프온 한 시간; 중 하나인 것을 특징으로 하는 이동성 정보 보고 방법.
  8. 제 3항에 있어서, 상기 단말이 이전에 특정 이동성 정보를 보고한 적이 없으면, 상기 이동성 정보를 보고할지 여부를 결정하는 것은,
    상기 단말이 상기 이동성 정보를 가지고 있으면, 상기 이동성 정보를 보고하기로 결정하는 것;을 포함함을 특징으로 하는 이동성 정보 보고 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 방법은 상기 네트워크로부터 이동성 정보 보고 제어 정보를 수신하는 것;을 더 포함하되,
    상기 이동성 정보 보고 제어 정보는 상기 이동성 정보의 보고의 허용 여부를 지시하는 것을 특징으로 하는 이동성 정보 보고 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 이동성 정보의 보고 여부를 결정하는 것은 상기 이동성 정보 보고 제어 정보에 의하여 상기 이동성 정보의 보고가 허용되면 수행되는 것을 특징으로 하는 이동성 정보 보고 방법.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 이동성 정보 보고 제어 정보는 보고가 허용되는 이동성 정보의 타입을 더 지시하되,
    상기 이동성 정보의 보고 여부를 결정하는 것은 상기 이동성 정보 보고 제어 정보에 의해 상기 이동성 정보의 보고가 허용되고 및 상기 이동성 정보의 타입이 상기 이동성 정보 보고 제어 정보에 의해 지시되는 이동성 정보의 타입이면 수행되는 것을 특징으로 하는 이동성 정보 보고 방법.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 이동성 정보 가용 지시자는 상기 단말이 RRC(Radio Resource Control) 연결을 요청하는 RRC 메시지에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 이동성 정보 보고 방법.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 이동성 정보 보고 요청은 단말 정보를 보고할 것을 요청하는 RRC 메시지에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 이동성 정보 보고 방법.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 이동성 정보는 상기 단말의 정보를 보고하기 위해 전송되는 RRC 메시지에 포함되어 전송되는 것을 특징으로 하는 이동성 정보 보고 방법.
  15. 무선 통신 시스템에서 동작하는 무선 장치에 있어서, 상기 무선 장치는,
    무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
    상기 RF 유닛과 기능적으로 결합하여 동작하는 프로세서;를 포함하되, 상기 프로세서는,
    이동성 정보의 보고 여부를 결정하되, 상기 이동성 정보는 상기 무선 장치의 이동성 상태를 지시하고, 및
    상기 이동성 정보를 보고하기로 결정하면, 상기 이동성 정보를 네트워크로 보고하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
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