KR20190089319A - 비활성 상태의 단말을 이용한 anr 방법과, 상기 방법이 적용된 이동통신 기지국 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른, 기지국의 셀에 인접한 셀(cell)의 정보 획득을 위해, 상기 기지국에 의해 수행되는 ANR(automatic neighbor relation) 방법은, 상기 기지국과의 사용자 평면(user plane)을 통한 연결은 해제되어 있으나, 상기 기지국과의 제어 평면(control plane)을 통한 연결이 유지되어 있는 상태인 비활성 상태에 있는 단말을 식별하는 단계, 상기 식별된 단말 중 선택된 적어도 하나의 대상 단말을, 상기 기지국과의 상기 사용자 평면을 통한 연결이 활성화된 무선 연결 상태로 천이시키는 단계 및 상기 무선 연결 상태의 상기 대상 단말을 통하여, 상기 인접한 셀 중 적어도 하나로부터 수신한 상태 정보에 기초하여, 상기 인접한 셀의 상태에 대한 기 저장된 인접 셀 현황 정보를 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

비활성 상태의 단말을 이용한 ANR 방법과, 상기 방법이 적용된 이동통신 기지국 {METHOD FOR AUTOMATIC NEIGHBOR RELATION USING MOBILE TERMINAL IN INACTIVE STATE, AND BASE STATION FOR MOBILE COMMUNICATION APPLYING SAME}

본 발명은 단말의 상태를 비활성 상태(inactive state)로 천이시킬 수 있는 이동통신 환경에 있어서, 상기 비활성 상태로 천이된 단말을 이용하여 인접 셀의 정보를 획득하기 위한 방법과, 그 방법이 적용된 이동통신 기지국에 관한 것이다.

생활수준의 향상과 정보통신 기술의 발달에 힘입어, 절대다수의 사람들이 스마트폰(smartphone) 등 개인용의 이동통신 단말을 통해 이동통신 서비스를 받고 있다. 또한, 이와 같은 이동통신 단말을 통해 이용할 수 있는 컨텐츠들 역시 나날이 고용량화되고 있다. 따라서, 보다 높은 속도와 신뢰도를 갖는 고품질의 이동통신 서비스에 대한 요구가 증대되고 있다. 이와 같은 요구에 부응하기 위해, 근래 들어 5G(5-generation) NR(new radio) 시스템과 같은 보다 진보된 이동통신 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.

이동통신 서비스 중에는, 단말이 현재의 서빙(serving) 기지국으로부터 서비스를 제공받기 어려운 사유가 발생할 수 있다. 예컨대, 단말이 현재의 서빙 기지국의 서비스 공간으로부터 인접한 다른 기지국의 서비스 공간으로 이동하는 경우를 들 수 있다. 이러한 경우, 단말이 현재 서빙 기지국으로부터 받고 있는 서비스를 그대로 이어서 상기 다른 기지국으로부터 받을 수 있도록 하기 위한 핸드오버(handover, HO) 절차가 수행될 필요가 있다.

다만, 이를 위해서는 현재 단말에 무선 연결을 제공하는 서빙(serving) 기지국이 인접 셀(cell)의 정보를 항상 최신 상태로 정확하게 파악하고 있을 필요가 있다. 예컨대, 인접 셀의 증설 혹은 감설 등에 관한 정보를 기지국에서 획득하지 못했다면, 단말을 다른 기지국에 연결시키기 위한 핸드오버 성공률은 잘못된 정보로 인해 낮아질 수밖에 없다.

