KR20090045039A

KR20090045039A - 우선순위에 기반한 셀 재선택 방법

Info

Publication number: KR20090045039A
Application number: KR1020080106297A
Authority: KR
Inventors: 이선돈; 이영대; 천성덕; 이승준; 박성준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2009-05-07
Also published as: US8121602B2; US20100216469A1; WO2009057960A3; WO2009057960A2

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 셀을 재선택하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말이 우선순위에 기반하여 셀 재선택을 수행하는 방법에 있어서, 서빙 셀 및 이웃 셀 중에서 우선순위에 관한 제1 기준을 만족하는 후보 셀을 선택하는 단계와, 상기 후보 셀 중에서 셀 재선택을 위한 제2 기준을 만족하는 셀로 캠핑-온(camping on)하는 단계를 포함하는 셀 재선택 수행 방법에 관한 것이다.

E-UMTS, 셀 재선택, 우선순위, 랭킹

Description

우선순위에 기반한 셀 재선택 방법{METHOD OF RESELECTING A CELL BASED ON PRIORITIES}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 무선 통신 시스템에서 셀을 재선택하는 방법에 관한 것이다.

셀을 선택하는 기본 목적은 망에 등록을 하여 기지국으로부터 서비스를 제공받기 위해서이다. 단말의 이동성으로 인하여 단말과 기지국간의 신호의 세기나 품질이 떨어지면 단말은 데이터의 전송 품질을 유지하기 위해 다른 셀을 재선택한다. 본 명세서에서, 신호의 세기나 신호와 잡음/간섭의 비와 관련된 물리적 신호의 특성을 간단히 신호 특성이라고 약칭한다.

셀 재선택 방법은 셀 재선택에 참여하는 셀의 라디오 접속 기술(RAT: Radio Access Technology)과 주파수 특성에 따라 다음과 같이 구분될 수 있다.

- 인트라-주파수 셀 재선택(Intra-frequency cell reselection): 단말이 서빙 셀과 같은 RAT와 같은 중심 주파수(center-frequency)를 가지는 셀을 재선택

- 인터-주파수 셀 재선택(Inter-frequency cell reselection): 단말이 서빙 셀과 같은 RAT와 다른 중심 주파수를 가지는 셀을 재선택

- 인터-RAT 셀 재선택(Inter-RAT cell reselection): 단말이 서빙 셀에서 사용 중인 RAT와 다른 RAT를 사용하는 셀을 재선택

도 1에 단말이 전원을 켰을 때(Power On) 휴지 모드(Idle Mode)에서의 단말의 동작을 도시하였다. 도 1을 참조하면, 단말은 전원이 켜지면 자동적으로 또는 수동적으로 자신이 서비스 받고자 하는 망인 PLMN(Public Land Mobile Network) 및 통신하기 위한 RAT를 선택한다(S110). PLMN 및 RAT 정보는 단말의 사용자가 선택할 수도 있고, 범용 가입자 식별 모듈(USIM: Universal Subscriber Identity Module)에 저장되어 있는 것을 사용할 수도 있다.

이 후, 상기 단말은 측정한 기지국과 신호 세기나 품질이 기준 값보다 큰 셀 중에서, 가장 큰 값을 가지는 셀을 선택하는 초기 셀 선택(Initial Cell Selection) 과정을 수행한다(S120). 상기 기준 값은 데이터 송수신에서의 물리적 신호에 대한 품질을 보장받기 위하여 시스템에서 정의된 값을 말한다. 따라서, 적용되는 RAT에 따라 그 값은 다를 수 있다. 그 후, 상기 단말은 상기 기지국이 주기적으로 보내는 시스템 정보(System Information; SI)를 수신한다. 시스템 정보는 상기 단말이 네트워크에 접속하기 위한 기본적이고도 필수적인 정보를 포함한다. 또한, 시스템 정보는 서빙 셀(serving cell)에 인접해 있는 셀들과 관련된 정보(Neighbor Cell List; NCL)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 단말은 기지국에 접속하기 전에 시스템 정보를 모두 수신해야 하고 항상 최신의 시스템 정보를 가지고 있어야 한다. 상기 단말은 최초 전원이 켜지면 휴지 모드에서 상기 시스템 정보를 수신하기 위해 셀을 선택한다.

단말은 망(network)으로부터 서비스(예, Paging)를 제공받기 위하여 자신의 정보(예, IMSI)를 망에 등록한다(S150). 단말은 셀을 선택할 때 마다 망에 등록을 하는 것은 아니며, SI로부터 받은 망의 정보(예, Tracking Area Identity; TAI)와 자신이 알고 있는 망의 정보가 다른 경우에 망에 등록을 한다(S140).

단말은 서빙 셀의 기지국으로부터 측정한 신호의 세기나 품질이 인접 셀의 기지국으로부터 측정한 값보다 낮다면, 단말이 접속한 기지국의 셀 보다 더 좋은 신호 특성을 제공하는 다른 셀 중 하나를 선택한다. 또한, 주파수 또는 RAT 간에 우선순위(priority)가 정의된 경우, 우선순위를 고려하여 셀을 선택할 수 있다(S160). 이 과정을 단계 S120의 초기 셀 선택(Initial Cell Selection)과 구분하여 셀 재선택(Cell ReSelection)이라 한다. LTE 시스템에서는 신호 측정 값으로서, Reference Symbol Received Power(RSRP), Reference Symbol Received Quality(RSRQ), Received Signal Strength Indicator(RSSI)가 논의 되고 있다.

다음으로, 도 1의 단계 S160에서 휴지모드의 단말이 셀 재선택시 수행하는 동작과 상태에 관하여 구체적으로 살펴본다.

기본적으로 단말은 적합 셀(suitable cell)에서 일반적인 서비스(normal service)를 받을 수 있다. 적합 셀을 선택하지 못한 경우에는 허용 셀(acceptable cell)에서 긴급전화(emergency call)와 같은 제한된 서비스(limited service)만을 받을 수 있다. 각 용어에 대한 설명은 다음과 같다.

A. 허용 셀(acceptable cell)

- 접근 허용(not barred) 가능: 시스템 정보(system information)를 통하 여 접근 허용 가능 여부를 1 비트로 알려준다

- 접근 허용 가능이 지정된 경우, 셀을 선택하기 위한 최소한의 신호특성 값 만족(즉, 최소한의 셀 재선택 기준을 만족)

B. 적합 셀(suitable cell)

- 허용 셀의 조건을 만족

- 단말이 등록한 PLMN 또는 현재 서비스를 받고 셀과 같은 PLMN 등

상기 허용 셀 또는 적합 셀을 선택하기 위한 동작을 수행하기 위하여, 단말의 상태가 정의될 수 있다. 단말의 상태 및 그에 따른 동작은 다음과 같다.

A. 'Any Cell Selection' 상태: 허용 셀에 캠핑-온을 시도하는 상태.

B. 'Camped on Any Cell' 상태: 허용 셀에 캠핑-온 한 상태이며, 적합 셀에 캠핑-온 하기 위해 주기적으로 셀 재선택을 시도하는 상태. 긴급전화(emergency call)와 같은 제한된 서비스(limited service)를 받을 수 있으며, 다음의 동작을 수행한다. 적합 셀에 캠핑-온하면 'Camped normally' 상태로 천이한다.

- 페이징(Paging) 메시지 수신

- 시스템 정보(system information) 수신

- 셀 재선택(cell re-selection)을 위한 측정(measurements) 수행

- 셀 재선택 수행

- 주기적으로 적합 셀(suitable cell)을 찾음

C. 'Camped Normally' 상태: 적합 셀에 캠핑-온 한 상태이다. 서빙 셀 보다 좋은 적합 셀이 발견되면 셀 재선택을 수행한다. 서빙 셀이 적합 셀의 요건을 만족 하지 못하는데도(예, 서빙 셀의 신호 특성 값이 임계값 이하로 내려감), 다른 적합 셀을 선택하지 못하면 허용 셀을 찾기 위해 'Any Cell Selection' 상태로 천이한다. 다음 서비스를 받을 수 있다.

- 페이징(Paging) 메시지 수신

- 시스템 정보(system information) 수신

- 셀 재선택(cell reselection)을 위한 측정(measurements) 수행

- 셀 재선택 수행

여기에서, 셀에 캠핑-온 한다는 것은, 단말을 상기 셀의 중심 주파수에 맞추어 제어 채널을 이용할 수 있도록 하는 것을 말한다. 따라서, 단말은 캠핑-온 한 셀로부터 페이징 메시지, 시스템 정보와 같은 제어 정보를 수신할 수 있다. 또한, 단말은 랜덤 억세스 과정을 수행하거나 기지국에 RRC 연결을 요청할 수 있다.

도 1에서 단말이 신호 특성에 따라 셀을 재선택하는 기본 동작을 설명하였다. LTE에서는 셀 선택이 필요한 경우로서 아래의 사항도 고려하고 있다.

- 단말 용량(UE capability)

- 사용자 가입 정보(Subscriber Information)

- 캠프 부하 균형(Camp load balancing)

- 트래픽 부하 균형(Traffic load balancing)

단말 용량(UE capability)은 단말이 자체적으로 사용 가능한 주파수 대역이 제한적일 수 있으므로 단말이 선택할 수 있는 주파수 대역에 따라 셀을 선택하는 것을 말한다. 그리고, 단말은 사용자 가입 정보 또는 사업자 정책에 따라 특정 셀 을 선택 가능 또는 선택 불가능하게 설정될 수도 있다. 사용자 가입 정보(Subscriber Information)가 이에 해당한다. 캠프 부하 균형(Camp Load Balancing)은 휴지 단말들이 하나의 셀에서 활성화(Activation)될 때 발생하는 데이터 부하를 줄이기 위해 적은 수의 단말이 사용 중인 셀을 선택하는 것을 말한다. 유사하게, 활성화된 단말들에서 발생되는 데이터 부하를 줄이는 관점에서 셀을 바꾸는 기준이 되는 것이 트래픽 부하 균형(Traffic Load Balancing)이다.

