WO2015069064A1 - 단말의 셀 재선택 방법 및 이를 이용하는 단말 - Google Patents

단말의 셀 재선택 방법 및 이를 이용하는 단말 Download PDF

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WO2015069064A1
WO2015069064A1 PCT/KR2014/010695 KR2014010695W WO2015069064A1 WO 2015069064 A1 WO2015069064 A1 WO 2015069064A1 KR 2014010695 W KR2014010695 W KR 2014010695W WO 2015069064 A1 WO2015069064 A1 WO 2015069064A1
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WO
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priority
terminal
cell
frequency
threshold
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/010695
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English (en)
French (fr)
Inventor
정성훈
이재욱
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to US15/034,800 priority Critical patent/US10034207B2/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/06—Reselecting a communication resource in the serving access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/20—Selecting an access point

Definitions

  • the present invention relates to a cell reselection method of a terminal in a mobile communication system and a terminal using the same.
  • LTE long term evolution
  • a general solution to increasing traffic, in particular traffic growth in a particular area called a hot spot, is to use multiple carriers, ie multiple carriers.
  • Load balancing is important when using multiple carriers. That is, it is desirable to distribute the load appropriately for each carrier in terms of system performance and resource efficiency. To achieve load balancing for multiple carriers, various deployment scenarios should be considered according to the capacity of each carrier and the number of carriers given to a corresponding region.
  • the multiple carriers are spaced apart from each other in the frequency domain and have different bands, and different numbers of carriers having different bands in different regions may be used. Load balancing is more important between these carriers in order to efficiently use available frequency resources.
  • connection load is directly related to the terminal density of the idle state.
  • the connection load is a good metric representing the terminal density in the idle state.
  • the connection load may be used to measure the terminal density in the idle state and perform redistribution of the terminals in the idle state.
  • overload control will have to be continued to perform access restriction and active traffic redirection.
  • more resources will be wasted for overload control operations, more service delays will occur, and service interruptions will also increase.
  • load balancing depends only on handover or redirection of load after call establishment, then more handover or redirection of load will be required. Therefore, handover or redirection to a different frequency for each terminal increases delay and uncertainty.
  • Load redirection for an activated terminal increases the signaling overhead for the terminal, which may cause a handover delay or a handover failure due to limitation of control channel resources.
  • a redistribution method of an idle state terminal is required to balance loads by carriers. That is, there is a need for a cell reselection method and a terminal using such a method to achieve load balancing in an area to which multiple carriers are applied, such as a hot spot.
  • the present invention provides a cell reselection method for achieving load balancing in an area to which multiple carriers are applied, and a terminal using the method.
  • a method of cell reselection of a terminal receives a normal frequency priority that can be used for cell reselection, determines whether to meet a condition for applying a random priority to a specific frequency, and to satisfy the condition. In this case, a randomly selected priority is applied to the specific frequency instead of the normal frequency priority, and cell reselection is performed based on the randomly selected priority.
  • a method of cell reselection of a terminal receives a normal frequency priority that can be used for threshold and cell reselection, selects a random number within a range, and compares the random number with the threshold for a particular frequency. Determine whether the condition of adjusting the priority P according to the normal frequency priority is satisfied, and if the condition is satisfied, adjust the priority P for the specific frequency, and adjust the priority P.
  • the cell reselection is performed based on a priority.
  • a terminal for performing cell reselection includes a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving a radio signal; And a processor coupled to the RF unit, wherein the processor receives a normal frequency priority that can be used for cell reselection, and satisfies a condition for applying a random priority to a specific frequency. Determine whether the information is satisfied, and if the condition is satisfied, apply a randomly selected priority to the specific frequency instead of the normal frequency priority, and perform cell reselection based on the randomly selected priority. It is done.
  • RF radio frequency
  • a terminal for performing cell reselection includes a radio frequency (RF) unit for transmitting and receiving a radio signal; And a processor coupled to the RF unit, the processor receiving a normal frequency priority that can be used for threshold and cell reselection, selecting a random number within a range, and selecting a specific frequency. For, compare the random number with the threshold to determine whether to satisfy the condition to adjust the priority (P) according to the normal frequency priority, and if the condition is satisfied, the priority for the specific frequency And adjusting the rank P and performing cell reselection based on the adjusted priority.
  • RF radio frequency
  • loads may be concentrated by increasing the number of terminals camping on a specific frequency having a high priority.
  • a cell reselection method is provided to allow a terminal to camp on another frequency having a lower priority by changing or adjusting a priority of the specific frequency when a specific condition is satisfied. Therefore, load balancing can be achieved in a multi-carrier environment, thereby improving system performance and increasing resource efficiency.
  • FIG. 1 shows a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of a terminal in an RRC idle state.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of establishing an RRC connection.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a RRC connection resetting process.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a RRC connection reestablishment procedure.
  • FIG 8 illustrates a frequency deployment scenario to which the present invention may be applied.
  • FIG. 9 illustrates an effect on load when a cell reselection threshold is changed in a situation in which terminals are unevenly distributed.
  • FIG. 10 shows a cell selection / reselection method according to the first embodiment.
  • FIG. 11 shows a cell selection / reselection method according to the second embodiment.
  • FIG. 12 illustrates a cell reselection method of a terminal according to the third embodiment.
  • FIG. 13 shows a cell selection / reselection method according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 illustrates a cell selection / reselection method according to the fifth embodiment.
  • FIG. 15 illustrates a cell reselection method according to a sixth embodiment.
  • 16 is a diagram illustrating a configuration of a terminal device according to the present invention.
  • E-UTRAN Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • LTE Long Term Evolution
  • the E-UTRAN includes a base station (BS) 20 that provides a control plane and a user plane to a user equipment (UE).
  • the terminal 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a mobile terminal (MT), a wireless device (Wireless Device), and the like.
  • the base station 20 refers to a fixed station communicating with the terminal 10, and may be referred to by other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point and the like.
  • the base stations 20 may be connected to each other through an X2 interface.
  • the base station 20 is connected to a Serving Gateway (S-GW) through an MME (Mobility Management Entity) and an S1-U through an Evolved Packet Core (EPC) 30, more specifically, an S1-MME through an S1 interface.
  • S-GW Serving Gateway
  • MME Mobility Management Entity
  • EPC Evolved Packet Core
  • EPC 30 is composed of MME, S-GW and P-GW (Packet Data Network-Gateway).
  • the MME has information about the access information of the terminal or the capability of the terminal, and this information is mainly used for mobility management of the terminal.
  • S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an endpoint
  • P-GW is a gateway having a PDN as an endpoint.
  • Layers of the Radio Interface Protocol between the terminal and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is widely known in communication systems.
  • L2 second layer
  • L3 third layer
  • the RRC Radio Resource Control
  • the RRC layer located in the third layer plays a role of controlling radio resources between the terminal and the network. To this end, the RRC layer exchanges an RRC message between the terminal and the base station.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane.
  • 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane.
  • the user plane is a protocol stack for user data transmission
  • the control plane is a protocol stack for control signal transmission.
  • a physical layer (PHY) layer provides an information transfer service to a higher layer using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control (MAC) layer, which is an upper layer, through a transport channel. Data is moved between the MAC layer and the physical layer through the transport channel. Transport channels are classified according to how and with what characteristics data is transmitted over the air interface.
  • MAC medium access control
  • the physical channel may be modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme and utilizes time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the functions of the MAC layer include mapping between logical channels and transport channels and multiplexing / demultiplexing into transport blocks provided as physical channels on transport channels of MAC service data units (SDUs) belonging to the logical channels.
  • the MAC layer provides a service to a Radio Link Control (RLC) layer through a logical channel.
  • RLC Radio Link Control
  • RLC layer Functions of the RLC layer include concatenation, segmentation, and reassembly of RLC SDUs.
  • QoS Quality of Service
  • the RLC layer has a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM), and an acknowledged mode (Acknowledged Mode).
  • TM transparent mode
  • UM unacknowledged mode
  • Acknowledged Mode acknowledged mode
  • AM Three modes of operation (AM).
  • AM RLC provides error correction through an automatic repeat request (ARQ).
  • the RRC (Radio Resource Control) layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-configuration, and release of radio bearers.
  • RB means a logical path provided by the first layer (PHY layer) and the second layer (MAC layer, RLC layer, PDCP layer) for data transmission between the terminal and the network.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • Functions of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the user plane include delivery of user data, header compression, and ciphering.
  • the functionality of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the control plane includes the transfer of control plane data and encryption / integrity protection.
  • the establishment of the RB means a process of defining characteristics of a radio protocol layer and a channel to provide a specific service, and setting each specific parameter and operation method.
  • RB can be further divided into SRB (Signaling RB) and DRB (Data RB).
  • SRB is used as a path for transmitting RRC messages in the control plane
  • DRB is used as a path for transmitting user data in the user plane.
  • the UE If an RRC connection is established between the RRC layer of the UE and the RRC layer of the E-UTRAN, the UE is in an RRC connected state, otherwise it is in an RRC idle state.
  • the downlink transmission channel for transmitting data from the network to the UE includes a BCH (Broadcast Channel) for transmitting system information and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transport channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • RACH random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast traffic
  • the physical channel is composed of several OFDM symbols in the time domain and several sub-carriers in the frequency domain.
  • One sub-frame consists of a plurality of OFDM symbols in the time domain.
  • the RB is a resource allocation unit and includes a plurality of OFDM symbols and a plurality of subcarriers.
  • each subframe may use specific subcarriers of specific OFDM symbols (eg, the first OFDM symbol) of the corresponding subframe for the physical downlink control channel (PDCCH), that is, the L1 / L2 control channel.
  • Transmission Time Interval is a unit time of subframe transmission.
  • the RRC state refers to whether or not the RRC layer of the UE is in a logical connection with the RRC layer of the E-UTRAN.
  • RRC_IDLE Since the UE in the RRC connected state has an RRC connection, the E-UTRAN can grasp the existence of the corresponding UE in a cell unit, and thus can effectively control the UE.
  • the UE of the RRC idle state cannot be understood by the E-UTRAN, and is managed by the CN (core network) in units of a tracking area, which is a larger area unit than the cell. That is, the UE in the RRC idle state is identified only in a large area unit, and must move to the RRC connected state in order to receive a normal mobile communication service such as voice or data.
  • the terminal When the user first powers on the terminal, the terminal first searches for an appropriate cell and then stays in an RRC idle state in the cell.
  • the UE in the RRC idle state needs to establish an RRC connection, it establishes an RRC connection with the E-UTRAN through an RRC connection procedure and transitions to the RRC connected state.
  • RRC connection procedure There are several cases in which the UE in RRC idle state needs to establish an RRC connection. For example, an uplink data transmission is necessary due to a user's call attempt, or a paging message is sent from E-UTRAN. If received, a response message may be sent.
  • the non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • EMM-REGISTERED EPS Mobility Management-REGISTERED
  • EMM-DEREGISTERED EMM-DEREGISTERED
  • the initial terminal is in the EMM-DEREGISTERED state, and the terminal performs a process of registering with the corresponding network through an initial attach procedure to access the network. If the attach procedure is successfully performed, the UE and the MME are in the EMM-REGISTERED state.
  • an EPS Connection Management (ECM) -IDLE state In order to manage a signaling connection between the UE and the EPC, two states are defined, an EPS Connection Management (ECM) -IDLE state and an ECM-CONNECTED state, and these two states are applied to the UE and the MME.
  • ECM EPS Connection Management
  • ECM-IDLE state When the UE in the ECM-IDLE state establishes an RRC connection with the E-UTRAN, the UE is in the ECM-CONNECTED state.
  • the MME in the ECM-IDLE state becomes the ECM-CONNECTED state when it establishes an S1 connection with the E-UTRAN.
  • the E-UTRAN does not have context information of the terminal.
  • the UE in the ECM-IDLE state performs a terminal-based mobility related procedure such as cell selection or cell reselection without receiving a command from the network.
  • a terminal-based mobility related procedure such as cell selection or cell reselection without receiving a command from the network.
  • the terminal when the terminal is in the ECM-CONNECTED state, the mobility of the terminal is managed by the command of the network.
  • the terminal In the ECM-IDLE state, if the position of the terminal is different from the position known by the network, the terminal informs the network of the corresponding position of the terminal through a tracking area update procedure.
  • the system information includes essential information that the terminal needs to know in order to access the base station. Therefore, the terminal must receive all system information before accessing the base station, and must always have the latest system information. In addition, since the system information is information that all terminals in a cell should know, the base station periodically transmits the system information.
  • System information is divided into a master information block (MIB) and a plurality of system information blocks (SIB).
  • the MIB may include a limited number of parameters, the most essential and most frequently transmitted, required to be obtained for other information from the cell.
  • the terminal first finds the MIB after downlink synchronization.
  • the MIB may include information such as downlink channel bandwidth, PHICH settings, SFNs that support synchronization and operate as timing criteria, and eNB transmit antenna settings.
  • the MIB may be broadcast transmitted on a broadband channel (BCH).
  • BCH broadband channel
  • SIB1 SystemInformationBlockType1
  • SIB2 SystemInformationBlockType2
  • SIB1 and all system information messages are sent on the DL-SCH.
  • the E-UTRAN may be dedicated signaling while the SIB1 includes a parameter set equal to a previously set value, and in this case, the SIB1 may be transmitted by being included in an RRC connection reconfiguration message.
  • SIB1 includes information related to UE cell access and defines scheduling of other SIBs.
  • SIB1 is a PLMN identifier of a network, a tracking area code (TAC) and a cell ID, a cell barring status indicating whether a cell can be camped on, a cell barring state used as a cell reselection criterion. It may include the lowest reception level, and information related to the transmission time and period of other SIBs.
  • TAC tracking area code
  • SIB2 may include radio resource configuration information common to all terminals.
  • SIB2 includes uplink carrier frequency and uplink channel bandwidth, RACH configuration, paging configuration, uplink power control configuration, sounding reference signal configuration, PUCCH configuration supporting ACK / NACK transmission, and It may include information related to the PUSCH configuration.
  • the UE may apply the acquisition and change detection procedure of the system information only to the primary cell (PCell).
  • the E-UTRAN may provide all system information related to the RRC connection state operation when the corresponding SCell is added through dedicated signaling.
  • the E-UTRAN may release the SCell under consideration and add it later, which may be performed with a single RRC connection reset message.
  • the E-UTRAN may set parameter values different from those broadcast in the SCell under consideration through dedicated signaling.
  • Essential system information can be defined as follows.
  • the UE When the UE is in the RRC idle state: The UE should ensure that it has valid versions of MIB and SIB1 as well as SIB2 to SIB8, which may be subject to the support of the considered radio access technology (RAT).
  • RAT radio access technology
  • the terminal When the terminal is in the RRC connection state: The terminal should ensure that it has a valid version of MIB, SIB1 and SIB2.
  • the system information can be guaranteed valid up to 3 hours after acquisition.
  • services provided by a network to a terminal can be classified into three types as follows.
  • the terminal also recognizes the cell type differently according to which service can be provided. The following describes the service type first, followed by the cell type.
  • Limited service This service provides Emergency Call and Tsunami Warning System (ETWS) and can be provided in an acceptable cell.
  • ETWS Emergency Call and Tsunami Warning System
  • Normal service This service means a public use for general use, and can be provided in a suitable or normal cell.
  • This service means service for network operator. This cell can be used only by network operator and not by general users.
  • the cell types may be classified as follows.
  • Acceptable cell A cell in which the terminal can receive limited service. This cell is a cell that is not barred from the viewpoint of the terminal and satisfies the cell selection criteria of the terminal.
  • Suitable cell The cell that the terminal can receive a regular service. This cell satisfies the conditions of an acceptable cell and at the same time satisfies additional conditions. As an additional condition, this cell must belong to a Public Land Mobile Network (PLMN) to which the terminal can access, and must be a cell which is not prohibited from performing a tracking area update procedure of the terminal. If the cell is a CSG cell, the terminal should be a cell that can be connected to the cell as a CSG member.
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • Barred cell A cell that broadcasts information that a cell is a prohibited cell through system information.
  • Reserved cell A cell that broadcasts information that a cell is a reserved cell through system information.
  • 4 is a flowchart illustrating an operation of a terminal in an RRC idle state. 4 illustrates a procedure in which a UE, which is initially powered on, registers with a network through a cell selection process and then reselects a cell if necessary.
  • the terminal selects a radio access technology (RAT) for communicating with a public land mobile network (PLMN), which is a network to be serviced (S410).
  • RAT radio access technology
  • PLMN public land mobile network
  • S410 a network to be serviced
  • Information about the PLMN and the RAT may be selected by a user of the terminal or may be stored in a universal subscriber identity module (USIM).
  • USIM universal subscriber identity module
  • the terminal selects a cell having the largest value among the cells whose measured signal strength or quality is greater than a specific value (Cell Selection) (S420). This is referred to as initial cell selection by the UE that is powered on to perform cell selection. The cell selection procedure will be described later.
  • the terminal receives system information periodically transmitted by the base station.
  • the above specific value refers to a value defined in the system in order to ensure the quality of the physical signal in data transmission / reception. Therefore, the value may vary depending on the RAT applied.
  • the terminal performs a network registration procedure (S430).
  • the terminal registers its information (eg IMSI) in order to receive a service (eg paging) from the network.
  • a service eg paging
  • the terminal does not register with the access network, but registers with the network when the network information (eg, TAI) received from the system information is different from the network information known to the network. .
  • the terminal performs cell reselection based on the service environment provided by the cell or the environment of the terminal (S440).
  • the terminal provides better signal characteristics than the cell of the base station to which the terminal is currently connected if the strength or quality of the signal measured from the base station (serving base station) currently being served is lower than the value measured from the base station of the neighboring cell.
  • Select one of the other cells. This process is called Cell Re-Selection, which is distinguished from Initial Cell Selection of Step 2.
  • a time constraint is placed. The cell reselection procedure will be described later.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of establishing an RRC connection.
  • the terminal sends an RRC connection request message to the network requesting an RRC connection (S510).
  • the network sends an RRC connection setup message in response to the RRC connection request (S520). After receiving the RRC connection configuration message, the terminal enters the RRC connection mode.
