JP2016524355A - 無線通信システムにおいてデータ送信を実行する方法及び装置 - Google Patents

無線通信システムにおいてデータ送信を実行する方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】無線通信システムにおけるデータ送信を実行する方法及び装置を提供する。【解決手段】無線装置(wireless device)は、セカンダリRAT(secondary radio access technologies)システムに対して構成されるアクション(action)の閾値を含む情報を取得し、前記セカンダリRATシステムの測定結果及び前記閾値によりトリガされる条件(condition)を確認し、前記条件による該当アクションを実行する。前記セカンダリRATシステムは、ユーザ平面(U−plane)データのために使われ、前記閾値は、プライマリRATシステムまたは前記セカンダリRATシステムを含むネットワーク選好、QoS(quality of service)情報及びベアラ情報のうち少なくともいずれか一つにより変更される。前記アクションは、前記セカンダリRATシステムに対して連結/連結解除/データ送信方向を含む。【選択図】図13

Description

本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、無線通信システムにおけるデータ送信を実行する方法及び装置に関する。
最近、高速データトラフィックが増加するにつれて、これを現実的に及び効果的に支援することができる第5世代移動通信技術に関する議論が進行している。第5世代移動通信技術の要求事項の一つは異種無線通信システム間の連動、特に、セルラシステムと無線LAN(WLAN;wireless local area network)システムとの間の連動である。セルラシステムは、3GPP(3rd generation partnership project)LTE(long−term evolution)、3GPP LTE−A(advanced)、IEEE(institute of electrical and electronics engineers)802.16(WiMax、WiBro)のうちいずれか一つである。WLANシステムは、IEEE802.11(Wi−Fi)である。特に、WLANは、現在非常に多様な端末で一般的に利用される無線通信システムであるため、セルラ−WLAN連動は、優先順位が高い融合技術のうちの一つである。セルラ−WLAN連動によるオフローディング(offloading)は、セルラシステムのカバレッジと容量を増加させることができる。
ユビキタス環境の到来によって、装置を利用していつでもどこでもシームレスサービスの提供を受けようとする需要が急速に増加している。常にアクセスが容易でどこでも効率的な性能を維持することができるように、第5世代移動通信システムは、複数のRAT(radio access technology)を使用することができる。即ち、第5世代移動通信システムは、異種無線通信システム間の連動を介して複数のRATを融合して使用することができる。言い換えると、第5世代移動通信システムを構成する複数のRATの各エンティティは互いに情報を交換することができ、それによって、第5世代移動通信システム内のユーザに最適の通信システムを提供することができる。第5世代移動通信システムを構成する複数のRATのうち、特定RATはプライマリ(primary)RATシステムとして動作でき、他の特定RATはセカンダリ(secondary)RATシステムとして動作できる。即ち、プライマリRATシステムは、第5世代移動通信システム内のユーザに主に通信システムを提供する役割をし、セカンダリRATシステムは、プライマリRATシステムを補助する役割をすることができる。
一般的に、カバレッジが比較的広い3GPP LTE(−A)またはIEEE802.16などのセルラシステムがプライマリRATシステムであり、カバレッジが比較的狭いWi−FiシステムがセカンダリRATシステムである。
一般的に、セルラシステムとWLANシステムの連動システムにおいて、プライマリRATシステム(例えば、セルラシステム)だけでなく、セカンダリRATシステム(例えば、Wi−Fiシステム)を介して送/受信される全てのデータフローは、LMA(local mobility anchor)として動作する装置により制御されることができる。Wi−Fiシステムのセッションが既に存在する時、同時送信のためのセルラシステムのセッションを設定する方法が要求されることができる。
本発明は、無線通信システムにおいて、データ送信を実行する方法及び装置を提供する。
本発明は、無線通信システムにおいて、データに対して高速遷移を実行する方法及び装置を提供する。
一態様において、無線通信システムにおいてデータ送信を実行する方法が提供される。前記方法は、セカンダリ無線アクセス技術(RAT)システムに対して構成されるアクションの閾値を含む情報を取得することと、前記閾値によりトリガされる条件と前記セカンダリRATシステムの測定結果とを確認することと、前記条件に従って該当アクションを実行することとを含み、前記セカンダリRATシステムは、ユーザ平面(U−plane)データのために使われ、前記閾値は、プライマリRATシステムまたは前記セカンダリRATシステムを含むネットワーク選好、サービス品質(QoS)情報及びベアラ情報のうち少なくともいずれか一つにより変更される。
他の態様において、無線通信システムにおいてデータ送信を実行する無線装置が提供される。無線装置は、無線信号を送信または受信する無線周波数(RF)部と、前記RF部と動作的に連結されるプロセッサとを含み、前記プロセッサは、セカンダリ無線アクセス技術(RAT)システムに対して構成されるアクションの閾値を含む情報を取得し、前記閾値によりトリガされる条件と前記セカンダリRATシステムの測定結果とを確認し、前記条件に従って該当アクションを実行するように構成され、前記セカンダリRATシステムは、ユーザ平面(U−plane)データのために使われ、前記閾値は、プライマリRATシステムまたは前記セカンダリRATシステムを含むネットワーク選好、サービス品質(QoS)情報及びベアラ情報のうち少なくともいずれか一つにより変更される。
提案された実施例は、動的セルラデータフローセッションで効率的なデータ及び制御情報送信をサポートする。特に、提案された実施例は、端末特定閾値とデータ特定閾値とネットワーク選好情報とを含むより高速な遷移のための様々なパラメータと、セルラとWi−Fi環境とを有するそれぞれの連動システムで定義された、アクションの様々なパラメータとをサポートする。
本発明が適用される無線通信システムを示す。 本発明が適用される無線フレーム(radio frame)の構造を示す。 本発明が適用される無線LAN(WLAN;wireless local area network)システムを示す。 本発明が適用されるWLANシステムのフレーム構造の一例を示す。 セルラシステムとWi−Fiシステムが融合された通信システムのシナリオの一例を示す。 セルラシステムとWi−Fiシステムの融合通信システムでIPフロー移動性の一例を示す。 セルラシステムとWi−Fiシステムの融合通信システムでIPフロー移動性の他の例を示す。 本発明が適用される事前−(再)連結(pre−(re)association)手順の一例を示す。 ユーザ加入情報を利用した事業者費用減少ポリシーの一例を示す。 本発明が適用されるより高速な遷移(faster transition)手順の一例を示す。 本発明が適用されるより高速な遷移(faster transition)手順の一例を示す。 本発明が適用される端末の状態の一例を示す。 本発明が適用されるアクション及び条件に従って相応する動作を実行するためのフローチャートを示す。 本発明の代表的な実施例に従った無線通信システムのブロック図を示す。
以下の技術は、CDMA(code division multiple access)、FDMA(frequency division multiple access)、TDMA(time division multiple access)、OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)、SC−FDMA(single carrier frequency division multiple access)などのような多様な無線通信システムに使われることができる。CDMAは、UTRA(universal terrestrial radio access)やCDMA2000のような無線技術(radio technology)で実現されることができる。TDMAは、GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)のような無線技術で実現されることができる。OFDMAは、IEEE(institute of electrical and electronics engineers)802.11(Wi−Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE802−20、E−UTRA(evolved UTRA)などのような無線技術で実現されることができる。IEEE802.16mは、IEEE802.16eの進化したものであり、IEEE802.16eに基づくシステムとの後方互換性(backward compatibility)を提供する。UTRAは、UMTS(universal mobile telecommunications system)の一部である。3GPP(3rd generation partnership project)LTE(long term evolution)は、E−UTRA(evolved−UMTS terrestrial radio access)を使用するE−UMTS(evolved UMTS)の一部であり、ダウンリンクでOFDMAを採用し、アップリンクでSC−FDMAを採用する。LTE−A(advanced)は、3GPP LTEの進化したものである。
説明を明確にするために、3GPP LTE(−A)及びIEEE802.11を中心に記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されるものではない。
図1は、本発明が適用される無線通信システムを示す。