특히, LTE 시스템은 설치/유지/보수의 목적으로 기존의 UTRAN에 기반하여 주파수 대역을 확장 운용할 가능성이 크다. 같은 셀의 단말들은 무선자원을 공유하여 통신한다는 관점에서, 무선자원을 효율적으로 이용하기 위하여 셀들간의 부하에 대한 균형을 맞추어야 할 필요가 있다. 따라서, 캠프/트래픽 부하 균형(Camp/Traffic Load Balancing)은 LTE 시스템에서 꼭 필요한 요구사항으로 정의되어 있다.

LTE 시스템에서는 상술한 셀 선택 과정을 효율적으로 실현하기 위하여, 단말이 셀 선택 또는 셀 재선택 시에 특정 주파수 또는 RAT를 우선적으로 선택할 수 있도록, 선택할 수 있는 주파수 또는 RAT 마다 우선순위(priority)를 정의할 수 있다. 또한, 우선순위는 복수의 주파수/RAT이 있을 경우, 서로 다른 우선순위를 가지거나, 또는 몇몇은 같은 우선순위를 가질 수도 있으며, 모두 같은 우선순위를 가질 수도 있다. LTE 시스템은 우선순위를 가진 주파수 또는 RAT에 대해서만 셀 재선택 대상이 되도록 정의하고 있다.

단말이 신호 특성이 좋은 셀을 선택하여 기지국으로부터 서비스를 받으면, 단말과 기지국 사이의 데이터 송수신시에 발생하는 에러를 최소화할 수 있으며, 이는 서비스 품질과 직접적으로 연결될 수 있다.

하지만, LTE 시스템에서, 부하 균형을 위해 (또는, 운영자의 정책에 따라) 기지국은 부하가 낮은 특정 주파수 또는 RAT의 셀을 높은 우선순위로 설정할 수 있다. 따라서, 단말은 높은 우선순위의 셀의 신호 특성 값이 임계값(Thresh_H)을 넘는다면 높은 우선순위로 설정된 셀을 재선택할 수 있다. 반면에, 우선순위를 사용한 방법은 WCDMA와 같이 신호 특성 값이 가장 높은 셀을 선택하는 방법이 아니므로, WCDMA의 셀 재선택 방법에 비하여, 데이터 송수신시에 발생하는 에러율(Data Error Rate)이 높아질 수 있다는 문제를 가지고 있다.

또한, 기지국이 특정 주파수를 특정 목적(예, 부하균형)으로 단말이 재선택 하는 것을 제한하기 위하여, 해당 주파수를 낮은 우선순위로 설정하더라도, 높은 우선순위의 주파수 또는 RAT의 셀을 선택하지 못한 단말은 우선순위가 낮은 주파수의 셀을 선택하게 된다. 이 경우, 낮은 우선순위의 셀에서 단말이 RRC 연결요청을 할 경우, 기지국은 RRC 연결 거절을 통하여 부하를 억제하게 된다. 이와 같은, RRC 연결 거절을 통한 방법은 특정 대기시간이 지난 후, RRC 연결 절차를 한번 더 거쳐야 하므로 서비스를 받기 위한 상향접속이 느려지는 문제가 발생한다.

또한, 단말은 우선순위가 가장 높은 주파수의 셀에서 서비스 받고 있는 경우가 아니면, 주기적으로 더 높은 우선순위의 셀에서 서비스를 제공받기 위해 높은 주파수에 대한 측정을 시도해야 한다. 특정 지역에서, 여러 개의 주파수를 사용하여 지리적으로 중첩되는 여러 개의 셀이 운용된다고 가정할 경우, 운용되는 주파수가 많을수록 가장 높은 우선순위를 가지는 주파수 또는 RAT에서 서비스를 받지 못하는 단말은 측정 부담이 늘어나게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 무선 자원 이용률을 높이고 단말의 이동성을 개선하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 셀 재선택을 효율적으로 수행하기 위한 방법과 그에 따른 제어 정보의 전송 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 특정 셀에 대한 셀 재선택을 제한할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상으로서, 무선 통신 시스템에서 단말이 우선순위에 기반하여 셀 재선택을 수행하는 방법에 있어서, 서빙 셀 및 이웃 셀 중에서 우선순위에 관한 제1 기준을 만족하는 후보 셀을 선택하는 단계와, 상기 후보 셀 중에서 셀 재선택을 위한 제2 기준을 만족하는 셀로 캠핑-온(camping on)하는 단계를 포함하는 셀 재선택 수행 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 양상으로서, 무선 통신 시스템에서 우선순위에 기반한 셀 재선택 수행 방법에 있어서, 서빙 셀이 우선순위에 관한 제1 기준을 만족하는지 여부를 결정하는 단계와, 상기 서빙 셀이 상기 제1 기준을 만족하면 상기 서빙 셀의 신호 특성 값이 특정 값 이하인 경우에만 셀 재선택 과정을 개시(trigger)하는 단계를 포함하는 셀 재선택 수행 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 양상으로서, 무선 통신 시스템에서 셀 재선택에 관한 제어 정보의 전송 방법에 있어서, 셀 재선택시에 적용되는 우선순위에 관한 정보를 지시하는 제1 메시지를 전송하는 단계와, 서빙 셀 및 이웃 셀이 후보 셀로 선택되기 위해 만족해야 하는 우선순위에 관한 제1 기준을 지시하는 제2 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 제어 정보 전송 방법이 제공된다.

본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 무선 통신 시스템에서 무선 자원 이용률을 높이고 단말의 이동성을 개선할 수 있다.

둘째, 셀 재선택을 효율적으로 수행하고 관련 제어 정보를 전송할 수 있다.

셋째, 특정 셀에 대해서 셀 재선택을 제한할 수 있다.

본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)에 적용된 예들이다.

도 2는 E-UMTS의 네트워크 구조를 나타낸다. E-UMTS 시스템은 기존 WCDMA UMTS 시스템에서 진화한 시스템으로 현재 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라 불리기도 한다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.

도 2를 참조하면, E-UMTS는 크게 단말(User Equipment; UE)과 기지국, 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)로 구성된다. 통상적으로 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시 송신할 수 있다. AG는 사용자 트래픽 처리를 담당하는 부분과 제어용 트래픽을 처리하는 부분으로 나누어 질 수도 있다. 이때, 새로운 사용자 트래픽 처리를 위한 AG와 제어용 트래픽을 처리하는 AG 사이에 새로운 인터페이스를 사용하여 서로 통신할 수 있다. 하나의 eNB에는 하나 이상의 셀(cell)이 존재한다. eNB 간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. CN(Core Network)은 AG와 UE의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. E-UTRAN과 CN을 구분하기 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. AG는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다. TA는 복수의 셀들로 구성되며, 단말은 특정 TA에서 다른 TA로 이동할 경우, AG에게 자신이 위치한 TA가 변경되었음을 알려준다.

도 3은 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 네트워크 구조를 나타낸다. E-UTRAN시스템은 기존 UTRAN시스템에서 진화한 시스템이다. E-UTRAN은 기지국들로 구성되며, eNB들은 X2 인터페이스를 통해 연결된다. eNB는 무선인터페이스를 통해 단말과 연결되며, S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core)에 연결된다.

도 4a 및 4b는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(U-Plane, User-Plane) 구조를 각각 나타낸다. 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크 계층(Data Link Layer) 및 네트워크 계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터 정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling) 전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다. 도 4a 및 4b의 프로토콜 계층들은 통신 시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호 접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.

제어평면은 단말과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다. 이하, 무선 프로토콜의 제어평면과 사용자평면의 각 계층을 설명한다.

제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다.

제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능이 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 이러한 경우에 RLC 계층은 존재하지 않을 수 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 좁은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.

제3계층의 가장 하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 E-UTRAN 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다. 단말의 RRC 계층과 무선 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다.

RRC 계층의 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리( Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.

eNB를 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.

네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다.

전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.

도 5는 E-UMTS 시스템에서 사용하는 물리채널 구조의 일 예를 나타낸다. 물리채널은 시간축상에 있는 여러 개의 서브프레임과 주파수축상에 있는 여러 개의 서브캐리어(Sub-carrier)로 구성된다. 여기서, 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간축상에 복수의 심볼(Symbol)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼들과 복수의 서 브캐리어들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 심볼들(예를 들어, 첫번째 심볼)의 특정 서브캐리어들을 이용할 수 있다. 도 5에 L1/L2 제어정보 전송 영역(PDCCH)과 데이터 전송 영역(PDSCH)을 도시하였다. 현재 논의가 진행 중인 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템에서는 10 ms의 무선 프레임(radio frame)을 사용하고 하나의 무선 프레임은 10 개의 서브 프레임(subframe)으로 구성된다. 또한, 하나의 서브 프레임은 두 개의 연속되는 슬롯들로 구성된다. 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms이다. 또한, 하나의 서브 프레임은 복수의 OFDM 심볼들로 구성되며, 복수의 OFDM 심볼들 중 일부 심볼(예를 들어, 첫 번째 심볼)은 L1/L2 제어정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 1ms이다.

기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어신호 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는, 대부분 전송채널인 DL-SCH를 이용하여 물리채널인 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 송신 및 수신한다. PDSCH의 데이터가 어떠한 단말(하나 또는 복수의 단말들)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩을 해야하는지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다.

예를 들어, 특정 PDCCH가 A라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, B라는 무선자원(예를 들면, 주파수 위치) 및 C라는 전송형식정보(예를 들면, 전송 블록 사이즈, 모듈레이션, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 렇게 되면, 해당 셀에 있는 하나 이상의 단말들은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, A RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 B와 C에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.

우선순위를 이용한 셀 재선택 과정

도 6은 주파수 또는 RAT 마다 우선순위가 정의된 경우 우선순위에 따라 셀을 재선택하는 방법의 일예를 나타낸다. 서로 다른 주파수 또는 서로 다른 RAT 간에 우선순위가 정의된 경우, 단말은 시스템에서 정의하는 최소 신호 특성 값(minimum value) 또는 특정 신호 특성 값(threshold value)을 만족하는 범위에서 우선순위가 높은 주파수 또는 RAT에 해당하는 셀을 선택한다. 예외적으로, 단말은 초기 셀 선택 시에는 우선순위를 고려하지 않고, 가장 높은 신호 특성 값을 가지는 셀을 선택 할 수도 있다.