  • the terminal sends an RRC Connection Setup Complete message used to confirm successful completion of RRC connection establishment to the network (S530).
  • RRC connection reconfiguration is used to modify an RRC connection. It is used to establish / modify / release RBs, perform handovers, and set up / modify / release measurements.
  • the network sends an RRC connection reconfiguration message for modifying the RRC connection to the terminal (S610).
  • the UE sends an RRC connection reconfiguration complete message used to confirm successful completion of the RRC connection reconfiguration to the network (S620).
  • PLMN public land mobile network
  • PLMN is a network deployed and operated by mobile network operators. Each mobile network operator runs one or more PLMNs. Each PLMN may be identified by a mobile country code (MCC) and a mobile network code (MCC). The PLMN information of the cell is included in the system information and broadcasted.
  • MCC mobile country code
  • MCC mobile network code
  • PLMN selection In PLMN selection, cell selection and cell reselection, various types of PLMNs may be considered by the terminal.
  • HPLMN Home PLMN
  • MCC Mobility Management Entity
  • Equivalent HPLMN A PLMN that is equivalent to an HPLMN.
  • Registered PLMN A PLMN that has successfully completed location registration.
  • ELMN Equivalent PLMN
  • Each mobile service consumer subscribes to HPLMN.
  • HPLMN When a general service is provided to a terminal by HPLMN or EHPLMN, the terminal is not in a roaming state.
  • a service is provided to a terminal by a PLMN other than HPLMN / EHPLMN, the terminal is in a roaming state, and the PLMN is called a VPLMN (Visited PLMN).
  • PLMN public land mobile network
  • PLMN is a network deployed or operated by a mobile network operator. Each mobile network operator operates one or more PLMNs. Each PLMN may be identified by a mobile country code (MCC) and a mobile network code (MCC). The PLMN information of the cell is included in the system information and broadcasted.
  • MCC mobile country code
  • MCC mobile network code
  • the terminal attempts to register the selected PLMN. If the registration is successful, the selected PLMN becomes a registered PLMN (RPLMN).
  • the network may signal the PLMN list to the UE, which may consider PLMNs included in the PLMN list as PLMNs such as RPLMNs.
  • the terminal registered in the network should be reachable by the network at all times. If the terminal is in the ECM-CONNECTED state (same as RRC connected state), the network recognizes that the terminal is receiving the service. However, when the terminal is in the ECM-IDLE state (same as the RRC idle state), the situation of the terminal is not valid in the eNB but is stored in the MME. In this case, the location of the UE in the ECM-IDLE state is known only to the MME as the granularity of the list of tracking areas (TAs).
  • a single TA is identified by a tracking area identity (TAI) consisting of the PLMN identifier to which the TA belongs and a tracking area code (TAC) that uniquely represents the TA within the PLMN.
  • TAI tracking area identity
  • TAC tracking area code
  • the UE selects a cell having a signal quality and characteristics capable of receiving an appropriate service from among cells provided by the selected PLMN.
  • the terminal selects / reselects a cell of appropriate quality and performs procedures for receiving service.
  • the UE in the RRC idle state should always select a cell of appropriate quality and prepare to receive service through this cell. For example, a terminal that has just been powered on must select a cell of appropriate quality to register with the network. When the terminal in the RRC connected state enters the RRC idle state, the terminal should select a cell to stay in the RRC idle state. As such, the process of selecting a cell satisfying a certain condition in order for the terminal to stay in a service standby state such as an RRC idle state is called cell selection.
  • the cell selection is performed in a state in which the UE does not currently determine a cell to stay in the RRC idle state, it is most important to select the cell as soon as possible. Therefore, if the cell provides a radio signal quality of a predetermined criterion or more, even if this cell is not the cell providing the best radio signal quality to the terminal, it may be selected during the cell selection process of the terminal.
  • an initial cell selection process in which the terminal does not have prior information on the radio channel. Accordingly, the terminal searches all radio channels to find an appropriate cell. In each channel, the terminal finds the strongest cell. Thereafter, the terminal selects a corresponding cell if it finds a suitable cell that satisfies a cell selection criterion.
  • the terminal may select the cell by using the stored information or by using the information broadcast in the cell.
  • cell selection can be faster than the initial cell selection process.
  • the UE selects a corresponding cell if it finds a cell that satisfies a cell selection criterion. If a suitable cell that satisfies the cell selection criteria is not found through this process, the UE performs an initial cell selection process.
  • the cell selection criteria may be defined as in Equation 1 below.
  • Equation 1 each variable of Equation 1 may be defined as shown in Table 1 below.
  • the signaled values Q rxlevminoffset and Q qualminoffset may be applied only when cell selection is evaluated as a result of a periodic search for a higher priority PLMN while the UE is camping on a regular cell in the VPLMN.
  • the terminal may perform cell selection evaluation using stored parameter values from other cells of the higher priority PLMN.
  • the terminal After the terminal selects a cell through a cell selection process, the strength or quality of a signal between the terminal and the base station may change due to a change in mobility or a wireless environment of the terminal. Therefore, if the quality of the selected cell is degraded, the terminal may select another cell that provides better quality. When reselecting a cell in this way, a cell that generally provides better signal quality than the currently selected cell is selected. This process is called cell reselection.
  • the cell reselection process has a basic purpose in selecting a cell that generally provides the best quality to a terminal in view of the quality of a radio signal.
  • the network may determine the priority (priority) for each frequency to inform the terminal. Upon receiving this priority, the UE considers this priority prior to the radio signal quality criteria in the cell reselection process.
  • a method of selecting or reselecting a cell according to a signal characteristic of a wireless environment In selecting a cell for reselection when reselecting a cell, the following cell reselection is performed according to a cell's RAT and frequency characteristics. There may be a method of selection.
  • Intra-frequency cell reselection Reselection of a cell having a center-frequency equal to the RAT, such as a cell in which the UE is camping
  • Inter-frequency cell reselection Reselects a cell having a center frequency different from that of the same RAT as the cell camping
  • Inter-RAT cell reselection The UE reselects a cell that uses a different RAT from the camping RAT.
  • the UE measures the quality of a serving cell and a neighboring cell for cell reselection.
  • cell reselection is performed based on cell reselection criteria.
  • the cell reselection criteria have the following characteristics with respect to serving cell and neighbor cell measurements.
  • Intra-frequency cell reselection is basically based on ranking.
  • Ranking is an operation of defining index values for cell reselection evaluation and using the index values to order the cells in the order of the index values.
  • the cell with the best indicator is often called the highest ranked cell.
  • the cell index value is a value obtained by applying a frequency offset or a cell offset as necessary based on the value measured by the terminal for the corresponding cell.
  • Inter-frequency cell reselection is based on the frequency priority provided by the network.
  • the UE attempts to stay at a frequency with the highest frequency priority (camp on: hereinafter referred to as camp on).
  • the network may provide the priorities to be commonly applied to the terminals in the cell or provide the frequency priority through broadcast signaling, or may provide the priority for each frequency for each terminal through dedicated signaling.
  • the cell reselection priority provided through broadcast signaling may be referred to as common priority, and the cell reselection priority set by the network for each terminal may be referred to as a dedicated priority.
  • the terminal may also receive a validity time associated with the dedicated priority.
  • the terminal starts a validity timer set to the valid time received together.
  • the terminal applies the dedicated priority in the RRC idle mode while the validity timer is running.
  • the validity timer expires, the terminal discards the dedicated priority and applies the public priority again.
  • the network may provide the UE with a parameter (for example, frequency-specific offset) used for cell reselection for each frequency.
  • a parameter for example, frequency-specific offset
  • the network may provide the UE with a neighboring cell list (NCL) used for cell reselection.
  • NCL neighboring cell list
  • This NCL contains cell-specific parameters (eg cell-specific offsets) used for cell reselection.
  • the network may provide the UE with a cell reselection prohibition list (black list) used for cell reselection.
  • the UE does not perform cell reselection for a cell included in the prohibition list.
  • the ranking criterion used to prioritize the cells is defined as in Equation 2.
  • R s Q meas, s + Q hyst
  • R n Q meas, n – Q offset
  • R s is the terminal is currently camping on the serving cell ranking index
  • R n is the neighboring cell ranking index
  • Q meas, s is the quality value measured by the terminal for the serving cell
  • Q meas, n is the terminal The quality value measured for the neighboring cell
  • Q hyst is a hysteresis value for ranking
  • Q offset is an offset between two cells.
  • the terminal may alternately select two cells.
  • Q hyst is a parameter for giving hysteresis in cell reselection to prevent the UE from reselecting two cells alternately.
  • the UE measures R s of the serving cell and R n of the neighboring cell according to the above equation, considers the cell having the highest ranking indicator value as the highest ranked cell, and reselects the cell.
  • the quality of the cell serves as the most important criterion in cell reselection. If the reselected cell is not a normal cell, the terminal excludes the frequency or the corresponding cell from the cell reselection target.
  • the UE continuously measures to maintain the quality of the radio link with the serving cell receiving the service.
  • the terminal determines whether communication is impossible in the current situation due to deterioration of the quality of the radio link with the serving cell. If the quality of the serving cell is so low that communication is almost impossible, the terminal determines the current situation as a radio connection failure.
  • the UE abandons communication with the current serving cell, selects a new cell through a cell selection (or cell reselection) procedure, and reestablishes an RRC connection to the new cell (RRC connection re). -establishment).
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a RRC connection reestablishment procedure.
  • the terminal stops use of all radio bearers which have been set except for Signaling Radio Bearer # 0 (SRB 0) and initializes various sublayers of an access stratum (AS) (S710).
  • SRB 0 Signaling Radio Bearer # 0
  • AS access stratum
  • each sublayer and physical layer are set to a default configuration.
  • the UE maintains an RRC connection state.
  • the UE performs a cell selection procedure for performing an RRC connection reconfiguration procedure (S720).
  • the cell selection procedure of the RRC connection reestablishment procedure may be performed in the same manner as the cell selection procedure performed by the UE in the RRC idle state, although the UE maintains the RRC connection state.
  • the terminal After performing the cell selection procedure, the terminal checks the system information of the corresponding cell to determine whether the corresponding cell is a suitable cell (S730). If it is determined that the selected cell is an appropriate E-UTRAN cell, the terminal transmits an RRC connection reestablishment request message to the cell (S740).
  • the RRC connection re-establishment procedure is stopped, the terminal is in the RRC idle state Enter (S750).
  • the terminal may be implemented to complete the confirmation of the appropriateness of the cell within a limited time through the cell selection procedure and the reception of system information of the selected cell.
  • the UE may drive a timer as the RRC connection reestablishment procedure is initiated.
  • the timer may be stopped when it is determined that the terminal has selected a suitable cell. If the timer expires, the UE may consider that the RRC connection reestablishment procedure has failed and may enter the RRC idle state.
  • This timer is referred to hereinafter as a radio link failure timer.
  • a timer named T311 may be used as a radio link failure timer.
  • the terminal may obtain the setting value of this timer from the system information of the serving cell.
  • the cell When the RRC connection reestablishment request message is received from the terminal and the request is accepted, the cell transmits an RRC connection reestablishment message to the terminal.
  • the UE Upon receiving the RRC connection reestablishment message from the cell, the UE reconfigures the PDCP sublayer and the RLC sublayer for SRB1. In addition, it recalculates various key values related to security setting and reconfigures the PDCP sublayer responsible for security with newly calculated security key values. Through this, SRB 1 between the UE and the cell is opened and an RRC control message can be exchanged. The terminal completes the resumption of SRB1 and transmits an RRC connection reestablishment complete message indicating that the RRC connection reestablishment procedure is completed to the cell (S760).
  • the cell transmits an RRC connection reestablishment reject message to the terminal.
  • the cell and the terminal performs the RRC connection reestablishment procedure.
  • the UE recovers the state before performing the RRC connection reestablishment procedure and guarantees the continuity of the service to the maximum.
  • FIG 8 illustrates a frequency deployment scenario to which the present invention may be applied.
  • the densities of terminals in different regions are different. For example, in a hot spot, the density of the terminal is higher than in other regions.
  • the density of the terminal is normal and only the f1 carrier is disposed.
  • a plurality of carriers may be arranged, such as f1 and f2.
  • a wireless communication system operator can place a pico cell using a f2 frequency at a hot spot within the coverage of a macro cell using a f1 frequency.
  • the terminal moves to a hot spot in a region where the density of the terminal is normal, it is preferable to divide the traffic of the terminal to balance the load between the carriers of the hot spot.
  • idle traffic loading for multiple carriers is distributed according to a priority value given for each carrier. If the priority value of the target carrier is higher than the priority value of the current serving carrier, as long as the channel state of the target carrier is good, most of the terminals in the current serving carrier reselect the target carrier and the cells in the target carrier. Will perform cell reselection. Otherwise, all terminals in the current serving carrier will stay in the current serving carrier. In this case, in terms of load distribution, the load for a particular carrier does or does not move to another carrier in an on / off manner.
  • this method provides basic load redistribution, but this on / off load control can cause serious problems when the number of frequencies increases, such as in carrier aggregation or heterogeneous networks (HetNet). Can be. That is, current on / off load distribution cannot perform smooth load balancing between carriers.
  • HetNet heterogeneous networks
  • This on / off load control occurs because the cell reselection process is performed based on a simple comparison of priorities.
  • the terminal can update the priority for frequencies, which causes unnecessary signaling overhead.
  • the dedicated priority does not adequately deal with the traffic load changes according to time and location, and the change of the carrier for each region requires a dynamic priority value change for a moving idle terminal.
  • the cell reselection measurement threshold has a power measurement threshold for received signal power. Adjusting the power measurement threshold can change the coverage size of the cell. Therefore, the load may be affected. However, the range of power measurement threshold adjustment may be limited by coverage requirements, in particular to avoid holes in the coverage of the macro cell.
  • FIG. 9 illustrates an effect on load when a cell reselection threshold is changed in a situation in which terminals are unevenly distributed.
  • the coverage of a cell can be significantly changed due to a change of a very small cell reselection measurement threshold.
  • the first coverage 901 may be changed from the second coverage 902.
  • the cell coverage may be very sensitively changed in a specific value range of the cell reselection measurement threshold, so that a small adjustment of the cell reselection measurement threshold may cause large load redistribution. Conversely, even with very large cell reselection measurement threshold adjustments, there may be little variation in the load.
  • the same cell reselection measurement threshold change does not always achieve the same load redistribution effect. That is, the cell reselection measurement threshold setting change may not be repeatable in different cells. In other words, the same cell reselection measurement threshold adjustment may have a different effect on the load in different cells.
  • the cell reselection measurement threshold is more suitable for cell coverage size or link quality control.
  • eMBMS idle terminals evolved multimedia broadcast multicast service idle UEs
  • eMBMS idle terminals evolved multimedia broadcast multicast service idle UEs
  • the eMBMS idle terminal reselects the eMBMS carrier induced by the application program. These terminals have a mechanism for finding a carrier for desired eMBMS services.
  • the network does not know the number of eMBMS idle terminals in a cell using the eMBMS service. Therefore, arbitrarily redistributing eMBMS idle terminals may conflict with conditions required for the terminal for eMBMS service. Thus, eMBMS idle terminals can be handled separately.
  • a terminal group having specific requirements for a grade of service (GoS) and a quality of service (QoS) may be dealt with separately to consider the GoS / QoS requirement in load control.
  • GoS grade of service
  • QoS quality of service
  • the terminals can be reselected to different target carriers in a controllable probability based on the broadcast command.
  • the cell reselection probability of each terminal represents the percentage of idle terminals camped on the target carrier or staying on the current serving carrier.
  • terminals may be grouped into classes having different priorities for selecting a specific carrier. Redistribution by UE class may be used for cross-carrier load control and resource allocation.
  • the eMBMS capable terminal may be treated as a separate class.
  • the eMBMS capable terminal may be derived by an application program to select an eMBMS service capable carrier. If there is no carrier capable of eMBMS service, the eMBMS terminal may follow the same redistribution rule as the terminal.
  • the cell reselection method described in the following embodiments may be used for load balancing in an area using multiple carriers.
  • the terminal may deprioritize.
  • the priority release may mean that the terminal regards the terminal as having a lower value than the lowest priority value that the network can signal with respect to the related frequency.
  • the UE may apply priority release according to network information / setting or condition.
  • FIG. 10 shows a cell selection / reselection method according to the first embodiment.
  • the terminal receives a first frequency priority that can be used for cell selection / reselection from the network (S101).
  • the first frequency priority is a priority of frequencies that the terminal uses for cell selection / reselection. For example, assume that the available frequencies are f1, f2, f3. In contrast, the first frequency priority may be given in the order of f2, f1, and f3 when the frequency is given from the higher frequency.
  • the terminal determines whether the priority release application condition is satisfied (S102).
  • the priority release application condition will be described later.
  • the UE performs cell selection / reselection by applying the second frequency priority (S103).
  • the second frequency priority is a priority release applied to the first frequency priority, and may be, for example, f1, f3, and f2.
  • the terminal performs cell selection / reselection by applying the first frequency priority (S104).
  • the network may transmit the on / off indicator through system information or a dedicated signal for the terminal.
  • the on / off indicator may indicate whether the terminal applies the priority release for the associated frequency.
  • the terminal may apply the first frequency priority to the corresponding frequency.
  • the terminal may apply the second frequency priority to the corresponding frequency.
  • the network explicitly applies the priority release for a specific frequency, and the value of this signaling becomes a condition of whether or not to apply the priority release.
  • the network may set under which conditions the terminal applies the priority release application. For example, the network may set a threshold to the terminal. When the threshold is provided, the terminal may compare the threshold with the serving cell measurement result and, if the serving cell measurement result is higher than the threshold, apply the priority release. Otherwise, the priority release may not be applied.
  • the threshold may be a reference signal received power (RSRP) or reference signal received quality (RSRQ) for the serving cell.
  • the above example is not a limitation and may be applied conversely. That is, if the serving cell measurement result is higher than the threshold, the priority release may not be applied. Otherwise, the priority release may be applied.
