WO2017047990A1 - 단말이 주파수 측정을 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

단말이 주파수 측정을 수행하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2017047990A1
WO2017047990A1 PCT/KR2016/010149 KR2016010149W WO2017047990A1 WO 2017047990 A1 WO2017047990 A1 WO 2017047990A1 KR 2016010149 W KR2016010149 W KR 2016010149W WO 2017047990 A1 WO2017047990 A1 WO 2017047990A1
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cell
terminal
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serving
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PCT/KR2016/010149
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구관모
정성훈
김상원
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엘지전자 주식회사
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/08—Load balancing or load distribution
    • H04W28/086—Load balancing or load distribution among access entities
    • H04W28/0861—Load balancing or load distribution among access entities between base stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
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    • H04W36/22—Performing reselection for specific purposes for handling the traffic
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/04—Reselecting a cell layer in multi-layered cells
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/20—Selecting an access point

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for a terminal to perform frequency measurement (Frequency Measurement) 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
  • Cellular is a concept proposed to overcome the limitations of coverage area, frequency and subscriber capacity. This is a method of providing a call right by replacing a single high power base station with a plurality of low power base stations. That is, by dividing the mobile communication service area into several small cell units, different frequencies are allocated to adjacent cells, and two cells that are sufficiently far apart from each other and do not cause interference can use the same frequency band to spatially reuse frequencies. .
  • small cells may be installed in a macro cell for the purpose of enabling communication in areas such as hot spots, cell boundaries, and coverage holes.
  • Pico cells, femto cells, micro cells, etc. are one of the small cells.
  • the small cell may be located inside or outside the macro cell. In this case, the small cell may be located at a location where the macro cell does not reach, indoors, or at an office.
  • Such a network may be referred to as a heterogeneous network (HetNet).
  • HetNet heterogeneous network
  • a macro cell is a cell having a large coverage
  • a small cell such as a femto cell and a pico cell is a cell having a small coverage.
  • the macro cell and the small cell may be responsible for distributing the same traffic or for transmitting traffic of different QoS.
  • coverage overlap may occur between a plurality of macro cells and small cells.
  • a load balancing mechanism (hereinafter referred to as Frequency Priority with Probability (FPP) based mechanism) based on frequency specific priority and redistribution probability over frequency can distribute the load among individual carriers, but at the cell level It may not be guaranteed to disperse.
  • a load balancing mechanism (hereinafter, referred to as a Cell Specific Priority (CSP) based mechanism) performed based on cell specific priority may distribute the load at the cell level, but may partially distribute the load among different cells. May not be guaranteed. Therefore, a new load balancing mechanism needs to be proposed. Furthermore, new criteria for measuring frequency to detect cells for load balancing need to be proposed.
  • a method for performing frequency measurement by a terminal in a wireless communication system receives a distribution parameter from a serving cell, and based on the received distribution parameter, the terminal receives a neighbor parameter having a priority less than or equal to the priority of a serving frequency regardless of a cell selection condition of the serving cell. It may include performing a frequency measurement with respect to.
  • the cell selection condition of the serving cell may be a condition in which a cell selection RX level (Srxlev) of the serving cell and a cell selection quality (Squal) of the serving cell are positive.
  • the distribution parameter may include a redistribution factor set for each frequency.
  • the frequency measurement may be performed for a frequency at which the redistribution component is set.
  • the neighboring frequency may be either an inter-frequency or an inter-RAT frequency.
  • the neighboring frequency may be a frequency at which the redistribution component is set.
  • the serving frequency may be a frequency to which the serving cell belongs.
  • the dispersion parameter may include a list of cells specified for each frequency.
  • the frequency measurement may be performed with respect to the frequency to which the designated cell belongs.
  • the neighboring frequency may be either an inter-frequency or an inter-RAT frequency.
  • the neighboring frequency may be a frequency to which the designated cell belongs.
  • the dispersion parameter may include a frequency specific priority set for each frequency.
  • the distribution parameter may be received via a system information block.
  • a terminal for performing frequency measurement (Frequency Measurement) in a wireless communication system includes a memory; Transceiver; And a processor connecting the memory and the transceiver, wherein the processor controls the transceiver to receive a distribution parameter from a serving cell, and selects a cell of the serving cell based on the received distribution parameter. Irrespective of, may be configured to perform frequency measurements on neighboring frequencies having a priority less than or equal to the priority of the serving frequency.
  • the cell selection condition of the serving cell may be a condition in which a cell selection RX level (Srxlev) of the serving cell and a cell selection quality (Squal) of the serving cell are positive.
  • Efficient Multicarrier Load Distribution may be performed.
  • FIG. 1 shows a structure of an LTE system.
  • FIG. 2 shows an air interface protocol of an LTE system for a control plane.
  • FIG 3 shows an air interface protocol of an LTE system for a user plane.
  • FIG. 4 illustrates a procedure in which a UE in an RRC idle state, which is initially powered on, registers with a network through a cell selection process and reselects a cell if necessary.
  • HetNet heterogeneous network
  • FIG. 6 is a diagram for describing a method of performing cell reselection by a terminal according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram for describing a frequency measuring method for detecting a designated cell by a terminal according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a method of performing frequency measurement by a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram of a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as universal terrestrial radio access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as global system for mobile communications (GSM) / general packet radio service (GPRS) / enhanced data rates for GSM evolution (EDGE).
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • EDGE enhanced data rates for GSM evolution
  • OFDMA may be implemented by wireless technologies such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved UTRA (E-UTRA), and the like.
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e and provides backward compatibility with systems based on IEEE 802.16e.
  • UTRA is part of a universal mobile telecommunications system (UMTS).
  • 3rd generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of evolved UMTS (E-UMTS) using evolved-UMTS terrestrial radio access (E-UTRA), which employs OFDMA in downlink and SC in uplink -FDMA is adopted.
  • LTE-A (advanced) is the evolution of 3GPP LTE.
  • FIG. 1 shows a structure of an LTE system.
  • Communication networks are widely deployed to provide various communication services such as IMS and Voice over internet protocol (VoIP) over packet data.
  • VoIP Voice over internet protocol
  • an LTE system structure includes one or more UEs 10, an evolved-UMTS terrestrial radio access network (E-UTRAN), and an evolved packet core (EPC).
  • the terminal 10 is a communication device moved by a user.
  • 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), and a wireless device.
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • wireless device a wireless device.
  • the E-UTRAN may include one or more evolved node-eB (eNB) 20, and a plurality of terminals may exist in one cell.
  • the eNB 20 provides an end point of a control plane and a user plane to the terminal.
  • the eNB 20 generally refers to a fixed station communicating with the terminal 10, and may be referred to in other terms such as a base station (BS), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like.
  • BS base station
  • BTS base transceiver system
  • One eNB 20 may be arranged per cell. There may be one or more cells within the coverage of the eNB 20.
  • One cell may be configured to have one of bandwidths such as 1.25, 2.5, 5, 10, and 20 MHz to provide downlink (DL) or uplink (UL) transmission service to various terminals. In this case, different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • DL means communication from the eNB 20 to the terminal 10
  • UL means communication from the terminal 10 to the eNB 20.
  • the transmitter may be part of the eNB 20 and the receiver may be part of the terminal 10.
  • the transmitter may be part of the terminal 10 and the receiver may be part of the eNB 20.
  • the EPC may include a mobility management entity (MME) that serves as a control plane, and a system architecture evolution (SAE) gateway (S-GW) that serves as a user plane.
  • MME mobility management entity
  • SAE system architecture evolution gateway
  • S-GW gateway
  • the MME / S-GW 30 may be located at the end of the network and is connected to an external network.
  • the MME has information about the access information of the terminal or the capability of the terminal, and this information may be mainly used for mobility management of the terminal.
  • S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an endpoint.
  • the MME / S-GW 30 provides the terminal 10 with the endpoint of the session and the mobility management function.
  • the EPC may further include a packet data network (PDN) -gateway (GW).
  • PDN-GW is a gateway with PDN as an endpoint.
  • the MME includes non-access stratum (NAS) signaling to the eNB 20, NAS signaling security, access stratum (AS) security control, inter CN (node network) signaling for mobility between 3GPP access networks, idle mode terminal reachability ( Control and execution of paging retransmission), tracking area list management (for terminals in idle mode and active mode), P-GW and S-GW selection, MME selection for handover with MME change, 2G or 3G 3GPP access Bearer management, including roaming, authentication, and dedicated bearer settings, SGSN (serving GPRS support node) for handover to the network, public warning system (ETWS) and commercial mobile alarm system (PWS) It provides various functions such as CMAS) and message transmission support.
  • NAS non-access stratum
  • AS access stratum
  • inter CN node network
  • MME selection for handover with MME change
  • 2G or 3G 3GPP access Bearer management including roaming, authentication, and dedicated bearer settings
  • SGSN serving GPRS support no
  • S-GW hosts can be based on per-user packet filtering (eg, through deep packet inspection), legal blocking, terminal IP (Internet protocol) address assignment, transport level packing marking in DL, UL / DL service level charging, gating and It provides various functions of class enforcement, DL class enforcement based on APN-AMBR.
  • MME / S-GW 30 is simply represented as a "gateway", which may include both MME and S-GW.
  • An interface for user traffic transmission or control traffic transmission may be used.
  • the terminal 10 and the eNB 20 may be connected by the Uu interface.
  • the eNBs 20 may be interconnected by an X2 interface. Neighboring eNBs 20 may have a mesh network structure by the X2 interface.
  • the eNBs 20 may be connected with the EPC by the S1 interface.
  • the eNBs 20 may be connected to the EPC by the S1-MME interface and may be connected to the S-GW by the S1-U interface.
  • the S1 interface supports a many-to-many-relation between eNB 20 and MME / S-GW 30.
  • the eNB 20 may select for the gateway 30, routing to the gateway 30 during radio resource control (RRC) activation, scheduling and transmission of paging messages, scheduling channel information (BCH), and the like.
  • RRC radio resource control
  • BCH scheduling channel information
  • the gateway 30 may perform paging initiation, LTE idle state management, user plane encryption, SAE bearer control, and encryption and integrity protection functions of NAS signaling in the EPC.
  • FIG. 2 shows an air interface protocol of an LTE system for a control plane.
  • 3 shows an air interface protocol of an LTE system for a user plane.
  • the layer of the air interface protocol between the UE and the E-UTRAN is based on the lower three layers of the open system interconnection (OSI) model, which is well known in communication systems, and includes L1 (first layer), L2 (second layer), and L3 (third layer). Hierarchical).
  • the air interface protocol between the UE and the E-UTRAN may be horizontally divided into a physical layer, a data link layer, and a network layer, and vertically a protocol stack for transmitting control signals.
  • Layers of the radio interface protocol may exist in pairs in the UE and the E-UTRAN, which may be responsible for data transmission of the Uu interface.
  • the physical layer belongs to L1.
  • the physical layer provides an information transmission service to a higher layer through a physical channel.
  • the physical layer is connected to a higher layer of a media access control (MAC) layer through a transport channel.
  • Physical channels are mapped to transport channels.
  • Data may be transmitted between the MAC layer and the physical layer through a transport channel.
  • Data between different physical layers, that is, between the physical layer of the transmitter and the physical layer of the receiver may be transmitted using radio resources through a physical channel.
  • the physical layer may be modulated using an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme, and utilizes time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the physical layer uses several physical control channels.
  • a physical downlink control channel (PDCCH) reports resource allocation of a paging channel (PCH) and a downlink shared channel (DL-SCH), and hybrid automatic repeat request (HARQ) information related to the DL-SCH to the UE.
  • the PDCCH may carry an uplink grant to report to the UE regarding resource allocation of uplink transmission.
  • the physical control format indicator channel (PCFICH) informs the UE of the number of OFDM symbols used for the PDCCH and is transmitted every subframe.
  • a physical hybrid ARQ indicator channel (PHICH) carries a HARQ ACK (non-acknowledgement) / NACK (non-acknowledgement) signal for UL-SCH transmission.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) carries UL control information such as HARQ ACK / NACK, a scheduling request, and a CQI for downlink transmission.
  • the physical uplink shared channel (PUSCH) carries an uplink shared channel (UL-SCH).
  • the physical channel includes a plurality of subframes in the time domain and a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • One subframe consists of a plurality of symbols in the time domain.
  • One subframe consists of a plurality of resource blocks (RBs).
  • One resource block is composed of a plurality of symbols and a plurality of subcarriers.
  • each subframe may use specific subcarriers of specific symbols of the corresponding subframe for the PDCCH.
  • the first symbol of the subframe may be used for the PDCCH.
  • the PDCCH may carry dynamically allocated resources, such as a physical resource block (PRB) and modulation and coding schemes (MCS).
  • a transmission time interval (TTI) which is a unit time at which data is transmitted, may be equal to the length of one subframe.
  • One subframe may have a length of 1 ms.
  • a DL transport channel for transmitting data from a network to a UE includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a paging message, and a DL-SCH for transmitting user traffic or control signals. And the like.
  • BCH broadcast channel
  • PCH paging channel
  • DL-SCH supports dynamic link adaptation and dynamic / semi-static resource allocation by varying HARQ, modulation, coding and transmit power.
  • the DL-SCH may enable the use of broadcast and beamforming throughout the cell.
