WO2014035154A1 - 무선 통신 시스템에서 자율적 서빙 셀 관리를 기반으로 한 통신 방법 및 이를 지원하는 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 자율적 서빙 셀 관리를 기반으로 한 통신 방법 및 이를 지원하는 장치 Download PDF

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WO2014035154A1
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WO
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cell
serving cell
terminal
specific
condition
Prior art date
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PCT/KR2013/007759
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English (en)
French (fr)
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정성훈
이영대
박성준
이승준
이재욱
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엘지전자 주식회사
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    • H04W72/00—Local resource management
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003—Two-dimensional division
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    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
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    • H04W72/00—Local resource management
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    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/542—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using measured or perceived quality

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a communication method based on autonomous serving cell management by 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
  • various communication techniques are provided to provide improved services.
  • One of them is to configure a plurality of serving cells.
  • One technique that is considered among methods for configuring a plurality of serving cells is carrier aggregation.
  • Carrier aggregation is to perform communication using a plurality of carriers among the carriers supported in the wireless communication system.
  • the radio resources used by the terminal when the terminal has a serving cell, the additional carrier is configured to the terminal is similar to the additional serving cell that can be used by the terminal is configured.
  • carrier aggregation may be similar to that in which a plurality of serving cells are configured in a terminal. Accordingly, in providing an efficient service through one or more serving cells to a terminal, a communication method according to a manner in which a serving cell of the terminal is managed needs to be considered.
  • the present invention has been made in an effort to provide a communication method based on autonomous serving cell management and a device supporting the same in a wireless communication system.
  • a communication method performed by a terminal in a wireless communication system includes determining whether a serving cell management condition is satisfied and managing a cell set including at least one serving cell for the terminal according to the satisfied serving cell management condition.
  • the serving cell management condition may include a first condition for deactivation or removal and a second condition for activation or addition.
  • Managing the cell set may include deactivating the particular serving cell if a particular serving cell included in the cell set satisfies the first condition.
  • Managing the cell set may include removing the specific serving cell from the cell set if a specific serving cell included in the cell set satisfies the first condition.
  • Managing the cell set may include activating the particular serving cell if the particular serving cell included in the cell set and deactivated satisfies the second condition.
  • Managing the cell set may include including the specific neighbor cell in the cell set if a specific neighbor cell satisfies the second condition.
  • the specific serving cell may satisfy the first condition.
  • the specific serving cell may satisfy the first condition.
  • the first condition may be satisfied.
  • RAT radio access technology
  • the specific serving cell or the specific neighbor cell may satisfy the second condition.
  • the specific serving cell or the specific neighbor cell when the measurement quality of the specific serving cell or the specific neighbor cell included in the serving cell set and deactivated is greater than or equal to the measurement quality of the other specific serving cell included in the serving cell set May satisfy the second condition.
  • the second condition may be satisfied.
  • the method may further include transmitting a serving cell management report message according to the serving cell set management to a network.
  • the serving cell management report message may include identification information of at least one cell whose state is changed through the serving cell management and information indicating a management reason of the serving cell set.
  • At least one serving cell for the terminal may be at least one cell configured in the terminal to provide a service through carrier aggregation.
  • the method may further include receiving a service through at least one subcarrier from the at least one serving cell included in the cell set.
  • the plurality of serving cells may include one macro cell and at least one small cell.
  • the method may further include transmitting and receiving control information with the macro cell and transmitting and receiving data with the at least one small cell.
  • a wireless device operating in a wireless communication system includes a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving a radio signal and a processor operatively coupled to the RF unit.
  • the processor is configured to determine whether a serving cell management condition is satisfied and to manage a cell set including at least one serving cell for the wireless device according to the satisfied serving cell management condition.
  • the terminal may autonomously manage the serving cell based on the serving environment of the serving cell and / or the neighboring cell.
  • serving cells suitable for providing a service to a terminal can be adaptively configured, which enables a more efficient and efficient service to be provided to the terminal through one or more serving cell settings.
  • the terminal may manage the autonomous serving cell based on whether the service is provided through another RAT based on the capability of the terminal.
  • LTE cells may be unnecessarily set as a serving cell and stand by when providing services through other RATs, thereby enabling more efficient network operation.
  • 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 diagram illustrating an example of a carrier aggregation technique.
  • FIG. 13 illustrates an autonomous serving cell management based communication method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of an autonomous serving cell management based communication method according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a diagram illustrating another example of an autonomous serving cell management based communication method according to an embodiment of the present invention.
  • 16 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 understood 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 the 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 in order 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). It is divided into 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 (MCC). The PLMN information of the cell is included in the system information and broadcasted.
  • MCC mobile country code
  • MCC 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 the 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 a cell selection criterion. 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 that of the same RAT as the cell camping
  • Inter-RAT cell reselection The UE reselects a cell that uses a different RAT 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 valid 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).
  • 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 the last handover initialization for example when message 7 (RRC connection reset) was received by the terminal.
  • 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 referred to as 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 is a member) may be reported to the serving cell.
  • a cell identity also referred to as a global cell identifier
  • location identification information eg, tracking area code
  • other cell information eg, For example, whether a member of a closed subscriber group (CSG) cell is a member
  • 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.
  • the report setting information may consist of a list of report settings.
  • Each reporting setup may include a reporting criterion and a reporting format.
  • the reporting criterion is a criterion that triggers the terminal to transmit the measurement result.
  • the reporting criteria may be a single event for the measurement reporting period or the measurement report.
  • the report format is information on what type the terminal configures the measurement result.
  • 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).
  • LTE-A is an IMT-Advanced candidate technology of the International Telecommunicatino Union (ITU) and is designed to meet the IMT-Advanced technology requirements of the ITU. Accordingly, in LTE-A, discussions are being made to expand the bandwidth compared to the existing LTE system in order to satisfy the requirements of the ITU.
  • ITU International Telecommunicatino Union
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a carrier aggregation technique.
  • a carrier that can have in an existing LTE system is defined as a component carrier (CC), and it is discussed to enable the use of up to five such CCs. Since the CC may have a maximum bandwidth of 20 MHz, as in an LTE system, it may be extended to a maximum bandwidth of 100 MHz when five CCs are used. Using a plurality of CCs as described above is called a carrier aggregation technique.
  • CC component carrier
  • the radio resources used by the UE may be configured to additionally configure CC for carrier aggregation, similarly to the case in which an additional serving cell is configured in the UE in addition to the existing serving cell. That is, a plurality of CCs are configured in the terminal, which is logically similar to a plurality of serving cells configured in the terminal.
  • the UE may be provided with a service from a plurality of serving cells, and the serving cell may be called a PCell and a cell for carrier aggregation may be called an SCell.
  • the additionally configured CC may be represented by an SCell which is an additionally configured serving cell.
  • the UE may need to acquire information on the SCell for carrier aggregation from the network.
  • the carrier aggregation configuration information may include system information of the CC (system information for a cell that may be configured as SCell) and parameter information related to various other CC operations.
  • the RRC connection reconfiguration procedure may be used for the network to additionally configure the serving cell in the terminal.
  • the network may additionally include carrier aggregation configuration information including information on the SCell to be configured in the RRC connection reconfiguration message and transmit the same to the terminal.
  • the UE may additionally receive a serving cell through carrier aggregation configuration information and perform communication based on the serving cell.
  • the activation / deactivation mechanism of the SCell may be supported.
  • the activation or deactivation of the PCell in the carrier aggregation has no room to apply.
  • the SCell When the SCell is deactivated, the UE no longer needs to receive the corresponding PDCCH and / or PDSCH, so that the uplink transmission cannot be performed or the CQI measurement is not required.
  • the SCell when the SCell is activated, the UE should receive the PDSCH and the PDCCH (if configured to monitor the PDCCH from the SCell), and can be expected to be able to perform CQI measurement.
  • Such a SCell activation / deactivation mechanism may be based on MAC control elements and deactivation timers.
  • the MAC control element has a bitmap for activating and deactivating SCells. A bit set to '1' indicates that the corresponding SCell is activated, and a bit set to '0' indicates that the corresponding SCell is inactive.
  • SCells may be activated and deactivated individually, and a single activation / deactivation indication may indicate activation / deactivation for some Scell sets of SCells.
  • the deactivation timer is maintained for each SCell, but may be set to a common value for each terminal by the RRC.
  • the SCell may be initially added to the serving cell set while being deactivated. In addition, the activation set of the SCell existing in the serving cell set is not changed.
  • the SCells are deactivated.
  • a plurality of cells of the same frequency may be configured in the terminal.
  • the UE may be configured with a macro cell and a small cell at the same frequency to the UE.
  • the terminal transmits and receives mobility-related control information and other control information and user data when necessary through a macro cell, and mainly transmits and receives user data through a small cell, thereby enabling stable mobility of the terminal, improving data speed of the terminal, and network. Load balancing can be achieved.
