JP6433084B2 - 複数の通信システムで基地局を探索する方法及びこのための装置 - Google Patents

複数の通信システムで基地局を探索する方法及びこのための装置 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信システムに関し、より詳細には、複数の通信システムで基地局を探索する方法及びこのための装置に関する。
無線通信システムで二つ以上の無線接続技術（ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＲＡＴ）或いは通信システムにアクセスできる能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を有するマルチ（Ｍｕｌｔｉ）―ＲＡＴ端末が存在し得る。特定ＲＡＴにアクセスするためには、端末要請基盤で特定ＲＡＴへの連結（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を設定し、データ送受信を行う。しかし、マルチ―ＲＡＴ端末が二つ以上のＲＡＴにアクセスできる能力があるとしても、同時にマルチプル（ｍｕｌｔｉｐｌｅ）ＲＡＴにアクセスすることはできなかった。すなわち、現在の端末においては、マルチ―ＲＡＴ能力があるとしても、互いに異なるＲＡＴを介して同時にデータを送受信することは可能でない。
このような従来のマルチ―ＲＡＴ技術は、無線ＬＡＮとセルラー網との間のインターワーキングを必要としないので、全般的にシステム効率が低いという問題を有する。さらに、端末がマルチプルＲＡＴに同時に接続可能であるとしても、無線レベルでの制御なしでネットワークレベルでのフロー移動性（ｆｌｏｗ ｍｏｂｉｌｉｔｙ）／ＩＰ―フローマッピング（ｆｌｏｗ ｍａｐｐｉｎｇ）のみをサポートすることによってマルチプルＲＡＴへの同時接続を可能にした。このような理由により、従来技術は、ＡＰとセルラー網との間に如何なる制御連結も要求しておらず、端末の要請を基盤にして進められてきた。
しかし、このような従来技術においては、ネットワークの正確な状況を把握することができなく、端末中心のＲＡＴ選択を行うことによってネットワーク全体の効率性を高めるのに限界があった。特に、端末が複数の通信システムにアクセス可能となることによって、端末が特定通信システムの基地局を効率的に探索（ｓｃａｎｎｉｎｇ）するための各方法が必要となったが、未だにこのような研究が進められていない。
本発明で達成しようとする技術的課題は、複数の通信システムで基地局を探索する方法及びこれをサポートする装置を提供することにある。
本発明で達成しようとする技術的課題は、前記技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。
上述した問題を解決するために、本発明の一実施例に係る複数の通信システムで端末が基地局を探索する方法は、第１の通信システムに接続した端末が、前記第１の通信システムの第１の基地局から第２の通信システムの少なくとも一つの第２の基地局に対する情報を受信すること；探索開始条件が満足される場合、前記少なくとも一つの第２の基地局を探索するように要請する探索要請メッセージを前記第１の基地局から受信すること；前記探索要請メッセージに基づいて前記少なくとも一つの第２の基地局を探索すること；及び前記探索段階の結果が失敗である場合、探索失敗の原因情報を含む失敗報告メッセージを前記第１の基地局に伝送すること；を含むことができる。
本発明の他の実施例に係る複数の通信システムで基地局を探索する端末は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ユニット；及びプロセッサ；を含み、前記プロセッサは、第１の通信システムに接続した端末が、前記第１の通信システムの第１の基地局から第２の通信システムの少なくとも一つの第２の基地局に対する情報を受信し、探索開始条件が満足される場合、前記少なくとも一つの第２の基地局を探索するように要請する探索要請メッセージを前記第１の基地局から受信し、前記探索要請メッセージに基づいて前記少なくとも一つの第２の基地局を探索し、前記探索段階の結果が失敗である場合、探索失敗の原因情報を含む失敗報告メッセージを前記第１の基地局に伝送するように構成することができる。
本発明に係る前記各実施例に対して、次の事項を共通的に適用することができる。
前記原因情報としては、第１の原因〜第３の原因のうち一つが選ばれ、第１の原因はビーコン（ｂｅａｃｏｎ）探索失敗で、第２の原因は基地局接続不可能で、第３の原因は信号強さ微弱であり得る。
前記原因情報が前記第１の原因である場合、前記端末は、前記ビーコン探索失敗と連関した基地局の識別子を前記第１の基地局に伝送することができる。
前記原因情報が前記第２の原因である場合、前記端末は、第２―１、第２―２及び第２―３の細部原因のうち一つを選択して伝送し、前記第２―１の細部原因は保安情報未存在で、前記第２―２の細部原因はサポート可能チャンネル未存在で、前記第２―３の細部原因は同期化不可であり得る。