  • the network provides a threshold for determining whether to apply the priority release for a specific frequency, and compares the threshold and the measurement result for the serving cell to determine whether the terminal applies the priority release.
  • the network provides a threshold for determining whether or not to apply priority release for the frequency.
  • This threshold may be provided through system information or a dedicated signal for the terminal.
  • the terminal selects a random number within a predetermined range, compares the selected random number with a threshold, and applies a priority release when a specific condition is satisfied.
  • the terminal randomly selects one number from 0 to 1, and compares the selected number with a threshold.
  • the threshold is 0.7 and the number chosen is 0.6. If the selected number is larger than the threshold, the second frequency priority may be applied by applying a priority release. If the selected number is less than or equal to the threshold, the first frequency priority may be applied without applying the priority release. Of course, the reverse can also be applied.
  • the time interval to which the priority release is applied may be signaled through system information or a dedicated signal for the terminal. Alternatively, the time interval to which the priority release is applied may be predetermined.
  • the terminal may start a timer when applying the priority release, and if the timer expires, the terminal may apply the original priority without applying the priority release.
  • FIG. 11 shows a cell selection / reselection method according to the second embodiment.
  • the terminal receives an explicit frequency priority that can be used for cell selection / reselection from the network (S201).
  • Explicit frequency priority is a priority given explicitly by the network as a priority of frequencies used by the UE for cell selection / reselection.
  • the terminal determines whether an implicit frequency rank application condition is satisfied (S202).
  • An implied frequency priority application condition will be described later.
  • the terminal applies the implicit frequency priority to perform cell selection / reselection (S203). If the implicit frequency priority application condition is not satisfied, the terminal performs cell selection / reselection by applying the explicit frequency priority (S204).
  • An implicit frequency priority is to apply a priority of a frequency having a lower priority than that of the related frequency, assuming that the explicit frequency priority of the related frequency is the highest priority.
  • implicit frequency priority is the application of the priority of the next higher priority frequency to the related frequency, assuming that the explicit frequency priority of the associated frequency is the highest priority.
  • the explicit frequency priority may be given in the order of f2, f1, f3, and f4 when the priority is given from the higher frequency. Assume that the terminal is camping on the cell of f1.
  • the terminal considers that the priority of f1 is the same as the frequency having the next priority after f1, that is, the priority of f3. Thereafter, the terminal may determine cell reselection between inter-frequency having the same priority with respect to f1 and f3.
  • the network may transmit the on / off indicator through system information or a dedicated signal for the terminal.
  • the on / off indicator may indicate whether the terminal applies an implicit frequency priority to a related frequency.
  • the terminal may apply the explicit frequency priority to the corresponding frequency.
  • the terminal applies the implicit frequency priority to the corresponding frequency.
  • the network may set under which conditions the terminal applies an implicit frequency priority.
  • the network may set a threshold to the terminal.
  • the terminal may compare the threshold with the serving cell measurement result, and if the serving cell measurement result is higher than the threshold, implicit frequency priority may be applied. Otherwise, implicit frequency priority may not be applied.
  • the threshold may be a reference signal received power (RSRP) or reference signal received quality (RSRQ) for the serving cell.
  • RSRP reference signal received power
  • RSRQ reference signal received quality
  • the network provides a threshold for determining whether to apply implicit frequency priority to the frequency.
  • This threshold may be provided through system information or a dedicated signal for the terminal.
  • the terminal selects a random number within a predetermined range, compares the selected random number with a threshold, and applies an implicit frequency priority when a specific condition is satisfied.
  • the terminal randomly selects a number from 0 to 1 and compares the selected number with a threshold.
  • the threshold is 0.7 and the number chosen is 0.6. If the selected number is greater than the threshold, implied frequency priority is applied. If the selected number is less than or equal to the threshold, explicit frequency priority may be applied without applying the implied frequency priority. Of course, the reverse can also be applied.
  • the time interval to which the implied frequency priority is applied may be signaled through system information or a dedicated signal for the terminal. Alternatively, the time interval to which the implicit frequency priority is applied may be predetermined.
  • the terminal may start a timer when applying the implicit frequency priority, and when the timer expires, the terminal may apply the explicit frequency priority without applying the implicit frequency priority.
  • FIG. 12 illustrates a cell reselection method of a terminal according to the third embodiment.
  • the terminal determines whether an implicit equal priority application condition is satisfied (S301).
  • the said conditions are mentioned later.
  • the terminal regards the priority of all frequencies implicitly as the same (S302). If the implicit equal priority application condition is not satisfied, the terminal performs cell selection / reselection by applying the existing frequency priority.
  • the terminal applies cell reselection evaluation for a plurality of frequencies having the same priority (S303).
  • the UE After the UE receives the existing priorities for all frequencies including the corresponding frequencies, and if a specific condition is satisfied, the UE assumes that all the frequencies have the same priority implicitly and performs a cell reselection process.
  • the terminal may apply the method when a specific condition is satisfied or apply the method according to network information / setting.
  • the network may transmit the on / off indicator through system information or a dedicated signal for the terminal.
  • the on / off indicator may indicate whether the terminal applies the implicit same priority to all frequencies including the related frequency.
  • the terminal may apply the existing frequency priority to the corresponding frequency.
  • the on / off indicator indicates that the implicit same priority should be applied, the UE considers that the frequency has the same priority as other frequencies and performs cell selection / reselection.
  • the network may set under which condition the terminal applies implicit equal priority to all frequencies.
  • the network may set a threshold to the terminal.
  • the threshold When the threshold is provided, the terminal compares the threshold with the serving cell measurement result, and if the serving cell measurement result is higher than the threshold, implicit equal priority may be applied to all frequencies. Otherwise, implicit equal priority may not be applied.
  • the threshold may be a reference signal received power (RSRP) or reference signal received quality (RSRQ) for the serving cell.
  • RSRP reference signal received power
  • RSRQ reference signal received quality
  • the network provides a threshold for determining whether to apply implicit equal priority to the frequency.
  • This threshold may be provided through system information or a dedicated signal for the terminal.
  • the terminal selects a random number within a predetermined range, compares the selected random number with a threshold, and applies an implicit same priority when a specific condition is satisfied.
  • the terminal randomly selects a number from 0 to 1 and compares the selected number with a threshold.
  • the threshold is 0.7 and the number chosen is 0.6. If the selected number is greater than the threshold, implied equal priority is applied. If the selected number is less than or equal to the threshold, the existing frequency priority signaled by the network may be applied without applying the implied equal priority. Of course, the reverse can also be applied.
  • the time interval to which the implicit same priority is applied may be signaled through system information or a dedicated signal for the terminal. Alternatively, the time interval to which the implicit same priority is applied may be predetermined.
  • the terminal may start a timer when the implicit equal priority is applied, and when the timer expires, the terminal may apply the existing frequency priority without applying the implicit equal priority.
  • FIG. 13 shows a cell selection / reselection method according to the fourth embodiment.
  • the terminal receives a normal frequency priority having a predetermined range that can be used for cell selection / reselection (S401).
  • the terminal determines whether the random priority application condition is satisfied for the frequency (S402). Random priority application conditions will be described later.
  • the terminal applies a randomly selected priority within the predetermined range to the frequency, and then performs cell selection / reselection (S403). For example, if the normal frequency priority is given in the range of 0 to 7, the terminal randomly selects one priority within the range of 0 to 7 for the frequency. That is, the range of priority values that can be randomly selected for the frequency may be determined to be the same as the range of normal frequency priority provided through system information.
  • cell selection / reselection is performed by applying normal frequency priority to the corresponding frequency (S404).
  • the network may transmit the on / off indicator through system information or a dedicated signal for the terminal.
  • the on / off indicator may indicate whether the terminal applies a random priority to the frequency.
  • the terminal may apply normal frequency priority to the corresponding frequency.
  • the network may set under which conditions the terminal applies a random priority to a corresponding frequency.
  • the network may set a threshold to the terminal.
  • the threshold may be a reference signal received power (RSRP) or reference signal received quality (RSRQ) for the serving cell.
  • RSRP reference signal received power
  • RSRQ reference signal received quality
  • the network may provide a threshold for determining whether to apply random priority to a corresponding frequency. This threshold may be provided through system information or a dedicated signal for the terminal. Upon receiving the threshold, the terminal selects a random number within a predetermined range, compares the selected random number with a threshold, and applies a random priority when a specific condition is satisfied.
  • the terminal randomly selects a number from 0 to 1 and compares the selected number with a threshold.
  • the threshold is 0.7 and the number chosen is 0.6. If the selected number is larger than the threshold, the random priority is applied. If the selected number is less than or equal to the threshold, the random frequency priority signaled by the network may be applied without applying the random priority. Of course, the reverse can also be applied.
  • the time interval to which the random priority is applied may be signaled through system information or a dedicated signal for the terminal. Alternatively, the time interval to which the random priority is applied may be predetermined.
  • the terminal may start a timer when the random priority is applied, and when the timer expires, the terminal may apply the normal frequency priority signaled by the network without applying the random priority.
  • FIG. 14 illustrates a cell selection / reselection method according to the fifth embodiment.
  • the terminal receives a normal frequency priority that can be used for threshold and cell selection / reselection from the network (S501).
  • the threshold may be given for a corresponding frequency and may be provided through system information or a dedicated signal for the terminal.
  • the terminal selects a random number within a certain range (S502).
  • the terminal determines whether the priority adjustment condition is satisfied by comparing the random number with a threshold value (S503).
  • the terminal adjusts the normal frequency priority and then performs cell selection / reselection (S504). If the priority adjustment condition is not satisfied, cell selection / reselection is performed by applying normal frequency priority to the corresponding frequency (S505).
  • the terminal randomly selects a number from 0 to 1 and compares the selected number with a threshold.
  • the threshold is 0.7 and the number chosen is 0.6. If the selected number is smaller than the threshold, the normal frequency priority may be adjusted. If the selected number is greater than or equal to the threshold, the normal frequency priority may not be adjusted.
  • the priority of the normal frequency may be adjusted according to one of the following two methods.
  • the adjusted priority may be (P + P_adj).
  • P_adj is a priority adjustment value, and may be a value provided by the network or a predetermined value.
  • the adjusted priority may be (P + P_adj * random value).
  • P_adj may be a value provided by the network as a priority adjustment value or a predetermined value
  • the random value may be a random value selected by the terminal, which may be a random number in step S502, or randomly selected separately from the random number. It may be a value.
  • the condition for priority adjustment may be to satisfy at least one of the following.
  • the terminal may consider that priority adjustment is necessary. On the other hand, if some of the necessary thresholds and related parameters are not provided, priority adjustment may be considered unnecessary.
  • the network may set under which conditions the terminal applies priority adjustment to a corresponding frequency.
  • the network may set a threshold to the terminal.
  • the terminal may compare the threshold with the serving cell measurement result and perform the above-described operations S502 to S503 if the serving cell measurement result is higher than the threshold, otherwise, may not perform the above-described operations S502 to S503.
  • the threshold may be a reference signal received power (RSRP) or reference signal received quality (RSRQ) for the serving cell.
  • RSRP reference signal received power
  • RSRQ reference signal received quality
  • priority adjustment may be treated as valid only for a certain time.
  • the predetermined time may be provided by a network through system information or a dedicated signal for a terminal, or may be a predetermined value.
  • the terminal starts a validity timer when starting the process of adjusting the priority for the frequency.
  • the validity timer expires after the predetermined time, the priority for the corresponding frequency is returned to the normal frequency priority.
  • the network may set additional constraints on prioritization.
  • the network may set a threshold to the terminal.
  • the terminal compares the threshold value with the serving cell measurement result, and if the serving cell measurement result is higher than the threshold value, the terminal performs the operation according to the fifth embodiment at the corresponding frequency; otherwise, the operation according to the fifth embodiment is performed. May not be performed.
  • the terminal may not consider the serving cell measurement result in the cell reselection evaluation for frequencies having a lower priority.
  • FIG. 15 illustrates a cell reselection method according to a sixth embodiment.
  • the terminal receives a threshold for changing a cell reselection criterion (S601).
  • the terminal determines whether the cell reselection criteria change condition is satisfied using the threshold value (S602).
  • the terminal performs cell reselection after changing the cell reselection criteria (S603).
  • the UE selects a random number within a predetermined range, compares the selected random number with a threshold, and changes the cell reselection criteria when a specific condition is satisfied. For example, the terminal may randomly select one number from 0 to 1 and compare the selected number with a threshold. Suppose the threshold is 0.7 and the number chosen is 0.6. If the selected number is smaller than the threshold, the cell reselection criterion is changed. If the selected number is equal to or greater than the threshold, the cell reselection criterion is not changed. Of course, the reverse can also be applied.
  • the cell reselection criterion is changed by deleting this condition. That is, in the prior art, cell reselection is performed for cells of different frequencies having a lower priority only when the quality of the serving cell is not better than the lowest quality threshold and the quality of another frequency having a lower priority than the serving cell is higher than a certain threshold. It was. On the other hand, in the present invention, if the quality of another frequency having a low priority is good regardless of the quality of the serving cell, the cell reselection criterion is changed to perform cell reselection for the frequency.
  • the lowest quality threshold ('threshServingLowQ') of the serving cell is not provided in the system information block, 1) the lower priority RAT / frequency satisfies Srxlev> Thresh X, LowP during the Treselection RAT time interval. And 2) if the UE has camped on the current serving cell for more than one second, cell reselection is performed at an E-UTRAN frequency or an inter-RAT frequency having a lower priority than the current serving frequency.
  • Srxlev < Thresh Serving, LowP in the above 1 condition.
  • the cell reselection criterion is changed by deleting this condition.
  • the network may signal an offset (Offset_Q) added to Thresh X, LowQ or an offset (P offset_P) added to Thresh X, LowP . If this offset is signaled, the cell reselection criteria described above may be changed as follows.
  • the lower priority RAT / frequency satisfies Srxlev> Thresh X, LowP + offset_P during the Treselection RAT time interval. And 2) if the UE has camped on the current serving cell for more than one second, cell reselection is performed at an E-UTRAN frequency or an inter-RAT frequency having a lower priority than the current serving frequency.
  • 16 is a diagram illustrating a configuration of a terminal device according to the present invention.
  • a UE device includes a processor 1110, a memory 1120, and an RF unit 1130.
  • the processor 1110 implements the proposed functions, processes, and / or methods.
  • the processor 1110 may operate according to the methods of the first to sixth embodiments described above.
  • the RF unit 1130 is connected to the processor 1110 to transmit and receive a radio signal.
  • the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
  • the RF unit may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

단말의 셀 재선택 방법 및 상기 방법을 이용하는 단말을 제공한다. 상기 방법은 셀 재선택에 사용될 수 있는 노멀(normal) 주파수 우선 순위를 수신하고, 특정 주파수에 대해 랜덤 우선 순위(random priority)를 적용하기 위한 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 조건을 만족하는 경우, 상기 특정 주파수에 상기 노멀 주파수 우선 순위 대신 랜덤하게 선택한 우선 순위를 적용하고, 및 상기 랜덤하게 선택한 우선 순위에 기반하여 셀 재선택을 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

단말의 셀 재선택 방법 및 이를 이용하는 단말
본 발명은 이동통신 시스템에서 단말의 셀 재선택 방법 및 이를 이용하는 단말 에 대한 것이다.
스마트 폰과 같은 새로운 기기의 등장으로 인해, 무선 통신 시스템에 대해 요구되는 트래픽의 양이 폭발적으로 증가하고 있으며, 이는 최근 배치된 LTE(long term evolution) 반송파에서도 마찬가지이다.
증가하는 트래픽, 특히 핫스팟(hot spot)이라 불리는 특정 지역에서의 트래픽 증가에 대응하는 일반적 해결책은 다중 반송파, 즉 복수의 반송파들을 사용하는 것이다.
다중 반송파를 사용할 때는 부하 균형(load balancing)이 중요하다. 즉, 각 반송파 별로 적절히 부하를 분산하는 것이 시스템의 성능 향상과 자원 효율성 측면에서 바람직하다. 다중 반송파에 대한 부하 균형을 이루기 위해서는 각 반송파의 용량과 해당 지역에 주어지는 반송파들의 개수 등에 따른 다양한 배치 시나리오들이 고려되어야 한다.
부하 균형이 맞으면, 사용 가능한 주파수 자원들의 최적 사용이 가능하다. 다중 반송파들은 주파수 영역에서 서로 이격되고 각 반송파의 대역이 다르며, 서로 다른 지역에서 서로 다른 대역을 가지는 서로 다른 개수의 반송파들이 사용될 수 있다. 이러한 반송파들 간에서는 가용 주파수 자원들을 효율적으로 사용하기 위하여 부하 균형이 보다 중요하다.
한편, 활성 트래픽 부하(active traffic loading)와 접속 부하(access loading)는 아이들 상태의 단말 밀도와 밀접하게 관련되어 있다는 것이 알려져 있다.
현재 트래픽 모델들의 연구에 따르면, 활성화된 단말(active UE)들의 개수와 아이들 상태의 단말들의 개수의 비는 통계적으로 안정된 값임을 나타내고 있다. 접속 부하는 아이들 상태의 단말 밀도와 직접적으로 관련된다. 즉, 접속 부하는 아이들 상태의 단말 밀도를 나타내는 좋은 계량자(metric)이다. 접속 부하는 아이들 상태의 단말 밀도를 측정하고 아이들 상태의 단말들의 재분배를 수행하는데 사용될 수 있다.
활성 트래픽 부하 및/또는 접속 부하의 오버로드(과부하)가 존재할 때, 접속 제한(access barring) 또는 활성 트래픽 방향 재지정(redirection)만을 수행한다면, 더 많은 아이들 상태의 단말이 wake up할 수 있으므로, 오버로드 상태가 지속될 수 있다.
또한, 접속 제한 및 활성 트래픽 방향 재지정을 수행하기 위하여 오버로드 제어를 계속적으로 해야 할 것이다. 그 결과, 더 많은 자원들이 오버로드 제어 동작을 위하여 낭비되고, 더 많은 서비스 지연이 발생하고, 서비스 중단도 증가할 것이다.