  • the cell e.g., macro cell
  • the small cell e.g., femto cell, pico cell
  • the terminal manages the serving cell when the terminal deteriorates performance than when it is impossible or impossible to maintain and operate the existing serving cell. It may be desirable to.
  • the UE actively manages when the management of the serving cell is required. You may not be able to. This may cause a problem of deterioration of performance in contrast to the purpose of providing improved communication quality through carrier aggregation. Accordingly, there is a need for a communication method for allowing a terminal to determine a need for serving cell management and autonomously manage a serving cell according to a determination result.
  • FIG. 13 illustrates an autonomous serving cell management based communication method according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal determines whether a serving cell management condition is satisfied (S1310). It is preferable that the UE autonomously manages the serving cell only when a specific condition is satisfied.
  • the serving cell management condition may include a first condition for removing / deactivating a serving cell and a second condition for adding / activating a serving cell. If the first condition is satisfied, the terminal may stop using the cell by deactivating a specific serving cell or excluding it from the serving cell set for carrier aggregation. When the second condition is satisfied, the terminal activates a specific serving cell in an inactive state in the serving cell set for carrier aggregation or adds another serving cell to the serving cell set for carrier aggregation, thereby preventing use of the serving cell. You can start / resume.
  • the first condition associated with removal / deactivation of the serving cell may be as follows.
  • the measurement result may be RSRP or RSRQ.
  • the measurement result may be a CQI value.
  • the threshold may be a preset value for the terminal.
  • the threshold may be a value received from the network.
  • the measured value is less than the offset value of the measured value of another specific serving cell currently set in the terminal.
  • the measurement result may be RSRP or RSRQ.
  • the measurement result may be a CQI value.
  • the other specific serving cell may be a serving cell preset to the terminal.
  • Another specific serving cell may be a PCell.
  • Another specific serving cell may be a serving cell designated by the network.
  • the offset may be a value preset to the terminal.
  • the offset may be a value received from the network.
  • the terminal When the terminal cannot simultaneously perform the operation of the terminal through all of the currently configured serving cells and the operation of another RAT due to the limitation of the RF capability or the baseband processing capability of the terminal, the terminal may perform some of the serving cells. The operation can be deactivated and the operation of another RAT can be performed.
  • the UE when a UE configured with two LTE serving cells starts to use the UMTS RAT for voice or other services, when the UE starts using the UMTS RAT, one of two serving cells configured due to the capability constraint of the UE The serving cell may become unavailable.
  • the second condition related to the addition / activation of the serving cell may be as follows.
  • the measured value is greater than or equal to the threshold value.
  • the measurement result may be RSRP or RSRQ.
  • the measurement result may be a CQI value.
  • the threshold may be a preset value for the terminal.
  • the threshold may be a value received from the network.
  • the measurement result may be RSRP or RSRQ.
  • the measurement result may be a CQI value.
  • the threshold may be a preset value for the terminal.
  • the threshold may be a value received from the network.
  • the measured value is more than the offset value of the measurement value of the other specific serving cell currently configured for the UE.
  • the measurement result may be RSRP or RSRQ.
  • the measurement result may be a CQI value.
  • the other specific serving cell may be a serving cell preset to the terminal.
  • Another specific serving cell may be a PCell.
  • Another specific serving cell may be a serving cell designated by the network.
  • the offset may be a value preset to the terminal.
  • the offset may be a value received from the network.
  • the measured value is more than the offset value of the measurement value of the other specific serving cell currently set to the terminal.
  • the measurement result may be RSRP or RSRQ.
  • the measurement result may be a CQI value.
  • the other specific serving cell may be a serving cell preset to the terminal.
  • Another specific serving cell may be a PCell.
  • Another specific serving cell may be a serving cell designated by the network.
  • the offset may be a value preset to the terminal.
  • the offset may be a value received from the network.
  • the UE deactivates some of the serving cells.
  • the operation of another RAT may be performed.
  • the UE can activate the serving cell by itself.
  • the terminal stops using the corresponding serving cell itself, and the service through the UMTS RAT is terminated, thus no longer UMTS RAT. If it is not necessary to use, the terminal can activate the LTE serving cell deactivated by itself.
  • the terminal autonomously performs serving cell management according to the condition satisfaction (S1320). Whether the first condition is satisfied with respect to the removal / deactivation may be considered, and whether the second condition is satisfied with respect to the addition / activation may be considered.
  • the UE may autonomously manage the serving cell by removing a specific serving cell from the serving cell set or adding a new serving cell to the cell set.
  • the terminal may manage the serving cell by deleting or adding a setting of a specific serving cell for carrier aggregation in the terminal.
  • the terminal may add a specific neighbor cell satisfying a specific condition as a serving cell.
  • the terminal may set the corresponding serving cell by using a default setting previously stored by the terminal.
  • the basic setting may be a setting previously received by the terminal from the network and / or a preset setting between the terminal and the network.
  • the terminal can remove the serving cell that satisfies a specific condition.
  • the terminal may store configuration information of the serving cell that can be applied when adding the serving cell later.
  • the UE autonomously manages the serving cell, it may be to deactivate the cell (stop using the cell) or to activate the cell while maintaining the configuration of the cell for the particular serving cell.
  • the terminal can activate the serving cell that satisfies a specific condition.
  • the terminal can deactivate the serving cell that satisfies a specific condition.
  • the UE which has performed the serving cell management reports the serving cell management result to the network (S1330).
  • the terminal may report this to the network.
  • the terminal may include the identifier of the serving cell deactivated in the report message.
  • the terminal may include the identifier of the removed specific cell in the report message.
  • the terminal may report this to the network.
  • the terminal may include the identifier of the activated serving cell in the report message.
  • the terminal may include the identifier of the added specific cell in the report message.
  • the terminal may include information related to the basic setting in the serving cell management report message. For example, the terminal may include information indicating that the serving cell has been added through the basic configuration in adding the serving cell to the serving cell management report message.
  • the terminal may report the reason for serving cell management.
  • the UE may report information on the serving cell management operation to the network through the serving cell not related to the management operation. That is, the terminal may report the information about the cell management operation to the network through another serving cell not related to the activated / deactivated / removed / added cell. For example, the terminal may perform the serving cell management report through the PCell.
  • an operation of a terminal according to an embodiment of the present invention may be performed only when autonomous serving cell management is allowed from a network.
  • Allowing autonomous serving cell management may allow the UE to autonomously perform addition / removal / activation / deactivation of the serving cell.
  • the allowance of autonomous serving cell management is to allow the deactivation / removal of the serving cell autonomously. In this case, the activation / addition of the serving cell cannot be performed autonomously by the terminal. Allowing autonomous serving cell management is to allow activation / addition of the serving cell autonomously, in which case, deactivation / removal of the serving cell cannot be performed autonomously. Allowing autonomous serving cell management may be that autonomous serving cell management is allowed only for one or more indicated serving cells. Allowing autonomous serving cell management may be to allow autonomous serving cell management for all SCells.
  • the terminal receives the above-described configuration related to the permission of the autonomous serving cell management.
  • the terminal may determine that autonomous serving cell management is allowed.
  • the terminal may receive a list of cell identifiers that are subject to autonomous serving cell management from the network.
  • the terminal acquiring the cell identifier list may detect a cell included in the list through neighbor cell measurement, and add the corresponding neighbor cell as a serving cell when the second condition of the cell is satisfied. Meanwhile, cells not included in the cell list among neighbor cells may not be added as serving cells.
  • the terminal may receive configuration information of a serving cell to be used when performing a serving cell addition operation through autonomous serving cell management from a network. Upon receiving the configuration information, the terminal may set the serving cell by applying the received configuration information when adding the serving cell.
  • the target serving cell of the serving cell management may be limited to the SCell. That is, the terminal may exclude the PCell from the serving cell management target.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of an autonomous serving cell management based communication method according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal acquires serving cell configuration information from the network (S1410).
  • the serving cell configuration information may include a list of target cells in which the UE may autonomously perform serving cell management.
  • the terminal may perform autonomous serving cell management for the cells included in the cell list.
  • the serving cell configuration information exemplarily includes a cell list including cell 2 and cell 3.
  • the serving cell configuration information may be obtained through a process in which the UE establishes / reestablishes / configures an RRC connection with the network.
  • the serving cell configuration information may be transmitted as included in system information and / or configuration message of a specific cell.
  • the terminal operates with cell 1 as a serving cell (S1420). Through this, the cell 1 may be operated as the PCell of the terminal.
  • the terminal performs measurement and evaluation on the serving cell and the neighboring cell (S1431).
  • the UE may obtain measurement quality (e.g. RSRQ, RSRP and / or CQI) of the serving cell and / or the neighboring cell through the measurement.