前記原因情報が前記第３の原因である場合、前記端末は、前記少なくとも一つの第２の基地局のそれぞれに対して測定された信号強さを伝送することができる。
前記探索要請メッセージが受信されると、前記端末は、探索失敗タイマーを開始し、前記探索失敗タイマーの満了時まで探索に成功していない場合、前記失敗報告メッセージを前記第１の基地局に伝送することができる。
前記探索要請メッセージは、探索最大再試行回数に対する情報を含むことができる。
前記失敗報告メッセージの伝送回数が前記探索最大再試行回数を超える場合、探索停止メッセージを前記第１の基地局から受信することができる。
前記探索段階の結果が成功である場合、探索結果報告メッセージを前記第１の基地局に伝送することをさらに含むことができる。
前記探索結果報告メッセージは、基地局識別子、信号測定値及び基地局中心周波数情報のうち少なくとも一つを含むことができる。
前記探索要請メッセージは、探索失敗報告の有無を示す１ビット指示子を含むことができる。
前記探索要請メッセージは、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）シグナリングを用いて伝送することができる。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
複数の通信システムで端末が基地局を探索する方法において、
第１の通信システムに接続した端末が前記第１の通信システムの第１の基地局から第２の通信システムの少なくとも一つの第２の基地局に対する情報を受信すること；
探索開始条件が満足される場合、前記少なくとも一つの第２の基地局を探索するように要請する探索要請メッセージを前記第１の基地局から受信すること；
前記探索要請メッセージに基づいて前記少なくとも一つの第２の基地局を探索すること；
及び
前記探索段階の結果が失敗である場合、探索失敗の原因情報を含む失敗報告メッセージを前記第１の基地局に伝送すること；
を含む、基地局探索方法。
（項目２）
前記原因情報としては、第１の原因〜第３の原因のうち一つが選択され、第１の原因はビーコン探索失敗で、第２の原因は基地局接続不可能で、第３の原因は信号強さ微弱である、項目１に記載の基地局探索方法。
（項目３）
前記原因情報が前記第１の原因である場合、前記端末は、前記ビーコン探索失敗と連関した基地局の識別子を前記第１の基地局に伝送する、項目１に記載の基地局探索方法。
（項目４）
前記原因情報が前記第２の原因である場合、前記端末は、第２―１、第２―２及び第２―３の細部原因のうち一つを選択して伝送し、前記第２―１の細部原因は保安情報未存在で、前記第２―２の細部原因はサポート可能チャンネル未存在で、前記第２―３の細部原因は同期化不可である、項目１に記載の基地局探索方法。
（項目５）
前記原因情報が前記第３の原因である場合、前記端末は、前記少なくとも一つの第２の基地局のそれぞれに対して測定された信号強さを伝送する、項目１に記載の基地局探索方法。
（項目６）
前記探索要請メッセージが受信されると、前記端末は探索失敗タイマーを開始し、前記探索失敗タイマーの満了時まで探索に成功していない場合、前記失敗報告メッセージを前記第１の基地局に伝送する、項目１に記載の基地局探索方法。
（項目７）
前記探索要請メッセージは、探索最大再試行回数に対する情報を含む、項目１に記載の基地局探索方法。
（項目８）
前記失敗報告メッセージの伝送回数が前記探索最大再試行回数を超える場合、探索停止メッセージを前記第１の基地局から受信する、項目７に記載の基地局探索方法。
（項目９）
前記探索段階の結果が成功である場合、探索結果報告メッセージを前記第１の基地局に伝送することをさらに含む、項目１に記載の基地局探索方法。
（項目１０）
前記探索結果報告メッセージは、基地局識別子、信号測定値及び基地局中心周波数情報のうち少なくとも一つを含む、項目９に記載の基地局探索方法。
（項目１１）
前記探索要請メッセージは、探索失敗報告の有無を示す１ビット指示子を含む、項目１に記載の基地局探索方法。
（項目１２）
前記探索要請メッセージは、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）シグナリングを用いて伝送される、項目１に記載の基地局探索方法。
（項目１３）
複数の通信システムで基地局を探索する端末において、
ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ユニット；及び
プロセッサ；を含み、
前記プロセッサは、
第１の通信システムに接続した端末が前記第１の通信システムの第１の基地局から第２の通信システムの少なくとも一つの第２の基地局に対する情報を受信し、
探索開始条件が満足される場合、前記少なくとも一つの第２の基地局を探索するように要請する探索要請メッセージを前記第１の基地局から受信し、
前記探索要請メッセージに基づいて前記少なくとも一つの第２の基地局を探索し、
前記探索段階の結果が失敗である場合、探索失敗の原因情報を含む失敗報告メッセージを前記第１の基地局に伝送するように構成される、端末。