따라서, 활성 트래픽 부하나 접속 부하의 오버로드가 발생하기 전에 아이들 상태의 단말들을 선제적으로 재분배하는 것이 바람직하다.
만약, 부하 균형이 호(call) 확립 후에 핸드오버나 부하의 방향 재지정에만 의존한다면 더 많은 핸드오버나 부하의 방향 재지정이 요구될 것이다. 따라서, 단말 별로 핸드오버나 다른 주파수로의 재지정은 지연과 불확실성을 증가시키게 된다.
활성화된 단말에 대한 부하 방향 재지정(redirection)은 상기 단말에 대한 시그널링 오버헤드를 증가시키므로, 핸드오버 지연을 야기하거나, 제어 채널 자원의 제한으로 인해 핸드 오버 실패를 야기할 수도 있다.
따라서, 아이들 상태의 단말들을 선제적으로 재분배하여야 활성 트래픽 부하나 접속 부하의 오버로드 발생을 최소화할 수 있다.
즉, 부하 균형을 위해서는 아이들 상태의 단말들의 셀 재선택 시, 반송파(즉, 주파수) 별로 부하가 균등하게 분산되도록 적절히 반송파를 선택하는 것이 필요하다.
그런데, 현재 셀 재선택 방법에서는, 아이들 상태의 단말이 셀을 재선택할 때 반송파(주파수) 별 별 우선 순위 값이 적용되는데, 현재의 반송파 별 우선 순위 기반 셀 재선택 방법은 서로 다른 우선 순위를 가지는 반송파들에서 온/오프 식의 부하 재분배 효과만을 가지게 된다.
다중 반송파가 지원되는 지역에서 반송파 별 부하의 균형을 위하여 아이들 상태 단말의 재분배 방법이 필요하다. 즉, 핫 스팟과 같이 다중 반송파가 적용되는 지역에서 부하 균형을 이룰 수 있도록 하는 셀 재선택 방법 및 이러한 방법을 이용하는 단말이 필요하다.
다중 반송파가 적용되는 지역에서 부하 균형을 이룰 수 있도록 하는 셀 재선택 방법 및 이러한 방법을 이용하는 단말을 제공하고자 한다.
일 측면에서, 단말의 셀 재선택 방법을 제공한다. 상기 방법은 셀 재선택에 사용될 수 있는 노멀(normal) 주파수 우선 순위를 수신하고, 특정 주파수에 대해 랜덤 우선 순위(random priority)를 적용하기 위한 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 조건을 만족하는 경우, 상기 특정 주파수에 상기 노멀 주파수 우선 순위 대신 랜덤하게 선택한 우선 순위를 적용하고, 및 상기 랜덤하게 선택한 우선 순위에 기반하여 셀 재선택을 수행하는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에서, 단말의 셀 재선택 방법을 제공한다. 상기 방법은 문턱치 및 셀 재선택에 사용될 수 있는 노멀(normal) 주파수 우선 순위를 수신하고, 일정 범위 내에서 랜덤 넘버(random number)를 선택하고, 특정 주파수에 대해, 상기 랜덤 넘버와 상기 문턱치를 비교하여 상기 노멀 주파수 우선 순위에 따른 우선 순위(P)를 조정하는 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 조건을 만족하는 경우, 상기 특정 주파수에 대한 상기 우선 순위(P)를 조정하고, 및 상기 조정한 우선 순위에 기반하여 셀 재선택을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 측면에서, 셀 재선택을 수행하는 단말을 제공한다. 상기 단말은 무선 신호를 송수신하는 RF(radio frequency) 부; 및 상기 RF 부와 연결된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 셀 재선택에 사용될 수 있는 노멀(normal) 주파수 우선 순위를 수신하고, 특정 주파수에 대해 랜덤 우선 순위(random priority)를 적용하기 위한 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 조건을 만족하는 경우, 상기 특정 주파수에 상기 노멀 주파수 우선 순위 대신 랜덤하게 선택한 우선 순위를 적용하고, 및 상기 랜덤하게 선택한 우선 순위에 기반하여 셀 재선택을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 측면에서, 셀 재선택을 수행하는 단말을 제공한다. 상기 단말은 무선 신호를 송수신하는 RF(radio frequency) 부; 및 상기 RF 부와 연결된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 문턱치 및 셀 재선택에 사용될 수 있는 노멀(normal) 주파수 우선 순위를 수신하고, 일정 범위 내에서 랜덤 넘버(random number)를 선택하고, 특정 주파수에 대해, 상기 랜덤 넘버와 상기 문턱치를 비교하여 상기 노멀 주파수 우선 순위에 따른 우선 순위(P)를 조정하는 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 조건을 만족하는 경우, 상기 특정 주파수에 대한 상기 우선 순위(P)를 조정하고, 및 상기 조정한 우선 순위에 기반하여 셀 재선택을 수행하는 것을 특징으로 한다.
주파수 별 우선 순위가 브로드캐스트되는 시스템에서, 우선 순위가 높은 특정 주파수에 캠프온 하는 단말이 증가하여 부하가 집중될 수 있다. 본 발명에 따르면, 특정 조건을 만족시킬 경우 상기 특정 주파수에 대한 우선 순위를 변경하거나 조정함으로써 더 낮은 우선 순위를 가지는 다른 주파수에 단말이 캠프온할 수 있도록 하는 셀 재선택 방법을 제공한다. 따라서, 다중 반송파 환경에서 부하 균형을 이룰 수 있어 시스템 성능을 향상시키고, 자원 사용의 효율도 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 RRC 아이들 상태의 단말의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 RRC 연결을 확립하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 RRC 연결 재설정 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 RRC 연결 재확립 절차를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 주파수 배치 시나리오를 예시한다.
도 9는 단말들이 균등하지 않게 분포된 상황에서, 셀 재선택 문턱치가 변경되었을 때 부하에 미치는 영향을 나타낸다.
도 10은 제1 실시예에 따른 셀 선택/재선택 방법을 나타낸다.
도 11은 제2 실시예에 따른 셀 선택/재선택 방법을 나타낸다.
도 12는 제3 실시예에 따른 단말의 셀 재선택 방법을 나타낸다.
도 13은 제4 실시예에 따른 셀 선택/재선택 방법을 나타낸다.
도 14는 제5 실시예에 따른 셀 선택/재선택 방법을 나타낸다.
도 15는 제6 실시예에 따른 셀 재선택 방법을 예시한다.
도 16은 본 발명에 따른 단말 장치의 구성을 예시한 도면이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불릴 수 있다.
E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
단말과 네트워크 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 2 및 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.
서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있고, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.
MAC 계층의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다.
RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.
RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다.
사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 제어 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.
RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 확립되면, 단말은 RRC 연결(RRC connected) 상태에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들(RRC idle) 상태에 있게 된다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송채널 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.
물리채널(Physical Channel)은 시간 영역에서 여러 개의 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌(Symbol)들로 구성된다. 자원블록은 자원 할당 단위로, 복수의 OFDM 심벌들과 복수의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 OFDM 심벌들(예, 첫번째 OFDM 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. TTI(Transmission Time Interval)는 서브프레임 전송의 단위시간이다.
이하 단말의 RRC 상태 (RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 상술한다.
RRC 상태란 단말의 RRC 계층이 E-UTRAN의 RRC 계층과 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태(RRC_CONNECTED), 연결되어 있지 않은 경우는 RRC 아이들 상태(RRC_IDLE)라고 부른다. RRC 연결 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC 아이들 상태의 단말은 E-UTRAN이 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트래킹 영역(Tracking Area) 단위로 CN(core network)이 관리한다. 즉, RRC 아이들 상태의 단말은 큰 지역 단위로 존재 여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 RRC 연결 상태로 이동해야 한다.
사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 아이들 상태에 머무른다. RRC 아이들 상태의 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN과 RRC 연결을 확립하고, RRC 연결 상태로 천이한다. RRC 아이들 상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 호출(paging) 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
NAS 계층에서 단말의 이동성을 관리하기 위하여 EMM-REGISTERED(EPS Mobility Management-REGISTERED) 및 EMM-DEREGISTERED 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말과 MME에게 적용된다. 초기 단말은 EMM-DEREGISTERED 상태이며, 이 단말이 네트워크에 접속하기 위해서 초기 연결(Initial Attach) 절차를 통해서 해당 네트워크에 등록하는 과정을 수행한다. 상기 연결(Attach) 절차가 성공적으로 수행되면 단말 및 MME는 EMM-REGISTERED 상태가 된다.
단말과 EPC간 시그널링 연결(signaling connection)을 관리하기 위하여 ECM(EPS Connection Management)-IDLE 상태 및 ECM-CONNECTED 상태 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말 및 MME에게 적용된다. ECM-IDLE 상태의 단말이 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺으면 해당 단말은 ECM-CONNECTED 상태가 된다. ECM-IDLE 상태에 있는 MME는 E-UTRAN과 S1 연결(S1 connection)을 맺으면 ECM-CONNECTED 상태가 된다. 단말이 ECM-IDLE 상태에 있을 때에는 E-UTRAN은 단말의 배경(context) 정보를 가지고 있지 않다. 따라서 ECM-IDLE 상태의 단말은 네트워크의 명령을 받을 필요 없이 셀 선택(cell selection) 또는 셀 재선택(reselection)과 같은 단말 기반의 이동성 관련 절차를 수행한다. 반면 단말이 ECM-CONNECTED 상태에 있을 때에는 단말의 이동성은 네트워크의 명령에 의해서 관리된다. ECM-IDLE 상태에서 단말의 위치가 네트워크가 알고 있는 위치와 달라질 경우 단말은 트래킹 영역 갱신(Tracking Area Update) 절차를 통해 네트워크에 단말의 해당 위치를 알린다.
다음은, 시스템 정보(System Information)에 관한 설명이다.
시스템 정보는 단말이 기지국에 접속하기 위해서 알아야 하는 필수 정보를 포함한다. 따라서 단말은 기지국에 접속하기 전에 시스템 정보를 모두 수신하고 있어야 하고, 또한 항상 최신의 시스템 정보를 가지고 있어야 한다. 그리고 상기 시스템 정보는 한 셀 내의 모든 단말이 알고 있어야 하는 정보이므로, 기지국은 주기적으로 상기 시스템 정보를 전송한다. 시스템 정보는 MIB(Master Information Block) 및 복수의 SIB (System Information Block)로 나뉜다.
MIB는 셀로부터 다른 정보를 위해 획득될 것이 요구되는 가장 필수적이고 가장 자주 전송되는, 제한된 개수의 파라미터들을 포함할 수 있다. 단말은 하향링크 동기화 이후에 가장 먼저 MIB를 찾는다. MIB는 하향링크 채널 대역폭, PHICH 설정, 동기화를 지원하고 타이밍 기준으로서 동작하는 SFN, 및 eNB 전송 안테나 설정과 같은 정보를 포함할 수 있다. MIB는 BCH(broadcase channel) 상으로 브로드캐스트 전송될 수 있다.
포함된 SIB들 중 SIB1 (SystemInformationBlockType1) 은 “SystemInformationBlockType1” 메시지에 포함되어 전송되며, SIB1을 제외한 다른 SIB들은 시스템 정보 메시지에 포함되어 전송된다. SIB들을 시스템 정보 메시지에 맵핑시키는 것은 SIB1에 포함된 스케쥴링 정보 리스트 파라미터에 의하여 유동적으로 설정될 수 있다. 단, 각 SIB는 단일 시스템 정보 메시지에 포함되며, 오직 동일한 스케쥴링 요구치(e.g. 주기)를 가진 SIB들만이 동일한 시스템 정보 메시지에 맵핑될 수 있다. 또한, SIB2(SystemInformationBlockType2)는 항상 스케쥴링 정보 리스트의 시스템정보 메시지 리스트 내 첫번째 엔트리에 해당하는 시스템 정보 메시지에 맵핑된다. 동일한 주기 내에 복수의 시스템 정보 메시지가 전송될 수 있다. SIB1 및 모든 시스템 정보 메시지는 DL-SCH상으로 전송된다.
브로드캐스트 전송에 더하여, E-UTRAN은 SIB1은 기존에 설정된 값과 동일하게 설정된 파라미터를 포함한 채로 전용 시그널링(dedicated signaling)될 수 있으며, 이 경우 SIB1은 RRC 연결 재설정 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
SIB1은 단말 셀 접근과 관련된 정보를 포함하며, 다른 SIB들의 스케쥴링을 정의한다. SIB1은 네트워크의 PLMN 식별자들, TAC(Tracking Area Code) 및 셀 ID, 셀이 캠프온 할 수 잇는 셀인지 여부를 지시하는 셀 금지 상태(cell barring status), 셀 재선택 기준으로서 사용되는 셀내 요구되는 최저 수신 레벨, 및 다른 SIB들의 전송 시간 및 주기와 관련된 정보를 포함할 수 있다.
SIB2는 모든 단말에 공통되는 무선 자원 설정 정보를 포함할 수 있다. SIB2는 상향링크 반송파 주파수 및 상향링크 채널 대역폭, RACH 설정, 페이지 설정(paging configuration), 상량링크 파워 제어 설정, 사운딩 기준 신호 설정(Sounding Reference Signal configuration), ACK/NACK 전송을 지원하는 PUCCH 설정 및 PUSCH 설정과 관련된 정보를 포함할 수 있다.
단말은 시스템 정보의 획득 및 변경 감지 절차를 프라이머리 셀(primary cell: PCell)에 대해서만 적용할 수 있다. 세컨더리 셀(secondary cell: SCell)에 있어서, E-UTRAN은 해당 SCell이 추가될 때 RRC 연결 상태 동작과 관련있는 모든 시스템 정보를 전용 시그널링을 통해 제공해줄 수 있다. 설정된 SCell의 관련된 시스템 정보의 변경시, E-UTRAN은 고려되는 SCell을 해제(release)하고 차후에 추가할 수 있는데, 이는 단일 RRC 연결 재설정 메시지와 함께 수행될 수 있다. E-UTRAN은 고려되는 SCell 내에서 브로드캐스트 되었던 값과 다른 파라미터 값들을 전용 시그널링을 통하여 설정해줄 수 있다.
단말은 특정 타입의 시스템 정보에 대하여 그 유효성을 보장해야 하며, 이와 같은 시스템 정보를 필수 시스템 정보(required system information)이라 한다. 필수 시스템 정보는 아래와 같이 정의될 수 있다.
- 단말이 RRC 아이들 상태인 경우: 단말은 SIB2 내지 SIB8 뿐만 아니라 MIB 및 SIB1의 유효한 버전을 가지고 있도록 보장하여야 하며, 이는 고려되는 RAT(radio access technology)의 지원에 따를 수 있다.
- 단말이 RRC 연결 상태인 경우: 단말은 MIB, SIB1 및 SIB2의 유효한 버전을 가지고 있도록 보장하여야 한다.
일반적으로 시스템 정보는 획득 후 최대 3시간 까지 유효성이 보장될 수 있다.
일반적으로, 네트워크가 단말에게 제공하는 서비스는 아래와 같이 세가지 타입으로 구분할 수 있다. 또한, 어떤 서비스를 제공받을 수 있는지에 따라 단말은 셀의 타입 역시 다르게 인식한다. 아래에서 먼저 서비스 타입을 서술하고, 이어 셀의 타입을 서술한다.
1) 제한적 서비스(Limited service): 이 서비스는 응급 호출(Emergency call) 및 재해 경보 시스템(Earthquake and Tsunami Warning System; ETWS)를 제공하며, 수용가능 셀(acceptable cell)에서 제공할 수 있다.
2) 정규 서비스(Normal service) : 이 서비스는 일반적 용도의 범용 서비스(public use)를 의미하여, 정규 셀(suitable or normal cell)에서 제공할 수 있다.
3) 사업자 서비스(Operator service) : 이 서비스는 통신망 사업자를 위한 서비스를 의미하며, 이 셀은 통신망 사업자만 사용할 수 있고 일반 사용자는 사용할 수 없다.
셀이 제공하는 서비스 타입과 관련하여, 셀의 타입은 아래와 같이 구분될 수 있다.
1) 수용가능 셀(Acceptable cell) : 단말이 제한된(Limited) 서비스를 제공받을 수 있는 셀. 이 셀은 해당 단말 입장에서, 금지(barred)되어 있지 않고, 단말의 셀 선택 기준을 만족시키는 셀이다.
2) 정규 셀(Suitable cell) : 단말이 정규 서비스를 제공받을 수 있는 셀. 이 셀은 수용가능 셀의 조건을 만족시키며, 동시에 추가 조건들을 만족시킨다. 추가적인 조건으로는, 이 셀이 해당 단말이 접속할 수 있는 PLMN(Public Land Mobile Network) 소속이어야 하고, 단말의 트래킹 영역(Tracking Area) 갱신 절차의 수행이 금지되지 않은 셀이어야 한다. 해당 셀이 CSG 셀이라고 하면, 단말이 이 셀에 CSG 멤버로서 접속이 가능한 셀이어야 한다.
3) 금지된 (Barred cell) : 셀이 시스템 정보를 통해 금지된 셀이라는 정보를 브로드캐스트하는 셀이다.
4) 예약된 셀(Reserved cell) : 셀이 시스템 정보를 통해 예약된 셀이라는 정보를 브로드캐스트하는 셀이다.
도 4는 RRC 아이들 상태의 단말의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 4는 초기 전원이 켜진 단말이 셀 선택 과정을 거쳐 네트워크 망에 등록하고 이어 필요할 경우 셀 재선택을 하는 절차를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 단말은 자신이 서비스 받고자 하는 망인 PLMN(public land mobile network)과 통신하기 위한 라디오 접속 기술(radio access technology; RAT, 무선 통신 방법)를 선택한다(S410). PLMN 및 RAT에 대한 정보는 단말의 사용자가 선택할 수도 있으며, USIM(universal subscriber identity module)에 저장되어 있는 것을 사용할 수도 있다.
