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用することができる。CDMAは、UTRA(universal terrestrial radio access)やCDMA2000のような無線技術で具現され得る。TDMAは、GSM(登録商標)(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM(登録商標) evolution)のような無線技術で具現され得る。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具現され得る。IEEE802.16mは、IEEE802.16eの進化であり、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の進化である。
説明を明確にするために、LTE−A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、LTEシステムの構造を示す。通信ネットワークは、IMS及びパケットデータを介したインターネット電話(Voice over internet protocol:VoIP)のような多様な通信サービスを提供するために広く設置される。
図1を参照すると、LTEシステム構造は、一つ以上の端末(UE)10、E−UTRAN(evolved−UMTS terrestrial radio access network)及びEPC(evolved packet core)を含む。端末10は、ユーザにより移動する通信装置である。端末10は、固定されてもよいし、移動性を有してもよく、MS(mobile station)、UT(user terminal)、SS(subscriber station)、無線機器(wireless device)等、他の用語で呼ばれることもある。
E−UTRANは、一つ以上のeNB(evolved node−B)20を含むことができ、一つのセルに複数の端末が存在できる。eNB20は、制御プレーン(control plane)とユーザプレーン(user plane)の終端点を端末に提供する。eNB20は、一般的に端末10と通信する固定局(fixed station)を意味し、BS(base station)、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。一つのeNB20は、セル毎に配置され得る。eNB20のカバレッジ内に一つ以上のセルが存在していてもよい。一つのセルは、1.25、2.5、5、10及び20MHzなどの帯域幅のうち一つを有するように設定され、複数の端末にダウンリンク(DL;downlink)またはアップリンク(UL;uplink)送信サービスを提供することができる。このとき、互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定することができる。
以下、DLはeNB20から端末10への通信を意味し、ULは端末10からeNB20への通信を意味する。DLにおいて、送信機はeNB20の一部であり、受信機は端末10の一部である。ULにおいて、送信機は端末10の一部であり、受信機はeNB20の一部である。
EPCは、制御プレーンの機能を担当するMME(mobility management entity)、ユーザプレーンの機能を担当するS−GW(system architecture evolution(SAE) gateway)を含んでもよい。MME/S−GW30は、ネットワークの終端に位置し、外部ネットワークと接続される。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、このような情報は、主に端末の移動性管理に使用することができる。S−GWは、E−UTRANを終端点として有するゲートウェイである。MME/S−GW30は、セッションの終端点と移動性管理機能を端末10に提供する。EPCは、PDN(packet data network)−GW(gateway)をさらに含んでもよい。PDN−GWは、PDNを終端点として有するゲートウェイである。
MMEは、eNB20へのNAS(non−access stratum)シグナリング、NASシグナリングセキュリティ、AS(access stratum)セキュリティ制御、3GPPアクセスネットワーク間の移動性のためのinter CN(core network)ノードシグナリング、アイドルモード端末到達可能性(ページング再送信の制御及び実行を含む)、(アイドルモード及び活性化モードの端末のための)トラッキング領域リスト管理、P−GW及びS−GW選択、MME変更を伴うハンドオーバのためのMME選択、2Gまたは3G 3GPPアクセスネットワークへのハンドオーバのためのSGSN(serving GPRS support node)選択、ローミング、認証、専用ベアラ設定を含むベアラ管理機能、PWS(public warning system:地震/津波警報システム(ETWS)及び商用モバイル警報システム(CMAS)を含む)メッセージ送信サポートなどの多様な機能を提供する。S−GWホストは、各々のユーザに基づいてパケットフィルタリング(例えば、深層的なパケット検査を介して)、合法的遮断、端末IP(internet protocol)アドレス割当、DLでトランスポートレベルパッキングマーキング、UL/DLサービスレベル課金、ゲーティング及び等級強制、APN−AMBRに基づくDL等級強制の各種機能を提供する。明確性のために、MME/S−GW30を単に“ゲートウェイ”という。しかし、これはMME及びS−GWを両方とも含むものと理解される。
ユーザトラフィック送信または制御トラフィック送信のためのインターフェースが使われてもよい。端末10及びeNB20は、Uuインターフェースにより接続されてもよい。eNB20は、X2インターフェースにより相互間接続されてもよい。隣接eNB20は、X2インターフェースによるメッシュネットワーク構造を有してもよい。eNB20は、S1インターフェースによりEPCと接続されてもよい。eNB20は、S1−MMEインターフェースによりMMEと接続されてもよく、S1−UインターフェースによりS−GWと接続されてもよい。S1インターフェースは、eNB20とMME/S−GW30との間に多対多関係(many−to−many−relation)をサポートする。
eNB20は、ゲートウェイ30に対する選択、RRC(radio resource control)活性(activation)中のゲートウェイ30へのルーティング(routing)、ページングメッセージのスケジューリング及び送信、BCH(broadcast channel)情報のスケジューリング及び送信、UL及びDLから端末10へのリソースの動的割当、eNB測定の設定(configuration)及び提供(provisioning)、無線ベアラ制御、RAC(radio admission control)及びLTE活性状態での接続移動性制御機能を遂行することができる。前記のように、ゲートウェイ30は、EPCでページング開始、LTEアイドル状態管理、ユーザプレーンの暗号化、SAEベアラ制御及びNASシグナリングの暗号化と完全性保護機能を遂行することができる。
図2は、制御プレーンに対するLTEシステムの無線インターフェースプロトコルを示す。図3は、ユーザプレーンに対するLTEシステムの無線インターフェースプロトコルを示す。
端末とE−UTRANとの間の無線インターフェースプロトコルの階層は、通信システムで広く知られたOSI(open system interconnection)モデルの下位3階層に基づいて、L1(第1の階層)、L2(第2の階層)及びL3(第3の階層)に区分される。端末とE−UTRANとの間の無線インターフェースプロトコルは、水平的には、物理階層、データリンク階層(data link layer)及びネットワーク階層(network layer)に区分されてもよく、垂直的には、制御信号送信のためのプロトコルスタック(protocol stack)である制御プレーン(control plane)とデータ情報送信のためのプロトコルスタックであるユーザプレーン(user plane)とに区分されてもよい。無線インターフェースプロトコルの階層は、端末とE−UTRANで対(pair)に存在でき、これはUuインターフェースのデータ送信を担当してもよい。
物理階層(PHY;physical layer)は、L1に属する。物理階層は、物理チャネルを介して上位階層に情報転送サービスを提供する。物理階層は、上位階層であるMAC(media access control)階層とトランスポートチャネル(transport channel)を介して接続される。物理チャネルは、トランスポートチャネルにマッピングされる。トランスポートチャネルを介してMAC階層と物理階層との間にデータが送信されてもよい。互いに異なる物理階層間、即ち、送信機の物理階層と受信機の物理階層との間にデータは、物理チャネルを介して無線リソースを利用して送信されてもよい。物理階層は、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)方式を利用して変調されてもよく、時間と周波数を無線リソースとして活用する。
物理階層は、いくつかの物理制御チャネル(physical control channel)を使用する。PDCCH(physical downlink control channel)は、PCH(paging channel)及びDL−SCH(downlink shared channel)のリソース割当、DL−SCHと関連しているHARQ(hybrid automatic repeat request)情報について端末に報告する。PDCCHは、アップリンク送信のリソース割当に対して端末に報告するためにアップリンクグラントを伝送することができる。PCFICH(physical control format indicator channel)は、PDCCHのために使われるOFDMシンボルの個数を端末に知らせ、全てのサブフレーム毎に送信される。PHICH(physical hybrid ARQ indicator channel)は、UL−SCH送信に対するHARQ ACK(acknowledgement)/NACK(non−acknowledgement)信号を伝送する。PUCCH(physical uplink control channel)は、ダウンリンク送信のためのHARQ ACK/NACK、スケジューリング要求及びCQIのようなUL制御情報を伝送する。PUSCH(physical uplink shared channel)は、UL−SCH(uplink shared channel)を伝送する。
図4は、物理チャネル構造の一例を示す。
物理チャネルは、時間領域で複数のサブフレーム(subframe)と周波数領域で複数の副搬送波(subcarrier)で構成される。一つのサブフレームは、時間領域で複数のシンボルで構成される。一つのサブフレームは、複数のリソースブロック(RB;resource block)で構成される。一つのリソースブロックは、複数のシンボルと複数の副搬送波で構成される。また、各サブフレームは、PDCCHのために該当サブフレームの特定シンボルの特定副搬送波を利用することができる。例えば、サブフレームの1番目のシンボルがPDCCHのために使われてもよい。PDCCHは、PRB(physical resource block)及びMCS(modulation and coding schemes)のように動的に割り当てられたリソースを伝送することができる。データが送信される単位時間であるTTI(transmission time interval)は、1個のサブフレームの長さと同じである。一つのサブフレームの長さは、1msである。
