WO2013112014A1 - 무선통신시스템에서 휴면 모드 제어 방법 및 장치 - Google Patents

무선통신시스템에서 휴면 모드 제어 방법 및 장치 Download PDF

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WO2013112014A1
WO2013112014A1 PCT/KR2013/000656 KR2013000656W WO2013112014A1 WO 2013112014 A1 WO2013112014 A1 WO 2013112014A1 KR 2013000656 W KR2013000656 W KR 2013000656W WO 2013112014 A1 WO2013112014 A1 WO 2013112014A1
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WO
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interference
terminal
communication module
cell
frequency
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PCT/KR2013/000656
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English (en)
French (fr)
Inventor
장재혁
정경인
김성훈
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삼성전자 주식회사
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    • 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, in a Long Term Evolution (LTE) system, when different wireless communication modules coexist in a terminal, a method for avoiding interference in a sleep mode and an operation mode.
  • LTE Long Term Evolution
  • the wireless communication technology has made rapid progress, and accordingly, the communication system technology has evolved.
  • the LTE system is in the spotlight as the fourth generation mobile communication technology.
  • IDC In-Device Coexistence
  • LTE / UMTS communication technology operates in various frequency bands, while communication technologies such as Bluetooth and WLAN operate in the Industrial, Scientific and Medical (ISM) band (about 4400 to 2483.5 MHz).
  • ISM Industrial, Scientific and Medical
  • band 4 about 4300 to 2400 MHz
  • the uplink portion of the band 7 about 4500 to 2570 MHz
  • the ISM used by Bluetooth and the WLAN Adjacent to the band when simultaneously communicating, a problem arises in that a transmission signal in one communication technology is caught as a reception signal in another communication technology and causes serious interference.
  • the terminal does not properly receive the message from the base station due to such interference, it may cause a malfunction and a great inconvenience to the user, there is a need for a solution to solve this problem.
  • the present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to coexist with a heterogeneous communication module (eg, cellular network technology, WLAN, Bluetooth, GPS, GNNS, etc.) in a terminal in a wireless communication system.
  • a heterogeneous communication module eg, cellular network technology, WLAN, Bluetooth, GPS, GNNS, etc.
  • the terminal provides a way to avoid the interference signal in the idle mode (Idle mode), and a method for receiving a Public Warning System (Public Warning System) message regardless of the operation mode.
  • a method of controlling a sleep mode of a terminal in a wireless communication system includes determining whether interference between heterogeneous communication modules of the terminal occurs; And limiting camping to a corresponding frequency of the communication module in which the interference occurs when the interference between the heterogeneous communication modules occurs.
  • the terminal determines whether the interference between the heterogeneous communication module, if the interference between the heterogeneous communication module, the control unit for limiting the camping to the corresponding frequency of the communication module having the interference It may include.
  • the terminal can operate without malfunction by avoiding interference in the dormant mode as much as possible, and the user can receive the message in a timely manner by correctly receiving the message of the public notification system regardless of the operation mode.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of an LTE system to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a view showing a radio protocol structure in an LTE system to which the present invention is applied
  • 3 is a diagram illustrating a frequency band adjacent to an ISM band among frequencies currently used for mobile communication in 3GPP;
  • Figure 4 is a cell (re) selection method to the LTE neighbor frequency / neighbor UTRAN FDD frequency of the terminal in the 3GPP system
  • FIG. 5 is an exemplary flowchart illustrating an operation of a dormant mode terminal proposed in the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a process of transmitting an ETWS message in an LTE system.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a first example of an operation of a terminal for receiving a PWS message, proposed in the present invention.
  • FIG. 8 is a second exemplary flowchart of the operation of a terminal for receiving a PWS message, proposed in the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of an LTE system to which the present invention is applied.
  • a radio access network of an LTE system includes a next-generation base station (Evolved Node B, ENB, Node B, or base station) 105, 110, 115, and 120 and a mobility management entity (MME) 125. ) And S-GW (Serving-Gateway) 130.
  • the user equipment (hereinafter referred to as UE or terminal) 135 accesses an external network through the ENBs 105 to 120 and the S-GW 130.
  • the ENBs 105 to 120 correspond to existing Node Bs of the UMTS system.
  • the ENB is connected to the UE 135 through a wireless channel and performs a more complicated role than the existing Node B.
  • all user traffic including real-time services such as Voice over Internet Protocol (VoIP) over the Internet protocol, is serviced through a shared channel, so the state of the buffer state, available transmission power state, and channel state of terminals
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • One ENB typically controls multiple cells.
  • the LTE system uses orthogonal frequency division multiplexing (hereinafter, referred to as OFDM) in a 20 MHz bandwidth as a radio access technology.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • AMC adaptive modulation & coding
  • the S-GW 130 is a device that provides a data bearer, and generates or removes a data bearer under the control of the MME 125.
  • the MME is a device that is in charge of various control functions as well as mobility management function for the terminal and is connected to a plurality of base stations.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a radio protocol structure in an LTE system to which the present invention is applied.
  • a wireless protocol of an LTE system includes packet data convergence protocol (PDCP) 205 and 240, radio link control (RLC) 210 and 235, and medium access control (MAC) 215 in a terminal and an ENB, respectively. , 230).
  • the PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 205, 240 is responsible for operations such as IP header compression / restore, and the radio link control (hereinafter referred to as RLC) 210, 235 is a PDCP PDU (Packet Data Unit). ) To the appropriate size.
  • the MACs 215 and 230 are connected to several RLC layer devices configured in one terminal, and multiplex RLC PDUs to MAC PDUs and demultiplex RLC PDUs from MAC PDUs.
  • the physical layers 220 and 225 channel-code and modulate higher layer data, make the OFDM symbols and transmit them to the wireless channel, or demodulate, channel decode, and transmit the OFDM symbols received through the wireless channel to the upper layer. Do the operation.
  • the physical layer uses HARQ (Hybrid ARQ) for additional error correction, and the receiving end transmits the reception of the packet transmitted by the transmitting end as 1 bit. This is called HARQ ACK / NACK information.
  • Downlink HARQ ACK / NACK information for uplink transmission may be transmitted through a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH) physical channel.
  • the uplink HARQ ACK / NACK information for the downlink transmission may be transmitted through a physical uplink control channel (PUCCH) or a physical uplink shared channel (PUSCH) physical channel.
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • the physical layer of the LTE system has a structure of a radio frame having a length of 10 ms for downlink and uplink data transmission, and provides two radio frames.
  • Type 1 applies to Frequency Division Duplex (FDD) and Type 2 applies to Time Division Duplex (TDD).
  • FDD Frequency Division Duplex
  • TDD Time Division Duplex
  • Both types are 10 ms long and each consists of 10 subframes each having a length of 1 ms. That is, one radio frame includes a total of 10 subframes, from subframe 0 to subframe 9.
  • uplink and downlink are separated using different frequency domains, and each uplink and downlink are composed of 10 subframes.
  • each subframe in one radio frame is divided into a downlink subframe, an uplink subframe, and a special subframe according to a setting, and the special subframe is further divided into a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), It is divided into UpPTS (Uplink Pilot Time Slot), and serves as a switching point of downlink and downlink.
  • DwPTS downlink pilot time slot
  • GP guard period
  • UpPTS Uplink Pilot Time Slot
  • the length of each of the DwPTS, GP, and UpPTS can be set differently, but the sum of the lengths of the DwPTS, GP, and UpPTS has a length of 1 ms like other subframes.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a frequency band adjacent to an ISM band among frequencies currently used for mobile communication in 3GPP.
  • the mobile communication cell uses Band 40
  • the WLAN uses channel 1
  • the interference phenomenon is severe
  • the mobile communication cell uses Band 7
  • the WLAN channel is channel 13 or 14. It can be seen that when using the interference phenomenon is severe. Therefore, if such interference occurs, it is necessary to properly avoid it.
  • the terminal may be classified into a connected mode and an idle mode according to a state in which the terminal is connected to the base station.
  • the base station may be classified as follows according to the service provided.
  • the terminal can only service limited services (emergency call, disaster service, etc.)
  • This cell is not blocked and satisfies the cell selection condition.
  • the terminal can provide a normal (service)
  • the cell is part of a selected operator / registered operator / equivalent operator
  • CSG Closed Subscriber Group
  • the idle mode terminal is divided into the following states according to which cell the terminal is looking for or camped in.
  • the UE finds a suitable cell after the cell selection / reselection procedure, the UE is in a 'Camped normally state'.
  • the terminal monitors the paging channel to check whether there is new data from the network and receives system information.
  • a measurement is performed to perform cell reselection, and a cell reselection procedure is executed according to a condition.
  • the UE When the UE transitions from the RRC connected (RRC_CONNECTED) state to the RRC dormant (RRC_IDLE) state, it attempts to find a suitable cell.
  • the terminal does not find a suitable cell (suitable cell) or is rejected by the selected operator, it attempts to select a cell to find an acceptable cell of any operator. Subsequently, when an acceptable cell is found, the terminal transitions to a 'camping state in any cell'.
  • the terminal monitors the paging channel to check whether there is new data from the network and receives system information.
  • a measurement is performed to perform cell reselection, and a cell reselection procedure is executed according to a condition. It also periodically attempts to find out if there is a suitable cell nearby.
  • the terminal in the idle mode can receive the system information from the base station to know the information of the neighboring base stations, in particular the CSG base stations from the system information block (hereinafter referred to as SIB) No. 4
  • SIB system information block
  • PCI Physical Cell Identifiers
  • the parameter used to inform this is csg-PhysCellIdRange, and the terminal receiving the terminal is valid for 24 hours when the terminal is still camping in the cell of the operator receiving the terminal. During this period, the terminal is not a member of the CSG cell. In this case, cells using the PCI are excluded from the cell selection / reselection.
  • the terminal may perform the cell selection / reselection procedure by ranking the signal strengths for cells whose signal strengths received from neighbor cells according to the LTE version are higher than or equal to a certain level at the time of cell selection / reselection.
  • a cell selection / reselection procedure may be performed by ranking the signal strength on cells whose strength and quality of signals received from neighbor cells are above a certain level (for example, LTE). Terminal since release 9).
  • the method of ranking the other frequencies having the same frequency and the same priority as the serving cell is performed using Equations 1 and 2 below.
  • Rs is a rank value of the serving cell
  • Qmeas is an average signal strength measurement value (RSRP) of the serving cell
  • QHyst is a hysteresis value for giving priority to the serving cell.
  • Rn is the rank value of the neighboring cell
  • Qmean is the average signal strength measurement (RSRP) of the neighboring cell
  • Qoffset is an offset value for giving a difference to the neighboring cells, when the base station informs the specific cell You can lower the priority by specifying a separate offset value for frequency.
  • the method of ranking the low priority frequency and the heterogeneous RAT (Inter-RAT) frequency may include the serving cell signal Squal ⁇ ThreshServing, when the signal quality related parameter (threshServingLowQ) is lowered in the currently camped cell.
  • the signal quality of neighboring cell is equal to Squal> ThreshX, LowQ (in case of LTE, WCDMA) or when the signal strength of neighboring cell Srxlev> ThreshX, LowP (in case of GSM and CDMA2000) is satisfied.