도 6을 참조하면, 단말이 우선순위가 가장 높은 셀을 선택하여 서비스를 받고 있을 경우에는(S620), 서비스를 받고 있는 셀(서빙 셀)의 신호 특성 값이 특정 값(예, S_{nonintrasearch}) 이상이면, 우선순위가 낮은 셀에 대한 측정을 하지 않을 수 있으므로, 전력 소모를 효과적으로 줄일 수 있다(S640, S642). 반면, 서빙 셀의 우선순위가 가장 높더라도 상기 서빙 셀의 신호 특성 값이 특정 값 이하로 내려가면, 단말은 측정 과정을 통하여 특정 신호 특성 값을 만족하는 낮은 우선순위의 다른 셀을 선택할 수 있다(S644, S646). 특정 값을 만족하는 셀이 여러 개 존재 할 경우 에는, 상기 셀들 중에서 특정 조건(예, 가장 높은 우선순위를 가지는 셀, 신호 특성 값이 가장 높은 셀 등)을 만족하는 셀을 선택할 수 있다(S646).

반면, 단말이 가장 높은 우선순위의 주파수 및/또는 RAT를 사용하는 셀을 선택하여 서비스를 받지 못하는 경우(즉, 낮은 우선순위의 셀을 선택한 경우)(S620), 서빙 셀의 신호 특성 값이 특정 값(예, S_{nonintrasearch}) 이상이더라도, 주기적으로 높은 우선순위의 주파수 및/또는 RAT를 사용하는 셀을 찾게 된다(S630, S632). 다른 셀을 찾는 주기는 기지국과 단말간에 묵시적으로 정해진 값 일수 있으며, 기지국 또는 단말 중 어느 한 쪽에서 정하여 다른 쪽에 알려줄 수도 있다.

이하, 우선순위에 따른 셀 재선택 과정을 보다 구체적으로 설명한다.

먼저, 단말이 서빙 셀과 동일한 우선순위를 가지는 다른 셀을 재선택 할 경우에, 상기 단말은 신호 세기와 품질을 비교하는 랭킹 절차(Ranking Process)를 통하여, 가장 큰 신호 특성 값을 가지는 셀을 재선택한다. 동일한 우선순위를 가지는 셀들 간의 랭킹 절차를 위해 사용하는 수식은 다음과 같다.

R_s = Q_meas,s + Qhyst_s

R_n = Q_meas,n - Qoffset

여기에서, Q_meas,s는 단말이 서빙 셀에 대하여 측정한 RSRP 값이고, Q_meas,n은 단말이 이웃 셀들에 대하여 측정한 RSRP 값이다. Qhyst_s는 서빙 셀에 가중치를 두기 위한 히스테리시스 값이고, Qoffset은 셀 간의 편차 값(bias) 및 서로 다른 주파수 간의 편차 값 중에서 적어도 하나를 나타낸다.

상기 랭킹 절차에서, 단말은 가장 큰 신호 특성 값을 가지는 셀이 특정한 시간(Treselection_EUTRAN) 동안 Rn > Rs라는 조건을 만족하면 Rn에 해당하는 셀을 선택한다. 즉, 서빙 셀 보다 좋은 신호 특성을 가지는 셀들 중에서 가장 좋은 신호 특성을 가지는 셀을 재선택한다. 종래의 WCDMA에서는 주파수 또는 RAT에 관한 우선순위 정보를 사용하지 않고 상술한 랭킹 절차를 통하여 신호 특성 값이 가장 높은 셀을 재선택하였다.

Treselection 값은 단말이 특정 셀을 반복적으로 선택하는 것을 방지하기 위하여 일정 시간 이상 셀 재선택의 조건을 만족해야 한다는 제약을 두기 위해 사용하는 것으로, 기지국이 시스템 정보(SI)를 통하여 단말에게 전송한다. 인트라_-주파수 셀 재선택과 인터-주파수 셀 재선택에서는 Treselection_EUTRAN의 값을 사용한다. 인터-RAT 셀 재선택의 경우, WCDMA 셀로의 셀 재선택 시에는 Treselection_UTRAN 값을 사용하고 GSM 셀로의 셀 재선택 시에는Treselection_GERAN 값을 각각 사용한다. 즉, 서로 다른 RAT 마다 셀 재선택 시간을 차등 적용할 수 있도록 RAT 마다 셀 재선택 제약 시간을 정의하고 있다. 이하, 서빙 셀에서 셀 재선택 대상이 되는 셀로의 셀 재선택 제약시간을 RAT 구분 없이 표기하기 위하여 TreselectionRAT을 사용한다.

도 7은 서빙셀 보다 높은 우선순위의 셀을 재선택하는 방법을 예시하는 흐름도이다. 도 7을 참조하여, 도 6의 과정에서 서빙 셀의 주파수 또는 RAT 보다 높은 우선순위의 주파수 또는 RAT에 해당하는 셀로의 재선택을 구체적으로 설명한다. 도 7을 참조하면, 단말은 주파수 또는 RAT의 우선순위가 서빙 셀 보다 더 높은 우선순위의 주파수 또는 RAT에 해당하는 셀들의 신호 특성 값(예, Snonserving_H)이 특정 임계값(예, Thresh_H) 이상의 조건을 특정 시간(TreselectionRAT) 동안 만족하는 셀을 선택한다(S710, S720). 이 때, 해당하는 셀들 중에서 가장 높은 우선순위에 속하는 주파수 또는 RAT의 셀을 선택하며, 동일한 우선순위를 가지는 여러 개의 셀이 존재하는 경우, 랭킹 절차에 따라 가장 높은 신호특성 값을 가지는 셀을 선택한다(S730).

도 8은 서빙셀 보다 낮은 우선순위의 셀을 재선택하는 방법을 예시하는 흐름도이다. 도 8을 참조하여, 도 6의 과정에서 서빙 셀의 주파수 또는 RAT 보다 낮은 우선순위의 주파수 또는 RAT에 해당하는 셀로의 재선택을 구체적으로 설명한다. 단말은 서빙 셀의 우선순위 보다 높은 우선순위의 셀을 발견하지 못한 경우, 서빙 셀의 신호 특성 값이 특정 임계값 이하(예, Sserving < Threshold)이면, 서빙 셀의 주파수 또는 RAT 보다 우선순위가 낮은 주파수 또는 RAT의 셀을 재선택하게 된다. 이 때, 서빙셀 보다 낮은 우선순위의 주파수 또는 RAT에 해당하는 셀들의 신호 특성 값(예, Snonserving_H)이 특정 임계값(예, Thresh_L) 이상의 조건을 특정시간(TreselectionRAT) 동안 만족하는 셀을 선택한다(S810 ~ S830).

다음으로, LTE 시스템에서 셀의 부하를 조절하기 위한 방법을 설명한다.

첫 번째 방법으로, 기지국은 부하가 높은 주파수의 우선순위를 낮게 설정하여 단말이 우선순위가 높은 주파수의 셀에서 서비스 받도록 함으로써, 여러 셀간의 부하 균형(load balancing)을 맞출 수 있다. 하지만, 높은 우선순위의 주파수를 사용하는 셀의 특정 신호 특성 값이 일정 수준을 만족해야 하며, 이 조건을 만족하지 않는 경우는 낮은 우선순위의 주파수를 사용하는 셀을 재선택해야 하므로, 우선순위를 사용한 방법만으로는 부하균형에서 한계가 존재하게 된다.

두 번째 방법으로, LTE 시스템에서는 기지국에서 관리하는 특정 셀의 부하가 커서 새로운 서비스를 요구하는 단말에게 서비스 제공이 어려운 경우, 단말이 서비스 요청을 위해 보낸 RRC 연결 요청에 대하여 RRC 연결 거절 메시지를 단말에게 보내어 RRC 연결 요청을 수락하지 않는다. 이 과정에서 기지국은 RRC 연결 거절 메시지에 대기시간(Wait Time)을 주어 지정된 대기 시간 이후에 RRC 연결 요청을 다시 보내도록 하고 있다. (종래의 WCDMA 시스템에서는 주파수 또는 RAT 정보도 줄 수 있도록 하고 있다. 즉, WCDMA 시스템은 해당하는 주파수나 RAT의 셀을 찾을 수 있도록 하는 재지정(redirection) 정보를 추가로 줄 수도 있다).

도 9는 LTE 시스템에서 부하를 조절하기 위해, 기지국이 단말의 RRC 연결 요청을 거부하고 대기시간 지정하는 일 예를 나타낸다.

도 9를 참조하면, 호출(Paging)메시지는 기지국이 단말에게 서비스에 대한 통지(예, 단말에게 전화가 걸려온 경우)를 위한 목적이며, 단말은 기지국으로부터의 서비스를 받기 위하여 RRC 연결 요청을 기지국으로 보낸다(S910). 기지국으로부터 호출이 오는 경우가 아니라 단말이 특정 서비스를 이용하고자 할 때, 서비스 요청을 위해 RRC 요청 메시지를 망으로 보내는 경우에는 단계 S910의 호출절차는 생략된다(S920). 무선 망에서는 RRC 연결 요청이 빈번하거나 다른 이유로 단말의 상 향 접속을 억제할 필요가 있을 경우, 대기시간을 설정하고 RRC 연결 거절 메시지를 전송하여 특정 단말이 특정 시간 동안 상향 접속하는 것을 억제하여 셀의 부하를 조절한다(S930). 단말은 지정된 대기시간 이후에 다시 RRC 연결 설정 과정을 통하여 서비스 요청을 다시 시작 할 수 있다.

