WO2019039754A1 - 무선 통신 시스템에서 단말, 기지국 및 이의 제어 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말, 기지국 및 이의 제어 방법 Download PDF

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WO2019039754A1
WO2019039754A1 PCT/KR2018/008536 KR2018008536W WO2019039754A1 WO 2019039754 A1 WO2019039754 A1 WO 2019039754A1 KR 2018008536 W KR2018008536 W KR 2018008536W WO 2019039754 A1 WO2019039754 A1 WO 2019039754A1
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WO
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base station
terminal
communication system
information
signal
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PCT/KR2018/008536
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강영명
이우환
전민석
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삼성전자 주식회사
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    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/15—Setup of multiple wireless link connections
    • H04W76/16—Involving different core network technologies, e.g. a packet-switched [PS] bearer in combination with a circuit-switched [CS] bearer
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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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
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to an apparatus and method for easily connecting to a 5G communication system and efficiently using a service for the 5G communication system.
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is referred to as a 4G network (Beyond 4G Network) communication system or a post-LTE system (Post LTE) system.
  • 4G network Beyond 4G Network
  • Post LTE post-LTE
  • 5G communication systems are being considered for implementation in very high frequency (mmWave) bands (e.g., 60 gigahertz (60GHz) bands).
  • mmWave very high frequency
  • 60GHz gigahertz
  • beamforming, massive MIMO, full-dimension MIMO (FD-MIMO ), Array antennas, analog beam-forming, and large scale antenna technologies are being discussed.
  • the 5G communication system has developed an advanced small cell, an advanced small cell, a cloud radio access network (cloud RAN), an ultra-dense network (D2D), a wireless backhaul, a moving network, a cooperative communication, Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation ) Are being developed.
  • cloud RAN cloud radio access network
  • D2D ultra-dense network
  • CoMP Coordinated Multi-Points
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FQAM Hybrid FSK and QAM Modulation
  • SWSC Sliding Window Superposition Coding
  • FBMC Filter Bank Multi Carrier
  • SCMA subcarrier code multiple access
  • a method of controlling a terminal in a wireless communication system includes receiving information on a second base station from a first base station, transmitting a signal for connection to the second base station based on the information And if the connection with the second base station is successful, transmitting and receiving signals using the communication system of the second base station.
  • a method of controlling a first base station in a wireless communication system includes transmitting information on a second base station to a terminal, A signal is transmitted to the terminal, and when the connection with the terminal and the second base station is successful, the terminal transmits and receives a signal using the communication system of the second base station have.
  • a terminal in a wireless communication system, includes a transceiver for transmitting and receiving signals, and a receiver for receiving information on a second base station from a first base station, And a controller for controlling transmission and reception of a signal using the communication system of the second base station when the connection with the second base station is successful.
  • the first base station includes a transmitter / receiver for transmitting / receiving signals and a controller for controlling the transmitter / receiver to transmit information on the second base station to the terminal, A signal for connecting to the second base station is transmitted to the second base station, and when the connection between the first base station and the second base station is successful, the terminal uses the communication system of the second base station And transmits and receives a signal.
  • a terminal connected to a general 4G communication system can be easily connected to a 5G communication system, and a user can use a service suitable for the 5G communication system through the terminal.
  • FIGURES 1A and 1B illustrate a terminal moving within the coverage of a 5G base station within the coverage of a 4G base station, according to various embodiments of the present invention
  • Figures 2a-2d illustrate services that may be provided through a terminal connected to a 5G communication system, according to various embodiments of the present invention
  • FIG. 3 is a graph illustrating throughput when a terminal is connected to a 5G base station over time according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating components of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 are block diagrams illustrating components of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • Computer program instructions may also be stored on a computer or other programmable data processing equipment so that a series of operating steps may be performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a computer- It is also possible for the instructions to perform the processing equipment to provide steps for executing the functions described in the flowchart block (s).
  • each block may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing the specified logical function (s).
  • the functions mentioned in the blocks may occur out of order. For example, two blocks shown in succession may actually be executed substantially concurrently, or the blocks may sometimes be performed in reverse order according to the corresponding function.
  • " part " used in this embodiment refers to a hardware component such as software or an FPGA or an ASIC, and 'part' performs certain roles.
  • 'part' is not meant to be limited to software or hardware.
  • &Quot; to " may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to play one or more processors.
  • 'parts' may refer to components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, and processes, functions, , Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
  • the functions provided within the components and components may be further combined with a smaller number of components and components, or further components and components.
  • the components and components may be implemented to play back one or more CPUs in a device or a secure multimedia card.
  • the terminal according to the present invention can generally include a mobile terminal and can indicate a device that is subscribed to the mobile communication system and is to be provided with a service from the mobile communication system.
  • the mobile terminal may include a smart device such as a smart phone or a tablet PC, which is an example and the present invention is not limited thereto.
  • connection node a term referring to network entities
  • a term referring to messages a term referring to an interface between network objects, And the like are illustrated for convenience of explanation. Therefore, the present invention is not limited to the following terms, and other terms referring to objects having equivalent technical meanings can be used.
  • the present invention uses terms and names defined in 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) standard.
  • 3GPP LTE 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution
  • the present invention is not limited by the above-mentioned terms and names, and can be equally applied to systems conforming to other standards.
  • a radio access network of a next generation mobile communication system (hereinafter referred to as NR (new radio) or 5G) is composed of a next generation base station (NR gNB or NR base station) and NR CN (New Radio Core Network).
  • NR gNB next generation base station
  • NR CN New Radio Core Network
  • a user terminal (NR UE or UE) connects to an external network through NR gNB and NR CN.
  • NR gNB corresponds to eNB (Evolved Node B) of existing LTE system.
  • the NR gNB is connected to the NR UE via a radio channel and can provide better service than the existing Node B.
  • a device for collecting and scheduling state information such as buffer status, available transmission power state, and channel state of UEs is required.
  • One NR gNB typically controls multiple cells. In order to realize high-speed data transmission in comparison with the current LTE, it can have an existing maximum bandwidth or more, and additionally, beam-forming technology can be applied by using Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) as a radio access technology .
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • Adaptive Modulation & Coding (AMC) scheme is used to determine a modulation scheme and a channel coding rate in accordance with a channel state of a UE.
  • the NR CN performs mobility support, bearer setup, and QoS setup.
  • the NR CN is a device that performs various control functions as well as a mobility management function for a terminal, and is connected to a plurality of base stations.
  • the next generation mobile communication system can be interworked with the existing LTE system, and the NR CN is connected to the MME through a network interface.
  • the MME is connected to the eNB, which is an existing base station.
  • a base station may refer to a 5G base station that transmits a signal using a beam formed by beamforming in an ultra-high frequency (mmWave) band as described above.
  • mmWave ultra-high frequency
  • Figures 1A and 1B are diagrams illustrating UEs moving within the coverage of a 5G base station within the coverage of a 4G base station, in accordance with various embodiments of the present invention.
  • the terminal 120 when the terminal 120 exists in the coverage 105 of the 4G base station 100, the terminal 120 is connected to the 4G base station 100, Can be used.
  • the terminal 120 is connected to any one of the 4G base station 100 and the 5G base station 110 and uses the 4G communication system provided by the 4G base station 100 or the 4G communication system provided by the 5G base station 110 5G communication system can be used.