  • measurement quality e.g. RSRQ, RSRP and / or CQI
  • the UE adds cell 2 satisfying the second condition as a serving cell (S1432). Through this, the cell 2 may be operated as an SCell.
  • the terminal transmits a serving cell management report message to the network (S1433).
  • the serving cell management report message may be implemented through transmission to cell 1 which is the PCell of the terminal.
  • the serving cell management report message may include information indicating that cell 2 has been added as a serving cell. To this end, the serving cell management report message may include identification information of cell 2. The serving cell management report message may further include information indicating a reason for performing serving cell management. The serving cell management report message transmitted in S1433 may include information indicating that cell 2 has been added due to the measurement quality of cell 2.
  • the terminal performs measurement and evaluation for the serving cell (S1441).
  • the UE may obtain measurement quality (e.g. RSRQ, RSRP and / or CQI) for the serving cell through the measurement.
  • measurement quality e.g. RSRQ, RSRP and / or CQI
  • the measurement quality result of Cell 2 which is the SCell satisfies the first condition for removal among the serving cell management conditions.
  • the terminal removes the cell 2 that satisfies the first condition from the serving cell (S1442).
  • the terminal transmits a serving cell management report message to the network (S1443).
  • the serving cell management report message may be implemented through transmission to cell 1 which is the PCell of the terminal.
  • the serving cell management report message may include information indicating that cell 2 has been removed from the serving cell. To this end, the serving cell management report message may include identification information of the cell 2. The serving cell management report message may further include information indicating a reason for performing serving cell management. The serving cell management report message transmitted in S1443 may include information indicating that cell 2 has been removed due to the measurement quality of cell 2.
  • the terminal performs measurement and evaluation on the serving cell and the neighboring cell (S1451).
  • the UE may obtain measurement quality (e.g. RSRQ, RSRP and / or CQI) of the serving cell and / or the neighboring cell through the measurement.
  • measurement quality e.g. RSRQ, RSRP and / or CQI
  • the UE adds cell 3 satisfying the second condition as a serving cell (S1452). This allows cell 3 to operate as an SCell.
  • the terminal transmits a serving cell management report message to the network (S1453).
  • the serving cell management report message may be implemented through transmission to cell 1 which is the PCell of the terminal.
  • the serving cell management report message may include information indicating that cell 3 has been added as a serving cell. To this end, the serving cell management report message may include identification information of cell 3. The serving cell management report message may further include information indicating a reason for performing serving cell management.
  • the serving cell management report message transmitted in S1453 may include information indicating that cell 2 has been added due to cell 3 measurement quality.
  • the terminal receives a service from at least one serving cell, and the terminal may manage a serving cell that provides a service through measurement and evaluation by itself.
  • 15 is a diagram illustrating another example of an autonomous serving cell management based communication method according to an embodiment of the present invention.
  • Cell 1 and Cell 2 that can provide services to the UE are LTE-based cells, and Cell 3 is a UMTS-based cell.
  • the terminal operates by setting cell 1 and cell 2 as serving cells (S1510).
  • cell 1 operates as a PCell and cell 2 as an SCell.
  • the terminal may be provided with the LTE-based service through the cell 1 and the cell 2.
  • the UE confirms that the service on the UMTS cell is to be started or scheduled to be started during operation (S1521). This may be done by acquiring information from the network indicating that the service on the UMTS cell is to be or is scheduled to be started, or by determining the terminal itself. Through this, the UE may determine that the first condition, which is the removal / deactivation condition of the serving cell, is satisfied.
  • the terminal deactivates cell 2 which is an SCell (S1522).
  • the terminal transmits a serving cell management report message to the network (S1523).
  • the serving cell management report message may be implemented through transmission to cell 1 which is the PCell of the terminal.
  • the serving cell management report message may include information indicating that cell 2 has been deactivated. To this end, the serving cell management report message may include identification information of cell 2. The serving cell management report message may further include information indicating a reason for performing serving cell management.
  • the serving cell management report message transmitted in S1523 may include information indicating that cell 2 has been deactivated because the service on the UMTS cell is to be started or scheduled to be started.
  • the terminal may maintain cell 1 as a PCell as an activated serving cell. That is, autonomous serving cell management by the terminal may be configured to be applied only to the SCell among at least one serving cell.
  • the terminal continuously receives a service on the UMTS cell (S1530).
  • the terminal confirms that the service on the provided UMTS cell has ended (S1541). This may be performed by acquiring information indicating that the service on the UMTS cell is terminated from the network or by the terminal itself. Through this, the terminal may determine that the second condition, which is an addition / activation condition of the serving cell, is satisfied.
  • the terminal activates cell 2 which is an inactivated Scell (S1542).
  • the UE Upon activation of cell 2, the UE transmits a serving cell management report message to the network (S1543).
  • the serving cell management report message may be implemented through transmission to cell 1 which is the PCell of the terminal.
  • the serving cell management report message may include information indicating that cell 2 is activated. To this end, the serving cell management report message may include identification information of cell 2. The serving cell management report message may further include information indicating a reason for performing serving cell management.
  • the serving cell management report message transmitted in S1543 may include information indicating that cell 2 is activated due to termination of a service on a UMTS cell.
  • the terminal may manage the serving cell autonomously based on the service environment of the serving cell and / or the neighboring cell.
  • serving cells suitable for providing a service to a terminal can be adaptively configured, which enables a more efficient and efficient service to be provided to the terminal through one or more serving cell settings.
  • the terminal may manage the autonomous serving cell based on whether the service is provided through another RAT based on the capability of the terminal.
  • LTE cells may be unnecessarily set as a serving cell and stand by when providing services through other RATs, thereby enabling more efficient network operation.
  • FIG. 16 is a block diagram illustrating a wireless device in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the apparatus may be set to implement the communication method according to the embodiment of the present invention described above with reference to FIGS. 13 to 15.
  • the wireless device 1600 may be implemented as a terminal, a base station, and a collection network entity performing the correlation evaluation method according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless device 1600 includes a processor 1610, a memory 1620, and a radio frequency unit 1630.
  • Processor 1610 implements the proposed functions, processes, and / or methods.
  • the processor 1610 may be configured to perform an autonomous serving cell management based communication method according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 1610 may be configured to evaluate whether a serving cell management condition is satisfied.
  • the processor 1610 may be configured to manage the serving cell according to the satisfied serving cell management condition.
  • the processor 1610 may be configured to report to a network in connection with performing serving cell management. 13 to 15 may be set to implement the embodiment of the present invention described above.
  • the RF unit 1630 is connected to the processor 1610 to transmit and receive a radio signal.
  • 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.

Abstract

무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 통신 방법이 제공된다. 상기 방법은 서빙 셀 관리 조건의 만족 여부를 판단하고 및 만족된 상기 서빙 셀 관리 조건에 따라 상기 단말에 대한 적어도 하나의 서빙 셀을 포함하는 셀 세트를 관리하는 것을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 자율적 서빙 셀 관리를 기반으로 한 통신 방법 및 이를 지원하는 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 단말에 의한 자율적 서빙 셀 관리를 기반으로 한 통신 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.
무선 통신 시스템에서는 보다 향상된 서비스 제공을 위한 다양한 통신 기법이 제공되는데, 복수 개의 서빙 셀을 구성하는 것이 그 중 한 가지 방법이다. 복수 개의 서빙 셀을 구성하는 방법 중 고려되는 한 가지 기법이 반송파 집성(carrier aggregation)이다. 반송파 집성은 무선 통신 시스템에서 지원되는 반송파들 중 복수의 반송파를 사용하여 통신을 수행하는 것이다.
단말이 사용하는 무선 자원을 논리적인 관점에서 보면, 단말이 서빙 셀을 가지고 있을 때, 단말에게 반송파가 추가로 설정되는 것은 단말이 사용할 수 있는 추가적인 서빙 셀이 설정되는 것과 유사하다. 이로 미루어볼 때, 반송파 집성은 복수개의 서빙 셀이 단말에 설정되는 것과 유사할 수 있다. 따라서, 단말에 한 개 이상의 서빙 셀을 통해 효율적인 서비스를 제공함에 있어서, 단말의 서빙 셀이 관리되는 방식에 따른 통신 방법이 고려될 필요가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 자율적 서빙 셀 관리를 기반으로 한 통신 방법과 이를 지원하는 장치를 제공하는 것이다.
일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 통신 방법이 제공된다. 상기 방법은 서빙 셀 관리 조건의 만족 여부를 판단하고 및 만족된 상기 서빙 셀 관리 조건에 따라 상기 단말에 대한 적어도 하나의 서빙 셀을 포함하는 셀 세트를 관리하는 것을 포함한다.
상기 서빙 셀 관리 조건은 비활성화 또는 제거를 위한 제1 조건 및 활성화 또는 추가를 위한 제2 조건을 포함할 수 있다.