실시예 1: 셀 우선순위(cell priority)의 도입

주파수 또는 RAT의 우선순위에 따라 셀 재선택을 수행하는 것은 다음과 같은 장점이 있다. 첫째, 절대 우선순위(absolute priority)에 따를 경우, 신호 측정(measurement)/셀 재선택 규칙이 단순해질 수 있다. 둘째, 단말이 소정의 조건(예, S_intra_frequency)을 만족하는 가장 높은 우선순위의 주파수 또는 RAT를 사용하는 셀로 캠핑-온 경우에 단말은 다른 주파수 또는 RAT를 측정하지 않으므로 전력 소모가 감소된다.

그러나, 주파수 또는 RAT에 우선순위를 정의하는 것만으로는 셀의 실제 부하를 반영하는 것이 어려울 수 있다. 예를 들어, 서빙 셀은 우선순위가 2인 주파수를 사용하고, 셀 A는 우선순위가 1인 주파수를 사용하며, 셀 B는 우선순위가 3인 주파수를 사용한다고 가정하자. 부하 측면에서, 셀 A는 과부하 상태이고, 셀 B는 부하가 적은 상태이다. 단말이 셀 재선택을 개시하면 단말은 우선순위가 가장 높은 셀 A를 재선택할 것이다. 그러나, 부하를 고려한다면, 단말이 셀 B를 선택하도록 하는 것이 좋다. 또한, MBMS(multimedia broadcast multicast service)와 같은 서비스는 일부 셀에서 서비스가 제한될 수 있다. 따라서, MBMS 서비스를 수신하고자 하는 단말이 적절한 셀을 재선택하도록 하는 것이 필요하다.

이런 이유로, 본 발명은 주파수/RAT 우선순위에 더하여, 셀 우선순위를 추가로 사용할 것을 제안한다. 상기 셀 우선순위는 셀 단위로 정의된 우선순위를 의미하고, 셀-특정 우선순위(cell-specific prioity)라고 지칭할 수도 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서 우선순위에 기반한 셀 재선택은 주파수 우선순위, RAT 우선순위, 셀 우선순위 및 이들의 조합을 이용하여 수행된다. 본 발명의 실시예에서는 이들을 간단히 '우선순위'로 표시한다. 상기 우선순위는 하나의 셀에 대해 여러 종류가 정의될 수 있다. 이 경우, 셀 우선순위가 정의되어 있다면, 셀 우선순위가 셀 재선택시 우선적으로 적용될 수 있다. 또한, 셀 우선순위가 정의되어 있지 않다면, 주파수/RAT의 조합에 의해 결정되는 우선순위가 우선될 수 있다.

네트워크가 우선순위를 정하는 기준은 아래와 같이 다양한 목적을 충족시키기 위한 것일 수 있다. 또한, 아래의 목적들은 단말의 셀 선택 과정이 필요한 경우로 볼 수 있다.

- 단말에게 제공하기 위한 Qos(quality of service): 단말에게 제공해야 할 서비스 품질 또는 서비스 종류에 따라 우선순위를 설정하는 것을 말한다. 예를 들어, VoIP만을 사용하는 단말에게는 VoIP와 관련된 주파수/RAT/셀에 높은 우선순위를 설정할 수 있다. 다른 예로, 높은 데이터 속도를 요구하는 서비스를 사용하는 단말에게는 높은 데이터 속도를 제공하는 RAT(예, E-UTRAN)를 높은 우선순위로 설정할 수 있다. 또한, MBMS 서비스를 사용하는 단말에게는 MBMS를 제공하는 주파수/RAT/셀에 높은 우선순위를 설정 할 수가 있다.

- 네트워크 쉐어링(network sharing): 서로 다른 PLMN이 공유되어 단말에게 서비스를 제공하다는 것을 말하며, 단말이 사용 가능한 PLMN이 제공하는 셀을 선택하도록 주파수/RAT/셀에 대한 우선순위를 정할 수가 있다.

- 가입자 타입(subscriber type): 가입자 정보에 따라 우선순위를 정하는 것을 말한다. 예로 들어, 낮은 속도를 요구하는 음성 통신 만을 요구하는 서비스에 가입한 사용자에게는 속도가 낮은 RAT(예, UTRAN)에 높은 우선순위를 설정하고, 속도가 높은 RAT(예, E-UTRAN)에는 낮은 우선순위를 설정할 수 있다. 다른 예로, 높은 데이터 속도를 요구하는 멀티미디어 서비스에 가입한 사용자에게는 속도가 높은 RAT(예, E-UTRAN)에 높은 우선순위를 설정하고, 속도가 상대적으로 낮은 RAT(예, UTRAN)에는 낮은 우선순위를 설정할 수 있다.

- CSG(Closed Subscriber Group) 또는 Home NodeB: CSG 셀은 하나 이상의 특정 사용자들 또는 단말만이 사용 가능한 셀을 말한다. CSG 셀에 접근 가능한 특정 단말에게는 상기 CSG와 관련된 주파수/RAT/셀에 대하여 높은 우선순위를 설정할 수 있다. 사용자가 가정과 같은 장소에 설치하여 사용하는 Home Node도 CSG의 일 예라고 볼 수 있다.

- 부하 균형(Load balancing): 상술한 캠프/트래픽 부하 균형(camp/traffic load balancing)이 여기에 포함된다. 예를 들어, 부하가 낮은 주파수/RAT/셀을 높은 우선순위로 설정하여 부하가 낮을 셀을 단말이 우선적으로 선택하여 서비스 받도록 함으로써 셀간의 부하 균형을 하기 위한 것이 일 예이다. 또한, 주파수/RAT/셀 우선순위가 적용되는 영역의 범위에 따라 셀, 트랙킹 영역(Tracking Area), 복수의 트랙킹 영역으로 구성된 등록 영역(Registration Area), PLMN 단위의 부하 균 형이 가능할 수 있다.

- 운용자 정책(Operator Policy): 상술한 기준 이외에도 네트워크 운용자의 정책(Operator policy)에 따라 특정 주파수/RAT/셀을 높은 우선순위를 가지도록 할 수도 있다.

단말에게 할당된 주파수/RAT/셀의 우선순위 정보의 유효성(validity)과 적용되는 범위/영역(scope)은 다음과 같을 수 있다.

- 트랙킹 영역(Tracking Area; TA) 단위로 우선순위의 유효성이 정해지며, 트랙킹 영역 업데이트(Tracking Area Update; TAU - 단말이 자신의 IMSI와 같은 식별정보를 망에 등록하는 과정) 이전에는 우선순위가 변하지 않는다. 예를 들어, TAU 과정에서 이전의 TAU 과정에서 할당 받은 우선순위는 무효화될 수 있으며, TAU 과정 또는 TAU 이후에 우선순위 정보를 네트워크로부터 받으면 다음 TAU까지 우선순위가 유효하게 된다.

- 셀 단위로 우선순위의 유효성이 정해지며, 다른 셀을 재선택하기 이전에는 우선순위가 변하지 않는다. 예를 들어, 단말이 서비스 받는 셀이 바뀔 경우에 이전에 할당 받은 우선순위가 무효화될 수 있다. 셀 재선택 과정 또는 셀 재선택 이후에 시스템 정보를 통해 우선순위를 네트워크로부터 받으면, 다음 셀 재선택까지 또는 다음 셀 재선택 후 시스템 정보를 받기까지 우선순위가 유효하게 된다.

- PLMN 단위의 유효성 또는 적용범위를 가질 수 있다.

- 단말이 등록한 PLMN 즉, Registered PLMN(RPLMN) 단위의 유효성 또는 적용 범위를 가질 수 있다.

또한, 단말 상태가 휴지모드(idle mode)에서 연결모드(connected mode)로 천이하면서 우선순위 정보가 무효화 될 수도 있다. 즉, 단말이 휴지모드에서 연결모드로 가기 위한 특정 RRC 신호에 의하여 우선순위가 무효화 될 수 있다. 예를 들어, 단말이 RRC 연결요청(RRC connection request)을 보내는 시점, 기지국으로부터 RRC 연결설정(RRC connection setup)을 받는 시점 또는 RRC 연결완료(RRC connection complete)를 기지국으로 보내는 시점 등에 우선순위가 무효화될 수 있다. 반대로, 단말 상태가 연결모드에서 휴지모드로 천이하면서 우선순위 정보가 무효화 될 수 있다. 즉, 단말이 연결모드에서 휴지모드로 가기 위한 특정 RRC 신호에 의하여 우선순위가 무효화될 수 있다. 예를 들어, RRC 연결해제(RRC connection release)에 의해 우선순위가 무효화될 수 있다.

단말은 다음의 방법으로 기지국으로부터 우선순위를 받을 수 있다.

- TAU시에 기지국으로부터 단말이 선택 가능한 주파수/RAT 정보 및 그에 대한 우선순위 정보를 받는다.

- TAU시에 기지국으로부터 단말이 선택 가능한 주파수/RAT 정보를 받는다. 그 후, 단말은 SI(시스템 정보)을 통하여 특정 주파수/RAT에 대한 우선순위 정보를 받는다.

- SI를 통하여 선택 가능한 주파수/RAT 정보 및 그에 대한 우선순위 정보를 받는다. 또한, SI를 통해서 이웃 셀 리스트(Neighbour Cell List; NCL)와 함께 이웃 셀에 대한 우선순위 정보를 받을 수 있다.

- RRC 신호를 통하여 주파수/RAT/셀 정보 및 그에 대한 우선순위 정보를 받 을 수 있다. RRC 신호는 예를 들어 RRC 연결해제(RRC Connection Release), RRC 연결 요청(RRC Connection Request), RRC 연결 설정(RRC Connection Setup), 무선 베어러 설정(Radio Bearer Setup), 무선 베어러 재설정(Radio Bearer Reconfiguration), RRC 연결 재설정(RRC Connection Reconfiguration), RRC 연결 재설립(RRC Connection Re-establishment)과 관련된 신호일 수 있다.

- L1/L2 제어 시그널링(control signaling), PDCP/RLC/MAC PDU를 통하여 주파수/RAT/셀 정보 및 그에 우선순위 정보를 받을 수 있다.