トランスポートチャネルは、チャネルが共有されるかどうかによって、共通トランスポートチャネル及び専用トランスポートチャネルに分類される。ネットワークから端末にデータを送信するDLトランスポートチャネル(DL transport channel)は、システム情報を送信するBCH(broadcast channel)、ページングメッセージを送信するPCH(paging channel)、ユーザトラフィックまたは制御信号を送信するDL−SCHなどを含む。DL−SCHは、HARQ、変調、コーディング及び送信電力の変化による動的リンク適応及び動的/半静的リソース割当をサポートする。また、DL−SCHは、セル全体にブロードキャスト及びビーム形成の使用を可能にする。システム情報は、一つ以上のシステム情報ブロックを伝送する。全てのシステム情報ブロックは、同じ周期に送信されることができる。MBMS(multimedia broadcast/multicast service)のトラフィックまたは制御信号は、MCH(multicast channel)を介して送信される。
端末からネットワークにデータを送信するULトランスポートチャネルは、初期制御メッセージ(initial control message)を送信するRACH(random access channel)、ユーザトラフィックまたは制御信号を送信するUL−SCHなどを含む。UL−SCHは、HARQ、及び、送信電力、潜在的な変調及びコーディングの変化による動的リンク適応をサポートすることができる。また、UL−SCHは、ビーム形成の使用を可能にする。RACHは、一般的にセルへの初期アクセスに使われる。
L2に属するMAC階層は、論理チャネル(logical channel)を介して上位階層であるRLC(radio link control)階層にサービスを提供する。MAC階層は、複数の論理チャネルから複数のトランスポートチャネルへのマッピング機能を提供する。また、MAC階層は、複数の論理チャネルから単数のトランスポートチャネルへのマッピングによる論理チャネル多重化機能を提供する。MAC副階層は、論理チャネル上のデータ転送サービスを提供する。
論理チャネルは、送信される情報の種類によって、制御プレーンの情報伝達のための制御チャネルとユーザプレーンの情報伝達のためのトラフィックチャネルに分けられる。即ち、論理チャネルタイプのセットは、MAC階層により提供される異なるデータ転送サービスのために定義される。論理チャネルは、トランスポートチャネルの上位に位置してトランスポートチャネルにマッピングされる。
制御チャネルは、制御プレーンの情報伝達だけのために使われる。MAC階層により提供される制御チャネルは、BCCH(broadcast control channel)、PCCH(paging control channel)、CCCH(common control channel)、MCCH(multicast control channel)及びDCCH(dedicated control channel)を含む。BCCHは、システム制御情報を放送するためのダウンリンクチャネルである。PCCHは、ページング情報の送信及びセル単位の位置がネットワークに知られていない端末をページングするために使われるダウンリンクチャネルである。CCCHは、ネットワークとRRC接続をしない場合、端末により使われる。MCCHは、ネットワークから端末にMBMS制御情報を送信するのに使われる一対多のダウンリンクチャネルである。DCCHは、RRC接続状態で端末とネットワークとの間に専用制御情報送信のために端末により使われる一対一の双方向チャネルである。
トラフィックチャネルは、ユーザプレーンの情報伝達だけのために使われる。MAC階層により提供されるトラフィックチャネルは、DTCH(dedicated traffic channel)及びMTCH(multicast traffic channel)を含む。DTCHは、一対一のチャネルであり、一つの端末のユーザ情報の送信のために使われ、アップリンク及びダウンリンクの両方ともに存在できる。MTCHは、ネットワークから端末にトラフィックデータを送信するための一対多のダウンリンクチャネルである。
論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のアップリンク接続は、UL−SCHにマッピングされてもよいDCCH、UL−SCHにマッピングされてもよいDTCH及びUL−SCHにマッピングされてもよいCCCHを含む。論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のダウンリンク接続は、BCHまたはDL−SCHにマッピングされてもよいBCCH、PCHにマッピングされてもよいPCCH、DL−SCHにマッピングされてもよいDCCH、DL−SCHにマッピングされてもよいDTCH、MCHにマッピングされてもよいMCCH及びMCHにマッピングされてもよいMTCHを含む。
RLC階層は、L2に属する。RLC階層の機能は、下位階層がデータを送信するのに適するように無線セクションで上位階層から受信したデータの分割/連接によるデータの大きさ調整を含む。無線ベアラ(RB;radio bearer)が要求する多様なQoSを保障するために、RLC階層は、透過モード(TM;transparent mode)、非確認モード(UM;unacknowledged mode)及び確認モード(AM;acknowledged mode)の三つの動作モードを提供する。AM RLCは、信頼性のあるデータ送信のためにARQ(automatic repeat request)を介して再送信機能を提供する。一方、RLC階層の機能は、MAC階層内部の機能ブロックで具現されることができ、このとき、RLC階層は、存在しない場合もある。
PDCP(packet data convergence protocol)階層は、L2に属する。PDCP階層は、相対的に帯域幅が小さい無線インターフェース上でIPv4またはIPv6のようなIPパケットを導入して送信されるデータが効率的に送信されるように、不要な制御情報を減らすヘッダ圧縮機能を提供する。ヘッダ圧縮は、データのヘッダに必要な情報のみを送信することによって、無線セクションで送信効率を上げる。さらに、PDCP階層は、セキュリティ機能を提供する。セキュリティ機能は、第3者の検査を防止する暗号化及び第3者のデータ操作を防止する完全性保護を含む。
RRC(radio resource control)階層は、L3に属する。L3の最下部に位置するRRC階層は、制御プレーンでのみ定義される。RRC階層は、端末とネットワークとの間の無線リソースを制御する役割を遂行する。そのために、端末とネットワークは、RRC階層を介してRRCメッセージを交換する。RRC階層は、RBの設定(configuration)、再設定(re−configuration)及び解除(release)と関連して論理チャネル、トランスポートチャネル及び物理チャネルの制御を担当する。RBは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために、L1及びL2により提供される論理的経路である。即ち、RBは、端末とE−UTRANとの間のデータ送信のために、L2により提供されるサービスを意味する。RBが設定されるとは、特定サービスを提供するために無線プロトコル階層及びチャネルの特性を規定し、各々の具体的なパラメータ及び動作方法を決定することを意味する。RBは、SRB(signaling RB)とDRB(data RB)の二つに区分されることができる。SRBは、制御プレーンでRRCメッセージを送信する経路として使われ、DRBは、ユーザプレーンでユーザデータを送信する経路として使われる。
図2を参照すると、RLC及びMAC階層(ネットワーク側のeNBで終了)は、スケジューリング、ARQ及びHARQのような機能を遂行することができる。RRC階層(ネットワーク側のeNBで終了)は、ブロードキャスティング、ページング、RRC接続管理、RB制御、移動性機能及び端末測定報告/制御のような機能を遂行することができる。NAS制御プロトコル(ネットワーク側のゲートウェイのMMEで終了)は、SAEベアラ管理、認証、LTE_IDLE移動性ハンドリング、LTE_IDLEでページング開始及び端末とゲートウェイとの間のシグナリングのためのセキュリティ制御のような機能を遂行することができる。
図3を参照すると、RLC及びMAC階層(ネットワーク側のeNBで終了)は、制御プレーンでの機能と同じ機能を遂行することができる。PDCP階層(ネットワーク側のeNBで終了)は、ヘッダ圧縮、完全性保護及び暗号化のようなユーザプレーン機能を遂行することができる。
RRC状態は、端末のRRC階層がE−UTRANのRRC階層と論理的に接続されているかどうかを指示する。RRC状態は、RRC接続状態(RRC_CONNECTED)及びRRCアイドル状態(RRC_IDLE)のように二つに分けられる。端末のRRC階層とE−UTRANのRRC階層との間のRRC接続が設定されている場合、端末はRRC接続状態になり、それ以外の場合、端末はRRCアイドル状態になる。RRC_CONNECTEDの端末は、E−UTRANとRRC接続が設定されているため、E−UTRANは、RRC_CONNECTEDの端末の存在を把握することができ、端末を効果的に制御することができる。一方、E−UTRANは、RRC_IDLEの端末を把握することができず、コアネットワーク(CN;core network)がセルより大きい領域であるトラッキング領域(tracking area)単位に端末を管理する。即ち、RRC_IDLEの端末は、より大きい領域の単位における存在のみが把握され、音声またはデータ通信のような通常の移動通信サービスを受けるために、端末は、RRC_CONNECTEDに移動しなければならない。
RRC_IDLE状態で、端末がNASにより設定されたDRX(discontinuous reception)を指定する間、端末は、システム情報及びページング情報の放送を受信することができる。また、端末は、トラッキング領域で端末を固有に指定するID(identification)の割当を受け、PLMN(public land mobile network)選択及びセル再選択を実行することができる。また、RRC_IDLE状態で、RRCコンテキストはeNBに格納されない。
RRC_CONNECTED状態で、端末は、E−UTRANでE−UTRAN RRC接続及びRRC contextを有し、eNBにデータを送信及び/またはeNBからデータを受信することが可能である。また、端末は、eNBにチャネル品質情報及びフィードバック情報を報告することができる。RRC_CONNECTED状態で、E−UTRANは、端末が属するセルを知ることができる。したがって、ネットワークは、端末にデータを送信及び/または端末からデータを受信することができ、端末の移動性(ハンドオーバ及びNACC(network assisted cell change)を介したGERAN(GSM(登録商標) EDGE radio access network)にinter−RAT(radio access technology)セル変更指示)を制御することができ、隣接セルのためにセル測定を実行することができる。
RRC_IDLE状態で、端末は、ページングDRX周期を指定する。具体的には、端末は、端末特定ページングDRX周期毎の特定ページング機会(paging occasion)にページング信号をモニタする。ページング機会は、ページング信号が送信される間の時間間隔である。端末は、自分のみのページング機会を有している。