상기 셀 세트를 관리하는 것은 상기 셀 세트에 포함된 특정 서빙 셀이 상기 제1 조건을 만족시키면, 상기 특정 서빙 셀을 비활성화시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 셀 세트를 관리하는 것은 상기 셀 세트에 포함된 특정 서빙 셀이 상기 제1 조건을 만족시키면, 상기 특정 서빙 셀을 상기 셀 세트에서 제거하는 것을 포함할 수 있다.
상기 셀 세트를 관리하는 것은 상기 셀 세트에 포함되어 있고 비활성화된 특정 서빙 셀이 상기 제2 조건을 만족시키면, 상기 특정 서빙 셀을 활성화시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 셀 세트를 관리하는 것은 특정 이웃 셀이 상기 제2 조건을 만족시키면, 상기 특정 이웃 셀을 상기 셀 세트에 포함시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 서빙 셀 세트에 포함된 특정 서빙셀의 측정 품질이 특정 임계값보다 작으면, 상기 특정 서빙셀은 상기 제1 조건을 만족시킬 수 있다.
상기 서빙 셀 세트에 포함된 특정 서빙셀의 측정 품질이 상기 서빙 셀 세트에 포함된 다른 특정 서빙 셀의 측정 품질보다 특정 오프셋 이하이면, 상기 특정 서빙셀은 상기 제1 조건을 만족시킬 수 있다.
상기 단말의 서비스를 위해 다른 RAT(Radio Access Technology)의 동작이 필요하고 상기 RAT과 현재 동작중인 RAT의 특정 서빙 셀이 동시에 동작할 수 없는 경우, 상기 제1 조건이 만족될 수 있다.
상기 서빙 셀 세트에 포함되어 있고 비활성화된 특정 서빙 셀 또는 특정 이웃 셀의 측정 품질이 특정 임계값 이상이면, 상기 특정 서빙셀 또는 상기 특정 이웃 셀은 상기 제2 조건을 만족시킬 수 있다.
상기 서빙 셀 세트에 포함되어 있고 비활성화된 특정 서빙 셀 또는 특정 이웃 셀의 측정 품질이 상기 서빙 셀 세트에 포함된 다른 특정 서빙 셀의 측정 품질보다 특정 오프셋 이상이면, 상기 특정 서빙 셀 또는 상기 특정 이웃 셀은 상기 제2 조건을 만족시킬 수 있다.
상기 단말의 서비스를 위해 다른 RAT(Radio Access Technology)의 동작이 중단되면, 상기 제2 조건이 만족될 수 있다.
상기 방법은 상기 서빙 셀 세트 관리에 따른 서빙 셀 관리 보고 메시지를 네트워크로 전송하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 서빙 셀 관리 보고 메시지는 상기 서빙 셀 관리를 통해 상태가 변경된 적어도 하나의 셀의 식별 정보 및 상기 서빙 셀 세트의 관리 이유를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
상기 단말에 대한 적어도 하나의 서빙 셀은 캐리어 집성(carrier aggregation)을 통한 서비스를 제공하기 위해 상기 단말에 설정된 적어도 하나의 셀일 수 있다. 상기 방법은 상기 셀 세트에 포함된 상기 적어도 하나의 서빙 셀로부터 적어도 하나의 부반송파를 통한 서비스를 제공받는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 단말에 상기 셀 세트에 포함된 복수의 서빙 셀이 설정되면, 상기 복수의 서빙 셀은 하나의 매크로 셀 및 적어도 하나의 소형 셀을 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 매크로 셀과 제어 정보를 송수신하고, 상기 적어도 하나의 소형 셀과 데이터를 송수신하는 것을 더 포함할 수 있다.
다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 동작하는 무선 장치가 제공된다. 기 무선 장치는 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency) 부 및 상기 RF부와 기능적으로 결합하여 동작하는 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 서빙 셀 관리 조건의 만족 여부를 판단하고, 및 만족된 상기 서빙 셀 관리 조건에 따라 상기 무선 장치에 대한 적어도 하나의 서빙 셀을 포함하는 셀 세트를 관리하도록 설정된다.
본 발명의 실시예에 따른 통신 방법에 따르면, 단말은 서빙 셀 및/또는 이웃 셀의 서비스 환경을 기반으로 자율적으로 서빙 셀을 관리할 수 있다. 이를 통해 단말에 서비스를 제공하는 것이 적합한 서빙 셀들이 적응적으로 설정될 수 있으며, 이는 하나 이상의 서빙 셀 설정을 통한 보다 향상되고 효율적인 서비스가 단말에 제공될 수 있도록 한다. 또한, 단말은 단말의 능력치를 기반으로 다른 RAT을 통한 서비스의 제공 여부를 통해 자율적인 서빙 셀을 관리할 수 있다. 이를 통해 다른 RAT을 통한 서비스 제공시 LTE 셀들이 불필요하게 서빙 셀로 설정되어 대기하는 것이 방지될 수 있어, 보다 효율적인 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 반송파 집성 기법의 예시를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 자율적 서빙 셀 관리 기반 통신 방법을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 자율적 서빙 셀 관리 기반 통신 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 자율적 서빙 셀 관리 기반 통신 방법의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 16은 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 트래킹 영역(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 트래킹 영역 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 트래킹 영역(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 PCTKR2013007759-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 전송하는 것을 언제 보고하는지에 관한 보고 조건 및 보고 타입(type)에 관한 정보이다. 보고 설정 정보는 보고 설정의 리스트로 구성될 수 있다. 각 보고 설정은 보고 기준(reporting criterion) 및 보고 포맷(reporting format)을 포함할 수 있다. 보고 기준은 단말이 측정 결과를 전송하는 것을 트리거하는 기준이다. 보고 기준은 측정 보고의 주기 또는 측정 보고를 위한 단일 이벤트일 수 있다. 보고 포맷은 단말이 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.
이하에서는 무선 통신 시스템에서 지원되는 반송파 집성(Carrier Aggregation) 기법에 대하여 설명하도록 한다.
LTE-A는 ITU(International Telecommunicatino Union)의 IMT-Advanced 후보 기술로써, ITU의 IMT-Advanced 기술 요구사항에 부합되도록 설계되고 있다. 이에 따라, LTE-A에서는 ITU의 요구사항을 만족시키기 위하여 기존 LTE 시스템 대비 대역폭을 확장하는 논의가 진행 중이다.
도 12는 반송파 집성 기법의 예시를 나타내는 도면이다.
LTE-A 시스템에서 대역폭을 확장하기 위하여, 기존 LTE 시스템에서 가질수 있는 반송파를 요소 반송파(component carrier; CC)라 정의하고, 이러한 CC를 최대 5개까지 사용할 수 있도록 하는 것에 대하여 논의되고 있다. CC는 LTE 시스템과 같이 최대 20MHz 대역폭을 가질 수 있기 때문에, 5개의 CC가 사용될 경우 최대 100MHz 대역폭까지 확장될 수 있다. 이와 같이 복수의 CC를 사용하는 것을 반송파 집성 기법이라 한다.
단말이 사용하는 무선 자원을 논리적인 관점에서 보면, 캐리어 집성을 위하여 추가적으로 CC를 설정하는 것은, 기존 서빙 셀 이외에 추가적인 서빙 셀이 단말에 설정되는 것과 유사하게 볼 수 았다. 즉, 단말에게 복수의 CC가 설정되는 것은, 복수 개의 서빙 셀이 단말에 설정되는 것과 논리적으로 유사하다. 단말은 복수 개의 서빙 셀로부터 서비스를 제공받을 수 있는데, 원래 서빙 셀을 PCell, 반송파 집성을 위한 셀을 SCell이라 할 수 있다. 따라서, 추가적으로 설정되는 CC는 추가적으로 설정되는 서빙 셀인 SCell로 표현될 수도 있다.
반송파 집성을 통한 통신 운영을 위하여 단말은 반송파 집성을 위한 SCell에 대한 정보를 네트워크로부터 획득하는 것이 필요할 수 있다. 반송파 집성 설정 정보는 CC의 시스템 정보(SCell로 설정될 수 있는 셀에 대한 시스템 정보) 및 기타 각종 CC 동작과 관련된 파라미터 정보를 포함할 수 있다.
네트워크가 단말에 추가적으로 서빙 셀을 설정하기 위해 RRC 연결 재설정 절차가 사용될 수 있다. 네트워크는 추가적으로 설정하고자 하는 SCell에 대한 정보를 포함하는 캐리어 집성 설정 정보를 RRC 연결 재설정 메시지에 포함시켜 단말에 전달할 수 있다. 이를 수신한 단말은 캐리어 집성 설정 정보를 통해 추가적으로 서빙 셀을 설정받고, 이를 기반으로 통신을 수행할 수 있다.