한국공개특허공보, 제10-2012-0049807호 (2012.05.17. 공개)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 단말에 언제라도 신속하게 고품질의 이동통신 서비스를 제공하기 위해, 갱신된 인접 셀 정보를 신속하고 정확하게 획득하기 위한 방법과, 그 방법이 적용된 이동통신 기지국을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 기지국의 셀에 인접한 셀(cell)의 정보 획득을 위해, 상기 기지국에 의해 수행되는 ANR(automatic neighbor relation) 방법은, 상기 기지국과의 사용자 평면(user plane)을 통한 연결은 해제되어 있으나, 상기 기지국과의 제어 평면(control plane)을 통한 연결이 유지되어 있는 상태인 비활성 상태에 있는 단말을 식별하는 단계, 상기 식별된 단말 중 선택된 적어도 하나의 대상 단말을, 상기 기지국과의 상기 사용자 평면을 통한 연결이 활성화된 무선 연결 상태로 천이시키는 단계 및 상기 무선 연결 상태의 상기 대상 단말을 통하여, 상기 인접한 셀 중 적어도 하나로부터 수신한 상태 정보에 기초하여, 상기 인접한 셀의 상태에 대한 기 저장된 인접 셀 현황 정보를 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 인접한 셀의 정보 획득을 수행하는 기지국은, 상기 기지국과의 사용자 평면을 통한 연결은 해제되어 있으나, 상기 기지국과의 제어 평면을 통한 연결이 유지되어 있는 상태인 비활성 상태에 있는 단말을 식별하는 단말 식별부, 상기 식별된 단말 중 선택된 적어도 하나의 대상 단말을, 상기 기지국과의 상기 사용자 평면을 통한 연결이 활성화된 무선 연결 상태로 천이시키는 연결 설정부 및 상기 무선 연결 상태의 상기 대상 단말을 통하여, 상기 인접한 셀 중 적어도 하나로부터 수신한 상태 정보에 기초하여, 상기 인접한 셀의 상태에 대한 기 저장된 인접 셀 현황 정보를 업데이트하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 연결 상태와 유휴 상태의 중간적 성격을 갖는 비활성 상태(inactive state)를 도입하되, 이와 같은 비활성 상태의 단말을 이용하여 자동으로 기지국에 인접 셀 정보가 보고되도록 할 수 있다. 이에 따라 인접 셀의 정보를 항상 최신 상태로 유지할 수 있으며, 궁극적으로 사용자에게 항상 최적의 이동통신 서비스를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에 대해 개괄적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 가질 수 있는 상태 및 상기 상태 간의 천이에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비활성 상태의 단말을 이용한 ANR 방법이 적용된 이동통신 기지국의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비활성 상태의 단말을 이용한 ANR 방법의 각 단계를 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 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.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에 대해 개괄적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 1의 이동통신 시스템(10)은 이동통신 단말을 통하여 가입자에게 이동통신 서비스를 제공하기 위한 시스템으로, 서두에서 소개한 5G NR과 같은 이동통신 규약에 의한 시스템일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.

이동통신 시스템(10)은 복수의 기지국(eNodeB)을 포함할 수 있다. 상기 각 기지국은 서비스 범위에 해당하는 셀(cell) 내의 단말에게 이동통신 서비스를 위한 무선 통신 연결을 제공할 수 있다. 이하에서는 상기 복수의 기지국 중, 본 발명의 일 실시예에 따른 기술이 적용된 특정 기지국(100)을 중심으로 본 발명을 설명하도록 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 기지국(100)의 인접에는, 셀이 서로 인접한 복수의 인접 기지국이 존재할 수 있다. 예컨대, 기지국(100)의 셀(101)과 인접 기지국(300)의 셀(301)은 서로 공간적으로 인접하여 존재할 수 있다. 이하에서는 인접 기지국(300)의 셀(301)을 "인접 셀"로 통칭할 수 있다.

서두에서 설명한 바와 같이, 기지국(100)은 이와 같은 인접한 기지국의 신설, 변경 및 철거 등에 대한 정보를 항상 최신 상태로 유지해야 할 필요가 있다. 이와 같은 정보의 최신 상태 유지를 위해, 기지국(100)은 자신이 관리하는 셀 내에 존재하는 단말(200)을 이용할 수 있다. 즉, 단말(200)은 기지국(100)을 서빙(serving) 기지국으로 두고 있으며, 기지국(100)과의 무선 연결을 통해 이동통신 서비스를 제공받는 단말이다.

최근에는 망 사업자의 초기 망의 구축 및 운용 중 발생하는 비용의 절감을 위해, SON(self-organization networks)라는 개념이 도입된 바 있다. 이와 관련하여, ANR(automatic neighbor relation)이라는 기능이 수행되는데, 이는 기지국(100)에서 보유하는 인접 셀 현황 정보인 NRT(neighboring relation table)을 단말(200)을 이용하여 자동으로 구성 및 업데이트하기 위한 기능이다. 이와 같은 ANR 기능을 통해, 인접 셀에 변화가 있을 때마다 수동으로 NRT를 업데이트해야 함에 따른 부담을 경감할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 ANR 동작의 종류로는, 동일 주파수(intra-frequency)의 인접 셀에 대한 ANR, 상이한 주파수(inter-frequency)의 인접 셀에 대한 ANR, 상이한 무선 통신 규약(inter-RAT)의 인접 셀에 대한 ANR 등이 가능할 수 있으며, 무선 연결 상태의 각 단말(200)이 수행할 ANR 동작의 종류는 기지국(100)에 의해 설정된 동작 우선 순위(preference) 설정 정보 및 단말(200)의 컨텍스트(context) 정보를 활용하여 결정될 수 있다.