  • the above procedures are hereinafter referred to as general cell selection / reselection procedures.
  • FIG. 3 illustrates a cell reselection method of an LTE neighbor frequency / adjacent UTRAN FDD frequency of a radio resource control (RRC) idle mode terminal in a 3GPP system.
  • the RRC sleep mode terminal does not have an RRC connection with the base station controlling the cell and periodically receives some common channels such as paging, and the terminal selects an appropriate cell according to the channel environment. Ensures its mobility.
  • the sleep mode terminal of the 3GPP system refer to the 3GPP specification 'TS36.304 E-UTRA UE Procedures in idle mode'.
  • a system information block which is one of system information broadcasted in a cell ( It is checked whether a signal quality related parameter (ThreshServingLowQ) value is provided through System Information Block (SIB) 3 (311).
  • the signal quality related parameter (ThreshServingLowQ) is a condition for moving to an LTE neighbor frequency having a lower priority than the current serving frequency or a frequency of another system, and to determine the channel state Squal of the current serving cell.
  • the comparison threshold signaled via SIB 3. Squal will be described later.
  • the measured measurement result and system information broadcast from the serving LTE cell are applied to the serving cell's Srxlev and its neighbors.
  • the Srxlev value of the LTE frequency / UTRAN FDD frequency cell is derived (321).
  • Srxlev represents a cell selection RX level value (dB) and is obtained by Equation 3 below.
  • Qrxlevmeas is downlink reception power, which is a measurement value of actual measurement of downlink RX channel by the terminal
  • Qrxlevmin is a required level of minimum downlink reception power required to select a corresponding cell
  • Qrxlevminoffset indicates that the terminal is VPLMN ( A threshold that is added to Qrxlevmin only when periodically searching for a higher priority Public Land Mobile Network (PLMN) while in the Visited Public Land Mobile Network (PLMN).
  • Pcompensation is a threshold that considers uplink channel status. Value. Description of each parameter is as follows [Table 1].
  • Table 1 Srxlev Cell selection RX level value (dB) Qrxlevmeas Measured cell RX level value (RSRP) Qrxlevmin Minimum required RX level in the cell (dBm) Qrxlevminoffset Offset to the signalled Qrxlevmin taken into account in the Srxlev evaluation as a result of a periodic search for a higher priority PLMN while camped normally in a VPLMN Pcompensation max (PEMAX-PPowerClass, 0) (dB) PEMAX Maximum TX power level an UE may use when transmitting on the uplink in the cell (dBm) defined as PEMAX in [TS 36.101] PPowerClass Maximum RF output power of the UE (dBm) according to the UE power class as defined in [TS 36.101]
  • the Qrxlevmeas of the serving LTE cell and the cell of the adjacent LTE frequency are obtained by RSRP (Reference Signal Received Power), and the Qrxlevmeas of the cell of the neighboring UTRAN frequency is obtained by Received Signal Code Power (RSCP).
  • RSRP Reference Signal Received Power
  • RSCP Received Signal Code Power
  • RSCP see the 3GPP's TS25.215 Physical Layer-Measurements (FDD) specification.
  • Qrxlevmin for a serving LTE cell applies a Q-RxLevMin value received from System Information Block (SIB) 3, which is one of system information broadcasted from a serving LTE cell, and Qrxlevmin for a cell of an adjacent LTE frequency Apply the Q-RxLevMin value mapped to the corresponding frequency received in SIB 5, which is one of the system information broadcast in the serving LTE cell, and the Qrxlevmin for the cell of the adjacent UTRAN FDD frequency is determined by the system information broadcast in the serving LTE cell.
  • SIB System Information Block
  • SIB 5 which is one of the system information broadcast in the serving LTE cell
  • the Qrxlevmin for the cell of the adjacent UTRAN FDD frequency is determined by the system information broadcast in the serving LTE cell.
  • a q-RxLevMin value mapped to a corresponding frequency received in one SIB 6 is applied.
  • the Qrxlevmin value may be applied to different frequencies when calculating Srxlev for a serving LTE cell, Srxlev for a cell of a neighboring LTE frequency, and Srxlev for a cell of a neighboring UTRAN FDD frequency.
  • PEMAX applied to obtain Pcompensation represents the maximum transmit power of the terminal set by the base station or RNC (Radio Network Controller) .
  • the serving LTE cell applies the P-Max value received from SIB 3 and the adjacent LTE frequency.
  • the cell of applies the P-Max value received in SIB5 and the cell of the adjacent UTRAN FDD frequency applies the p-Max value received in SIB6.
  • Ppowerclass represents the actual maximum RF transmit power of the terminal.
  • the Ppowerclass may have a different value for each class of the terminal.
  • the terminal checks whether the priority of the measurement target neighboring LTE frequency / UTRAN FDD frequency is higher than the serving LTE frequency (331).
  • the priority information indicates which frequency the terminal should preferentially consider as a cell reselection target.
  • System information broadcast in a serving LTE cell or a terminal-only message (eg, when the terminal is in an RRC connected state) RRC Connection Release).
  • the Srxlev value of the cell of the neighboring LTE frequency / UTRAN FDD frequency during the Treselection timer interval is higher than the ThreshX, HighP value
  • cell reselection is performed to a cell of a corresponding LTE frequency / UTRAN FDD frequency (337).
  • the Treselection timer value and the ThreshX, HighP Srxlev comparison threshold to be applied to the neighbor LTE frequency / UTRAN FDD frequency are received as system information broadcast in the serving LTE cell.
  • the neighbor LTE frequency / UTRAN FDD frequency during the Treselection timer period If the Srxlev value of the cell is higher than the ThreshX, LowP value and the Srxlev value of the serving cell of the current LTE frequency is smaller than the ThreshServing, LowP value (341) and 1 second has passed since the current serving LTE cell (335), the neighboring LTE frequency / UTRAN Cell reselection is performed to the cell of the FDD frequency (337). If the above conditions are not satisfied, cell reselection does not occur with neighboring LTE frequency / UTRAN FDD frequency.
  • ThreshServingLowQ value is signaled / provided through SIB3 of the serving LTE cell (311), the measured cell result and the system information broadcast from the serving LTE cell are applied to the serving cell's Squal and the corresponding LTE frequency / UTRAN FDD frequency.
  • a Squal value of the cell is derived (351).
  • Squal represents a cell selection quality value (dB) and is obtained by Equation 4 below.
  • Qqualmeas is a value obtained by measuring the ratio of the received signal strength actually measured to the downlink RS channel by the terminal to the total measured noise
  • Qqualmin is the minimum signal-to-noise ratio level required to select the corresponding cell. It is a threshold value added to Qqualmin only when the terminal periodically searches for a higher priority PLMN while in the VPLMN. Description of each parameter is as follows [Table 2].
  • the Qqualmeas of the serving LTE cell and the cell of the adjacent LTE frequency are obtained by RSRQ (Reference Signal Received Quality), and the Qqualmeas of the cell of the adjacent UTRAN frequency are obtained by Ec / No (required by RSCP / RSSI, RSSI: Received Signal Strength Indicator).
  • RSRQ Reference Signal Received Quality
  • Ec / No Required by RSCP / RSSI, RSSI: Received Signal Strength Indicator.
  • Qqualmin for the serving LTE cell applies the Q-QualMin-r9 value received in SIB 3, which is one of system information broadcast in the serving LTE cell, and Qqualmin for the cell of the adjacent LTE frequency is the serving LTE cell.
  • the Qqualmin for the cell of the adjacent UTRAN FDD frequency is one of the system information broadcast in the serving LTE cell.
  • the q-QualMin value mapped to the corresponding frequency received in SIB 6 is applied.
  • the Qqualmin value may be applied to each frequency when a Squal for a serving LTE cell, a Squal for a cell of a neighboring LTE frequency, and a Squal for a cell of a neighboring UTRAN FDD frequency.
  • the terminal checks whether the priority of the measurement target neighboring LTE frequency / UTRAN FDD frequency is higher than the serving LTE frequency (361).
  • the priority information indicates which frequency the terminal should preferentially consider as a cell reselection target.
  • System information broadcast in a serving LTE cell or a terminal-only message (eg, when the terminal is in an RRC connected state) RRC Connection Release).
  • the Squal value of the cell of the neighbor LTE frequency / UTRAN FDD frequency during the Treselection timer interval is higher than the ThreshX, HighQ value
  • cell reselection is performed to the cell of the corresponding LTE frequency / UTRAN FDD frequency (367).
  • the Treselection timer value and the ThreshX, HighQ Squal comparison threshold to be applied to the neighbor LTE frequency / UTRAN FDD frequency are received as system information broadcast in the serving LTE cell.
  • the neighboring LTE frequency / UTRAN FDD frequency during the Treselection timer period If the Squal value of the cell is higher than the ThreshX, LowQ value and the Squal value of the serving cell of the current LTE frequency is smaller than the ThreshServing, LowQ value (371) and it has been 1 second since the move to the current serving LTE cell (365), the corresponding LTE frequency / UTRAN Cell reselection is performed to the cell of the FDD frequency (367). If the above conditions are not satisfied, cell reselection does not occur with neighboring LTE frequency / UTRAN FDD frequency.
  • the UE may search for a Closed Subscriber Group (CSG) cell to which the UE is a member of the general cell reselection procedure. If a CSG cell suitable for another frequency is found, the UE is currently camping Reselection is performed to the corresponding CSG cell regardless of the priority of the cell. That is, the CSG cell has the highest priority in cell reselection.
  • CSG Closed Subscriber Group
  • a terminal receiving a Multimedia Broadcast and Multicast Service (MBMS) among the terminals the current service frequency can be set to the highest priority.
  • terminals that want to receive the MBMS service may set the priority of the frequency on which the corresponding MBMS service is broadcasted to the highest priority. The terminal that no longer receives the service or terminates the service at the corresponding frequency may not adjust the priority of the corresponding frequency in which the MBMS is serviced.
  • MBMS Multimedia Broadcast and Multicast Service
  • the terminal monitors a paging channel and checks whether there is data to be received by the terminal. However, if the paging channel is not properly received due to interference of other communication modules (for example, Wi-Fi, Bluetooth, GPS, etc.) inside the terminal, the terminal does not receive an incoming call or the mobility of the terminal is guaranteed. Or problems such as not receiving emergency messages (ETWS / CMAS).
  • other communication modules for example, Wi-Fi, Bluetooth, GPS, etc.
  • FIG. 5 is an exemplary operation flowchart of a terminal proposed in the present invention for solving the above problems.
  • the terminal enters a sleep mode (Idle mode) (401).
  • the terminal determines whether there is interference due to coexistence of heterogeneous communication modules in the terminal (403).
  • the method of determining there may be a method of judging directly and indirectly.
  • the method of determining directly is, for example, when the internal communication between the LTE communication module and the heterogeneous communication module is possible.
  • the heterogeneous communication module may inform the LTE communication module of this to give a notification whether interference is not started.
  • the LTE module may inform the LTE module that the LTE module starts interference from the WLAN module.