ページングメッセージは、同じトラッキング領域に属する全てのセルにわたって送信される。もし、端末が一つのトラッキング領域から他の一つのトラッキング領域に移動すると、端末は、位置をアップデートするために、TAU(tracking area update)メッセージをネットワークに送信する。
ユーザが端末の電源を最初にオンした時、端末は、まず、適切なセルを探索した後、該当セルでRRC_IDLEにとどまる。RRC接続を確立する必要がある時、RRC_IDLEにとどまっている端末は、RRC接続手順を介してE−UTRANのRRCとRRC接続を確立してRRC_CONNECTEDに移動することができる。RRC_IDLEにとどまっている端末は、ユーザが通話を試みたことなどの理由でアップリンクデータ送信が必要な時、またはE−UTRANからページングメッセージを受信し、これに対する応答メッセージ送信が必要な時などにE−UTRANとRRC接続を確立する必要がある。
RRC_IDLE状態に残っている端末は、より良いセルを探すために持続的にセル再選択を実行する。この場合、端末は、周波数優先順位情報を使用することによって測定及びセル再選択を実行する。即ち、端末は、周波数優先順位情報に基づき、どの周波数を優先的に考慮するか、いつ周波数測定及びセル再選択を実行するかを決定することができる。端末は、システム情報またはRRC接続解除メッセージを使用することによって周波数優先順位情報を受信することができる。または、端末は、インター(inter)RATセル再選択で他のRATから周波数優先順位情報を受信することができる。
RRC階層の上位に位置するNAS(Non−Access Stratum)階層は、連結管理(Session Management)と移動性管理(Mobility Management)などの機能を遂行する。
NAS階層で端末の移動性を管理するためにEMM−REGISTERED(EPS Mobility Management−REGISTERED)及びEMM−DEREGISTEREDの二つの状態が定義されており、この二つの状態は、端末とMMEに適用される。初期端末は、EMM−DEREGISTERED状態であり、この端末がネットワークに接続するために初期連結(Initial Attach)手順を介して該当ネットワークに登録する過程を実行する。前記連結(Attach)手順の実行が成功すると、端末及びMMEは、EMM−REGISTERED状態になる。
端末とEPCとの間のシグナリング接続(signaling connection)を管理するためにECM(EPS Connection Management)−IDLE状態及びECM−CONNECTED状態の二つの状態が定義されており、この二つの状態は、端末及びMMEに適用される。ECM−IDLE状態の端末がE−UTRANとRRC接続を確立すると、該当端末は、ECM−CONNECTED状態になる。ECM−IDLE状態にあるMMEは、E−UTRANとS1接続(S1 connection)を確立すると、ECM−CONNECTED状態となる。端末がECM−IDLE状態にある時、E−UTRANは、端末のコンテキスト(context)情報を有していない。したがって、ECM−IDLE状態の端末は、ネットワークの命令を受ける必要が無くセル選択(cell selection)またはセル再選択(reselection)のような端末ベースの移動性関連手順を実行する。それに対し、端末がECM−CONNECTED状態にある時、端末の移動性は、ネットワークの命令により管理される。ECM−IDLE状態で端末の位置とネットワークが知っている位置が異なる場合、端末は、トラッキング区域更新(Tracking Area Update)手順を介してネットワークに端末の該当位置を知らせる。
端末とeNBとの間でメッセージを送信するために使われるシグネチャシーケンスに互いに異なる原因値がマッピングされることが知られている。さらに、CQI(channel quality indicator)または経路損失及び原因またはメッセージの大きさは、初期プリアンブルに含むための候補であることが知られている。
端末がネットワークにアクセスすることを希望し、メッセージが送信されるように決定すると、メッセージは目的(purpose)にリンクされることができ、原因値を決定することができる。また、理想的なメッセージの大きさは、全ての付加的情報及び互いに異なる代替可能な大きさを識別して決定することができる。付加的な情報を除去し、または代替可能なスケジューリング要求メッセージを使用することができる。
端末は、プリアンブルの送信、UL干渉、パイロット送信電力、受信機でプリアンブルを検出するために要求されるSNRまたはその組合せのために必要な情報を得る。この情報は、プリアンブルの初期送信電力の計算を許容しなければならない。メッセージの送信のために、同じチャネルが使われることを保障するために、周波数観点でプリアンブルの付近でULメッセージを送信することが有利である。
ネットワークが最小限のSNRでプリアンブルを受信することを保障するために、端末は、UL干渉及びUL経路損失を考慮しなければならない。UL干渉は、eNBでのみ決定することができるため、プリアンブル送信の前にeNBにより放送されて端末により受信されなければならない。UL経路損失は、DL経路損失と類似に考慮することができ、セルのいくつかのパイロット信号の送信電力が端末に知られると、受信したRX信号強度から端末により推定することができる。
プリアンブルの検出のために必要なUL SNRは、一般的にRxアンテナの数及び受信機性能のようなeNB構成によって変わる。多少静的なパイロットの送信電力を送信し、変化するUL干渉から必要なUL SNRを分離して送信し、又、メッセージとプリアンブルとの間に要求される可能な電力オフセットを送信するのに利点がある。
プリアンブルの初期送信電力は、以下の式によって概略的に計算されることができる。
送信電力=TransmitPilot−RxPilot+UL干渉+オフセット+SNRRequired
したがって、SNRRequired、ULInterference、TransmitPilot及びオフセットのどのような組合せもブロードキャストされることができる。原則的に、ただ一つの値のみがブロードキャストされなければならない。たとえ、3GPP LTEにおけるUL干渉が主にUMTSシステムより一定な隣接セル干渉であるとしても、これは現在のUMTSシステムで本質的である。
前述したように、端末は、プリアンブルの送信のための初期UL送信電力を決定する。eNBの受信機は、セルの干渉と比較される相対的な受信電力だけでなく、絶対的な受信電力も推定することができる。eNBは、干渉と比較される受信信号電力がeNBに知られた閾値より大きい場合、プリアンブルが検出されたものと見なす。
端末は、初期推定されたプリアンブルの送信電力が適しなくても、プリアンブルを検出することができるようにパワーランピングを実行する。次のランダムアクセスを試みる前に、もし、ACKまたはNACKが端末により受信されない場合、他のプリアンブルは、ほとんど送信される。検出の確率を増加させるために、プリアンブルは、互いに異なるUL周波数に送信され得、及び/またはプリアンブルの送信電力は、増加し得る。したがって、検出されるプリアンブルの実際送信電力は、UEにより初期に計算されたプリアンブルの初期送信電力に対応する必要がない。
端末は、可能なULトランスポートフォーマットを必ず決定しなければならない。端末により使われるMCS及び多数のリソースブロックを含むことができるトランスポートフォーマットは、主に二つのパラメータにより決定される。具体的に、二つのパラメータは、eNBのSNR及び送信されるために要求されるメッセージの大きさである。
実際に端末メッセージ大きさの最大、またはペイロード、そして、要求される最小SNRは、各々、トランスポートフォーマットに対応する。UMTSで、プリアンブルの送信以前に推定された初期プリアンブル送信電力、プリアンブルとトランスポートブロックとの間の必要なオフセット、最大に許容されまたは利用可能な端末送信電力、固定されたオフセット及び付加的なマージンを考慮して送信のためのどのようなトランスポートフォーマットを選択することができるかを決定することができる。ネットワークが時間及び周波数リソース予約を必要としないため、UMTSにおけるプリアンブルは、端末により選択されたトランスポートフォーマットに対するどのような情報も含む必要がない。したがって、トランスポートフォーマットは、送信されたメッセージと共に表示される。
プリアンブルの受信時、正しいトランスポートフォーマットを選択した後、必要な時間及び周波数リソースを予約するために、eNBは、端末が送信しようとするメッセージの大きさ及び端末により選択されるSNRを認識しなければならない。したがって、端末は、ほとんどDLで測定された経路損失または初期プリアンブル送信電力の決定のためのいくつかの同じ測定を考慮するため、最大許容または可用端末送信電力と比較した端末送信電力は、eNBに知られていないため、受信したプリアンブルによると、eNBは、端末により選択されるSNRを推定することができない。
eNBは、DLで推定された経路損失及びULで推定された経路損失を比較することで、その差を計算することができる。しかし、もし、パワーランピングが使われ、プリアンブルのための端末送信電力が初期計算された端末送信電力と対応しない場合、この計算は不可能である。さらに、実際端末送信電力及び端末が送信するように意図される送信電力の精密度は非常に低い。したがって、経路損失をコード化またはダウンリンク及びメッセージの大きさのCQI推定のコード化またはシグネチャでULの原因値をコード化することが提案される。
システム情報(System Information)に対して説明する。3GPP TS 36.331 V8.7.0(2009−09)の5.2.2節を参照することができる。
システム情報は、端末が基地局にアクセスするために知るべき必須情報を含む。したがって、端末は、基地局にアクセスする前にシステム情報を全部受信しなければならない。ひいては、端末は、常に最新のシステム情報を有しているべきである。前記システム情報は、一セル内の全ての端末が知っているべき情報であるため、基地局は、周期的に前記システム情報を送信する。
システム情報は、MIB(Master Information Block)、SB(Scheduling Block)、SIB(System Information Block)に分けられる。MIBは、端末が該当セルの物理的構成、例えば、帯域幅(Bandwidth)を知ることができるようにする。SBは、SIBの送信情報、例えば、送信周期などを知らせる。SIBは、互いに関連あるシステム情報の集合体である。例えば、あるSIBは、隣接セルの情報のみを含み、他のSIBは、端末により使われるアップリンク無線チャネルの情報のみを含む。
一般的に、ネットワークが端末に提供するサービスは、下記のように三つのタイプに区分することができる。また、どのようなサービスの提供を受けることができるかによって、端末は、セルのタイプも異なって認識する。サービスタイプは、下記の通りである。
1)制限的なサービス(Limited service):このサービスは、緊急呼び出し(Emergency call)及び災害警報システム(Earthquake and Tsunami Warning System;ETWS)を提供し、受容可能なセル(acceptable cell)で提供することができる。
2)正規サービス(Normal service):このサービスは、一般的な用途の汎用サービス(public use)を意味し、正規セル(suitable or normal cell)で提供することができる。
3)事業者サービス(Operator service):このサービスは、通信ネットワーク事業者のためのサービスを意味し、このセルは、通信ネットワーク事業者のみが使用することができ、一般ユーザは使用することができない。