  • FIG. 1A shows an embodiment in which a terminal 120 moves from a 4G base station 100 to a 5G base station 110.
  • the terminal 120 may connect to the 5G base station 110.
  • the terminal 120 may perform a handover from the 4G base station 100 to the 5G base station 110.
  • the coverage 115 of the 5G base station 110 may generally be narrower than the coverage 105 of the 4G base station 100. As shown in FIG. Therefore, even if the terminal 120 connected to the 4G base station 100 does not exist within the coverage 115 of the 5G base station 110 or within a critical distance from the coverage 115, And may receive information about the base station 110.
  • the 4G base station 100 may be connected to the 5G base station 110 through an X2 interface.
  • the 4G base station 100 may have information on the 5G base station 110 and may transmit information on the 5G base station 110 to the terminal 120.
  • the 4G base station 100 may notify the terminal 120 in the coverage 105 that a 5G base station 110 exists within a critical distance.
  • the 4G base station 100 may transmit the public land mobile network (PLMN) identifier of the 5G base station 110 to the SS 120 as the information about the 5G base station 110.
  • PLMN public land mobile network
  • the terminal 120 receiving the information about the 5G base station can attempt to connect to the 5G base station 110.
  • the terminal 120 may include both a 4G chip and a 5G chip.
  • the terminal 120 can turn on only the 4G chip and turn off the 5G chip until receiving information on the 5G base station. Accordingly, when the terminal 120 receives information on the 5G base station 110 from the 4G base station 100, the terminal 120 can turn on the 5G chip. And may attempt to connect to the 5G base station 110.
  • the terminal 120 may turn off the 5G chip and continue to use the 4G communication system provided by the 4G base station 100.
  • 1B is a diagram illustrating a UE moving within the coverage of a 5G base station within the coverage of a 4G base station, according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a diagram illustrating an embodiment in which the terminal 120 is within the coverage 135 of another 4G base station 130 before entering the 4G base station 100 coverage 105.
  • FIG. 1B is a diagram illustrating an embodiment in which the terminal 120 is within the coverage 135 of another 4G base station 130 before entering the 4G base station 100 coverage 105.
  • the terminal 120 can not receive information about the 5G base station.
  • the other 4G base station 130 may broadcast only a 4G PLMN ID.
  • the MS 120 moves from the coverage 135 of the 4G base station 130 to the coverage 105 of the 4G BS 100 and the handover from the other 4G BS 130 to the 4G BS 100 Can be performed.
  • the terminal 120 can receive information on the 5G base station 110 from the 4G base station 100, as well as information on the 4G base station.
  • the terminal 120 can receive the PLMN ID of the 4G base station and the PLMN ID of the 5G base station from the 4G base station 100, respectively.
  • the terminal 120 receiving the information about the 5G base station 110 from the 4G base station 100 can execute a service corresponding to the 5G communication system.
  • the terminal 120 may execute an application operating in a 5G communication system.
  • the terminal 120 may change the execution level of the application to a level corresponding to the 5G communication system.
  • the terminal 120 can activate any service or application that is set only when using the 5G communication system through application profiling.
  • the terminal 120 when the terminal 120 is connected to the 5G base station 120, it can download a large-capacity file having a critical size (for example, 1 gigabyte) or more. For example, the terminal 120 can download the large-capacity file when the connection with the 5G base station 120 is successful even if a separate download command is not input from the user.
  • a critical size for example, 1 gigabyte
  • the terminal 120 may execute a background application update.
  • the terminal 120 can perform a background application update when the connection with the 5G base station 120 is successful even if a separate download command is not input from the user.
  • the terminal 120 can perform differentiated services such as panoramic view switching, automatic resolution adjustment, or ultra-high capacity file download by utilizing 5G bandwidth.
  • FIGS. 2A through 2D illustrate services that may be provided through a terminal connected to a 5G communication system, in accordance with various embodiments of the present invention.
  • FIG. 2A is a diagram illustrating an embodiment in which a change in a streaming service occurs according to an embodiment of the present invention.
  • a terminal connected to a 4G base station and using the 4G communication system can receive a streaming service using the 2D image 200.
  • the terminal can change the streaming service provided to the wide-angle 3D image 205.
  • the terminal can receive the streaming service through the 2D image 200 while receiving the 4G wireless communication service from the 4G base station.
  • the terminal receives the PLMN ID of the 5G base station from the 4G base station and detects that a 5G base station exists within a predetermined distance, the terminal can turn on the 5G chip.
  • the UE may attempt to connect to the 5G base station.
  • the streaming service can be prepared to change from the 2D image to the wide-angle 3D image when the connection to the 5G base station is successful.
  • the terminal successfully connects to the 5G base station, it can download the wide-angle 3D image and play the streaming service.
  • the terminal when the terminal fails to connect to the 5G base station, the terminal can continuously download 2D video from the 4G base station, and can play the streaming service with the 2D video.
  • FIG. 2B is a view illustrating an embodiment in which a change in the panorama function occurs according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal 230 connected to the 4G base station and using the 4G communication system can receive the general image 240.
  • the terminal 230 can change the received image to the panorama image 245.
  • the panoramic image may be taken by the camera 210 including the 360-degree rotation function and transmitted to the base station 220.
  • the base station 220 may include a 4G base station and a 5G base station.
  • the general image 240 based on at least a part of the panorama image may be transmitted without transmitting the panorama image to the connected terminal 230.
  • the terminal 230 when the terminal 230 receives the PLMN ID of the 5G base station from the 4G base station and detects that the 5G base station exists within the preset distance, the 5G chip can be turned on. The terminal 230 may attempt to connect to the 5G base station. At this time, when the video execution application is running, the terminal can prepare to reproduce the reproduced video from the general video to the panoramic video when the connection to the 5G base station is successful. When the terminal successfully connects to the 5G base station, the panoramic image can be downloaded from the 5G base station. The terminal can reproduce the panorama image in the running image executing application.
  • the terminal can continuously download a general image from the 4G base station, and can continue to play the general image.
  • FIG. 2C is a diagram illustrating an embodiment in which a change in image quality of an image reproduced by a terminal occurs according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal 230 connected to the 4G base station and using the 4G communication system can receive the 4G full HD video 260.
  • the terminal 230 can change the received image to a 5G ultra HD image 265.
  • a photographing device 250 such as a drone may photograph an image and transmit the image to the base station 220.
  • the base station 220 may include a 4G base station and a 5G base station.
  • the base station 220 is a 4G base station, it can transmit a 4G full HD image 260 to the connected terminal 230.
  • the terminal 230 when the terminal 230 receives the PLMN ID of the 5G base station from the 4G base station and detects that the 5G base station exists within the preset distance, the 5G chip can be turned on. The terminal 230 may attempt to connect to the 5G base station. At this time, when the video execution application is running, the terminal can change the playback level of the application so that the playback video can be changed from the 4G full HD video 260 to the 5G ultra HD video 265 when the connection to the 5G base station is successful have. If the terminal successfully connects to the 5G base station, the 5G ultra HD video 265 can be downloaded from the 5G base station. The terminal may then play the 5G ultra HD video 265 in the running video running application.
  • the terminal can continue to download the 4G full HD video 260 from the 4G base station and continue to play the 4G full HD video 260 have.