ANR 기능을 사용하는 기지국(100)은, 초기 호 접속 혹은 핸드오버에 의한 단말(200)에 대한 호 연결 과정 중, RRC 재설정(RRC reconfiguration) 절차를 통해 단말(200)이 수행할 인접 셀에 관한 측정 및 측정 보고(measurement report, MR) 송신 조건을 설정할 수 있다. 단말(200)은 기 정해진 인접 셀 측정 조건이 만족하면 (예컨대, 기지국(100)의 RSRP가 소정의 임계값보다 낮아지면), 인접 셀 측정 동작을 수행하고, 측정된 인접 셀 신호 정보와 기지국(100)의 신호 정보가 A3 이벤트 조건을 만족하면, 측정 보고 메시지를 통해 인접 셀의 PCI, RSRP/RSRQ 정보 등을 기지국(100)으로 송신할 수 있다.

기지국(100)은 수신된 PCI 정보 중 자신의 NRT에 존재하지 않는 인접 셀이 감지되면, 해당 인접 셀을 NRT에 등록하기 위해 필요한 해당 셀의 ECGI(E-UTRAN cell global identifier), TAC(tracking area code), PLMN(public land mobile network) ID 정보를 획득하기 위한 RRC 재설정(RRC reconfiguration) 절차를 수행할 수 있다. 해당 절차에서 기지국(100)은 단말(200)이 기지국(100)과의 업링크(uplink)/다운링크(downlink) 패킷(packet) 통신을 잠시 보류하기 위해 UE를 DRX(discontinuous reception) 구간에 진입시킬 수 있다. 단말(200)은 상기 DRX 구간 동안 인접 셀이 브로드캐스팅(broadcasting)하는 메시지(MIB/SIB1/SIB2)에 포함된 ECGI, TAC, PLMN 정보를 획득하고, 기지국(100)으로 해당 정보를 측정 보고 메시지에 담아서 전송할 수 있다.

기지국은 상기 단말(200)로부터 수신된 정보와 TNL(transport network layer) look-up 절차를 통해 획득한 정보를 이용하여, NRT에 해당 인접 셀을 신규 등록하고, 해당 인접 셀과의 X2 I/F(Interface) 설정이 필요한 경우, 획득한 TNL 주소 정보를 이용하여 기지국(100)과 상기 인접 셀의 기지국 간의 X2 I/F를 설립할 수 있다.

한편, 상기 목적의 달성을 위해, 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신 시스템(10)에 의하면, 전술한 무선 연결 상태와 유휴 상태 외에, 그 중간적 성격을 갖는 RRC(radio resource control) 비활성 상태(RRC inactive state, 이하 "비활성 상태"로 약칭)가 도입될 수 있다.

상기 비활성 상태에서는, 기지국(100)과 단말(200) 간에 무선 채널을 통한 데이터 통신(보다 구체적으로, 사용자 평면을 통한 데이터 전송)은 수행되지 않는다. 하지만 이동통신 시스템(10), 보다 구체적으로 이동통신 시스템(10)의 코어 네트워크(미도시)와 기지국(100)은 해당 단말(200)에 대한 제어 평면 및 사용자 평면과 관련된 연결 정보를 보유 및 관리할 수 있다. 즉, 비활성 상태에서 이동통신 시스템(10)은 해당 단말(200)에 대한 AS(access stratum) 컨텍스트를 유지 및 관리할 수 있다.

요컨대, 상기 비활성 상태는, 사용자 평면을 통한 연결이 해제되어 있는 상태라는 점에서는 유휴 상태와 유사하지만, 제어 평면을 통한 연결이 유지되어 있다는 점에서는 무선 연결 상태와 유사하다고 볼 수 있다. 이와 같은 비활성 상태는, 전술한 바 있는 유휴 상태의 본래의 목적을 달성할 수 있으면서도, 이동통신 시스템(10) 측에서 단말(200)과의 연결을 계속 유지할 수 있게 된다. 이에 따르면, 단말(200)의 존재 및 현재 상태가 용이하게 파악될 수 있으며, 단말(200)을 필요한 경우 무선 연결 상태로 빠르게 천이시킬 수 있으므로 궁극적으로 단말(200) 사용자에게 보다 신속한 이동통신 서비스를 제공할 수 있게 된다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 ANR 방법, 즉 자동으로 인접 기지국의 상태 정보를 획득하여 기존 정보를 업데이트하는 방법의 수행을 위해서는 단말(200)과 기지국(100) 간의 정보 교환이 필수적으로 요구되는 바, 유휴 상태의 단말로는 상기 ANR 방법이 수행되기 어렵다. 이와 같은 연유로, 본 발명의 일 실시예에서는 비활성 상태의 단말(200)을 이용하여 인접 기지국의 상태 정보를 획득할 수 있다.