セルラシステム10は、少なくとも一つの基地局(base station、BS)11を含む。各基地局11は、特定の地理的領域(一般的にセルという)15a、15b、15cに対して通信サービスを提供する。また、セルは、多数の領域(セクターという)に分けられる。端末(user equipment、UE)12は、固定されてもよいし、移動性を有してもよく、MS(mobile station)、MT(mobile terminal)、UT(user terminal)、SS(subscriber station)、無線機器(wireless device)、PDA(personal digital assistant)、無線モデム(wireless modem)、携帯機器(handheld device)等、他の用語で呼ばれることもある。基地局11は、一般的に端末12と通信する固定局(fixed station)を意味し、eNB(evolved−NodeB)、BTS(base transceiver system)、アクセスポイント(access point)等、他の用語で呼ばれることもある。
端末は、通常一つのセルに属し、端末が属するセルをサービングセル(serving cell)という。サービングセルに対して通信サービスを提供する基地局をサービング基地局(serving BS)という。サービングセルに隣接する他のセルが存在する。サービングセルに隣接する他のセルを隣接セル(neighbor cell)という。隣接セルに対して通信サービスを提供する基地局を隣接基地局(neighbor BS)という。サービングセル及び隣接セルは、端末を基準にして相対的に決定される。
この技術は、ダウンリンク(DL;downlink)またはアップリンク(UL;uplink)に使われることができる。一般的に、ダウンリンクは基地局11から端末12への通信を意味し、アップリンクは端末12から基地局11への通信を意味する。ダウンリンクにおいて、送信機は基地局11の一部分であり、受信機は端末12の一部分である。アップリンクにおいて、送信機は端末12の一部分であり、受信機は基地局11の一部分である。
図2は、本発明が適用される無線フレーム(radio frame)の構造を示す。
図2を参照すると、無線フレームは、10個のサブフレーム(subframe)で構成され、一つのサブフレームは、2個のスロット(slot)で構成される。無線フレーム内のスロットには#0〜#19のスロット番号が付けられる。TTI(transmission time interval)は、データ送信のための基本スケジューリング単位である。3GPP LTEにおいて、一つのTTIは、一つのサブフレームの送信にかかる時間と同じである。一つの無線フレームの長さは10msであり、一つのサブフレームの長さは1msであり、一つのスロットの長さは0.5msである。
一つのスロットは、時間領域(time domain)で複数のOFDM(orthogonal frequency division multiplexing)シンボルを含み、周波数領域で複数の副搬送波を含む。OFDMシンボルは、3GPP LTEがダウンリンクでOFDMAを使用するため、一つのシンボル区間(symbol period)を表現するためのものであり、マルチアクセス方式によって他の名称で呼ばれることもある。例えば、アップリンクマルチアクセス方式としてSC−FDMAが使われる場合、SC−FDMAシンボルという。リソースブロック(RB;resource block)は、リソース割当単位であり、一つのスロットで複数の連続する副搬送波を含む。前記無線フレームの構造は、一例に過ぎない。したがって、無線フレームに含まれるサブフレームの個数やサブフレームに含まれるスロットの個数、またはスロットに含まれるOFDMシンボルの個数は多様に変更されることができる。3GPP LTEは、ノーマル(normal)サイクリックプレフィックス(CP;cyclic prefix)で、一つのスロットは7個のOFDMシンボルを含み、拡張(extended)CPで、一つのスロットは6個のOFDMシンボルを含むと定義している。
図3は、本発明が適用される無線LAN(WLAN;wireless local area network)システムを示す。WLANシステムは、Wi−Fiシステムとも呼ばれる。
図3を参照すると、WLANシステムは、一つのAP(access point)20及び複数のステーション(STA;station)31、32、33、34、40を含む。AP20は、各STA31、32、33、34、40と連結されて、それぞれと通信できる。WLANシステムは、一つまたはそれ以上の基本サービスセット(BSS;basic service set)を含む。BSSは、互いにうまく同期され、かつ互いに通信できるSTAのセットであり、特定領域を意味するものではない。
インフラストラクチャ(infrastructure)BSSは、一つまたはそれ以上の非APステーション(non−AP STA)、分散サービス(distribution service)を提供するAP(access point)、及び多数のAPを連結させる分散システム(DS;distribution system)を含む。インフラストラクチャBSSでは、APがBSSの非AP STAを管理する。したがって、図3のWLANシステムは、インフラストラクチャBSSを含むということができる。それに対し、独立BSS(IBSS;independent BSS)は、アドホック(ad−hoc)モードで動作するBSSである。IBSSは、APを含まないため、中央で管理機能を遂行するエンティティ(centralized management entity)がない。即ち、IBSSでは、非AP STAが分散された方式(distributed manner)で管理される。IBSSでは、全てのSTAが移動STAからなることができ、分散システムへのアクセスが許容されず、このため自己完備的ネットワーク(self−contained network)を構築する。 STAは、無線媒体のための物理階層(physical layer)インターフェースとIEEE802.11標準の規定に従うMAC(media access control)とを含む任意の機能媒体であり、より広い意味で、APと非APステーションを両方とも含む。
非AP STAは、APでないSTAであり、移動端末(mobile terminal)、無線機器(wireless device)、無線送受信ユニット(WTRU;wireless transmit/receive unit)、端末(UE;user equipment)、移動局(MS;mobile station)、移動加入者ユニット(mobile subscriber unit)または単にユーザ(user)などの他の名称で呼ばれることもある。以下、説明の便宜のために、非AP STAをSTAという。
APは、該当APに結合された(associated)STAのために無線媒体を経由して分散システムに対するアクセスを提供する機能エンティティである。APを含むインフラストラクチャBSSにおいて、STA間の通信はAPを経由して行われることが原則であるが、直接リンク(direct link)が設定された場合にはSTA間でも直接通信が可能である。APは、集中制御器(central controller)、基地局(BS;base station)、NodeB、BTS(base transceiver system)、またはサイト制御器などとも呼ばれる。
複数のインフラストラクチャBSSは、分散システムを介して相互連結されることができる。分散システムを介して連結された複数のBSSを拡張サービスセット(ESS;extended service set)という。ESSに含まれるAP及び/またはSTAは、互いに通信することができ、同じESSで、STAは、シームレス通信しながら、一つのBSSから他のBSSに移動できる。
図4は、本発明が適用されるWLANシステムのフレーム構造の一例を示す。WLANシステムのフレームは、順序が固定されたフィールドのセットを含む。
図4を参照すると、フレームは、フレーム制御(frame control)フィールド、持続(duration)/ID(identifier)フィールド、アドレス(address)1フィールド、アドレス2フィールド、アドレス3フィールド、シーケンス制御(sequence control)フィールド、アドレス4フィールド、QoS(quality of service)制御フィールド、HT(high throughput)制御フィールド、フレームボディ(frame body)フィールド及びフレームチェックシーケンス(FCS;frame check sequence)フィールドを含む。前記列挙されたフィールドのうち、フレーム制御フィールド、持続/IDフィールド、アドレス1フィールド及びFCSフィールドは、最小限のIEEE802.11フレームフォーマットを構成し、全てのIEEE802.11フレーム内に含まれることができる。アドレス2フィールド、アドレス3フィールド、シーケンス制御フィールド、アドレス4フィールド、QoS制御フィールド、HT制御フィールド及びフレームボディフィールドは、特定フレームタイプにのみ含まれることができる。
フレーム制御フィールドは、多様なサブフィールド(subfield)を含むことができる。持続/IDフィールドの長さは16ビットである。アドレスフィールドは、基本サービスセット識別子(BSSID;basic service set identifier)、ソースアドレス(SA;source address)、宛先アドレス(DA;destination address)、送信STAアドレス(TA;transmitting STA address)及び受信STAアドレス(RA;receiving STA address)を含むことができる。アドレスフィールドは、互いに異なるフィールドがフレームタイプに従って他の目的として使われることができる。シーケンス制御フィールドは、フラグメントを再組立てする時と重複フレームを捨てる時に使われることができる。シーケンス制御フィールドは、16ビットであって、シーケンス番号(sequence number)及びフラグメント番号(fragment number)を示す2個のサブフィールドを含むことができる。FCSフィールドは、ステーションが受信されたフレームの欠陥を検査するために使われることができる。FCSフィールドは、32ビットのCRC(cyclic redundancy check)を含む32ビットのフィールドである。FCSは、MAC(media access control)ヘッダの全てのフィールド及びフレームボディフィールドにわたって計算されることができる。