  • FIG. 2D is a view illustrating an embodiment in which a change in a view mode provided by a terminal occurs according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal may be a mobile device such as a vehicle.
  • the vehicle connected to the 4G base station and using the 4G communication system when the vehicle connected to the 4G base station and using the 4G communication system is in the autonomous mode, information can be provided from the 4G base station in the basic view mode 270. At this time, when the vehicle is connected to the 5G base station by the above-described method, the vehicle can change the view mode being received to the extended view mode 275.
  • the base station can transmit information about the autonomous running of the vehicle to the vehicle.
  • the base station is a 4G base station, information about the autonomous running can be transmitted so that the vehicle can display the basic view mode 270.
  • the 5G chip when the vehicle receives the PLMN ID of the 5G base station from the 4G base station and detects that a 5G base station exists within a predetermined distance, the 5G chip can be turned on. And the vehicle may attempt to connect to the 5G base station.
  • the application for displaying autonomous running information in the vehicle when the application for displaying autonomous running information in the vehicle is running, the application can be changed from the basic view mode 270 to the extended view mode 275 when the connection to the 5G base station is successful, Can be changed. If the vehicle succeeds in connecting to the 5G base station, information about the extended view mode 275 may be downloaded. And the vehicle may display the extended view mode (275).
  • the vehicle can continue to download information about the base view mode 270 from the 4G base station, can do.
  • the vehicle When the vehicle is in the autonomous driving mode, information on the basic view mode and the extended view mode is downloaded. However, even if the vehicle is not in the autonomous driving mode, various types of information such as driving information or navigation information Information can be downloaded to the base station.
  • the quality of the information to be downloaded may be different depending on whether the base station to which the vehicle has successfully connected is a 4G or 5G base station.
  • the vehicle may adjust the execution level of the application so that it can display the different quality information according to whether the connection succeeded base station is a 4G or 5G base station.
  • Equation (1) shows a formula for comparing the cost of using 4G wireless communication and the cost of using 5G wireless communication according to an embodiment of the present invention.
  • C 4G represents the 4G charge
  • S 4G represents the 4G use time
  • P 4G represents the 4G power consumption
  • ⁇ and ⁇ are constants.
  • C 5G represents the 5G charge
  • S 5G represents the 5G use time
  • P 5G represents the 5G power consumption
  • ⁇ and ⁇ are constants.
  • Equation (1) The left side of Equation (1) represents 4G use cost, and the right side represents 5G use cost. Therefore, if the 4G use cost of the left side is equal to or greater than the 5G use cost of the right side as shown in Equation (1), the terminal or the base station can decide to use the 5G wireless communication.
  • the terminal or the base station can decide to use the 4G wireless communication.
  • the 4G communication system may be started first, and the 5G communication system may be switched to the 5G communication system.
  • any application can be set to be executed at 5G base station connection. Nevertheless, if the 5G base station is not connected to the critical condition, the 4G communication system may be used to cause the arbitrary application to be executed.
  • the terminal can use services such as system update, cloud synchronization, online study or Internet TV service, Can be executed.
  • services such as system update, cloud synchronization, online study or Internet TV service, Can be executed.
  • the terminal can execute services such as the system update, cloud synchronization, online study or Internet TV service, and media library download using the 4G communication system.
  • FIG. 3 is a graph illustrating throughput when a terminal is connected to a 5G base station over time, according to an embodiment of the present invention, based on the above description.
  • the terminal before the 4G base station transmits information on the 5G base station to the terminal and before the terminal attempts to connect to the 5G base station based on the information on the 5G base station, the terminal can use the wireless communication service using only 4G.
  • the terminal determines whether to execute the service using the 4G communication system based on the cost function as shown in Equation (2) below, To continue to wait.
  • T wait is the waiting time for entry into 5G
  • Cux is the experience cost of the user
  • C 4G is the 4G usage cost
  • T 4G _run is the 4G usage time.
  • the 1 / Cux can be provided as a machine learning value such that a value is set for each user according to a usage pattern of the user.
  • the left side of Equation (2) represents a cost incurred while waiting for a connection to the 5G wireless communication system, and the right side may mean a waiting cost of the 4G wireless communication system.
  • the terminal can perform using the 5G communication system as described above
  • the set service can be executed using the 4G communication system.
  • the terminal can continuously wait for connection with the 5G base station.
  • the base station may be a 4G base station or a 5G base station.
  • the base station 400 may include a transmission / reception unit 410 and a control unit 420.
  • the transmission / reception unit 410 can transmit and receive a signal.
  • the transceiver 410 can transmit and receive signals with other base stations or terminals. If the base station 400 is a 4G base station, the other base station may be a 5G base station.
  • control unit 420 is a component for controlling the base station 400 as a whole.
  • control unit 420 may control the transmitting / receiving unit 410 to transmit information on other base stations to the mobile station.
  • a signal for connection to the second base station may be transmitted to the other base station by the terminal. If the connection between the terminal and the other base station is successful, the terminal can transmit / receive a signal using the communication system of the other base station.
  • the information on the other base station may be an identifier of a public land mobile network (PLMN) of the other base station.
  • PLMN public land mobile network
  • the terminal can turn on a 5G chip of the terminal in an off state based on the information .
  • the terminal can transmit a signal for connection to the other base station by using the on-on 5G chip.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating components of a UE according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 500 may include a transmitter-receiver 510 and a controller 520.
  • the transmission / reception unit 510 can transmit and receive a signal.
  • the transmission / reception unit 510 can transmit and receive signals to / from a base station or another terminal.
  • the terminal 500 can transmit and receive signals to and from the 5G base station as well as the 4G base station.
  • the control unit 520 is a component for controlling the terminal 500 as a whole.
  • the control unit 520 receives information on the second base station from the first base station, and transmits a signal for connection to the second base station based on the information. If the connection with the second base station is successful, Receiver 510 to transmit and receive signals using the communication system of the base station 2 and the base station.
  • the information on the second base station may be a public land mobile network (PLMN) identifier of the second base station.
  • PLMN public land mobile network
  • the terminal 500 may further include a 5G chip.
  • the controller 520 may control to turn on a 5G chip in an off state based on the received information.
  • the control unit 520 may control the transmission / reception unit 510 to transmit a signal for connection to the second base station using the on-state 5G chip.
  • control unit 520 may execute an application corresponding to a service corresponding to the communication system of the second base station, or may control to change the execution level of the application to a level corresponding to the communication system of the second base station have.
  • the first base station is an LTE base station
  • the second base station is a 5G base station.
  • the control unit 520 may control the transmission / reception unit 510 to transmit / receive a signal using the communication system of the first base station.
  • FIG. 6 is a diagram showing a 4G chip 600, a 5G chip 610, and an AP chip 620 of a terminal.
  • the terminal may include both the 4G chip 600 and the 5G chip 610.
  • the on / off of the 4G chip 600 and the 5G chip 610 can be controlled under the control of the application processor (AP) chip 620 of the terminal.
  • AP application processor
  • the AP chip 620 of the terminal receives information on the 5G base station from the 4G base station and connects to the 4G chip 600 until it tries to connect to the 5G base station, Can be provided.