  • System information carries one or more system information blocks. All system information blocks can be transmitted in the same period. Traffic or control signals of a multimedia broadcast / multicast service (MBMS) are transmitted through a multicast channel (MCH).
  • MCH multicast channel
  • the UL transport channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message, a UL-SCH for transmitting user traffic or a control signal, and the like.
  • the UL-SCH can support dynamic link adaptation due to HARQ and transmit power and potential changes in modulation and coding.
  • the UL-SCH may enable the use of beamforming.
  • RACH is generally used for initial connection to a cell.
  • the MAC layer belonging to L2 provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the MAC layer provides a mapping function from a plurality of logical channels to a plurality of transport channels.
  • the MAC layer also provides a logical channel multiplexing function by mapping from multiple logical channels to a single transport channel.
  • the MAC sublayer provides data transfer services on logical channels.
  • the logical channel may be divided into a control channel for information transmission in the control plane and a traffic channel for information transmission in the user plane according to the type of information to be transmitted. That is, a set of logical channel types is defined for other data transfer services provided by the MAC layer.
  • the logical channel is located above the transport channel and mapped to the transport channel.
  • the control channel is used only for conveying information in the control plane.
  • the control channel provided by the MAC layer includes a broadcast control channel (BCCH), a paging control channel (PCCH), a common control channel (CCCH), a multicast control channel (MCCH), and a dedicated control channel (DCCH).
  • BCCH is a downlink channel for broadcasting system control information.
  • PCCH is a downlink channel used for transmitting paging information and paging a terminal whose cell-level location is not known to the network.
  • CCCH is used by the terminal when there is no RRC connection with the network.
  • MCCH is a one-to-many downlink channel used to transmit MBMS control information from the network to the terminal.
  • DCCH is a one-to-one bidirectional channel used by the terminal for transmitting dedicated control information between the terminal and the network in an RRC connection state.
  • the traffic channel is used only for conveying information in the user plane.
  • the traffic channel provided by the MAC layer includes a dedicated traffic channel (DTCH) and a multicast traffic channel (MTCH).
  • DTCH is used for transmission of user information of one UE in a one-to-one channel and may exist in both uplink and downlink.
  • MTCH is a one-to-many downlink channel for transmitting traffic data from the network to the terminal.
  • the uplink connection between the logical channel and the transport channel includes a DCCH that can be mapped to the UL-SCH, a DTCH that can be mapped to the UL-SCH, and a CCCH that can be mapped to the UL-SCH.
  • the downlink connection between the logical channel and the transport channel is a BCCH that can be mapped to a BCH or DL-SCH, a PCCH that can be mapped to a PCH, a DCCH that can be mapped to a DL-SCH, a DTCH that can be mapped to a DL-SCH, MCCH that can be mapped to MCH and MTCH that can be mapped to MCH.
  • the RLC layer belongs to L2.
  • the function of the RLC layer includes adjusting the size of the data by segmentation / concatenation of the data received from the upper layer in the radio section such that the lower layer is suitable for transmitting data.
  • the RLC layer is divided into three modes: transparent mode (TM), unacknowledged mode (UM) and acknowledged mode (AM). Provides three modes of operation.
  • TM transparent mode
  • UM unacknowledged mode
  • AM acknowledged mode
  • AM RLC provides retransmission through automatic repeat request (ARQ) for reliable data transmission.
  • ARQ automatic repeat request
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC layer, in which case the RLC layer may not exist.
  • the packet data convergence protocol (PDCP) layer belongs to L2.
  • the PDCP layer introduces an IP packet, such as IPv4 or IPv6, over a relatively low bandwidth air interface to provide header compression that reduces unnecessary control information so that the transmitted data is transmitted efficiently. Header compression improves transmission efficiency in the wireless section by transmitting only the information necessary for the header of the data.
  • the PDCP layer provides security. Security functions include encryption to prevent third party inspection and integrity protection to prevent third party data manipulation.
  • the radio resource control (RRC) layer belongs to L3.
  • the RRC layer at the bottom of L3 is defined only in the control plane.
  • the RRC layer serves to control radio resources between the terminal and the network.
  • the UE and the network exchange RRC messages through the RRC layer.
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels and physical channels in connection with the configuration, re-configuration and release of RBs.
  • RB is a logical path provided by L1 and L2 for data transmission between the terminal and the network. That is, RB means a service provided by L2 for data transmission between the UE and the E-UTRAN. Setting up an RB means defining the characteristics of the radio protocol layer and channel to provide a particular service, and determining each specific parameter and method of operation.
  • RBs may be classified into two types: signaling RBs (SRBs) and data RBs (DRBs).
  • SRBs signaling RBs
  • DRBs data RBs
  • the non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • the RLC and MAC layers may perform functions such as scheduling, ARQ and HARQ.
  • the RRC layer (ended at the eNB at the network side) may perform functions such as broadcast, paging, RRC connection management, RB control, mobility function, and UE measurement report / control.
  • the NAS control protocol (terminated at the gateway's MME at the network side) may perform functions such as SAE bearer management, authentication, LTE_IDLE mobility handling, paging initiation at LTE_IDLE, and security control for signaling between the terminal and the gateway.
  • the RLC and MAC layer may perform the same function as the function in the control plane.
  • the PDCP layer may perform user plane functions such as header compression, integrity protection and encryption.
  • the RRC state indicates whether the RRC layer of the UE is logically connected with the RRC layer of the E-UTRAN.
  • the RRC state may be divided into two types, such as an RRC connected state (RRC_CONNECTED) and an RRC idle state (RRC_IDLE).
  • RRC_CONNECTED RRC connected state
  • RRC_IDLE RRC idle state
  • the E-UTRAN cannot grasp the terminal of the RRC_IDLE, and manages the terminal in units of a tracking area in which a core network (CN) is larger than a cell. That is, the terminal of the RRC_IDLE is only identified as a unit of a larger area, and in order to receive a normal mobile communication service such as voice or data communication, the terminal must transition to RRC_CONNECTED.
  • CN core network
  • the terminal may receive a broadcast of system information and paging information.
  • the terminal may be assigned an identification (ID) that uniquely designates the terminal in the tracking area, and perform public land mobile network (PLMN) selection and cell reselection.
  • ID an identification
  • PLMN public land mobile network
  • the UE may have an E-UTRAN RRC connection and an RRC context in the E-UTRAN to transmit data to the eNB and / or receive data from the eNB.
  • the terminal may report channel quality information and feedback information to the eNB.
  • the E-UTRAN may know the cell to which the UE belongs. Therefore, the network may transmit data to the terminal and / or receive data from the terminal, and the network may inter-RAT with a GSM EDGE radio access network (GERAN) through mobility of the terminal (handover and network assisted cell change (NACC)). radio access technology (cell change indication), and the network may perform cell measurement for a neighboring cell.
  • GSM EDGE radio access network GERAN
  • NACC network assisted cell change
  • the UE designates a paging DRX cycle.
  • the UE monitors a paging signal at a specific paging occasion for each UE specific paging DRX cycle.
  • Paging opportunity is the time interval during which the paging signal is transmitted.
  • the terminal has its own paging opportunity.
  • the paging message is sent across all cells belonging to the same tracking area. If the terminal moves from one tracking area to another tracking area, the terminal sends a tracking area update (TAU) message to the network to update the location.
  • TAU tracking area update
  • the terminal When the user first turns on the power of the terminal, the terminal first searches for an appropriate cell and then stays in RRC_IDLE in that cell. When it is necessary to establish an RRC connection, the terminal staying in the RRC_IDLE may make an RRC connection with the RRC of the E-UTRAN through the RRC connection procedure and may transition to the RRC_CONNECTED. The UE staying in RRC_IDLE needs to establish an RRC connection with the E-UTRAN when uplink data transmission is necessary due to a user's call attempt or when a paging message is received from the E-UTRAN and a response message is required. Can be.
  • 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 the 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.
  • FIG. 4 illustrates a procedure in which a UE in an RRC idle state, which is initially powered on, registers with a network through a cell selection process and 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 UE Whenever a cell is selected, the UE does not register with the access network. If the UE does not register the network information (eg, Tracking Area Identity; do.
  • 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.
  • 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.
  • Intra-frequency cell reselection Reselection of a cell having the same center-frequency as 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 using a RAT different from the camping RAT.
  • the UE measures the quality of a serving cell and a neighboring cell for cell reselection.
  • cell reselection is performed based on cell reselection criteria.
  • the cell reselection criteria have the following characteristics with respect to serving cell and neighbor cell measurements.
  • Intra-frequency cell reselection is basically based on ranking.
  • Ranking is an operation of defining index values for cell reselection evaluation and using the index values to order the cells in order of the index values.
  • the cell with the best indicator is often called the highest 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 parameters (for example, frequency-specific offset) used for cell reselection for each frequency.
  • 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.
  • Rs is a ranking indicator of the serving cell
  • Rn is a ranking indicator of the neighbor cell
  • Qmeas s is a quality value measured by the UE for the serving cell
  • Qmeas n is a quality value measured by the UE for the neighbor cell
  • Qhyst is The hysteresis value, Qoffset, for the ranking is the offset between two cells.
  • the ranking index Rs of the serving cell and the ranking index Rn of the neighboring cell change in a similar state, the ranking ranking is constantly changed as a result of the fluctuation, and the terminal may alternately select two cells.
  • Qhyst is a parameter for giving hysteresis in cell reselection to prevent the UE from reselecting two cells alternately.
  • the UE measures the Rs of the serving cell and the Rn of the neighboring cell according to the above equation, regards the cell having the highest ranking indicator value as the highest ranked cell, and reselects the cell. If the reselected cell is not a regular cell, the terminal excludes the frequency or the corresponding cell from the cell reselection target.
  • the UE may calculate a ranking for all cells that satisfy the cell selection criterion S (Cell Selection Criterion S).
  • the cell selection criteria may be defined as in Equation 2.
  • Srxlev represents a cell selection RX level value (dB) and may be defined as in Equation 3 below.
  • Squal represents a cell selection quality value (dB) and may be defined as in Equation 4 below.
  • Qrxlevmeas is a downlink reception power value in which the UE actually measures a downlink RX channel
  • Qrxlevmin is a required level of minimum downlink reception power required to select a corresponding cell
  • Qrxlevminoffset is a VPLMN (Visited Public Land Mobile). Is a threshold that is added to Qrxlevmin only when periodically searching for higher priority Public Land Mobile Network (PLMN), and Pcompensation is a threshold that considers uplink channel status. Temporarily applied offset.
  • Qqualmeas is a value obtained by calculating a ratio of the actual measured signal strength of the downlink RS channel to the total measured noise, and the Qqualmin is a minimum signal-to-noise ratio level required to select a corresponding cell.
  • the threshold is added to Qqualmin only when the UE periodically searches for a higher priority PLMN while in the VPLMN, and Qoffsettemp is an offset temporarily applied to the cell.
  • a cell selection criterion may be satisfied when both Srxlev and Squal are greater than zero. That is, the terminal may determine that the cell has a basic possibility for cell selection when both the RSRP and the RSRQ of the measured cell are above a certain level.
  • Squal is a parameter corresponding to RSRQ.
  • Squal is not simply a value related to the magnitude of power measured in a cell, but a value calculated in relation to the quality of power.
  • Squal>0 the cell selection criterion may be satisfied in terms of the quality of the cell.
  • the measured RSRQ is equal to or greater than the sum of Qqualmin and Qqualminoffset to satisfy the cell selection criterion for RSRQ.
  • HetNet heterogeneous network
  • a heterogeneous network is a network in which various types of cells are mixed and operated.
  • many nodes overlap each other, and a representative example may be a pico cell, a micro cell, a femto cell, or a home eNB.
  • pico cells can be installed in areas with high data service demands
  • femto cells can be installed in indoor offices or homes
  • wireless repeaters can be installed to supplement the coverage of macro cells. have.
  • the small cells may be a closed subscriber group (CSG) that can be used only by a specific user according to access restriction, an open access that allows a general user to access, and a hybrid type that uses a combination of both methods. hybrid access).
  • CSG closed subscriber group
  • a plurality of frequencies may be arranged in the heterogeneous network. For example, macro cells having different frequencies may overlap each other, and small cells having different frequencies may overlap each other.
  • the network may use a distribution parameter (for example, frequency redistribution probability for each carrier) in system information. It is necessary to broadcast). Thereafter, the RRC_IDLE mode terminal can perform the IDLE mode shift according to the received distribution parameter.
  • a distribution parameter for example, frequency redistribution probability for each carrier
  • the UE randomly generates a value of a uniform distribution between 0 and 1, and performs cell reselection to a cell corresponding to the redistribution probability. Can be.
  • the total sum of the redistribution probabilities per frequency needs to be one.
  • Load balancing may be performed based on frequency specific priority and redistribution probability for that frequency. Alternatively, load balancing may be performed based on cell specific priority.
  • the cell specific priority based load balancing method is one of the proposed methods to solve the problem of the conventional frequency specific priority based load balancing method.
  • the frequency specific priority is different in that the priority is set for each frequency while the cell specific priority is set for each cell.
  • a load balancing mechanism performed based on frequency specific priority and redistribution probability for frequency may be referred to as a frequency priority based probability (FPP) based mechanism.