フレームボディフィールドは、個別フレームタイプとサブタイプに特定された情報を含むことができる。即ち、フレームボディフィールドは、ステーションからステーションへ上位レベルのデータを伝送する。フレームボディフィールドは、データフィールドとも呼ばれる。フレームボディフィールドの長さは多様に変化させることができる。フレームボディフィールドの最小長は、0オクテット(octet)である。フレームボディフィールドの最大長は、MSDU(MAC service data unit)の最大長、メッシュ制御(mesh control)フィールドの長さ及び暗号化のためのオーバーヘッド(overhead)の総和またはA−MSDU(aggregated MSDU)の最大長及び暗号化のためのオーバーヘッドの総和により決定されることができる。データフレームは、フレームボディフィールドの上位レベルプロトコルデータを含む。データフレームは、フレーム制御フィールド、持続/IDフィールド、アドレス1フィールド、アドレス2フィールド、アドレス3フィールド、シーケンス制御フィールド、フレームボディフィールド及びFCSフィールドを常に含むことができる。アドレス4フィールドの存在可否は、フレーム制御フィールド内のTo DSサブフィールドとFrom DSサブフィールドの設定により決定されることができる。他のデータフレームタイプは、機能に従って分類されることができる。
管理フレーム(management frame)は、フレーム制御フィールド、持続/IDフィールド、アドレス1フィールド、アドレス2フィールド、アドレス3フィールド、シーケンス制御フィールド、フレームボディフィールド及びFCSフィールドを常に含むことができる。フレームボディフィールドに含まれているデータは、一般的に固定フィールドという固定長フィールドと情報要素という可変長フィールドを使用する。情報要素は、可変長のデータ単位である。
管理フレームは、サブタイプに従って多様な用途に使われることができる。即ち、互いに異なるサブタイプのフレームボディフィールドは、互いに異なる情報を含む。ビーコン(beacon)フレームは、ネットワークの存在を知らせ、ネットワークメンテナンスの重要な役割を担当する。ビーコンフレームは、モバイルステーションがネットワークに参加することを可能とするパラメータに対応する。また、ビーコンフレームは、モバイルステーションがネットワークを検索して認識することができるように周期的に送信される。プローブ要求(probe request)フレームは、モバイルステーションが存在するネットワークを検索(scan)するために使われる。プローブ応答(probe response)フレームは、プローブ要求フレームに対する応答である。認証要求(authentication request)フレームは、モバイルステーションがアクセスポイントに認証要求をするために使われる。認証応答(authentication response)フレームは、認証要求フレームに対する応答である。認証解除(de−authentication)フレームは、認証関係を終了させるために使われる。結合要求(association request)フレームは、互換ネットワークを認識し、認証を受けたモバイルステーションがネットワークに参加するために送信される。結合応答(association response)フレームは、結合要求フレームに対する応答である。結合解除(de−association)フレームは、結合関係を終了するために使われる。表1のように、認証及び結合手順に従って三つの状態(state)が存在できる。
データフレームを送信するために、装置は、ネットワークについて認証及び結合手順を実行しなければならない。表1の状態1から状態2に移行する手順を認証手順という。認証手順は、ある装置が他の装置の情報を取得し、前記他の装置と認証することによって実行されることができる。他の装置の情報を取得するにあたって、ビーコンフレームを受信して他のノードの情報を取得する受動スキャニング(passive scanning)方式と、プローブ要求メッセージを送信してその応答として受信されたプローブ応答メッセージを介して他の装置の情報を取得する能動スキャニング(active scanning)方式の二つの方式が存在する。認証手順は、二つの装置が認証要求フレームと認証応答フレームを交換することによって完了することができる。
表1の状態2から状態3に移行する手順を結合手順という。結合手順は、認証手順を完了した二つの装置が結合要求フレームと結合応答フレームを交換することによって完了することができる。結合手順によって結合ID(association ID)が割り当てられることができる。
図5は、セルラシステムとWi−Fiシステムが融合された通信システムのシナリオの一例を示す。
図5において、セルラシステムは、融合通信システムのプライマリRATシステムとして動作し、Wi−Fiシステムは、融合通信システムのセカンダリRATシステムとして動作すると仮定する。さらに、図5のセルラシステムは、3GPP LTE(−A)である。以下の説明では、便宜上、融合通信システムのプライマリRATシステムは、3GPP LTE(−A)、通信システムのセカンダリRATシステムは、IEEE802.11、即ち、Wi−Fiシステムであると仮定する。しかし、以下で説明する本発明の実施例は、これに制限されるものではない。
図5を参照すると、セルラ基地局550のカバレッジ内に複数の一般装置561、562、563、564、565が存在する。各一般装置561、562、563、564、565は、セルラシステムの端末である。セルラ基地局550は、セルラ無線インターフェースを介して各一般装置561、562、563、564、565と通信することができる。例えば、セルラ基地局550は、各一般装置561、562、563、564、565と音声電話通信を実行し、または各一般装置561、562、563、564、565のWi−Fiシステムに対するアクセスを制御することができる。
セルラ基地局550は、セルラシステムインターフェースを介してS−GW(serving gateway)/MME(mobility management entity)570と接続される。MMEは、端末のアクセス情報や端末の能力に関する情報を有しており、このような情報は、端末の移動性管理に主に使われることができる。MMEは、制御平面の機能を担当する。S−GWは、E−UTRANを終端点として有するゲートウェイである。S−GWは、ユーザ平面の機能を担当する。また、S−GW/MME570は、セルラシステムインターフェースを介してP−GW(PDN(packet data network) gateway)571及びホーム加入者サーバ(HSS;home subscriber server)572と接続される。PDN−GWは、PDNを終端点として有するゲートウェイである。
また、P−GW571及びHSS572は、セルラシステムインターフェースを介して3GPP AAA(access authentication authorization)サーバ573と接続される。P−GW571及び3GPP AAAサーバ573は、セルラシステムインターフェースを介してe−PDG(evolved packet data gateway)574と接続されることができる。e−PDG574は、信頼されない非3GPPアクセスにのみ含まれることができる。e−PDG574は、WAG(WLAN access gateway)575と接続されることができる。WAG575は、Wi−FiシステムでP−GWの役割を担当することができる。
一方、セルラ基地局550のカバレッジ内に複数のAP815、582、583が存在する。各AP581、582、583は、各々、セルラ基地局50のカバレッジより小さいカバレッジを有することができる。各AP581、582、583は、Wi−Fi無線インターフェースを介して自分のカバレッジ内にある一般装置561、562、563と通信できる。言い換えると、一般装置561、562、563は、セルラ基地局550及び/またはAP581、582、583と通信できる。一般装置561、562、563の通信方法は、下記の通りである。
1)セルラ/Wi−Fi同時無線送信:一般装置561は、セルラ無線インターフェースを介してセルラ基地局550と通信すると同時に、Wi−Fi無線インターフェースを介してAP581と高速データ通信を実行することができる。
2)セルラ/Wi−Fiユーザ平面自動転換:一般装置562は、ユーザ平面自動転換によりセルラ基地局550またはAP582のうちいずれか一つと通信できる。このとき、制御平面は、セルラシステムとWi−Fiシステムの両方に存在することもできるし、またはセルラシステムにのみ存在することもできる。
3)端末協力送信:ソース装置として動作する一般装置564は、セルラ無線インターフェースを介してセルラ基地局550と直接的に通信し、または協力装置として動作する一般装置565を介してセルラ基地局550と間接的に通信できる。即ち、協力装置565は、ソース装置564が自分を介して間接的にセルラ基地局550と通信できるようにソース装置564をサポートすることができる。ソース装置564と協力装置565は、Wi−Fi無線インターフェースを介して通信する。
4)Wi−Fiベースのセルラリンク制御メカニズム:AP583は、セルラ一般装置563に対してネットワークのページングまたは位置登録などのセルラリンク制御メカニズムを実行することができる。一般装置563は、セルラ基地局550と直接連結されず、AP583を介して間接的にセルラ基地局550と通信できる。
各AP581、582、583は、Wi−Fiシステムインターフェースを介してWAG575と接続される。
一般的に、セルラシステムとWLANシステムの連動システムにおいて、全てのデータフローは、複数のRATシステム(例えば、プライマリRATシステム、セカンダリRATシステム)を介して同時に送信及び/または受信されることができる。また、プライマリRATシステム(例えば、セルラシステム)だけでなく、セカンダリRATシステム(例えば、Wi−Fiシステム)を介して送受信される全てのデータフローは、LMA(local mobility anchor)として動作する装置により制御されることができる。例えば、セルラシステムを介して送信されるデータとWi−Fiシステムを介して送信されるデータが常にP−GWを経るようになる。即ち、図5において、LMAとして動作する装置は、P−GWである。ただ、LMAは、PMIP(proxy mobile Internet protocol)で使用する用語であって、他のプロトコルでは異なる用語、例えば、ホームエージェント(HA;home agent)とも呼ばれる。
セルラシステムとWi−Fiシステムの融合通信システムにおいて、データが複数のRATシステムを介して同時に送信される時、同時送信のためのシナリオは、同じデータフローのためのU−Plane区分(separation)(または、帯域幅/U−planeアグリゲーション(aggregation))及び互いに異なるデータフローのためのU−Plane区分(または、帯域幅/U−plane分離(segregation))に分類されることができる。
図6は、セルラシステムとWi−Fiシステムの融合通信システムでIPフロー移動性の一例を示す。図6は、同じデータフローのためのU−Plane区分、即ち、帯域幅/U−planeアグリゲーションを示す。