  • the AP chip 620 of the terminal switches the connection to the 4G chip 600 to the 5G chip 610 . Then, the AP chip 620 of the terminal can attempt to connect to the 5G base station using the 5G chip 610.
  • a terminal connected to a general 4G communication system can be easily connected to a 5G communication system, and a user can use a service suitable for the 5G communication system through the terminal.

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Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 제어 방법은 제1 기지국으로부터 제2 기지국에 대한 정보를 수신하는 단계, 정보에 기반하여 제2 기지국에 연결하기 위한 신호를 전송하는 단계 및 제2 기지국과 연결이 성공하는 경우, 제2 기지국의 통신 시스템을 이용하여 신호를 송수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말, 기지국 및 이의 제어 방법
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 5G 통신 시스템에 용이하게 연결하고 상기 5G 통신 시스템에 대한 서비스를 효율적으로 이용하도록 하기 위한 장치 및 방법에 대한 발명이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한, 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 일반적인 4G 통신 시스템 및 5G 통신 시스템이 혼재된 지역에서, 단말이 용이하게 4G 및 5G 통신 시스템을 이용하고, 4G 및 5G 통신 시스템 각각에 적합한 서비스를 실행하도록 하기 위한 방법의 필요성이 대두하였다.
상기와 같은 필요성에 의해, 본 발명에서는 일반적인 4G 통신 시스템을 이용하는 단말이 용이하게 5G 통신 시스템을 이용할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 무선 통신 시스템에서 단말의 제어 방법은 제1 기지국으로부터 제2 기지국에 대한 정보를 수신하는 단계, 상기 정보에 기반하여 상기 제2 기지국에 연결하기 위한 신호를 전송하는 단계 및 상기 제2 기지국과 연결이 성공하는 경우, 상기 제2 기지국의 통신 시스템을 이용하여 신호를 송수신하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 기지국의 제어 방법은 단말로 제2 기지국에 대한 정보를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 정보에 기반하여 상기 제2 기지국에 연결하기 위한 신호가 상기 단말에 상기 제2 기지국으로 전송되고, 상기 단말 및 상기 제2 기지국과의 연결이 성공하는 경우, 상기 단말은 상기 제2 기지국의 통신 시스템을 이용하여 신호를 송수신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시 예에 따른, 무선 통신 시스템에서 단말은 신호를 송수신하는 송수신부 및 제1 기지국으로부터 제2 기지국에 대한 정보를 수신하고, 상기 정보에 기반하여 상기 제2 기지국에 연결하기 위한 신호를 전송하며, 상기 제2 기지국과 연결이 성공하는 경우, 상기 제2 기지국의 통신 시스템을 이용하여 신호를 송수신하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 제1 기지국은 신호를 송수신하는 송수신부 및 단말로 제2 기지국에 대한 정보를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 정보에 기반하여 상기 제2 기지국에 연결하기 위한 신호가 상기 단말에 상기 제2 기지국으로 전송되고, 상기 단말 및 상기 제2 기지국과의 연결이 성공하는 경우, 상기 단말은 상기 제2 기지국의 통신 시스템을 이용하여 신호를 송수신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명을 통해, 일반적인 4G 통신 시스템에 연결된 단말이 용이하게 5G 통신 시스템으로 연결할 수 있으며, 사용자는 상기 단말을 통해 상기 5G 통신 시스템에 적합한 서비스를 이용할 수 있게 된다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 4G 기지국의 커버리지 내에서 5G 기지국의 커버리지 내로 이동하는 단말을 도시한 도면,
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 5G 통신 시스템에 연결된 단말을 통해 제공될 수 있는 서비스들을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 시간이 경과하면서 단말이 5G 기지국에 연결되는 경우, throughput을 도시한 그래프,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 구성요소를 도시한 블럭도, 그리고
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구성요소를 도시한 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
본 발명에서의 단말은 일반적으로 이동 단말을 포함할 수 있으며, 이동 통신 시스템에 기가입되어 이동 통신 시스템으로부터 서비스를 제공 받는 기기를 지시할 수 있다. 상기 이동 단말에는 스마트폰, 태블릿 PC 같은 스마트 기기를 포함할 수 있으며, 이는 일 예시에 해당하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
한편, 이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조에 대해 간략히 설명한다. 차세대 이동통신 시스템(이하 NR(new radio) 혹은 5G)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 혹은 NR 기지국) 과 NR CN (New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말) 은 NR gNB 및 NR CN를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
NR gNB는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한, 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. NR CN는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한, 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME 와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB과 연결된다.
이하에서 본 발명의 실시 예에 따라 설명하는 기지국은 상술한 바와 같이 초고주파(mmWave) 대역에서 빔포밍에 의해 형성된 빔(beam)을 이용하여 신호를 전송하는 5G 기지국을 의미할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 4G 기지국의 커버리지 내에서 5G 기지국의 커버리지 내로 이동하는 단말을 도시한 도면이다.
먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 단말(120)이 4G 기지국(100)의 커버리지(105) 내에 존재하는 경우, 상기 단말(120)은 상기 4G 기지국(100)에 연결되어, 4G 통신 시스템을 이용할 수 있다.
한편, 4G 기지국(100) 및 5G 기지국(110)은 혼재할 수 있다. 따라서, 단말(120)은 4G 기지국(100) 및 5G 기지국(110) 중 어느 하나에 연결되어, 상기 4G 기지국(100)이 제공하는 4G 통신 시스템을 이용하거나, 상기 5G 기지국(110)이 제공하는 5G 통신 시스템을 이용할 수 있다.
도 1a는 단말(120)이 4G 기지국(100)에서 5G 기지국(110) 방향으로 이동하는 실시 예를 도시하고 있다. 따라서, 단말(120)이 5G 기지국(110)의 커버리지(115) 내에 도달하는 경우, 상기 단말(120)은 상기 5G 기지국(110)에 연결할 수 있다. 예를 들면, 상기 단말(120)은 4G 기지국(100)에서 5G 기지국(110)으로 핸드오버(handover) 할 수 있다.
또한, 도 1a에 도시된 바와 같이, 일반적으로 5G 기지국(110)의 커버리지(115)는 4G 기지국(100)의 커버리지(105)보다 좁을 수 있다. 따라서, 상기 4G 기지국(100)에 연결된 단말(120)은 상기 5G 기지국(110)의 커버리지(115) 내에 또는 상기 커버리지(115)로부터 임계 거리 이내에 존재하지 않더라도, 상기 4G 기지국(100)으로부터 상기 5G 기지국(110)에 대한 정보를 수신할 수 있다.
예를 들면, 상기 4G 기지국(100)은 상기 5G 기지국(110)과 X2 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. 따라서, 상기 4G 기지국(100)은 상기 5G 기지국(110)에 대한 정보를 가지고 있을 수 있고, 상기 단말(120)로 상기 5G 기지국(110)에 대한 정보를 전송할 수 있다. 구체적으로, 상기 4G 기지국(100)은 커버리지(105) 내의 단말(120)로 임계 거리 이내에 5G 기지국(110)이 존재한다는 것을 알릴 수 있다.
상기 4G 기지국(100)은 상기 5G 기지국(110)에 대한 정보로써, 상기 5G 기지국(110)의 공중 육상 이동망 (public land mobile network, PLMN) 식별자를 상기 단말(120)로 전송할 수 있다.