  • the method of indirectly determining for example, when measuring the neighboring cells for mobility support, etc. in LTE, a method that can determine whether there is interference by simultaneously measuring the signal strength and signal quality may be used. .
  • the overall received signal strength indication value is large, in which case the RSRP of the serving cell / adjacent cell is fluctuated or the RSRP of the serving cell / adjacent cell is not properly detected. You can also use the method of judgment.
  • a method in which the PDCCH channel reception error rate of the RA-RNTI is continuously high may be used.
  • the above-described general cell selection / reselection procedure is performed.
  • the above-described general The cell selection / reselection procedure can be performed.
  • the determination of whether the interference is serious in operation 405 may determine that the interference is serious when the measured signal strength or signal quality is lower than a preset threshold due to the interference.
  • interference frequency (affected frequency or unusable frequency) for the frequency (407), and classified as the interference frequency
  • One frequency (s) may be excluded from the cell selection / reselection procedure or low priority may be applied (409).
  • the terminal should set the highest priority when the CSG cell camps. do.
  • the priority of the corresponding frequency is set to be the lowest, so that camping is avoided at the corresponding frequency even if there is a CSG cell of which the terminal is a member.
  • the terminal when the terminal receives the MBMS, if the frequency is the frequency of the MBMS (Multimedia Broadcast and Multicast Service), according to the original cell selection / reselection procedure, the terminal camps at the frequency where the MBMS service, Priority should be set highest. However. In the present invention, when interference from IDC or the like is started, the priority of the corresponding frequency is set to the lowest, so that camping is avoided at the frequency where the MBMS is serviced to avoid the interference.
  • the frequency is the frequency of the MBMS (Multimedia Broadcast and Multicast Service)
  • the terminal when interference from IDC or the like is started, the priority of the corresponding frequency is set to the lowest, so that camping is avoided at the frequency where the MBMS is serviced to avoid the interference.
  • the terminal may restrict the transmission and reception of the interference communication module (ISM denial) until the network is instructed to avoid the interference.
  • ISM Industrial, Scientific and Medical
  • subframes necessary for receiving a paging message within a frequency where interference occurs, or subframes for performing random access by generating data to be transmitted by the terminal that is, a first synchronization signal (PSS) synchronization signal (SSS), secondary synchronization signal (SSS), physical broadcast channel (PBCH), system information block (SIB) 1, subframe number 0 through which a paging message can be transmitted
  • PSS first synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • PBCH physical broadcast channel
  • SIB system information block
  • PSS Primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • PBCH Physical broadcast channel
  • SIB # 1 may include cell connection related ID and scheduling information of other SIBs and may be transmitted in subframe # 5.
  • -Paging message can be used to inform that there is downlink data, or to change the system information and the presence of the PWS message, subframes 9, 4 or 9, or 0, 4, 5, 9 Can be sent at times.
  • whether the paging message is transmitted in the subframe 9, 4 or 9, or 0, 4, 5, 9 is a parameter and a common terminal commonly set for the paging message delivery in the system It can be calculated by using the DRX cycle and the ID (UE_ID) of the UE set to the.
  • the LTE system provides support for a public warning system (PWS) using a method of broadcasting system information (SIB).
  • PWS public warning system
  • SIB broadcasting system information
  • a public notification system developed to meet the requirements for notifying when an earthquake or tsunami occurs.
  • It may again be comprised of a primary notification that a notification of the event should be delivered within 4 seconds, and a secondary notification providing detailed information.
  • the main notification and the additional notification may be delivered using SIB 10 and SIB 11, respectively.
  • CMAS Commercial Mobile Alert System
  • a public notification system developed to deliver multiple simultaneous alert notifications.
  • CMAS Alert Notification may be a short text message.
  • the CMAS alert notification may be delivered using SIB No. 12.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a process of transmitting an ETWS message in an LTE system.
  • the base station Upon receiving this, the base station transmits a paging message to the terminals in the cell, and may set and transmit an ETWS-Indication indicated by the ETWS message to be transmitted in the paging message to TRUE (503).
  • the base station may transmit an ETWS primary notification through SIB 10 (505), and may transmit an ETWS secondary notification using SIB 11 (s), which may include more details. 507.
  • the ETWS message may be an important message that can affect the life and death of the terminal user, and if the terminal does not receive it properly, it may be a serious threat to the life of the user.
  • the terminal In order to receive the paging message, the SIB 10 message, and the SIB 11 message, the terminal should be able to receive the following signal / message.
  • PSS Primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • PBCH Physical broadcast channel: a channel through which the MasterInformationBlock is transmitted, can inform downlink bandwidth, etc. and basic settings, and can be transmitted in subframe 0.
  • SIB # 1 may include cell connection related ID and scheduling information of other SIBs and may be transmitted in subframe # 5.
  • -Paging message can be used to inform that there is downlink data, or change system information and PWS message.
  • Subframe 9, or 4 and 9, or 0, 4, 5, 9 can be transmitted.
  • UE_ID UE ID
  • SIB 10/11/12 This is a system block in which a PWS (ETWS, CMAS) message is transmitted and may be transmitted according to scheduling information informed by SIB1.
  • PWS ETWS, CMAS
  • FIG. 7 is a first exemplary flowchart of an operation of a terminal for receiving the PWS message, proposed in the present invention.
  • the terminal measures whether there is no interference from the heterogeneous device (603).
  • a direct method or an indirect method may be used as described above with reference to FIG. 5.
  • the method of determining directly is, for example, when the internal communication between the LTE communication module and the heterogeneous communication module is possible.
  • the heterogeneous communication module when it is operating or not operating, it is a method of notifying whether the interference is started by notifying the LTE communication module. For example, when the WLAN module starts to transmit the WLAN data, the LTE module may inform the LTE module that the LTE module starts interference from the WLAN module.
  • a method of determining whether there is interference by simultaneously measuring signal strength and signal quality may be used. As a measure, the overall received signal strength indication value is large. You can also use the method. As another method, a method in which the PDCCH channel reception error rate of the RA-RNTI is continuously high may be used.
  • the interference is serious (605)
  • the paging message may be correctly received.
  • the determination of whether the interference is severe in step 605 may determine that the interference is serious when the measured signal strength or signal quality is lower than a preset threshold due to the interference.
  • the received paging message includes the ETWS / CMAS indication (611) . If the ETWS indication is included, the scheduling information of SIB 10 and SIB 11 is checked in SIB 1, and the CMAS indication is included. In SIB1, the scheduling information of SIB 12 is checked (613).
  • the transmission and reception of the interfering communication module is restricted (ISM denial) during the time period in which the ETWS or CMAS is scheduled to be transmitted (615), and the corresponding ETWS or CMAS message may be received without interference during the time period (617).
  • the time interval is set to a time length by a parameter called si-WindowLength, and is set by the base station through SIB1.
  • system block transmission after SIB2 except for MIB and SIB1 is transmitted on how SIB1 is scheduled, and the UE receiving SIB1 receives scheduling information after SIB2 and receives the corresponding SIB. do.
  • the scheduling information includes the si-WindowLength parameter and period information for each SIB, and each SIB is transmitted by dynamically allocating resources within a subframe for the length specified by the si-WindowLength parameter value.
  • the time at which all the SIBs after SIB2 are transmitted has the same length (SI-window) set to the si-WindowLength, and only the corresponding SIB is transmitted within one SI-window, and does not overlap with the transmission time of another SIB. .
  • FIG. 8 is a second exemplary flowchart of an operation of a terminal for receiving the PWS message, proposed in the present invention.
  • the terminal measures whether there is no interference from heterogeneous devices (703).
  • a direct method or an indirect method may be used as described above with reference to FIG. 5.
  • the method of determining directly is, for example, when the internal communication between the LTE communication module and the heterogeneous communication module is possible.
  • the heterogeneous communication module when it is operating or not operating, it is a method of notifying whether the interference is started by notifying the LTE communication module. For example, when the WLAN module starts to transmit the WLAN data, the LTE module may inform the LTE module that the LTE module starts interference from the WLAN module.
  • a method of indirectly determining for example, when measuring a neighbor cell for mobility support in LTE, a method of determining whether there is interference by simultaneously measuring signal strength and signal quality may be used.
  • the PSS / SSS, PBCH, SIB1, and the PSS / SSS, PBCH, and SIB1 are restricted by limiting the transmission and reception of the interfering communication module at timings 0, 4, 5, and 9 in which the paging message can be transmitted.
  • the paging message may be correctly received.
  • the determination of whether the interference is severe in operation 705 may determine that the interference is serious when the measured signal strength or signal quality is lower than a preset threshold due to the interference.
  • the transmission and reception of the interfering communication module is restricted until the ETWS indication or CMAS indication is received. (ISM denial) (713), and can receive the corresponding ETWS or CMAS message (715). This is because the ETWS indication or the CMAS indication can be transmitted at any time as well as the aforementioned scheduled time.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • a terminal includes a transceiver 805, a controller 810, a multiplexing and demultiplexing unit 815, a control message processing unit 830, and various upper layer processing units 820. It includes.
  • the transceiver 805 receives data and a predetermined control signal through a forward channel of a serving cell and transmits data and a predetermined control signal through a reverse channel. When a plurality of serving cells are set, the transceiver 805 performs data transmission and reception and control signal transmission and reception through the plurality of serving cells.
  • the multiplexing and demultiplexing unit 815 multiplexes the data generated by the upper layer processing unit 820 or the control message processing unit 830 or demultiplexes the data received by the transmitting and receiving unit 805 to control the appropriate upper layer processing unit 820 or control. It serves to deliver to the message processor 830.
  • the control message processing unit 830 processes the control message received from the base station and takes necessary actions. For example, when receiving parameters related to DRX, the controller transmits the parameters to the controller.
  • the upper layer processor 820 may be configured for each service.
  • the upper layer processor 820 may process data generated from a user service such as FTP (File Transfer Protocol) or Voice over Internet Protocol (VoIP), and deliver the data to the multiplexer and demultiplexer 815.
  • the data transmitted from the multiplexing and demultiplexing unit 815 is processed and delivered to a service application of a higher layer.
  • the controller 810 checks scheduling commands received through the transceiver 805, for example, reverse grants, and the transceiver 805 and the multiplexing and demultiplexing unit 815 so that reverse transmission is performed on the appropriate transmission resource at an appropriate time. ).
  • the control unit also controls the transmission / reception unit in relation to DRX operation and CSI / SRS transmission.
  • an interference communication technology device 845 such as Wi-Fi, Bluetooth, or GPS is shared in the terminal device.
  • the interference communication technology detecting / determining unit 840 and the interference communication technology device 845 may inform each other of interference.
  • the interference communication technology detection / determination unit 840 may determine whether the interference by measuring the signal and interference.
  • the terminal can operate without malfunction by avoiding interference in the dormant mode as much as possible, and the user can receive the message in a timely manner by correctly receiving the message of the public notification system regardless of the operation mode.