  • FPP frequency priority based probability
  • CSP cell specific priority
  • FPP-based mechanisms can distribute the load among individual carriers.
  • the FPP-based mechanism may not distribute the load at the cell level.
  • CSP-based mechanisms can distribute the load at the cell level.
  • the CSP-based mechanism may not guarantee partial dispersal of terminals between different cells. Therefore, in order to solve the problems of the FPP based mechanism that does not distribute load at the cell level and the CSP based mechanism that does not guarantee partial load balancing between other cells, a new load balancing mechanism needs to be proposed.
  • the new load balancing mechanism can distribute the load in consideration of the list of specified cells for the frequency in addition to the frequency specific priority and the probability value for the frequency.
  • the designated cell may be a small cell.
  • an FPP including a list of cells additionally designated for frequency may be defined as E (Enhanced) -FPP.
  • the E-FPP may include a list of designated cells belonging to a frequency in addition to the FPP. If the terminal is set to E-FPP, the terminal needs to detect the designated cell belonging to the frequency. For this purpose, the terminal needs to measure the frequency in which the designated cell is included. And, the terminal needs to evaluate whether reselection needs to be completed to the designated cell.
  • the terminal performs frequency measurement, but the frequency measurement is related to the priority of the serving frequency and the target frequency and the serving cell. Is controlled by the signal strength / quality. That is, when the terminal configured as E-FPP considers the frequency reselection priority as the prioritized terminal, the terminal may not detect the designated cell. For example, if a priority of a frequency including a designated cell is lower than a priority of another frequency, the terminal may not measure the frequency including the designated cell, and the terminal may not detect the designated cell. . Furthermore, the terminal cannot measure the designated cell. Therefore, a method for measuring the frequency by the terminal needs to be newly proposed.
  • FIG. 6 is a diagram for describing a method of performing cell reselection by a terminal according to one embodiment of the present invention.
  • the terminal may receive the distribution parameter.
  • the dispersion parameter may be FPP for each frequency. That is, the terminal may receive frequency priority and probability values for each frequency.
  • the FPP may be broadcast by a network.
  • the FPP may be included in a system information block.
  • the dispersion parameter may be an E-FPP for each frequency. That is, the terminal may receive frequency priority and probability values for each frequency and additionally receive a list of designated cells belonging to each frequency.
  • the E-FPP may be broadcast by a network.
  • the E-FPP may be included in a system information block.
  • the probability value may be used in the same concept as a redistribution factor or a redistribution probability.
  • the redistribution probability can be derived from the intended distribution statistics.
  • the intended distribution statistic may be a set of redistribution elements.
  • the redistribution factor may be a frequency-specific redistribution probability value received from the network to perform load balancing. Alternatively, the redistribution factor may be a cell-specific redistribution probability value received from the network to perform load balancing.
  • the dispersion parameter may be provided as follows.
  • the following examples are examples of dispersion parameters, and the technical idea of the present invention is not limited to the following dispersion parameter values.
  • Frequency priority frequency priority P1 for the first frequency, frequency priority P2 for the second frequency, frequency priority Pn for the nth frequency
  • Redistribution element p1 for the first frequency redistribution element p2 for the second frequency
  • Designated cell a first cell and a second cell for a second frequency, a third cell for a third frequency
  • the terminal When the terminal receives the distribution parameter, the terminal can know the frequency priority for each frequency, the redistribution factor for each frequency, and the designated cell belonging to each frequency.
  • the dispersion parameter is provided as follows.
  • Frequency priority frequency priority P1 for the first frequency, frequency priority P2 for the second frequency, frequency priority P3 for the third frequency, frequency priority P4 for the fourth frequency (frequency priority: P2 > P4> P1> P3)
  • Redistribution factor 0.2 for the first frequency redistribution factor 0.5 for the second frequency
  • redistribution factor 0.1 for the third frequency redistribution factor 0.2 for the fourth frequency
  • Designated cell a first small cell and a second small cell for a second frequency, a third small cell for a fourth frequency
  • the terminal may initiate a load balancing mechanism according to the received distribution parameter.
  • Each terminal may arbitrarily select a uniformly distributed value between 0 and 1.
  • Each terminal may select a carrier frequency associated with a value arbitrarily selected between the first frequency and the nth frequency. The probability that the terminal is redistributed to the first frequency is p1%, the probability that the terminal is redistributed to the second frequency is p2%, and the probability that the terminal is redistributed to the nth frequency may be pn%.
  • the terminal may select the second frequency.
  • the terminal may select the first frequency.
  • the terminal may perform cell reselection based on the distribution parameter. If the terminal recognizes the cell ranked as the best cell in the selected frequency layer, the terminal may consider the selected frequency as the highest priority. In case of the designated cell belonging to the selected frequency layer, if the terminal detects and measures the designated cell having the best ranking in the selected frequency layer, the terminal may reselect the designated cell. If the terminal detects and measures a cell at a selected frequency layer that is known to have no list of specified cells, the terminal may reselect the cell.
  • the third frequency does not include the designated cell. Therefore, when the first terminal detects and measures the third macro cell at the third frequency in which there is no designated cell, the first terminal may reselect the third macro cell. If the second terminal detects and measures the third macro cell at a third frequency in which there is no designated cell, the second terminal may reselect the third macro cell.
  • the UE performs cell reselection based on a frequency priority, a redistribution factor, and a list of designated cells belonging to a frequency, a disadvantage of the FPP-based mechanism that makes load balancing per cell difficult and a part between other cells It can compensate for the disadvantage of CSP-based mechanisms that do not guarantee proper load balancing.
  • the terminal may perform frequency measurement on the neighbor frequency in which the dispersion parameter is set.
  • the neighbor frequency may be either an inter-frequency or an inter-RAT frequency.
  • the priority of the neighboring frequency may be less than or equal to the priority of the serving frequency.
  • the distribution parameter may be redistributionInterFreqInfo.
  • the redistributionInterFreqInfo may include a redistribution element for each frequency.
  • the redistributionInterFreqInfo may include a list of cells belonging to a specific frequency.
  • redistributionInterFreqInfo may include a cell redistribution element.
  • the dispersion parameter may be FPP for each frequency.
  • the FPP may include a priority per frequency and a redistribution factor per frequency.
  • the dispersion parameter may be an E-FPP for each frequency.
  • the E-FPP may include a frequency priority, a frequency redistribution factor, and a frequency-specific list of cells.
  • the list of the designated cells may be additionally included only when there is a cell designated at the corresponding frequency.
  • the UE may measure the neighbor frequency for which the redistribution factor is set regardless of whether the serving cell satisfies the cell selection criteria.
  • the neighbor frequency may be either an inter-frequency or an inter-RAT frequency.
  • the priority of the neighboring frequency may be less than or equal to the priority of the serving frequency.
  • the cell selection criterion may be defined as in Equation 2 above.
  • the terminal may perform frequency measurement on the neighboring frequency to which the redistribution factor is set. Through this, even if the serving cell satisfies the cell selection criterion, the terminal may detect a cell belonging to a neighboring frequency having a priority less than or equal to the serving frequency to which the serving cell belongs.
  • the UE may perform measurement on the neighbor frequency in which the designated list of cells is set regardless of whether the serving cell satisfies the cell selection criteria.
  • the neighbor frequency may be either an inter-frequency or an inter-RAT frequency.
  • the priority of the neighboring frequency may be less than or equal to the priority of the serving frequency.
  • the cell selection criterion may be defined as in Equation 2 above.
  • the terminal may perform frequency measurement on the neighboring frequency in which the list of the designated cell is set. Through this, even if the serving cell satisfies the cell selection criterion, the terminal may detect a cell belonging to a neighboring frequency having a priority less than or equal to the serving frequency to which the serving cell belongs.
  • the UE may perform measurement on neighboring frequencies for which cell specific priority is set regardless of whether the serving cell satisfies the cell selection criteria.
  • the neighbor frequency may be either an inter-frequency or an inter-RAT frequency.
  • the priority of the neighboring frequency may be less than or equal to the priority of the serving frequency.
  • the cell selection criterion may be defined as in Equation 2 above.
  • the cell specific priority may be higher than the frequency priority of the neighboring frequency.
  • the terminal may perform frequency measurement on the neighboring frequency at which the cell specific priority is set.
  • the cell specific priority may be higher than the frequency priority of the neighboring frequency.
  • FIG. 7 is a diagram for describing a frequency measuring method for detecting a designated cell by a terminal according to one embodiment of the present invention.
  • the terminal may receive the distribution parameter from the network. Referring to FIG. 7, the terminal is camping on the first macro cell. The terminal may be in an RRC_IDLE state. The terminal may receive the distribution parameter. It is assumed that the dispersion parameter is provided as follows. The distribution parameter may be included in system information and broadcasted by the first macro cell.
  • Frequency priority frequency priority P1 for the first frequency, frequency priority P2 for the second frequency, frequency priority P3 for the third frequency (frequency priority: P1> P2> P3)
  • Designated cell a first small cell and a second small cell for a second frequency
  • the terminal may evaluate which frequency includes the designated cell. Referring to FIG. 7, the terminal may know that the second frequency includes the first small cell and the second small cell. In addition, the UE may know that the first frequency and the third frequency do not include the designated cell.
  • the terminal may perform frequency measurement on the neighbor frequency for which the redistribution factor is set.
  • the neighbor frequency in which the redistribution element is set may be either an inter-frequency or an inter-RAT frequency in which redistributionInterFreqInfo is set.
  • the UE may measure the neighboring frequency for which the redistribution factor is set regardless of whether the serving cell satisfies the cell selection criteria. Therefore, even if the priority of the neighboring frequency is less than or equal to the priority of the serving frequency, and the serving cell satisfies the cell selection criterion, the terminal may perform frequency measurement for the neighboring frequency.
  • the cell selection criterion may be defined as in Equation 2 above. Through this, even if the serving cell satisfies the cell selection criterion, the terminal may detect a cell belonging to a neighboring frequency having a priority less than or equal to the serving cell.
  • the terminal may apply a reduced measurement performance group for the frequency.
  • the terminal when the terminal detects a list of cells designated for frequency, the terminal may perform measurement on frequencies having a priority equal to or less than the signal strength conditions (Srxlev> SnonIntraSearchP and Squal> SnonIntraSearchQ) of the serving cell. have.
  • a frequency measuring method for detecting the designated cell may be applied.
  • the terminal may apply a relaxed measurement performance request for the frequency according to the cell specific priority of the frequency and the frequency specific priority of the frequency.
  • the terminal if the terminal receives the cell-specific priority set by the network, the terminal despite the signal strength conditions (Srxlev> SnonIntraSearchP and Squal> SnonIntraSearchQ) of the serving cell according to the cell-specific priority of the frequency and the frequency-specific priority of the frequency. Measurements can also be made for frequencies of less than or equal priority.
  • the terminal may apply a relaxed measurement performance requirement for the frequency.
  • the terminal measures even for frequencies of the same or less priority despite the signal strength conditions (Srxlev> SnonIntraSearchP and Squal> SnonIntraSearchQ) of the serving cell. Can be done.
  • the terminal may perform frequency measurement on the first frequency, the second frequency, and the third frequency on which the redistribution element is set. Whether the first macro cell satisfies the cell selection criterion may not be considered in the frequency measurement. For example, if the first macro cell does not satisfy the cell selection criterion, the terminal may perform measurement on the second frequency and the third frequency having a lower priority. Even if the first macro cell satisfies the cell selection criterion, the terminal may perform measurement on the second frequency and the third frequency having a lower priority. That is, the UE may perform frequency measurement on the frequency for which redistributionInterFreqInfo. Is set regardless of whether the serving cell satisfies the cell selection criterion.
  • the terminal may detect a designated cell (eg, the first small cell and the second small cell) belonging to the second frequency.
  • a designated cell eg, the first small cell and the second small cell
  • the UE cannot detect the first small cell and the second small cell belonging to the second frequency having a lower priority than the first frequency.
  • the terminal may detect the first small cell and the second small cell belonging to the second frequency having a lower priority than the first frequency.
  • the terminal may perform frequency measurement on the second frequency.
  • the terminal receives the distribution parameter, the terminal can recognize that there is a cell specified in the second frequency. That is, the UE may perform frequency measurement on the frequency for which redistributionInterFreqInfo. Is set regardless of whether the serving cell satisfies the cell selection criterion. Therefore, even when the serving cell satisfies the cell selection criteria, the terminal may detect the first small cell and the second small cell belonging to the second frequency having a lower priority than the first frequency.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating a method of performing frequency measurement by a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal may receive a distribution parameter from a serving cell.
  • the distribution parameter may be received via a system information block.
  • the terminal may perform frequency measurement on a neighboring frequency having a priority less than or equal to the priority of a serving frequency, regardless of the cell selection condition of the serving cell, based on the received dispersion parameter.
  • the cell selection condition of the serving cell may be a condition in which a cell selection RX level (Srxlev) of the serving cell and a cell selection quality (Squal) of the serving cell are positive.
  • the serving frequency may be a frequency to which the serving cell belongs.
  • the distribution parameter may include a redistribution factor set for each frequency.
  • the frequency measurement may be performed for a frequency at which the redistribution component is set.
  • the neighboring frequency may be either an inter-frequency or an inter-RAT frequency.