상기 5G 기지국에 대한 정보를 수신한 단말(120)은 상기 5G 기지국(110)에 연결을 시도할 수 있다. 예를 들면, 상기 단말(120)은 4G 칩(chip) 및 5G 칩(chip)을 모두 포함할 수 있다. 상기 5G 기지국에 대한 정보를 수신하기 전까지, 상기 단말(120)은 상기 4G 칩만을 온(on)시키고, 상기 5G 칩을 오프(off)시킬 수 있다. 따라서, 단말(120)은 상기 4G 기지국(100)으로부터 상기 5G 기지국(110)에 대한 정보가 수신되면, 상기 5G 칩(chip)을 온(on)할 수 있다. 그리고 상기 5G 기지국(110)에 연결을 시도할 수 있다.
다만, 상기 5G 기지국(110)에서 제공하는 5G 통신 시스템이 혼잡(congestion) 등의 이유로, 상기 5G 기지국(110)에 연결이 가능하지 않은 경우, 상기 단말(120)은 계속하여 상기 4G 기지국(100)과 연결을 유지할 수 있다. 따라서, 상기 단말(120)은 상기 5G 칩(chip)을 다시 오프(off)하고, 상기 4G 기지국(100)이 제공하는 4G 통신 시스템을 계속하여 이용할 수도 있다.
한편, 도 1b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 4G 기지국의 커버리지 내에서 5G 기지국의 커버리지 내로 이동하는 단말을 도시한 도면이다.
도 1b는 상기 4G 기지국(100) 커버리지(105) 내에 진입하기 전에, 상기 단말(120)이 다른 4G 기지국(130)의 커버리지(135) 내에 존재하는 실시 예를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 상기 다른 4G 기지국(130)의 임계 거리 이내에는 5G 기지국이 존재하지 않는다. 따라서, 상기 단말(120)은 5G 기지국에 대한 정보를 수신할 수 없게 된다. 예를 들면, 상기 다른 4G 기지국(130)은 4G PLMN ID 만을 브로드 캐스트 할 수 있다.
상기 단말(120)은 다른 4G 기지국(130)의 커버리지(135)에서 상기 4G 기지국(100)의 커버리지(105)로 이동하면서, 상기 다른 4G 기지국(130)에서 상기 4G 기지국(100)으로 핸드오버를 수행할 수 있다. 그리고 전술한 바와 같이, 상기 단말(120)은 상기 4G 기지국(100)으로부터 4G 기지국에 대한 정보뿐만 아니라, 상기 5G 기지국(110)에 대한 정보를 수신할 수 있게 된다. 예를 들면, 상기 단말(120)은 4G 기지국의 PLMN ID 및 5G 기지국의 PLMN ID를 상기 4G 기지국(100)으로부터 모두 수신할 수 있다.
상술한 방법에 의해, 단말(120)이 5G 기지국(110)으로 연결을 시도하는 경우, 불필요한 시그널링 코스트(signaling cost)가 발생하지 않는다는 장점이 존재한다.
상기 4G 기지국(100)으로부터 상기 5G 기지국(110)에 대한 정보를 수신한 단말(120)은 5G 통신 시스템에 대응하는 서비스를 실행할 수 있다. 예를 들면, 상기 단말(120)은 5G 통신 시스템에서 동작하는 어플리케이션을 실행할 수 있다. 또는, 상기 단말(120)은 어플리케이션의 실행 레벨을 상기 5G 통신 시스템에 대응하는 레벨로 변경할 수 있다.
예를 들면, 상기 단말(120)은 어플리케이션 프로파일링(application profiling)을 통해, 5G 통신 시스템을 이용하는 경우에만 설정된 임의의 서비스 또는 어플리케이션을 활성화시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 단말(120)은 5G 기지국(120)에 연결되는 경우, 임계 크기(예를 들면, 1기가바이트) 이상의 대용량 파일을 다운로드할 수 있다. 예를 들면, 상기 단말(120)은 사용자로부터 별도의 다운로드 명령이 입력되지 않아도, 5G 기지국(120)과 연결 성공 시에 상기 대용량 파일을 다운로드할 수 있다.
또는, 상기 단말(120)은 백그라운드 어플리케이션 업데이트를 실행할 수 있다. 예를 들면, 상기 단말(120)은 사용자로부터 별도의 다운로드 명령이 입력되지 않아도, 5G 기지국(120)과 연결 성공 시에 백그라운드 어플리케이션 업데이트를 실행할 수 있다.
한편, 상기 단말(120)은 5G 대역폭(bandwidth)을 활용하여 파노라마 뷰 전환, 자동 해상도 조정 또는 초고용량 파일 다운로드와 같은 차별화된 서비스를 실행시킬 수 있다.
구체적으로, 도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 5G 통신 시스템에 연결된 단말을 통해 제공될 수 있는 서비스들을 도시한 도면이다.
먼저, 도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 스트리밍 서비스의 변화가 발생하는 실시 예를 도시한 도면이다. 예를 들면, 4G 기지국에 연결되어 4G 통신 시스템을 이용하는 단말은 2D 영상(200)으로 스트리밍 서비스를 제공받을 수 있다. 이때, 전술한 방법에 의해 단말이 5G 기지국에 연결되는 경우, 상기 단말은 상기 제공받고 있는 스트리밍 서비스를 광각 3D 영상(205)으로 변경할 수 있다.
구체적으로, 상기 스트리밍 서비스가 2D 영상 및 3D 영상으로 모두 제공되고 있는 경우를 예로 든다. 단말은 4G 기지국으로부터 4G 무선 통신 서비스를 제공받는 동안에는 2D 영상(200)으로 스트리밍 서비스를 제공받을 수 있다. 단말이 상기 4G 기지국으로부터 5G 기지국의 PLMN ID를 수신하여, 기설정된 거리 이내에 5G 기지국이 존재하는 것을 감지한 경우, 5G 칩을 온(on)할 수 있다. 그리고 상기 단말은 5G 기지국에 대한 연결을 시도할 수 있다. 이때, 단말에서 스트리밍 서비스가 실행중인 경우, 5G 기지국에 대한 연결이 성공할 때 상기 스트리밍 서비스를 2D 영상에서 광각 3D 영상으로 변경할 수 있도록 준비할 수 있다. 그리고 상기 단말이 5G 기지국에 연결을 성공하는 경우 광각 3D 영상을 다운로드하여, 스트리밍 서비스를 재생할 수 있다.
한편, 상기 단말이 상기 5G 기지국에 대한 연결에 실패하는 경우, 상기 단말은 상기 4G 기지국으로부터 2D 영상을 계속 다운로드받을 수 있고, 상기 2D 영상으로 스트리밍 서비스를 재생할 수 있다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 파노라마 기능의 변화가 발생하는 실시 예를 도시한 도면이다. 예를 들면, 4G 기지국에 연결되어 4G 통신 시스템을 이용하는 단말(230)은 일반 영상(240)을 제공받을 수 있다. 이때, 전술한 방법에 의해 단말(230)이 5G 기지국에 연결되는 경우, 상기 단말(230)은 상기 제공받고 있는 영상을 파노라마 영상(245)으로 변경할 수 있다.