한편 서빙 셀의 추가 뿐만 아니라 서빙 셀의 변경, 서빙 셀의 제거 역시 RRC 연결 재설정 절차를 통해 수행될 수 있다.
단말에의 캐리어 집성을 위한 설정에 있어서 합리적인 단말 배터리 소모를 가능토록 하기 위하여, SCell의 활성화/비활성화 메커니즘이 지원될 수 있다. 다만, 캐리어 집성에 있어서 PCell의 활성화 또는 비활성화는 적용될 여지가 없다. SCell이 비활성화 되는 경우, 단말은 더 이상 해당하는 PDCCH 및/또는 PDSCH를 수신할 필요가 없으므로, 해당 상향링크 전송을 할 수 없으며 또는 CQI 측정을 수행할 것이 요구되지도 않는다. 반면, SCell이 활성화되면, 단말은 PDSCH 및 PDCCH를(해당 SCell로부터의 PDCCH를 모니터링하도록 설정된 경우) 수신해야 하며, CQI 측정을 수행하는 것이 가능하도록 기대될 수 있다.
이와 같은 SCell 활성화/비활성화 메커니즘은 MAC 제어 요소 및 비활성화 타이머(deactivation timers)를 기반으로 할 수 있다. MAC 제어 요소는 SCell들의 활성화 및 비활성화를 위한 비트맵을 가지고 있다. ‘1’로 설정된 비트는 해당 SCell이 활성화됨을 가리키고, ‘0’으로 설정된 비트는 해당 SCell이 비활성화 됨을 가리킨다. 비트맵과 함께 SCell들은 개별적으로 활성화 및 비활성화 될 수 있으며, 단일 활성화/비활성화 지시는 SCell들 중 일부 Scell 집합에 대하여 활성화/비활성화를 지시할 수도 있다. 비활성화 타이머는 SCell 별로 유지되지만, RRC에 의하여 단말별로 공통적인 값으로 설정될 수 있다.
핸드오버와 관계 없는 RRC 연결 재설정 절차에 있어서 이동 제어 정보(mobility control information)가 포함되지 않은 RRC 연결 재설정 메시지 수신의 경우), SCell은 초기에는 비활성화된 채로 서빙 셀 세트에 추가될 수 있다. 또한, 서빙 셀 세트에 존재하는 SCell의 활성화 세트는 변경되지 않는다.
핸드오버에 따른 RRC 연결 재설정 절차에 있어서(이동 제어 정보가 포함된 RRC 연결 재설정 메시지 수신의 경우), SCell들은 비활성화 된다.
캐리어 집성 외에 동일한 주파수의 복수 개의 셀이 단말에게 구성되는 것이 가능하다. 예를 들어 단말은 동일한 주파수에 있는 매크로 셀과 소형 셀이 단말에게 구성될 수 있다. 단말은 매크로 셀을 통해 이동성 관련 제어 정보 및 기타 제어 정보 및 필요시 사용자 데이터를 송수신하고, 소형 셀을 통해 주로 사용자 데이터를 송수신하는 방법을 통해, 단말의 안정적인 이동성 성능, 단말의 데이터 속도 향상 및 네트워크의 로드 밸런싱을 도모할 수 있다. 매크로 셀과 소형 셀이 단말에게 동시에 설정되는 경우, 이동성 관련 제어 정보 및 기타 제어 정보를 주요하게 수신하는 셀(예: 매크로 셀)을 PCell, 소형 셀(예: 펨토 셀, 피코 셀)을 SCell로 볼 수 있다.
한편 위와 같이 복수의 서빙 셀이 설정되어 단말이 운영중에, 단말이 기존의 서빙 셀을 유지하여 동작하는 것이 불가능하거나 또는 유지하여 동작하는 것이 그렇지 않은 경우보다 성능을 열화시키는 경우 단말은 서빙 셀을 관리하는 것이 바람직할 수 있다. 전술한 바와 같이 서빙 셀의 추가/제거 및/또는 서빙 셀의 활성화/비활성화가 RRC 연결 재설정 절차중에 수행되어 네트워크의 지시를 기반으로 수행될 경우, 단말은 서빙 셀의 관리가 필요한 시점에 능동적으로 관리를 하지 못하게될 수 있다. 이는 반송파 집성을 통해 보다 향상된 통신 품질을 제공하고자 하는 목적에 반하여 오히려 성능을 열화시키는 문제점을 발생시킬 수 있다. 따라서, 단말이 서빙 셀 관리의 필요성을 판단하고, 판단 결과에 따라 자율적으로 서빙 셀을 관리할 수 있도록 하는 통신 방법이 요구된다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 자율적 서빙 셀 관리 기반 통신 방법을 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 단말은 서빙 셀 관리 조건이 만족되었는지 여부를 판단한다(S1310). 단말이 자율적으로 서빙 셀의 관리를 수행하는 것은 특정 조건이 만족되는 경우에 한하여 수행되는 것이 바람직하다. 서빙 셀 관리 조건은 서빙 셀의 제거/비활성화를 위한 제1 조건 및 서빙 셀의 추가/활성화를 위한 제2 조건을 포함할 수 있다. 제1 조건이 만족되는 경우, 단말은 특정 서빙 셀을 비활성화 시키거나 또는 캐리어 집성을 위한 서빙 셀 세트에서 제외시켜 해당 셀의 사용을 중단할 수 있다. 제2 조건이 만족되는 경우, 단말은 캐리어 집성을 위한 서빙 셀 세트 내의 비활성화 상태의 특정 서빙 셀을 활성화시키거나 또는 다른 서빙 셀을 캐리어 집성을 위한 서빙 셀 세트 내에 추가시킴으로써, 해당 서빙 셀의 사용을 시작/재개시킬 수 있다.
서빙 셀의 제거/비활성화와 관련된 제1 조건은 아래와 같을 수 있다.
1. 서빙 셀의 품질과 관련된 조건
1) 단말이 설정되어 있는 서빙 셀을 측정한 결과, 측정값이 임계값 이하인 경우.
- 측정 결과는 RSRP, RSRQ일 수 있다. 측정 결과는 CQI 값일 수 있다.
- 임계값은 단말에게 미리 설정된 값일 수 있다. 임계값은 네트워크로부터 수신한 값일 수 있다.
2) 단말이 설정되어 있는 서빙 셀을 측정한 결과, 측정값이 현재 단말에게 설정된 다른 특정 서빙셀의 측정값보다 오프셋 이하인 경우.
- 측정 결과는 RSRP, RSRQ일 수 있다. 측정 결과는 CQI 값일 수 있다.
- 다른 특정 서빙 셀은 단말에게 미리 설정된 서빙 셀일 수 있다. 다른 특정 서빙 셀은 PCell일 수 있다. 다른 특정 서빙 셀은 네트워크가 지정한 서빙 셀일 수 있다.
- 오프셋은 단말에게 미리 설정된 값일 수 있다. 오프셋은 네트워크로부터 수신한 값일 수 있다.
2. 단말의 능력치(capability)와 관련된 조건
단말이 단말 내 다른 RAT의 동작을 위해 현재 설정된 서빙 셀 중 일부 서빙 셀의 동작을 중단/비활성화해야 하는 경우.
- RF 능력치 또는 단말의 베이스밴드 처리 능력치(baseband processing capability)의 제약으로 인해 단말이 현재 설정된 모든 서빙셀을 통한 단말의 동작과 다른 RAT의 동작을 동시에 수행할 수 없는 경우, 단말은 일부 서빙 셀의 동작을 비활성화시키고 이를 통해 다른 RAT의 동작을 수행할 수 있다.
- 예를 들어, 2 개의 LTE 서빙 셀이 설정된 단말이 음성 또는 기타 서비스를 위해 UMTS RAT의 사용을 개시함에 있어, UMTS RAT의 사용을 개시하게 되면 단말의 능력치 제약으로 인해 설정된 2개의 서빙 셀중 한 개의 서빙 셀을 사용할 수 없게 될 수 있다.
서빙 셀의 추가/활성화와 관련된 제2 조건은 아래와 같을 수 있다.
1. 셀의 품질과 관련된 조건
1) 단말이 사용이 비활성화된 서빙 셀을 측정한 결과, 측정값이 임계값 이상인 경우.
- 측정 결과는 RSRP, RSRQ일 수 있다. 측정 결과는 CQI 값일 수 있다.
- 임계값은 단말에게 미리 설정된 값일 수 있다. 임계값은 네트워크로부터 수신한 값일 수 있다.
2) 단말은 이웃 셀을 측정한 결과, 측정값이 임계값 이상인 경우 .
- 측정 결과는 RSRP, RSRQ일 수 있다. 측정 결과는 CQI 값일 수 있다.
- 임계값은 단말에게 미리 설정된 값일 수 있다. 임계값은 네트워크로부터 수신한 값일 수 있다.