（項目１４）
前記原因情報としては、第１の原因〜第３の原因のうち一つが選択され、第１の原因はビーコン探索失敗で、第２の原因は基地局接続不可能で、第３の原因は信号強さ微弱である、項目１３に記載の端末。
（項目１５）
前記プロセッサは、前記探索要請メッセージが受信されると探索失敗タイマーを開始し、前記探索失敗タイマーの満了時まで探索に成功していない場合、前記失敗報告メッセージを前記第１の基地局に伝送するように構成される、項目１３に記載の端末。
本発明に対して上述した一般的な説明と後述する詳細な説明は例示的なものであって、請求項に記載の発明に対する追加的な説明のためのものである。
本発明の各実施例によると、無線通信システムでセルラー網の制御を通じて端末が無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）を効率的に使用できるようにするために、セルラー網の指示に従って無線ＬＡＮのアクセスポイント（ＡＰ）を効果的に探索することができる。
本発明で得られる効果は、以上で言及した各効果に制限されず、言及していない他の効果は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。
本発明に関する理解を促進するために詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明に対する実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。
無線通信システム１００における基地局１０５及び端末１１０の構成を示したブロック図である。
Ｅ―ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）のネットワーク構造を例示した図である。
一般的なＥ―ＵＴＲＡＮ及び一般的なＥＰＣの一般的構造を示したブロック図である。
Ｅ―ＵＭＴＳネットワークのためのユーザー―平面プロトコル及び制御平面プロトコルスタックを示したブロック図である。 Ｅ―ＵＭＴＳネットワークのためのユーザー―平面プロトコル及び制御平面プロトコルスタックを示したブロック図である。
ＩＰフロー基盤のＷｉＦｉ移動性を説明するための例示的な図である。
ＬＴＥシステムにおける端末の初期接続手順を説明するための簡略な図である。
ＬＴＥシステムにおける端末の初期接続手順を説明するための例示的な図である。
ＬＴＥシステムにおける端末の初期接続手順のうちＥＰＳセッション設定プロシージャを具体的に説明するための例示的な図である。
ＬＴＥシステムにおける端末の初期接続手順のうちＥＰＳセッション設定プロシージャを具体的に説明するための他の例示的な図である。
第１の通信システム（例えば、ＬＴＥシステム）と第２の通信システム（例えば、ＷｉＦｉシステム）との連動構造を説明するためのネットワーク構造を例示した図である。
本発明に係るＷｉＦｉ―セルラーインターワーキングのネットワーク構造を例示的に示した図である。
ＷｉＦｉ―セルラー融合網のシナリオを説明するための例示的な図である。 本発明に係る複数の通信システムでアクセスポイントを探索する方法を例示する図である。 インター（Ｉｎｔｅｒ）―ＲＡＴ測定報告トリガー条件（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ Ｔｒｉｇｇｅｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）の一例を示す図である。
ＷｉＦｉ送受信機を動作させる一例を示す図である。
ＷｉＦｉ送受信機を動作させる他の例を示す図である。
ＷｉＦｉ探索失敗報告の伝送方法を例示する図である。
以下、本発明に係る好ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。添付の図面と共に以下で開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのものであって、本発明が実施され得る唯一の実施形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者は、本発明がこのような具体的な細部事項なしでも実施され得ることが分かる。例えば、以下の詳細な説明は、移動通信システムが３ＧＰＰ ＬＴＥ、ＬＴＥ―Ａシステムである場合を仮定して具体的に説明するが、３ＧＰＰ ＬＴＥ、ＬＴＥ―Ａの特有な事項を除いては、他の任意の移動通信システムにも適用可能である。
いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示することができる。また、本明細書全体にわたって同一の構成要素に対しては、同一の図面符号を使用して説明する。