예를 들면, 360도 회전 기능을 포함한 카메라(210)에서 파노라마 영상을 촬영하여 기지국(220)으로 전송할 수 있다. 이때, 기지국(220)은 4G 기지국 및 5G 기지국을 포함할 수 있다.
상기 기지국(220)이 4G 기지국인 경우, 연결된 단말(230)로 파노라마 영상을 전송하지 않고, 상기 파노라마 영상에 포함된 적어도 일부에 기반한 일반 영상(240)을 전송할 수 있다.
전술한 바와 같이, 단말(230)이 상기 4G 기지국으로부터 5G 기지국의 PLMN ID를 수신하여, 기설정된 거리 이내에 5G 기지국이 존재하는 것을 감지한 경우, 5G 칩을 온(on)할 수 있다. 그리고 상기 단말(230)은 5G 기지국에 대한 연결을 시도할 수 있다. 이때, 단말은 영상 실행 어플리케이션이 실행중인 경우, 5G 기지국에 대한 연결이 성공할 때 상기 재생 영상을 일반 영상에서 파노라마 영상으로 변경할 수 있도록 준비할 수 있다. 그리고 상기 단말이 5G 기지국에 연결을 성공하는 경우, 상기 5G 기지국으로부터 파노라마 영상을 다운로드받을 수 있다. 그리고 상기 단말은 상기 실행중인 영상 실행 어플리케이션에서 상기 파노라마 영상을 재생할 수 있다.
한편, 상기 단말이 상기 5G 기지국에 대한 연결에 실패하는 경우, 상기 단말은 상기 4G 기지국으로부터 일반 영상을 계속 다운로드받을 수 있고, 상기 일반 영상을 계속하여 재생할 수 있다.
도 2c는 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 단말에서 재생하는 영상의 화질의 변화가 발생하는 실시 예를 도시한 도면이다. 예를 들면, 4G 기지국에 연결되어 4G 통신 시스템을 이용하는 단말(230)은 4G full HD 영상(260)을 제공받을 수 있다. 이때, 전술한 방법에 의해 단말(230)이 5G 기지국에 연결되는 경우, 상기 단말(230)은 상기 제공받고 있는 영상을 5G ultra HD 영상(265)으로 변경할 수 있다.
예를 들면, 드론과 같은 촬영 장치(250)에서 영상을 촬영하여 기지국(220)으로 전송할 수 있다. 이때, 기지국(220)은 4G 기지국 및 5G 기지국을 포함할 수 있다.
상기 기지국(220)이 4G 기지국인 경우, 연결된 단말(230)로 4G full HD급의 영상(260)을 전송할 수 있다.
전술한 바와 같이, 단말(230)이 상기 4G 기지국으로부터 5G 기지국의 PLMN ID를 수신하여, 기설정된 거리 이내에 5G 기지국이 존재하는 것을 감지한 경우, 5G 칩을 온(on)할 수 있다. 그리고 상기 단말(230)은 5G 기지국에 대한 연결을 시도할 수 있다. 이때, 단말은 영상 실행 어플리케이션이 실행중인 경우, 5G 기지국에 대한 연결이 성공할 때 상기 재생 영상을 4G full HD 영상(260)에서 5G ultra HD 영상(265)으로 변경할 수 있도록 어플리케이션의 재생 레벨을 변경할 수 있다. 그리고 상기 단말이 5G 기지국에 연결을 성공하는 경우, 상기 5G 기지국으로부터 5G ultra HD 영상(265)을 다운로드받을 수 있다. 그리고 상기 단말은 상기 실행중인 영상 실행 어플리케이션에서 상기 5G ultra HD 영상(265)을 재생할 수 있다.
한편, 상기 단말이 상기 5G 기지국에 대한 연결에 실패하는 경우, 상기 단말은 상기 4G 기지국으로부터 4G full HD 영상(260)을 계속 다운로드받을 수 있고, 상기 4G full HD 영상(260)을 계속하여 재생할 수 있다.
도 2d는 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 단말에서 제공하는 뷰 모드(view mode)의 변화가 발생하는 실시 예를 도시한 도면이다. 도 2d에 도시된 실시 예에서 단말은 차량과 같은 이동장치일 수 있다.
예를 들면, 4G 기지국에 연결되어 4G 통신 시스템을 이용하는 차량이 자율 주행 모드인 경우, 기본 뷰 모드(270)로 상기 4G 기지국으로부터 정보를 제공받을 수 있다. 이때, 전술한 방법에 의해 차량이 5G 기지국에 연결되는 경우, 상기 차량은 상기 제공받고 있는 뷰 모드를 확장된 뷰 모드(275)로 변경할 수 있다.
구체적으로, 기지국은 차량의 자율주행에 대한 정보를 상기 차량으로 전송할 수 있다. 이때, 상기 기지국이 4G 기지국인 경우, 상기 차량에서 기본 뷰 모드(270)를 디스플레이할 수 있도록 상기 자율주행에 대한 정보를 전송할 수 있다.
전술한 바와 같이, 차량이 상기 4G 기지국으로부터 5G 기지국의 PLMN ID를 수신하여, 기설정된 거리 이내에 5G 기지국이 존재하는 것을 감지한 경우, 5G 칩을 온(on)할 수 있다. 그리고 상기 차량은 5G 기지국에 대한 연결을 시도할 수 있다. 이때, 차량에서 자율주행에 대한 정보를 디스플레이하는 어플리케이션이 실행중인 경우, 5G 기지국에 대한 연결이 성공할 때 상기 어플리케이션을 기본 뷰 모드(270)에서 확장된 뷰 모드(275)로 변경할 수 있도록, 상기 어플리케이션의 실행 레벨을 변경할 수 있다. 그리고 상기 차량이 5G 기지국에 연결을 성공하는 경우, 상기 확장된 뷰 모드(275)에 대한 정보를 다운로드받을 수 있다. 그리고 상기 차량은 상기 확장된 뷰 모드(275)를 디스플레이할 수 있다.
한편, 상기 차량이 상기 5G 기지국에 대한 연결에 실패하는 경우, 상기 차량은 상기 4G 기지국으로부터 기본 뷰 모드(270)에 대한 정보를 계속 다운로드받을 수 있고, 상기 기본 뷰 모드(270)를 계속하여 디스플레이할 수 있다.
상기 차량이 자율주행 모드일 때, 상기 기본 뷰 모드 및 상기 확장된 뷰 모드에 대한 정보를 다운로드받는 것을 일 실시 예에 불과할 뿐, 상기 차량이 자율주행모드가 아니더라도, 주행정보 또는 내비게이션 정보와 같은 각종 정보를 기지국으로 다운로드받을 수 있다. 그리고 상기 차량이 연결 성공한 기지국이 4G 또는 5G 기지국인지 여부에 따라, 상기 다운로드하는 정보의 품질을 달리할 수 있다. 또한, 상기 차량은 상기 연결 성공한 기지국이 4G 또는 5G 기지국인지 여부에 따라, 상기 다른 품질의 정보를 디스플레이할 수 있도록 어플리케이션의 실행 레벨을 조정할 수 있다.
한편, 무선 통신 서비스에 대한 선택 스킴은 비용 함수(cost function)를 이용하여 결정될 수 있다. 구체적으로, 수학식 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 4G 무선 통신사용 비용 및 5G 무선 통신사용 비용을 비교하는 수식을 나타내고 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2018008536-appb-M000001
상기 수학식 1에서, C4G는 4G 사용료를 나타내고, S4G는 4G 사용시간을 나타내며, P4G는 4G 전력 소모를 나타내고, α및 β는 상수이다.