セルタイプは、下記の通りである。
1)受容可能なセル(Acceptable cell):端末が制限された(Limited)サービスの提供を受けることができるセルである。このセルは、該当端末の立場からは禁止(barred)されておらず、端末のセル選択基準を満たすセルである。
2)正規セル(Suitable cell):端末が正規サービスの提供を受けることができるセルである。このセルは、受容可能なセルの条件を満たし、同時に追加条件を満たす。追加的な条件として、このセルは、該当端末が接続できるPLMN所属でなければならず、端末のトラッキング区域(Tracking Area)更新手順の実行が禁止されないセルでなければならない。もし、該当セルがCSGセルの場合、このセルは、CSGメンバとして端末の接続が可能なセルでなければならない。
3)禁止されたセル(Barred cell):セルがシステム情報を介して禁止されたセルであるという情報を放送するセルである。
4)予約されたセル(Reserved cell):セルがシステム情報を介して予約されたセルであるという情報を放送するセルである。
RRC_IDLE中に、端末は、自分がサービスを受けようとするネットワークであるPLMN(public land mobile network)と通信するための無線アクセス技術(radio access technology;RAT)を選択する。PLMN及びRATに関する情報は、端末のユーザが選択することもでき、USIM(universal subscriber identity module)に格納されているものを使用することもできる。
端末は、測定された基地局及び予め決定された値より大きいセルの中から最大値を有するセルを選択する。これは初期セル選択(initial cell selection)といい、電源がオンされた端末により実行される。セル選択手順に対しては後に説明する。セル選択以後、端末は、基地局が周期的に送るシステム情報を受信する。前記予め決定された値は、データ送受信での物理的信号に対する品質保障を受けるためにシステムで定義された値である。したがって、予め決定された値は、各々の予め決定された値が適用されるRATによって異なる。
端末は、ネットワーク登録が必要な場合、ネットワーク登録手順を実行する。端末は、ネットワークからサービス(例えば、Paging)を受けるために自分の情報(例えば、IMSI;International mobile Subscriber Identity)を登録する。端末は、セルを選択するたびに接続するネットワークに登録をするものではない。端末自体が知っているネットワークの情報がシステム情報から受けたネットワークの情報と異なる場合、端末は、ネットワーク登録手順を実行する。
RRC接続確立手順中に、端末は、RRC接続を要求するRRC接続要求(RRC Connection Request)メッセージをネットワークに送る。ネットワークは、RRC接続要求に対する応答としてRRC接続設定(RRC Connection Setup)メッセージを送る。RRC接続設定メッセージを受信した後、端末は、RRC接続モードに進入する。端末は、RRC接続確立の成功を確認するために使われるRRC接続設定完了(RRC Connection Setup Complete)メッセージをネットワークに送る。
RRC接続再構成は、RRC接続の修正に使われる。これはRB確立/修正(modify)/解除(release)、ハンドオーバ実行及び測定セットアップ/修正/解除のために使われる。
ネットワークは、端末にRRC接続を修正するためのRRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージを送る。端末は、RRC接続再構成に対する応答として、RRC接続再構成の成功を確認するために使われるRRC接続再構成完了(RRC Connection Reconfiguration Complete)メッセージをネットワークに送る。
端末によるセル選択手順が説明される。3GPP TS 36.304 V8.5.0(2009−03)の5.2節を参照することができる。
もし、端末の電源がオンされ、または端末がセルにとどまっている場合、端末は、適切な品質のセルを選択/再選択してサービスを受けるための手順を実行する。RRC_IDLE状態の端末は、常に適切な品質のセルを選択し、このセルを介してサービスの提供を受けるための準備をしているべきである。例えば、電源がオンされた端末は、ネットワークに登録をするために適切な品質のセルを選択しなければならない。もし、RRC_CONNECTED状態にあった前記端末がRRC_IDLE状態に進入すると、前記端末は、とどまるセルを選択しなければならない。このように、前記端末がRRC_IDLE状態のようなサービス待機状態にとどまっているために、一定な条件を満たすセルを選択する過程をセル選択(Cell Selection)という。前記セル選択は、前記端末が前記RRC_IDLE状態にとどまるセルを現在決定することができない状態で実行するため、可能な限り速やかにセルを選択することが重要である。したがって、一定基準以上の無線信号品質を提供するセルの場合、たとえ、このセルが端末に最も良い無線信号品質を提供するセルでないとしても、端末のセル選択過程で選択されることができる。
端末は、初期に電源がオンされると、使用可能なPLMN(public land mobile network)を検索し、サービスを受けることができる適切なPLMNを選択する。その次に、端末は、選択されたPLMNにより提供されるセルの中から適切なサービスの提供を受けることができる信号品質と特性を有するセルを選択する。
セル選択過程は、大きく、二つに分けられる。
まず、初期セル選択過程であり、この過程では、前記端末が無線チャネルに対する事前情報がない。したがって、前記端末は、適切なセルを探すために全ての無線チャネルを検索する。各チャネルにおいて、前記端末は、最も強いセルを探す。以後、前記端末がセル選択基準を満たす適切な(suitable)セルを探すと、該当セルを選択する。
前記端末は、セル選択過程を介してあるセルを選択した後、端末の移動性または無線環境の変化などのため、端末と基地局との間の信号の強度や品質が変わることがある。したがって、もし、選択したセルの品質が低下する場合、端末は、より良い品質を提供する他のセルを選択することができる。このようにセルを再選択する場合、一般的に現在選択されたセルより良い信号品質を提供するセルを選択する。このような過程をセル再選択(Cell Reselection)という。前記セル再選択過程は、無線信号の品質の観点で、一般的に端末に最も良い品質を提供するセルを選択することに基本的な目的がある。
無線信号の品質の観点の他に、ネットワークは、周波数別に優先順位を決定して端末に知らせることができる。このような優先順位を受信した端末は、セル再選択過程中、この優先順位を無線信号品質基準より優先的に考慮する。
前記のように、無線環境の信号特性によって、セルを選択または再選択する方法がある。セル再選択手順において、再選択のためのセルを選択する場合、セルのRATと周波数特性によって、下記のようなセル再選択方法がある。
−イントラ周波数(Intra−frequency)セル再選択:再選択されたセルは、現在端末がキャンプ中であるセルと同じRAT及び同じ中心周波数(center−frequency)を有するセルである。
−インター周波数(Inter−frequency)セル再選択:再選択されたセルは、現在端末がキャンプ中であるセルと同じRAT及び異なる中心周波数を有するセルである。
−インターRAT(Inter−RAT)セル再選択:再選択されたセルは、現在端末がキャンプ中であるセルのRATと異なるRATを使用するセルである。
セル再選択過程の原則は、下記の通りである。
第一に、端末は、セル再選択のためにサービングセル(serving cell)及び隣接セル(neighboring cell)の品質を測定する。
第二に、セル再選択は、セル再選択基準(criteria)に基づいて実行される。セル再選択基準は、サービングセル及び隣接セルの測定に関連して下記のような特性を有している。
イントラ周波数セル再選択は、基本的にランキング(ranking)に基づいて行われる。ランキングとは、セル再選択評価のための基準値を定義し、この基準値を利用することでセルを基準値の大きさ順に順序を定める作業である。最も良い基準値を有するセルを一般的にbest ranked cellと呼ぶ。セル基準値は、端末が該当セルに対して測定した値を基本にし、必要によって、周波数オフセットまたはセルオフセットを適用した値である。
インター周波数セル再選択は、ネットワークにより提供された周波数優先順位に基づいて行われる。端末は、最も高い周波数優先順位を有する周波数にキャンプオンする(camp on)ことができるように試みる。ネットワークは、ブロードキャストシグナリング(broadcast signling)を介してセル内の端末が共通的に適用する周波数優先順位を提供し、または端末別シグナリング(dedicated signaling)を介して端末別に各々周波数別優先順位を提供することができる。
インター周波数セル再選択のために、ネットワークは、端末にセル再選択に使われるパラメータ(例えば、周波数別オフセット(frequency−specific off set))を周波数別に提供することができる。
イントラ周波数セル再選択またはインター周波数セル再選択のために、ネットワークは、端末にセル再選択に使われる隣接セルリスト(NCL;Neighboring Cell List)を端末に提供することができる。このNCLは、セル再選択に使われるセル別パラメータ(例えば、セル別オフセット(cell−specific offset))を含む。
イントラ周波数またはインター周波数セル再選択のために、ネットワークは、セル再選択に使われるセル再選択禁止リスト(black list)を端末に提供することができる。禁止リストに含まれているセルに対し、端末は、セル再選択を実行しない。
測定(measurement)及び測定報告(measurement report)が説明される。
移動通信システムにおいて、端末の移動性(mobility)サポートは、必須である。したがって、端末は、現在サービスを提供するサービングセルに対する品質及び隣接セルに対する品質を持続的に測定する。端末は、測定結果を適切な時間にネットワークに報告する。ネットワークは、ハンドオーバなどを介して端末に最適の移動性を提供する。
端末は、移動性サポートの目的以外に、事業者がネットワークを運営するのに有用な情報を提供するために、ネットワークが設定する特定の目的の測定を実行し、その測定結果をネットワークに報告することができる。例えば、端末は、ネットワークが定めた特定のセルの放送情報を受信する。端末は、前記特定のセルのセル識別子(Cell Identity、これを広域(Global)セル識別子とも呼ばれる)、前記特定のセルが属する位置識別情報(例えば、Tracking Area Code)及び/またはその他のセル情報(例えば、CSG(Closed Subscriber Group)セルのメンバかどうか)をサービングセルに報告することができる。
移動中の端末は、特定の地域の品質が非常に悪いということを、測定を介して確認した場合、品質が悪いセルに対する位置情報及び測定結果をネットワークに報告することができる。ネットワークは、ネットワークの運営を支援する端末の測定結果の報告に基づいてネットワークの最適化を試みることができる。