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말기 내 서로 다른 무선 통신모듈이 공존하는 경우, 휴면 모드에서 간섭을 회피하기 위한 방법과, 동작 모드에 관계없이 공공 알림 시스템 메시지를 수신하기 위한 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 휴면 모드 제어 방법은, 상기 단말의 이종 통신 모듈간 간섭이 발생하는지 판단하는 단계; 및 상기 이종 통신 모듈간 간섭이 발생한 경우, 상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 해당 주파수에 캠핑을 제한하는 단계;를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 단말은 휴면 모드에서 간섭을 최대한 회피하여 오동작 없이 동작할 수 있으며, 동작 모드에 상관 없이 공공 알림 시스템의 메시지를 올바르게 수신하여 사용자가 적시에 해당 메시지를 수신할 수 있다.

Description

무선통신시스템에서 휴면 모드 제어 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LTE(Long Term Evolution) 시스템에서, 단말기 내 서로 다른 무선 통신모듈이 공존하는 경우, 휴면 모드에서 간섭을 회피하기 위한 방법과, 동작 모드에 관계없이 공공 알림 시스템 메시지를 수신하기 위한 방법에 관한 것이다.
최근 무선 통신 기술은 급격한 발전을 이루었으며, 이에 따라 통신 시스템 기술도 진화를 거듭하였고, 이 가운데 현재 4세대 이동통신 기술로 각광받는 시스템이 LTE 시스템이다.
또한, 스마트폰의 보급에 따라 스마트 폰 내에 내장된 무선랜과 블루투스, GPS 의 수요 및 사용이 급증하였다. 이러한 추세에 따라 한 단말기 내에 여러 통신 기술들(예를 들어, 기존 셀룰러 망 기술(LTE/UMTS), 무선랜과 블루투스, GNSS/GPS 등)이 공존하는 경우가 증가하게 되었고, 이러한 이종 통신 기술들이 동시에 사용되는 경우, 서로 간의 간섭문제가 대두 되었다. 상기 이슈에 대해 3GPP라는 표준 단체에서는 In-Device Coexistence(이하 IDC라 칭함) 라는 이름으로 논의되고 있다.
한편, LTE/UMTS 통신 기술은 다양한 주파수 대역에서 동작하는 반면, 블루투스나 무선랜과 같은 통신 기술은 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 대역 (약 4400 내지 2483.5 MHz)에서 동작한다. 특히, LTE/UMTS 통신 기술이 사용하는 여러 대역 가운데, Band 4(약 4300 내지 2400 MHz)와 Band 7의 상향링크 부분(약 4500 내지 2570 MHz) 대역의 경우, 블루투스와 무선랜이 사용하고 있는 ISM 대역과 인접하고 있어서, 동시에 통신할 경우, 한 통신 기술에서의 송신 신호가 다른 통신 기술에서의 수신 신호로 잡혀 심각한 간섭을 일으키는 문제가 발생하게 된다.
이러한 간섭으로 인해 단말이 기지국으로부터 오는 메시지를 제대로 수신하지 못하는 경우, 오동작 및 사용자에게 큰 불편을 가져다 줄 수 있어 이를 해결할 수 있는 방안이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선통신시스템에서 단말 내에 이종 통신 모듈 (예를 들어, 셀룰러 망 기술, 무선랜, 블루투스, GPS, GNNS 등)이 공존하는 경우, 단말이 휴면 모드(Idle mode)에서 간섭신호를 회피할 수 있는 방안과, 동작 모드에 상관없이 공공 알림 시스템 (Public Warning System) 메시지를 수신할 수 있는 방안을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 휴면 모드 제어 방법은, 상기 단말의 이종 통신 모듈간 간섭이 발생하는지 판단하는 단계; 및 상기 이종 통신 모듈간 간섭이 발생한 경우, 상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 해당 주파수에 캠핑을 제한하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 단말은 이종 통신 모듈간 간섭이 발생하는지 판단하고, 상기 이종 통신 모듈간 간섭이 발생한 경우, 상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 해당 주파수에 캠핑을 제한하는 제어부를 포함할 수 있다.
제안하는 방법을 이용하면, 단말은 휴면 모드에서 간섭을 최대한 회피하여 오동작 없이 동작할 수 있으며, 동작 모드에 상관 없이 공공 알림 시스템의 메시지를 올바르게 수신하여 사용자가 적시에 해당 메시지를 수신할 수 있다.
본 발명에서 얻을 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.
도 1은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면
도 2는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면
도 3은 현재 3GPP 에서 이동통신을 위해 사용하는 주파수 가운데, ISM 대역에 인접한 주파수 대역을 도식화한 도면
도 4는 3GPP 시스템에서 단말기의 LTE 인접 주파수/인접 UTRAN FDD 주파수로의 셀 (재)선택 방법
도 5는 본 발명에서 제안하는 휴면 모드 단말의 동작 순서도 예시 도면
도 6은 LTE 시스템에서 ETWS 메시지가 전달되는 과정을 도식화한 예시 도면
도 7은 본 발명에서 제안하는, PWS 메시지를 수신하기 위한 단말의 동작의 제1 예시 순서도
도 8은 본 발명에서 제안하는, PWS 메시지를 수신하기 위한 단말의 동작의 제2 예시 순서도
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 블록도
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 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 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(105, 110, 115, 120)과 MME(Mobility Management Entity)(125) 및 S-GW(Serving-Gateway)(130)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(135)은 ENB(105 ~ 120) 및 S-GW(130)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1에서 ENB(105 ~ 120)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 단말(135)과 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over Internet Protocol)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(105 ~ 120)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 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. S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(125)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 2는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(205, 240), RLC(Radio Link Control)(210, 235), MAC(Medium Access Control)(215, 230)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(205, 240)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(210, 235)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성한다. MAC(215,230)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(Physical Layer)(220, 225)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ (Hybrid ARQ) 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다. 업링크 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다. 그리고 다운링크 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel)물리 채널을 통해 전송될 수 있다.
LTE 시스템의 물리 계층은 하향링크와 상향링크 데이터 전송을 위해 10 ms 길이를 갖는 무선 프레임(Radio Frame)의 구조를 가지며, 두 가지의 무선 프레임을 제공한다. Type 1은 주파수 분할 복식(FDD: Frequency Division Duplex)에 적용되고, Type 2는 시분할 복식(TDD: Time Division Duplex)에 적용된다.
두 가지 종류 모두 공히 10 ms 길이를 가지며, 각각은 다시 1ms 길이를 갖는 10개의 서브프레임으로 구성된다. 즉, 한 무선 프레임은 서브프레임 0번부터 서브프레임 9번까지, 총 10개의 서브프레임으로 구성된다.
FDD의 경우 상향링크와 하향링크가 서로 다른 주파수 영역을 사용하여 분리되어 있으며, 각각의 상향링크와 하향링크는 각각 10개의 서브프레임으로 구성된다.
TDD의 경우에는 한 무선 프레임 내의 각 서브프레임이 설정에 따라 하향링크 서브프레임, 상향링크 서브프레임, 스페셜 서브프레임으로 나뉘고, 스페셜 서브프레임은 다시 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)으로 나뉘어, 하향링크와 하향링크의 스위칭 지점역할을 한다. 상기의 DwPTS, GP, UpPTS 각각의 길이는 다르게 설정가능하나, DwPTS, GP 및 UpPTS 의 길이의 합은 다른 서브프레임과 마찬가지로 1ms 길이를 갖는다.
도 3은 현재 3GPP 에서 이동통신을 위해 사용하는 주파수 가운데, ISM 대역에 인접한 주파수 대역을 도식화한 도면이다. 도 3에서, 이동 통신 셀이 Band 40을 사용할 때, 무선랜이 채널1번을 사용하는 경우 간섭 현상이 심하게 되고, 이동 통신 셀이 Band 7을 사용할 때, 무선랜 채널이 채널13번 혹은 14번을 사용하는 경우에 간섭 현상이 심하게 됨을 알 수 있다. 따라서 이러한 간섭이 발생하는 경우에 이를 적절히 회피하는 방안이 필요하다.
한편, 단말은 기지국과 연결되어 있는 상태에 따라 연결 모드(connected mode)와 휴지 모드(idle mode)로 구분할 수 있다.
또한, 기지국은 제공하는 서비스에 따라 다음과 같이 분류가 가능하다.
- 용인된 셀(acceptable cell)
˚ 단말이 제한된 서비스(응급콜과 재난서비스 등)만 가능한 셀이며,
˚ 차단되어 있지 않으며, 셀 선택 조건을 만족하는 셀이다.
- 적합한 셀(suitable cell)
˚ 단말이 일반(normal) 서비스를 할 수 있으며,
˚ 셀이 선택한 사업자/등록된 사업자/동등 사업자 등의 일부분이며,
˚ CSG(Closed Subscriber Group) 셀인 경우 CSG 셀이 브로드캐스트하는 CSG ID와 CSG 화이트리스트에 존재하는 경우이며,
˚차단되어 있지 않으며, 셀 선택 조건을 만족하는 셀이다.
- 차단된 셀(barred cell)
˚시스템 정보를 통해 차단된 셀이다.
- 예비된 셀(reserved cell),
˚ 시스템 정보를 통해 예비된 셀이다.
휴지 모드 단말의 상태는, 단말이 어떠한 셀을 찾고 있는지 혹은 어떠한 셀에 캠핑하고 있는지에 따라 하기와 같은 상태로 다시 나뉜다.
- 정상적으로 캠프하고 있는 상태(Camped normally state)
˚ 단말이 셀 선택/재선택 절차 후 적합한 셀(suitable cell)을 찾은 경우에, 단말은 'Camped normally state' 에 있는다.
˚ 이 상태에서 단말은 네트워크로부터 새로운 데이터가 있는지를 확인하기 위해 페이징 채널을 모니터링하고, 시스템 정보를 수신한다. 또한, 셀 재선택을 수행하기 위한 측정을 수행하고, 조건에 따라 셀 재선택 절차를 실행한다.
- RRC 연결상태에서 떠날 때의 셀 선택(Cell selection when leaving RRC_Connected state)
˚ 단말이 RRC 연결(RRC_CONNECTED) 상태에서 RRC 휴면(RRC_IDLE) 상태로 천이 시, 적합한 셀(suitable cell)을 찾기 위해 시도하는 상태이다.
- 임의의 셀을 선택하는 상태(Any cell selection state)
˚ 단말이 적합한 셀(suitable cell)을 찾지 못한 경우, 혹은 선택한 사업자로부터 거절당한 경우, 아무 사업자의 용인된 셀(acceptable cell)을 찾기 위해 셀 선택을 시도하는 상태이다. 이후, 용인된 셀(acceptable cell)을 찾은 경우 단말은 '임의의 셀에 캠핑하고 있는 상태'로 천이한다.
- 임의의 셀에 캠핑하고 있는 상태(Camped on any cell state)
˚ 이 상태에서 단말은 네트워크로부터 새로운 데이터가 있는지를 확인하기 위해 페이징 채널을 모니터링하고, 시스템 정보를 수신한다. 또한, 셀 재선택을 수행하기 위한 측정을 수행하고, 조건에 따라 셀 재선택 절차를 실행한다. 또한, 정기적으로 적합한 셀(suitable cell)이 주변에 있는지 찾기 위해 시도한다.