또한, C5G는 5G 사용료를 나타내고, S5G는 5G 사용시간을 나타내며, P5G는 5G 전력 소모를 나타내고, α및 β는 상수이다.
상기 수학식 1의 좌변은 4G 사용 비용을 나타내고, 우변은 5G 사용 비용을 나타낸다. 따라서, 수학식 1에 나타난 바에 따라 상기 좌변의 4G 사용 비용이 상기 우변의 5G 사용 비용보다 같거나 큰 경우, 단말 또는 기지국은 5G 무선 통신을 이용하도록 결정할 수 있다.
반대로, 상기 좌변의 4G 사용 비용이 상기 우변의 5G 사용 비용보다 작은 경우, 단말 또는 기지국은 4G 무선 통신을 이용하도록 결정할 수 있다.
한편, 5G 기지국에 대한 연결이 지연되는 경우, 4G 통신 시스템으로 서비스를 먼저 시작하고, 5G 통신 시스템 가용 시에 상기 5G 통신 시스템으로 전환할 수도 있다.
구체적으로, 사용자 또는 단말의 초기 설정에 의해 임의의 어플리케이션이 5G 기지국 연결 시에 실행되도록 설정될 수 있다. 그럼에도 불구하고 임계 조건 내에 상기 5G 기지국에 연결되지 않는 경우, 4G 통신 시스템을 이용하여 상기 임의의 어플리케이션이 실행되도록 할 수 있다.
예를 들면, 설정된 시간인 24시간 이내에 상기 단말이 5G 기지국에 연결되지 않는 경우, 상기 단말은 시스템 업데이트, 클라우드 동기화, 온라인 서재 또는 인터넷 TV 서비스, 미디어 보관함 다운로드와 같은 서비스를 4G 통신 시스템을 이용하여 실행할 수 있다.
다시 말해, 상기 시스템 업데이트, 클라우드 동기화, 온라인 서재 또는 인터넷 TV 서비스, 미디어 보관함 다운로드와 같은 서비스가 상기 단말이 5G 기지국 연결 시에 실행되도록 설정된 경우라고 하더라도, 임계 시간 내에 상기 단말이 상기 5G 기지국에 연결되지 않는 경우, 상기 단말은 4G 통신 시스템을 이용하여 상기 시스템 업데이트, 클라우드 동기화, 온라인 서재 또는 인터넷 TV 서비스, 미디어 보관함 다운로드와 같은 서비스를 실행할 수 있다.
도 3은 상기 내용에 기반하여, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 시간이 경과하면서 단말이 5G 기지국에 연결되는 경우의 throughput을 도시한 그래프이다.
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 4G 기지국이 5G 기지국에 대한 정보를 단말로 전송하기 전 그리고 상기 단말이 상기 5G 기지국에 대한 정보에 기반하여 상기 5G 기지국에 연결을 시도하기 전까지는, 상기 단말은 4G만을 이용하여 무선 통신 서비스를 이용할 수 있다.
상기 4G만을 이용하여 단말이 무선 통신 시스템을 이용하는 경우, 상기 단말은 하기의 수학식 2와 같은 비용 함수(cost function)에 기반하여 4G 통신 시스템을 이용하여 서비스를 실행할지, 5G 통신 시스템으로의 연결을 계속하여 기다릴지 여부를 결정할 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2018008536-appb-M000002
상기 수학식 2에서 Twait는 5G 진입 대기 시간이고, Cux는 사용자의 경험치 비용이며, C4G는 4G 사용 비용, 그리고 T4G _run은 4G 사용 시간을 의미할 수 있다. 또한, 1/Cux는 사용자의 사용 패턴에 따라 각 사용자별로 값이 설정되도록 하는 머신 러닝 값(machine learning value)으로 제공될 수 있다. 상기 수학식 2의 좌변은 5G 무선 통신 시스템으로의 연결을 기다리면서 발생하는 비용의 의미하고, 우변은 4G 무선 통신 시스템 대기 비용을 의미할 수 있다.
따라서, 상기 수학식 2에 따라 좌변의 5G 무선 통신 시스템으로의 연결을 기다리면서 발생하는 비용이 4G 무선 통신 시스템 대기 비용보다 크거나 같은 경우, 단말은 전술한 바와 같은 5G 통신 시스템을 이용하여 실행하도록 설정된 서비스를 4G 통신 시스템을 이용하여 실행할 수 있다.
한편, 4G 무선 통신 시스템 대기 비용보다 5G 무선 통신 시스템으로의 연결을 기다리면서 발생하는 비용이 더 큰 경우, 단말은 5G 기지국과의 연결을 계속하여 대기할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 구성요소를 도시한 블록도이다. 상기 기지국은 4G 기지국 또는 5G 기지국일 수 있다.
기지국(400)은 송수신부(410) 및 제어부(420)를 포함할 수 있다.
먼저, 송수신부(410)는 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들면, 송수신부(410)는 다른 기지국 또는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 기지국(400)이 4G 기지국인 경우, 상기 다른 기지국은 5G 기지국일 수 있다.
한편, 제어부(420)는 상기 기지국(400)을 전반적으로 제어하기 위한 구성요소이다. 먼저 제어부(420)는 다른 기지국에 대한 정보를 단말로 전송하도록 상기 송수신부(410)를 제어할 수 있다.
이때, 상기 정보에 기반하여, 상기 제2 기지국에 연결하기 위한 신호가 상기 단말에 의해 상기 다른 기지국으로 전송될 수 있다. 그리고 상기 단말 및 상기 다른 기지국과의 연결이 성공하는 경우, 상기 단말은 상기 다른 기지국의 통신 시스템을 이용하여 신호를 송수신할 수 있다.
상기 다른 기지국에 대한 정보는, 상기 다른 기지국의 공중 육상 이동망 (public land mobile network, PLMN) 식별자일 수 있다.
한편, 상기 PLMN 식별자와 같은 상기 다른 기지국에 대한 정보가 상기 단말에 수신되면, 상기 단말은 상기 정보에 기반하여 오프(off) 상태의 상기 단말의 5G 칩(chip)을 온(on)시킬 수 있다. 그리고 상기 온(on)된 상기 5G chip을 이용하여, 상기 단말은 상기 다른 기지국에 연결하기 위한 신호를 전송할 수 있게 된다.
또한, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구성요소를 도시한 블록도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 단말(500)은 송수신부(510) 및 제어부(520)를 포함할 수 있다.
먼저, 송수신부(510)는 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들면, 송수신부(510)는 기지국 또는 다른 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 단말(500)은 4G 기지국뿐만 아니라 5G 기지국과도 신호를 송수신할 수 있다.
제어부(520)는 단말(500)을 전반적으로 제어하기 위한 구성요소이다.
제어부(520)는 제1 기지국으로부터 제2 기지국에 대한 정보를 수신하고, 상기 정보에 기반하여 상기 제2 기지국에 연결하기 위한 신호를 전송하며, 상기 제2 기지국과 연결이 성공하는 경우, 상기 제2 기지국의 통신 시스템을 이용하여 신호를 송수신하도록 상기 송수신부(510)를 제어할 수 있다.