단말은 상술한 하나 이상의 방법으로 우선순위를 네트워크로부터 받을 수 있다. 서로 다른 방법으로 받은 주파수/RAT/셀에 대한 우선순위 정보는 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 단말이 서로 다른 방법으로 우선순위를 중복하여 받은 경우, 단말은 특정 방법으로 받은 우선순위가 다른 특정 방법으로 받은 우선순위에 우선하여 적용할 수 있다. 예를 들어, 단말은 시스템 정보를 통하여 우선순위를 받고 나서, RRC 연결해제(RRC connection release)를 통하여 우선순위를 한번 더 받을 수 있다. 이 경우, 단말은 시스템 정보로부터 받은 우선순위를 무시하고 RRC 연결해제를 통해서 받은 우선순위에 따라 측정 및 셀 재선택을 수행할 수 있다. 이후, 휴지모드의 단말은 기지국으로부터 서비스를 받기 위해 기지국과 RRC 연결을 맺을 수 있고, 이 과정에서 이전에 RRC 연결해제로 받았던 우선순위를 무효화 시킬 수 있다. 또한, 단말이 기지국으로부터 서비스를 다 받은 후, RRC 연결해제 시에 우선순위를 네트워크로부터 받지 못한다면, 휴지모드로 돌아간 단말은 RRC 연결 이전의 우선순위를 이용하여 셀 재선택을 수행하거나, 시스템 정보로부터 새롭게 받은 우 선순위를 이용하여 셀 재선택을 수행할 수 있다.

단말이 각각의 주파수/RAT에 대해 우선순위를 알고 있는 상태에서, 상기 단말은 시스템 정보(SI)를 통하여 받은 이웃 셀 리스트(NCL)로부터 각 주파수 또는 RAT의 존재 여부를 알게 될 수 있다. 상기 단말은 각각의 주파수/RAT의 우선순위 및 이웃 셀 리스트를 이용하여 각 셀의 우선순위를 결정하거나 기지국으로부터 각 셀의 우선순위를 수신한 뒤, 상기 각 셀의 우선순위를 이용하여 셀 재선택을 수행할 수 있다. 또한, 단말은 NCL이 없더라도 단말 스스로 스캐닝 과정 등을 수행하여 다른 주파수 또는 RAT의 존재 여부를 검출할 수 있다.

실시예 2: 우선순위에 관한 제1 기준을 이용한 셀 재선택

무선 자원을 효율적으로 이용하고 단말의 이동성을 개선하기 위하여, 본 발명의 실시예에서는 다음과 같은 방법을 제안한다.

첫째, 서빙 셀이 가장 높은 우선순위를 가지지는 않지만 충분한 우선순위 및 신호 특성을 만족한다면 셀 재선택 과정을 개시하지 않는다.

둘째, 특정 목적을 위하여 단말의 셀 재선택 과정에서 특정 셀이 선택되지 못하도록 제한한다. 예를 들어, 특정 셀은 과부하로 인해 서비스를 제공하는 것이 어려운 셀이거나, MBMS와 같은 서비스를 지원하지 않는 셀일 수 있다.

셋째, 충분한 우선순위가 보장되면 단말은 신호 특성이 좋은 셀에서 서비스를 받을 수 있다.

이를 위해, 본 발명의 실시예는 셀 재선택시에 우선순위에 관한 제1 기준의 사용을 제안한다. 상기 제1 기준은 주파수 우선순위, RAT 우선순위, 셀 우선순위 또는 이들의 조합에 관한 것일 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 기준은 셀 재선택시에 셀이 만족해야 하는 최소 우선순위(minimum priority, 이하 MIN_P)이다.

상기 제1 기준은 본 발명의 실시예에서 두 가지 용도로 사용된다.

첫 번째는 셀 재선택 과정을 개시(trigger)하기 위한 용도이다(이하, '개시 용도'). 이 경우, 단말은 먼저 서빙 셀이 제1 기준을 만족하는지 여부를 판단한다. 만약 서빙 셀이 상기 제1 기준을 만족한다면, 서빙 셀의 우선순위가 가장 높지 않더라도 신호 특성 값이 소정의 조건을 만족하면 셀 재선택 과정을 개시하지 않는다. 반면, 서빙 셀이 제1 기준을 만족하지 못한다면, 서빙 셀의 신호 특성 값과 무관하게 단말은 셀 재선택 과정을 개시할 수 있다.

두 번째는 셀 재선택을 수행하는 과정에서 단말이 특정 셀을 선택하지 못하도록 제한하는 용도이다(이하, '제한 용도'). 이 경우, 단말은 먼저 서빙 셀 및 이웃 셀 중에서 제1 기준을 만족하는 후보 셀을 선택한다. 그 후, 상기 후보 셀 중에서 셀 재선택을 위한 제2 기준을 만족하는 셀로 캠핑-온한다. 즉, 상기 제1 기준을 이용하여 특정 셀을 셀 재선택 과정에서 선택되지 못하도록 제한한 뒤, 남은 셀을 대상으로 셀 재선택 과정을 수행한다. 예를 들어, MIN_P 이상 (또는 초과)의 우선순위를 갖는 셀을 대상으로 셀 재선택 과정을 수행한다.

또한, 상기 제1 기준은 '개시 용도'/'제한 용도'와 함께 셀 재선택과 관련하여 적합 셀과 허용 셀을 구분하기 위한 기준으로 사용될 수 있다. 구체적으로, 단말은 도 1에서 설명한 적합 셀 기준과 함께 상기 제1 기준을 만족하는 셀을 적합 셀이라고 판단한다. 그 후, 단말이 상기 적합 셀에 캠핑-온하면, 단말은 도 1에서 설명한 'Camped normally' 상태로 천이하여 상기 상태에서 수행하는 동작을 수행한다. 만약, 단말이 상기 제1 기준을 만족하는 셀을 재선택하지 못한 경우에는 'Any Cell Selection' 상태로 천이하여 허용 셀 또는 적합 셀로 캠핑-온을 시도한다. 구체적으로, 단말이 상기 제1 기준을 만족하지 못하는 셀을 재선택한 경우, 'Camped on Any Cell' 상태로 천이하여 상기 상태에서 수행하는 동작(예, 적합 셀을 주기적으로 찾음)을 수행한다. 본 발명의 일 실시예에서, 적합 셀에서 서비스를 받고 있는 (즉, 적합 셀에 캠핑-온한) 단말은 제1 기준을 만족하지 않는 셀에 대한 측정을 생략할 수 있다. 또한, 상기 제1 기준을 만족하는 적합 셀을 발견하지 못한 경우, 'Any Cell Selection' 상태로 천이하여 상기 제1 기준을 만족하지 못하는 셀을 추 가적으로 측정하는 동작을 수행할 수도 있다.

상기 제2 기준은 셀 재선택을 위한 통상의 기준이다. 제2 기준은 우선순위를 따른 셀 재선택과 우선순위를 무시한 셀 재선택에 사용되는 기준일 수 있다. 상기 제2 기준은 도 6 내지 8에서 상술한 것과 기본적으로 동일하다.

1. 우선순위에 따른 셀 재선택:

제1 기준을 만족하는 후보 셀을 대상으로, 특정 신호 특성 값을 만족하는 가장 높은 우선순위의 셀을 재선택한다.

2. 우선순위를 무시한 셀 재선택:

제1 기준을 만족하는 후보 셀을 대상으로, 우선순위와는 상관없이 좋은 신호 특성을 가지는 셀을 선택한다. 예를 들어, 랭킹 절차에 의해 좋은 신호 특성을 가지는 셀을 선택한다. 이 경우, 서빙 셀의 신호 특성 값이 특정 임계값을 넘는다면 더 높은 우선순위의 셀을 측정하는 동작을 수행하지 않을 수 있다. 즉, 서빙셀의 신호 특성 값이 임계값 이하일 경우에만 셀 재선택을 위한 측정을 수행할 수 있다.

구현 예로서, 단말은 우선순위에 따른 셀 재선택 또는 우선순위를 무시한 셀 재선택을 수행할지에 관한 지시를 기지국으로부터 받을 수 있다. 예를 들어, 우선순위에 관한 제1 기준(예, 최소 우선순위)을 기지국으로부터 받을 경우 우선순위를 무시한 셀 재선택을 수행할 수 있다. 다른 예로, 임의의 지시정보(예, 1 비트 지시자)를 사용하여 우선순위에 따른 셀 재선택을 수행할지 또는 우선순위를 무시한 셀 재선택을 수행할지를 판단 할 수가 있다.

도 10은 상기 제1 기준을 '개시 용도'로 사용한 경우의 개념도이다.

도 10을 참조하면, 셀 A, 셀 B 및 셀 C가 존재하고, 각 셀은 해당 기지국에서 서비스를 제공한다(1010a ~ 1010c). 각 기지국은 서로 다른 주파수 및/또는 RAT를 사용할 수 있다. 셀 A, 셀 B 및 셀 C는 우선순위가 각각 2, 3 및 1이다. 상기 우선순위는 주파수 우선순위, RAT 우선순위, 셀 우선순위 또는 이들의 조합일 수 있다. 셀 A 및 셀 B에는 각각 단말(1020a) 및 단말(1020b)가 도시되어 있다. 단말(1020a) 및 단말(1020b)는 각각 셀 A 및 셀 B로부터 서비스를 제공받고 있다. 도 10에서는 셀 재선택을 시작하기 위한 기준으로서, 'A. 최소우선순위: 2' 및 'B. 임계 신호 세기: -100dBm'을 가정하고 있다.