한편, 비활성 상태에서 단말(200)의 연결 정보를 보유하는 것과 관련하여, 기존의 페이징 영역(paging area)와 유사하게, 하나 이상의 기지국이 속할 수 있는 RNA(RAN(radio access network)-based notification area)라는 개념이 정의될 수 있다. 따라서 RNA는 하나의 기지국이 될 수도 있지만, 두 개 이상의 기지국 집단이 될 수도 있다. 단말(200)은 호 접속 과정 중에서 RRC 재설정(RRC reconfiguration) 절차를 통해 자신이 속한 RNA의 정보를 획득할 수 있다.

또한, 비활성 상태의 단말(200)은 페이징 DRX(discontinuous reception) 동작 중 보다 좋은 무선 환경의 셀로의 캠핑(camping)이 가능하다. 이와 같은 캠핑 동작을 수행한 단말(200)은, 각 셀이 브로드캐스팅(broadcasting)하는 SI 정보에 포함된 해당 셀(40)의 RNA 정보를 자신이 현재 보유한 RNA 정보와 비교하고, 양자가 달라졌을 경우 단말(50)은 자신의 RNA 정보가 변경되었음을 현재 캠핑된 셀(40)로 알리는 RNA 업데이트 동작을 수행할 수 있다. 이와 같은 동작에 의해, 해당 단말(50)의 AS 컨텍스트는 현재 캠핑된 셀로 이관(fetch)될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 가질 수 있는 상태 및 상기 상태 간의 천이에 대해 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 의하면, 단말(50)의 상태에 있어서, 무선 연결 상태와 비활성 상태 간의 천이(①), 무선 연결 상태와 유휴 상태 간의 천이(②) 및 비활성 상태와 유휴 상태 간의 천이(③)의 총 3개 유형의 천이가 가능함을 볼 수 있다. 여기서 주목할 점은, 비활성 상태와 유휴 상태 간의 천이는 비대칭적이어서, 비활성 상태에서 유휴 상태로의 천이는 가능하지만 그 반대 방향으로 바로 천이하는 것은 불가능하다는 점이다. 이에 따라, 단말(50)이 유휴 상태에서 비활성 상태로 천이하고자 한다면, 중간에 무선 연결 상태를 거쳐서 천이할 필요가 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비활성 상태의 단말을 이용한 ANR 방법이 적용된 이동통신 기지국의 구성을 도시한 도면이다. 도 3의 기지국(100)은 통신부(110), 단말 식별부(120), 연결 설정부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다. 상기 각 구성 요소 중, 단말 식별부(120), 연결 설정부(130) 및 제어부(140)는 마이크로프로세서(microprocessor)와 같은 연산 장치를 포함할 수 있고, 통신부(110)는 데이터 송수신을 위한 유/무선 통신 장치 등을 포함할 수 있다. 이하에서는 도 3을 참조하여 이동통신 장치(100)의 각 구성 요소의 동작에 대해 간략히 설명하되, 보다 자세한 설명은 아래의 도 4를 참조하여 하도록 한다.

통신부(110)는 단말, 혹은 이동통신 시스템(10)의 타 구성(예컨대, 이동통신 시스템(10)의 코어 네트워크(미도시))과의 데이터의 송신 및 수신을 수행할 수 있다. 예컨대, 통신부(110)는 인접한 다른 기지국이 브로드캐스팅한 정보를 수신한 단말(200)로부터 상기 정보를 수신할 수 있다. 이하에서 설명할 기지국(100)의 다른 구성 요소들이 기지국(100) 외부와 정보를 교환할 일이 있을 경우, 해당 정보는 통신부(110)를 거쳐 교환될 수 있다.

단말 식별부(120)는 기지국(100)의 셀 내에 존재하는 단말 중, 앞에서 설명한 바 있는 비활성 상태에 있는 단말을 식별할 수 있다.

연결 설정부(130)는 상기 단말 중 적어도 하나를 대상 단말로 선택할 수 있다. 이와 같은 대상 단말은, 기지국(100)이 인접 셀의 상태 정보를 획득하기 위해 이용할 단말을 가리키며, 대상 단말을 선택하는 구체적인 방법은 아래에서 제시될 것이다. 대상 단말 선택 후, 연결 설정부(130)는 상기 기지국과 상기 대상 단말 간의 사용자 평면을 통한 연결을 복원하여, 비활성 상태의 대상 단말을 무선 연결 상태로 천이시킬 수 있다.