한편, 휴지 모드(idle mode)에 있는 단말은 기지국으로부터 시스템 정보를 수신하여 주변 기지국들의 정보에 대해 파악할 수 있으며, 특히 시스템 정보 블록(System Information Block, 이하 SIB이라 칭함) 4번으로부터 CSG 기지국들이 사용하는 물리 셀 식별자(Physical Cell Identifier, 이하 PCI라 칭함)들의 리스트를 알려준다. 이를 알려주기 위해 사용되는 파라미터가 csg-PhysCellIdRange 이며, 이를 수신한 단말은, 단말이 이를 수신한 사업자의 셀에 계속 캠핑하고 있는 경우 24시간동안 유효하며, 이 기간동안 단말이 CSG 셀의 회원이 아닌 경우, 해당 PCI를 사용하는 셀들은 셀 선택/재선택의 대상에서 제외한다.
또한, 단말은 셀 선택/재선택 시에 LTE 버전에 따라 주변 셀들로부터 수신한 신호의 세기가 일정 수준 이상인 셀들에 대해, 신호의 세기로 순위를 매겨 셀 선택/재선택 절차를 수행할 수 있으며(예를 들어 LTE 릴리즈 8 단말), 주변 셀들로부터 수신한 신호의 세기와 품질 모두 일정 수준 이상인 셀들에 대해, 신호의 세기로 순위를 매겨 셀 선택/재선택 절차를 수행할 수도 있다(예를 들어 LTE 릴리즈 9 이후 단말). 서빙 셀과 동일한 주파수 및 동일한 우선순위를 가지는 다른 주파수에 대해서 순위를 매기는 방법은 아래의 [수학식 1] 및 [수학식 2]를 사용하여 수행한다.
수학식 1
Figure PCTKR2013000656-appb-M000001
수학식 2
Figure PCTKR2013000656-appb-M000002
여기서 Rs는 서빙 셀의 순위값이며, Qmeas,s는 서빙 셀의 평균 신호세기 측정값 (RSRP), QHyst는 서빙 셀에 우선순위를 두기 위한 히스테리시스(hysteresis) 값이다.
또한, Rn은 주변 셀의 순위값이며, Qmean,n은 주변 셀의 평균 신호세기 측정값 (RSRP), Qoffset은 주변 셀들에 차등을 주기 위한 오프셋 값으로, 기지국이 알려주는 경우에 특정 셀과 특정 주파수에 대해 별도의 오프셋 값을 지정하여 우선 순위를 낮출 수 있다.
또한, 우선순위가 낮은 주파수 및 이종 RAT(Inter-RAT) 주파수에 대해 순위를 매기는 방법은, 현재 캠핑하고 있는 셀에서 신호 품질 관련 파라미터(threshServingLowQ)를 내려주는 경우에는 서빙셀 신호 Squal < ThreshServing, LowQ 인 경우에, 주변 셀의 신호 품질 Squal > ThreshX, LowQ (LTE, WCDMA의 경우) 인 경우나 주변 셀의 신호 세기 Srxlev > ThreshX, LowP (GSM, CDMA2000의 경우)를 만족하는 경우에 대해서 해당 셀을 선택하게 된다. 상기의 절차들을 이하 일반적인 셀 선택/재선택 절차라 부른다.
상기의 절차들을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 3GPP 시스템에서 RRC(Radio Resource Control) 휴면 모드(idle mode) 단말기의 LTE 인접 주파수/인접 UTRAN FDD 주파수로의 셀(Cell) 재선택(reselection) 방법을 도시한다. RRC 휴면 모드 단말기는 셀을 제어하는 기지국과의 RRC 연결(Connection)이 설정되어 있지 않은 상태로서 페이징(Paging)과 같은 일부 공용 채널을 주기적으로 수신하며 채널 환경에 따라 단말기가 적절한 셀을 선택함으로써 단말기의 이동성을 보장한다. 3GPP 시스템의 휴면 모드 단말기의 상세한 동작은 ‘TS36.304 E-UTRA UE Procedures in idle mode’ 3GPP 규격을 참조한다. LTE 휴면 모드 단말기가 인접 LTE 주파수 또는 인접 UTRAN FDD 주파수로의 셀 재선택을 위한 메저먼트(measurement) 수행이 시작되면(301), 셀 내 브로드캐스트(broadcast)되는 시스템 정보의 하나인 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block) 3을 통해 신호 품질 관련 파라미터(ThreshServingLowQ) 값이 제공되는지 체크한다(311). 상기 신호 품질 관련 파라미터(ThreshServingLowQ)는 현재 서빙(Serving) 주파수 보다 낮은 우선순위(Priority)를 가지는 LTE 인접 주파수나 다른 시스템의 주파수로 이동하기 위한 한 조건으로서 현재 서빙 셀의 채널상태 Squal를 판단하기 위해 SIB 3을 통해 시그널링되는 비교 임계값이다. Squal에 대해서는 차후 설명하도록 한다. 만약 신호 품질 관련 파라미터(threshServingLowQ) 값이 SIB 3을 통해 시그널링되지 않는다면(즉, 제공되지 않는다면), 측정된 메저먼트 결과와 서빙 LTE 셀에서 브로드캐스트되는 시스템 정보를 적용하여 서빙 셀의 Srxlev와 해당 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수 셀의 Srxlev 값을 도출한다(321). Srxlev는 셀 선택 RX 레벨 값(Cell selection RX level value)(dB)을 나타내며 하기 [수학식 3]에 의해 구한다. Qrxlevmeas는 상기 단말기에 의해 다운링크 RX 채널을 실 측정한 메저먼트 측정 값인 다운링크 수신 전력이며, Qrxlevmin은 해당 셀을 선택하기 위해 요구되는 최소 다운링크 수신 전력의 요구 레벨이며, Qrxlevminoffset은 단말기가 VPLMN(Visited Public Land Mobile Network)에 있으면서 보다 높은 우선순위의 PLMN(Public Land Mobile Network, 통신 사업자)을 주기적으로 검색(search)할 때에만 Qrxlevmin에 더해지는 임계값이며, Pcompensation은 업 링크 채널상태를 고려해주는 임계값이다. 각 패러미터에 대한 설명은 하기 [표 1]과 같다.
수학식 3
Figure PCTKR2013000656-appb-M000003
표 1
Srxlev Cell selection RX level value (dB)
Qrxlevmeas Measured cell RX level value (RSRP)
Qrxlevmin Minimum required RX level in the cell (dBm)
Qrxlevminoffset Offset to the signalled Qrxlevmin taken into account in the Srxlev evaluation as a result of a periodic search for a higher priority PLMN while camped normally in a VPLMN
Pcompensation max(PEMAX - PPowerClass, 0) (dB)
PEMAX Maximum TX power level an UE may use when transmitting on the uplink in the cell (dBm) defined as PEMAX in [TS 36.101]
PPowerClass Maximum RF output power of the UE (dBm) according to the UE power class as defined in [TS 36.101]
서빙 LTE 셀과 인접 LTE 주파수의 셀의 Qrxlevmeas는 RSRP(Reference Signal Received Power)로 구하며 인접 UTRAN 주파수의 셀의 Qrxlevmeas는 RSCP(Received Signal Code Power)로 구한다. RSRP에 대한 보다 상세한 정의는 3GPP의 'TS36.214 E-UTRA Physical Layer Measurements' 규격을 참조하며 RSCP에 대한 보다 상세한 정의는 3GPP의 'TS25.215 Physical Layer - Measurements (FDD)' 규격을 참조한다. 서빙 LTE 셀에 대한 Qrxlevmin은 서빙 LTE 셀에서 브로드캐스트되는 시스템정보(System Information)의 하나인 SIB(System Information Block) 3에서 수신되는 Q-RxLevMin 값을 적용하고, 인접 LTE 주파수의 셀에 대한 Qrxlevmin은 서빙 LTE 셀에서 브로드캐스트되는 시스템정보의 하나인 SIB 5에서 수신되는 해당 주파수에 매핑되는 Q-RxLevMin 값을 적용하고, 인접 UTRAN FDD 주파수의 셀에 대한 Qrxlevmin은 서빙 LTE 셀에서 브로드캐스트되는 시스템정보의 하나인 SIB 6에서 수신되는 해당 주파수에 매핑되는 q-RxLevMin 값을 적용한다. 즉 Qrxlevmin 값은 서빙 LTE 셀에 대한 Srxlev, 인접 LTE 주파수의 셀에 대한 Srxlev, 인접 UTRAN FDD 주파수의 셀에 대한 Srxlev를 구할 때 다른 값이 주파수 별로 적용될 수 있다. Pcompensation을 구하기 위해 적용되는 PEMAX는 기지국이나 RNC(Radio Network Controller)에 의해 설정되는 단말기의 허용 최대 전송 전력을 나타내며 Qrxlevmin과 마찬가지로 서빙 LTE 셀은 SIB 3에서 수신되는 P-Max 값을 적용하고 인접 LTE 주파수의 셀은 SIB5에서 수신되는 P-Max 값을 적용하고 인접 UTRAN FDD 주파수의 셀은 SIB6에서 수신되는 p-Max 값을 적용한다. Ppowerclass는 단말기의 실제 최대 RF 전송전력을 나타낸다. 상기 Ppowerclass는 단말기의 클래스(class) 별로 다른 값을 가질 수 있다.
단말기는 서빙 LTE 주파수보다 메저먼트 대상 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수의 우선순위(Priority)가 더 높은지를 체크한다(331). 상기 우선순위 정보는 단말기가 어떤 주파수를 우선적으로 셀 재선택의 대상으로 고려해야 할지를 나타내며 서빙 LTE 셀에서 브로드캐스트되는 시스템정보나 단말기가 RRC 연결상태(Connected)에 있을 때에 단말기 전용 메시지(예를 들면, RRC Connection Release)로 수신될 수 있다. 만약 현재 서빙 LTE 주파수보다 메저먼트 대상 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수의 우선순위가 더 높고(331), Treselection 타이머 구간 동안에 상기 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수의 셀의 Srxlev 값이 ThreshX,HighP 값보다 높고(333), 현재 서빙 LTE 셀로 이동한지 1초가 지났다면(335), 해당 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수의 셀로 셀 재선택을 수행한다(337). 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수에 적용될 Treselection 타이머 값과 ThreshX,HighP Srxlev 비교 임계값은 서빙 LTE 셀에서 브로드캐스트되는 시스템 정보로 수신된다. 반면 만약 현재 서빙 LTE 주파수보다 메저먼트 대상 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수의 우선순위가 더 높지 않고(즉 우선순위가 같거나 낮다면)(331), Treselection 타이머 구간 동안에 상기 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수의 셀의 Srxlev 값이 ThreshX,LowP 값보다 높고 현재 LTE 주파수의 서빙 셀의 Srxlev 값이 ThreshServing,LowP 값보다 작고(341) 현재 서빙 LTE 셀로 이동한지 1초가 지났다면(335) 해당 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수의 셀로 셀 재선택을 수행한다(337). 상기 조건을 만족시키지 못한다면 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수로 셀 재선택은 발생하지 않는다.