3) 단말이 사용이 비활성화된 서빙 셀을 측정한 결과, 측정값이 현재 단말에게 설정된 다른 특정 서빙셀의 측정값보다 오프셋 이상인 경우.
- 측정 결과는 RSRP, RSRQ일 수 있다. 측정 결과는 CQI 값일 수 있다.
- 다른 특정 서빙 셀은 단말에게 미리 설정된 서빙 셀일 수 있다. 다른 특정 서빙 셀은 PCell일 수 있다. 다른 특정 서빙 셀은 네트워크가 지정한 서빙 셀일 수 있다.
- 오프셋은 단말에게 미리 설정된 값일 수 있다. 오프셋은 네트워크로부터 수신한 값일 수 있다.
4) 단말이 이웃 셀을 측정한 결과, 측정값이 현재 단말에게 설정된 다른 특정 서빙셀의 측정값보다 오프셋 이상인 경우.
- 측정 결과는 RSRP, RSRQ일 수 있다. 측정 결과는 CQI 값일 수 있다.
- 다른 특정 서빙 셀은 단말에게 미리 설정된 서빙 셀일 수 있다. 다른 특정 서빙 셀은 PCell일 수 있다. 다른 특정 서빙 셀은 네트워크가 지정한 서빙 셀일 수 있다.
- 오프셋은 단말에게 미리 설정된 값일 수 있다. 오프셋은 네트워크로부터 수신한 값일 수 있다.
2. 단말의 능력치와 관련된 조건
단말 내 다른 RAT의 동작을 수행하기 위해 동작을 비활성화하고 있는 중에 해당 RAT의 사용이 종료되어 중단된 서빙 셀의 사용을 재개할 수 있게 된 경우.
- RF 능력치 또는 단말의 베이스밴드 처리 능력치의 제약으로 인해 현재 설정된 모든 서빙 셀을 통한 단말의 동작과 다른 RAT의 동작을 동시에 수행할 수 없는 경우, 단말은 일부 서빙 셀의 동작을 비활성화 시키고, 이를 통해 다른 RAT의 동작을 수행할 수 있다. 이후 해당 RAT의 동작이 종료되어 중단된 서빙 셀의 동작이 재개될 수 있게 된 경우, 단말은 스스로 해당 서빙 셀을 활성화시킬 수 있다.
- 예를 들어, 2개의 LTE 서빙 셀이 설정된 단말이 음성 서비스를 위해 UMTS RAT의 사용을 개시하면서, 단말 스스로 해당 서빙 셀의 사용을 중단한 후, UMTS RAT을 통한 서비스가 종료되어 더 이상 UMTS RAT을 사용할 필요가 없게 된 경우, 단말은 비활성화 시킨 LTE 서빙 셀을 스스로 활성화시킬 수 있다.
다시 도 13을 참조하면, 단말은 서빙 셀 관리 조건이 만족되었다고 판단한 경우, 조건 만족에 따라 자율적으로 서빙 셀 관리를 수행한다(S1320). 제거/비활성화와 관련하여 제1 조건의 만족 여부가 고려되고, 추가/활성화와 관련하여 제2 조건의 만족 여부가 고려될 수 있다.
단말이 자율적으로 서빙 셀의 관리를 수행하는 것은, 특정 서빙 셀을 서빙 셀 세트에서 제거하는 것이거나, 또는 새로운 서빙 셀을 셀 세트에 추가하는 것일 수 있다. 단말은 캐리어 집성을 위한 특정 서빙 셀의 설정을 단말 내에서 삭제시키거나 추가하는 방식으로 서빙 셀을 관리할 수 있다.
네트워크로부터 새로운 서빙 셀을 추가하라는 직접적인 지시 없이도, 단말은 특정 조건을 만족시킨 특정 이웃 셀을 서빙 셀로 추가할 수 있다. 단말은 새로운 샐을 서빙 셀로 추가할 때, 단말이 미리 저장하고 있는 기본 설정을 사용하여 해당 서빙 셀을 설정할 수 있다. 상기 기본 설정은 단말이 네트워크로부터 미리 수신한 설정 및/또는 단말과 네트워크 상호간 미리 설정된 설정일 수 있다.
네트워크로부터 기존 서빙 셀을 제거하라는 직접적인 지시 없이도, 단말은 특정 조건을 만족시킨 서빙 셀을 제거할 수 있다. 단말은 서빙 셀을 제거할 때, 추후 서빙 셀을 추가할 때 적용될 수 있는 서빙 셀의 설정 정보를 저장할 수 있다.
단말이 자율적으로 서빙 셀의 관리를 수행하는 것은, 특정서빙 셀에 대하여 해당 셀의 설정을 유지한 채 해당 셀을 비활성화(해당 셀의 사용을 중단)하거나 또는 해당 셀을 활성화 시키는 것일 수 있다.
네트워크로부터 비활성화 되었던 특정 서빙 셀의 사용을 활성화 시키라는 직접적인 지시 없이도, 단말은 특정 조건을 만족시킨 서빙 셀을 활성화 시킬 수 있다.
네트워크로부터 활성화된 특정 서빙 셀의 사용을 비활성화 시키라는 직접적인 지시 없이도, 단말은 특정 조건을 만족시킨 서빙 셀을 비활성화 시킬 수 있다.
서빙 셀 관리를 수행한 단말은 서빙 셀 관리 결과를 네트워크로 보고한다(S1330).
단말은 자율적으로 특정 서빙 셀을 비활성화 시키거나, 특정 서빙 셀을 서빙 셀 세트에서 제거시킨 경우, 이를 네트워크로 보고할 수 있다. 단말은 비활성화 시킨 서빙 셀의 식별자를 보고 메시지에 포함시킬 수 있다. 단말은 제거된 특정 셀의 식별자를 보고 메시지에 포함시킬 수 있다.
단말은 자율적으로 특정 서빙 셀을 활성화 시키거나, 특정 이웃 셀을 서빙 셀로 하여 서빙 셀 세트에 추가시킨 경우, 이를 네트워크로 보고할 수 있다. 단말은 활성화시킨 서빙 셀의 식별자를 보고 메시지에 포함시킬 수 있다. 단말은 추가된 특정 셀의 식별자를 보고 메시지에 포함시킬 수 있다. 단말이 자율적으로 서빙 셀을 추가함에 있어서, 네트워크로부터 미리 획득하였거나 또는 미리 설정된 설정 정보인 기본 설정을 사용한 경우, 단말은 서빙 셀 관리 보고 메시지에 기본 설정과 관련된 정보를 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 단말은 서빙 셀을 추가함에 있어서 기본 설정을 통해 서빙 셀을 추가하였음을 지시하는 정보를 서빙 셀 관리 보고 메시지에 포함시킬 수 있다.
단말은 자율적으로 셀의 활성화/비활성화/제거/추가를 통한 서빙 셀 관리를 수행한 경우, 이를 네트워크로 보고함에 있어서, 서빙 셀 관리 이유를 함께 보고할 수 있다.
단말은 자율적으로 서빙 셀의 관리를 수행한 경우, 관리 동작과 관련되지 않은 서빙 셀을 통해서 서빙 셀 관리 동작에 관한 정보를 네트워크로 보고할 수 있다. 즉, 단말은 활성화/비활성화/제거/추가된 셀과 관련없는 다른 서빙 셀을 통해 셀 관리 동작에 관한 정보를 네트워크로 보고할 수 있다. 일례로, 단말은 PCell을 통해 서빙 셀 관리 보고를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 자율적인 서빙 셀 관리를 기반으로 한 통신 방법을 적용함에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작은 네트워크로부터 자율적인 서빙 셀 관리 수행이 허용된 경우에만 수행될 수 있다. 자율적인 서빙 셀 관리의 허용은 단말이 서빙 셀의 추가/제거/활성화/비활성화를 자율적으로 수행할 수 있음을 허용하는 것일 수 있다. 자율적인 서빙 셀 관리의 허용은 서빙 셀의 비활성화/제거를 자율적으로 수행할 수 있음을 허용하는 것이며, 이 경우, 서빙 셀의 활성화/추가는 단말 자율적으로 수행될 수 없다. 자율적인 서빙 셀 관리의 허용은 서빙 셀의 활성화/추가를 자율적으로 수행할 수 있음을 허용하는 것이며, 이 경우, 서빙 셀의 비활성화/제거는 단말 자율적으로 수행될 수 없다. 자율적인 서빙 셀 관리의 허용은 지시된 특정 하나 이상의 서빙 셀에 대해서만 자율적인 서빙 셀 관리가 허용되는 것일 수 있다. 자율적인 서빙 셀 관리의 허용은 모든 SCell에 대해서 자율적인 서빙 셀 관리를 허용하는 것일 수 있다.
단말은 전술한 자율적 서빙 셀 관리의 허용과 관련된 설정을 수신하는 것으로, 전술한 조건에 관한 설정 값을 네트워크로부터 수신한 경우, 자율적 서빙 셀 관리가 허용되었다고 판단할 수 있다.