併せて、以下の説明において、端末は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＡＭＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）などの移動又は固定型のユーザー端機器を通称することを仮定する。また、基地局は、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ、Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）などの端末と通信するネットワーク端の任意のノードを通称することを仮定する。本明細書では、ＩＥＥＥ ８０２．１６システムに基づいて説明するが、本発明の内容は、各種他の通信システムにも適用可能である。
移動通信システムにおいて、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、基地局からダウンリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）を介して情報を受信することができ、端末は、アップリンク（Ｕｐｌｉｎｋ）を介して情報を伝送することができる。端末が伝送又は受信する情報としては、データ及び多様な制御情報があり、端末が伝送又は受信する情報の種類と用途に応じて多様な物理チャンネルが存在する。
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）などの多様な無線接続システムに使用することができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００などの無線技術（ｒａｄｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）で具現することができる。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）などの無線技術で具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ―Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２―２０、Ｅ―ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ）などの無線技術で具現することができる。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を使用するＥ―ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ）の一部であって、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の進化したバージョンである。
また、以下の説明で使用される特定用語は、本発明の理解を促進するために提供されたものであって、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態に変更可能である。
図１は、無線通信システム１００における基地局１０５及び端末１１０の構成を示したブロック図である。
無線通信システム１００を簡略化して示すために、一つの基地局１０５及び一つの端末１１０（Ｄ２Ｄ端末を含む）を示したが、無線通信システム１００は、一つ以上の基地局及び／又は一つ以上の端末を含むことができる。
図１を参照すると、基地局１０５は、送信（Ｔｘ）データプロセッサ１１５、シンボル変調器１２０、送信機１２５、送受信アンテナ１３０、プロセッサ１８０、メモリ１８５、受信機１９０、シンボル復調器１９５、及び受信データプロセッサ１９７を含むことができる。そして、端末１１０は、送信（Ｔｘ）データプロセッサ１６５、シンボル変調器１７５、送信機１７５、送受信アンテナ１３５、プロセッサ１５５、メモリ１６０、受信機１４０、シンボル復調器１５５、及び受信データプロセッサ１５０を含むことができる。送受信アンテナ１３０、１３５がそれぞれ基地局１０５及び端末１１０で一つに図示されているが、基地局１０５及び端末１１０は、複数の送受信アンテナを備えている。したがって、本発明に係る基地局１０５及び端末１１０は、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）システムをサポートする。また、本発明に係る基地局１０５は、ＳＵ―ＭＩＭＯ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｕｓｅｒ―ＭＩＭＯ）及びＭＵ―ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｕｓｅｒ―ＭＩＭＯ）方式を全てサポートすることができる。
ダウンリンク上で、送信データプロセッサ１１５は、トラフィックデータを受信し、受信したトラフィックデータをフォーマットしてコーディングし、コーディングされたトラフィックデータをインターリービングして変調し（又はシンボルマッピングし）、各変調シンボル（「各データシンボル」）を提供する。シンボル変調器１２０は、これら各データシンボルと各パイロットシンボルを受信及び処理し、各シンボルのストリームを提供する。