만약에 ThreshServingLowQ 값이 서빙 LTE 셀의 SIB3을 통해 시그널링/제공 된다면(311) 측정된 메저먼트 결과와 서빙 LTE 셀에서 브로드캐스트되는 시스템 정보를 적용하여 서빙 셀의 Squal와 해당 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수 셀의 Squal 값을 도출한다(351). Squal은 셀 선택 품질 값(Cell selection quality value)(dB)을 나타내며 하기 [수학식 4]에 의해 구한다. Qqualmeas는 상기 단말기에 의해 다운링크 RS 채널을 실 측정한 수신 신호세기와 실 측정된 총 잡음의 비를 구한 값이며, Qqualmin은 해당 셀을 선택하기 위해 요구되는 최소 신호 대 잡음 비 레벨이며, Qqualminoffset은 단말기가 VPLMN에 있으면서 보다 높은 우선순위의 PLMN을 주기적으로 검색(search)할 때에만 Qqualmin에 더해지는 임게값이다. 각 패러미터에 대한 설명은 하기 [표 2]와 같다.
수학식 4
Figure PCTKR2013000656-appb-M000004
표 2
Squal Cell selection quality value (dB)
Qqualmeas Measured cell quality value (RSRQ)
Qqualmin Minimum required quality level in the cell (dB)
Qqualminoffset Offset to the signalled Qqualmin taken into account in the Squal evaluation as a result of a periodic search for a higher priority PLMN while camped normally in a VPLMN
서빙 LTE 셀과 인접 LTE 주파수의 셀의 Qqualmeas는 RSRQ(Reference Signal Received Quality)로 구하며 인접 UTRAN 주파수의 셀의 Qqualmeas는 Ec/No (RSCP/RSSI로 구함, RSSI: Received Signal Strength Indicator)로 구한다. RSRQ에 대한 보다 상세한 정의는 3GPP의 'TS36.214 E-UTRA Physical Layer Measurements' 규격을 참조하며 Ec/No에 대한 보다 상세한 정의는 3GPP의 'TS25.215 Physical Layer - Measurements (FDD)' 규격을 참조한다. 서빙 LTE 셀에 대한 Qqualmin은 서빙 LTE 셀에서 브로드캐스트되는 시스템 정보(System Information)의 하나인 SIB 3에서 수신되는 Q-QualMin-r9 값을 적용하고, 인접 LTE 주파수의 셀에 대한 Qqualmin은 서빙 LTE 셀에서 브로드캐스트되는 시스템정보의 하나인 SIB 5에서 수신되는 해당 주파수에 매핑되는 Q-QualMin-r9 값을 적용하고, 인접 UTRAN FDD 주파수의 셀에 대한 Qqualmin은 서빙 LTE 셀에서 브로드캐스트되는 시스템정보의 하나인 SIB 6에서 수신되는 해당 주파수에 매핑되는 q-QualMin 값을 적용한다. 즉 Qqualmin 값은 서빙 LTE 셀에 대한 Squal, 인접 LTE 주파수의 셀에 대한 Squal, 인접 UTRAN FDD 주파수의 셀에 대한 Squal를 구할 때 다른 값이 주파수 별로 적용될 수 있다.
단말기는 서빙 LTE 주파수보다 메저먼트 대상 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수의 우선순위(Priority)가 더 높은지를 체크한다(361). 상기 우선순위 정보는 단말기가 어떤 주파수를 우선적으로 셀 재선택의 대상으로 고려해야 할지를 나타내며 서빙 LTE 셀에서 브로드캐스트되는 시스템정보나 단말기가 RRC 연결상태(Connected)에 있을 때에 단말기 전용 메시지(예를 들면, RRC Connection Release)로 수신될 수 있다. 만약 현재 서빙 LTE 주파수보다 메저먼트 대상 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수의 우선순위가 더 높고(361), Treselection 타이머 구간 동안에 상기 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수의 셀의 Squal 값이 ThreshX,HighQ 값보다 높고(363) 현재 서빙 LTE 셀로 이동한지 1초가 지났다면(365) 해당 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수의 셀로 셀 재선택을 수행한다(367). 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수에 적용될 Treselection 타이머 값과 ThreshX,HighQ Squal 비교 임계값은 서빙 LTE 셀에서 브로드캐스트되는 시스템정보로 수신된다. 반면 만약 현재 서빙 LTE 주파수보다 메저먼트 대상 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수의 우선순위가 더 높지 않고(즉 우선순위가 같거나 낮다면)(361), Treselection 타이머 구간 동안에 상기 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수의 셀의 Squal 값이 ThreshX,LowQ 값보다 높고 현재 LTE 주파수의 서빙 셀의 Squal 값이 ThreshServing,LowQ 값보다 작고(371) 현재 서빙 LTE 셀로 이동한지 1초가 지났다면(365) 해당 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수의 셀로 셀 재선택을 수행한다(367). 상기 조건을 만족시키지 못한다면 인접 LTE 주파수/UTRAN FDD 주파수로 셀 재선택은 발생하지 않는다.
또한 단말은 상기 일반적인 셀 재선택 절차 중 자신이 회원인 CSG(Closed Subscriber Group) 셀을 검색할 수 있으며, 만약 다른 주파수에 적합한(suitable) CSG 셀이 발견이 되는 경우, 단말이 현재 캠핑하고 있는 주파수의 우선순위와 상관없이 해당 CSG 셀로 셀 재선택을 수행한다. 즉 CSG 셀이 셀 재선택에서 가장 높은 우선순위를 가진다.
한편, 단말들 가운데 멀티미디어 방송 다중송출 서비스(MBMS: Multimedia Broadcast and Multicast Service) 를 받고 있는 단말의 경우, 현재 서비스 받는 주파수를 가장 높은 우선순위로 설정할 수 있다. 또한 단말들 가운데 MBMS 서비스를 받고자 하는 단말들은, 해당 MBMS 서비스가 방송되는 주파수의 우선순위를 가장 높은 우선순위로 설정할 수 있다. 그리고 해당 주파수에서 더 이상 서비스를 받지 못하거나 서비스를 종료한 단말은 MBMS가 서비스되는 해당 주파수에 대한 우선순위를 조정하지 아니할 수 있다.
상기 기술한 바와 같이 단말이 정상적으로 캠프하고 있는 상태에서는 단말은 페이징 채널을 모니터링하며, 상기 단말이 수신할 데이터가 있는지 없는지에 대해 확인한다. 하지만, 단말 내부에 다른 통신 모듈 (예를 들어, 와이파이, 블루투스, GPS 등)의 간섭으로 인해 페이징 채널을 제대로 수신하지 못하는 경우, 단말기는 자신에게 걸려오는 전화를 받지 못하거나, 단말기의 이동성이 보장되지 않거나, 응급 메시지(ETWS/CMAS) 를 미수신하는 등의 문제가 발생할 수 있다.
도 5는 상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에서 제안하는 단말의 동작 순서도 예시 도면이다.
도 5에서 단말은 휴면 모드(Idle mode)로 진입한다(401).
이후, 단말은 단말 내 이종 통신 모듈의 공존으로 인한 간섭이 있는지 여부를 판단한다(403). 상기 판단하는 방법으로는, 크게 직접적으로 판단하는 방법과 간접적으로 판단하는 방법이 있을 수 있다.
직접적으로 판단하는 방법은 예를 들면, LTE 통신 모듈과 이종 통신 모듈 사이에 내부적인 통신이 가능한 경우이다. 이때, 이종 통신 모듈이 작동하거나 작동하지 않을 때, 이종 통신 모듈은 이를 LTE 통신 모듈에게 알려주어 간섭이 시작되는지 않을지에 대한 알림을 줄 수 있다. 예를 들어, 무선랜 모듈이 무선랜 데이터 전송을 시작할 때, 이를 LTE 모듈에게 알려줌으로써 LTE 모듈은 무선랜 모듈로부터의 간섭이 시작됨을 알 수 있다.
한편, 간접적으로 판단하는 방법은, 예를 들면, LTE에서 이동성 지원 등을 위해 주변 셀을 측정할 때, 신호 세기와 신호 품질을 동시에 측정함으로써 간섭이 있는지 여부를 판단할 수 있는 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 단말의 신호 세기가 양호하고, 신호 품질도 양호하였었는데, 신호 세기는 유사한 수준이나 신호 품질이 급격히 나빠지는 경우, 이를 이종 모듈로부터의 간섭이 발생했다고 판단할 수 있는 방법을 사용할 수 있다. 또 다른 방안으로는 전체적인 수신 신호 세기(Received signal strength indication) 값은 큰데, 서빙 셀/인접 셀의 RSRP가 플럭추에이션(fluctuation)이 발생하거나 서빙 셀/인접 셀의 RSRP가 제대로 감지 안 되는 경우에 판단하는 방법을 사용할 수도 있다. 또 다른 방안으로는 RA-RNTI의 PDCCH 채널 수신 에러 비율(rate)가 높게 계속적으로 높게 나타나는 방안 등이 사용될 수 있다.
만약 상기의 판단하는 방법 등을 사용하여 IDC(In-Device Coexistence) 등으로부터의 간섭이 없다고 판단된 경우, 전술한 일반적인 셀 선택/재선택 절차를 수행한다.
실시예에 따라, 상기 판단하는 방법 등을 사용하여 IDC 등으로부터 간섭이 있는 경우라도, 상기 간섭이 심각한지 여부를 판단하고(405), 상기 판단 결과 간섭이 심각하지 않다고 판단된 경우, 전술한 일반적인 셀 선택/재선택 절차를 수행할 수 있다.
실시예에 따라 405 단계의 상기 간섭이 심각한지 여부의 판단은, 상기 간섭으로 인하여 측정된 신호 세기 또는 신호 품질이 미리 설정된 임계값보다 낮아지는 경우에 간섭이 심각한 것으로 판단할 수 있다.
하지만, 만약 상기의 판단하는 방법 등을 사용하여 IDC 등으로부터의 간섭이 있다고 판단된 경우, 해당 주파수에 대해 간섭 받는 주파수(affected frequency 혹은 unusable frequency)로 분류하고(407), 상기 간섭 받는 주파수로 분류한 주파수(들)을 셀 선택/재선택 절차에서 제외하거나, 혹은 낮은 우선순위를 적용한다(409).
또한, 실시예에 따라, 상기 판단하는 방법 등을 사용하여 IDC 등으로부터 간섭이 있다고 판단되고, 상기 간섭이 심각한지 여부를 판단하여(405), 상기 간섭이 심각한 경우에만 해당 주파수에 대하 간섭 받는 주파수로 분류하고(407), 셀 선택/재선택 절차에서 제외하거나, 낮은 우선 순위를 적용하도록 할 수도 있다(409)
이 때, 만약 해당 주파수에 상기 단말이 회원인 CSG(Closed Subscriber Group) 셀이 있는 경우, 원래 일반적인 셀 선택/재선택 절차에 따르면 단말이 해당 CSG 셀이 캠핑하는 상황에는 우선 순위를 가장 높게 설정하여야 한다. 하지만 본 발명에서는 IDC 등으로부터의 간섭이 시작되었을 경우에는 해당 주파수의 우선 순위를 가장 낮게 설정하여, 상기 단말이 회원인 CSG 셀이 있더라도 해당 주파수에 캠핑을 피하도록 한다.