이런 상황에서, 셀 A 내의 단말(1020a)과 셀 B 내의 단말(1020b)은 각각 셀 경계로 이동하고 있다. 셀 A 내의 단말(1020a)의 경우, 서빙 셀인 셀 A는 우선순위가 2로서 최소 우선순위에 관한 'A 기준'을 만족시킨다. 따라서, 단말(1020a)은 셀 경계로 이동하면서 신호 세기와 임계 신호 세기를 비교하여 셀 재선택 개시 여부를 결정한다. 단말(1020a)이 셀 A의 중심에서 가까운 경우에는 신호 세기가 -60dBm이므로 상기 임계 신호 세기인 -100dBm 보다 높다(1030). 따라서, 상기 'A 기준' 및 'B 기준'이 모두 만족되므로, 단말(1020a)은 셀 재선택 과정을 시작하지 않는다. 반면, 단말(1020a)이 셀 경계로 보다 접근함에 따라 신호 세기가 -120dBm으로 낮아지게 되면 'B 기준'을 만족 못하게 된다(1040). 따라서, 단말(1020a)은 셀 재선택 과정을 시작한다. 이 경우, 단말(1020a)은 먼저 신호 세기에 관한 'B 기준'을 만족하는 셀을 찾은 후에, 우선순위에 관한 'A 기준'을 만족하는 셀을 선택할 수 있다. 반대로, 'A 기준'을 만족하는 셀을 찾은 후에, 'B 기준'을 만족하는 셀을 선택할 수도 있다.

셀 B의 단말(1020b)은 셀 경계로 접근함에 따라, 셀 재선택을 개시하기 위한 전제 조건으로서, 서빙 셀의 우선순위가 최소 우선순위를 만족하는지 여부를 판단한다. 셀 B의 우선순위는 3으로서 최소 우선순위인 2 보다 우선순위가 낮다. 따라서, 셀 B는 상기 최소 우선순위에 관한 'A 기준'을 만족 못하게 된다. 이 경우, 단말(1020b)은 신호 세기(-60dBm)가 상기 임계 신호 세기(-100dBm) 보다 높더라도 신호 세기와 무관하게 셀 재선택 과정을 개시한다(1040).

MIN_P가 적합 셀과 허용 셀을 구분하기 위한 기준으로 사용되는 경우, 단말은 셀 A를 적합 셀로 판단하고, 셀 B를 허용 셀로 판단한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 적합 셀에서 서비스를 받고 있는 단말은 신호 특성 값이 소정의 조건을 만족한다면, 셀 재선택을 위한 측정을 생략할 수 있게 된다.

도 11a는 상기 제1 기준을 '제한 용도'로 사용한 경우의 개념도이다.

도 11a를 참조하면, 셀 A 내지 D가 존재하고, 각 셀은 해당 기지국에서 서비스를 제공한다(1110a ~ 1110d). 각 기지국은 서로 다른 주파수 및/또는 RAT를 사용할 수 있다. 셀 A 내지 D는 우선순위가 각각 2, 2, 4 및 2이다. 상기 우선순위는 주파수 우선순위, RAT 우선순위, 셀 우선순위 또는 이들의 조합일 수 있다. 셀 A 내지 D는 신호 특성 값이 각각 5, 2, 8 및 6이다. 셀 A의 경계에서 단말(1120a)이 셀 A로부터 서비스를 제공받고 있다. 도시하지는 않았지만, 도 11a에서 최소 우선순위(MIN_P)는 2라고 가정한다.

이런 상황에서, 셀 A의 경계에 있는 상기 단말(1120a)은 신호 특성 값이 특 정 값(예, S_intersearch) 이하이므로 셀 재선택 과정을 개시한다. 상기 단말은 셀 A 내지 D 중에서 MIN_P를 만족하지 않는 셀 C를 셀 재선택 과정에서 제외하고, 셀 A, 셀 B 및 셀 D 만을 대상으로 셀 재선택 과정을 수행한다. 셀 C가 셀 재선택 과정에서 제외된 것을 나타내기 위에 도 11a에서 셀 C의 경계를 점선으로 표시하였다. 상기 MIN_P가 적합 셀 및 허용 셀을 구분하기 위한 기준으로 사용되면, 단말은 셀 A, 셀 B 및 셀 D를 적합 셀로 판단하고, 셀 C를 허용 셀로 판단한다.

셀 재선택 과정은 우선순위가 높은 셀을 선택하거나 신호 특성이 좋은 셀을 선택하는 과정이다. 만약, 우선순위에 따른 셀 재선택을 수행한다면, 상기 단말(1120a)은 우선순위가 가장 높은 셀 B (우선순위: 1)로 캠핑-온할 것이다(1140). 반면, 우선순위를 무시한 셀 재선택을 수행한다면, 상기 단말(1120a)은 신호 특성이 가장 좋은 셀 D (Rs: 6)로 캠핑-온할 것이다(1130).

MIN_P가 적합 셀 및 허용 셀을 구분하기 위한 기준으로 사용되면, 적합 셀인 셀 B 또는 D에 캠핑-온한 단말은 'Camped noramlly' 상태로 천이한다. 그러나, 셀 A, 셀 B 및 셀 D가 셀 재선택을 위한 소정의 기준을 만족하지 못한다면, 단말은 'Any Cell Selection' 상태로 천이하여 임의의 허용 셀 또는 적합 셀에 캠핑-온하려고 시도할 것이다.

도 11b는 상기 제1 기준을 '제한 용도'로 사용한 경우의 다른 개념도이다.

도 11b를 참조하면, 셀 A 내지 D가 존재하고, 각 셀은 해당 기지국에서 서비스를 제공한다(1110a ~ 1110d). 각 기지국은 서로 다른 주파수 및/또는 RAT를 사용 할 수 있다. 셀 A 내지 D는 우선순위가 각각 4, 3, 4 및 3이다. 상기 우선순위는 주파수 우선순위, RAT 우선순위, 셀 우선순위 또는 이들의 조합일 수 있다. 셀 A 내지 D는 신호 특성 값이 각각 5, 2, 8 및 6이다. 셀 A의 경계에서 단말(1120a)이 셀 A로부터 서비스를 제공받고 있다. 도시하지는 않았지만, 도 11a에서 최소 우선순위(MIN_P)는 2이고, MIN_P는 적합 셀 및 허용 셀을 구분하기 위한 기준으로 사용된다고 가정한다.

이런 상황에서, 셀 A의 경계에 있는 상기 단말(1120a)은 신호 특성 값이 특정 값(예, S_intersearch) 이하이므로 셀 재선택 과정을 개시한다. MIN_P를 만족하는 셀(즉, 적합 셀)이 하나도 없으므로, 단말은 'Any Cell Selection' 상태로 천이한다. 그 후, 단말은 셀 A 내지 D 중 하나로 캠핑-온하여 'Camped on Any Cell' 상태로 천이하고, 'Camped on Any Cell' 상태에서 수행하는 동작(예, 적합 셀을 주기적으로 찾음)을 수행한다.

도 11a 및 11b을 정리하면, MIN_P 이상 (또는 초과)의 우선순위를 갖는 셀에서 서비스를 받고 있는 단말은 MIN_P 미만 (또는 이하)의 우선순위를 갖는 셀에 대한 측정을 생략할 수 있다. 특히, MIN_P가 적합 셀 및 허용 셀을 구분하기 위한 기준으로 사용되는 경우, 적합 셀에서 서비스를 받고 있는 셀은 MIN_P 미만 (또는 이하)의 우선순위를 갖는 셀에 대한 측정을 생략할 수 있다. 또한, MIN_P 이상 (또는 초과)의 우선순위를 갖는 적합 셀을 발견하지 못한 경우, 'Any Cell Selection' 상태로 천이하여 MIN_P 미만 (또는 이하)의 우선순위를 갖는 셀을 추가적으로 측정할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 (재)선택과 관련된 휴지 단말의 상태 및 상태 천이의 일 예를 나타낸다.

휴지 단말은 전원이 켜진 뒤에 PLMN에 관한 정보가 저장되어 있는지 여부에 따라 'Stored information Cell Selection'을 수행하거나 'Initial Cell Selection'을 수행한다. 그 후, 적합 셀이 발견되면 'Camped normally' 상태로 천이하고, 적합 셀이 없는 경우에는 'Any Cell Selection' 상태로 천이한다. 'Camped normally' 상태로 천이한 단말은 서빙 셀이 MIN_P를 만족 못하거나, MIN_P를 만족하지만 신호 특성 값이 특정 값 이하인 경우에 셀 재선택 과정을 개시할 수 있다. 셀 재선택 과정에서 MIN_P를 만족하는 적합 셀이 있는 경우, 단말은 'Camped normally' 상태를 유지한다. 'Camped normally' 상태에서 RRC 연결이 필요하게 되면 'Connected mode'로 천이하고, 연결이 종료되면 다시 셀을 재선택하게 된다. 반면, MIN_P를 만족하는 적합 셀이 없는 경우, 단말은 'Any Cell Selection' 상태로 천이한다. 상기 상태에서 허용 셀이 발견되면, 단말은 상기 허용 셀로 캠핑-온하여 'Camped on any cell' 상태로 천이하고 주기적으로 적합 셀을 찾는다. 'Camped on any cell'에서도 'Connected mode'로 천이할 수 있지만 이 경우에는 긴급 전화와 같은 제한된 서비스만을 받을 수 있다. 상기 도면 및 설명에는 '개시 용도' 및 '제한 용도'로 사용되는 제1 기준을 모두 MIN_P로 동일하게 예시했지만, 상기 제1 기준은 용도에 따라 서로 다른 값을 가질 수 있다. 또한, 도 12에 예시한 바와 같이, '개시 용도의 제1 기준'과 '제한 용도의 제1 기준'을 별도로 사용하거나 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 편의상 도 12에는 셀 재선택 과정에만 MIN_P를 도시하였지만, 적합 셀과 허용 셀에 따라 셀을 재선택하는 어떤 단계에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 셀 재선택 과정을 개시하는 흐름도를 나타낸다. 상기 도면은 제1 기준을 '개시 용도'로 사용한 예이다.