  • the neighboring frequency may be a frequency at which the redistribution component is set.
  • the dispersion parameter may include a list of cells specified for each frequency.
  • the frequency measurement may be performed with respect to the frequency to which the designated cell belongs.
  • the neighboring frequency may be either an inter-frequency or an inter-RAT frequency.
  • the neighboring frequency may be a frequency to which the designated cell belongs.
  • the dispersion parameter may include a frequency specific priority set for each frequency.
  • FIG. 9 is a block diagram of a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the base station 900 includes a processor 901, a memory 902, and a transceiver 903.
  • the memory 902 is connected to the processor 901 and stores various information for driving the processor 901.
  • the transceiver 903 is coupled to the processor 901 to transmit and / or receive wireless signals.
  • Processor 901 implements the proposed functions, processes, and / or methods. In the above-described embodiment, the operation of the base station may be implemented by the processor 901.
  • the terminal 910 includes a processor 911, a memory 912, and a transceiver 913.
  • the memory 912 is connected to the processor 911 and stores various information for driving the processor 911.
  • the transceiver 913 is connected to the processor 911 to transmit and / or receive a radio signal.
  • Processor 911 implements the proposed functions, processes, and / or methods. In the above-described embodiment, the operation of the terminal may be implemented by the processor 911.
  • 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 transceiver may include baseband circuitry for processing wireless signals.
  • 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.

Landscapes

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Abstract

무선 통신 시스템에서 단말이 주파수 측정(Frequency Measurement)을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 장치가 제공된다. 상기 단말은 분산 파라미터(Distribution Parameter)를 서빙 셀로부터 수신하고, 상기 수신된 분산 파라미터를 기반으로 상기 서빙 셀의 셀 선택 조건과 관계 없이 서빙 주파수의 우선순위보다 작거나 같은 우선순위를 가지는 이웃 주파수에 대하여 주파수 측정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.

Description

단말이 주파수 측정을 수행하는 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단말이 주파수 측정(Frequency Measurement)을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리즈(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.
셀룰러(cellular)는 서비스 지역의 제한, 주파수 및 가입자 수용용량의 한계를 극복하기 위하여 제안된 개념이다. 이는 고출력의 단일 기지국을 저출력의 다수 기지국으로 바꿔서 통화권을 제공하는 방식이다. 즉, 이동통신 서비스 지역을 여러 개의 작은 셀 단위로 나눠서 인접한 셀들에는 각각 다른 주파수들을 할당하고, 서로 충분히 멀리 떨어져 간섭 발생이 없는 두 셀에서는 동일한 주파수 대역을 사용하여 공간적으로 주파수를 재사용할 수 있도록 하였다.
한편, 셀 내부의 핫스팟(hotspot)과 같은 특정 지역에서는 특별히 많은 통신 수요가 발생하고, 셀 경계(cell edge) 또는 커버리지 홀(coverage hole)과 같은 특정 지역에서는 전파의 수신 감도가 떨어질 수 있다. 무선 통신 기술이 발달함에 따라, 핫스팟이나, 셀 경계, 커버리지 홀과 같은 지역에서 통신을 가능하게 하기 위한 목적으로 매크로 셀(Macro Cell)내에 스몰 셀(small cell)을 설치할 수 있다. 피코 셀(Pico Cell), 펨토 셀(Femto Cell), 마이크로 셀(Micro Cell) 등이 스몰 셀의 일종이다. 스몰 셀은 매크로 셀 내부에 혹은 외부에 위치할 수 있다. 이때, 스몰 셀은 매크로 셀이 도달하지 않는 위치 혹은 옥내 혹은 사무실 등에 위치할 수 있다. 이러한 네트워크를 이종 네트워크(Heterogeneous Network: HetNet)라 할 수 있다. 이때, 이종 네트워크가 서로 다른 무선 접속 방식을 사용할 필요는 없다. 이종 네트워크 환경에서는 상대적으로 매크로 셀은 커버리지가 큰 셀이고, 펨토 셀과 피코 셀과 같은 스몰 셀은 커버리지가 작은 셀이다. 매크로 셀과 스몰 셀은 동일한 트래픽(traffic)을 분산하거나 각각 다른 QoS의 트래픽의 전송을 담당할 수 있다. 이종 네트워크 환경에서 다수의 매크로 셀들 및 스몰 셀들 간에 커버리지 중첩이 발생할 수 있다.
주파수 특정 우선순위 및 주파수에 대한 재분산 확률을 기반으로 수행되는 부하 분산 메커니즘(이하, FPP(Frequency Priority with Probability) 기반 메커니즘이라 함)은 개별 반송파 사이에서 부하를 분산시킬 수 있으나, 셀 레벨에서 부하를 분산시키는 것을 보장하지 못할 수 있다. 반면, 셀 특정 우선 순위를 기반으로 수행되는 부하 분산 메커니즘(이하, CSP(Cell Specific Priority)기반 메커니즘이라 함)은 셀 레벨에서 부하를 분산시킬 수 있으나, 서로 다른 셀 사이에서 부하를 부분적으로 분산시키는 것을 보장하지 못할 수 있다. 따라서, 새로운 부하 분산 메커니즘이 제안될 필요가 있다. 나아가, 부하 분산을 위한 셀을 검출하기 위해 주파수를 측정하는 새로운 기준이 제안될 필요가 있다.
일 실시 예에 있어서, 무선 통신 시스템에서 단말이 주파수 측정(Frequency Measurement)을 수행하는 방법이 제공된다. 상기 단말은 분산 파라미터(Distribution Parameter)를 서빙 셀로부터 수신하고, 상기 수신된 분산 파라미터를 기반으로 상기 서빙 셀의 셀 선택 조건과 관계 없이 서빙 주파수의 우선순위보다 작거나 같은 우선순위를 가지는 이웃 주파수에 대하여 주파수 측정을 수행하는 것을 포함할 수 있다.
상기 서빙 셀의 셀 선택 조건은 상기 서빙 셀의 셀 선택 RX 레벨(Srxlev; Cell selection RX level) 및 상기 서빙 셀의 셀 선택 품질(Squal; Cell selection quality)이 양수인 조건일 수 있다.
상기 분산 파라미터는 주파수 별로 설정된 재분산 요소(Redistribution Factor)를 포함할 수 있다. 상기 주파수 측정은 상기 재분산 요소가 설정된 주파수에 대하여 수행될 수 있다. 상기 이웃 주파수는 인터(inter)-주파수 또는 인터-RAT 주파수 중 어느 하나일 수 있다. 상기 이웃 주파수는 상기 재분산 요소가 설정된 주파수일 수 있다. 상기 서빙 주파수는 상기 서빙 셀이 속하는 주파수일 수 있다.
상기 분산 파라미터는 주파수 별로 지정된 셀의 리스트(List of Specified Cell)를 포함할 수 있다. 상기 주파수 측정은 상기 지정된 셀이 속하는 주파수에 대하여 수행될 수 있다. 상기 이웃 주파수는 인터(inter)-주파수 또는 인터-RAT 주파수 중 어느 하나일 수 있다. 상기 이웃 주파수는 상기 지정된 셀이 속하는 주파수일 수 있다.
상기 분산 파라미터는 주파수 별로 설정된 주파수 특정 우선순위를 포함할 수 있다.
상기 분산 파라미터는 시스템 정보 블록을 통해 수신될 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, 무선 통신 시스템에서 주파수 측정(Frequency Measurement)을 수행하는 단말이 제공된다. 상기 단말은 메모리; 송수신기; 및 상기 메모리와 상기 송수신기를 연결하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 송수신기가 분산 파라미터(Distribution Parameter)를 서빙 셀로부터 수신하도록 제어하고, 상기 수신된 분산 파라미터를 기반으로 상기 서빙 셀의 셀 선택 조건과 관계 없이 서빙 주파수의 우선순위보다 작거나 같은 우선순위를 가지는 이웃 주파수에 대하여 주파수 측정을 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 서빙 셀의 셀 선택 조건은 상기 서빙 셀의 셀 선택 RX 레벨(Srxlev; Cell selection RX level) 및 상기 서빙 셀의 셀 선택 품질(Squal; Cell selection quality)이 양수인 조건일 수 있다.
효율적인 멀티 캐리어 부하 분산(Multicarrier Load Distribution)이 수행될 수 있다.
도 1은 LTE 시스템의 구조를 나타낸다.
도 2는 제어 평면에 대한 LTE 시스템의 무선 인터페이스 프로토콜을 나타낸다.
도 3은 사용자 평면에 대한 LTE 시스템의 무선 인터페이스 프로토콜을 나타낸다.
도 4는 초기 전원이 켜진 RRC 아이들 상태의 단말이 셀 선택 과정을 거쳐 네트워크 망에 등록하고, 필요할 경우 셀 재선택을 하는 절차를 나타낸다.
도 5는 이종 네트워크(Heterogeneous Network; HetNet)의 일 예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 단말이 셀 재선택을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 단말이 지정된 셀을 검출하기 위한 주파수 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 단말이 주파수 측정을 수행하는 방법을 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예가 구현되는 무선 통신 시스템의 블록도이다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA(evolved-UMTS terrestrial radio access)를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 LTE 시스템의 구조를 나타낸다. 통신 네트워크는 IMS 및 패킷 데이터를 통한 인터넷 전화(Voice over internet protocol: VoIP)와 같은 다양한 통신 서비스들을 제공하기 위하여 넓게 설치된다.
도 1을 참조하면, LTE 시스템 구조는 하나 이상의 단말(UE; 10), E-UTRAN(evolved-UMTS terrestrial radio access network) 및 EPC(evolved packet core)를 포함한다. 단말(10)은 사용자에 의해 움직이는 통신 장치이다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
E-UTRAN은 하나 이상의 eNB(evolved node-B; 20)를 포함할 수 있고, 하나의 셀에 복수의 단말이 존재할 수 있다. eNB(20)는 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)의 끝 지점을 단말에게 제공한다. eNB(20)는 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, BS(base station), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 eNB(20)는 셀마다 배치될 수 있다. eNB(20)의 커버리지 내에 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다. 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10 및 20 MHz 등의 대역폭 중 하나를 가지도록 설정되어 여러 단말에게 하향링크(DL; downlink) 또는 상향링크(UL; uplink) 전송 서비스를 제공할 수 있다. 이때 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
이하에서, DL은 eNB(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, UL은 단말(10)에서 eNB(20)으로의 통신을 의미한다. DL에서 송신기는 eNB(20)의 일부이고, 수신기는 단말(10)의 일부일 수 있다. UL에서 송신기는 단말(10)의 일부이고, 수신기는 eNB(20)의 일부일 수 있다.
EPC는 제어 평면의 기능을 담당하는 MME(mobility management entity), 사용자 평면의 기능을 담당하는 S-GW(system architecture evolution (SAE) gateway)를 포함할 수 있다. MME/S-GW(30)은 네트워크의 끝에 위치할 수 있으며, 외부 네트워크와 연결된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지며, 이러한 정보는 주로 단말의 이동성 관리에 사용될 수 있다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다. MME/S-GW(30)은 세션의 종단점과 이동성 관리 기능을 단말(10)에 제공한다. EPC는 PDN(packet data network)-GW(gateway)를 더 포함할 수 있다. PDN-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
MME는 eNB(20)로의 NAS(non-access stratum) 시그널링, NAS 시그널링 보안, AS(access stratum) 보안 제어, 3GPP 액세스 네트워크 간의 이동성을 위한 inter CN(core network) 노드 시그널링, 아이들 모드 단말 도달 가능성(페이징 재전송의 제어 및 실행 포함), 트래킹 영역 리스트 관리(아이들 모드 및 활성화 모드인 단말을 위해), P-GW 및 S-GW 선택, MME 변경과 함께 핸드오버를 위한 MME 선택, 2G 또는 3G 3GPP 액세스 네트워크로의 핸드오버를 위한 SGSN(serving GPRS support node) 선택, 로밍, 인증, 전용 베이러 설정을 포함한 베어러 관리 기능, PWS(public warning system: 지진/쓰나미 경보 시스템(ETWS) 및 상용 모바일 경보 시스템(CMAS) 포함) 메시지 전송 지원 등의 다양한 기능을 제공한다. S-GW 호스트는 사용자 별 기반 패킷 필터링(예를 들면, 심층 패킷 검사를 통해), 합법적 차단, 단말 IP(internet protocol) 주소 할당, DL에서 전송 레벨 패킹 마킹, UL/DL 서비스 레벨 과금, 게이팅 및 등급 강제, APN-AMBR에 기반한 DL 등급 강제의 갖가지 기능을 제공한다. 명확성을 위해 MME/S-GW(30)은 "게이트웨이"로 단순히 표현하며, 이는 MME 및 S-GW를 모두 포함할 수 있다.