단말은 측정한 신호세기나 품질이 특정한 값보다 큰 셀 중에서, 가장 큰 값을 가지는 셀을 선택한다(Cell Selection)(S420). 이는 전원이 켜진 단말이 셀 선택을 수행하는 것으로서 초기 셀 선택(initial cell selection)이라 할 수 있다. 셀 선택 절차에 대해서 이후에 상술하기로 한다. 셀 선택 이후 단말은, 기지국이 주기적으로 보내는 시스템 정보를 수신한다. 상기 말하는 특정한 값은 데이터 송/수신에서의 물리적 신호에 대한 품질을 보장받기 위하여 시스템에서 정의된 값을 말한다. 따라서, 적용되는 RAT에 따라 그 값은 다를 수 있다.
단말은 망 등록 필요가 있는 경우 망 등록 절차를 수행한다(S430). 단말은 망으로부터 서비스(예:Paging)를 받기 위하여 자신의 정보(예:IMSI)를 등록한다. 단말은 셀을 선택할 때 마다 접속하는 망에 등록을 하는 것은 아니며, 시스템 정보로부터 받은 망의 정보(예:Tracking Area Identity; TAI)와 자신이 알고 있는 망의 정보가 다른 경우에 망에 등록을 한다.
단말은 셀에서 제공되는 서비스 환경 또는 단말의 환경 등을 기반으로 셀 재선택을 수행한다(S440). 단말은 현재 서비스 받고 있는 기지국(서빙 기지국)으로부터 측정한 신호의 세기나 품질의 값이 인접한 셀의 기지국으로부터 측정한 값보다 낮다면, 단말이 현재 접속한 기지국의 셀 보다 더 좋은 신호 특성을 제공하는 다른 셀 중 하나를 선택한다. 이 과정을 2번 과정의 초기 셀 선택(Initial Cell Selection)과 구분하여 셀 재선택(Cell Re-Selection)이라 한다. 이때, 신호특성의 변화에 따라 빈번히 셀이 재선택되는 것을 방지하기 위하여 시간적인 제약조건을 둔다. 셀 재선택 절차에 대해서는 이후에 상술하기로 한다.
도 5는 RRC 연결을 확립하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
단말은 RRC 연결을 요청하는 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지를 네트워크로 보낸다(S510). 네트워크는 RRC 연결 요청에 대한 응답으로 RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지를 보낸다(S520). RRC 연결 설정 메시지를 수신한 후, 단말은 RRC 연결 모드로 진입한다.
단말은 RRC 연결 확립의 성공적인 완료를 확인하기 위해 사용되는 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지를 네트워크로 보낸다(S530).
도 6은 RRC 연결 재설정 과정을 나타낸 흐름도이다. RRC 연결 재설정(reconfiguration)은 RRC 연결을 수정하는데 사용된다. 이는 RB 확립/수정(modify)/해제(release), 핸드오버 수행, 측정 셋업/수정/해제하기 위해 사용된다.
네트워크는 단말로 RRC 연결을 수정하기 위한 RRC 연결 재설정(RRC Connection Reconfiguration) 메시지를 보낸다(S610). 단말은 RRC 연결 재설정에 대한 응답으로, RRC 연결 재설정의 성공적인 완료를 확인하기 위해 사용되는 RRC 연결 재설정 완료(RRC Connection Reconfiguration Complete) 메시지를 네트워크로 보낸다(S620).
이하에서 PLMN(public land mobile network)에 대하여 설명하도록 한다.
PLMN은 모바일 네트워크 운영자에 의해 배치 및 운용되는 네트워크이다. 각 모바일 네트워크 운영자는 하나 또는 그 이상의 PLMN을 운용한다. 각 PLMN은 MCC(Mobile Country Code) 및 MNC(Mobile Network Code)로 식별될 수 있다. 셀의 PLMN 정보는 시스템 정보에 포함되어 브로드캐스트된다.
PLMN 선택, 셀 선택 및 셀 재선택에 있어서, 다양한 타입의 PLMN들이 단말에 의해 고려될 수 있다.
HPLMN(Home PLMN) : 단말 IMSI의 MCC 및 MNC와 매칭되는 MCC 및 MNC를 가지는 PLMN.
EHPLMN(Equivalent HPLMN): HPLMN과 등가로 취급되는 PLMN.
RPLMN(Registered PLMN): 위치 등록이 성공적으로 마쳐진 PLMN.
EPLMN(Equivalent PLMN): RPLMN과 등가로 취급되는 PLMN.
각 모바일 서비스 수요자는 HPLMN에 가입한다. HPLMN 또는 EHPLMN에 의하여 단말로 일반 서비스가 제공될 때, 단말은 로밍 상태(roaming state)에 있지 않는다. 반면, HPLMN/EHPLMN 이외의 PLMN에 의하여 단말로 서비스가 제공될 때, 단말은 로밍 상태에 있으며, 그 PLMN은 VPLMN(Visited PLMN)이라고 불리운다.
단말은 초기에 전원이 켜지면 사용 가능한 PLMN(public land mobile network)을 검색하고 서비스를 받을 수 있는 적절한 PLMN을 선택한다. PLMN은 모바일 네트워크 운영자(mobile network operator)에 의해 배치되거나(deploy) 운영되는 네트워크이다. 각 모바일 네트워크 운영자는 하나 또는 그 이상의 PLMN을 운영한다. 각각의 PLMN은 MCC(mobile country code) 및 MNC(mobile network code)에 의하여 식별될 수 있다. 셀의 PLMN 정보는 시스템 정보에 포함되어 브로드캐스트된다. 단말은 선택한 PLMN을 등록하려고 시도한다. 등록이 성공한 경우, 선택된 PLMN은 RPLMN(registered PLMN)이 된다. 네트워크는 단말에게 PLMN 리스트를 시그널링할 수 있는데, 이는 PLMN 리스트에 포함된 PLMN들을 RPLMN과 같은 PLMN이라 고려할 수 있다. 네트워크에 등록된 단말은 상시 네트워크에 의하여 접근될 수(reachable) 있어야 한다. 만약 단말이 ECM-CONNECTED 상태(동일하게는 RRC 연결 상태)에 있는 경우, 네트워크는 단말이 서비스를 받고 있음을 인지한다. 그러나, 단말이 ECM-IDLE 상태(동일하게는 RRC 아이들 상태)에 있는 경우, 단말의 상황이 eNB에서는 유효하지 않지만 MME에는 저장되어 있다. 이 경우, ECM-IDLE 상태의 단말의 위치는 TA(tracking Area)들의 리스트의 입도(granularity)로 오직 MME에게만 알려진다. 단일 TA는 TA가 소속된 PLMN 식별자로 구성된 TAI(tracking area identity)및 PLMN 내의 TA를 유일하게 표현하는 TAC(tracking area code)에 의해 식별된다.
이어, 선택한 PLMN이 제공하는 셀들 중에서 상기 단말이 적절한 서비스를 제공받을 수 있는 신호 품질과 특성을 가진 셀을 선택한다.
다음은 종래 기술에서, 단말이 셀을 선택하는 절차에 대해서 자세히 설명한다.
전원이 켜지거나 셀에 머물러 있을 때, 단말은 적절한 품질의 셀을 선택/재선택하여 서비스를 받기 위한 절차들을 수행한다.
RRC 아이들 상태의 단말은 항상 적절한 품질의 셀을 선택하여 이 셀을 통해 서비스를 제공받기 위한 준비를 하고 있어야 한다. 예를 들어, 전원이 막 켜진 단말은 네트워크에 등록을 하기 위해 적절한 품질의 셀을 선택해야 한다. RRC 연결 상태에 있던 상기 단말이 RRC 아이들 상태에 진입하면, 상기 단말은 RRC 아이들 상태에서 머무를 셀을 선택해야 한다. 이와 같이, 상기 단말이 RRC 아이들 상태와 같은 서비스 대기 상태로 머물고 있기 위해서 어떤 조건을 만족하는 셀을 고르는 과정을 셀 선택(Cell Selection)이라고 한다. 중요한 점은, 상기 셀 선택은 상기 단말이 상기 RRC 아이들 상태로 머물러 있을 셀을 현재 결정하지 못한 상태에서 수행하는 것이므로, 가능한 신속하게 셀을 선택하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 일정 기준 이상의 무선 신호 품질을 제공하는 셀이라면, 비록 이 셀이 단말에게 가장 좋은 무선 신호 품질을 제공하는 셀이 아니라고 하더라도, 단말의 셀 선택 과정에서 선택될 수 있다.
이제 3GPP TS 36.304 V8.5.0 (2009-03) "User Equipment (UE) procedures in idle mode (Release 8)"을 참조하여, 3GPP LTE에서 단말이 셀을 선택하는 방법 및 절차에 대하여 상술한다.
셀 선택 과정은 크게 두 가지로 나뉜다.
먼저 초기 셀 선택 과정으로, 이 과정에서는 상기 단말이 무선 채널에 대한 사전 정보가 없다. 따라서 상기 단말은 적절한 셀을 찾기 위해 모든 무선 채널을 검색한다. 각 채널에서 상기 단말은 가장 강한 셀을 찾는다. 이후, 상기 단말이 셀 선택 기준을 만족하는 적절한(suitable) 셀을 찾기만 하면 해당 셀을 선택한다.
다음으로 단말은 저장된 정보를 활용하거나, 셀에서 방송하고 있는 정보를 활용하여 셀을 선택할 수 있다. 따라서, 초기 셀 선택 과정에 비해 셀 선택이 신속할 수 있다. 단말이 셀 선택 기준을 만족하는 셀을 찾기만 하면 해당 셀을 선택한다. 만약 이 과정을 통해 셀 선택 기준을 만족하는 적절한 셀을 찾지 못하면, 단말은 초기 셀 선택 과정을 수행한다.
셀 선택 기준은 하기 식 1과 같이 정의될 수 있다.
[식 1]
Figure PCTKR2014010695-appb-I000001
여기서, 상기 식 1의 각 변수는 하기 표 1과 같이 정의될 수 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2014010695-appb-I000002
시그널링된 값들인 Qrxlevminoffset 및 Qqualminoffset은 단말이 VPLMN내의 정규 셀에 캠프 하고 있는 동안 보다 높은 우선순위의 PLMN에 대한 주기적 탐색의 결과로서 셀 선택이 평가되는 경우에 한하여 적용될 수 있다. 위와 같이 보다 높은 우선순위의 PLMN에 대한 주기적 탐색동안, 단말은 이와 같은 보다 높은 우선순위의 PLMN의 다른 셀로부터 저장된 파라미터 값들을 사용하여 셀 선택 평가를 수행할 수 있다.
상기 단말이 일단 셀 선택 과정을 통해 어떤 셀을 선택한 이후, 단말의 이동성 또는 무선 환경의 변화 등으로 단말과 기지국간의 신호의 세기나 품질이 바뀔 수 있다. 따라서 만약 선택한 셀의 품질이 저하되는 경우, 단말은 더 좋은 품질을 제공하는 다른 셀을 선택할 수 있다. 이렇게 셀을 다시 선택하는 경우, 일반적으로 현재 선택된 셀보다 더 좋은 신호 품질을 제공하는 셀을 선택한다. 이런 과정을 셀 재선택(Cell Reselection)이라고 한다. 상기 셀 재선택 과정은, 무선 신호의 품질 관점에서, 일반적으로 단말에게 가장 좋은 품질을 제공하는 셀을 선택하는데 기본적인 목적이 있다.
무선 신호의 품질 관점 이외에, 네트워크는 주파수 별로 우선 순위(priority)를 결정하여 단말에게 알릴 수 있다. 이러한 우선 순위를 수신한 단말은, 셀 재선택 과정에서 이 우선 순위를 무선 신호 품질 기준보다 우선적으로 고려하게 된다.
위와 같이 무선 환경의 신호 특성에 따라 셀을 선택 또는 재선택하는 방법이 있으며, 셀 재선택시 재선택을 위한 셀을 선택하는데 있어서, 셀의 RAT와 주파수(frequency) 특성에 따라 다음과 같은 셀 재선택 방법이 있을 수 있다.
- 인트라-주파수(Intra-frequency) 셀 재선택 : 단말이 캠핑(camp) 중인 셀과 같은 RAT과 같은 중심 주파수(center-frequency)를 가지는 셀을 재선택
- 인터-주파수(Inter-frequency) 셀 재선택 : 단말이 캠핑 중인 셀과 같은 RAT과 다른 중심 주파수를 가지는 셀을 재선택
- 인터-RAT(Inter-RAT) 셀 재선택 : 단말이 캠핑 중인 RAT와 다른 RAT을 사용하는 셀을 재선택
셀 재선택 과정의 원칙은 다음과 같다
첫째, 단말은 셀 재선택을 위하여 서빙 셀(serving cell) 및 이웃 셀(neighboring cell)의 품질을 측정한다.
둘째, 셀 재선택은 셀 재선택 기준에 기반하여 수행된다. 셀 재선택 기준은 서빙 셀 및 이웃 셀 측정에 관련하여 아래와 같은 특성을 가지고 있다.
인트라-주파수 셀 재선택은 기본적으로 랭킹(ranking)에 기반한다. 랭킹이라는 것은, 셀 재선택 평가를 위한 지표값을 정의하고, 이 지표값을 이용하여 셀들을 지표값의 크기 순으로 순서를 매기는 작업이다. 가장 좋은 지표를 가지는 셀을 흔히 최고 순위 셀(highest ranked cell)이라고 부른다. 셀 지표값은 단말이 해당 셀에 대해 측정한 값을 기본으로, 필요에 따라 주파수 오프셋 또는 셀 오프셋을 적용한 값이다.
인터-주파수 셀 재선택은 네트워크에 의해 제공된 주파수 우선순위에 기반한다. 단말은 가장 높은 주파수 우선순위를 가진 주파수에 머무를(camp on: 이하 캠프 온이라 표현할 수 있다) 수 있도록 시도한다. 네트워크는 브로드캐스트 시그널링(broadcast signaling)를 통해서 셀 내 단말들이 공통적으로 적용할 또는 주파수 우선순위를 제공하거나, 단말별 시그널링(dedicated signaling)을 통해 단말 별로 각각 주파수 별 우선순위를 제공할 수 있다. 브로드캐스트 시그널링을 통해 제공되는 셀 재선택 우선순위를 공용 우선순위(common priority)라고 할 수 있고, 단말별로 네트워크가 설정하는 셀 재선택 우선 순위를 전용 우선순위(dedicated priority)라고 할 수 있다. 단말은 전용 우선순위를 수신하면, 전용 우선순위와 관련된 유효 시간(validity time)를 함께 수신할 수 있다. 단말은 전용 우선순위를 수신하면 함께 수신한 유효 시간으로 설정된 유효성 타이머(validity timer)를 개시한다. 단말은 유효성 타이머가 동작하는 동안 RRC 아이들 모드에서 전용 우선순위를 적용한다. 유효성 타이머가 만료되면 단말은 전용 우선순위를 폐기하고, 다시 공용 우선순위를 적용한다.
인터-주파수 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 파라미터(예를 들어 주파수별 오프셋(frequency-specific offset))를 주파수별로 제공할 수 있다.
인트라-주파수 셀 재선택 또는 인터-주파수 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 이웃 셀 리스트(Neighboring Cell List, NCL)를 단말에게 제공할 수 있다. 이 NCL은 셀 재선택에 사용되는 셀 별 파라미터(예를 들어 셀 별 오프셋(cell-specific offset))를 포함한다
인트라-주파수 또는 인터-주파수 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 셀 재선택 금지 리스트(black list)를 단말에게 제공할 수 있다. 금지 리스트에 포함된 셀에 대해 단말은 셀 재선택을 수행하지 않는다.
이어서, 셀 재선택 평가 과정에서 수행하는 랭킹에 관해 설명한다.
셀의 우선순위를 주는데 사용되는 랭킹 지표(ranking criterion)은 식 2와 같이 정의된다.
[식 2]
Rs = Qmeas,s + Qhyst, Rn = Qmeas,n – Qoffset
여기서, Rs는 단말이 현재 캠프 온하고 있고 서빙 셀의 랭킹 지표, Rn은 이웃 셀의 랭킹 지표, Qmeas,s는 단말이 서빙 셀에 대해 측정한 품질값, Qmeas,n는 단말이 이웃 셀에 대해 측정한 품질값, Qhyst는 랭킹을 위한 히스테리시스(hysteresis) 값, Qoffset은 두 셀간의 오프셋이다.
인트라-주파수에서, 단말이 서빙 셀과 이웃 셀 간의 오프셋(Qoffsets,n)을 수신한 경우 Qoffset=Qoffsets,n 이고, 단말이 Qoffsets,n 을 수신하지 않은 경우에는 Qoffset = 0 이다.
인터-주파수에서, 단말이 해당 셀에 대한 오프셋(Qoffsets,n)을 수신한 경우 Qoffset = Qoffsets,n + Qfrequency 이고, 단말이 Qoffsets,n 을 수신하지 않은 경우 Qoffset = Qfrequency 이다.
서빙 셀의 랭킹 지표(Rs)과 이웃 셀의 랭킹 지표(Rn)이 서로 비슷한 상태에서 변동하면, 변동 결과 랭킹 순위가 자꾸 뒤바뀌어 단말이 두 셀을 번갈아가면서 재선택을 할 수 있다. Qhyst는 셀 재선택에서 히스테리시스를 주어, 단말이 두 셀을 번갈아가면서 재선택하는 것을 막기 위한 파라미터이다.
단말은 위 식에 따라 서빙 셀의 Rs 및 이웃 셀의 Rn을 측정하고, 랭킹 지표 값이 가장 큰 값을 가진 셀을 최고 순위(highest ranked) 셀로 간주하고, 이 셀을 재선택한다.
상기 기준에 의하면, 셀의 품질이 셀 재선택에서 가장 주요한 기준으로 작용하는 것을 확인할 수 있다. 만약 재선택한 셀이 정규 셀(suitable cell)이 아니면 단말은 해당 주파수 또는 해당 셀을 셀 재선택 대상에서 제외한다.
이제 무선 링크 실패에 대하여 설명한다.
단말은 서비스를 수신하는 서빙셀과의 무선 링크의 품질 유지를 위해 지속적으로 측정을 수행한다. 단말은 서빙셀과의 무선 링크의 품질 악화(deterioration)로 인하여 현재 상황에서 통신이 불가능한지 여부를 결정한다. 만약, 서빙셀의 품질이 너무 낮아서 통신이 거의 불가능한 경우, 단말은 현재 상황을 무선 연결 실패로 결정한다.