또한, MBMS를 받는 단말인 경우에 해당 주파수가 MBMS(Multimedia Broadcast and Multicast Service)의 주파수 인 경우, 원래 일반적인 셀 선택/재선택 절차에 따르면 단말은 MBMS가 서비스되는 주파수에 캠핑하는 상황에는 해당 주파수의 우선 순위를 가장 높게 설정을 하여야 한다. 하지만. 본 발명에서는 IDC 등으로부터의 간섭이 시작되었을 경우에는 해당 주파수의 우선 순위를 가장 낮게 설정하여, 간섭을 피하기 위해 MBMS가 서비스 되는 주파수에 캠핑을 피하도록 한다.
만약 상기의 경우로 우선순위를 낮춘다고 하더라도, 예를 들면 단말이 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 간섭을 받는 주파수 이외에 다른 인접 가용 주파수가 없는 등의 이유로, 부득이하게 현재 주파수에 머물러야 하는 경우에는, 해당 주파수에서 캠핑을 하면서, 네트워크로부터 간섭을 회피할 방안을 지시 받기 전까지 단말은 간섭 통신 모듈의 송수신을 제한(ISM denial) 할 수 있다. 예를 들면, 간섭이 발생하는 주파수 내에서 페이징 메시지를 수신하기 위해 필요한 서브프레임들, 혹은 단말이 보낼 데이터가 발생하여 랜덤 엑세스를 수행하기 위한 서브프레임들, 즉, 제1 동기화 신호(PSS: Primary synchronization signal)/제2 동기화 신호(SSS: Secondary synchronization signal), 물리 방송 채널(PBCH: Physical broadcast channel), 시스템 정보 블록(SIB: System Information Block) 1, 페이징 메시지가 전송될 수 있는 서브프레임 0번, 4번, 5번, 9번 타이밍에서 간섭 통신 모듈의 송수신을 제한하여, PSS/SSS, PBCH, SIB1, 페이징 메시지를 올바르게 수신하도록 한다. 상기 PSS/SSS, PBCH, SIB1, 페이징 메시지의 설명 및 전송 위치는 다음과 같다.
- PSS(Primary synchronization signal), SSS (Secondary synchronization signal): 셀 동기화에 사용되는 신호로, 서브프레임 0번, 5번에서 전송될 수 있다.
- PBCH (Physical broadcast channel): 마스터 정보 블록(MasterInformationBlock)이 전송되는 채널로, 하향링크 대역폭 등을 알려주고, 기본 설정에 대해 알려줄 수 있며, 서브프레임 0번에서 전송될 수 있다.
- SIB 1번: 셀 접속 관련된 ID 및 다른 SIB 들의 스케쥴링 정보가 포함될 수 있고, 서브프레임 5번에서 전송될 수 있다.
- 페이징 메시지: 하향링크 데이터 있음을 알리거나, 시스템 정보 변경 및 PWS 메시지가 있음을 알려주는데 사용될 수 있고, 서브프레임 9번, 혹은 4번과 9번, 혹은 0번, 4번, 5번, 9번에서 전송될 수 있다.
이때, 페이징 메시지가 상기 서브프레임 9번, 혹은 4번과 9번, 혹은 0번, 4번, 5번, 9번에서 전송되는지 여부는 시스템에서 페이징 메시지 전달을 위해 공통으로 설정한 파라미터와 특정 단말에게 설정된 DRX 주기 및 단말의 ID(UE_ID) 등을 사용하여 계산하여 알 수 있다.
한편, LTE 시스템에서는 시스템 정보(SIB)를 브로드캐스트하는 방식을 사용하여 공공 알림 시스템(PWS: public warning system)에 대한 지원을 제공한다.
LTE에서는 아래와 같이 크게 두 가지 알림 시스템이 사용된다.
- 지진 및 쓰나미 경고 시스템(ETWS: Earthquake and Tsunami Warning System)
˚ 지진이나 쓰나미 등이 발생되었을 때, 이를 알려주기 위한 요구조건을 만족시키기 위해 개발된 공공 알림 시스템이다.
˚ 이는 다시, 이벤트에 대한 알림이 4초 안에 전달되어야 하는 주요 알림(primary notification)과, 자세한 정보를 제공하는 부가 알림(secondary notification)으로 구성될 수 있다.
˚ LTE 시스템에서 상기 주요 알림과 부가 알림은 각각 SIB 10번과 SIB 11번을 사용하여 전달될 수 있다.
- 상업 단말 경고 시스템(CMAS: Commercial Mobile Alert System)
˚ 복수개의 동시에 발생하는 경고 알림을 전달하기 위해 개발된 공공 알림 시스템이다.
˚ CMAS 경고 알림은 짧은 텍스트 메시지로 이루어질 수 있다.
˚ LTE 시스템에서 상기 CMAS 경고 알림은 SIB 12번을 사용하여 전달될 수 있다.
도 6은 LTE 시스템에서 ETWS 메시지가 전달되는 과정을 도식화한 예시 도면이다.
도 6에서 지진이나 쓰나미 등의 발생으로 ETWS 메시지가 발생한 경우, MME를 통해 기지국으로 ETWS 메시지가 전달된다(501).
이를 수신한 기지국은 셀 내의 단말들에게 페이징 메시지를 전송하며, 상기 페이징 메시지 내에 전송할 ETWS 메시지가 알리는 알림(ETWS-Indication)을 TRUE로 설정하여 전송할 수 있다(503).
이후, 기지국은 SIB 10번을 통해서 ETWS 주요 알림(primary notification)을 전송할 수 있으며(505), 보다 상세한 내용 등이 포함될 수 있는 ETWS 부가 알림(secondary notification)을 SIB 11(들)을 사용하여 전송할 수 있다(507).
상기의 ETWS 메시지는 단말 사용자의 생사가 좌우될 수 있는 중요한 메시지일 수 있으며, 단말이 이를 제대로 수신하지 못한다면 사용자의 생명에 심각한 위협이 될 수 있다.
상기의 페이징 메시지, SIB 10번 메시지, SIB 11번 메시지를 수신하기 위해서 단말은 아래의 신호/메시지를 수신할 수 있어야 한다.
- PSS(Primary synchronization signal), SSS(Secondary synchronization signal): 셀 동기화에 사용되는 신호로, 서브프레임 0번, 5번에서 전송될 수 있다.
- PBCH (Physical broadcast channel): MasterInformationBlock 이 전송되는 채널로, 하향링크 대역폭 등을 알려줌 및 기본 설정에 대해 알려줄 수 있고, 서브프레임 0번에서 전송될 수 있다.
- SIB 1번: 셀 접속 관련된 ID 및 다른 SIB 들의 스케쥴링 정보가 포함될 수 있으며, 서브프레임 5번에서 전송될 수 있다.
- 페이징 메시지: 하향링크 데이터 있음을 알리거나, 시스템 정보 변경 및 PWS 메시지가 있음을 알려주는데 사용될 수 있고. 서브프레임 9번, 혹은 4번과 9번, 혹은 0번, 4번, 5번, 9번에서 전송될 수 있다.
이때, 페이징 메시지가 서브프레임 9번, 혹은 4번과 9번, 혹은 0번, 4번, 5번, 9번에서 전송되는지 여부는 시스템에서 페이징 메시지 전달을 위해 공통으로 설정한 파라미터와 특정 단말에게 설정된 DRX 주기 및 단말의 ID(UE_ID) 등을 사용하여 계산하여 알 수 있다.
- SIB 10번/11번/12번: PWS(ETWS, CMAS) 메시지가 전송되는 시스템블록으로 SIB1에서 알려준 스케쥴링 정보에 따라 전송될 수 있다.
도 7은 본 발명에서 제안하는, 상기의 PWS 메시지를 수신하기 위한 단말의 동작의 제1 예시 순서도이다.
단말의 동작이 시작됨에 따라(601), 단말은 이종 기기로부터의 간섭이 없는지 여부를 측정한다(603). 상기의 측정 방법으로는 도 5에서 전술한 바와 같이 직접적인 방법 혹은 간접적인 방법이 사용될 수 있다.
직접적으로 판단하는 방법은 예를 들면, LTE 통신 모듈과 이종 통신 모듈 사이에 내부적인 통신이 가능한 경우이다. 이때, 이종 통신 모듈이 작동하거나 작동하지 않을 때, 이를 LTE 통신 모듈에게 알려주어 간섭이 시작되는지 없을지에 대한 알림을 주는 방법이다. 예를 들어, 무선랜 모듈이 무선랜 데이터 전송을 시작할 때, 이를 LTE 모듈에게 알려줌으로써 LTE 모듈은 무선랜 모듈로부터의 간섭이 시작됨을 알 수 있다.
간접적으로 판단하는 방법은 예를 들면, LTE에서 이동성 지원 등을 위해 주변 셀을 측정할 때, 신호 세기와 신호 품질을 동시에 측정함으로써 간섭이 있는지 여부를 판단할 수 있는 방법이 사용될 수 있다.또 다른 방안으로는 전체적인 수신신호세기(Received signal strength indication) 값은 큰데, 서빙 셀/인접 셀의 RSRP가 플럭추에이션(fluctuation)이 발생하거나 서빙 셀/인접 셀의 RSRP가 제대로 감지 안 되는 경우에 판단하는 방법을 사용할 수도 있다. 또 다른 방안으로는 RA-RNTI의 PDCCH 채널 수신 에러 비율(rate)이 높게 계속적으로 높게 나타나는 방안 등이 사용될 수 있다.
간섭이 심각하다고 판단될 경우(605), 페이징 메시지를 수신하기 위해 필요한 서브프레임에서는 간섭 통신 모듈의 송수신을 제한(ISM denial) 할 수 있다(607). 즉, 상기 설명한 PSS/SSS, PBCH, SIB1, 페이징 메시지가 전송될 수 있는 서브프레임 0번, 4번, 5번, 9번 타이밍에서 간섭 통신 모듈의 송수신을 제한하여, PSS/SSS, PBCH, SIB1, 페이징 메시지를 올바르게 수신하도록 할 수 있다(609).
실시예에 따라 605 단계의 상기 간섭이 심각한지 여부의 판단은, 상기 간섭으로 인하여 측정된 신호 세기 또는 신호 품질이 미리 설정된 임계값보다 낮아지는 경우에 간섭이 심각한 것으로 판단할 수 있다.
수신한 페이징 메시지에 ETWS/CMAS indication이 포함되어 있는 지를 판단하고(611), 만약 ETWS indication이 포함된 경우에는 SIB 1에서 SIB 10번과 SIB 11번의 스케쥴링 정보를 확인하고, CMAS indication이 포함된 경우에는 SIB1에서 SIB 12번의 스케쥴링 정보를 확인한다(613).
이에 따라 ETWS 또는 CMAS가 전송 예정되어 있는 시간 구간 동안에서는 간섭 통신 모듈의 송수신을 제한(ISM denial)하여(615), 상기 시간 구간 동안에서 간섭 없이 해당 ETWS 또는 CMAS 메시지를 수신할 수 있다 (617). 상기의 시간 구간은 si-WindowLength라는 파라미터로 시간 길이가 설정되며, 기지국이 SIB1을 통해 설정한다.