사용자 트래픽 전송 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 단말(10) 및 eNB(20)은 Uu 인터페이스에 의해 연결될 수 있다. eNB(20)들은 X2 인터페이스에 의해 상호간 연결될 수 있다. 이웃한 eNB(20)들은 X2 인터페이스에 의한 망형 네트워크 구조를 가질 수 있다. eNB(20)들은 S1 인터페이스에 의해 EPC와 연결될 수 있다. eNB(20)들은 S1-MME 인터페이스에 의해 EPC와 연결될 수 있으며, S1-U 인터페이스에 의해 S-GW와 연결될 수 있다. S1 인터페이스는 eNB(20)와 MME/S-GW(30) 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.
eNB(20)은 게이트웨이(30)에 대한 선택, RRC(radio resource control) 활성(activation) 동안 게이트웨이(30)로의 라우팅(routing), 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송, BCH(broadcast channel) 정보의 스케줄링 및 전송, UL 및 DL에서 단말(10)들로의 자원의 동적 할당, eNB 측정의 설정(configuration) 및 제공(provisioning), 무선 베어러 제어, RAC(radio admission control) 및 LTE 활성 상태에서 연결 이동성 제어 기능을 수행할 수 있다. 상기 언급처럼 게이트웨이(30)는 EPC에서 페이징 개시, LTE 아이들 상태 관리, 사용자 평면의 암호화, SAE 베어러 제어 및 NAS 시그널링의 암호화와 무결성 보호 기능을 수행할 수 있다.
도 2는 제어 평면에 대한 LTE 시스템의 무선 인터페이스 프로토콜을 나타낸다. 도 3은 사용자 평면에 대한 LTE 시스템의 무선 인터페이스 프로토콜을 나타낸다.
단말과 E-UTRAN 간의 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 통신 시스템에서 널리 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2 계층) 및 L3(제3 계층)으로 구분된다. 단말과 E-UTRAN 간의 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리 계층, 데이터 링크 계층(data link layer) 및 네트워크 계층(network layer)으로 구분될 수 있고, 수직적으로는 제어 신호 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)인 제어 평면(control plane)과 데이터 정보 전송을 위한 프로토콜 스택인 사용자 평면(user plane)으로 구분될 수 있다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 단말과 E-UTRAN에서 쌍(pair)으로 존재할 수 있고, 이는 Uu 인터페이스의 데이터 전송을 담당할 수 있다.
물리 계층(PHY; physical layer)은 L1에 속한다. 물리 계층은 물리 채널을 통해 상위 계층에 정보 전송 서비스를 제공한다. 물리 계층은 상위 계층인 MAC(media access control) 계층과 전송 채널(transport channel)을 통해 연결된다. 물리 채널은 전송 채널에 맵핑 된다. 전송 채널을 통해 MAC 계층과 물리 계층 사이로 데이터가 전송될 수 있다. 서로 다른 물리 계층 사이, 즉 송신기의 물리 계층과 수신기의 물리 계층 간에 데이터는 물리 채널을 통해 무선 자원을 이용하여 전송될 수 있다. 물리 계층은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식을 이용하여 변조될 수 있고, 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다.
물리 계층은 몇몇의 물리 제어 채널(physical control channel)을 사용한다. PDCCH(physical downlink control channel)은 PCH(paging channel) 및 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당, DL-SCH와 관련되는 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보에 대하여 단말에 보고한다. PDCCH는 상향링크 전송의 자원 할당에 관하여 단말에 보고하기 위해 상향링크 그랜트를 나를 수 있다. PCFICH(physical control format indicator channel)은 PDCCH를 위해 사용되는 OFDM 심벌의 개수를 단말에 알려주며, 모든 서브프레임마다 전송된다. PHICH(physical hybrid ARQ indicator channel)은 UL-SCH 전송에 대한 HARQ ACK(acknowledgement)/NACK(non-acknowledgement) 신호를 나른다. PUCCH(physical uplink control channel)은 하향링크 전송을 위한 HARQ ACK/NACK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 UL 제어 정보를 나른다. PUSCH(physical uplink shared channel)은 UL-SCH(uplink shared channel)를 나른다.
물리 채널은 시간 영역에서 복수의 서브프레임(subframe)들과 주파수 영역에서 복수의 부반송파(subcarrier)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 시간 영역에서 복수의 심벌들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원 블록(RB; resource block)들로 구성된다. 하나의 자원 블록은 복수의 심벌들과 복수의 부반송파들로 구성된다. 또한, 각 서브프레임은 PDCCH를 위하여 해당 서브프레임의 특정 심벌들의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. 예를 들어, 서브프레임의 첫 번째 심벌이 PDCCH를 위하여 사용될 수 있다. PDCCH는 PRB(physical resource block) 및 MCS(modulation and coding schemes)와 같이 동적으로 할당된 자원을 나를 수 있다. 데이터가 전송되는 단위 시간인 TTI(transmission time interval)는 1개의 서브프레임의 길이와 동일할 수 있다. 서브프레임 하나의 길이는 1ms일 수 있다.
전송채널은 채널이 공유되는지 아닌지에 따라 공통 전송 채널 및 전용 전송 채널로 분류된다. 네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 DL 전송 채널(DL transport channel)은 시스템 정보를 전송하는 BCH(broadcast channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(paging channel), 사용자 트래픽 또는 제어 신호를 전송하는 DL-SCH 등을 포함한다. DL-SCH는 HARQ, 변조, 코딩 및 전송 전력의 변화에 의한 동적 링크 적응 및 동적/반정적 자원 할당을 지원한다. 또한, DL-SCH는 셀 전체에 브로드캐스트 및 빔포밍의 사용을 가능하게 할 수 있다. 시스템 정보는 하나 이상의 시스템 정보 블록들을 나른다. 모든 시스템 정보 블록들은 같은 주기로 전송될 수 있다. MBMS(multimedia broadcast/multicast service)의 트래픽 또는 제어 신호는 MCH(multicast channel)를 통해 전송된다.
단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 UL 전송 채널은 초기 제어 메시지(initial control message)를 전송하는 RACH(random access channel), 사용자 트래픽 또는 제어 신호를 전송하는 UL-SCH 등을 포함한다. UL-SCH는 HARQ 및 전송 전력 및 잠재적인 변조 및 코딩의 변화에 의한 동적 링크 적응을 지원할 수 있다. 또한, UL-SCH는 빔포밍의 사용을 가능하게 할 수 있다. RACH는 일반적으로 셀로의 초기 접속에 사용된다.
L2에 속하는 MAC 계층은 논리 채널(logical channel)을 통해 상위 계층인 RLC(radio link control) 계층에게 서비스를 제공한다. MAC 계층은 복수의 논리 채널에서 복수의 전송 채널로의 맵핑 기능을 제공한다. 또한, MAC 계층은 복수의 논리 채널에서 단수의 전송 채널로의 맵핑에 의한 논리 채널 다중화 기능을 제공한다. MAC 부 계층은 논리 채널상의 데이터 전송 서비스를 제공한다.
논리 채널은 전송되는 정보의 종류에 따라, 제어 평면의 정보 전달을 위한 제어 채널과 사용자 평면의 정보 전달을 위한 트래픽 채널로 나눌 수 있다. 즉, 논리 채널 타입의 집합은 MAC 계층에 의해 제공되는 다른 데이터 전송 서비스를 위해 정의된다. 논리채널은 전송 채널의 상위에 위치하고 전송채널에 맵핑 된다.
제어 채널은 제어 평면의 정보 전달만을 위해 사용된다. MAC 계층에 의하여 제공되는 제어 채널은 BCCH(broadcast control channel), PCCH(paging control channel), CCCH(common control channel), MCCH(multicast control channel) 및 DCCH(dedicated control channel)을 포함한다. BCCH는 시스템 제어 정보를 방송하기 위한 하향링크 채널이다. PCCH는 페이징 정보의 전송 및 셀 단위의 위치가 네트워크에 알려지지 않은 단말을 페이징 하기 위해 사용되는 하향링크 채널이다. CCCH는 네트워크와 RRC 연결을 갖지 않을 때 단말에 의해 사용된다. MCCH는 네트워크로부터 단말에게 MBMS 제어 정보를 전송하는데 사용되는 일대다 하향링크 채널이다. DCCH는 RRC 연결 상태에서 단말과 네트워크간에 전용 제어 정보 전송을 위해 단말에 의해 사용되는 일대일 양방향 채널이다.
트래픽 채널은 사용자 평면의 정보 전달만을 위해 사용된다. MAC 계층에 의하여 제공되는 트래픽 채널은 DTCH(dedicated traffic channel) 및 MTCH(multicast traffic channel)을 포함한다. DTCH는 일대일 채널로 하나의 단말의 사용자 정보의 전송을 위해 사용되며, 상향링크 및 하향링크 모두에 존재할 수 있다. MTCH는 네트워크로부터 단말에게 트래픽 데이터를 전송하기 위한 일대다 하향링크 채널이다.
논리 채널과 전송 채널간의 상향링크 연결은 UL-SCH에 맵핑 될 수 있는 DCCH, UL-SCH에 맵핑 될 수 있는 DTCH 및 UL-SCH에 맵핑 될 수 있는 CCCH를 포함한다. 논리 채널과 전송 채널간의 하향링크 연결은 BCH 또는 DL-SCH에 맵핑 될 수 있는 BCCH, PCH에 맵핑 될 수 있는 PCCH, DL-SCH에 맵핑 될 수 있는 DCCH, DL-SCH에 맵핑 될 수 있는 DTCH, MCH에 맵핑 될 수 있는 MCCH 및 MCH에 맵핑 될 수 있는 MTCH를 포함한다.
RLC 계층은 L2에 속한다. RLC 계층의 기능은 하위 계층이 데이터를 전송하기에 적합하도록 무선 섹션에서 상위 계층으로부터 수신된 데이터의 분할/연접에 의한 데이터의 크기 조정을 포함한다. 무선 베어러(RB; radio bearer)가 요구하는 다양한 QoS를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명 모드(TM; transparent mode), 비 확인 모드(UM; unacknowledged mode) 및 확인 모드(AM; acknowledged mode)의 세 가지의 동작 모드를 제공한다. AM RLC는 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 ARQ(automatic repeat request)를 통해 재전송 기능을 제공한다. 한편, RLC 계층의 기능은 MAC 계층 내부의 기능 블록으로 구현될 수 있으며, 이때 RLC 계층은 존재하지 않을 수도 있다.
PDCP(packet data convergence protocol) 계층은 L2에 속한다. PDCP 계층은 상대적으로 대역폭이 작은 무선 인터페이스 상에서 IPv4 또는 IPv6와 같은 IP 패킷을 도입하여 전송되는 데이터가 효율적으로 전송되도록 불필요한 제어 정보를 줄이는 헤더 압축 기능을 제공한다. 헤더 압축은 데이터의 헤더에 필요한 정보만을 전송함으로써 무선 섹션에서 전송 효율을 높인다. 게다가, PDCP 계층은 보안 기능을 제공한다. 보안기능은 제3자의 검사를 방지하는 암호화 및 제3자의 데이터 조작을 방지하는 무결성 보호를 포함한다.
RRC(radio resource control) 계층은 L3에 속한다. L3의 가장 하단 부분에 위치하는 RRC 계층은 오직 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 단말과 네트워크 간의 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 단말과 네트워크는 RRC 계층을 통해 RRC 메시지를 교환한다. RRC 계층은 RB들의 구성(configuration), 재구성(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 L1 및 L2에 의해 제공되는 논리적 경로이다. 즉, RB는 단말과 E-UTRAN 간의 데이터 전송을 위해 L2에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 결정함을 의미한다. RB는 SRB(signaling RB)와 DRB(data RB) 두 가지로 구분될 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
도 2를 참조하면, RLC 및 MAC 계층(네트워크 측에서 eNB에서 종료)은 스케줄링, ARQ 및 HARQ와 같은 기능을 수행할 수 있다. RRC 계층(네트워크 측에서 eNB에서 종료)은 방송, 페이징, RRC 연결 관리, RB 제어, 이동성 기능 및 단말 측정 보고/제어와 같은 기능을 수행할 수 있다. NAS 제어 프로토콜(네트워크 측에서 게이트웨이의 MME에서 종료)은 SAE 베어러 관리, 인증, LTE_IDLE 이동성 핸들링, LTE_IDLE에서 페이징 개시 및 단말과 게이트웨이 간의 시그널링을 위한 보안 제어와 같은 기능을 수행할 수 있다.
도 3을 참조하면, RLC 및 MAC 계층(네트워크 측에서 eNB에서 종료)은 제어 평면에서의 기능과 동일한 기능을 수행할 수 있다. PDCP 계층(네트워크 측에서 eNB에서 종료)은 헤더 압축, 무결성 보호 및 암호화와 같은 사용자 평면 기능을 수행할 수 있다.
이하, 단말의 RRC 상태(RRC state)와 RRC 연결 방법에 대하여 설명한다.
RRC 상태는 단말의 RRC 계층이 E-UTRAN의 RRC 계층과 논리적으로 연결되어 있는지 여부를 지시한다. RRC 상태는 RRC 연결 상태(RRC_CONNECTED) 및 RRC 아이들 상태(RRC_IDLE)와 같이 두 가지로 나누어질 수 있다. 단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 간의 RRC 연결이 설정되어 있을 때, 단말은 RRC 연결 상태에 있게 되며, 그렇지 않은 경우 단말은 RRC 아이들 상태에 있게 된다. RRC_CONNECTED의 단말은 E-UTRAN과 RRC 연결이 설정되어 있으므로, E-UTRAN은 RRC_CONNECTED의 단말의 존재를 파악할 수 있고, 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 한편, E-UTRAN은 RRC_IDLE의 단말을 파악할 수 없으며, 핵심 망(CN; core network)이 셀보다 더 큰 영역인 트래킹 영역(tracking area) 단위로 단말을 관리한다. 즉, RRC_IDLE의 단말은 더 큰 영역의 단위로 존재만 파악되며, 음성 또는 데이터 통신과 같은 통상의 이동 통신 서비스를 받기 위해서 단말은 RRC_CONNECTED로 천이해야 한다.