図6を参照すると、フロー1のためのIPパケットは、IPパケット1、2及び3を含み、フロー2のためのIPパケットは、IPパケット4、5、6及び7を含む。P−GWは、PDN1と接続され、LMAとして動作する。即ち、全てのIPパケットは、P−GWを経て端末に送信される。フロー1のためのIPパケットにおいて、IPパケット1は、ePDG及び/またはWAGを経てWi−Fiシステムを介して端末に送信され、IPパケット2及び3は、BSを経てセルラシステムを介して端末に送信される。このとき、ePDGまたはWAGは、Wi−FiシステムでのMAG(mobile access gateway)であり、BSは、セルラシステムでのMAGである。フロー2のためのIPパケットにおいて、IPパケット5及び6は、ePDG及び/またはWAGを経てWi−Fiシステムを介して端末に送信され、IPパケット4及び7は、BSを経てセルラシステムを介して端末に送信される。即ち、互いに異なるフローのためのIPパケットが互いにアグリゲーションされる。
図7は、セルラシステムとWi−Fiシステムの融合通信システムでIPフロー移動性の他の例を示す。図7は、互いに異なるデータフローのためのU−Plane区分、即ち帯域幅/U−plane分離を示す。
図7を参照すると、フロー1のためのIPパケットは、IPパケット1、2及び3を含み、フロー2のためのIPパケットは、IPパケット4、5、6及び7を含む。P−GWは、PDN1と接続され、LMAとして動作する。即ち、全てのIPパケットは、P−GWを経て端末に送信される。フロー1のためのIPパケットは、BSを経てセルラシステムを介して端末に送信される。このとき、BSは、セルラシステムでのMAGである。フロー2のためのIPパケットは、ePDG及び/またはWAGを経てWi−Fiシステムを介して端末に送信される。このとき、ePDGまたはWAGは、Wi−FiシステムでのMAGである。即ち、互いに異なるフローのためのIPパケットが互いに分離される。
同時送信のためのシナリオにおいて、データフローに関するシームレス接続性をサポートするために、ネットワークによるセッションを設定する方法が要求されることができる。したがって、本発明の一実施例に従って、プライマリRATシステムの制御下に、プライマリRATシステムで同じPDNに関するデータフローセッションを設定する方法を説明する。以下の説明において、プライマリRATシステムは3GPP LTEシステムであり、セカンダリRATシステムはWi−Fiシステムであることを仮定するが、本発明はこれに制限されるものではない。また、以下の説明において、移動性IPネットワークプロトコルはPMIPであることを仮定するが、本発明はこれに制限されるものではない。本発明は、DSMIP(dual stack mobile IP)プロトコル、GTP(GPRS tunneling protocol)などのような他のプロトコルに適用されることができる。また、セカンダリRATシステムにおいて、同じPDNに関するデータフローセッションは既に存在すると仮定する。
さらに、本実施例は、全てのデータフローが多数個のRATシステムのうち最も適しているRATを介して送/受信されるようにサポートすることができ、このような送信は、ユーザ平面転換(switch)と定義することができる。前記データフローの送/受信インタラプト時間を最小化するために、高速事前−(再)連結(fast pre−(re)association)及びユーザ平面生成/転換が要求される。前記高速事前−(再)連結及びユーザ平面生成/転換が要求される状況は、多数個のRATシステムを利用してデータフローが送信される過程でAP間のシームレスなハンドオーバが要求される場合、または多数個のRATシステムを利用してデータフローが送/受信される場合を含むことができる。
高速事前−(再)連結及びユーザ平面生成/転換のために、本発明は、AP間のシームレスなハンドオーバ実行をサポートし、セルラ−WiFi融合シナリオとして帯域幅/ユーザ平面分離、帯域幅/ユーザ平面アグリゲーション、ユーザ平面転換を適用するためのプライマリRATシステム制御ベースのWiFi事前−(再)連結トリガ及び手順実行をサポートする。
以下、本発明は、データ送信サポートに関する効率性及び迅速性を満たすために、端末が高速スキャニング(scanning)のための情報を取得する方式と、端末のアクションに従って適応的な閾値を構成する方式をより具体的に説明する。
図8は、本発明が適用される事前−(再)連結(pre−(re)association)手順の一例を示す。
図8(a)を参照すると、ユーザ平面高速遷移のための事前−(再)連結方法であって、セルラネットワーク(例えば、基地局、advanced−基地局、eNB、HeNB、NB)800は、端末810に高速スキャニングのための情報を提供する。前記高速スキャニングのための情報は、端末の位置ベースのAPリスト(例えば、AP1、AP2、AP3)801、802、803、各APのシステム情報、ビーコン(beacon)、周波数チャネル、システムタイプ、及びシステムバージョンなどを含む。前記システムバージョンに関する情報は、各APのIEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11nなどのバージョン、または各APのサポート可能な中心周波数、帯域幅、データ速度、アンテナ(ストリーム)の数及び変調方式、または今後向上した統合システムで新しく定義される形態のシステム情報に関連する情報を含むことができる。さらに、AP間のハンドオーバがシームレスに行われる場合、サービスを提供しているAP(serving AP(AP1))と同じSSID/HESSIDを有するAPのリストを含む高速スキャニング情報が構成されることもできる。
端末810は、前記高速スキャニングのための情報を既定の条件を満たすために取得したとき、APにユーザ平面高速遷移を実行する。以下、高速遷移のための端末特定閾値が定義される。本発明に従って、セルラネットワークは、WiFiに関する測定結果に従ってアクション別閾値を定義することができる。このとき、セルラネットワークは、端末と前記アクション別閾値を交渉することができる。以下の表2のように定義することができる。
追加的に、端末によるWiFiの測定結果に従ったアクション別閾値が定義されることができ、この閾値はセルラネットワークと交渉されることもできる。
前記アクション別閾値は、例えば、QCI(QoS Class Identifier)、より上位の選好及び/またはNW選好(例えば、セルラ/WLAN選好)、セルラリンクに関する負荷状況(balance)、リンク品質(例えばセルラ/WLAN)、及び測定結果、該当端末のベアラ品質特性、のようなサービスレベルでの品質パラメータを含むことができ、または、APN−AMBR(access point name−aggregate maximum bit rate)、UE−AMBR(UE−aggregate maximum bit rate)、データ量のようなアグリゲートされた最大ビットレート(データ速度)のためのData QoSを含む品質パラメータに依存し異なって構成されることができる。
ここで、各ベアラ別閾値は、各々異なる条件番号を有する。さらに、アクション#2、4、5に関する閾値は、端末が保有したベアラ毎に定義される必要がない。一例として、アクション#2に関する閾値=MIN(ベアラID 1に関する値、ベアラID 2に関する値、……ベアラID nに関する値)と定義することができる。
さらに、図8(b)は、高速スキャニングによる最良のNW選択を示す。例えば、セルラNW(eNB)850の負荷の増加のため一部ユーザまたは複数のユーザの特定データをWi−Fiを介して伝達しようとする場合、セルラNWは、SSID、BSSID、オペレーティングクラス(operating class)、端末と関連したAP(隣接AP)間でロードオフを処理することができるWi−Fi AP(または、AP、候補AP)851のチャネル#を含む情報を伝達することができる。
セルラNWから受信された情報(伝達された情報)に従って、端末が特定オペレーティングクラス及びチャネル#にに対してのみスキャンを開始すると、端末は、高速遷移になることができ、データ送信のエネルギ節約を実行することができる。セカンダリシステムであるWLANとプライマリシステムである3GPPネットワークとの間のネットワーク選択が端末に基づくことを、それは含んでいる。その端末は、ANDSF(Access Network Discovery and Selection Function)ポリシーによってネットワーク選択の決定を行うことができる。端末は、各々、ネットワーク選択決定を下すために、ローカル信号強度及びネットワーク選好に大きく依存することができる。また、端末は、信号強度及びWLAN選好情報に基づいてネットワーク選択を決定することができる。さらに、これは本発明が適用されている端末及びネットワークによる、ネットワーク全体リアルタイムパラメータに基づくネットワーク選択を含む。
言い換えると、既存測定報告を介して取得されたスキャニング結果(Wi−Fiリンク品質)とセルラリンク品質、各データ(ベアラ)のQoS、並びに、送信及び受信されたデータの量に基づいて、セルラNWまたは端末は、セルラ及び/またはWi−Fiネットワークのうち一つが、端末毎またはデータ基準で使われるかどうかを決定することができる。本発明は、最良のNW選択のために、端末単位、データ単位に実行することをさらに含む。
一方、図9は、NW選好と関連してサービス事業者のポリシーを具体的に示す。ユーザ加入情報(subscription type)を利用した事業者費用減少ポリシーを説明する。
料金プラン(model)に応じ、時間制課金によりまたは無制限に音声サービスをユーザは使用することができ、料金プランに応じ、無制限にまたはメッセージ毎にSMS(short message service)/MMS(multimedia message service)をユーザは使用することができる。無制限オプション(プラン、モデル)に加入したユーザが音声及びメッセージなどのサービスを利用しようとする場合、通信事業者は、該当サービスをWi−Fiシステムを介して提供することが費用面で有利である。さらに、通信事業者は、時間毎/通話(またはメッセージ)毎を基準とするプランに加入したユーザのためにWi−Fiシステムを活用した料金制を新設することができる。例えば、使用した時間/通話数(メッセージ数)がそのプランによって決められた時間/通話数(メッセージ数)を超過した場合、通信事業者は、該当サービスをWi−Fiシステムを介して提供することができる。