셀 경계에 있는 단말은 먼저 서빙 셀이 MIN_P를 만족하는지 여부, 즉 서빙 셀의 우선순위가 MIN_P 이상(또는 초과)인지 판단한다(S1310). 상기 우선순위 및 MIN_P는 주파수 우선순위, RAT 우선순위, 셀 우선순위 또는 이들의 조합에 관한 것일 수 있다. 서빙 셀이 MIN_P를 만족하지 않으면 단말은 셀 재탐색 과정을 개시한다(S1340). 반면, 서빙 셀이 MIN_P를 만족하면 단말은 서빙 셀의 신호를 측정한다(S1320). 그 후, 단말은 서빙 셀의 신호 특성 값이 임계값 미만(또는 이하) 인지 판단한다(S1330). 만약 신호 특성 값이 임계값 미만(또는 이하)이면 셀 재선택 과정을 개시한다(S1340). 만약 신호 특성 값이 임계값 이상(또는 초과)이면 단계 S1320으로 돌아가서, 단말은 서빙 셀의 신호 측정을 다시 수행한다.

도 14a 및 14b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따라 셀 재선택을 수행하는 흐름도를 나타낸다. 상기 도면은 제1 기준을 '제한 용도'로 사용한 예로서, 상기 제1 기준을 적합 셀 및 허용 셀을 선택하기 위한 기준으로도 사용한 예이다.

도 14a를 참조하면, 셀 재선택 과정이 개시되면, 단말은 서빙 셀 및 이웃 셀 중에서 MIN_P를 만족하는 셀(즉, 후보 셀)이 존재하는지 여부를 판단한다(S1410). 만약, MIN_P를 만족하는 셀이 하나도 없으면, 단말은 'Any Cell Selection' 상태로 천이한다(S1430). 그 후, 허용 셀을 발견하면 상기 허용 셀로 캠핑-온하여 'Camped on Any Cell' 상태로 천이한다(S1432).

반면, MIN_P를 만족하는 셀이 있으면 신호 특성이 좋은 셀을 선택하기 위한 과정을 수행한다. 도 14a에는 랭킹 절차를 예시하였다. 즉, 단말은 MIN_P를 만족하는 후보 셀을 대상으로 랭킹 절차를 하기 식에 따라 수행할 수 있다(S1422).

R_s = Q_meas,s + Qhyst_s

R_n = Q_meas,n - Qoffset

상기 랭킹 절차에서, 단말은 가장 큰 신호 특성 값을 가지는 셀이 특정한 시간(Treselection_EUTRAN) 동안 Rn > Rs라는 조건을 만족하면 Rn에 해당하는 셀을 선택한다. 즉, 서빙 셀 보다 좋은 신호 특성을 가지는 셀들 중에서 가장 좋은 신호 특성을 가지는 셀을 선택한다(S1424). 좋은 신호 특성을 갖는 셀을 선택하여 캠핑-온하게 되면, 단말은 'Camped normally' 상태로 천이한다(S1426).

상기 절차를 적용하기 위한 일 예로서, 하기 표 1에 이웃 셀 리스트(NCL)를 통해 수신한 우선순위 정보를 나타냈다.

이웃 셀	우선순위	신호 세기(RSRP, dBm)
A (서빙 셀)	1	-200
B	3	-120
C	2	-150
D	2	-60
E	1	-90

만약, MIN_P가 2로 설정된다면, 단말은 단계 S1410에서 셀 B를 제외하고 나머지 네 개의 셀(A, C, D 및 E)을 선택한다. 그 후, 단말은 랭킹 절차에 따라 신호 세기가 가장 높은 셀 E를 선택할 것이다(S1422 ~ S1426). 본 실시예에서, 단말은 상기 셀 B를 허용 셀로 취급하고, 나머지 네 개의 셀을 적합 셀로 취급한다.

도 14b를 참조하면, 상기 도 14a의 단계 S1410 및 단계1422 사이에 한 단계가 추가됐다는 것을 알 수 있다. 기본 절차는 도 14a 및 도 14b에서 동일하다. 따라서, 도 14a와의 차이점만을 간단히 설명한다. 도 14a와 유사하게, 단말은 셀 재선택이 개시되면 MIN_P를 만족하는 셀이 존재하는지 여부를 확인한다(S1410). 만약, MIN_P를 만족하는 후보 셀이 존재하면, 도 14a에서와는 달리, 소정의 조건을 만족하는 경우에 랭킹 절차를 수행한다. 즉, 서빙 셀이 MIN_P를 만족하고 서빙 셀의 신호 특성 값이 특정 값을 만족하면(즉, 특정 값 이상 또는 초과) 단말은 다른 셀의 신호를 측정하지 않을 수 있다(S1420). 상기 단계 S1420에서, 서빙 셀이 MIN_P를 만족하지 않거나 서빙 셀의 신호 특성 값이 특정 값을 만족하지 못하면(즉, 특정 값 미만 또는 이하), 단말은 신호 특성이 좋은 셀을 선택하기 위해 랭킹 절차를 수행한다(S1422).

도 15는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 셀 재선택을 수행하는 흐름도를 나타낸다. 상기 도면은 제1 기준을 '제한 용도'로 사용한 다른 예로서, 상기 제1 기준을 적합 셀 및 허용 셀을 선택하기 위한 기준으로도 사용한 예이다.

도 15를 참조하면, 셀 재선택 과정이 개시되면, 단말은 서빙 셀 및 이웃 셀 중에서 MIN_P를 만족하는 셀(즉, 후보 셀)이 존재하는지 여부를 판단한다(S1510). 만약, MIN_P를 만족하는 셀이 하나도 없으면, 단말은 'Any Cell Selection' 상태로 천이한다(S1530). 그 후, 허용 셀을 발견하면 상기 허용 셀로 캠핑-온하여 'Camped on Any Cell' 상태로 천이한다(S1532).

반면, MIN_P를 만족하는 셀이 있으면 우선순위가 높은 셀을 선택하기 위한 과정을 수행한다. 즉, 단말은 MIN_P를 만족하는 후보 셀을 대상으로 신호 특성 값이 특정 값을 만족하는 가장 높은 우선순위의 셀을 탐색한다(S1520). 그 후, 상기 조건을 만족하는 가장 높은 우선신호를 갖는 셀을 결정하면(S1522), 단말은 상기 셀로 캠핑-온하여 'Camped normally' 상태로 천이한다(S1524).

도 16a는 본 발명의 일 실시예에 따라 우선순위에 관한 제1 기준을 수신하는 방법의 일 예를 나타낸다.

상기 제1 기준은 네트워크로부터 제공될 수 있다. 네트워크가 상기 제1 기준을 결정하는 것은 아래와 같이 다양한 목적을 충족시키기 위한 것일 수 있다.

- 단말에게 제공하기 위한 Qos

- 네트워크 쉐어링(network sharing)

- 가입자 타입(subscriber type)

- CSG(Closed Subscriber Group) 또는 Home NodeB

- 부하 균형(Load balancing)

- 운용자 정책(Operator Policy)

상기 내용은 이미 앞에서 자세히 설명하였다.

상기 제1 기준은 시스템 정보(SI), RRC 메시지, L1/L2 제어 시그널링(예, PDCCH) 또는 MAC/RLC/PDCP PDU 등을 통하여 단말에게 전해질 수 있다. RRC 신호는 RRC 연결 해제, RRC 연결 요청, RRC 연결 설정, 무선 베어러 설정, 무선 베어러 재설정, RRC 연결 재설정, RRC 연결 재설립과 관련된 신호일 수 있다.

도 16a는 단말이 상술한 방법으로 MIN_P를 수신하고(S1610), 상기 MIN_P를 이용하여 셀 재선택을 수행(S1630)하는 예를 나타냈다.

상기 제1 기준은 단말-공통(UE-common) 또는 단말-전용(UE-specific)일 수 있다. 상기 제1 기준이 단말-공통인 경우에, 상기 제1 기준은 PLMN 단위, 등록 영역(registered area) 단위, 트랙킹 영역(Tracking Area; TA) 단위, 셀 단위, 그룹 단위 또는 RAT 단위로 공통될 수 있다. 일 예로, 상기 제1 기준은 시스템 정보를 통하여 셀 내의 모든 단말에게 전달될 수 있다. 또한, RRC 연결해제를 통하여 제1 기준을 전달함으로써 특정 단말만이 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 할 수 있다. 즉, 상기 제1 기준이 단말-공통 또는 단말-전용인지에 따라, 상기 제1 기준을 단말에게 전송하는 방법 및 적용되는 단말의 범위가 달라질 수 있다.

상기 제1 기준은 주기/비주기적으로 네트워크에 의해 지시될 수 있다. 또한, 상기 제1 기준은 소정의 경우에 무효화될 수 있다. 일 예로, 상기 제1 기준이 단말-공통인 경우에, PLMN, 등록 영역, 트랙킹 영역, 셀, 그룹 또는 RAT가 변경되면 상기 제1 기준은 무효화될 수 있다. 다른 일 예로, 상기 제1 기준이 단말-전용인 경우에, 단말 상태가 휴지모드에서 연결모드로 천이하면서 상기 제1 기준이 무효화될 수 있다. 즉, 단말이 휴지모드에서 연결모드로 가기 위한 특정 RRC 신호에 의하여 상기 제1 기준이 무효화될 수 있다. 예를 들어, 단말이 RRC 연결요청(RRC connection request)을 보내는 시점, 기지국으로부터 RRC 연결설정(RRC connection setup)을 받는 시점 또는 RRC 연결완료(RRC connection complete)를 기지국으로 보내는 시점 등에 상기 제1 기준이 무효화될 수 있다. 반대로, 단말 상태가 연결모드에서 휴지모드로 천이하면서 상기 제1 기준이 무효화 될 수 있다. 즉, 단말이 연결모드에서 휴지모드로 가기 위한 특정 RRC 신호에 의하여 상기 제1 기준이 무효화될 수 있다. 예를 들어, RRC 연결해제(RRC connection release)에 의해 상기 제1 기준이 무효화될 수 있다.

또한, 단말은 상기 제1 기준을 수신한 이후로 소정의 시간이 경과한 경우에 상기 제1 기준을 무효화할 수 있다.

도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 제1 기준을 중복하여 수신한 경우에 셀 재선택을 수행하는 방법의 일 예를 나타낸다.