周波数再使用(Frequency reuse factor)が1人移動通信システムでは、移動性が一般的に同じ周波数バンドにある互いに異なるセル間に行われる。したがって、端末の移動性をよく保障するためには、端末は、サービングセルの中心周波数と同じ中心周波数を有する隣接セルの品質及びセル情報がよく測定可能でなければならない。このようにサービングセルの中心周波数と同じ中心周波数を有するセルに対する測定をセル内測定(intra−frequency measurement)と呼ぶ。端末は、セル内測定を実行することで測定結果をネットワークに適切な時間に報告し、該当する測定結果の目的が達成されるようにする。
移動通信事業者は、複数の周波数バンドを使用してネットワークを運用することもできる。複数の周波数バンドを介して通信システムのサービスが提供される場合、端末に最適な移動性を保障するためには、端末は、サービングセルの中心周波数と異なる中心周波数を有する隣接セルの品質及びセル情報がよく測定可能でなければならない。このように、サービングセルの中心周波数と異なる中心周波数を有するセルに対する測定をセル間測定(inter−frequency measurement)と呼ぶ。端末は、セル間測定を実行することで測定結果がネットワークに適切な時間に報告可能でなければならない。
端末が異種(heterogeneous)ネットワークに対する測定をサポートする場合、基地局設定により異種ネットワークのセルに対する測定をすることもできる。このような、異種ネットワークに対する測定をインターRAT(inter−RAT)測定という。例えば、RATは、3GPP標準規格に従うUTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network)及びGERAN(GSM(登録商標) EDGE Radio Access Network)を含むことができ、3GPP2標準規格に従うCDMA2000システムも含むことができる。
測定報告設定のために、端末は、測定設定情報をBSから受信する。測定設定情報を含むメッセージは、測定設定メッセージと呼ばれる。端末は、測定設定情報に基づいて測定を実行する。測定結果が測定設定情報に含まれる報告条件を満たす場合、端末は、測定結果をBSに報告する。測定結果を含むメッセージは、測定報告メッセージと呼ばれる。
測定設定情報は、下記のような情報を含むことができる。
(1)測定対象(Measurement object)情報:端末が測定を実行する対象に関する情報である。測定対象は、イントラ周波数測定の対象であるイントラ周波数測定対象、インター周波数測定の対象であるインター周波数測定対象、及びインターRAT測定の対象であるインターRAT測定対象のうち少なくともいずれか一つを含む。例えば、イントラ周波数測定対象は、サービングセルと同じ周波数バンドを有する隣接セルを指示し、インター周波数測定対象は、サービングセルと異なる周波数バンドを有する隣接セルを指示し、インターRAT測定対象は、サービングセルのRATと異なるRATの隣接セルを指示することができる。
(2)報告設定(Reporting configuration)情報:報告基準(reporting criterion)及び報告フォーマット(reporting format)を含む。報告基準は、端末が測定結果を送信することをトリガするのに使われ、周期または単一イベント説明である。報告フォーマットは、端末が含む測定報告及び関連情報の量である(例えば、報告するセルの個数)。
(3)測定識別子(Measurement identity)情報:各測定識別子は、一つの測定対象と一つの報告設定を連結する。複数の測定識別子を構成することによって、同じ測定対象に一つ以上の報告設定だけでなく、同じ報告設定に一つ以上の測定報告が可能である。測定識別子は、測定報告で参照番号として使われる。測定識別子は、測定報告メッセージに含まれることで、測定結果がどんな測定対象に対することであり、測定報告がどんな報告条件に発生したかを示すことができる。
(4)量的設定(Quantity configuration)情報:一つの量的設定は、RATタイプ別に構成される。量的設定は、測定量及び全てのイベント評価及び測定タイプと関連した報告のために使われる連関されたフィルタリングを定義する。
(5)測定ギャップ(Measurement gap)情報:測定ギャップは、ダウンリンク送信及びアップリンク送信がスケジューリングされないとき、端末が測定を実行するのに使用することができる期間である。
測定手順を実行するために、端末は、測定対象、報告設定及び測定識別子を有する。
基地局は、端末に一つの周波数に対して一つの測定対象のみを割り当てることができる。測定報告が誘発されるイベントを以下に説明する。3GPP TS 36.331 V8.5.0(2009−03)の5.5.4節を参照することができる。
−イベントA1:サービングが閾値より良好になる。
−イベントA2:サービングが閾値より不良になる。
−イベントA3:隣接がサービングのオフセットより良好になる。
−イベントA4:隣接が閾値より良好になる。
−イベントA5:サービングが第1の閾値より不良になり、隣接が第2の閾値より良好になる。
−イベントB1:インターRAT隣接が閾値より良好になる。
−イベントB2:サービングが第1の閾値より不良になり、インターRAT隣接が第2の閾値より良好になる。
もし、端末の測定結果が決定されたイベントを満たす場合、端末は、基地局に測定報告を送信する。
PLMNは、モバイルネットワーク運営者により配置及び運用されるネットワークである。各モバイルネットワーク運営者は、一つまたはそれ以上のPLMNを運用する。各PLMNは、MCC(Mobile Country Code)及びMNC(Mobile Network Code)により識別されることができる。セルのPLMN情報は、システム情報に含まれて放送される。
PLMN選択、セル選択及びセル再選択において、多様なタイプのPLMNが端末により考慮されることができる。
−HPLMN(Home PLMN):端末IMSIのMCC及びMNCとマッチングされるMCC及びMNCを有するPLMN
−EHPLMN(Equivalent HPLMN):HPLMNと等価として取り扱われるPLMN
−RPLMN(Registered PLMN):位置登録が成功的に終了されたPLMN
−EPLMN(Equivalent PLMN):RPLMNと等価として取り扱われるPLMN
各モバイルサービス需要者は、HPLMNに加入する。HPLMNまたはEHPLMNにより端末に一般サービスが提供される時、端末は、ローミング状態(roaming state)ではない。それに対し、HPLMN/EHPLMN外のPLMNにより端末にサービスが提供される時、端末は、ローミング状態であり、そのPLMNは、VPLMN(Visited PLMN)と呼ばれる。
端末の電源がオンされると、PLMN選択がトリガされる。選択されたPLMNに対し、端末は、選択されたPLMNを登録するために試みる。登録が成功した場合、選択されたPLMNは、RPLMN(registered PLMN)になる。ネットワークは、端末にPLMNリストをシグナリングすることができ、これはPLMNリストに含まれているPLMNをRPLMNと同じPLMNであると考慮することができる。RPLMNと同じPLMNをEPLMNという。ネットワークに登録された端末は、常時ネットワークにより接近可能(reachable)でなければならない。もし、端末がECM−CONNECTED状態(同じくは、RRC接続状態)である場合、ネットワークは、端末がサービスを受けていることを認知する。しかし、端末がECM−IDLE状態(同じくは、RRCアイドル状態)である場合、端末の状況がeNBでは有効でないが、MMEには格納されている。この場合、ECM−IDLE状態の端末の位置は、TA(tracking Area)のリストの粒度(granularity)でMMEにのみ知らされる。
Wi−Fi(ワイファイ)プロトコルを説明する。Wi−Fiは、電子装置が高速インターネット接続を含むコンピュータネットワークを介して(電波を使用して)無線でデータを交換することができる大衆的な技術である。Wi−Fi Allianceは、Wi−Fiを全ての“IEEE802.11標準に基づいている無線LAN(WLAN;wireless local area network)商品”と定義する。しかし、大部分の現在のWLANがこの標準に基づいているため、前記用語“Wi−Fi”は、“WLAN”の同義語として一般的な英語で使われる。
Wi−Fiを使用する装置(パソコン、ビデオゲームコンソール、スマートフォン、タブレットまたはデジタルオーディオプレーヤ等)は、無線ネットワークアクセスポイントを介したインターネットのようなネットワークリソースに接続することができる。このようなアクセスポイント(または、ホットスポット)は、室内で約20メートル(65フィート)範囲及び野外でより大きい範囲を有する。ホットスポットカバレッジは、電波を遮断する壁がある一間部屋ほど小さい領域または多くの平方マイルほど大きい領域(これは複数の重なるアクセスポイントを使用することによって達成される)で構成されることができる。
“Wi−Fi”は、Wi−Fi Allianceの商標及びIEEE802.11標準製品群を使用する製品のブランド名である。Wi−Fi Alliance相互運用性認証テストを成功的に終えたWi−Fi製品に限って“Wi−Fi CERTIFIED”指定及び商標を使用することができる。
Wi−Fiは、変化の多い歴史を有している。その最初の暗号システム(WEP;wired equivalent privacy)は、容易に解けることが証明された。はるかに高い品質のプロトコル(WPA;Wi−Fi protected access及びWPA2)は、後に追加された。しかし、2007年に追加されたWPS(Wi−Fi protected setup)と呼ばれる付加的な機能は、遠隔攻撃者が数時間内に大部分の具現上のルータのWPAまたはWPA2暗号を復旧することを許容する欠陥があった。一部製造業者は、WPS機能を解除することを勧めた。Wi−Fi Allianceは、全ての新しい認証装置が総当たりAP PIN攻撃に抵抗することを保障するために、以後の自社テスト計画及び認証プログラムをアップデートした。
802.11ファミリは、同じ基本プロトコルを使用する半二重(half−duplex)無線(over−the−air)変調技術のシリーズで構成される。最も大衆的なものは、原標準で改正した802.11b及び802.11gプロトコルにより定義される。802.11−1997は、最初の無線ネットワーキング標準であるが、802.11g及び802.11nによりしたがう802.11bが最初に広く受け入れた標準である。802.11nは、新しいマルチ−ストリーミング(multi−streaming)変調技術である。ファミリ(c−f、h、j)における他の標準は、サービス修正及び拡張または以前の仕様の修正である。
802.11b及び802.11gは、米国連邦通信委員会規則及び規定の第15部によって、米国で運営する2.4GHz ISMバンドを使用する。周波数バンドのこのような選択のため、802.11b及びg装備は、時々、電子レンジ、無線電話及びブルートゥース装置から干渉を受けることがある。802.11b及び802.11gは、各々、直接シーケンス拡散スペクトラム(DSSS;direct−sequence spread spectrum)及びOFDMシグナリング方法を使用することで、それらの干渉及び干渉に対する敏感性を制御する。全世界の大部分では、802.11aは、隣接チャネルが重複する2.4GHz ISM周波数バンドよりは少ない23非重複チャネルを提供する5GHz U−NIIバンドを使用する。環境によって、より高いまたはより低い周波数(チャネル)と良いまたは悪い性能が実現されることがある。