만약 무선 링크 실패가 결정되면, 단말은 현재의 서빙셀과의 통신 유지를 포기하고, 셀 선택(또는 셀 재선택) 절차를 통해 새로운 셀을 선택하고, 새로운 셀로의 RRC 연결 재확립(RRC connection re-establishment)을 시도한다.
3GPP LTE의 스펙에서는 정상적인 통신을 할 수 없는 경우로 아래와 같은 예시를 들고 있다.
- 단말의 물리 계층의 무선 품질 측정 결과를 기반으로 단말이 하향 통신 링크 품질에 심각한 문제가 있다고 판단한 경우(RLM 수행 중 PCell의 품질이 낮다고 판단한 경우)
- MAC 부계층에서 랜덤 액세스(random access) 절차가 계속적으로 실패하여 상향링크 전송에 문제가 있다고 판단한 경우.
- RLC 부계층에서 상향 데이터 전송이 계속적으로 실패하여 상향 링크 전송에 문제가 있다고 판단한 경우.
- 핸드오버를 실패한 것으로 판단한 경우.
- 단말이 수신한 메시지가 무결성 검사(integrity check)를 통과하지 못한 경우.
이하에서는 RRC 연결 재확립(RRC connection re-establishment) 절차에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 7은 RRC 연결 재확립 절차를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 단말은 SRB 0(Signaling Radio Bearer #0)을 제외한 설정되어 있던 모든 무선 베어러(radio bearer) 사용을 중단하고, AS(Access Stratum)의 각종 부계층을 초기화 시킨다(S710). 또한, 각 부계층 및 물리 계층을 기본 구성(default configuration)으로 설정한다. 이와 같은 과정중에 단말은 RRC 연결 상태를 유지한다.
단말은 RRC 연결 재설정 절차를 수행하기 위한 셀 선택 절차를 수행한다(S720). RRC 연결 재확립 절차 중 셀 선택 절차는 단말이 RRC 연결 상태를 유지하고 있음에도 불구하고, 단말이 RRC 아이들 상태에서 수행하는 셀 선택 절차와 동일하게 수행될 수 있다.
단말은 셀 선택 절차를 수행한 후 해당 셀의 시스템 정보를 확인하여 해당 셀이 적합한 셀인지 여부를 판단한다(S730). 만약 선택된 셀이 적절한 E-UTRAN 셀이라고 판단된 경우, 단말은 해당 셀로 RRC 연결 재확립 요청 메시지(RRC connection reestablishment request message)를 전송한다(S740).
한편, RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 위한 셀 선택 절차를 통하여 선택된 셀이 E-UTRAN 이외의 다른 RAT을 사용하는 셀이라고 판단된 경우, RRC 연결 재확립 절차를 중단되고, 단말은 RRC 아이들 상태로 진입한다(S750).
단말은 셀 선택 절차 및 선택한 셀의 시스템 정보 수신을 통하여 셀의 적절성 확인은 제한된 시간 내에 마치도록 구현될 수 있다. 이를 위해 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 개시함에 따라 타이머를 구동시킬 수 있다. 타이머는 단말이 적합한 셀을 선택하였다고 판단된 경우 중단될 수 있다. 타이머가 만료된 경우 단말은 RRC 연결 재확립 절차가 실패하였음을 간주하고 RRC 아이들 상태로 진입할 수 있다. 이 타이머를 이하에서 무선 링크 실패 타이머라고 언급하도록 한다. LTE 스펙 TS 36.331에서는 T311이라는 이름의 타이머가 무선 링크 실패 타이머로 활용될 수 있다. 단말은 이 타이머의 설정 값을 서빙 셀의 시스템 정보로부터 획득할 수 있다.
단말로부터 RRC 연결 재확립 요청 메시지를 수신하고 요청을 수락한 경우, 셀은 단말에게 RRC 연결 재확립 메시지(RRC connection reestablishment message)를 전송한다.
셀로부터 RRC 연결 재확립 메시지를 수신한 단말은 SRB1에 대한 PDCP 부계층과 RLC 부계층을 재구성한다. 또한 보안 설정과 관련된 각종 키 값들을 다시 계산하고, 보안을 담당하는 PDCP 부계층을 새로 계산한 보안키 값들로 재구성한다. 이를 통해 단말과 셀간 SRB 1이 개방되고 RRC 제어 메시지를 주고 받을 수 있게 된다. 단말은 SRB1의 재개를 완료하고, 셀로 RRC 연결 재확립 절차가 완료되었다는 RRC 연결 재확립 완료 메시지(RRC connection reestablishment complete message)를 전송한다(S760).
반면, 단말로부터 RRC 연결 재확립 요청 메시지를 수신하고 요청을 수락하지 않은 경우, 셀은 단말에게 RRC 연결 재확립 거절 메시지(RRC connection reestablishment reject message)를 전송한다.
RRC 연결 재확립 절차가 성공적으로 수행되면, 셀과 단말은 RRC 연결 재설정 절차를 수행한다. 이를 통하여 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 전의 상태를 회복하고, 서비스의 연속성을 최대한 보장한다.
이제 본 발명에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 주파수 배치 시나리오를 예시한다.
도 8을 참조하면, 서로 다른 지역에서 단말의 밀도가 다르다. 예를 들어, 핫 스팟(hot spot)에서는 단말의 밀도가 다른 지역에 비하여 높다.
도 8에서, 대부분의 지역들에서는 단말의 밀도가 보통이고 f1 반송파만 배치된다. 반면, 단말의 밀도가 높은 핫 스팟이라 불리는 지역에서는 f1, f2와 같이 복수의 반송파가 배치될 수 있다. 예컨대, 무선통신 시스템 운영자는 f1 주파수를 사용하는 매크로 셀의 커버리지 내에서 핫 스팟에는 f2 주파수를 사용하는 피코 셀을 배치할 수 있다.
단말이 단말의 밀도가 보통인 지역에서 핫 스팟으로 이동할 경우, 상기 단말의 트래픽을 분할하여 핫 스팟의 반송파들 간에 부하 균형을 맞추는 것이 바람직하다.
부하 균형을 맞추기 위한 셀 재선택 방법을 찾을 때, 다음 점들을 고려할 필요가 있다.
1. 브로드캐스트되는 우선 순위에 의한 셀 재선택 메카니즘의 한계.
현재, 셀 재선택 방법에 의하면, 반송파 별로 주어지는 우선 순위 값에 따라 다중 반송파에 대한 아이들 트래픽 부하(idle traffic loading)가 분산된다. 만약, 타겟 반송파의 우선 순위 값이 현재 서빙 반송파의 우선 순위 값보다 높다면, 타겟 반송파의 채널 상태가 좋은 한, 현재 서빙 반송파에 있는 단말들 대부분이 타겟 반송파를 재선택하고, 타겟 반송파에서의 셀들 중에서 셀 재선택을 수행할 것이다. 그렇지 않으면, 현재 서빙 반송파에 있는 모든 단말들이 현재 서빙 반송파에 머물 것이다. 이 경우, 부하 분배의 측면에서 볼 때 특정 반송파에 대한 부하는 on/off 식으로 다른 반송파로 이동하거나 이동하지 않는다.
주파수의 개수가 적을 때에는 이 방법이 기본적인 부하 재분배 기능을 제공하지만, 반송파 집성이나 이종 네트워크(HetNet)과 같은 경우처럼 주파수의 개수가 증가할 때 이러한 on/off 식의 부하 제어는 심각한 문제를 발생시킬 수 있다. 즉, 현재 on/off 식의 부하 분배는 반송파들 간에 부드러운(smooth) 부하 균형을 수행할 수 없다.
2개보다 많은 반송파들의 경우, 더 낮은 우선 순위의 반송파에 위치한 대부분의 아이들 단말은 더 높은 우선 순위의 반송파를 재선택할 것이다. 따라서, 우선 순위를 조정하면, 반송파들 간에서 대규모 부하 이동이 발생할 수 있다.
이러한 on/off 식의 부하 제어는 우선 순위의 단순한 비교에 기반하여 셀 재선택 과정이 수행되기 때문에 발생한다.
이러한 점을 고려할 때, 우선 순위 값의 상대적인 비교만이 셀 재선택 결정에 영향을 미치고, 우선 순위 값의 상대적 관계를 변경시키면 반송파들 간에서 아이들 트래픽의 대규모 이동을 야기할 것이라는 점을 알 수 있다.
2. 전용 우선 순위에 따르는 셀 재선택 메카니즘의 한계.
아이들 트래픽 부하 균형을 위하여 전용 우선 순위를 사용하는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 복수의 반송파들이 사용 가능할 때, 각 반송파 별로 다른 퍼센티지의 트래픽 유지가 요구되거나 해당 반송파에서의 부하에 따라 다른 반송파로 이동하는 것이 요구될 수 있는 등 다양한 경우가 발생할 수 있다. 또한, 부하는 시간이나 위치에 따라 바뀔 수 있고, 서로 다른 커버리지 영역에서 서로 다른 개수의 반송파들이 사용될 수 있으므로, 움직이는 아이들 단말에 대하여 서로 다른 시간, 서로 다른 지역에서 부하 또는 반송파의 개수는 동적으로 변경되는 것이 필요할 수 있다. 이러한 다양한 경우 각각에 대하여 적절한 전용 우선 순위를 제공하기 위해서는 지나치게 많은 시그널링이 필요할 것이다.
한편, 전용 우선 순위는 단말이 아이들 상태로 간 동안에만 할당될 수 있으므로, 과부하인 셀에서 전용 우선 순위를 통해 많은 단말들을 제어하는 것은 어렵다.
또한, E-UTRAN에서,아이들 단말에 대하여 주파수들에 대한 우선 순위를 바꾸기 위해서는 페이징이 요청되고, 단말은 RRC 연결 모드로 들어와야 한다. 그래야, 상기 단말은 주파수들에 대한 우선 순위를 갱신할 수 있는데 이는 불필요한 시그널링 오버헤드를 야기한다.
이러한 점을 고려할 때, 전용 우선 순위는 시간과 위치에 따라 트래픽 부하가 변하는 점을 적절히 다루지 못하고, 지역 별로 반송파가 변경되는 것은 움직이는 아이들 단말에 대하여 동적 우선 순위 값 변경이 요구된다.
다중 반송파 간에 아이들 트래픽의 부드러운(smooth) 재분배를 수행하기 위해서는, 셀 재선택 과정을 개선하는 것이 필요한데, 전용 우선 순위를 사용하는 메카니즘은 이러한 요구를 잘 만족시키지는 않는 것으로 생각된다. 따라서, 아이들 상태의 단말에게 브로드캐스트 시그널링을 이용하여 아이들 부하 재분배를 제어하는 것이 타당할 것으로 보인다.

3. 셀 재선택 측정 문턱치 조정의 한계.
셀 재선택 측정 문턱치를 조정함으로써 부하를 제어하는 기술도 고려될 수 있다. 셀 재선택 측정 문턱치에는 수신 신호 전력에 대한 전력 측정 문턱치가 있다. 전력 측정 문턱치의 조정은 셀의 커버리지 크기를 변경시킬 수 있다. 따라서, 부하에 영향을 미칠 수 있다. 그러나, 전력 측정 문턱치 조정의 범위는 특히 매크로 셀의 커버리지에 구멍이 발생하지 않도록 하기 위한 커버리지 요건에 의하여 제한될 수 있다.
또한, 서로 다른 지역에 단말들의 불균등한 분포로 인해 부하 균형을 위한 셀 재선택 문턱치를 사용하는 것은 어렵다.
도 9는 단말들이 균등하지 않게 분포된 상황에서, 셀 재선택 문턱치가 변경되었을 때 부하에 미치는 영향을 나타낸다.
도 9를 참조하면, 아주 작은 셀 재선택 측정 문턱치의 변경으로 인해 셀의 커버리지가 크게 변경될 수 있다. 예를 들어, 제1 커버리지(901)에서 제2 커버리지(902)로 변경될 수 있다. 이 때, 제1 커버리지(901)와 제2 커버리지(902) 사이에 많은 단말들이 분포하는 핫 스팟이 존재할 수 있다.
즉, 셀 재선택 측정 문턱치의 특정 값 범위에서는 셀 커버리지가 매우 민감하게 변경될 수 있으며, 그 결과 셀 재선택 측정 문턱치의 작은 조정이 큰 부하 재분배를 야기할 수도 있다. 반대로 매우 큰 셀 재선택 측정 문턱치 조정에도 불구하고 부하에는 별 변동이 발생하지 않을 수도 있다.
또한, 단말의 불균등한 분포로 인해, 동일한 셀 재선택 측정 문턱치 변경이 항상 동일한 부하 재분배 효과를 달성하지 못하는 문제도 있을 수 있다. 즉, 셀 재선택 측정 문턱치 설정 변화는 서로 다른 셀에서 반복 가능하지 않을 수 있다. 다시 말해, 동일한 셀 재선택 측정 문턱치 조정이 서로 다른 셀에서 부하에 서로 다른 영향을 미칠 수 있다.
이러한 점을 고려할 때, 셀 재선택 측정 문턱치를 조정하여 부하를 조절하는 것은 어렵고, 셀 재선택 측정 문턱치는 셀 커버리지 크기나 링크 품질 제어에 보다 적합하다.
4. 고려되어야 할 문제나 팩터.
셀 재선택 방법의 적용에 있어서, 특별한 단말 그룹들은 분리되어 다루어질 수 있다. 특히, eMBMS 아이들 단말(evolved multimedia broadcast multicast service idle UE)들은 따로 고려될 수 있다.
eMBMS 아이들 단말은 응용 프래그램에 의하여 유도되는 eMBMS 반송파를 재선택한다. 이들 단말은 원하는 eMBMS 서비스들을 위한 반송파를 찾기 위한 메카니즘이 있는데, 네트워크는 eMBMS 서비스를 사용하는 셀에서 eMBMS 아이들 단말의 개수를 알지 못한다. 따라서, eMBMS 아이들 단말들을 임의로 재분배하는 것은 eMBMS 서비스를 위하여 단말에게 요구되는 조건과 상충될 수 있다. 따라서, eMBMS 아이들 단말들은 별도로 다루어질 수 있다.
또한, GoS(grade of service) 및 QoS(quality of service)에 대하여 특정 요건을 가지는 단말 그룹은 부하 제어에서 상기 GoS/QoS 요건을 고려하기 위하여 별도로 다루어질 수 있다.
한편, 단말/트래픽의 재분배를 위한 셀 재선택 방법에 있어서, 아이들 상태에서 RRC 연결 상태로, 다시 아이들 상태로 변경되는데 많은 시그널링이 필요한 접근 방식은 피하는 것이 좋으며, 현존하는 메카니즘을 최대한 재사용하고, 역호환성을 고려해야 한다.
전술한 점들을 고려할 때, 일반적으로, 네트워크가 아이들 상태의 단말에게 브로드캐스트 형태로 특정 명령을 시그널링하는 것이 가장 효율적이다.
또한, 서빙 반송파에 많은 개수의 단말들이 동일 우선 순위를 가지면서 있는 경우, 브로드캐스트되는 명령에 기반하여 제어 가능한 확률에서 상기 단말들이 서로 다른 타겟 반송파로 셀 재선택을 하도록 할 수 있다. 각 단말의 셀 재선택 확률은 타겟 반송파에 캠프온 하거나 또는 현재 서빙 반송파에 머무르는 아이들 단말의 퍼센티지를 나타낸다.
GoS/QoS 요건을 만족시키기 위해, 특정 반송파를 선택하기 위한 서로 다른 우선 순위를 가지는 클래스로 단말들은 그룹화될 수 있다. 단말 클래스 별 재분배는 교차 반송파 부하 제어 및 자원 할당을 위하여 사용될 수 있다.
eMBMS 가능 단말은 별도의 클래스로 다루어질 수 있다. eMBMS 가능 단말은 eMBMS 서비스 가능 반송파를 선택하기 위하여 응용 프로그램에 의하여 유도될 수 있다. eMBMS 서비스가 가능한 반송파가 없다면, eMBMS 단말은 일단 단말과 동일한 재분배 규칙을 따를 수 있다.

이제, 본 발명에 따른 셀 재선택 방법을 설명한다. 이하의 실시예들에서 설명하는 셀 재선택 방법은 다중 반송파를 사용하는 지역에서 부하 균형을 위하여 사용될 수 있다.
<제1 실시예>
관련된 주파수에 대하여, 단말은 우선 순위 해제(deprioritization)할 수 있다. 여기서, 우선 순위 해제는 단말이 상기 관련된 주파수에 대하여 네트워크가 시그널링할 수 있는 가장 낮은 우선 순위 값보다 더 낮은 값을 가지는 것으로 간주한다는 의미일 수 있다.
우선 순위 해제가 적용될 수 있는 셀 선택/재선택 과정에서, 단말은 네트워크 정보/설정이나 조건에 따라 우선 순위 해제를 적용할 수 있다.
도 10은 제1 실시예에 따른 셀 선택/재선택 방법을 나타낸다.
도 10을 참조하면, 단말은 네트워크로부터 셀 선택/재선택에 사용될 수 있는 제1 주파수 우선 순위를 수신한다(S101). 제1 주파수 우선 순위는 단말이 셀 선택/재선택에 사용하는 주파수들의 우선 순위이다. 예를 들어, 가용한 주파수들이 f1, f2, f3이 있다고 가정하자. 이에 대하여 제1 주파수 우선 순위는 우선 순위가 높은 주파수부터 주어질 때, f2, f1, f3 순서로 주어질 수 있다.
단말은 우선 순위 해제 적용 조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S102). 우선 순위 해제 적용 조건에 대해서는 후술한다.
만약, 우선 순위 해제 적용 조건을 만족하면, 단말은 제2 주파수 우선 순위를 적용하여 셀 선택/재선택을 수행한다(S103). 상기 관련된 주파수가 f2라고 할 때, 제2 주파수 우선 순위는 상기 제1 주파수 우선 순위에 우선 순위 해제를 적용한 것으로 예컨대, f1, f3, f2 순서일 수 있다.