단말은 제1 기준을 네트워크로부터 중복하여 받을 수 있다. 상기 제1 기준들은 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 단말이 제1 기준을 중복하여 받은 경우, 단말은 단말-전용 제1 기준을 단말-공통 제1 기준에 우선하여 적용할 수 있다. 또한, 단말은 특정 방법으로 받은 제1 기준을 다른 방법으로 받은 제1 기준에 우선하여 적용할 수 있다. 예를 들어, 단말은 시스템 정보를 통하여 제1 기준을 받고 나서(S1610), RRC 연결해제(RRC connection release)를 통하여 제1 기준을 한번 더 받을 수 있다(S1612). 이 경우, 단말은 시스템 정보로부터 받은 제1 기준을 무시하고 RRC 연결해제를 통해서 받은 제1 기준에 따라 셀 재선택을 수행할 수 있다(S1620, S1622, S1630). 이후, 휴지모드의 단말은 기지국으로부터 서비스를 받기 위해 기지국과 RRC 연결을 맺을 수 있고, 이 과정에서 이전에 RRC 연결해제로 받았던 상기 제1 기준을 무효화 시킬 수 있다. 또한, 단말이 기지국으로부터 서비스를 다 받은 후, RRC 연결해제 시에 상기 제1 기준을 네트워크로부터 받지 못한다면, 휴지모드로 돌아간 단말은 RRC 연결 이전의 제1 기준을 이용하여 셀 재선택을 수행하거나, 시스템 정보로부터 새롭게 받은 제1 기준을 이용하여 셀 재선택을 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 기지국은 특정 셀(예, 특정 주파수/RAT의 셀)을 단말이 선택하지 못하도록 제한할 수 있다. 단말은 기지국이 허용한 셀에서 서비스를 받을 수 있으므로, 단말이 서비스 받기 어려운 셀로 캠핑-온하여 RRC 연결을 요청할 시에 발생하는 RRC 연결 지연을 사전에 방지할 수 있다. 또한, 허용된 셀에서 서비스 받을 경우(즉, MIN_P 이상의 셀에 캠핑-온), 서빙 셀의 신호 특성 값이 특정 임계값을 넘는다면, 서빙 셀의 우선순위보다 높은 우선순위의 셀을 추가적으로 측정하는 오버헤드를 줄일 수 있다. 따라서, 셀 재선택를 수행하기 위한 측정 과정에서 발생하는 전력 소모를 효과적으로 줄일 수 있다. 또한, MIN_P 이상의 셀들에서는 우선순위를 무시하고 랭킹절차에 기반하여 셀을 선택할 수 있다. 따라서, 우선순위를 사용한 셀 재선택 방법에 비하여 상대적으로 높은 신호특성 값을 가지는 셀에서 서비스를 받음으로써 데이터 송수신시 발생하는 에러율을 효과적으로 줄일 수 있다. 또한, 특정 셀을 셀 재선택에서 선택되지 못하도록 제한함으로써, 무선 네트워크를 이용하는 단말의 트래픽을 균등하게 배치할 수 있다. 따라서, 무선 네트워크에 대한 이용률 향상과 사용자의 서비스 이용 만족도를 높일 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.

도 1은 휴지 모드에서 단말이 셀을 선택하는 절차를 나타낸다.

도 2는 E-UMTS의 망 구조를 나타낸다.

도 3은 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 개략적인 구성도이다.

도 4a 및 4b는 각각 단말(UE)과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면과 사용자평면 구조를 나타낸다.

도 5는 E-UMTS 시스템에 사용되는 물리채널 구조의 일 예를 나타낸다.

도 6은 휴지 단말이 우선순위에 따라 셀을 재선택하는 방법을 나타낸다.

도 7은 서빙 셀 보다 높은 우선순위의 셀을 재선택하는 방법을 나타낸다.

도 8은 서빙 셀 보다 낮은 우선순위의 셀을 재선택하는 방법을 나타낸다.

도 9는 E-UTRAN에서 부하를 조절하기 위해 단말의 연결요청을 거부하고 상기 단말에게 대기 시간을 지정하는 방법을 나타낸다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 셀 재선택을 개시(triggering)하는 개념도를 나타낸다.

도 11a 및 11b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따라 셀 재선택을 수행하는 개념도를 나타낸다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 (재)선택과 관련된 단말의 상태 및 상태 천이의 일 예를 나타낸다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 셀 재선택 과정을 개시하는 흐름도를 나타낸다.

도 14a 및 14b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따라 셀 재선택을 수행하는 흐름도를 나타낸다.

도 15는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 셀 재선택을 수행하는 흐름도를 나타낸다.

도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 기준을 중복 수신한 경우에 셀 재선택을 수행하는 방법의 일 예를 나타낸다.

Claims

무선 통신 시스템에서 단말이 우선순위에 기반하여 셀 재선택을 수행하는 방법에 있어서,

서빙 셀 및 이웃 셀 중에서 우선순위에 관한 제1 기준을 만족하는 후보 셀을 선택하는 단계; 및

상기 후보 셀 중에서 셀 재선택을 위한 제2 기준을 만족하는 셀로 캠핑-온(camping on)하는 단계를 포함하는, 셀 재선택 수행 방법.
제1항에 있어서,

상기 우선순위는 주파수 우선순위, RAT(radio access technology) 우선순위, 셀 우선순위 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제1항에 있어서,

상기 우선순위는 단말-공통(UE-common) 또는 단말-특정(UE-specific)인 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 기준은 상기 후보 셀이 만족해야 하는 최소 우선순위인 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 기준은 단말-공통(UE-common) 또는 단말-특정(UE-specific)인 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제5항에 있어서,

상기 제1 기준이 두 개 이상 있는 경우, 단말-특정 제1 기준을 단말-공통 제1 기준에 우선하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 기준을 네트워크로부터 수신하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제7항에 있어서,

상기 제1 기준을 수신한 이후로 소정의 시간이 경과하거나, 상기 단말이 속한 영역, 셀 또는 그룹이 변경된 경우에 상기 제1 기준을 무효로 하는 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 기준은 적합 셀(suitable cell)과 허용 셀(acceptable cell)을 구 분하기 위한 기준으로 사용되는 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제9항에 있어서,

상기 제1 기준을 만족하는 셀이 없는 경우, 상기 단말은 'Any Cell Selection' 상태로 천이하는 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제9항에 있어서,

상기 제1 기준을 만족하는 셀이 있는 경우, 상기 단말은 'Camped normally' 상태로 천이하는 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제1항에 있어서,

상기 제2 기준은 특정 신호 특성 값을 만족하는 셀 중에서 가장 높은 우선순위를 가지는 셀을 선택하는 것을 포함하는, 셀 재선택 수행 방법.
제1항에 있어서,

상기 제2 기준은 신호 특성이 좋은 셀을 선택하는 것을 포함하는, 셀 재선택 수행 방법.
제13항에 있어서,

상기 제2 기준은 랭킹 절차에 따라 신호 특성이 좋은 셀을 선택하는 것을 포 함하는, 셀 재선택 수행 방법.
제13항 또는 제14에 있어서,

서빙 셀의 신호 특성 값이 특정 값 이상이면 신호 특성이 좋은 셀을 선택하기 위한 과정을 수행하지 않는 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제1항에 있어서,

상기 셀 재선택은 인트라(intra)-주파수 셀 재선택, 인터(inter)-주파수 셀 재선택 및 인터-RAT 셀 재선택 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
무선 통신 시스템에서 우선순위에 기반한 셀 재선택 수행 방법에 있어서,

서빙 셀이 우선순위에 관한 제1 기준을 만족하는지 여부를 결정하는 단계;

상기 서빙 셀이 상기 제1 기준을 만족하면, 상기 서빙 셀의 신호 특성 값이 특정 값 이하인 경우에만 셀 재선택 과정을 개시(trigger)하는 단계를 포함하는, 셀 재선택 수행 방법.
제17항에 있어서,

상기 우선순위는 주파수 우선순위, RAT(radio access technology) 우선순위, 셀 우선순위 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제17항에 있어서,

상기 우선순위는 단말-공통(UE-common) 또는 단말-특정(UE-specific)인 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제17항에 있어서,

상기 제1 기준은 상기 서빙 셀이 만족해야 하는 최소 우선순위인 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제17항에 있어서,

상기 제1 기준은 단말-공통(UE-common) 또는 단말-특정(UE-specific)인 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제21항에 있어서,

상기 제1 기준이 두 개 이상 있는 경우, 단말-특정 제1 기준을 단말-공통 제1 기준에 우선하여 사용하는 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제17항에 있어서,

상기 제1 기준을 네트워크로부터 수신하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
제17항에 있어서,

상기 제1 기준을 수신한 이후로 소정의 시간이 경과하거나, 단말이 속한 영역, 셀 또는 그룹이 변경된 경우에 상기 제1 기준을 무효로 하는 것을 특징으로 하는, 셀 재선택 수행 방법.
무선 통신 시스템에서 셀 재선택에 관한 제어 정보의 전송 방법에 있어서,

셀 재선택시에 적용되는 우선순위에 관한 정보를 지시하는 제1 메시지를 전송하는 단계; 및

서빙 셀 및 이웃 셀이 후보 셀로 선택되기 위해 만족해야 하는 우선순위에 관한 제1 기준을 지시하는 제2 메시지를 전송하는 단계를 포함하는, 제어 정보 전송 방법.
제25항에 있어서,

상기 우선순위는 주파수 우선순위, RAT(radio access technology) 우선순위, 셀 우선순위 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는, 제어 정보 전송 방법.
제25항에 있어서,

상기 우선순위는 단말-공통(UE-common) 또는 단말-특정(UE-specific)인 것을 특징으로 하는, 제어 정보 전송 방법.
제25항에 있어서,

상기 우선순위에 관한 정보는 NCL (neighbor cell list)인 것을 특징으로 하는, 제어 정보 전송 방법.
제25항에 있어서,

상기 제1 기준은 상기 후보 셀이 만족해야 하는 최소 우선순위인 것을 특징으로 하는, 제어 정보 전송 방법.
제25항에 있어서,

상기 제1 기준은 단말-공통(UE-common) 또는 단말-특정(UE-specific)인 것을 특징으로 하는, 제어 정보 전송 방법.