これは図9に示すように、通信事業者は、加入者プロファイルレポジトリ(SPR;subscriber profile repository)、オフライン課金システム(OFCS;offline charging system)、オンライン課金システム(OCS;online charging system)などを利用してユーザ加入情報を管理することができる。SPRは、許容されたサービス、許容されたQoS等の情報を管理することができる。OFCSは、端末別統計データ(トラフィック量、アクセス時間)などの情報を管理することができる。OCSは、各端末の残っている使用量を管理することができる。ユーザ加入情報に従って通信事業者によって要求される動作のための情報は、各エンティティに伝達されることができる。
言い換えると、通信事業者は、各サービスに対して通信事業者が選好するネットワークの種類(例えば、LTEシステム、Wi−Fiシステム)を端末、eNB、MMEなどの各エンティティに伝達することができる。ユーザ加入情報に従って通信事業者によって要求される動作のための情報は、PDN接続(ベアラ)確立/修正過程、またはユーザ平面分離要求/応答過程、またはこの本実施例に従った端末特定閾値を含むより高速な遷移のための伝達過程において伝達されることができる。前記伝達された情報は、ユーザ平面分離適合可否を判断するための、またはユーザ平面転換適用のための、参照または基準として使用されることができる。
以下、本発明に従ったより高速な遷移のための前記端末特定閾値が説明される。前記端末特定閾値は、Bearer基準の端末特定閾値として定義されることができる。
または、QoS基準の端末特定閾値が定義されることができ、これは表4の通りである。一例として、条件#2が満たされる場合、該当QCIに相応する全てのベアラに対してアクション#3(セルラネットワークからWiFiネットワークにユーザ平面遷移)が適用される形態で定義されることができる。
さらに、より高速な遷移のためにパラメータとして伝達される端末特定閾値は、構成タイプ、条件#、アクション#、閾値、ベアラ情報(例えば、all、LCID/DRB ID/E−RAB ID/EPSベアラID)、QoS情報(例えば、QCI)、NW選好などを含むことができる。ここで、前記構成タイプは、条件に関する設定/変更/解除の状態を含むものであり、前記‘設定’は新しい条件構成を追加する場合であり、‘変更’は既に設定された条件構成を変更する場合であり、‘解除’は既に設定された条件構成を除去する場合であり、解除はより高速な遷移のためのスキャニング中断のために使われることができる。また、閾値は、データ量、データ特性(タイプ)またはデータQoSに基づいて定義されることができる。
前記端末特定閾値パラメータは、スキャニング情報(例えば、オペレーティングクラス/バンド、チャネル番号、BSSID、SSID、HESSID、事前連結優先順位)をさらに含むことができる。前記スキャニング情報は、前記端末特定閾値伝達と同時に該当情報に含まれているWiFiエンティティ(entity)(例えば、AP)のスキャニングを(指示)しようとする場合に含まれることができる情報である。すなわち、スキャニング情報は、端末特定閾値を該当APへ送信することによって該当APのスキャニング動作を指示するための指示子の使用を含む。ここで、前記スキャニング情報は、端末の電力消費を最小化するために、特定の特性を有するAP(例えば、利用可能なAP、選好されるAP、個人AP)に限定することができる。さらに、各APの事前連結優先順位は、該当APの負荷状況及びサービスセットによって異なって設定されることができる。即ち、事前連結優先順位は、各AP及びサービス条件によって変わることができる。
さらに、前記端末特定パラメータは、該当条件#の条件が満たすべき最小区間である満足期間(Satisfaction duration)に関する情報を含むことができる。さらに、前記端末特定パラメータは、WiFiスリープモード(sleep mode)転換待機区間であるスリープモード遷移期間(Sleep mode transition duration)を含み、ここで、前記スリープモード遷移期間が0に設定されると、スリープモードへの即刻転換を意味する。そして、前記端末特定パラメータは、連結解除期間(Disassociation duration)を含み、前記連結解除期間は、WiFi連結解除待機区間であって、0に設定されると、連結解除を即刻実行することを意味する。
図10は、本発明の一実施例に従った高速遷移のためのシグナリングフローを示す。ここで、本発明に従った端末は、3GPP LTE(−A)システムをプライマリRATシステムとしてサポートし、Wi−FiシステムをセカンダリRATシステムとしてサポートすることができ、前記セカンダリRATシステムを利用して選択的にまたは全てのユーザ平面データを送/受信する通信装置を含む。以下、本発明は、一例として、WiFiトリガ条件交渉(trigger condition negotiation)要求及び応答などの新しいメッセージを介して、新しく定義されたパラメータをネットワークと送受信する方式を示す。本発明はパラメータの手順を示し、それは端末により開始(initiated)されることもでき、ネットワークにより開始されることもできる。
まず、図10(a)は、端末がパラメータ構成を要求する過程である。端末によるパラメータの伝達を開始する一例として、セルラエンティティと接続を確立/再確立する過程、端末のユーザによりWiFi RFがONされた時のアイドル(idle)状態遷移などを含むことができる。
図10(a)に示すように、WiFi RFがユーザによりON状態に操作された場合、端末は、ネットワークにWiFiトリガ条件交渉要求を送信し、より高速な遷移のための端末特定パラメータの送信を要求する(1010)。
前記WiFiトリガ条件交渉要求をネットワークが受信したとき、ネットワークは、位置ベースのAPリスト(例えば、AP1、AP2、AP3)、各APのシステム情報、ビーコン(Beacon)、周波数チャネル、システムタイプ及びシステムバージョンなどを含む高速スキャニングのための情報を含むWiFiトリガ条件交渉応答を前記端末に送信する。さらに、前記応答は、高速スキャニングのためのサービス可能なAP(サービングAP−AP1)と同じSSID/HESSIDを有するAPのリストを含む情報を含むこともできる。さらに、前記応答は、アクション別端末特定閾値を含むこともできる。これは表2乃至表4に含まれている情報を含むことができる。さらに、前記端末特定閾値は、構成タイプ、アクション#、閾値、ベアラ情報、QoS情報、NW選好、スキャニング情報、満足期間、スリープモード遷移期間、連結解除期間などを含むことができる(1020)。また、前記情報は、端末特定閾値、データ特定閾値及びデータの量を含む。
したがって、端末は、閾値が伝達された時点で、伝達された端末特定閾値、データ特定閾値及びデータの量を含むパラメータを利用してWiFiスキャニングを試みることができる。したがって、前記WiFiスキャニングを介して取得した最適のAPにユーザ平面のための高速遷移を実行するようになる。
図10(b)は、ネットワーク(例えば、eNB)が端末にパラメータ構成要求を送信する過程を示す。前記eNBによりパラメータ伝達を開始する一例として、セルラエンティティと接続を確立/再確立する時、セルラネットワークによりWiFi RFがONされる必要があると判断される時、端末にアイドル状態への転換を指示する時を含むことができる。
第1のシステムのネットワークにより第2のシステムの送/受信部が活性化されるべき必要があると判断される場合、一例として、eNBにより端末のWiFi RFがONされる必要があると判断される時、eNBは、前記端末に位置ベースのAPリスト(例えば、AP1、AP2、AP3)、各APのシステム情報、ビーコン、周波数チャネル、システムタイプ及びシステムバージョンなどを含む高速スキャニングのための情報を含む、WiFiトリガ条件交渉要求を送信する(1050)。前記要求は、高速スキャニングのための端末特定パラメータを含み、また、前記端末によりサービス可能なAP(サービングAP−AP1)と同じSSID/HESSIDを有するAPのリスト、及び各サービスアクション別端末特定閾値を含むこともできる。これは表2乃至表4に含まれている形態で送信されることができる。さらに、前記端末特定閾値は、構成タイプ、アクション#、閾値、ベアラ情報、QoS情報、NW選好、スキャニング情報、満足期間、スリープモード遷移期間、連結解除期間などを含むことができる。
前記要求の受信応答として、前記端末は、WiFiトリガ条件交渉応答を送信する(1060)。端末がWiFi RFをONにする場合、前記情報を含む前記伝達されたパラメータを利用してWiFiスキャニングを試みることができる。したがって、前記WiFiスキャニングを介して取得した最適のAPにユーザ平面のための高速遷移を実行するようになる。
ここで、高速遷移が前記ネットワークにより前記WiFiトリガ条件交渉を介して要求される場合、これは前記端末特定閾値交渉を要求することとして使われ、または前記端末特定閾値に関する交渉だけでなく、端末にWiFiスキャニングを指示することを意味する。前記WiFiスキャニング指示のための指示子は、on/off形態として、または前もって決定されたビット、Boolean値として設定されることができ、前記要求メッセージの受信により暗黙的に指示されると見なされることができる。本実施例は、手順の例として端末特定閾値を示し、前記手順は、データ特定閾値及びデータの量の伝達をさらに含むことができる。
したがって、端末特定閾値に関する交渉が正常に完了した後(時点で)、端末は、前記WiFiスキャニングを試みる。また、ユーザの設定によりWiFiスキャニングが必要とされたとき、WiFiスキャニング動作は端末がWiFiスキャニングを拒絶することを含むよう、本実施例は動作することができる。
さらに、前記WiFiトリガ条件交渉要求/応答手順において、前記閾値が変更された場合、第1のシステム(セルラシステム)と第2のシステム(WiFiシステム)のデータ負荷状態(一例として、AP load)などを考慮し、変更された端末特定閾値は伝達/再伝達されることができる。
図11は、本発明の他の実施例に従って高速遷移のためにパラメータをシグナリングする方法を示す。図11は、RRCメッセージを利用して端末特定閾値を伝達する例を示す。
図11(a)に示すように、端末は、RRC接続再構成手順を利用して端末特定閾値をネットワークから受信することができる(1110)。本発明に従って、端末特定閾値を含むRRC接続再構成は、WLANトリガリング条件の設定/変更/解除の目的のために構成されることができる。
さらに、前記端末特定閾値は、測定と関連したRRCメッセージを介して送/受信されることができる。一例として、WLAN測定構成(例えば、MeasObjectWLAN−carrierInfo/チャネル番号、cellsToAddModList/セルインデックス/APのMACアドレス、報告構成等)が構成されて伝達される(送信される)こともできる。それによって、端末は、WLAN測定構成を構成し、各構成された測定構成に端末特定閾値を反映して該当APに対して測定設定/変更/解除を実行するようになる。または、前記端末特定閾値は、ベアラ構成と関連したRRCメッセージを介して送信されることができる。一例として、無線ベアラ確立/変更/解除のための端末特定閾値は、ベアラ情報(例えば、radioResourceConfigDedicated)と共に伝達されることができる。