RRC_IDLE 상태에서, 단말이 NAS에 의해 설정된 DRX(discontinuous reception)를 지정하는 동안에, 단말은 시스템 정보 및 페이징 정보의 방송을 수신할 수 있다. 그리고, 단말은 트래킹 영역에서 단말을 고유하게 지정하는 ID(identification)를 할당 받고, PLMN(public land mobile network) 선택 및 셀 재선택을 수행할 수 있다. 또한 RRC_IDLE 상태에서, 어떠한 RRC context도 eNB에 저장되지 않는다.
RRC_CONNECTED 상태에서, 단말은 E-UTRAN에서 E-UTRAN RRC 연결 및 RRC context를 가져, eNB로 데이터를 전송 및/또는 eNB로부터 데이터를 수신하는 것이 가능하다. 또한, 단말은 eNB로 채널 품질 정보 및 피드백 정보를 보고할 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에서, E-UTRAN은 단말이 속한 셀을 알 수 있다. 그러므로 네트워크는 단말에게 데이터를 전송 및/또는 단말로부터 데이터를 수신할 수 있고, 네트워크는 단말의 이동성(핸드오버 및 NACC(network assisted cell change)를 통한 GERAN(GSM EDGE radio access network)으로 inter-RAT(radio access technology) 셀 변경 지시)을 제어할 수 있으며, 네트워크는 이웃 셀을 위해 셀 측정을 수행할 수 있다.
RRC_IDLE 상태에서 단말은 페이징 DRX 주기를 지정한다. 구체적으로 단말은 단말 특정 페이징 DRX 주기 마다의 특정 페이징 기회(paging occasion)에 페이징 신호를 모니터링 한다. 페이징 기회는 페이징 신호가 전송되는 동안의 시간 간격이다. 단말은 자신만의 페이징 기회를 가지고 있다.
페이징 메시지는 동일한 트래킹 영역에 속하는 모든 셀에 걸쳐 전송된다. 만약 단말이 하나의 트래킹 영역에서 다른 하나의 트래킹 영역으로 이동하면, 단말은 위치를 업데이트하기 위해 TAU(tracking area update) 메시지를 네트워크에 전송한다.
사용자가 단말의 전원을 최초로 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC_IDLE에 머무른다. RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때, RRC_IDLE에 머무르던 단말은 RRC 연결 절차를 통해 E-UTRAN의 RRC와 RRC 연결을 맺고 RRC_CONNECTED로 천이할 수 있다. RRC_IDLE에 머무르던 단말은 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향링크 데이터 전송이 필요할 때, 또는 E-UTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신하고 이에 대한 응답 메시지 전송이 필요할 때 등에 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 수 있다.
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 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.
도 4는 초기 전원이 켜진 RRC 아이들 상태의 단말이 셀 선택 과정을 거쳐 네트워크 망에 등록하고, 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 재 선택되는 것을 방지하기 위하여 시간적인 제약조건을 둔다. 셀 재선택 절차에 대해서 이후에 상술하기로 한다.
이하, 셀 선택 절차 및 셀 재선택 절차에 대하여 설명한다.
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 재 선택하는 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 최고 순위 셀(highest ranked cell)이라고 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, 단말 별 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, 단말 별로 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 주파수 별 오프셋(frequency-specific offset))를 주파수 별로 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 대하여 설명한다.
셀의 우선순위를 주는데 사용되는 랭킹 지표(ranking criterion)은 수학식 1와 같이 정의된다.
수학식 1
Figure PCTKR2016010149-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 번갈아 가면서 재선택을 할 수 있다. Qhyst는 셀 재선택에서 히스테리시스를 주어, 단말이 두 셀을 번갈아 가면서 재선택 하는 것을 막기 위한 파라미터이다.
단말은 위 식에 따라 서빙 셀의 Rs 및 이웃 셀의 Rn을 측정하고, 랭킹 지표 값이 가장 큰 값을 가진 셀을 최고 순위(highest ranked) 셀로 간주하고, 이 셀을 재 선택한다. 만약 재 선택한 셀이 정규 셀(suitable cell)이 아니면 단말은 해당 주파수 또는 해당 셀을 셀 재선택 대상에서 제외한다.
이하, 셀 선택 기준 S(Cell Selection Criterion S)에 대하여 설명한다.
단말은 셀 선택 기준 S(Cell Selection Criterion S)을 만족하는 모든 셀에 대하여 랭킹을 계산할 수 있다. 셀 선택 기준은 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2016010149-appb-M000002
Srxlev는 셀 선택 RX 레벨 값(Cell selection RX level value)(dB)을 나타내며 하기 수학식 3과 같이 정의될 수 있다. Squal은 셀 선택 품질 값(Cell selection quality value)(dB)을 나타내며 하기 수학식 4와 같이 정의될 수 있다.
수학식 3
Figure PCTKR2016010149-appb-M000003
Qrxlevmeas는 상기 단말이 하향링크 RX 채널을 실제 측정한 하향링크 수신 전력 값이며, Qrxlevmin은 해당 셀을 선택하기 위해 요구되는 최소 하향링크 수신 전력의 요구 레벨이고, Qrxlevminoffset은 단말기가 VPLMN(Visited Public Land Mobile Network)에 있으면서 보다 높은 우선순위의 PLMN(Public Land Mobile Network, 통신 사업자)을 주기적으로 검색할 때에만 Qrxlevmin에 더해지는 임계 값이며, Pcompensation은 상향링크 채널상태를 고려해주는 임계 값이고, Qoffsettemp는 셀에 임시적으로 적용되는 오프셋이다.
수학식 4
Figure PCTKR2016010149-appb-M000004
Qqualmeas는 상기 단말이 하향링크 RS 채널을 실 측정한 수신 신호세기와 실 측정한 총 잡음의 비를 계산한 값이며, Qqualmin은 해당 셀을 선택하기 위해 요구되는 최소 신호 대 잡음 비 레벨이고, Qqualminoffset은 단말이 VPLMN에 있으면서 보다 높은 우선순위의 PLMN을 주기적으로 검색(search)할 때에만 Qqualmin에 더해지는 임계 값이며, Qoffsettemp는 셀에 임시적으로 적용되는 오프셋이다.
상기 수학식 2를 참조하면, Srxlev와 Squal이 모두 0보다 클 경우에 셀 선택 기준을 만족할 수 있다. 즉, 단말은 측정한 셀의 RSRP와 RSRQ가 모두 일정 수준 이상일 경우에 셀 선택을 위한 기본적인 가능성이 있는 셀로 판단할 수 있다. 특히 Squal은 RSRQ에 대응되는 파라미터이다. 즉, Squal은 단순히 셀에서 측정된 파워의 크기와 관련된 값이 아닌 파워의 품질과 관련되어 계산된 값이다. Squal>0인 경우에 셀의 품질 측면에서 셀 선택 기준을 만족할 수 있다. 측정된 RSRQ가 Qqualmin과 Qqualminoffset을 합한 정도 이상이어야 RSRQ에 대한 셀 선택 기준을 만족할 수 있다.
도 5는 이종 네트워크(Heterogeneous Network; HetNet)의 일 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 이종 네트워크는 여러 종류의 셀이 혼재되어 운영되는 네트워크이다. 이종 네트워크에는 많은 노드가 중첩되어 존재하는데, 대표적인 예로 피코 셀(pico cell), 마이크로 셀(micro cell), 펨토 셀(femto cell) 또는 홈 기지국(home eNB) 등이 있을 수 있다. 스몰 셀들의 용도가 한정된 것은 아니나, 보통 피코 셀은 데이터 서비스 요구가 많은 지역에 설치할 수 있고, 펨토 셀은 실내 사무실이나 가정에 설치할 수 있으며, 무선 중계기는 매크로 셀의 커버리지를 보완하는 용도로 설치할 수 있다. 또한, 스몰 셀들은 접속 제한에 따라 특정 사용자만 사용할 수 있는 폐쇄형(Closed Subscriber Group, CSG)과 일반 사용자에게 접속을 허용하는 개방형(open access), 그리고 이 두 방식을 혼합하여 사용하는 하이브리드형(hybrid access)으로 구분할 수 있다.
이하, 이종 네트워크 환경에서 부하를 분산시키는 방법에 대하여 설명한다.
상기 이종 네트워크에는 복수의 주파수가 배치될 수 있다. 예를 들어, 주파수가 다른 매크로 셀이 중첩되어 배치될 수 있으며, 매크로 셀 내부에 주파수가 다른 스몰 셀이 중첩되어 배치될 수 있다. 상기 이종 네트워크에 복수의 주파수가 배치된 경우, RRC_IDLE 모드 단말의 재 분산(Redistribution)을 수행하기 위해, 네트워크는 시스템 정보에서 반송파(Carrier) 주파수에 대한 분산 파라미터(예를 들어, 주파수 별 재 분산 확률)를 방송할 필요가 있다. 이후, RRC_IDLE 모드 단말은 수신된 분산 파라미터에 따라 IDLE 모드 이동을 수행할 수 있다. 예를 들어, 네트워크가 시스템 정보를 통해 주파수 별 재 분산 확률을 방송하면, 단말은 0에서 1사이의 균일한 분포의 값을 임의로 생성하여, 상기 재 분산 확률에 대응하는 셀로 셀 재선택을 수행할 수 있다. 성공적인 IDLE 모드 이동을 위해, 상기 주파수 별 재 분산 확률의 총 합은 1이 될 필요가 있다.
주파수 특정 우선순위 및 해당 주파수에 대한 재분산 확률을 기반으로 부하 분산이 수행될 수 있다. 또는, 셀 특정 우선순위를 기반으로 부하 분산이 수행될 수 있다. 셀 특정 우선순위 기반의 부하 분산 방법은 종래 주파수 특정 우선순위 기반의 부하 분산 방법의 문제점을 해결하기 위해 제안된 방법 중 하나이다. 주파수 특정 우선순위는 주파수 별로 우선순위가 설정되는 반면, 셀 특정 우선순위는 셀 별로 우선순위가 설정된다는 차이가 있다.
본 명세서에서, 주파수 특정 우선순위 및 주파수에 대한 재분산 확률을 기반으로 수행되는 부하 분산 메커니즘을 FPP(Frequency Priority with Probability) 기반 메커니즘이라고 할 수 있다. 그리고, 셀 특정 우선순위를 기반으로 수행되는 부하 분산 메커니즘을 CSP(Cell Specific Priority) 기반 메커니즘이라고 할 수 있다.
FPP 기반 메커니즘은 개별 반송파 사이에서 부하를 분산시킬 수 있다. 다만, FPP 기반 메커니즘은 셀 레벨에서 부하를 분산시키지 못할 수 있다. 반면, CSP 기반 메커니즘은 셀 레벨에서 부하를 분산시킬 수 있다. 하지만, CSP 기반 메커니즘은 서로 다른 셀 사이에서 단말을 부분적으로 분산시키는 것을 보장하지 못할 수 있다. 따라서, 셀 레벨에서 부하를 분산시키지 못하는 FPP 기반 메커니즘과 다른 셀 사이에서 부분적인 부하 분산을 보장하지 못하는 CSP 기반 메커니즘의 문제점을 해결하기 위해, 새로운 부하 분산 메커니즘이 제안될 필요가 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 새로운 부하 분산 메커니즘에 대하여 설명한다. 그리고, 단말이 새로운 부하 분산 메커니즘을 기반으로 셀 재선택을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 대하여 설명한다. 또한, 단말이 셀 재선택을 위해 주파수 측정을 수행하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 대하여 설명한다.
새로운 부하 분산 메커니즘은 주파수 특정 우선순위 및 주파수에 대한 확률 값에 부가적으로 주파수에 대하여 지정된 셀(Specified Cell)의 리스트를 고려하여 부하를 분산시킬 수 있다. 상기 지정된 셀은 스몰 셀일 수 있다. 본 명세서에서, 부가적으로 주파수에 대하여 지정된 셀의 리스트를 포함하는 FPP는 E(Enhanced)-FPP로 정의될 수 있다. 상기 E-FPP는 FPP에 부가적으로 주파수에 속하는 지정된 셀의 리스트를 포함할 수 있다. 단말이 E-FPP로 설정되면, 단말은 주파수에 속하는 지정된 셀을 검출할 필요가 있다. 이를 위해, 단말은 상기 지정된 셀이 포함된 주파수를 측정할 필요가 있다. 그리고, 단말은 지정된 셀로 재선택이 완료될 필요가 있는지 여부를 평가할 필요가 있다.