만약, 우선 순위 해제 적용 조건을 만족하지 않으면, 단말은 제1 주파수 우선 순위를 적용하여 셀 선택/재선택을 수행한다(S104).
이제 제1 실시예에 따른 우선 순위 해제 적용 조건에 대해 설명한다.
1) on/off 지시.
네트워크는 시스템 정보 또는 단말에 대한 전용 신호를 통해 on/off 지시자를 전송할 수 있다. on/off 지시자는 단말이 관련 주파수에 대하여 우선 순위 해제를 적용할 것인지 여부를 지시할 수 있다.
만약, 해당 주파수에 대하여 on/off 지시자가 없거나 on/off 지시자가 우선 순위 해제를 적용하지 않음을 지시하는 경우, 단말은 상기 해당 주파수에 대하여 제1 주파수 우선 순위를 적용할 수 있다. 반대로, on/off 지시자가 우선 순위 해제를 적용함을 지시하는 경우, 단말은 상기 해당 주파수에 대하여 제 2 주파수 우선 순위를 적용할 수 있다.
제1 실시예에서는, 네트워크가 명시적으로 특정 주파수에 대한 우선 순위 해제를 적용할 것인지 여부를 시그널링하고, 이러한 시그널링의 값이 우선 순위 해제 적용 여부의 조건이 된다.
2) 서빙 셀 측정 기반의 on/off.
네트워크는 어떤 조건 하에서 단말이 우선 순위 해제 적용을 할 것인지를 설정할 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 문턱치를 단말에게 설정할 수 있다. 단말은 문턱치가 제공되면, 문턱치를 서빙 셀 측정 결과와 비교하여 서빙 셀 측정 결과가 문턱치보다 높으면 우선 순위 해제를 적용하고, 그렇지 않으면 우선 순위 해제를 적용하지 않을 수 있다. 문턱치는 서빙 셀에 대한 RSRP(reference signal received power) 또는 RSRQ(reference signal received quality) 일 수 있다.
물론, 상기 예는 제한이 아니며 반대로 적용될 수도 있다. 즉, 서빙 셀 측정 결과가 문턱치보다 높으면 우선 순위 해제를 적용하지 않고 그렇지 않으면 우선 순위 해제를 적용하는 것도 가능하다.
네트워크는 특정 주파수에 대한 우선 순위 해제를 적용할 것인지 여부를 판단할 수 있는 문턱치를 제공하고, 이러한 문턱치와 서빙 셀에 대한 측정 결과를 비교하여 단말이 우선 순위 해제 적용 여부를 판단한다.
3) 랜덤 넘버 기반 on/off.
네트워크는 해당 주파수에 대하여 우선 순위 해제 적용 여부를 판단하는데 필요한 문턱치를 제공한다. 이 문턱치는 시스템 정보나 단말에 대한 전용 신호를 통해 제공될 수 있다. 문턱치를 수신하면, 단말은 일정 범위 내에서 랜덤 넘버를 선택한 후, 선택한 랜덤 넘버와 문턱치를 비교하여 특정 조건을 만족하면 우선 순위 해제를 적용한다.
예를 들어, 단말은 0부터 1까지의 숫자 중 에서 임의로 하나의 숫자를 선택하고, 선택한 숫자를 문턱치와 비교하는 것이다. 문턱치가 0.7이고 상기 선택한 숫자가 0.6이라 가정해보자. 선택한 숫자가 문턱치보다 큰 경우 우선 순위 해제를 적용하여 제2 주파수 우선 순위를 적용하고, 선택한 숫자가 문턱치 이하이면 우선 순위 해제를 적용하지 않아 제1 주파수 우선 순위를 적용할 수 있다. 물론 그 반대로도 적용될 수 있다.
상기 1) 내지 3)의 조건은 편의상 따로 설명하였으나, 조합되어 적용될 수도 있다. 예를 들어, 1) on/off 지시자가 우선 순위 해제 적용을 지시함과 동시에 3) 선택한 랜덤 넘버가 문턱치보다 큰 경우에 한하여 우선 순위 해제를 적용하는 것으로 정할 수 있다.
한편, 우선 순위 해제를 적용한다고 결정되었을 때 이를 얼마나 오래 적용해야 하는지도 정해야 할 필요가 있다. 우선 순위 해제가 적용되는 시간 구간은 시스템 정보 또는 단말에 대한 전용 신호를 통해 시그널링될 수 있다. 또는 우선 순위 해제가 적용되는 시간 구간은 미리 정해질 수 있다.
단말은 우선 순위 해제를 적용할 때 타이머를 시작하고, 상기 타이머가 만료되면 우선 순위 해제 적용을 하지 않고 원래의 우선 순위를 적용할 수 있다.

<제2 실시예>
도 11은 제2 실시예에 따른 셀 선택/재선택 방법을 나타낸다.
도 11을 참조하면, 단말은 네트워크로부터 셀 선택/재선택에 사용될 수 있는 명시적 주파수 우선 순위를 수신한다(S201). 명시적 주파수 우선 순위는 단말이 셀 선택/재선택에 사용하는 주파수들의 우선 순위로 네트워크에 의하여 명시적으로 주어지는 우선 순위이다.
단말은 묵시적 주파수 순위 적용 조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S202). 묵시적 주파수 우선 순위 적용 조건에 대해서는 후술한다.
만약, 묵시적 주파수 우선 순위 적용 조건을 만족하면, 단말은 묵시적 주파수 우선 순위를 적용하여 셀 선택/재선택을 수행한다(S203). 만약, 묵시적 주파수 우선 순위 적용 조건을 만족하지 않으면, 단말은 명시적 주파수 우선 순위를 적용하여 셀 선택/재선택을 수행한다(S204).
묵시적 주파수 우선 순위는 관련된 주파수의 명시적 주파수 우선 순위를 가장 높은 우선 순위라고 가정할 때 관련된 주파수의 우선 순위보다 낮은 우선 순위를 가지는 주파수의 우선 순위를 상기 관련된 주파수에 적용하는 것이다. 그 예로는, 묵시적 주파수 우선 순위는 관련된 주파수의 명시적 주파수 우선 순위를 가장 높은 우선 순위라고 가정할 때 그 다음으로 높은 우선 순위를 가지는 주파수의 우선 순위를 상기 관련된 주파수에 적용한 것이다.
예를 들어, 가용한 주파수들이 f1, f2, f3, f4이 있다고 가정하자. 이에 대하여 명시적 주파수 우선 순위는 우선 순위가 높은 주파수부터 주어진다고 할 때, f2, f1, f3, f4 순서로 주어질 수 있다. 단말이 f1의 셀에 캠프 온하고 있다고 가정하자.
이 경우, 묵시적 주파수 우선 순위 적용 조건을 만족하면, 단말은 상기 f1의 우선 순위가 f1 바로 다음 우선 순위를 가지는 주파수 즉, f3의 우선 순위와 동일하다고 간주한다. 그 후, 단말은 f1, f3에 대하여 동일한 우선 순위를 가지는 인터-주파수 간의 셀 재선택 판단을 하면 된다.
이제 제2 실시예에 따른 묵시적 주파수 우선 순위 적용 조건에 대해 설명한다.
1) on/off 지시.
네트워크는 시스템 정보 또는 단말에 대한 전용 신호를 통해 on/off 지시자를 전송할 수 있다. on/off 지시자는 단말이 관련 주파수에 대하여 묵시적 주파수 우선 순위를 적용할 것인지 여부를 지시할 수 있다.
만약, 해당 주파수에 대하여 on/off 지시자가 없거나 on/off 지시자가 묵시적 주파수 우선 순위를 적용하지 않음을 지시하는 경우, 단말은 상기 해당 주파수에 대하여 명시적 주파수 우선 순위를 적용할 수 있다. 반대로, on/off 지시자가 묵시적 주파수 우선 순위를 적용함을 지시하는 경우, 단말은 상기 해당 주파수에 대하여 묵시적 주파수 우선 순위를 적용한다.
2) 서빙 셀 측정 기반의 on/off.
네트워크는 어떤 조건 하에서 단말이 묵시적 주파수 우선 순위를 적용할 것인지를 설정할 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 문턱치를 단말에게 설정할 수 있다. 단말은 문턱치가 제공되면, 문턱치를 서빙 셀 측정 결과와 비교하여 서빙 셀 측정 결과가 문턱치보다 높으면 묵시적 주파수 우선 순위를 적용하고, 그렇지 않으면 묵시적 주파수 우선 순위를 적용하지 않을 수 있다. 문턱치는 서빙 셀에 대한 RSRP(reference signal received power) 또는 RSRQ(reference signal received quality) 일 수 있다. 물론, 상기 예는 제한이 아니며 반대로 적용될 수도 있다. 즉, 서빙 셀 측정 결과가 문턱치보다 높으면 묵시적 주파수 우선 순위를 적용하지 않고 그렇지 않으면 묵시적 주파수 우선 순위를 적용하는 것도 가능하다.
3) 랜덤 넘버 기반 on/off.
네트워크는 해당 주파수에 대하여 묵시적 주파수 우선 순위 적용 여부를 판단하는데 필요한 문턱치를 제공한다. 이 문턱치는 시스템 정보나 단말에 대한 전용 신호를 통해 제공될 수 있다. 문턱치를 수신하면, 단말은 일정 범위 내에서 랜덤 넘버를 선택한 후, 선택한 랜덤 넘버와 문턱치를 비교하여 특정 조건을 만족하면 묵시적 주파수 우선 순위를 적용한다.
예를 들어, 단말은 0부터 1까지의 숫자 중에서 임의로 하나의 숫자를 선택하고, 선택한 숫자를 문턱치와 비교하는 것이다. 문턱치가 0.7이고 상기 선택한 숫자가 0.6이라 가정해보자. 선택한 숫자가 문턱치보다 큰 경우 묵시적 주파수 우선 순위를 적용하고, 선택한 숫자가 문턱치 이하이면 묵시적 주파수 우선 순위를 적용하지 않고 명시적 주파수 우선 순위를 적용할 수 있다. 물론 그 반대로도 적용될 수 있다.
상기 1) 내지 3)의 조건은 편의상 따로 설명하였으나, 조합되어 적용될 수도 있다.
한편, 묵시적 주파수 우선 순위를 적용한다고 결정되었을 때 이를 얼마나 오래 적용해야 하는지도 정해야 할 필요가 있다. 묵시적 주파수 우선 순위가 적용되는 시간 구간은 시스템 정보 또는 단말에 대한 전용 신호를 통해 시그널링될 수 있다. 또는 묵시적 주파수 우선 순위가 적용되는 시간 구간은 미리 정해질 수 있다.
단말은 묵시적 주파수 우선 순위를 적용할 때 타이머를 시작하고, 상기 타이머가 만료되면 묵시적 주파수 우선 순위를 적용하지 않고 명시적 주파수 우선 순위를 적용할 수 있다.

<제3 실시예>
도 12는 제3 실시예에 따른 단말의 셀 재선택 방법을 나타낸다.
도 12를 참조하면, 단말은 묵시적 동일 우선 순위 적용 조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S301). 상기 조건에 대해서는 후술한다.
만약, 상기 조건을 만족하면, 단말은 모든 주파수의 우선 순위를 묵시적으로 동일한 것으로 간주한다(S302). 만약, 묵시적 동일 우선 순위 적용 조건을 만족하지 않으면, 단말은 기존 주파수 우선 순위를 적용하여 셀 선택/재선택을 수행한다.
단말은 동일한 우선 순위를 가지는 복수의 주파수들에 대한 셀 재선택 평가를 적용한다(S303).
단말은 해당 주파수를 포함하는 모든 주파수들에 대하여 기존 우선 순위를 수신한 후, 특정 조건을 만족하면 상기 모든 주파수들에 대해 묵시적으로 동일한 우선 순위를 가지는 것으로 간주하고 셀 재선택 과정을 수행하는 것이다.
상기 방법을 셀 선택/재선택에 적용할 수 있을 경우, 단말은 특정 조건을 만족할 때 상기 방법을 적용하거나, 네트워크 정보/설정에 따라 상기 방법을 적용할 수 있다.
이제, 묵시적 동일 우선 순위 적용 조건을 설명한다.
1) on/off 지시.
네트워크는 시스템 정보 또는 단말에 대한 전용 신호를 통해 on/off 지시자를 전송할 수 있다. on/off 지시자는 단말이 관련 주파수를 포함한 전체 주파수들에 대하여 묵시적 동일 우선 순위를 적용할 것인지 여부를 지시할 수 있다.
만약, on/off 지시자가 없거나 on/off 지시자가 묵시적 동일 우선 순위를 적용할 필요가 없음을 지시하는 경우, 단말은 해당 주파수에 대하여 기존 주파수 우선 순위를 적용할 수 있다. 반대로, on/off 지시자가 묵시적 동일 우선 순위를 적용해야 함을 지시하는 경우, 단말은 해당 주파수에 대하여 다른 주파수와 동일한 우선 순위를 가진다고 간주하고 셀 선택/재선택을 수행한다.
2) 서빙 셀 측정 기반의 on/off.
네트워크는 어떤 조건 하에서 단말이 모든 주파수들에 대해 묵시적 동일 우선 순위를 적용할 것인지를 설정할 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 문턱치를 단말에게 설정할 수 있다. 단말은 문턱치가 제공되면, 문턱치를 서빙 셀 측정 결과와 비교하여 서빙 셀 측정 결과가 문턱치보다 높으면 묵시적 동일 우선 순위를 모든 주파수들에 적용하고, 그렇지 않으면 묵시적 동일 우선 순위를 적용하지 않을 수 있다. 문턱치는 서빙 셀에 대한 RSRP(reference signal received power) 또는 RSRQ(reference signal received quality) 일 수 있다. 물론, 상기 예는 제한이 아니며 반대로 적용될 수도 있다. 즉, 서빙 셀 측정 결과가 문턱치보다 높으면 묵시적 동일 우선 순위를 적용하지 않고 그렇지 않으면 묵시적 동일 우선 순위를 적용하는 것도 가능하다.
3) 랜덤 넘버 기반 on/off.
네트워크는 해당 주파수에 대하여 묵시적 동일 우선 순위 적용 여부를 판단하는데 필요한 문턱치를 제공한다. 이 문턱치는 시스템 정보나 단말에 대한 전용 신호를 통해 제공될 수 있다. 문턱치를 수신하면, 단말은 일정 범위 내에서 랜덤 넘버를 선택한 후, 선택한 랜덤 넘버와 문턱치를 비교하여 특정 조건을 만족하면 묵시적 동일 우선 순위를 적용한다.
예를 들어, 단말은 0부터 1까지의 숫자 중에서 임의로 하나의 숫자를 선택하고, 선택한 숫자를 문턱치와 비교하는 것이다. 문턱치가 0.7이고 상기 선택한 숫자가 0.6이라 가정해보자. 선택한 숫자가 문턱치보다 큰 경우 묵시적 동일 우선 순위를 적용하고, 선택한 숫자가 문턱치 이하이면 묵시적 동일 우선 순위를 적용하지 않고 네트워크가 시그널링한 기존 주파수 우선 순위를 적용할 수 있다. 물론 그 반대로도 적용될 수 있다.
상기 1) 내지 3)의 조건은 편의상 따로 설명하였으나, 조합되어 적용될 수도 있다.
한편, 모든 주파수들에게 묵시적 동일 우선 순위를 적용한다고 결정되었을 때 이를 얼마나 오래 적용해야 하는지도 정해야 할 필요가 있다. 묵시적 동일 우선 순위가 적용되는 시간 구간은 시스템 정보 또는 단말에 대한 전용 신호를 통해 시그널링될 수 있다. 또는 묵시적 동일 우선 순위가 적용되는 시간 구간은 미리 정해질 수 있다.
단말은 묵시적 동일 우선 순위를 적용할 때 타이머를 시작하고, 상기 타이머가 만료되면 묵시적 동일 우선 순위를 적용하지 않고 기존 주파수 우선 순위를 적용할 수 있다.
<제4 실시예>
도 13은 제4 실시예에 따른 셀 선택/재선택 방법을 나타낸다.
도 13을 참조하면, 단말은 셀 선택/재선택에 사용될 수 있는 일정 범위를 가지는 노멀 주파수 우선 순위를 수신한다(S401).
단말은 해당 주파수에 대해 랜덤 우선 순위 적용 조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S402). 랜덤 우선 순위 적용 조건에 대해서는 후술한다.
랜덤 우선 순위 적용 조건을 만족하면, 단말은 해당 주파수에 대해 상기 일정 범위 내에서 랜덤하게 선택한 우선 순위를 적용한 후, 셀 선택/재선택을 수행한다(S403). 예컨대, 노멀 주파수 우선 순위가 0에서 7까지의 범위에서 주어질 경우, 단말은 해당 주파수에 대하여 0부터 7까지의 범위 내에서 랜덤하게 하나의 우선 순위를 선택하는 것이다. 즉, 해당 주파수에 대하여 랜덤하게 선택할 수 있는 우선 순위 값의 범위는 시스템 정보를 통해 제공되는 노멀 주파수 우선 순위의 범위와 동일하게 결정될 수 있다.
만약, 랜덤 우선 순위 적용 조건을 만족하지 않으면, 해당 주파수에 노멀 주파수 우선 순위를 적용하여 셀 선택/재선택을 수행한다(S404).
이제, 랜덤 우선 순위 적용 조건을 설명한다.
1) on/off 지시.
네트워크는 시스템 정보 또는 단말에 대한 전용 신호를 통해 on/off 지시자를 전송할 수 있다. on/off 지시자는 단말이 해당 주파수에 대하여 랜덤 우선 순위를 적용할 것인지 여부를 지시할 수 있다.
만약, on/off 지시자가 없거나 on/off 지시자가 랜덤 우선 순위를 적용할 필요가 없음을 지시하는 경우, 단말은 해당 주파수에 대하여 노멀 주파수 우선 순위를 적용할 수 있다.
2) 서빙 셀 측정 기반의 on/off.