802.11で使われる無線周波数スペクトラムの部分は、国家毎に異なる。FCC規則及び規定の第15条で許容される米国において、802.11a及び802.11g装置は、免許無しで動作されることができる。802.11b及び802.11gの六つを介して一つのチャネルにより使われる周波数は、2.4GHzアマチュア無線バンドに含まれる。免許アマチュア無線事業者は、非商業的コンテンツまたは暗号化の増加されたパワー出力を許容するFCC規定及び規則の第97で802.11b/g装置を動作することができる。
図5は、2.4GHzバンドにおけるWi−Fiチャネルのグラフィック代表図を示す。
802.11は、前記説明された各バンドを下位分割された無線機及びTV放送と同様に、チャネルに分割する。例えば、2.4000−2.4835GHzバンドは、2.412GHzを中心とするチャネル1と、2.472GHzを中心とするチャネル13とが、5MHz離れた13個のチャネルに分割される(日本国は、チャネル13の上に802.11bでのみ許容される12MHzの14番目のチャネルを加える)。802.11bは、22MHzの総チャネル幅を有するDSSSに基づいており、急なスカート(skirt)を有しない。結果的に、ただ3個のチャネルのみが重ならない。たとえ、4個の非重複チャネル(1、5、9及び13)の新しい802.11g標準があるとしても、現在多くの装置は、事前設定オプションとしてチャネル1、6及び11と共に提供される。変調された802.11gOFDMチャネルが20MHz幅であるため、現在4個がある。
チャネルの可用性は、どのように各国家が多様なサービスのために無線スペクトラムを割り当てるかにより国家により規制される。極端には、日本国は、802.11bに対して全ての14チャネルの使用を許容し、スペインのような他の国家は、最初にチャネル10及び11のみを許容し、フランスは、10、11、12及び13のみを許容した。それらは、現在チャネル1から13まで許容する。北米と一部の中南米国家は、1から11までのみを許容する。
チャネル中心周波数を指定すること以外にも、802.11は、各チャネルを介して許容される電力分配を定義するスペクトラムマスクを指定する。マスクは、中心周波数から±11MHzピーク振幅から20dBの最小減衰されたシグナルを必要とする。チャネルは、効率的に22MHz幅である。ステーションは、ただ重複のない全ての4番目または5番目の間隔のチャネルのみを使用することができるということが一つの結論である。そして、理論的には、一般的に米国では1、6及び11を使用し、たとえ、1、6及び11が一般的であるとしても、ヨーロッパでは1、5、9及び13を使用する。チャネル1−13は、効果的に2.401−2.483GHzバンドを必要とするということが他の結論である。例えば、英国における実際の割当は、2.400−2.4835GHzであり、米国における実際の割当は、2.402−2.4735GHzである。
大部分のWi−Fi装置は、regdomain0にデフォルトし、これは最小共通分母が設定されなければならないことを意味する。即ち、装置は、どの国家でも許容電力以上の電力を送信せず、どの国家でも許容されない周波数を使用しない。
Regdomain設定は、非常に複雑であり、または変更が不可能であるため、最終ユーザは、連邦通信委員会のような地域規制機関と衝突しない。
現在802.11標準は、無線リンクの管理及び制御だけでなく、データの送信に使われる“フレーム”タイプも定義する。
フレームは、非常に具体的で標準化されたセクションに分けられる。各フレームは、MACヘッダ、ペイロード(payload)及びFCS(frame check sequence)で構成される。一部フレームは、ペイロードがない。MACヘッダの最初の2バイトは、フレームの形態及び機能を指定するフレーム制御フィールドを形成する。フレーム制御フィールドは、下記のサブフィールドにさらに分けられる。
−プロトコルバージョン(Protocol Version):プロトコルバージョンを示す2ビット。現在使われるプロトコルバージョンは0である。他の値は、将来の使用のために予約されている。
−タイプ(Type):WLANフレームのタイプを識別する2ビット。制御、データ及び管理は、IEEE802.11に定義された多様なフレームタイプである。
−サブタイプ(SubType):フレーム間の追加的な識別を提供する4ビット。タイプ及びサブタイプは、共に正確なフレームを識別する。
−ToDS及びFromDS:各大きさは、1ビットである。これらは、データフレームが分配システムに向かっているかどうかを指示する。制御及び管理フレームの値を0に設定する。全てのデータフレームは、このようなビットセットのうち一つを有する。しかし、IBSS(independent basic service set)ネットワーク内の通信は、常にこのビットを0に設定する。
−より多くのフラグメント(More Fragments):パケットが送信のために複数のフレームに分割される時、より多くのフラグメントビットが設定される。パケットの最後のフレームを除外した全てのフレームがこのビットセットを有する。
−リトライ(Retry):フレームが再送信される時、時々、フレーム再送信が要求され、そのために1に設定されたリトライビットがある。これは重複フレームの除去を支援する。
−電力管理(Power Management):このビットは、フレームの交換完了以後、送信機の電力管理状態を指示する。アクセスポイントは、接続を管理するように要求され、節電ビットを設定しない。
−より多くのデータ(More Data):より多くのデータは、分散システムで受信したバッファフレームに使われる。アクセスポイントは、節電モードにある基地局を容易にするためにこのビットを使用する。これは少なくとも一つのフレームが使用可能であることを指示し、接続した全てのステーションをアドレスする。
−WEP:WEPビットは、フレームを処理した後に修正される。フレームが解読された後、一つにトグル(toggled)され、または、もし、暗号化が設定されていない場合、これは既に一つになる。
−順序(Order):“厳格な整列(strict ordering)”伝達方法が使われる時にのみ、このビットは、設定される。送信性能低下の原因として、フレームとフラグメントは、常に順序通りには送信されない。
次の2ビットは、Duration IDフィールドのために予約されている。このフィールドは、三つの形態のうち一つを取ることができる:Duration、CFP(Contention−Free Period)及びAID(Association ID)。
802.11フレームは、最大4個のアドレスフィールドを有することができる。各フィールドは、MACアドレスを伝送することができる。アドレス1は受信機であり、アドレス2は送信機であり、アドレス3は受信機によりフィルタリング目的のために使われる。
−シーケンス制御フィールド(Sequence Control field)は、重複フレーム除去だけでなく、メッセージ順序を確認するために使われる2バイトセクションである。最初の4ビットは、フラグメント番号(fragmentation number)に使われ、最後の12ビットは、シーケンス番号に使われる。
−選択的な2バイトQoS(Quality of Service)制御フィールドが802.11eに付加された。
−フレームボディフィールド(Frame Body field)は、セキュリティカプセル化(security encapsulation)からの任意のオーバーヘッドに、0バイト〜2304バイトまでを加えた多様な大きさを有し、上位階層の情報を含む。
−FCS(frame check sequence)は、標準802.11フレームで最後の4バイトである。これは検索されたフレームの完全性検査を許容し、たびたびCRC(cyclic redundancy check)と呼ばれる。フレームが送信されようとする間に、FCSは、計算されて追加される。ステーションがフレームを受信する時、これはフレームのFCSを計算することができ、受信したものとこれを比較することができる。それらが一致すると、前記フレームは、送信中に歪曲されないと仮定する。
管理フレームは、通信の維持保守を許容する。一般的な802.11サブタイプは、下記の通りである。
−認証フレーム(Authentication frame):802.11認証は、認証フレームをこのIDを含むアクセスポイントに送信するWNIC(wireless network interface controller)で始める。開放システム認証とWNICは、単一認証フレームのみを送信し、アクセスポイントは、受容または拒絶を指示する自分の認証フレームで応答する。共有キー認証と共に、WNICが自分の初期認証要求を送信した後、チャレンジテキスト(challenge text)を含むアクセスポイントから認証フレームを受信する。WNICは、チャレンジテキストの暗号化されたバージョンを含む認証フレームをアクセスポイントに送信する。アクセスポイントは、自分のキーで復号化することで、前記テキストが正確なキーで暗号化されることを保障する。このプロセスの結果は、WNICの認証状態を決定する。
−連係要求フレーム(Association request frame):ステーションから送信され、アクセスポイントがリソース割当及び同期化することを可能にする。フレームは、サポートされるデータ速度及びネットワークのSSIDを含むWNICに関する情報を伝送し、ステーションはこれと連結しようとする。要求が受諾されると、アクセスポイントは、メモリを予約し、WNICに対する連係(association)IDを確立する。
−連係応答フレーム(Association response frame):連係要求の受諾または拒絶を含み、アクセスポイントからステーションに送信される。受諾すると、フレームは、連係ID及びサポートされるデータ速度のような情報を含む。
−ビーコンフレーム(Beacon frame):自分の存在を知らせ、SSID及び範囲内のWNICに対する他のパラメータを提供するためにアクセスポイントから周期的に送信される。
−非認証フレーム(Deauthentication frame):他のステーションとの接続を終了しようとするステーションから送信される。
−解除フレーム(Disassociation frame):接続を終了しようとするステーションから送信される。これはアクセスポイントがメモリ割当をあきらめ、連係テーブルからWNICを除去することを許容する立派な方法である。
−プローブ要求フレーム(Probe request frame):他のステーションから情報を要求する時、ステーションから送信される。
−プローブ応答フレーム(Probe response frame):プローブ要求フレームを受信した後、能力情報、サポートされるデータ速度などを含むアクセスポイントから送信される。
−再連係要求フレーム(Reassociation request frame):現在関連したアクセスポイントの範囲から落ち、強い信号を有する他のアクセスポイントを探した時、WNICは、再連係要求を送信する。新しいアクセスポイントは、以前のアクセスポイントのバッファに依然として含まれることができる任意の情報の伝達を調整する。
−再連係応答フレーム(Reassociation response frame):受諾または拒絶を含むアクセスポイントからWNIC再連係応答フレームに送信される。フレームは、連係ID及びサポートされるデータ速度のような連係のために必要な情報を含む。
制御フレームは、ステーション間のデータフレームの交換を容易にする。一般的な802.11制御フレームは、下記の通りである。
−ACKフレーム(Acknowledgement frame):データフレームを受信した後、データエラーが見つけられない場合、受信したステーションは、送信したステーションにACKフレームを送信する。もし、送信したステーションが既定義された周期の時間内にACKフレームを受信されない場合、送信したステーションは、フレームを再送信する。