보다 상세히 설명하면, MIB와 SIB1을 제외한 SIB2 이후의 시스템 블록 전송은 SIB1을 통해 어떻게 스케쥴링 되는지에 대한 정보가 전송이 되며, SIB1을 수신한 단말은 SIB2 이후의 스케쥴링 정보를 수신하여, 해당 SIB을 수신한다.
상기 스케쥴링 정보에는 상기 si-WindowLength 파라미터와, 각 SIB들에 대한 주기 정보가 포함이 되며, 각 SIB들은 si-WindowLength 파라미터 값으로 지정한 길이 동안의 서브프레임 내에서 동적으로 자원을 할당하여 전송이 된다. 또한, SIB2 이후의 모든 SIB들이 전송되는 시간은, 상기 si-WindowLength로 설정된 동일한 길이(SI-window)를 가지며, 한 SI-window 내에서는 해당하는 SIB만이 전송되며, 다른 SIB의 전송시간과 겹치지 않는다.
도 8은 본 발명에서 제안하는, 상기의 PWS 메시지를 수신하기 위한 단말의 동작의 제2 예시 순서도이다.
단말의 동작이 시작됨에 따라(701), 단말은 이종 기기로부터의 간섭이 없는지 여부를 측정한다(703). 상기의 측정 방법으로는 도 5에서 전술한 바와 같이 직접적인 방법 혹은 간접적인 방법이 사용될 수 있다.
직접적으로 판단하는 방법은 예를 들면, LTE 통신 모듈과 이종 통신 모듈 사이에 내부적인 통신이 가능한 경우이다. 이때, 이종 통신 모듈이 작동하거나 작동하지 않을 때, 이를 LTE 통신 모듈에게 알려주어 간섭이 시작되는지 없을지에 대한 알림을 주는 방법이다. 예를 들어, 무선랜 모듈이 무선랜 데이터 전송을 시작할 때, 이를 LTE 모듈에게 알려줌으로써 LTE 모듈은 무선랜 모듈로부터의 간섭이 시작됨을 알 수 있다.
간접적으로 판단하는 방법은 예를 들면, LTE에서 이동성 지원 등을 위해 주변 셀을 측정할 때, 신호 세기와 신호 품질을 동시에 측정함으로써 간섭이 있는지 여부를 판단할 수 있는 방법이 사용될 수 있다.
간섭이 심각하다고 판단될 경우(705), 페이징 메시지를 수신하기 위해 필요한 서브프레임에서는 간섭 통신 모듈의 송수신을 제한(ISM denial) 할 수 있다(707). 즉, 상기 설명한 PSS/SSS, PBCH, SIB1, 페이징 메시지가 전송될 수 있는 서브프레임 0번, 4번, 5번, 9번 타이밍에서 간섭 통신 모듈의 송수신을 제한하여, PSS/SSS, PBCH, SIB1, 페이징 메시지를 올바르게 수신하도록 할 수 있다(709).
실시예에 따라 705 단계의 상기 간섭이 심각한지 여부의 판단은, 상기 간섭으로 인하여 측정된 신호 세기 또는 신호 품질이 미리 설정된 임계값보다 낮아지는 경우에 간섭이 심각한 것으로 판단할 수 있다.
수신한 페이징 메시지에 ETWS/CMAS indication 이 포함되어 있는 지를 판단하고(711), 만약 ETWS indication 나 CMAS indication이 포함된 경우에는, 상기 ETWS indication이나 CMAS indication을 수신할 때까지 간섭 통신 모듈의 송수신을 제한(ISM denial)하여(713), 해당 ETWS 또는 CMAS 메시지를 수신할 수 있다(715). 이는 ETWS indication이나 CMAS indication이, 전술한 스케쥴링된 시간뿐만 아니라 어떠한 시간에도 전송이 가능하기 때문이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 단말은 송수신부(805), 제어부(810), 다중화 및 역다중화부(815), 제어 메시지 처리부(830) 및 각 종 상위 계층 처리부(820)를 포함한다.
상기 송수신부(805)는 서빙 셀의 순방향 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신하고 역방향 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송한다. 다수의 서빙 셀이 설정된 경우, 송수신부(805)는 상기 다수의 서빙 셀을 통한 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.
다중화 및 역다중화부(815)는 상위 계층 처리부(820)나 제어 메시지 처리부(830)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(805)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(820)나 제어 메시지 처리부(830)로 전달하는 역할을 한다.
제어 메시지 처리부(830)는 기지국으로부터 수신된 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취한다. 예를 들어 DRX와 관련된 파라미터들을 수신하면 제어부로 전달한다.
상위 계층 처리부(820)는 서비스 별로 구성될 수 있으며, FTP(File Transfer Protocol)나 VoIP(Voice over Internet Protocol) 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 및 역다중화부(815)로 전달하거나 상기 다중화 및 역다중화부(815)로부터 전달된 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다.
제어부(810)는 송수신부(805)를 통해 수신된 스케줄링 명령, 예를 들어 역방향 그랜트들을 확인하여 적절한 시점에 적절한 전송 자원으로 역방향 전송이 수행되도록 송수신부(805)와 다중화 및 역다중화부(815)를 제어한다. 제어부는 또한 DRX 동작 및 CSI/SRS 전송과 관련해서 송수신부를 제어한다.
본 발명에서는 와이파이나 블루투스, GPS 같은 간섭 통신기술 장치(845)가 단말 장치 내에 공유되어 있는 상황을 가정하고 있다. 본 발명에서 제안한 직접적인 간섭여부를 알려주는 방법을 사용할 경우, 간섭통신기술감지/판단부(840)와 간섭통신기술 장치(845)가 서로 간섭 여부를 알려줄 수도 있다. 또한 송수신기(805)를 통해 오는 신호세기 등을 바탕으로 한 간접적인 방법을 사용할 경우, 신호 및 간섭을 측정하여 간섭통신기술감지/판단부(840)가 간섭 여부를 판단할 수도 있다.
제안하는 방법을 이용하면, 단말은 휴면 모드에서 간섭을 최대한 회피하여 오동작 없이 동작할 수 있으며, 동작 모드에 상관 없이 공공 알림 시스템의 메시지를 올바르게 수신하여 사용자가 적시에 해당 메시지를 수신할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 휴면 모드 제어 방법에 있어서,
    상기 단말의 이종 통신 모듈간 간섭이 발생하는지 판단하는 단계; 및
    상기 이종 통신 모듈간 간섭이 발생한 경우, 상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 해당 주파수에 캠핑을 제한하는 단계;
    를 포함하는 단말의 휴면 모드 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서. 상기 캠핑을 제한하는 단계는,
    상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 해당 주파수를 셀 선택 절차에서 제외하는 단계를 포함하는 단말의 휴면 모드 제어 방법.
  3. 제1 항에 있어서. 상기 캠핑을 제한하는 단계는,
    상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 해당 주파수의 우선 순위를 낮게 설정하는 단계를 포함하는 단말의 휴면 모드 제어 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 간섭이 발생하는지 판단하는 단계는,
    현재 작동 중인 통신 모듈과 이종의 통신 모듈이 작동하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 이종의 통신 모듈의 작동 여부를 현재 작동 중인 통신 모듈로 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 휴면 모드 제어 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    주변 셀의 신호 세기 또는 신호 품질 중 적어도 하나를 측정하는 단계;
    상기 이종 통신 모듈간 간섭이 발생한 경우, 상기 간섭으로 인하여 상기 측정된 신호 세기 또는 신호 품질이 미리 설정된 임계값보다 낮아지는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과 상기 측정된 신호 세기 또는 신호 품질이 미리 설정된 임계값보다 낮아지는 경우, 상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 해당 주파수에 캠핑을 제한하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 휴면 모드 제어 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 캠핑을 제한하는 단계는,
    페이징 메시지를 수신하기 위한 서브프레임에서 상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 송수신을 제한하는 단계를 포함하는 단말의 휴면 모드 제어 방법.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 캠핑을 제한하는 단계 이후에,
    상기 페이징 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신한 페이징 메시지에 ETWS 또는 CMAS 지시(indication)가 포함되었는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 페이징 메시지에 상기 지시가 포함된 경우, 상기 ETWS 또는 CMAS 스케줄링 정보를 확인하는 단계; 및
    상기 스케줄링 정보에 따라 상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 송수신을 제한하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 휴면 모드 제어 방법.
  8. 제6 항에 있어서, 상기 캠핑을 제한하는 단계 이후에,
    상기 페이징 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신한 페이징 메시지에 ETWS 또는 CMAS 지시(indication)가 포함되었는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 페이징 메시지에 상기 지시가 포함된 경우, 상기 ETWS 또는 CMAS의 수신이 완료되기까지 상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 송수신을 제한하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 휴면 모드 제어 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 휴면 모드를 제어하는 단말에 있어서,
    이종 통신 모듈간 간섭이 발생하는지 판단하고, 상기 이종 통신 모듈간 간섭이 발생한 경우, 상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 해당 주파수에 캠핑을 제한하는 제어부를 포함하는 단말.
  10. 제9 항에 있어서. 상기 제어부는,
    상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 해당 주파수를 셀 선택 절차에서 제외하는 것을 특징으로 하는 단말의 휴면 모드 제어 방법.
  11. 제9 항에 있어서. 상기 제어부는,
    상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 해당 주파수의 우선 순위를 낮게 설정하는 것을 특징으로 하는 단말의 휴면 모드 제어 방법.
  12. 제9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    현재 작동 중인 통신 모듈과 이종의 통신 모듈이 작동하는지 여부를 판단하고, 상기 이종의 통신 모듈의 작동 여부를 상기 현재 작동 중인 통신 모듈로 전달하는 것을 특징으로 하는 단말의 휴면 모드 제어 방법.
  13. 제9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    주변 셀의 신호 세기 또는 신호 품질 중 적어도 하나를 측정하고, 상기 이종 통신 모듈간 간섭이 발생한 경우, 상기 간섭으로 인하여 상기 측정된 신호 세기 또는 신호 품질이 미리 설정된 임계값보다 낮아지는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 상기 측정된 신호 세기 또는 신호 품질이 미리 설정된 임계값보다 낮아지는 경우, 상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 해당 주파수에 캠핑을 제한하는 것을 특징으로 하는 단말의 휴면 모드 제어 방법.
  14. 제9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    페이징 메시지를 수신하기 위한 서브프레임에서 상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 송수신을 제한하는 것을 특징으로 하는 단말의 휴면 모드 제어 방법.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 페이징 메시지를 수신하고, 상기 수신한 페이징 메시지에 ETWS 또는 CMAS 지시(indication)가 포함되었는지 여부를 판단하고, 상기 페이징 메시지에 상기 지시가 포함된 경우, 상기 ETWS 또는 CMAS 스케줄링 정보를 확인하고, 상기 스케줄링 정보에 따라 상기 간섭이 발생한 통신 모듈의 송수신을 제한하는 것을 특징으로 하는 단말의 휴면 모드 제어 방법.
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