제어부(140)는 상기 인접한 셀 중 적어도 하나의 기지국이 브로드캐스팅(broadcasting)하는 상태 정보를, 연결 설정부(130)에 의해 무선 연결 상태로 천이된 대상 단말을 통하여 수신할 수 있다. 그리고 제어부(140)는 기지국(100)의 셀에 인접한 각 셀들의 상태에 대하여 기 저장된 인접 셀 현황 정보를, 상기 수신된 상태 정보를 이용하여 업데이트할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비활성 상태의 단말을 이용한 ANR 방법의 각 단계를 도시한 도면이다. 도 4의 방법은 도 3을 참조하여 설명한 기지국(100)에 의해 수행될 수 있다. 단, 도 4에 도시된 방법은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 도 4에 의해 본 발명의 사상이 한정 해석되는 것은 아니며, 도 4에 도시된 방법의 각 단계는 경우에 따라 도면에 제시된 바와 그 순서를 달리하여 수행될 수 있음은 물론이다. 또한, 도 1 내지 3과 중복되는 바에 대해서는 자세한 설명이 생략될 수 있다.

첫째로, 단말 식별부(120)는 기지국(100)의 서비스 범위 내에 있는 단말 중, 비활성 상태에 있는 단말을 식별할 수 있다(S110). 그러면 연결 설정부(130)는 상기 식별된 단말 중 대상 단말을 선택할 수 있다(S120). 즉, 식별된 비활성 상태의 단말이 모두 인접 기지국의 상태 정보를 획득하는 데 이용되는 것은 아니고, 일정 기준에 따라 연결 설정부(130)에 의해 선택된 대상 단말만이 이용될 수 있다.

연결 설정부(130)는 상기 대상 단말을 무선 연결(RRC connected) 상태로 천이시킬 수 있다(S130). 상기 대상 단말은 기지국(100)의 셀에 인접한 셀 중 적어도 하나로부터 수신한 상태 정보를 수신할 수 있으며, 제어부(140)는 상기 상태 정보를 상기 대상 단말로부터 전달받을 수 있다(S140). 상태 정보는 상기 인접한 셀 각각의 기지국으로부터 브로드캐스팅될 수 있으며, 이와 같은 상태 정보의 송신 및 수신의 구체적인 과정에 대해서는 전술한 바 있다. 그리고 제어부(140)는 기지국(100)의 셀에 인접한 각 셀의 상태에 대해 저장하고 있는, 인접 셀 현황 정보(예컨대, 위에서 설명한 NRT)를 업데이트할 수 있다(S150).

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 ANR 방법은, 항시 운용될 수도 있지만, 연/월/일/시 단위로 기 설정된 운용 시간 내에서만 운용될 수도 있다. 예컨대, 매일 새벽 2시 30분 45초부터 4시 50분 25초까지 운용, 2017년 12월 6일 00시 00분 00초부터 2018년 1월 5일 23시 59분 59초까지 운용 등의 방침을 택할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 ANR 방법의 세부 사항에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 크게 3가지 방식으로 ANR 방법을 운용할 수 있다.

1. 주기적인 ANR 동작 기법

본 기법에 의하면, 기지국(100)의 연결 설정부(130)가 주기적으로 대상 단말을 선택하고, 해당 대상 단말로 페이징(paging) 메시지를 송신하여 무선 연결 상태로 천이시켜 상태 정보를 전달받은 후, 해당 대상 단말을 비활성 상태로 복귀시킬 수 있다.

이에 따르면, 제어부(140)는 상기 업데이트 종료 후, 소정 길이의 주기 타이머의 카운트(count)를 시작할 수 있으며, 상기 주기 타이머의 카운트가 만료되면 상기 단계 S110 내지 S150을 다시 시작할 수 있다(S160). 즉, 이에 따르면 상기 주기 타이머의 길이만큼의 주기로 ANR 방법의 수행이 이루어지게 되며, 상기 주기 타이머의 카운트 만료는 일종의 재시작 조건으로서의 의미를 갖게 된다. 주기 타이머의 길이는 ANR 방법의 성능 최적화, 기지국(100)의 부담 최소화 등의 조건이 달성될 수 있도록 적절히 설정될 수 있다.

물론 이와 별개로, 제어부(140)는 이동통신 시스템(10)의 운용자의 조작에 기초하여 본 ANR 방법의 수행을 비활성화시킬 수 있으며, 이 경우 상기 주기적인 ANR 방법의 수행이 중단된다(S170).

한편, 연결 설정부(130)는 상기 식별된 단말 중 식별된 단말 중 소정 비율 혹은 소정 개수의 단말을 대상 단말로서 선택할 수 있다. 이와 같은 비율 혹은 개수는, 기지국(100)의 단말 수용 능력(예컨대, 기지국(100)이 최대로 수용 가능한 총 단말 수 혹은 비활성 상태의 단말 수)에 기초하여 정해질 수 있다.