前記端末は、RRC接続再構成完了をネットワークに送信する(1120)。前記完了メッセージを介して前記端末特定閾値及び測定またはベアラ確立が正常に受信されたことを知らせることができる。
前記端末は、WiFi RFがONで動作する場合、前記伝達されたパラメータを利用してWiFiスキャニングを試みることができる。前記端末は、WiFiスキャニング結果に関する測定報告を送信する(1130)。
ここで、前記端末特定閾値の送/受信は、前記端末特定閾値の交渉だけでなく、WiFiスキャニング指示/応答を意味する。本実施例は、手順の例として端末特定閾値を示し、前記手順は、データ特定閾値及びデータの量の伝達をさらに含むことができる。前記WiFiスキャニング指示のための指示子はon/off形態として、または前もって決定されたビット、Boolean値として定義されることができる。前記RRCメッセージを介して暗黙的なWiFiスキャニングが指示されることができる。
図11(b)に示すように、ネットワークは、データ送信が要求される時、端末特定閾値を受信した端末に、RRC接続解除手順を介して第1のシステムであるLTEまたは第2のシステムであるWLANの選択を指示することができる(1150)。言い換えると、ネットワークは、前記RRC接続解除を送信することによって、第1のシステムであるセルラシステムとのRRC接続確立を解除することと、その後アイドルモードで動作することとを端末に指示する。そして、ネットワークは、端末特定閾値を含む設定されたパラメータを利用してデータ送/受信を実行するため、第2のシステムであるWiFi RFへONで動作するように指示することができる。
さらに、前記ネットワークは、ページングまたはTAU(Tracking update)メッセージを利用し、該当端末をアウェイクし、またはアップデートし、または前記端末特定閾値に対するオフセットであって存在している値に対するオフセットをブロードキャスト方式によって知らせることができる。言い換えると、前記端末特定閾値は、オフセットを介してアップデートされる。
図11(c)に示すように、本発明に従って、端末は、WiFiスキャニングを実行し(例えば、端末のユーザによりWiFi RFがONされた時)、そして、端末は測定結果と共により高速な遷移のための端末特定閾値をネットワークに伝達することができる(1190)。eNBにより測定構成が構成されなくても、端末は、WiFiのスキャニング結果(例えば、スキャニングターゲットID(identity)、測定結果)を測定報告を介して送信することができる。このとき、自律(autonomous)測定報告に関する各RATタイプ別測定ID(measId)は、予め定義されることができる。WLANの場合、measId=32に設定されることができる。または、インター(inter)−RATタイプなどのようにどの対象に関する測定かを知らせる情報と共に、それは送信されることができる。
図12は、本発明に従った端末の状態遷移を概略的に示す。この実施例はより高速な遷移のための端末特定閾値に従った端末の状態動作を示すものである。条件#に相応するアクションをその条件が満足されたときに取った端末は、図12に示され、前記アクションに関する説明は、表2に示される。
図12を参照すると、端末の条件構成2が示されていて、例にはWi−Fiが適用されているが、その例は変更と変化とともにLTEに適用されてもよい。さらに、各条件は、予め定義された一定期間(例えば、満足期間)を満たさなけければならない。
前記表5を参照し、まず、端末特定閾値交渉に従った端末による動作を説明する。
条件#1:アクション#2に関する閾値≦WiFi測定出力。端末は、前記条件#1を満たす1個以上のAPの中から事前連結優先順位によって選択された最良のAPと(再)連結を実行する。このとき、WiFiスリープモード遷移期間が満了される時までにユーザ平面遷移が行われていない場合、端末は、WiFiスリープモードに転換する。これはWiFiスリープモード遷移期間が交渉された場合に適用可能である。さらに、WiFi連結解除期間が満了される時までにユーザ平面遷移が行われていない場合、端末は、連結解除を実行する。これはWiFi連結解除期間が交渉された場合に適用可能である。
条件#2:アクション#3に関する閾値≦WiFi測定出力。端末は、条件#2に該当する1個以上のベアラに対してWiFiシステムでユーザ平面遷移を実行する。このとき、連結が行われていない場合、前記条件#2を満たす1個以上のAPの中から選択された最良のAPとの(再)連結をまず実行する。
条件#3:アクション#4に関する閾値≧WiFi測定出力。全てのAPが前記条件#3を満たす場合、端末は、WiFiスキャニングを中断することができる。または、端末のWiFi RFがOFFされることができる。このとき、連結された状態の場合、端末は、該当APに対して連結解除をまず実行することができる。
条件#4:アクション#5に関する閾値≧WiFi測定出力。連結されたAPとともに前記条件を満たす場合、端末は、該当APに対して連結解除を実行する。
条件#5:アクション#6に関する閾値≧WiFi測定出力。端末は、条件#5に該当する1個以上のベアラに対してセルラでユーザ平面遷移を実行する。
ここで、端末からの測定報告は必須ではない。即ち、測定報告は選択的に、または測定報告が必要であると指示される時に設定されることができる。
一方、端末特定閾値交渉に従ったセルラネットワーク指示による動作を説明する。端末は、満たされた条件に関する情報(例えば、条件#)をセルラネットワークに報告する。セルラネットワークは、該当報告に関するアクションコードを送信する。該当送信がなされた後で該当条件が満たされている間、セルラネットワークは、決定が必要なときはいつでもアクションコードを該当端末としての装置に送信することができる。即ち、要求しない(unsolicited)送信を実行することができる。さらに、該当条件に関するアクションコード‘0b00’を受信すると、端末は、アクションコード‘0b01’を必要なときいつでも受信することができる。前記、アクションコードに関する一例として、‘0b00’は、イベント(条件)が発生した時にイベントの報告が要求されることを意味し、‘0b01’は、該当条件が満たされた時すぐに対応する動作が実行されることができることを意味する。
前記アクションコード‘0b00’を受信した端末は、既に報告した条件に関するイベントが発生した時、これをセルラネットワークに報告する。これは、例えば、満たされたと報告した条件がもはや有効でない時を含むことができる。アクションコード‘0b01’を受信した後、端末は、前記受信された端末特定閾値によって動作する。
さらに、端末の測定報告に従った、セルラネットワークによって指示された動作を説明する。
端末は、測定及び測定報告を実行する。端末は、セルラネットワークにより構成されたWiFiに関する測定構成及び条件構成を受信及び設定し、前記構成に従って測定及び測定報告を実行する。
セルラネットワークは、前記条件構成及び測定構成に従って構成された該当端末の閾値と、端末によって報告された結果とを比較する。より具体的に、比較は以下に説明される。
条件#1:アクション#2に関する閾値≦WiFi測定出力。前記ネットワークは、前記条件#1が満たされる1個以上のAPのうち、どのAPに(再)連結しなければならないかを該当端末に知らせることができる。このとき、セルラネットワークは、WiFiスリープモード遷移期間を共に送信することができる。さらに、セルラネットワークは、WiFi連結解除期間を送信することもできる。前記ネットワークから伝達される情報は、(再)連結を含むアクションコード、(再)連結されるAP情報を含むことができる。前記AP情報は、例えば、バンド、チャネル番号、BSSID、SSID、HESSIDなどを含むことができ、WiFiスリープモード遷移期間、WiFi連結解除期間をさらに含むことができる。
条件#2:アクション#3に関する閾値≦WiFi測定出力。前記ネットワークは、条件#2に該当する1個以上のベアラに対してWiFiシステムでユーザ平面遷移を指示することができる。このとき、連結がまだ行われていない場合、条件#1で伝達された情報が共に送信されることができる。前記ネットワークから伝達される情報は、(セルラとWiFiとの間の)ユーザ平面遷移を指示するアクションコード、LCID/DRB ID/E−RAB ID/EPS Bearer IDのようなベアラに関する識別情報、ルーティングタイプ(ユーザ平面アグリゲーション/分離/転換)、ルーティング規則(各RATシステムを介した送信比率、または送信RAT=WiFi)及びAP情報(例えば、バンド、チャネル番号、BSSID、SSID、HESSID)等を含むことができる。ここで、アクションコードは、U−plane遷移方向に関する情報をさらに含むことができる。
条件#3:アクション#4に関する閾値≧WiFi測定出力。スキャンされたAPに関する測定結果が前記条件#3を満たす場合、前記ネットワークは、端末にWiFiスキャニング中断を指示することができる。そして、端末のWiFi RFがOFF状態に動作されることができる。これは測定解除のためのRRC接続再構成を介して指示されることができる。
条件#4:アクション#5に関する閾値≧WiFi測定出力。該当端末と連結されたAPと端末との間の測定結果が前記条件#4を満たす場合、前記ネットワークは、該当APに対して連結解除を実行することを端末へ指示することができる。前記条件#4と関連して伝達される情報は、連結解除を意味するアクションコード及び連結解除されるAP情報(例えば、バンド、チャネル番号、BSSID、SSID、HESSID)を含むことができる。
条件#5:アクション#6に関する閾値≧WiFi測定出力。前記ネットワークは、前記条件#5に該当する1個以上のベアラに対してセルラでユーザ平面遷移を実行することを端末へ指示することができる。このとき、情報は、(WiFi)ユーザ平面遷移を指示するアクションコード、LCID/DRB ID/E−RAB ID/EPSベアラIDのようなベアラ識別情報、ルーティングタイプ(ユーザ平面アグリゲーション/分離/転換)及びルーティング規則(各RATシステムを介した送信比率、または送信RAT=セルラ)を含むことができる。
したがって、前記ネットワークの指示に応じて、端末は、受信されたアクションコードに基づいた動作を実行する。