−RTSフレーム(Request to send frame):RTS及びCTSフレームは、アクセスポイントに対する付加的な衝突減少方式を隠されたステーションに提供する。双方向送信の第一のステップとして、ステーションは、データフレームを送信する前に必要なRTSフレームを送信する。
−CTSフレーム(Clear to send frame):ステーションは、CTSフレームにRTSフレームに応答する。これは要求ステーションがデータフレームを送信することに対する許可を提供する。CTSは、要求ステーションが送信する中に、全ての他のステーションが送信を保留するようにする時間値を含むことによって、衝突制御管理を提供する。
データフレームは、RFC1042カプセル化(encapsulation)及びプロトコル識別のためのEtherType番号を使用することで、ボディ(body)内のウェブページ、ファイルなどからパケットを伝送する。
BSSは、802.11無線LANの基本ビルディングブロック(basic building block)である。インフラストラクチャ(infrastructure)モードにおいて、全ての連結したステーションと共にする単一APは、BSSと呼ばれる。これはBSA(basic service area)と呼ばれるアクセスポイントのカバレッジと混同されてはならない。アクセスポイントは、そのBSS内のステーションを制御するマスタとして動作する。簡単なBSSは、一つのアクセスポイントと一つのステーションで構成されている。アドホック(adhoc)モードにおいて、同期化されたステーションのセット(そのうち、一つはマスタとして動作)は、BSSを形成する。
802.11で、制御アクセスポイント無しでクライアント装置のアドホックネットワークを生成することは可能であり、その結果は、IBSSと呼ばれる。
BSSID(basic service set identification)と呼ばれることにより、各BSSは、固有に識別される。インフラストラクチャモードで作動するBSSの場合、BSSIDは、WAP(wireless access point)のMACアドレスである。IBSSの場合、BSSIDは、46−bitランダム番号から生成された地域的に管理されるMACアドレスである。アドレスの個人/グループビットは、(個人)0に設定される。アドレスの汎用/ローカルビットは、(ローカル)1に設定される。
全部1の値を有するBSSIDは、プローブ要求中のみ使われることができる放送BSSIDを表示するために使われる。
ESS(extended service set)は、一つ以上の相互接続されたBSSのセットであり、BSSのうち一つと連関された任意のステーションで論理リンク制御階層のための単独BSSで表示される一つ以上の統合ローカル領域ネットワークのセットである。BSSは、同じチャネルで作動し、または総処理量を向上させるために、異なるチャネルで作動することができる。
各ESSは、SSID(service set identifier)により識別される。IBSSの場合、SSIDは、ネットワークを始めるクライアント装置により選択され、SSIDの放送は、ネットワークのメンバである全ての装置により疑似−ランダム順序(pseudo−random order)に実行される。SSIDの最大長さは、現在32バイトである。
専用シグナリング及び/またはブロードキャストシグナリングを介したネットワークからの3GPPアクセスネットワークと非(non)3GPPアクセスネットワークとの間の連動(interworking)のために、端末は、閾値や3GPPアクセスネットワークセル識別子のような補助情報を受信することができる。専用シグナリングを介して受信した前記補助情報(以下、専用補助情報)は、3GPPアクセスネットワークで高い負荷を発生する特定の端末のトラフィックをステアリングするのに使われることができる。RAN(radio access network)がアグレッシブな(aggressive)専用閾値をあたえる(即ち、3GPPアクセスネットワークから非3GPPアクセスネットワークにステアリングを促進する)端末は、非3GPPアクセスネットワークにトラフィックをステアリングし、以後3GPPアクセスネットワークを非活性化させることができる。3GPPアクセスネットワークが非活性化されるため、端末は、RRC_IDLE状態に進入する。しかし、もし、端末がRRC_IDLEに進入した直後、ブロードキャストシグナリングを介して受信した補助情報(以下、ブロードキャスト補助情報)を適用する場合、端末のトラフィックがブロードキャストシグナリングを介して受信した補助情報により再び3GPPアクセスネットワークにステアリングされることが可能である。即ち、専用補助情報及びブロードキャスト補助情報のためピンポン(Ping−Pong)問題を引き起こすことがある。
前記説明したピンポン問題を避けるために、本発明の実施例に係る3GPPアクセスネットワークと非3GPPアクセスネットワークとの間のトラフィックステアリングのために専用シグナリング及びブロードキャストシグナリングを介して受信した補助情報を適用する方法を説明する。本発明の一実施例によると、ピンポン問題を避けるために、端末は、RRC_IDLE状態に進入した後にも、一定時間、専用補助情報を適用することができる。RRC_IDLE状態に進入した後にも、一定時間、端末の専用補助情報を活用することで、運営者は、RRC_CONNECTED状態の端末だけでなく、RRC_IDLE状態の端末の3GPPアクセスネットワークと非3GPPアクセスネットワークとの間のトラフィックを効率的にステアリングすることができる。
端末がRRC_CONNECTED状態にある間、端末は、任意の時点で専用シグナリングを介して、3GPPアクセスネットワークと非3GPPアクセスネットワークとの間のトラフィックステアリングのための補助情報を受けることができる。専用補助情報は、有効性情報を含むことができる。前記有効性情報は、後に説明する。有効性情報により有効性条件がみたされる場合、専用補助情報は有効であると見なされる。専用補助情報が有効であると見なされると、端末は、専用補助情報を適用する。そうでない場合、端末は、ブロードキャストシグナリングを介して受信した補助情報を適用する。
端末は、RRC接続解除メッセージまたはRRC接続再構成メッセージなどのような任意のダウンリンク専用シグナリングを介して補助情報を受けることができる。もし、RRC_IDLE状態の端末が有効な専用補助情報を有する場合、たとえ、ネットワークがブロードキャストシグナリングを介してトラフィックステアリングのための補助情報を放送しても、端末は、3GPPアクセスネットワークと非3GPPアクセスネットワークとの間のトラフィックステアリングに対するシステム情報を読むことを中止することができる。もし、RRC_IDLE中に、有効性情報により有効性条件がこれ以上満たされない場合(例えば、有効性タイマ満了)、RRC_IDLE状態の端末は、3GPPアクセスネットワークと非3GPPアクセスネットワークとの間のトラフィックステアリングに対するシステム情報を読むことができる。
補助情報は、下記の少なくともいずれか一つを含むことができる。
−3GPPアクセスネットワークに関する閾値:FDD(frequency division duplex)の場合、3GPPアクセスネットワークに関する閾値は、LTE RSRP(reference signal received power)閾値及び/またはUMTS CPICH(common pilot channel)RSCP(received signal code power)閾値を含むことができる。FDDの場合、その代案として、3GPPアクセスネットワークに関する閾値は、LTE RSRQ(reference signal received quality)閾値及び/またはUMTS CPICH Ecを含むことができる。TDD(time division duplex)の場合、3GPPアクセスネットワークに対する閾値は、UMTS PCCPCH(primary common control physical channel)RSCP閾値を含むことができる。閾値と測定されたシグナルレベルを比較した後、端末は、3GPPアクセスネットワークと非3GPPアクセスネットワークとの間のトラフィックステアリングを実行することができる。
−非3GPPアクセスネットワークに関する閾値:非3GPPアクセスネットワークに関する閾値は、BSS負荷でのWLANチャネル使用率、使用可能なWLAN DL及びULバックホールデータ送信速度またはWLANシグナル電力/品質(即ち、RCPI(received channel power indicator)、RSNI(received signal to noise indicator)、RSSI(received signal strength indicator))のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。閾値と取得された負荷情報を比較した後、端末は、3GPPアクセスネットワークと非3GPPアクセスネットワークとの間のトラフィックステアリングを実行することができる。
−非3GPPアクセスネットワークの識別子
−トラフィックルーティング情報:トラフィックルーティング情報は、オフロード可能な(offloadable)ベアラ(bearer)情報/オフロード可能でない(non−offloadable)ベアラ情報、オフロード可能なAPN(access point name)情報/オフロード可能でないAPN情報、またはオフロード可能なIPフロー情報/オフロード可能でないIPフロー情報のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。
−有効状態情報(Validity condition information):有効状態情報は、補助情報が有効であると見なされる間の時間値、または補助情報が有効であると見なされる領域情報のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。
有効性情報を詳細に説明する。前記説明したように、有効性情報は、タイマベースの有効性情報及び/または領域ベースの有効性情報を含むことができる。
第一に、タイマベースの有効性情報を説明する。専用補助情報が受信した後、専用補助情報は、有効性情報により指示される有効性時間(即ち、x秒/分)の間に有効であると見なされることができる。即ち、端末が専用補助情報を受信する時、前記タイマは、設定/固定された値から始まることができる。UEがRRC_IDLE状態に進入しても、タイマが依然として実行中の場合、端末は専用補助情報が有効であると見なすことができる。例えば、ハンドオーバまたはセル(再)選択のためサービングセルが変更されても、タイマが満了する時まで、専用補助情報は、依然として有効であると見なされ得る。
あるいは、専用補助情報が新しく提供されない場合、専用補助情報は、RRC_CONNECTED中に有効であると見なされる。RRC_IDLE進入時、有効性情報によって、専用補助情報は、有効であると見なされる。即ち、成功的なRRC接続確立前のRRC_IDLE進入時、タイマは、設定/固定された値から始まることができる。端末がRRC_IDLE状態に進入した後、タイマの設定/固定された値が満了する時まで、端末は、RRC_IDLE状態への進入時、専用補助情報を適用することができる。サービングセルが変更されても、タイマが満了される時まで、専用補助情報は、依然として有効であると見なされ得る。
あるいは、このRRC接続中、専用補助情報は、有効であると見なされ得る。あるいは、以後RRC_IDLE中に、専用補助情報は、有効であると見なされ得る。RRC_IDLE中に、ネットワークは、専用補助情報が有効か有効でないかを専用シグナリングを介して指示することができる。