다만, 현재 3GPP TS 36.304 5.2.4.2 'Measurement rules for cell re-selection'에 개시된 측정 규칙에 따르면, 단말은 주파수 측정을 수행하되, 상기 주파수 측정은 서빙 주파수와 타겟 주파수 사이의 관련된 우선순위 및 서빙 셀의 신호 세기/품질에 의해 제어되는 것으로 규정되어 있다. 즉, E-FPP로 설정된 단말이 주파수 재선택 우선순위를 종래 우선순위로 고려하면, 단말은 상기 지정된 셀을 검출하지 못할 수 있다. 예를 들어, 지정된 셀을 포함하는 주파수의 우선순위가 다른 주파수의 우선순위보다 낮으면, 단말은 상기 지정된 셀을 포함하는 주파수를 측정하지 못할 수 있고, 단말은 상기 지정된 셀을 검출하지 못할 수 있다. 나아가, 단말은 상기 지정된 셀을 측정할 수 없다. 따라서, 단말이 주파수를 측정하는 방법이 새롭게 제안될 필요가 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 단말이 셀 재선택을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
(1) 제 1 단계
단말은 분산 파라미터를 수신할 수 있다.
상기 분산 파라미터는 각 주파수에 대한 FPP일 수 있다. 즉, 단말은 각 주파수에 대한 주파수 우선순위 및 확률 값을 수신할 수 있다. 상기 FPP는 네트워크에 의해 방송될 수 있다. 상기 FPP는 시스템 정보 블록에 포함될 수 있다.
상기 분산 파라미터는 각 주파수에 대한 E-FPP일 수 있다. 즉, 단말은 각 주파수에 대한 주파수 우선순위 및 확률 값을 수신하고, 부가적으로 각 주파수에 속하는 지정된 셀의 리스트를 수신할 수 있다. 상기 E-FPP는 네트워크에 의해 방송될 수 있다. 상기 E-FPP는 시스템 정보 블록에 포함될 수 있다. 본 명세서에서, 상기 확률 값은 재분산 요소(Redistribution Factor) 또는 재분산 확률과 동일한 개념으로 사용될 수 있다. 상기 재분산 확률은 의도된 분산 통계(intended distribution statistics)로부터 유도될 수 있다. 상기 의도된 분산 통계는 재 분산 요소의 집합일 수 있다. 상기 재 분산 요소는 부하 분산을 수행하기 위해 네트워크로부터 수신된 주파수 별 재 분산 확률 값일 수 있다. 또는, 상기 재 분산 요소는 부하 분산을 수행하기 위해 네트워크로부터 수신된 셀 별 재 분산 확률 값일 수 있다.
예를 들어, 상기 분산 파라미터는 다음과 같이 제공될 수 있다. 이하의 예시는 분산 파라미터의 일 예이며, 본 발명의 기술적 사상이 이하의 분산 파라미터 값으로 한정되는 것은 아니다.
- 주파수 우선순위: 제 1 주파수에 대한 주파수 우선순위 P1, 제 2 주파수에 대한 주파수 우선순위 P2, 제 n 주파수에 대한 주파수 우선순위 Pn
- 재분산 요소: 제 1 주파수에 대한 재분산 요소 p1, 제 2 주파수에 대한 재분산 요소 p2, 제 n 주파수에 대한 재분산 요소 pn
- 지정된 셀: 제 2 주파수에 대하여 제 1 셀 및 제 2 셀, 제 3 주파수에 대하여 제 3 셀
단말이 상기 분산 파라미터를 수신하면, 단말은 각 주파수에 대한 주파수 우선순위, 각 주파수에 대한 재분산 요소 및 각 주파수에 속하는 지정된 셀을 알 수 있다.
도 6(a)를 참조하면, 상기 분산 파라미터는 다음과 같이 제공되는 것으로 가정한다.
- 주파수 우선순위: 제 1 주파수에 대한 주파수 우선순위 P1, 제 2 주파수에 대한 주파수 우선순위 P2, 제 3 주파수에 대한 주파수 우선순위 P3, 제 4 주파수에 대한 주파수 우선순위 P4 (주파수 우선순위: P2 > P4 > P1 > P3)
- 재분산 요소: 제 1 주파수에 대한 재분산 요소 0.2, 제 2 주파수에 대한 재분산 요소 0.5, 제 3 주파수에 대한 재분산 요소 0.1, 제 4 주파수에 대한 재분산 요소 0.2
- 지정된 셀: 제 2 주파수에 대하여 제 1 스몰 셀 및 제 2 스몰 셀, 제 4 주파수에 대하여 제 3 스몰 셀
(2) 제 2 단계
단말이 상기 분산 파라미터를 수신하면, 단말은 수신된 분산 파라미터에 따라 부하 밸런싱 메커니즘을 개시할 수 있다. 각 단말은 0 내지 1 사이의 균일하게 분포된 값을 임의로 선택할 수 있다. 그리고, 각 단말은 제 1 주파수 내지 제 n 주파수 사이에서 임의로 선택된 값과 관련된 반송파 주파수를 선택할 수 있다. 단말이 제 1 주파수에 재분산될 확률은 p1%이고, 제 2 주파수에 재분산될 확률은 p2%이며, 제 n 주파수에 재분산될 확률은 pn%일 수 있다.
도 6(b)를 참조하면, 예를 들어, 단말이 선택한 랜덤 값이 0.3이면, 단말은 제 2 주파수를 선택할 수 있다. 예를 들어, 단말이 선택한 랜덤 값이 0.12이면, 단말은 제 1 주파수를 선택할 수 있다. 이하, 두 가지 케이스를 가정하여 단말의 셀 재선택 절차를 설명한다.
1) 제 1 케이스: 제 1 단말 및 제 2 단말이 선택한 랜덤 값이 0.35라고 가정한다. 따라서, 제 1 단말 및 제 2 단말은 제 2 주파수를 선택할 수 있다.
2) 제 2 케이스: 제 1 단말 및 제 2 단말이 선택한 랜덤 값이 0.75라고 가정한다. 따라서, 제 1 단말 및 제 2 단말은 제 3 주파수를 선택할 수 있다.
(3) 제 3 단계
단말은 분산 파라미터를 기반으로 셀 재선택을 수행할 수 있다. 만약 단말이 선택된 주파수 레이어(layer)에서 베스트 셀로 랭크된 셀을 인지하면, 단말은 상기 선택된 주파수를 가장 높은 우선순위로 고려할 수 있다. 상기 선택된 주파수 레이어에 속하는 지정된 셀의 경우, 만약 단말이 상기 선택된 주파수 레이어에서 베스트 랭킹을 가지는 지정된 셀을 검출 및 측정하면, 단말은 상기 지정된 셀을 재선택할 수 있다. 만약 단말이 지정된 셀의 리스트가 없다고 알려진 선택된 주파수 레이어에서 셀을 검출 및 측정하면, 단말은 상기 셀을 재선택할 수 있다.
1-1) 제 1 케이스에서 제 1 단말의 동작: 제 2 주파수를 선택한 제 1 단말이 베스트 셀로 랭크된 제 1 스몰 셀을 인지하면, 제 1 단말은 제 2 주파수를 가장 높은 우선순위로 고려할 수 있다. 단말은 제 2 주파수에서 지정된 제 1 스몰 셀을 검출 및 측정하였으므로, 단말은 지정된 제 1 스몰 셀을 재선택할 수 있다.
1-2) 제 1 케이스에서 제 2 단말의 동작: 제 2 주파수를 선택한 제 2 단말은 제 1 스몰 셀을 인지할 수 없다. 즉, 제 2 주파수를 선택한 제 2 단말은 지정된 셀을 검출할 수 없다. 따라서, 제 2 단말은 기존의 제 1 매크로 셀에 머무를 수 있다.
2) 제 2 케이스에서 제 1 단말 및 제 2 단말의 동작: 제 3 주파수는 지정된 셀을 포함하지 않는다. 따라서, 제 1 단말이 지정된 셀이 없는 제 3 주파수에서 제 3 매크로 셀을 검출 및 측정하면, 제 1 단말은 제 3 매크로 셀을 재선택할 수 있다. 제 2 단말이 지정된 셀이 없는 제 3 주파수에서 제 3 매크로 셀을 검출 및 측정하면, 제 2 단말은 제 3 매크로 셀을 재선택할 수 있다.
상기 절차에 따라, 단말이 주파수 우선순위, 재분산 요소 및 주파수에 속하는 지정된 셀의 리스트를 기반으로 셀 재선택을 수행하면, 셀 단위의 부하 분산이 어려운 FPP 기반 메커니즘의 단점 및 다른 셀 사이에서 부분적인 부하 분산을 보장하지 못하는 CSP 기반 메커니즘의 단점을 보완할 수 있다.
이하. 본 발명의 일 실시 예에 따라, 단말이 서빙 주파수의 우선순위보다 낮거나 같은 우선순위를 가지는 이웃 주파수에 대하여 주파수 측정을 수행하는 방법에 대하여 설명한다.
상기 수학식 2에서 정의된 서빙 셀의 셀 선택 기준이 만족되더라도, 단말은 분산 파라미터가 설정된 이웃 주파수에 대하여 주파수 측정을 수행할 수 있다. 상기 이웃 주파수는 인터-주파수 또는 인터-RAT 주파수 중 어느 하나일 수 있다. 상기 이웃 주파수의 우선순위는 서빙 주파수의 우선순위보다 작거나 같을 수 있다.
상기 분산 파라미터는 redistributionInterFreqInfo일 수 있다. 상기 redistributionInterFreqInfo는 주파수 별 재분산 요소를 포함할 수 있다. 상기 redistributionInterFreqInfo는 특정 주파수에 속하는 셀의 리스트를 포함할 수 있다. redistributionInterFreqInfo는 셀 별 재분산 요소를 포함할 수 있다.
상기 분산 파라미터는 각 주파수에 대한 FPP일 수 있다. 상기 FPP는 주파수 별 우선순위 및 주파수 별 재분산 요소를 포함할 수 있다.
상기 분산 파라미터는 각 주파수에 대한 E-FPP일 수 있다. 상기 E-FPP는 주파수 별 우선순위, 주파수 별 재분산 요소 및 주파수 별 지정된 셀의 리스트를 포함할 수 있다. 상기 지정된 셀의 리스트는 해당 주파수에 지정된 셀이 존재하는 경우에만 부가적으로 포함될 수 있다.
(1) 재분산 요소가 설정되는 경우
단말은 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하는지 여부와 관계 없이 상기 재분산 요소가 설정된 이웃 주파수에 대한 측정을 수행할 수 있다. 상기 이웃 주파수는 인터-주파수 또는 인터-RAT 주파수 중 어느 하나일 수 있다. 상기 이웃 주파수의 우선순위는 서빙 주파수의 우선순위보다 작거나 같을 수 있다. 상기 셀 선택 기준은 상기 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
따라서, 이웃 주파수의 우선순위가 서빙 주파수의 우선순위보다 작거나 같고, 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하더라도, 단말은 상기 재분산 요소가 설정된 이웃 주파수에 대한 주파수 측정을 수행할 수 있다. 이를 통해, 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하더라도, 단말은 서빙 셀이 속하는 서빙 주파수보다 작거나 같은 우선순위를 가지는 이웃 주파수에 속하는 셀을 검출할 수 있다.
(2) 지정된 셀의 리스트가 설정되는 경우
단말은 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하는지 여부와 관계 없이 상기 지정된 셀의 리스트가 설정된 이웃 주파수에 대한 측정을 수행할 수 있다. 상기 이웃 주파수는 인터-주파수 또는 인터-RAT 주파수 중 어느 하나일 수 있다. 상기 이웃 주파수의 우선순위는 서빙 주파수의 우선순위보다 작거나 같을 수 있다. 상기 셀 선택 기준은 상기 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
따라서, 이웃 주파수의 우선순위가 서빙 주파수의 우선순위보다 작거나 같고, 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하더라도, 단말은 상기 지정된 셀의 리스트가 설정된 이웃 주파수에 대한 주파수 측정을 수행할 수 있다. 이를 통해, 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하더라도, 단말은 서빙 셀이 속하는 서빙 주파수보다 작거나 같은 우선순위를 가지는 이웃 주파수에 속하는 셀을 검출할 수 있다.
(3) 셀 특정 우선순위가 설정되는 경우
단말은 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하는지 여부와 관계 없이 셀 특정 우선순위가 설정된 이웃 주파수에 대한 측정을 수행할 수 있다. 상기 이웃 주파수는 인터-주파수 또는 인터-RAT 주파수 중 어느 하나일 수 있다. 상기 이웃 주파수의 우선순위는 서빙 주파수의 우선순위보다 작거나 같을 수 있다. 상기 셀 선택 기준은 상기 수학식 2와 같이 정의될 수 있다. 상기 셀 특정 우선순위는 상기 이웃 주파수의 주파수 우선순위보다 높을 수 있다.
따라서, 이웃 주파수의 우선순위가 서빙 주파수의 우선순위보다 작거나 같고, 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하더라도, 단말은 상기 셀 특정 우선순위가 설정된 이웃 주파수에 대한 주파수 측정을 수행할 수 있다. 상기 셀 특정 우선순위는 상기 이웃 주파수의 주파수 우선순위보다 높을 수 있다. 이를 통해, 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하더라도, 단말은 서빙 셀이 속하는 서빙 주파수보다 작거나 같은 우선순위를 가지는 이웃 주파수에 속하는 셀을 검출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 단말이 지정된 셀을 검출하기 위한 주파수 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
(1) 제 1 단계
단말은 네트워크로부터 분산 파라미터를 수신할 수 있다. 도 7을 참조하면, 단말은 제 1 매크로 셀에 캠프 온 중이다. 단말은 RRC_IDLE 상태일 수 있다. 단말은 분산 파라미터를 수신할 수 있다. 상기 분산 파라미터는 다음과 같이 제공되는 것으로 가정한다. 상기 분산 파라미터는 시스템 정보에 포함되어 제 1 매크로 셀에 의해 방송될 수 있다.