아울러, 제어부(140)는 셀 내의 각 단말에 대해 재시작 가능 시간을 설정할 수 있다. 이에 따르면, 대상 단말로 선택된 단말은 상기 재시작 가능 시간이 경과하기 전에는 다시 대상 단말로 선택되지 않게 된다. 이를 위해, 제어부(140)는 상기 재시작 가능 시간과 동일한 길이를 갖는 재시작 타이머를 구동시킬 수 있다. 만일 이와 같은 재시작 타이머의 길이가 0이라면 해당 단말은 언제나 대상 단말로 선택될 수 있게 되며, 무한대라면 해당 단말은 한 번 대상 단말로 선택된 이후에는 다시는 대상 단말로 선택되지 않게 된다.

다만, 경우에 따라서는 상기 주기 타이머의 만료로 인해 다시금 ANR 방법의 수행이 시작되어야 하는데, 기지국(100)의 셀 내의 모든 단말(혹은 대부분의 단말)의 재시작 타이머가 만료되지 않아 대상 단말로 선택 가능한 단말이 없을(혹은 부족할) 수도 있다. 이 경우, 재시작 타이머의 만료까지 남은 시간이 짧은 순서대로 단말을 정렬한 후, 이들 단말 중에서 상기 정렬된 순서대로 대상 단말을 필요한 수만큼 선택하는 것도 가능할 것이다.

상기 재시작 타이머의 길이는 단말의 종류에 따라 달리 설정될 수 있다. 이는 각 단말의 종류별로 소모 전력 등의 단말 특성이 서로 다를 수 있기 때문에, 이와 같은 개별 단말의 특성을 고려하여 보다 효율적으로 ANR 방법을 운용하기 위한 것이다.

이번에는 연결 설정부(130)의 대상 단말 선택을 위한 예시적인 기준에 대해 설명한다. 연결 설정부(130)는, 기지국(100)의 셀 내에서 식별된 단말 중 이전에 상기 대상 단말로 선택되었던 시점으로부터 경과된 시간이 긴 순서대로 소정 개수 혹은 소정 비율의 단말을 대상 단말로 선택할 수 있다. 혹은 연결 설정부(130)는, 대상 단말 선택의 시점마다, 확률 변수를 이용하여 상기 식별된 단말 중 소정 비율 혹은 소정 개수의 단말을 선택할 수도 있다. 상기 확률 변수는 균일 분포(uniform distribution)에 의한 것일 수도 있고, 정규 분포(normal distribution)에 의한 것일 수도 있다.

연결 설정부(130)는 식별된 단말의 수(M)가 선택해야 하는 대상 단말의 수(N) 이하라면, 식별된 단말 모두를 대상 단말로 선택할 수 있다. 하지만 M의 값이 N의 값을 초과한다면, 1) 우선 식별된 단말 중 M개의 단말을 0과 1 사이에 1/M의 크기를 갖는 구간에 각각 배치하고, 균일 분포 확률 변수를 이용하여 생성한 0과 1 사이의 임의의 숫자가 포함된 구간의 단말을 첫 번째 대상 단말로 선택하고, 2) 다음으로 나머지 M-1개의 단말을 0과 1 사이에 1/(M-1)의 크기를 갖는 구간에 각각 배치하고, 균일 분포 확률 변수를 이용하여 생성한 0과 1 사이의 임의의 숫자가 포함된 구간의 단말을 두 번째 대상 단말로 선택할 수 있다. 그리고 또 나머지 단말에 대해 같은 과정을 되풀이함으로써, 최종적으로는 결국 M-N+1개의 단말을 0과 1 사이에 1/(M-N+1)의 크기를 갖는 구간에 각각 배치하고, 균일 분포 확률 변수를 이용하여 생성한 0과 1 사이의 임의의 숫자가 포함된 구간의 단말을 N번째 대상 단말로 선택할 수 있다.

한편, 제어부(140)는 상기 선택된 대상 단말 각각에 대해, 해당 대상 단말이 수행할 ANR 동작의 종류를 결정할 수 있다. 이와 같은 동작의 종류는, 위에서 설명한 바와 같이 동일 주파수(intra-frequency)의 인접 셀에 대한 ANR, 상이한 주파수(inter-frequency)의 인접 셀에 대한 ANR, 상이한 무선 통신 규약(inter-RAT)의 인접 셀에 대한 ANR 등을 들 수 있다. 상기 동작의 종류는, 각 대상 단말의 컨텍스트 정보에 포함된 해당 대상 단말이 지원하는 ANR 동작에 관한 정보와, 기지국(100)에 의해 설정된 동작 우선 순위(preference) 설정 정보에 따라 결정될 수 있다.