단말은 네트워크로부터 자율적 서빙 셀 관리의 대상인 셀 식별자 리스트를 수신할 수 있다. 상기 셀 식별자 리스트를 획득한 단말은, 이웃 셀 측정을 통해 상기 리스트에 포함된 셀을 감지하고, 상기 셀의 제2 조건이 만족되면, 해당 이웃 셀을 서빙 셀로 추가할 수 있다. 한편, 이웃 셀 중 상기 셀 리스트에 포함되지 않은 셀은 서빙 셀로 추가하지 않을 수 있다.
단말은 자율적 서빙 셀 관리를 통한 서빙 셀 추가 동작을 수행시 사용할 서빙 셀의 설정 정보를 네트워크로부터 수신할 수 있다. 해당 설정 정보를 수신한 단말은 해당 서빙 셀을 추가할 때, 수신한 설정 정보를 적용하여 해당 서빙 셀을 설정할 수 있다.
전술한 자율적 서빙 셀 관리를 기반으로 한 통신 방법을 수행함에 있어서, 서빙 셀 관리의 대상 서빙 셀은 SCell로 한정될 수 있다. 즉, 단말은 PCell은 서빙 셀 관리 대상에서 제외할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 자율적 서빙 셀 관리를 기반 통신 방법의 구체적인 예시에 대하여 설명한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 자율적 서빙 셀 관리 기반 통신 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
본 예시에서는, 단말의 자율적 서빙 셀 관리에 있어서 서빙 셀의 추가/제거가 수행되는 과정을 예시로 하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
도 14를 참조하면, 단말은 네트워크로부터 서빙 셀 설정 정보를 획득한다(S1410). 서빙 셀 설정 정보는 단말이 자율적으로 서빙 셀 관리를 수행할 수 있는 대상 셀의 리스트를 포함할 수 있다. 단말은 셀 리스트에 포함된 셀들에 대해서 자율적 서빙 셀 관리를 수행할 수 있다. 본 예시에서, 서빙 셀 설정 정보는 셀 2 및 셀 3을 포함하는 셀 리스트를 포함하는 것을 예시로 한다.
서빙 셀 설정 정보는 단말이 네트워크와 RRC 연결을 확립/재확립/설정 하는 과정을 통해 획득될 수 있다. 또는, 서빙 셀 설정 정보는 특정 셀의 시스템 정보 및/또는 설정 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
단말은 셀 1을 서빙 셀로 하여 운영한다(S1420). 이를 통해 셀 1은 단말의 PCell로서 운영될 수 있다.
단말은 서빙 셀 및 이웃 셀에 대한 측정 및 평가를 수행한다(S1431). 단말은 측정을 통해 서빙 셀 및/또는 이웃 셀의 측정 품질(e.g. RSRQ, RSRP 및/또는 CQI)을 획득할 수 있다. 또한 획득된 측정 품질을 기반으로 서빙 셀 관리 조건의 만족 여부를 평가할 수 있다. 본 예시에서, 셀 2의 측정 품질 결과는 서빙 셀 관리 조건 중 추가를 위한 제2 조건을 만족시킴을 가정한다.
단말은 제2 조건을 만족시킨 셀 2를 서빙 셀로서 추가한다(S1432). 이를 통해 셀 2는 SCell로서 운영될 수 있다.
단말은 서빙 셀 관리 보고 메시지를 네트워크로 전송한다(S1433). 서빙 셀 관리 보고 메시지는 단말의 PCell인 셀 1로의 전송을 통해 구현될 수 있다.
서빙 셀 관리 보고 메시지는 셀 2가 서빙 셀로서 추가되었음을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 이를 위해, 서빙 셀 관리 보고 메시지는 셀 2의 식별 정보를 포함할 수 있다. 서빙 셀 관리 보고 메시지는 서빙 셀 관리 수행 이유를 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다. S1433에서 전송되는 서빙 셀 관리 보고 메시지에는 셀 2의 측정 품질로 인해 셀 2가 추가되었음을 지시하는 정보가 포함될 수 있다.
단말은 서빙 셀에 대한 측정 및 평가를 수행한다(S1441). 단말은 측정을 통해 서빙 셀에 대한 측정 품질(e.g. RSRQ, RSRP 및/또는 CQI)을 획득할 수 있다. 또한, 획득된 측정 품질을 기반으로 서빙 셀 관리 조건의 만족 여부를 평가할 수 있다. 본 예시에서, SCell인 셀 2의 측정 품질 결과는 서빙 셀 관리 조건 중 제거를 위한 제1 조건을 만족시킴을 가정한다.
단말은 제1 조건을 만족시킨 셀 2를 서빙 셀에서 제거한다(S1442).
단말은 서빙 셀 관리 보고 메시지를 네트워크로 전송한다(S1443). 서빙 셀 관리 보고 메시지는 단말의 PCell인 셀 1로의 전송을 통해 구현될 수 있다.
서빙 셀 관리 보고 메시지는 셀 2가 서빙 셀에서 제거되었음을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 이를 위해, 서빙 셀 관리 보고 메시지는 셀 2의 식별 정보는 포함할 수 있다. 서빙 셀 관리 보고 메시지는 서빙 셀 관리 수행 이유를 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다. S1443에서 전송되는 서빙 셀 관리 보고 메시지에는 셀 2의 측정 품질로 인해 셀 2가 제거되었음을 지시하는 정보가 포함될 수 있다.
단말은 서빙 셀 및 이웃 셀에 대한 측정 및 평가를 수행한다(S1451). 단말은 측정을 통해 서빙 셀 및/또는 이웃 셀의 측정 품질(e.g. RSRQ, RSRP 및/또는 CQI)을 획득할 수 있다. 또한 획득된 측정 품질을 기반으로 서빙 셀 관리 조건의 만족 여부를 평가할 수 있다. 본 예시에서, 셀 3의 측정 품질 결과는 서빙 셀 관리 조건 중 추가를 위한 제2 조건을 만족시킴을 가정한다.
단말은 제2 조건을 만족시킨 셀 3을 서빙 셀로서 추가한다(S1452). 이를 통해 셀 3은 SCell로서 운영될 수 있다.
단말은 서빙 셀 관리 보고 메시지를 네트워크로 전송한다(S1453). 서빙 셀 관리 보고 메시지는 단말의 PCell인 셀 1로의 전송을 통해 구현될 수 있다.
서빙 셀 관리 보고 메시지는 셀 3이 서빙 셀로서 추가되었음을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 이를 위해, 서빙 셀 관리 보고 메시지는 셀 3의 식별 정보를 포함할 수 있다. 서빙 셀 관리 보고 메시지는 서빙 셀 관리 수행 이유를 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다. S1453에서 전송되는 서빙 셀 관리 보고 메시지에는 셀 3 측정 품질로 인해 셀 2가 추가되었음을 지시하는 정보가 포함될 수 있다.
도 14와 같은 통신 방법에 따르면, 단말은 적어도 하나 이상의 서빙 셀로부터 서비스를 제공받되, 단말이 자체적으로 측정 및 평가를 통해 서비스를 제공해주는 서빙 셀을 관리할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 자율적 서빙 셀 관리 기반 통신 방법의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
본 예시에서, 단말에 서비스를 제공할 수 있는 셀 1 및 셀 2는 LTE 기반 셀이고, 셀 3은 UMTS 기반 셀임을 가정한다.
도 15를 참조하면, 단말은 셀 1 및 셀 2를 서빙 셀로서 설정하여 동작한다(S1510). 이 경우, 셀 1은 PCell, 셀 2는 SCell로 운영되는 것을 가정한다. 단말은 셀 1 및 셀 2를 통해 LTE 기반 서비스를 제공받을 수 있다.
단말이 동작중에 UMTS 셀 상의 서비스가 개시되거나 또는 개시될 것이 예정될 것임을 확인한다(S1521). 이는 UMTS 셀 상의 서비스가 개시되거나 또는 개시될 것이 예정됨을 지시하는 정보를 네트워크로부터 획득하거나, 또는 단말 스스로 판단하는 것을 통해 수행될 수 있다. 이를 통해 단말은 서빙 셀의 제거/비활성화 조건인 제1 조건이 만족되었다고 판단할 수 있다.
단말은 SCell인 셀 2를 비활성화 시킨다(S1522).
셀 2의 비활성화에 따라 단말은 서빙 셀 관리 보고 메시지를 네트워크로 전송한다(S1523). 서빙 셀 관리 보고 메시지는 단말의 PCell인 셀 1로의 전송을 통해 구현될 수 있다.