네트워크는 어떤 조건 하에서 단말이 해당 주파수에 대해 랜덤 우선 순위를 적용할 것인지를 설정할 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 문턱치를 단말에게 설정할 수 있다. 단말은 문턱치가 제공되면, 문턱치를 서빙 셀 측정 결과와 비교하여 서빙 셀 측정 결과가 문턱치보다 높으면 랜덤 우선 순위를 해당 주파수에 적용하고, 그렇지 않으면 랜덤 우선 순위를 적용하지 않을 수 있다. 문턱치는 서빙 셀에 대한 RSRP(reference signal received power) 또는 RSRQ(reference signal received quality) 일 수 있다. 물론, 상기 예는 제한이 아니며 반대로 적용될 수도 있다. 즉, 서빙 셀 측정 결과가 문턱치보다 높으면 랜덤 우선 순위를 적용하지 않고 그렇지 않으면 랜덤 우선 순위를 적용하는 것도 가능하다.
3) 랜덤 넘버 기반 on/off.
네트워크는 해당 주파수에 대하여 랜덤 우선 순위 적용 여부를 판단하는데 필요한 문턱치를 제공할 수 있다. 이 문턱치는 시스템 정보나 단말에 대한 전용 신호를 통해 제공될 수 있다. 문턱치를 수신하면, 단말은 일정 범위 내에서 랜덤 넘버를 선택한 후, 선택한 랜덤 넘버와 문턱치를 비교하여 특정 조건을 만족하면 랜덤 우선 순위를 적용한다.
예를 들어, 단말은 0부터 1까지의 숫자 중에서 임의로 하나의 숫자를 선택하고, 선택한 숫자를 문턱치와 비교하는 것이다. 문턱치가 0.7이고 상기 선택한 숫자가 0.6이라 가정해보자. 선택한 숫자가 문턱치보다 큰 경우 랜덤 우선 순위를 적용하고, 선택한 숫자가 문턱치 이하이면 랜덤 우선 순위를 적용하지 않고 네트워크가 시그널링한 노멀 주파수 우선 순위를 적용할 수 있다. 물론 그 반대로도 적용될 수 있다.
상기 1) 내지 3)의 조건은 편의상 따로 설명하였으나, 조합되어 적용될 수도 있다.
한편, 해당 주파수에게 랜덤 우선 순위를 적용한다고 결정되었을 때 이를 얼마나 오래 적용해야 하는지도 정해야 할 필요가 있다. 랜덤 우선 순위가 적용되는 시간 구간은 시스템 정보 또는 단말에 대한 전용 신호를 통해 시그널링될 수 있다. 또는 랜덤 우선 순위가 적용되는 시간 구간은 미리 정해질 수 있다.
단말은 랜덤 우선 순위를 적용할 때 타이머를 시작하고, 상기 타이머가 만료되면 랜덤 우선 순위를 적용하지 않고 네트워크가 시그널링한 노멀 주파수 우선 순위를 적용할 수 있다.
<제5 실시예>
도 14는 제5 실시예에 따른 셀 선택/재선택 방법을 나타낸다.
도 14를 참조하면, 단말은 네트워크로부터 문턱치 및 셀 선택/재선택에 사용될 수 있는 노멀 주파수 우선 순위를 수신한다(S501). 문턱치는 해당 주파수에 대해 주어질 수 있으며, 시스템 정보 또는 단말에 대한 전용 신호를 통해 제공될 수 있다.
단말은 일정 범위 내에서 랜덤 넘버를 선택한다(S502). 단말은 랜덤 넘버와 문턱치를 비교하여 우선 순위 조정 조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S503).
우선 순위 조정 조건을 만족하면, 단말은 노멀 주파수 우선 순위를 조정한 후 셀 선택/재선택을 수행한다(S504). 우선 순위 조정 조건을 만족하지 않으면 해당 주파수에 대해 노멀 주파수 우선 순위를 적용하여 셀 선택/재선택을 수행한다(S505).
예를 들어, 단말은 0부터 1까지의 숫자 중에서 랜덤하게 하나의 숫자를 선택하고, 선택한 숫자를 문턱치와 비교하는 것이다. 문턱치가 0.7이고 상기 선택한 숫자가 0.6이라 가정해보자. 선택한 숫자가 문턱치보다 작은 경우 상기 노멀 주파수 우선 순위를 조정하고, 선택한 숫자가 문턱치 이상이면 상기 노멀 주파수 우선 순위를 조정하지 않을 수 있다.
노멀 주파수의 우선 순위는 다음 2가지 방법 중 하나에 따라 조정될 수 있다.
1) 해당 주파수에 대해 네트워크가 시그널링한 노멀 주파수 우선 순위가 P일 경우, 조정된 우선 순위는 (P + P_adj)가 될 수 있다. 여기서, P_adj는 우선 순위 조정값으로, 네트워크가 제공한 값이거나 미리 정해진 값일 수 있다.
2) 해당 주파수에 대해 네트워크가 시그널링한 노멀 주파수 우선 순위가 P일 경우, 조정된 우선 순위는 (P + P_adj * random value)가 될 수 있다. 여기서, P_adj는 우선 순위 조정값으로 네트워크가 제공한 값이거나 미리 정해진 값일 수 있으며, random value는 단말이 랜덤하게 선택한 값으로 상기 S502 단계의 랜덤 넘버일 수도 있고, 상기 랜덤 넘버와 별개로 랜덤하게 선택한 값일 수도 있다.
우선 순위 조정을 위한 조건은 다음 중 적어도 하나를 만족하는 것일 수 있다.
1) on/off 지시.
네트워크가 상기 제5 실시예에서 설명한 문턱치 및 관련된 파라미터(예를 들어, P_adj)를 모두 시그널링하면, 단말은 우선 순위 조정이 필요한 것으로 간주할 수 있다. 반면, 필요한 문턱치 및 관련 파라미터 중 일부라도 제공되지 않으면 우선 순위 조정이 불필요한 것으로 간주할 수 있다.
2) 서빙 셀 측정 기반의 on/off.
네트워크는 어떤 조건 하에서 단말이 해당 주파수에 대해 우선 순위 조정을 적용할 것인지를 설정할 수 있다. 예를 들어, 네트워크는 문턱치를 단말에게 설정할 수 있다. 단말은 문턱치가 제공되면, 문턱치를 서빙 셀 측정 결과와 비교하여 서빙 셀 측정 결과가 문턱치보다 높으면 전술한 S502 내지 S503 동작을 수행하고, 그렇지 않으면 전술한 S502 내지 S503 동작을 수행하지 않을 수 있다. 문턱치는 서빙 셀에 대한 RSRP(reference signal received power) 또는 RSRQ(reference signal received quality) 일 수 있다. 물론, 상기 예는 제한이 아니며 반대로 적용될 수도 있다.
한편, 우선 순위 조정은 일정 시간에 한하여 유효한 것으로 취급될 수 있다. 상기 일정 시간은 네트워크에 의하여 시스템 정보나 단말에 대한 전용 신호를 통해 제공되거나, 미리 정해진 값일 수 있다.
단말은 해당 주파수에 대한 우선 순위를 조정하는 과정을 시작할 때 유효성 타이머를 개시한다. 그리고, 상기 일정 시간 후에 유효성 타이머가 만료되면 상기 해당 주파수에 대한 우선 순위는 노멀 주파수 우선 순위로 복귀된다.
네트워크는 우선 순위 조정에 추가적인 제한 조건을 설정할 수도 있다. 예를 들어, 네트워크는 문턱치를 단말에게 설정할 수 있다. 단말은 문턱치가 제공되면, 문턱치를 서빙 셀 측정 결과와 비교하여 서빙 셀 측정 결과가 문턱치보다 높으면 전술한 제5 실시예에 따른 동작을 해당 주파수에 수행하고, 그렇지 않으면 제5 실시예에 따른 동작을 수행하지 않을 수 있다.
<제6 실시예>
네트워크가 시스템 정보나 단말에 대한 전용 신호를 통해 아이들 모드 재분배가 필요하다는 것을 알리면, 단말은 낮은 우선 순위를 가지는 주파수들에 대한 셀 재선택 평가에 있어서 서빙 셀 측정 결과는 고려하지 않을 수 있다.
도 15는 제6 실시예에 따른 셀 재선택 방법을 예시한다.
도 15를 참조하면, 단말은 셀 재선택 기준 변경에 대한 문턱치를 수신한다(S601). 단말은 상기 문턱치를 이용하여 셀 재선택 기준 변경 조건의 만족 여부를 판단한다(S602). 단말은 상기 조건 만족 시, 셀 재선택 기준을 변경한 후 셀 재선택을 수행한다(S603).
문턱치를 수신하면, 단말은 일정 범위 내에서 랜덤 넘버를 선택한 후, 선택한 랜덤 넘버와 문턱치를 비교하여 특정 조건을 만족하면 셀 재선택 기준을 변경하는 것이다. 예를 들어, 단말은 0부터 1까지의 숫자 중에서 임의로 하나의 숫자를 선택하고, 선택한 숫자를 문턱치와 비교할 수 있다. 문턱치가 0.7이고 상기 선택한 숫자가 0.6이라 가정해보자. 선택한 숫자가 문턱치보다 작은 경우 셀 재선택 기준을 변경하고, 선택한 숫자가 문턱치보다 같거나 크면 셀 재선택 기준을 변경하지 않는다. 물론 그 반대로도 적용될 수 있다.
이하에서는 셀 재선택 기준을 변경하는 구체적인 예를 설명한다.
시스템 정보 블록(system information block)에서 서빙 셀의 최저 품질 문턱치(‘threshServingLowQ’)가 제공되면, 1) 우선 순위가 낮은 E-UTRAN 또는 UTRAN FDD RAT/주파수가 TreselectionRAT 시간 구간 동안 Squal > ThreshX,LowQ를 만족하거나, 또는 2) 우선 순위가 낮은 UTRAN TDD, GERAN 또는 CDMA2000 RAT/주파수가 TreselectionRAT 시간 구간 동안 Srxlev > ThreshX,LowP를 만족하고, 3) 상기 단말이 현재 서빙 셀에 1초 이상 캠프 온하고 있었다면 현재 서빙 주파수보다 우선 순위가 낮은 E-URTRN 주파수 또는 인터-RAT 주파수에서의 셀 재선택이 수행된다. ThreshX,LowQ 는 셀의 최저 품질 문턱치, ThreshX,LowP는 셀의 최저 수신 전력 문턱치일 수 있다.
종래 기술에서는 상기 1), 2) 조건에 서빙 셀이 Squal < ThreshServing,LowQ 를 만족해야 한다는 조건이 있었으나, 본 발명에서는 이 조건을 삭제하여 셀 재선택 기준을 변경한 것이다. 즉, 종래 기술에서는 서빙 셀의 품질이 최저 품질 문턱치보다 좋지 않고, 서빙 셀보다 우선 순위가 낮은 다른 주파수의 품질이 일정 문턱치보다 좋은 경우에만 우선 순위가 낮은 다른 주파수의 셀에 대한 셀 재선택을 수행하였다. 반면, 본 발명에서는 서빙 셀의 품질에 무관하게 우선 순위가 낮은 다른 주파수의 품질이 좋은 경우 그 주파수에 대한 셀 재선택을 수행할 수 있도록 셀 재선택 기준을 변경한 것이다.
반면, 시스템 정보 블록(system information block)에서 서빙 셀의 최저 품질 문턱치(‘threshServingLowQ’)가 제공되지 않으면, 1) 우선 순위가 낮은 RAT/주파수 가 TreselectionRAT 시간 구간 동안 Srxlev > ThreshX,LowP를 만족하고, 2) 상기 단말이 현재 서빙 셀에 1초 이상 캠프 온하고 있었다면 현재 서빙 주파수보다 우선 순위가 낮은 E-UTRAN 주파수 또는 인터-RAT 주파수에서의 셀 재선택이 수행된다. 종래 기술에서는 상기 1) 조건에 서빙 셀이 Srxlev < ThreshServing,LowP 를 만족해야 한다는 조건이 있었으나, 본 발명에서는 이 조건을 삭제하여 셀 재선택 기준을 변경한 것이다.
네트워크는 ThreshX,LowQ에 추가되는 오프셋(offset_Q) 또는 ThreshX,LowP에 추가되는 오프셋(offset_P)을 시그널링할 수 있다. 이러한 오프셋이 시그널링되면, 전술한 셀 재선택 기준은 다음과 같이 변경될 수 있다.
시스템 정보 블록(system information block)에서 서빙 셀의 최저 품질 문턱치(‘threshServingLowQ’)가 제공되면, 1) 우선 순위가 낮은 E-UTRAN 또는 UTRAN FDD RAT/주파수가 TreselectionRAT 시간 구간 동안 Squal > ThreshX,LowQ + offset_Q 를 만족하거나, 또는 2) 우선 순위가 낮은 UTRAN TDD, GERAN 또는 CDMA2000 RAT/주파수가 TreselectionRAT 시간 구간 동안 Srxlev > ThreshX,LowP + offset_Q 를 만족하고, 3) 상기 단말이 현재 서빙 셀에 1초 이상 캠프 온하고 있었다면 현재 서빙 주파수보다 우선 순위가 낮은 E-URTRN 주파수 또는 인터-RAT 주파수에서의 셀 재선택이 수행된다.
시스템 정보 블록(system information block)에서 서빙 셀의 최저 품질 문턱치(‘threshServingLowQ’)가 제공되지 않으면, 1) 우선 순위가 낮은 RAT/주파수 가 TreselectionRAT 시간 구간 동안 Srxlev > ThreshX,LowP + offset_P 를 만족하고, 2) 상기 단말이 현재 서빙 셀에 1초 이상 캠프 온하고 있었다면 현재 서빙 주파수보다 우선 순위가 낮은 E-UTRAN 주파수 또는 인터-RAT 주파수에서의 셀 재선택이 수행된다.
도 16은 본 발명에 따른 단말 장치의 구성을 예시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 단말(UE) 장치는 단말(1100)은 프로세서(1110), 메모리(1120) 및 RF부(radio frequency unit, 1130)을 포함한다. 프로세서(1110)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(1110)는 전술한 제1 실시예 내지 제6 실시예의 각 방법에 따라 동작할 수 있다.
RF부(1130)은 프로세서(1110)와 연결되어 무선 신호를 송신 및 수신한다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.

Claims (12)

  1. 단말의 셀 재선택 방법에 있어서,
    셀 재선택에 사용될 수 있는 노멀(normal) 주파수 우선 순위를 수신하고,
    특정 주파수에 대해 랜덤 우선 순위(random priority)를 적용하기 위한 조건을 만족하는지 여부를 판단하고,
    상기 조건을 만족하는 경우, 상기 특정 주파수에 상기 노멀 주파수 우선 순위 대신 랜덤하게 선택한 우선 순위를 적용하고, 및
    상기 랜덤하게 선택한 우선 순위에 기반하여 셀 재선택을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    온/오프 지시자를 더 수신하되, 상기 온/오프 지시자가 랜덤 우선 순위 적용을 지시하면 상기 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    문턱치를 더 수신하되, 상기 문턱치와 서빙 셀에 대한 측정 결과를 비교하여 상기 조건의 만족 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    문턱치를 더 수신하되, 상기 문턱치와 일정 범위 내에서 랜덤하게 선택한 숫자를 비교하여 상기 조건의 만족 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 랜덤하게 선택한 우선 순위는 상기 노멀 주파수 우선 순위가 가질 수 있는 범위 내에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 단말의 셀 재선택 방법에 있어서,
    문턱치 및 셀 재선택에 사용될 수 있는 노멀(normal) 주파수 우선 순위를 수신하고,
    일정 범위 내에서 랜덤 넘버(random number)를 선택하고,
    특정 주파수에 대해, 상기 랜덤 넘버와 상기 문턱치를 비교하여 상기 노멀 주파수 우선 순위에 따른 우선 순위(P)를 조정하는 조건을 만족하는지 여부를 판단하고,
    상기 조건을 만족하는 경우, 상기 특정 주파수에 대한 상기 우선 순위(P)를 조정하고, 및
    상기 조정한 우선 순위에 기반하여 셀 재선택을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    우선 순위 조정값(P_adj)을 더 수신하되, 상기 우선 순위(P)는 상기 조건을 만족하는 경우, 상기 우선 순위 조정값(P_adj)만큼 변경되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 우선 순위 조정값(P_adj)은 네트워크로부터 수신한 값 또는 미리 정해진 값인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    우선 순위 조정값(P_adj)을 더 수신하되, 상기 우선 순위(P)는 상기 조건을 만족하는 경우, 상기 우선 순위 조정값(P_adj)과 상기 단말이 선택한 랜덤 값(random value)의 곱만큼 변경되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 문턱치 및 상기 우선 순위 조정값을 모두 수신하면 상기 조건이 만족된 것으로 간주하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 셀 재선택을 수행하는 단말에 있어서,
    무선 신호를 송수신하는 RF(radio frequency) 부; 및
    상기 RF 부와 연결된 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는
    셀 재선택에 사용될 수 있는 노멀(normal) 주파수 우선 순위를 수신하고,
    특정 주파수에 대해 랜덤 우선 순위(random priority)를 적용하기 위한 조건을 만족하는지 여부를 판단하고,
    상기 조건을 만족하는 경우, 상기 특정 주파수에 상기 노멀 주파수 우선 순위 대신 랜덤하게 선택한 우선 순위를 적용하고, 및
    상기 랜덤하게 선택한 우선 순위에 기반하여 셀 재선택을 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 셀 재선택을 수행하는 단말에 있어서,
    무선 신호를 송수신하는 RF(radio frequency) 부; 및
    상기 RF 부와 연결된 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는 문턱치 및 셀 재선택에 사용될 수 있는 노멀(normal) 주파수 우선 순위를 수신하고, 일정 범위 내에서 랜덤 넘버(random number)를 선택하고, 특정 주파수에 대해, 상기 랜덤 넘버와 상기 문턱치를 비교하여 상기 노멀 주파수 우선 순위에 따른 우선 순위(P)를 조정하는 조건을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 조건을 만족하는 경우, 상기 특정 주파수에 대한 상기 우선 순위(P)를 조정하고, 및 상기 조정한 우선 순위에 기반하여 셀 재선택을 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
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