제어부(140)는 각 대상 단말에 대해, 해당 대상 단말이 지원하는 ANR 동작의 종류를 파악한 후, 지원되는 ANR 동작별로 구간을 설정하여, 확률 변수에 의해 생성된 임의의 숫자가 포함된 구간에 해당되는 ANR 동작을 수행하도록 지정할 수 있다. 예컨대, 단말이 상기 3가지 ANR 동작을 모두 지원하고, 각 ANR 동작별 동작 우선 순위 파라미터를 각각 A, B, C라 할 경우, 3가지 ANR 동작은 0부터 1까지의 숫자로 된 구간을 각각 나누어 점유하되, 각각 0부터 A/(A+B+C)까지의 구간, A/(A+B+C)부터 (A+B)/(A+B+C)까지의 구간, (A+B)/(A+B+C)부터 1까지의 구간을 각각 나누어 점유할 수 있다. 만일 균일 분포 확률 변수에 의해 생성된 숫자의 값이 A/(2(A+B+C))라면, 0부터 A/(A+B+C)까지의 구간을 점유하는 첫 번째 종류의 ANR 동작이 선택될 것이다.

2. 단말의 RNA 변경에 따른 ANR 동작 기법

비활성 상태의 단말은 자신이 속한 RNA의 변경이 인지되면, 현재 자신의 새로운 서빙 기지국이 자신의 단말 컨텍스트를 보유할 수 있도록, 서빙 기지국에 대해 상태 천이를 요청할 수 있다. 여기에서는 기지국(100)이 새로운 서빙 기지국이라고 가정하도록 한다. 그러면 기지국(100)의 연결 설정부(130)는, 기지국(100)의 셀 내에 진입한 상기 단말을 무선 연결 상태로 천이시킨 후 인접 셀의 상태 정보 보고 동작을 수행하도록 하고, 다시 비활성 상태로 복귀시킬 수 있다.

이와 같은 기법은 RNA 변경을 수행하는 단말이 무선 연결 상태로 천이될 필요가 있음을 이용한 것이다. 즉, RNA 변경을 수행하는 단말이 무선 연결 상태로 천이되는 기회를 이용하여 해당 단말로 하여금 인접 셀의 상태 정보를 획득하여 보고하도록 하는 것이며, 상기 RNA 변경을 수행하는 단말을 대상 단말로 선택하는 것과 사실상 같게 된다.

한편, 기지국(100)은 새롭게 자신의 셀에 진입한 상기 단말에 대해, 전술한 바와 같은 대상 단말로의 선택에 관한 설정(예컨대, 대상 단말로 선택하고자 하지 않을 경우 재시작 타이머의 길이를 무한대로 설정 가능), ANR 동작 종류의 설정 등을 수행할 수 있다(중복된 설명이므로 여기에서는 자세히 설명하지 않음).

3. 단말의 RNA 보고 절차 중의 ANR 동작 기법

비활성 상태의 단말은 자체적으로 타이머를 운용하여, 상기 타이머가 만료되면 현재의 서빙 기지국에 대해 자신의 존재를 알릴 수 있다. 여기에서는 기지국(100)이 서빙 기지국이라고 가정하도록 한다. 그러면 기지국(100)의 연결 설정부(130)는 상기 단말을 무선 연결 상태로 천이시킨 후 인접 셀의 상태 정보 보고 동작을 수행하도록 하고, 다시 비활성 상태로 복귀시킬 수 있다.

한편, 기지국(100)은 신규한 단말이 상기 타이머에 의해 자신의 존재를 알리기 위한 메시지를 수신한 경우(즉, 단말 입장에서는 RNA의 변경 혹은 업데이트가 있었을 경우), 전술한 바와 같은 대상 단말로의 선택에 관한 설정, ANR 동작 종류의 설정 등을 수행할 수 있다(중복된 설명이므로 여기에서는 자세히 설명하지 않음).

지금까지 설명한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 비활성 상태로의 단말 상태 천이 제어 및 비활성 상태의 단말을 이용한 자동적인 인접 셀 정보 획득이 가능해짐에 따라, 인접 셀의 정보를 항상 최신 상태로 유지할 수 있으며, 궁극적으로 사용자에게 항상 최적의 이동통신 서비스를 제공할 수 있게 된다.