서빙 셀 관리 보고 메시지는 셀 2가 비활성화되었음을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 이를 위해, 서빙 셀 관리 보고 메시지는 셀 2의 식별 정보를 포함할 수 있다. 서빙 셀 관리 보고 메시지는 서빙 셀 관리 수행 이유를 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다. S1523에서 전송되는 서빙 셀 관리 보고 메시지에는 UMTS 셀 상의 서비스가 개시 또는 개시될 예정으로 인해 셀 2가 비활성화되었음을 지시하는 정보가 포함될 수 있다.
한편, 단말은 PCell인 셀 1은 활성화된 서빙 셀로서 유지시킬 수 있다. 즉, 단말에 의한 자율적인 서빙 셀 관리는 적어도 하나의 서빙 셀 중 SCell에 대해서만 적용되도록 설정될 수 있다.
단말은 UMTS 셀 상으로 서비스를 지속적으로 제공받는다(S1530).
단말은 제공되는 UMTS셀 상 서비스가 종료되었음을 확인한다(S1541). 이는 UMTS 셀 상의 서비스가 종료되었음을 지시하는 정보를 네트워크로부터 획득하거나, 또는 단말 스스로 판단하는 것을 통해 수행될 수 있다. 이를 통해 단말은 서빙 셀의 추가/활성화 조건인 제2 조건이 만족되었다고 판단할 수 있다.
단말은 비활성화된 Scell인 셀 2를 활성화시킨다(S1542).
셀 2의 활성화에 따라 단말은 서빙 셀 관리 보고 메시지를 네트워크로 전송한다(S1543). 서빙 셀 관리 보고 메시지는 단말의 PCell인 셀 1로의 전송을 통해 구현될 수 있다.
서빙 셀 관리 보고 메시지는 셀 2가 활성화되었음을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. 이를 위해, 서빙 셀 관리 보고 메시지는 셀 2의 식별 정보를 포함할 수 있다. 서빙 셀 관리 보고 메시지는 서빙 셀 관리 수행 이유를 지시하는 정보를 더 포함할 수 있다. S1543에서 전송되는 서빙 셀 관리 보고 메시지에는 UMTS 셀상 서비스의 종료로 인해 셀 2가 활성화되었음을 지시하는 정보가 포함될 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법에 따르면, 단말은 서빙 셀 및/또는 이웃 셀의 서비스 환경을 기반으로 자율적으로 서빙 셀을 관리할 수 있다. 이를 통해 단말에 서비스를 제공하는 것이 적합한 서빙 셀들이 적응적으로 설정될 수 있으며, 이는 하나 이상의 서빙 셀 설정을 통한 보다 향상되고 효율적인 서비스가 단말에 제공될 수 있도록 한다. 또한, 단말은 단말의 능력치를 기반으로 다른 RAT을 통한 서비스의 제공 여부를 통해 자율적인 서빙 셀을 관리할 수 있다. 이를 통해 다른 RAT을 통한 서비스 제공시 LTE 셀들이 불필요하게 서빙 셀로 설정되어 대기하는 것이 방지될 수 있어, 보다 효율적인 네트워크 운영이 가능할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선 장치를 나타낸 블록도이다. 이 장치는 도 13 내지 15를 참조하여 상술한 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법을 구현하도록 설정될 수 있다.
무선 장치(1600)는 본 발명의 실시예에 따른 상관성 평가 방법을 수행하는 단말, 기지국 및 수집 네트워크 개체로 구현될 수 있다.
무선 장치(1600)는 프로세서(1610), 메모리(1620) 및 RF부(radio frequency unit, 1630)을 포함한다. 프로세서(1610)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서(1610)는 본 발명의 실시예에 따른 자율적 서빙 셀 관리 기반 통신 방법을 수행하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1610)는 서빙 셀 관리 조건의 만족 여부를 평가하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1610)는 만족된 서빙 셀 관리 조건에 따라 서빙 셀을 관리하도록 설정될 수 있다. 프로세서(1610)는 서빙 셀 관리 수행과 관련하여 네트워크로 보고하도록 설정될 수 있다. 도 13 내지 도 15룰 참조하여 상술한 본 발명의 실시예를 구현하도록 설정될 수 있다.
RF부(1630)은 프로세서(1610)와 연결되어 무선 신호를 송신 및 수신한다.
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 (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 통신 방법에 있어서,
    서빙 셀 관리 조건의 만족 여부를 판단하고; 및
    만족된 상기 서빙 셀 관리 조건에 따라 상기 단말에 대한 적어도 하나의 서빙 셀을 포함하는 셀 세트를 관리하는 것;을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 서빙 셀 관리 조건은
    비활성화 또는 제거를 위한 제1 조건; 및
    활성화 또는 추가를 위한 제2 조건;을 포함함을 특징으로 하는 통신 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 셀 세트를 관리하는 것은,
    상기 셀 세트에 포함된 특정 서빙 셀이 상기 제1 조건을 만족시키면, 상기 특정 서빙 셀을 비활성화시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 통신 방법.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 셀 세트를 관리하는 것은,
    상기 셀 세트에 포함된 특정 서빙 셀이 상기 제1 조건을 만족시키면, 상기 특정 서빙 셀을 상기 셀 세트에서 제거하는 것을 포함함을 특징으로 하는 통신 방법.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 셀 세트를 관리하는 것은,
    상기 셀 세트에 포함되어 있고 비활성화된 특정 서빙 셀이 상기 제2 조건을 만족시키면, 상기 특정 서빙 셀을 활성화시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 통신 방법.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 셀 세트를 관리하는 것은,
    특정 이웃 셀이 상기 제2 조건을 만족시키면, 상기 특정 이웃 셀을 상기 셀 세트에 포함시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 통신 방법.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 서빙 셀 세트에 포함된 특정 서빙셀의 측정 품질이 특정 임계값보다 작으면, 상기 특정 서빙셀은 상기 제1 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 서빙 셀 세트에 포함된 특정 서빙셀의 측정 품질이 상기 서빙 셀 세트에 포함된 다른 특정 서빙 셀의 측정 품질보다 특정 오프셋 이하이면, 상기 특정 서빙셀은 상기 제1 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 단말의 서비스를 위해 다른 RAT(Radio Access Technology)의 동작이 필요하고 상기 RAT과 현재 동작중인 RAT의 특정 서빙 셀이 동시에 동작할 수 없는 경우, 상기 제1 조건이 만족되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 서빙 셀 세트에 포함되어 있고 비활성화된 특정 서빙 셀 또는 특정 이웃 셀의 측정 품질이 특정 임계값 이상이면, 상기 특정 서빙셀 또는 상기 특정 이웃 셀은 상기 제2 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  11. 제 2항에 있어서,
    상기 서빙 셀 세트에 포함되어 있고 비활성화된 특정 서빙 셀 또는 특정 이웃 셀의 측정 품질이 상기 서빙 셀 세트에 포함된 다른 특정 서빙 셀의 측정 품질보다 특정 오프셋 이상이면, 상기 특정 서빙 셀 또는 상기 특정 이웃 셀은 상기 제2 조건을 만족시키는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 단말의 서비스를 위해 다른 RAT(Radio Access Technology)의 동작이 중단되면, 상기 제2 조건이 만족되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  13. 제 2항에 있어서, 상기 방법은,
    상기 서빙 셀 세트 관리에 따른 서빙 셀 관리 보고 메시지를 네트워크로 전송하는 것을 더 포함하되,
    상기 서빙 셀 관리 보고 메시지는
    상기 서빙 셀 관리를 통해 상태가 변경된 적어도 하나의 셀의 식별 정보; 및
    상기 서빙 셀 세트의 관리 이유를 지시하는 정보;를 포함함을 특징으로 하는 통신 방법.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 단말에 대한 적어도 하나의 서빙 셀은 캐리어 집성(carrier aggregation)을 통한 서비스를 제공하기 위해 상기 단말에 설정된 적어도 하나의 셀이고,
    상기 방법은 상기 셀 세트에 포함된 상기 적어도 하나의 서빙 셀로부터 적어도 하나의 부반송파를 통한 서비스를 제공받는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 통신 방법.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 단말에 상기 셀 세트에 포함된 복수의 서빙 셀이 설정되면, 상기 복수의 서빙 셀은 하나의 매크로 셀 및 적어도 하나의 소형 셀을 포함하고,
    상기 방법은 상기 매크로 셀과 제어 정보를 송수신하고, 상기 적어도 하나의 소형 셀과 데이터를 송수신하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 통신 방법.
  16. 무선 통신 시스템에서 동작하는 무선 장치에 있어서, 상기 무선 장치는
    무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequency) 부; 및
    상기 RF부와 기능적으로 결합하여 동작하는 프로세서;를 포함하되, 상기 프로세서는,
    서빙 셀 관리 조건의 만족 여부를 판단하고, 및
    만족된 상기 서빙 셀 관리 조건에 따라 상기 무선 장치에 대한 적어도 하나의 서빙 셀을 포함하는 셀 세트를 관리하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 장치.
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