이때, 상기 제2 기지국에 대한 정보는 상기 제2 기지국의 공중 육상 이동망 (public land mobile network, PLMN) 식별자일 수 있다.
한편, 단말(500)은 5G 칩(chip)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부(520)는 상기 수신된 정보에 기반하여, 오프(off) 상태의 5G 칩(chip)을 온(on)하도록 제어할 수 있다. 그리고 상기 제어부(520)는 상기 온(on)된 상기 5G chip을 이용하여, 상기 제2 기지국에 연결하기 위한 신호를 전송하도록 상기 송수신부(510)를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(520)는 상기 제2 기지국의 통신 시스템에 대응하는 서비스에 대응하는 어플리케이션을 실행하거나, 상기 어플리케이션의 실행 레벨을 상기 제2 기지국의 통신 시스템에 대응하는 레벨로 변경하도록 제어할 수 있다.
그리고 상기 제1 기지국은 LTE 기지국이고, 상기 제2 기지국은 5G 기지국일 있다. 뿐만 아니라, 상기 제어부(520)는 상기 제2 기지국에 대한 연결을 실패하는 경우, 상기 제1 기지국의 통신 시스템을 이용하여 신호를 송수신하도록 상기 송수신부(510)를 제어할 수 있다.
한편, 도 6은 단말의 4G 칩(600), 5G 칩(610) 및 AP 칩(620)을 도시한 도면이다. 단말은 4G 칩(600) 및 5G 칩(610)을 모두 포함할 수 있다. 그리고 단말의 AP(application processor) 칩(620)의 제어 하에 4G 칩(600) 및 5G 칩(610)의 온오프(on/off)가 제어될 수 있다.
예를 들면, 단말의 AP 칩(620)은 4G 기지국으로부터 5G 기지국에 대한 정보를 수신하여 상기 5G 기지국으로 연결을 시도하기 전까지, 4G 칩(600)과 연결하고, 4G 기지국이 제공하는 무선 통신 서비스를 제공받을 수 있다.
4G 기지국으로부터 5G 기지국에 대한 정보가 수신되어, 임계 거리 이내에 5G 기지국이 존재하는 것이 판단되면, 단말의 AP 칩(620)은 상기 4G 칩(600)과의 연결을 5G 칩(610)으로 스위칭할 수 있다. 그리고 단말의 AP 칩(620)은 상기 5G 칩(610)을 이용하여 상기 5G 기지국으로의 연결을 시도할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 방법에 의해, 일반적인 4G 통신 시스템에 연결된 단말이 용이하게 5G 통신 시스템으로 연결할 수 있으며, 사용자는 상기 단말을 통해 상기 5G 통신 시스템에 적합한 서비스를 이용할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 제어 방법에 있어서,
    제1 기지국으로부터 제2 기지국에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 정보에 기반하여 상기 제2 기지국에 연결하기 위한 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 제2 기지국과 연결이 성공하는 경우, 상기 제2 기지국의 통신 시스템을 이용하여 신호를 송수신하는 단계; 를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신하는 단계는,
    상기 제2 기지국에 대한 정보로써, 상기 제2 기지국의 공중 육상 이동망 (public land mobile network, PLMN) 식별자를 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호를 전송하는 단계는,
    상기 정보에 기반하여, 오프(off) 상태의 5G 칩(chip)을 온(on)하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 신호를 전송하는 단계는,
    상기 온(on)된 상기 5G chip을 이용하여, 상기 제2 기지국에 연결하기 위한 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기지국의 통신 시스템에 대응하는 서비스에 대응하는 어플레케이션을 실행하거나, 상기 어플리케이션의 실행 레벨을 상기 제2 기지국의 통신 시스템에 대응하는 레벨로 변경하는 단계; 를 더 포함하고,
    상기 제1 기지국은 LTE 기지국이고, 상기 제2 기지국은 5G 기지국인 것을 특징으로 하며,
    상기 신호를 송수신하는 단계는,
    상기 제2 기지국에 대한 연결을 실패하는 경우, 상기 제1 기지국의 통신 시스템을 이용하여 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 제1 기지국의 제어 방법에 있어서,
    단말로 제2 기지국에 대한 정보를 전송하는 단계; 를 포함하고,
    상기 정보에 기반하여, 상기 제2 기지국에 연결하기 위한 신호가 상기 단말에 의해 상기 제2 기지국으로 전송되고, 상기 단말 및 상기 제2 기지국과의 연결이 성공하는 경우, 상기 단말은 상기 제2 기지국의 통신 시스템을 이용하여 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 기지국에 대한 정보는,
    상기 제2 기지국의 공중 육상 이동망 (public land mobile network, PLMN) 식별자이고,
    상기 제2 기지국에 대한 정보가 상기 단말에 수신되면, 상기 정보에 기반하여 오프(off) 상태의 상기 단말의 5G 칩(chip)이 온(on)되고, 상기 온(on)된 상기 5G chip을 이용하여, 상기 제2 기지국에 연결하기 위한 신호가 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 단말에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    제1 기지국으로부터 제2 기지국에 대한 정보를 수신하고, 상기 정보에 기반하여 상기 제2 기지국에 연결하기 위한 신호를 전송하며, 상기 제2 기지국과 연결이 성공하는 경우, 상기 제2 기지국의 통신 시스템을 이용하여 신호를 송수신하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부; 를 포함하는 단말.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 기지국에 대한 정보로써, 상기 제2 기지국의 공중 육상 이동망 (public land mobile network, PLMN) 식별자를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제8항에 있어서,
    5G 칩(chip)을 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 정보에 기반하여, 오프(off) 상태의 5G 칩(chip)을 온(on)하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 온(on)된 상기 5G chip을 이용하여, 상기 제2 기지국에 연결하기 위한 신호를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 기지국의 통신 시스템에 대응하는 서비스에 대응하는 어플레케이션을 실행하거나, 상기 어플리케이션의 실행 레벨을 상기 제2 기지국의 통신 시스템에 대응하는 레벨로 변경하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 기지국에 대한 연결을 실패하는 경우, 상기 제1 기지국의 통신 시스템을 이용하여 신호를 송수신하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 제1 기지국은 LTE 기지국이고, 상기 제2 기지국은 5G 기지국인 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 무선 통신 시스템에서 제1 기지국에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    단말로 제2 기지국에 대한 정보를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 정보에 기반하여 상기 제2 기지국에 연결하기 위한 신호가 상기 단말에 의해 상기 제2 기지국으로 전송되고, 상기 단말 및 상기 제2 기지국과의 연결이 성공하는 경우, 상기 단말은 상기 제2 기지국의 통신 시스템을 이용하여 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 제1 기지국.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 기지국에 대한 정보는,
    상기 제2 기지국의 공중 육상 이동망 (public land mobile network, PLMN) 식별자이고,
    상기 제2 기지국에 대한 정보가 상기 단말에 수신되면, 상기 정보에 기반하여 오프(off) 상태의 상기 단말의 5G 칩(chip)이 온(on)되고, 상기 온(on)된 상기 5G chip을 이용하여, 상기 제2 기지국에 연결하기 위한 신호가 전송되는 것을 특징으로 하는 제1 기지국.
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