アクションコードが (再)連結であると端末により確認された場合、端末は、指示されたAPに(再)連結を実行する。このとき、WiFiスリープモード遷移期間が満了される時までにユーザ平面遷移が実行されない場合、端末は、WiFiスリープモードに転換する。これは前記WiFiスリープモード遷移期間が受信された場合に適用される。一方、WiFi連結解除期間が満了される時までにユーザ平面遷移が行われていない場合、端末は、連結解除を実行する。これはWiFi連結解除期間が受信された場合に適用されることができる。
アクションコードがセルラユーザ平面遷移であると端末により確認された場合、端末は、指示された一つ以上のベアラに対してWiFiシステムでユーザ平面遷移を実行する。このとき、連結が行われていない場合、指示されたAPとの(再)連結をまず実行する。
一方、測定を解除するためにRRC接続再構成が端末により受信される場合、端末は、WiFiスキャニングを中断することができる。そして、前記端末は、自らのWiFi RFをOFFにする。端末が連結されている場合、端末は、APに対して連結解除を実行する。
アクションコードが連結解除と確認される場合、端末は、指示されたAP、即ち、連結されたAPに対して連結解除を実行する。
アクションコードがWiFiユーザ平面遷移と確認される場合、端末は、指示された一つ以上のベアラに対してセルラシステムでユーザ平面遷移を実行する。
本発明に従って、ベアラ基準で端末特定閾値を定義した場合、端末は、一つ以上のAPと連結された状態を維持することができる。したがって、本発明でシームレスなハンドオーバサポートが可能である。
説明したように、アクションは、端末、ネットワークまたは前記端末とネットワークを含む両方のエンティティにより実行されることができる。例えば、前記端末またはネットワークの指示(命令または指示)に応じる端末により該当トリガリング条件が満たされる場合に。したがって、端末は、前記アクション別閾値を利用して該当アクションをトリガリングでき、またはそのトリガアクションについてネットワークに選択的に報告し、またはネットワークの指示によって該当アクションを実行することができる。また、オプションとして、端末による測定報告を選択的に実行することができる。以下の表6は、本発明に従ったアクション実行方式を簡略に整理したものである。しかし、本実施例は、以下の表6に限定されるものではなく、以下の表6の動作は、端末とネットワークにおける必要性によって、選択的に変更/削除されることもできる。
図13は、本発明に従って該当アクションを実行するフローチャートを示す。
図13を参照すると、端末は、端末特定閾値を含む構成情報と高速スキャニングのための情報とをネットワークから受信する(1310)。前記構成情報は、第1のシステムに位置した端末により第2のシステムとのデータ通信を効率的に実行するための構成情報を含むことができ、構成のための情報は、トリガリング条件、測定構成または無線ベアラ構成で構成されることができる。前記端末特定閾値は、データ量、データ特性(タイプ)またはデータQoSとして定義された閾値に拡張されることができる。さらに、前記閾値パラメータは、端末特定閾値別、データ量、データ特性(タイプ)、データQoSまたは複数のシステム間のネットワーク選好タイプを含む。
一例として、前記構成情報は、WiFiに関する測定結果によるアクション別端末特定閾値を含んで送信されることができる。前記閾値は、ユーザ選好及び/またはNW選好、セルラリンク状況、測定結果、ベアラ及びQoS基準として定義されることができる。前記構成情報はまた、データ特定閾値及びデータの量を含む。本発明に従って、前記閾値に関する情報のパラメータは、WiFiトリガ条件交渉要求/応答またはRRCメッセージにより送信されることができ、またはこのような送信は、測定報告により実行されることもできる。
前記端末は、構成情報、閾値を含む構成されたパラメータを利用してトリガリング条件を満たすイベントが発生した(起こった)かどうかを識別(決定または確認)することができる。前記端末は、トリガリング条件を満たす条件番号(条件#)をネットワークに報告することができる。即ち、端末は、閾値及び構成に基づいている条件を確認及び報告することができる(1320)。このとき、前記端末は、測定結果を条件と共に報告することができ、または測定報告を介して前記条件のみを報告することもできる。前記端末の報告によって、ネットワークは、自分が構成した条件と報告された条件を比較することができる。前記比較に従って、前記ネットワークは、前記端末に該当アクションを実行するように指示することができる。このような場合、ネットワークにより伝達される情報は、アクションコード及び該当動作実行のために必要な情報を含むことができる。したがって、端末は、該当アクションに従った動作を実行することができる(1330)。
図14は、本発明の実施例に従った無線通信システムのブロック図である。
BS1450は、プロセッサ(processor)1451、メモリ(memory)1452及びRF部(radio frequency)1453を含む。メモリ1452は、プロセッサ1451と連結され、プロセッサ1451を駆動するための多様な情報を格納する。RF部1453は、プロセッサ1451と連結され、無線信号を送信及び/または受信する。プロセッサ1451は、提案された機能、手順及び/または方法を実現する。本実施例の図2乃至図13において、BSの動作は、プロセッサ1451により実現されることができる。
特に、プロセッサ1451は、異なる周波数を有する一つ以上のセルまたはセルラ/Wi−Fiを含むシステムを構成することができ、本発明で前記プロセッサ1451は、セカンダリシステムとしてのWi−Fiシステムと共に、WLANトリガリング条件、測定構成、及び/または無線ベアラ構成を有するユーザ平面構成を構成することができる。
この実施例でデータ送信を拡張するために、前記プロセッサ1451は、セカンダリシステムであるWi−Fiシステムのために構成される、アクション別閾値を含む情報を構成することができ、前記アクション別閾値は、閾値とセカンダリRATシステム下のAPの測定結果とにより条件をトリガリングするために使われ、したがって、端末が条件に従って該当アクションを実行するようになる。前記閾値は変更可能で、プライマリRATシステムまたはセカンダリRATシステムを含むネットワーク選好、QoS(quality of service)、及びベアラ情報のうち少なくともいずれか一つにより変えられる。また、前記閾値は、データ量、データ特性(タイプ)、またはデータQoSに基づいて定義されることができる。
前記プロセッサ1451は、情報を構成することができる。前記情報は、前記セカンダリRATシステムと連結が設定されたかどうか、前記セカンダリRATシステムに対するスキャニングが一時中断されたかどうか、及びデータ送信のための前記プライマリRATシステムと前記セカンダリRATシステムとの間の遷移方向が設定されたかどうかを含むアクションに関する情報をさらに含む。前記アクションに関する情報は、該当アクションに関する番号を含む。前記情報は、トリガリング閾値、期間を含む条件に関する情報をさらに含み、前記期間は、条件満足期間(satisfaction duration of a condition)、スリープモード遷移期間(sleep mode transition duration)及び連結解除期間(disassociation duration)のうち少なくともいずれか一つを含む。前記条件に関する情報は、該当条件に関する番号を含む。そして、前記情報は、セカンダリRATシステムのアクセスポイント(APs)の優先順位を含むスキャニング情報と、利用可能なAP、選好されるAPまたは個人APを含む選好情報とを含み、前記優先順位は、各APのサービスセット及び負荷により決定される。前記プロセッサ1451は、情報を構成することができ、前記情報は、条件が設定、変更または解除されるかどうかを含む構成をさらに含む。
したがって、前記プロセッサ1451は、端末の構成された情報を有する信号手順を有することができ、前記プロセッサ1451は、トリガ条件構成、測定構成、無線リソースベアラ構成、プライマリRATシステムの接続解除または端末に測定報告メッセージを含むトリガ条件交渉要求メッセージ、トリガ条件交渉応答メッセージ、またはRRCメッセージを送/受信することを制御する。
無線装置1460は、プロセッサ1461、メモリ1462及びRF部1463を含む。メモリ1462は、プロセッサ1461と連結され、プロセッサ1461を駆動するための多様な情報を格納する。RF部1463は、プロセッサ1461と連結され、無線信号を送信及び/または受信する。プロセッサ1461は、提案された機能、手順及び/または方法を実現する。本明細書の図2乃至図13において、端末の動作は、プロセッサ1461により実現されることができる。
特に、プロセッサ1461は、異なる周波数を有する一つ以上のセル、またはセルラ/Wi−Fiを含むシステムを構成することができ、本発明で前記プロセッサ1461は、セカンダリシステムとしてのWi−Fiシステムと共に、WLANトリガリング条件、測定構成、及び/または無線ベアラ構成を有するユーザ平面構成を構成することができる。
この実施例でデータ送信を拡張するために、前記プロセッサ1451は、セカンダリシステムであるWi−Fiシステムのために構成される、アクション別閾値を含む構成情報を確認することができ、前記アクション別閾値は、閾値とセカンダリRATシステム下のAPの測定結果とにより条件をトリガリングするために使われ、したがって、端末が条件に従って該当アクションを実行するようになる。前記閾値は変更可能で、プライマリRATシステムまたはセカンダリRATシステムを含むネットワーク選好、QoS(quality of service)、及びベアラ情報のうち少なくともいずれか一つにより変えられる。また、前記閾値は、データ量、データ特性(タイプ)、またはデータQoSに基づいて定義されることができる。ここで、前記プロセッサ1461は、取得、比較、測定、決定及び計算などの動作のうちいずれか一つを有することによって情報を確認することができる。
前記プロセッサ1461は、情報を決定(または確認)することができる。前記情報は、前記セカンダリRATシステムと連結が設定されたかどうか、前記セカンダリRATシステムに対するスキャニングが一時中断されたかどうか、及びデータ送信のための前記プライマリRATシステムと前記セカンダリRATシステムとの間の遷移方向が設定されたかどうかを含むアクションに関する情報をさらに含む。前記アクションに関する情報は、該当アクションに関する番号を含む。前記情報は、トリガリング閾値、期間を含む条件に関する情報をさらに含み、前記期間は、条件満足期間(satisfaction duration of a condition)、スリープモード遷移期間(sleep mode transition duration)及び連結解除期間(disassociation duration)のうち少なくともいずれか一つを含む。前記条件に関する情報は、該当条件に関する番号を含む。そして、前記情報は、セカンダリRATシステムのアクセスポイント(APs)の優先順位を含むスキャニング情報と、利用可能なAP、選好されるAPまたは個人APを含む選好情報とをさらに含み、前記優先順位は、各APの負荷サービスセットにより決定される。前記プロセッサ1461は、情報を確認及び構成することができ、前記情報は、条件が設定、変更または解除されるかどうかを含む構成をさらに含む。