第二に、領域ベースの有効性情報を説明する。専用補助情報は、現在セル内にある時に限って有効であると見なされ得る。例えば、ハンドオーバまたはセル(再)選択のためサービングセルが変更されると、専用補助情報は、有効でないと見なされ得る。あるいは、専用補助情報は、端末に通報されたセルのリスト内で有効であると見なされ得る。あるいは、専用補助情報は、端末に通報されたトラッキング領域コードのリスト内で有効であると見なされ得る。あまりにも頻繁な端末位置アップデートを防止するために使われるトラッキング領域コードのリストは、トラッキング領域コードの一般リストとは異なる。
タイマベースの有効性情報は、領域ベースの有効性情報内で限定され得る。端末が領域ベースの有効性情報により指示される有効性領域で離脱すると、タイマは、自動的に満了され得る。または、前記適用すべき代案に対してネットワークが端末を設定することが可能である。
端末が、専用補助情報が有効でないと決定すると、端末は、専用補助情報を解除してタイマをクリアする。
専用補助情報がこれ以上有効であると見なされない場合、端末は、格納された専用補助情報及び専用補助情報の満了をネットワークに通知することができる。そして、端末は、格納された専用補助情報を除去することができる。端末がRRC_IDLE状態で専用補助情報がこれ以上有効であると見なされない場合、端末は、RRC接続を確立することができる。前記情報は、RRC接続確立メッセージを含む任意のULメッセージを利用してネットワークに送信され得る。その代案として、専用補助情報の有効性状態の満了前に端末がRRC接続を確立すると、端末は、専用補助情報及び専用補助情報に含まれている有効性情報をネットワークに通知することができる。専用補助情報及び有効性情報を受信する時、ネットワークは、格納された専用補助情報を除去/適用するかを指示することができる。あるいは、報告以後、端末は、格納された専用補助情報を自律的に除去することができる。
一方、端末がインター(inter)セル/eNBハンドオーバを実行する時、ソース(e)NBは、端末のための専用補助情報をターゲットセル/(e)NBに送信することができる。専用補助情報が有効であると見なされる間に、端末が(再)選択を実行すると、端末は、セル(再)選択時にRRC接続を確立することができ、専用補助情報の有効性をネットワークに知らせることができる。
図6は、本発明の一実施例に係るトラフィックステアリングのための補助情報を適用する方法を示す。
端末は、専用シグナリングを介してトラフィックステアリングのための第1の補助情報を受信する(S100)。端末は、ブロードキャストシグナリングを介してトラフィックステアリングのための第2の補助情報を受信する(S110)。アイドルモードへの進入時、端末は、タイマを開始する(S120)。端末は、タイマが満了する時まで前記専用シグナリングを介して受信した前記第1の補助情報を適用する(S130)。タイマが満了すると、端末は、前記専用シグナリングを介して受信した前記第1の補助情報を解除する。端末は、タイマが満了した後、前記ブロードキャストシグナリングを介して受信した前記第2の補助情報を適用する(S140)。
図7は、本発明の他の実施例に係るトラフィックステアリングのための補助情報を適用する方法を示す。
eNBは、3GPPアクセスネットワークと非3GPPアクセスネットワークとの間のトラフィックステアリングのためのブロードキャスト補助情報を送信することができる。前記ブロードキャスト補助情報を受信する時、端末は、前記ブロードキャスト補助情報を適用することができる(S200)。
端末がRRC_CONNECTED状態にある間、端末は、3GPPアクセスネットワークと非3GPPアクセスネットワークとの間のトラフィックステアリングのための専用補助情報を有効性タイマ値と共に受ける(S210)。
RRC_CONNECTED中に、端末は、前記専用補助情報に基づいているトラフィックステアリングを実行する(S220)。
3GPPアクセスネットワークから非3GPPアクセスネットワークへのトラフィックステアリングのため、3GPPアクセスネットワークにトラフィック活性化がなく、端末は、RRC_IDLE状態に遷移する。RRC_IDLE状態に遷移する時、端末は、受信した有効性タイマ値にタイマを設定し、タイマを開始する(S230)。
RRC_IDLE中に、端末は、専用補助情報が依然として有効かどうかを決定する(S240)。即ち、タイマが依然として動作すると、端末は、専用補助情報が有効であると決定する。もし、有効な専用補助情報がある場合、端末は、専用補助情報に基づいているトラフィックステアリングを実行する(S250)。
専用補助情報がこれ以上有効でない場合、RRC_IDLE状態の端末は、RRC接続を確立する(S260)。即ち、タイマが満了すると、RRC_IDLE状態の端末は、RRC接続を確立する。そして、端末は、専用補助情報及び専用補助情報の満了をeNBに通知する(S270)。そして、端末は、専用補助情報を除去することができる。
eNBは、新しい専用補助情報を端末に提供することができる(S280)。その後、端末は、新しい専用補助情報を受信及び適用することができる。
図8は、本発明の他の実施例に係るトラフィックステアリングのための補助情報を適用する方法を示す。
端末がRRC_CONECTED状態にある間、端末は、任意時点に専用シグナリングを介して、3GPPアクセスネットワークと非3GPPアクセスネットワークとの間のトラフィックステアリングのための補助/政策情報を受ける(S300)。専用補助情報は、有効範囲内で有効である。また、補助情報がブロードキャストシグナリングと共に提供されると(例えば、システム情報を介して)、端末は、ブロードキャスト補助情報を読むことができる。しかし、端末は、専用補助情報でブロードキャストされた補助情報をオーバーライド(override)することができる。そうでない場合、端末は、ブロードキャスト補助情報を適用することができる。
端末がRRC_CONNECTEDからRRC_IDLEに遷移する時、端末は、専用補助情報を受けることができる。専用補助情報は、RRC接続解除メッセージまたはRRC接続再構成メッセージに含まれ得る。ひいては、RRC状態の変化と関係無く有効性範囲が適用され得る。即ち、端末がRRC_IDLEからRRC_CONNECTEDにまたはその反対に遷移しても、端末は、専用補助情報を維持することができる。eNBが専用補助情報を提供する時、eNBは、専用補助情報が次のRRC_IDLEに適用可能であることを指示する指示子を提供することができる。この場合、端末がRRC_CONNECTED状態の時だけでなく、端末が次のRRC_IDLEに遷移する時にも、端末は、専用補助情報に基づいているトラフィックステアリングを実行することができる。そうでない場合、端末がRRC_CONNECTED状態の時にのみ、端末は、専用補助情報に基づいているトラフィックステアリングを実行する。ひいては、端末がRRC_IDLE状態の時、ブロードキャスト補助情報は、端末にのみ適用され得る。
専用補助情報を受信した後、端末は、専用補助情報によってトラフィックステアリングを実行する(S310)。
端末は、RRC_IDLEに遷移する(S320)。
RRC_IDLE及びRRC_CONNECTED状態である間、端末は、専用補助情報が依然として有効かどうかを決定する(S330)。
RRC_IDLE中に、専用補助情報の有効性が満了すると、端末は、RRC接続を確立する(S340)。そして、端末は、専用補助情報及び専用補助情報の満了をネットワークに通知する(S350)。前記情報は、RRC接続再確立手順中に、ネットワークに送信され得る。そして、端末は、格納された専用補助情報を除去することができる。
専用補助情報の有効性以前に端末がRRC接続を確立すると、端末は、専用補助情報の有効性情報をネットワークに通知することができる。RRC_CONNECTED状態中に、専用補助情報の有効性が満了すると、端末は、専用補助情報及び専用補助情報の満了をネットワークに通知することができる。専用補助情報の満了前に端末がRRC接続を確立すると、端末が、専用補助情報が依然として有効であると見なしても、端末は、格納された専用補助情報を除去することができる。この場合、ブロードキャストされた補助情報がRRC_IDLE端末にのみ適用されると、ネットワークが新しく専用補助情報を提供する時までRRC_CONNECTEDの端末は、トラフィックステアリングを実行しない。
ネットワークは、アップデートされた専用補助情報を端末に提供することができる(S360)。その時、端末は、アップデートされた専用補助情報を受信及び適用することができる。
端末がインターeNBハンドオーバを実行する時、ソース(e)NBは、端末のための専用補助情報をターゲット(e)NBに送信することができる。端末のRRC状態と関係無く有効性は維持される。専用補助情報が有効な間に端末が(再)選択を実行すると、端末は、RRC接続を確立することができ、専用補助情報の有効性をネットワークに知らせることができる。専用補助情報が有効な間に端末が(再)選択を実行すると、端末は、有効な専用補助情報をクリアすることができる。
図9は、本発明の実施例が具現される無線通信システムを示す。
eNB800は、プロセッサ(processor)810、メモリ(memory)820及びRF部(radio frequency unit)830を含むことができる。プロセッサ810は、本明細書で説明された機能、過程及び/または方法を具現するように構成されることができる。無線インターフェースプロトコルの階層は、プロセッサ810により具現されることができる。メモリ820は、プロセッサ810と連結され、プロセッサ810を駆動するための多様な情報を格納する。RF部830は、プロセッサ810と連結され、無線信号を送信及び/または受信する。
端末900は、プロセッサ910、メモリ920及びRF部930を含むことができる。プロセッサ910は、本明細書で説明された機能、過程及び/または方法を具現するように構成され得る。無線インターフェースプロトコルの階層は、プロセッサ910により具現され得る。メモリ920は、プロセッサ910と連結され、プロセッサ910を駆動するための多様な情報を格納する。RF部930は、プロセッサ910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810、910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820、920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830、930は、無線周波数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具現される時、前述した技法は、前述した機能を遂行するモジュール(過程、機能など)で具現され得る。モジュールは、メモリ820、920に格納され、プロセッサ810、910により実行され得る。メモリ820、920は、プロセッサ810、910の内部または外部にあり、よく知られた多様な手段でプロセッサ810、910と連結され得る。
前述した例示的なシステムにおいて、前述した本発明の特徴によって具現され得る方法は、流れ図に基づいて説明された。便宜上、方法は、一連のステップまたはブロックで説明したが、請求された本発明の特徴は、ステップまたはブロックの順序に限定されるものではなく、あるステップは、異なるステップと、前述と異なる順序にまたは同時に発生してもよい。また、当業者であれば、流れ図に示すステップが排他的でなく、他のステップが含まれ、または流れ図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。