- 주파수 우선순위: 제 1 주파수에 대한 주파수 우선순위 P1, 제 2 주파수에 대한 주파수 우선순위 P2, 제 3 주파수에 대한 주파수 우선순위 P3 (주파수 우선순위: P1 > P2 > P3)
- 재분산 요소: 제 1 주파수에 대한 재분산 요소 0.3, 제 2 주파수에 대한 재분산 요소 0.5, 제 3 주파수에 대한 재분산 요소 0.2
- 지정된 셀: 제 2 주파수에 대하여 제 1 스몰 셀 및 제 2 스몰 셀
(2) 제 2 단계
단말이 상기 분산 파라미터를 네트워크로부터 수신하면, 단말은 어떤 주파수가 지정된 셀을 포함하는지 여부를 평가할 수 있다. 도 7을 참조하면, 단말은 제 2 주파수가 제 1 스몰 셀 및 제 2 스몰 셀을 포함함을 알 수 있다. 또한, 단말은 제 1 주파수 및 제 3 주파수가 지정된 셀을 포함하지 않음을 알 수 있다.
(3) 제 3 단계
단말은 재분산 요소가 설정된 이웃 주파수에 대하여 주파수 측정을 수행할 수 있다. 상기 재분산 요소가 설정된 이웃 주파수는 redistributionInterFreqInfo가 설정된 인터-주파수 또는 인터-RAT 주파수 중 어느 하나일 수 있다. 단말은 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하는지 여부와 관계 없이 재분산 요소가 설정된 이웃 주파수에 대한 측정을 수행할 수 있다. 따라서, 이웃 주파수의 우선순위가 서빙 주파수의 우선순위보다 작거나 같고, 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하더라도, 단말은 이웃 주파수에 대한 주파수 측정을 수행할 수 있다. 상기 셀 선택 기준은 상기 수학식 2와 같이 정의될 수 있다. 이를 통해, 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하더라도, 단말은 서빙 셀보다 작거나 같은 우선순위를 가지는 이웃 주파수에 속하는 셀을 검출할 수 있다.
또는, 단말이 주파수에 대하여 지정된 셀의 리스트를 검출하면, 단말은 상기 주파수에 대하여 완화된 측정 성능 요구(reduced measurement performance group)를 적용할 수 있다.
또는, 단말이 주파수에 대하여 지정된 셀의 리스트를 검출하면, 단말은 서빙 셀의 신호 강도 조건(Srxlev > SnonIntraSearchP 및 Squal > SnonIntraSearchQ)에 불구하고 작거나 같은 우선순위의 주파수에 대하여도 측정을 수행할 수 있다.
단말이 네트워크에 의해 설정된 셀 특정 우선순위를 설정받는 경우에도, 지정된 셀을 검출하기 위한 주파수 측정 방법이 적용될 수 있다. 단말이 네트워크에 의해 설정된 셀 특정 우선순위를 수신하면, 단말은 주파수의 셀 특정 우선순위 및 주파수의 주파수 특정 우선순위에 따라 주파수에 대하여 완화된 측정 성능 요구를 적용할 수 있다. 또는, 단말이 네트워크에 의해 설정된 셀 특정 우선순위를 수신하면, 단말은 주파수의 셀 특정 우선순위 및 주파수의 주파수 특정 우선순위에 따라 서빙 셀의 신호 강도 조건(Srxlev > SnonIntraSearchP 및 Squal > SnonIntraSearchQ)에 불구하고 작거나 같은 우선순위의 주파수에 대하여도 측정을 수행할 수 있다. 구체적으로, 주파수의 셀 특정 우선순위가 주파수의 주파수 특정 우선순위보다 높으면, 단말은 주파수에 대하여 완화된 측정 성능 요구를 적용할 수 있다. 또는, 주파수의 셀 특정 우선순위가 주파수의 주파수 특정 우선순위보다 높으면, 단말은 서빙 셀의 신호 강도 조건(Srxlev > SnonIntraSearchP 및 Squal > SnonIntraSearchQ)에 불구하고 작거나 같은 우선순위의 주파수에 대하여도 측정을 수행할 수 있다.
도 7을 참조하면, 단말은 재분산 요소가 설정된 제 1 주파수, 제 2 주파수 및 제 3 주파수에 대하여 주파수 측정을 수행할 수 있다. 상기 주파수 측정에 제 1 매크로 셀이 상기 셀 선택 기준을 만족하는지 여부는 고려되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제 1 매크로 셀이 상기 셀 선택 기준을 만족하지 않으면, 단말은 낮은 우선순위를 가지는 제 2 주파수 및 제 3 주파수에 대한 측정을 수행할 수 있다. 제 1 매크로 셀이 상기 셀 선택 기준을 만족하더라도, 단말은 낮은 우선순위를 가지는 제 2 주파수 및 제 3 주파수에 대한 측정을 수행할 수 있다. 즉, 단말은 redistributionInterFreqInfo.가 설정된 주파수에 대하여 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하는지 여부와 관계 없이 주파수 측정을 수행할 수 있다. 따라서, 단말은 제 2 주파수에 속하는 지정된 셀(예를 들어, 제 1 스몰 셀 및 제 2 스몰 셀)을 검출할 수 있다. 종래 3GPP TS 36.304에 명시된 측정 규칙에 의하면, 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하는 경우, 단말은 제 1 주파수보다 우선 순위가 낮은 제 2 주파수에 속하는 제 1 스몰 셀 및 제 2 스몰 셀을 검출하지 못할 수 있다. 하지만, 제안된 방법에 의하면, 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하는 경우에도, 단말은 제 1 주파수보다 우선순위가 낮은 제 2 주파수에 속하는 제 1 스몰 셀 및 제 2 스몰 셀을 검출할 수 있다.
또는, 단말이 제 2 주파수에 지정된 셀(예를 들어, 제 1 스몰 셀 및 제 2 스몰 셀)이 있음을 인지하면, 단말은 제 2 주파수에 대하여 주파수 측정을 수행할 수 있다. 단말이 분산 파라미터를 수신하면, 상기 단말은 제 2 주파수에 지정된 셀이 있음을 인지할 수 있다. 즉, 단말은 redistributionInterFreqInfo.가 설정된 주파수에 대하여 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하는지 여부와 관계 없이 주파수 측정을 수행할 수 있다. 따라서, 서빙 셀이 셀 선택 기준을 만족하는 경우에도, 단말은 제 1 주파수보다 우선순위가 낮은 제 2 주파수에 속하는 제 1 스몰 셀 및 제 2 스몰 셀을 검출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 단말이 주파수 측정을 수행하는 방법을 나타내는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 단계 S810에서, 상기 단말은 분산 파라미터(Distribution Parameter)를 서빙 셀로부터 수신할 수 있다.
상기 분산 파라미터는 시스템 정보 블록을 통해 수신될 수 있다.
단계 S820에서, 상기 단말은 상기 수신된 분산 파라미터를 기반으로 상기 서빙 셀의 셀 선택 조건과 관계 없이 서빙 주파수의 우선순위보다 작거나 같은 우선순위를 가지는 이웃 주파수에 대하여 주파수 측정을 수행할 수 있다.
상기 서빙 셀의 셀 선택 조건은 상기 서빙 셀의 셀 선택 RX 레벨(Srxlev; Cell selection RX level) 및 상기 서빙 셀의 셀 선택 품질(Squal; Cell selection quality)이 양수인 조건일 수 있다.
상기 서빙 주파수는 상기 서빙 셀이 속하는 주파수일 수 있다.
상기 분산 파라미터는 주파수 별로 설정된 재분산 요소(Redistribution Factor)를 포함할 수 있다. 상기 주파수 측정은 상기 재분산 요소가 설정된 주파수에 대하여 수행될 수 있다. 상기 이웃 주파수는 인터(inter)-주파수 또는 인터-RAT 주파수 중 어느 하나일 수 있다. 상기 이웃 주파수는 상기 재분산 요소가 설정된 주파수일 수 있다.
상기 분산 파라미터는 주파수 별로 지정된 셀의 리스트(List of Specified Cell)를 포함할 수 있다. 상기 주파수 측정은 상기 지정된 셀이 속하는 주파수에 대하여 수행될 수 있다. 상기 이웃 주파수는 인터(inter)-주파수 또는 인터-RAT 주파수 중 어느 하나일 수 있다. 상기 이웃 주파수는 상기 지정된 셀이 속하는 주파수일 수 있다.
상기 분산 파라미터는 주파수 별로 설정된 주파수 특정 우선순위를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예가 구현되는 무선 통신 시스템의 블록도이다.
기지국(900)은 프로세서(processor, 901), 메모리(memory, 902) 및 송수신기(transceiver, 903)를 포함한다. 메모리(902)는 프로세서(901)와 연결되어, 프로세서(901)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 송수신기(903)는 프로세서(901)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(901)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시 예에서 기지국의 동작은 프로세서(901)에 의해 구현될 수 있다.
단말(910)은 프로세서(911), 메모리(912) 및 송수신기(913)를 포함한다. 메모리(912)는 프로세서(911)와 연결되어, 프로세서(911)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 송수신기(913)는 프로세서(911)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(911)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시 예에서 단말의 동작은 프로세서(911)에 의해 구현될 수 있다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 송수신기는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시 예가 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 일례들에 기초하여 본 명세서에 따른 다양한 기법들이 도면과 도면 부호를 통해 설명되었다. 설명의 편의를 위해, 각 기법들은 특정한 순서에 따라 다수의 단계나 블록들을 설명하였으나, 이러한 단계나 블록의 구체적 순서는 청구항에 기재된 발명을 제한하는 것이 아니며, 각 단계나 블록은 다른 순서로 구현되거나, 또 다른 단계나 블록들과 동시에 수행되는 것이 가능하다. 또한, 통상의 기술자라면 간 단계나 블록이 한정적으로 기술된 것이나 아니며, 발명의 보호 범위에 영향을 주지 않는 범위 내에서 적어도 하나의 다른 단계들이 추가되거나 삭제되는 것이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.
상술한 실시 예는 다양한 일례를 포함한다. 통상의 기술자라면 발명의 모든 가능한 일례의 조합이 설명될 수 없다는 점을 알 것이고, 또한 본 명세서의 기술로부터 다양한 조합이 파생될 수 있다는 점을 알 것이다. 따라서 발명의 보호범위는, 이하 청구항에 기재된 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서, 상세한 설명에 기재된 다양한 일례를 조합하여 판단해야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 주파수 측정(Frequency Measurement)을 수행하는 방법에 있어서,
    분산 파라미터(Distribution Parameter)를 서빙 셀로부터 수신하고,
    상기 수신된 분산 파라미터를 기반으로 상기 서빙 셀의 셀 선택 조건과 관계 없이 서빙 주파수의 우선순위보다 작거나 같은 우선순위를 가지는 이웃 주파수에 대하여 주파수 측정을 수행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서빙 셀의 셀 선택 조건은 상기 서빙 셀의 셀 선택 RX 레벨(Srxlev; Cell selection RX level) 및 상기 서빙 셀의 셀 선택 품질(Squal; Cell selection quality)이 양수인 조건인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 분산 파라미터는 주파수 별로 설정된 재분산 요소(Redistribution Factor)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 주파수 측정은 상기 재분산 요소가 설정된 주파수에 대하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이웃 주파수는 인터(inter)-주파수 또는 인터-RAT 주파수 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이웃 주파수는 상기 재분산 요소가 설정된 주파수인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 서빙 주파수는 상기 서빙 셀이 속하는 주파수인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 분산 파라미터는 주파수 별로 지정된 셀의 리스트(List of Specified Cell)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 주파수 측정은 상기 지정된 셀이 속하는 주파수에 대하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 이웃 주파수는 인터(inter)-주파수 또는 인터-RAT 주파수 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 이웃 주파수는 상기 지정된 셀이 속하는 주파수인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 분산 파라미터는 주파수 별로 설정된 주파수 특정 우선순위를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 분산 파라미터는 시스템 정보 블록을 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 무선 통신 시스템에서 주파수 측정(Frequency Measurement)을 수행하는 단말에 있어서,
    메모리; 송수신기; 및 상기 메모리와 상기 송수신기를 연결하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는
    상기 송수신기가 분산 파라미터(Distribution Parameter)를 서빙 셀로부터 수신하도록 제어하고,
    상기 수신된 분산 파라미터를 기반으로 상기 서빙 셀의 셀 선택 조건과 관계 없이 서빙 주파수의 우선순위보다 작거나 같은 우선순위를 가지는 이웃 주파수에 대하여 주파수 측정을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 서빙 셀의 셀 선택 조건은 상기 서빙 셀의 셀 선택 RX 레벨(Srxlev; Cell selection RX level) 및 상기 서빙 셀의 셀 선택 품질(Squal; Cell selection quality)이 양수인 조건인 것을 특징으로 하는 단말.
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