したがって、前記プロセッサ1461は、端末の構成された情報を有する信号手順を有することができ、前記プロセッサ1461は、トリガ条件構成、測定構成、無線リソースベアラ構成、プライマリRATシステムの接続解除または端末に測定報告メッセージを含むトリガ条件交渉要求メッセージ、トリガ条件交渉応答メッセージ、またはRRCメッセージを送/受信することを制御する。
端末に関する閾値情報を取得した以後、前記プロセッサ1461は、セカンダリRATシステムに対するスキャニング動作も実行することができ、前記閾値情報は、スキャニング動作を指示するための指示子を含む。さらに、前記プロセッサ1461は、セカンダリRATシステムの連結されたAPの測定結果を報告することを制御することができる。即ち、前記プロセッサ1461は、前記閾値及び前記測定結果を満たす条件に関する情報をプライマリRATシステムエンティティ(entity)に報告することを制御することができ、前記条件が変更される場合、一つのコードが前記アクションを直接実行するように指示するか、または他のコードが前記条件を報告するように指示するかを含むアクションコード(action code)を受信することを制御することができる。前記プライマリRATシステムエンティティは、eNB(eNodeB)、MME(mobility management entity)または新しいエンティティのうちいずれか一つである。
プロセッサは、ASIC(application−specific integrated circuit)、他のチップセット、論理回路及び/またはデータ処理装置を含むことができる。メモリは、ROM(read−only memory)、RAM(random access memory)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び/または他の格納装置を含むことができる。RF部は、無線信号を処理するためのベースバンド回路を含むことができる。実施例がソフトウェアで実現される時、前述した技法は、前述した機能を遂行するモジュール(手順、機能など)で実現されることができる。モジュールは、メモリに格納され、プロセッサにより実行されることができる。メモリは、プロセッサの内部または外部にあり、よく知られた多様な手段によりプロセッサと連結されることができる。
前述した例示的なシステムにおいて、方法は、一連のステップまたはブロックでフローチャートに基づいて説明されているが、本発明は、ステップの順序に限定されるものではなく、あるステップは、前述と異なるステップと、異なる順序にまたは同時に発生できる。さらに、当業者であれば、フローチャートに示すステップが排他的でなく、他のステップが含まれ、またはフローチャートの一つまたはそれ以上のステップが本発明の範囲に影響を及ぼさずに削除可能であることを理解することができる。

Claims (15)

  1. 無線通信システムにおいて端末(UE)がデータ送信を実行する方法であって、
    セカンダリ無線アクセス技術(RAT)システムに対して構成されるアクションの閾値を含む情報を取得することと、
    前記閾値によりトリガされる条件と前記セカンダリRATシステムの測定結果とを確認することと、
    前記条件に従って該当アクションを実行することとを含み、
    前記セカンダリRATシステムは、ユーザ平面(U−plane)データのために使われ、前記閾値は、プライマリRATシステムまたは前記セカンダリRATシステムを含むネットワーク選好、サービス品質(QoS)情報及びベアラ情報のうち少なくともいずれか一つにより変更される、方法。
  2. 前記情報は、前記セカンダリRATシステムと連結が設定されたかどうか、前記セカンダリRATシステムに対するスキャニングが一時中断されたかどうか、及び前記プライマリRATシステムと前記セカンダリRATシステムとの間のデータ送信のための遷移方向が設定されたかどうかを含むアクションに関する情報をさらに含み、
    前記アクションに関する前記情報は、該当アクションに関する番号を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記情報は、トリガリング閾値(threshold of triggering)、期間(duration)を含む条件に関する情報をさらに含み、
    前記期間は、条件満足期間(satisfaction duration of a condition)、スリープモード遷移期間(sleep mode transition duration)及び連結解除期間(disassociation duration)のうち少なくともいずれか一つを含み、
    前記条件に関する前記情報は、該当条件に関する番号を含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記情報は、前記セカンダリRATシステムのアクセスポイント(AP)の優先順位と、選好情報とを含むスキャニング情報をさらに含み、
    前記選好情報は、利用可能なAP、選好されるAPまたは個人APを含む、請求項1に記載の方法。
  5. 前記優先順位は、各APの負荷、データ量及びサービスセットにより決定される、請求項4に記載の方法。
  6. 前記情報は、条件が設定、変更または解除されたかどうかを含む構成をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記情報は、トリガ条件交渉要求メッセージ、トリガ条件交渉応答メッセージ、トリガ条件構成を含む無線リソース制御(RRC)メッセージ、測定構成、無線リソースベアラ構成、前記プライマリRATシステムの接続解除、または測定報告メッセージのうちいずれか一つを介して取得される、請求項1に記載の方法。
  8. 前記端末に対して前記閾値を有する前記情報を取得した後、前記セカンダリRATシステムに対するスキャニング動作を実行することをさらに含み、
    前記閾値を有する前記情報は、前記スキャニング動作を指示する指示子を含む、請求項1に記載の方法。
  9. 前記セカンダリRATシステムの連結されたAPに関する測定結果を報告することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  10. 前記閾値と前記測定結果とを満たす前記条件に関する前記情報をプライマリRATシステムエンティティに報告することと、
    前記条件が変更される場合、一つのコードが前記アクションを直接実行するように指示するか、または他のコードが前記条件を報告するように指示するかを含むアクションコードを受信することとをさらに含み、
    前記プライマリRATシステムエンティティは、eNodeB(eNB)、移動管理エンティティ(MME)または新しいエンティティのうちいずれか一つである、請求項1に記載の方法。
  11. 前記プライマリRATシステムは、第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP) ロングタームエボリューション(LTE)システムであり、
    前記セカンダリRATシステムは、米国電気電子学会(IEEE)802.11システムである、請求項1に記載の方法。
  12. 無線通信システムにおいて干渉除去を実行する無線装置であって、
    無線信号を送信または受信する無線周波数(RF)部と、
    前記RF部と動作的に連結されているプロセッサとを含み、前記プロセッサは、
    セカンダリ無線アクセス技術(RAT)システムに対して構成されるアクションの閾値を含む情報を取得し、
    前記閾値によりトリガされる条件と前記セカンダリRATシステムの測定結果とを確認し、
    前記条件に従って該当アクションを実行するように構成され、
    前記セカンダリRATシステムは、ユーザ平面(U−plane)データのために使われ、前記閾値は、プライマリRATシステムまたは前記セカンダリRATシステムを含むネットワーク選好、サービス品質(QoS)情報及びベアラ情報のうち少なくともいずれか一つにより変更される、無線装置。
  13. 前記プロセッサは、
    前記情報を決定するように構成され、
    前記情報はさらに前記アクションに関する情報を含み、
    前記アクションに関する前記情報は、前記セカンダリRATシステムと連結が設定されたかどうか、前記セカンダリRATシステムに対するスキャニングが一時中断されたかどうか、及びデータ送信のための前記プライマリRATシステムと前記セカンダリRATシステムとの間の遷移方向が設定されたかどうかを含み、
    前記アクションに関する前記情報は、該当アクションに関する番号を含み、
    前記条件に関する情報は、トリガリング閾値、期間を含み、
    前記期間は、条件満足期間、スリープモード遷移期間及び連結解除期間のうち少なくともいずれか一つを含み、
    前記条件に関する情報は、該当条件に関する番号を含み、
    スキャニング情報は、前記セカンダリRATシステムのアクセスポイント(AP)の優先順位と、利用可能なAP、選好されるAPまたは個人APを含む選好情報とを含み、
    前記優先順位は、各APの負荷及びサービスセットにより決定され、
    構成は、条件が設定、変更または解除されたかどうかを含む、請求項12に記載の無線装置。
  14. 前記プロセッサは、
    前記情報を決定するように構成され、
    前記情報は、トリガ条件交渉要求メッセージ、トリガ条件交渉応答メッセージ、トリガ条件構成を含む無線リソース制御(RRC)メッセージ、測定構成、無線リソースベアラ構成、前記プライマリRATシステムの接続解除または測定報告メッセージのうちいずれか一つを介して取得される、請求項12に記載の無線装置。
  15. 前記プロセッサは、
    前記閾値と前記測定結果とを満たす前記条件に関する前記情報をプライマリRATシステムエンティティに報告し、
    前記条件が変更される場合、一つのコードが前記アクションを直接実行するように指示するか、または他のコードが前記条件を報告するように指示するかを含むアクションコードを受信するように構成され、
    前記プライマリRATシステムエンティティは、eNodeB(eNB)、移動管理エンティティ(MME)または新しいエンティティのうちいずれか一つである、請求項12に記載の無線装置。
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