본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방법으로 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 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 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 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 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 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 비활성 상태로의 단말 상태 천이 제어 및 비활성 상태의 단말을 이용한 자동적인 인접 셀 정보 획득이 가능해짐에 따라, 인접 셀의 정보를 항상 최신 상태로 유지할 수 있으며, 궁극적으로 사용자에게 항상 최적의 이동통신 서비스를 제공할 수 있게 된다.

10: 이동통신 시스템
100: 기지국
110: 통신부
120: 단말 식별부
130: 연결 설정부
140: 제어부
200: 단말
300: 인접 기지국

Claims (10)

1. 기지국의 셀에 인접한 셀(cell)의 정보 획득을 위해, 상기 기지국에 의해 수행되는 ANR(automatic neighbor relation) 방법으로서,
   상기 기지국과의 사용자 평면(user plane)을 통한 연결은 해제되어 있으나, 상기 기지국과의 제어 평면(control plane)을 통한 연결이 유지되어 있는 상태인 비활성 상태에 있는 단말을 식별하는 단계;
   상기 식별된 단말 중 선택된 적어도 하나의 대상 단말을, 상기 기지국과의 상기 사용자 평면을 통한 연결이 활성화된 무선 연결 상태로 천이시키는 단계; 및
   상기 무선 연결 상태의 상기 대상 단말을 통하여, 상기 인접한 셀 중 적어도 하나로부터 수신한 상태 정보에 기초하여, 상기 인접한 셀의 상태에 대한 기 저장된 인접 셀 현황 정보를 업데이트하는 단계를 포함하는
   비활성 상태의 단말을 이용한 ANR 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 대상 단말을 상기 무선 연결 상태에서 상기 비활성 상태로 복원시키는 단계를 더 포함하는
   비활성 상태의 단말을 이용한 ANR 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 업데이트하는 단계의 종료 후, 소정 길이의 타이머의 카운트(count)를 시작하는 단계를 더 포함하며,
   상기 식별하는 단계는, 상기 타이머의 카운트가 만료될 경우 수행되는
   비활성 상태의 단말을 이용한 ANR 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 식별된 단말은, 각각 대응되는 소정의 재시작 가능 시간을 가지며, 상기 대상 단말로서 선택된 때로부터, 상기 재시작 가능 시간이 경과하기 전에는 상기 대상 단말로서 다시 선택되지 않는
   비활성 상태의 단말을 이용한 ANR 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 재시작 가능 시간은, 상기 각 단말의 종류에 기초하여 설정되는
   비활성 상태의 단말을 이용한 ANR 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 천이시키는 단계는, 상기 식별된 단말 중 소정 비율 혹은 소정 개수의 단말을, 상기 대상 단말로서 선택하는 단계를 포함하며,
   상기 소정 비율 및 상기 소정 개수는, 상기 기지국의 단말 수용 능력에 기초하여 정해지는
   비활성 상태의 단말을 이용한 ANR 방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 천이시키는 단계는, 상기 식별된 단말 중 이전에 상기 대상 단말로 선택되었던 시점으로부터 경과된 시간이 긴 순서대로 소정 개수 혹은 소정 비율의 단말을 상기 대상 단말로 선택하는 단계를 포함하는
   비활성 상태의 단말을 이용한 ANR 방법.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 천이시키는 단계는, 상기 천이시키는 단계가 수행될 때마다, 확률 변수를 이용하여 상기 식별된 단말 중 소정 비율 혹은 소정 개수의 단말을 선택하는 단계를 포함하는
   비활성 상태의 단말을 이용한 ANR 방법.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 천이시키는 단계는, 상기 식별된 단말 중, 상기 기지국의 셀 내에 진입하여 상기 기지국으로 상태 천이를 요청한 단말을 상기 대상 단말로 선택하는 단계를 포함하는
   비활성 상태의 단말을 이용한 ANR 방법.
10. 인접한 셀의 정보 획득을 수행하는 기지국으로서,
    상기 기지국과의 사용자 평면을 통한 연결은 해제되어 있으나, 상기 기지국과의 제어 평면을 통한 연결이 유지되어 있는 상태인 비활성 상태에 있는 단말을 식별하는 단말 식별부;
    상기 식별된 단말 중 선택된 적어도 하나의 대상 단말을, 상기 기지국과의 상기 사용자 평면을 통한 연결이 활성화된 무선 연결 상태로 천이시키는 연결 설정부; 및
    상기 무선 연결 상태의 상기 대상 단말을 통하여, 상기 인접한 셀 중 적어도 하나로부터 수신한 상태 정보에 기초하여, 상기 인접한 셀의 상태에 대한 기 저장된 인접 셀 현황 정보를 업데이트하는 제어부를 포함하는
    비활성 상태의 단말을 이용한 ANR 방법이 적용된 기지국.
    
    

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