シンボル変調器１２０は、データ及びパイロットシンボルを多重化し、これを送信機１２５に伝送する。このとき、それぞれの送信シンボルは、データシンボル、パイロットシンボル、又はゼロの信号値であってもよい。それぞれのシンボル周期において、各パイロットシンボルが連続的に送信される場合もある。各パイロットシンボルは、周波数分割多重化（ＦＤＭ）、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）、時分割多重化（ＴＤＭ）、又はコード分割多重化（ＣＤＭ）シンボルであり得る。
送信機１２５は、各シンボルのストリームを受信し、これを一つ以上のアナログ信号に変換し、また、これらアナログ信号をさらに調節し（例えば、増幅、フィルタリング、及び周波数アップコンバーティング（ｕｐｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ）し、無線チャンネルを介した送信に適したダウンリンク信号を発生させる。そうすると、送信アンテナ１３０は、発生したダウンリンク信号を端末に伝送する。
端末１１０の構成において、受信アンテナ１３５は、基地局からのダウンリンク信号を受信し、受信された信号を受信機１４０に提供する。受信機１４０は、受信された信号を調整し（例えば、フィルタリング、増幅、及び周波数ダウンコンバーティング（ｄｏｗｎｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ））、調整された信号をデジタル化し、各サンプルを獲得する。シンボル復調器１４５は、受信された各パイロットシンボルを復調し、チャンネル推定のためにこれをプロセッサ１５５に提供する。
また、シンボル復調器１４５は、プロセッサ１５５からダウンリンクに対する周波数応答推定値を受信し、受信された各データシンボルに対してデータ復調を行い、（送信された各データシンボルの各推定値である）データシンボル推定値を獲得し、各データシンボル推定値を受信（Ｒｘ）データプロセッサ１５０に提供する。受信データプロセッサ１５０は、各データシンボル推定値を復調（すなわち、シンボルデ―マッピング（ｄｅｍａｐｐｉｎｇ））、デインターリービング（ｄｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ）及びデコーディングし、伝送されたトラフィックデータを復旧する。
シンボル復調器１４５及び受信データプロセッサ１５０による処理は、それぞれ基地局１０５におけるシンボル変調器１２０及び送信データプロセッサ１１５による処理に対して相補的である。
端末１１０においては、アップリンク上で、送信データプロセッサ１６５は、トラフィックデータを処理し、各データシンボルを提供する。シンボル変調器１７０は、各データシンボルを受信して多重化し、変調を行い、各シンボルのストリームを送信機１７５に提供することができる。送信機１７５は、各シンボルのストリームを受信及び処理し、アップリンク信号を発生させる。そして、送信アンテナ１３５は、発生したアップリンク信号を基地局１０５に伝送する。
基地局１０５においては、端末１１０からアップリンク信号が受信アンテナ１３０を介して受信され、受信機１９０は、受信したアップリンク信号を処理し、各サンプルを獲得する。続いて、シンボル復調器１９５は、これらサンプルを処理し、アップリンクに対して受信された各パイロットシンボル及びデータシンボル推定値を提供する。受信データプロセッサ１９７は、データシンボル推定値を処理し、端末１１０から伝送されたトラフィックデータを復旧する。
端末１１０及び基地局１０５のそれぞれのプロセッサ１５５、１８０は、それぞれ端末１１０及び基地局１０５における動作を指示（例えば、制御、調整、管理など）する。それぞれのプロセッサ１５５、１８０は、各プログラムコード及びデータを格納する各メモリユニット１６０、１８５と連結することができる。メモリ１６０、１８５は、プロセッサ１８０に連結され、オペレーティングシステム、アプリケーション、及び一般ファイル（ｇｅｎｅｒａｌ ｆｉｌｅｓ）を格納する。
プロセッサ１５５、１８０は、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサ、マイクロコンピューターなどと称することもできる。一方、プロセッサ１５５、１８０は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの結合によって具現することができる。ハードウェアを用いて本発明の実施例を具現する場合は、本発明を行うように構成されたＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）などをプロセッサ１５５、１８０に備えることができる。
一方、ファームウェアやソフトウェアを用いて本発明の各実施例を具現する場合は、本発明の機能又は動作を行うモジュール、手順又は関数などを含むようにファームウェアやソフトウェアを構成することができ、本発明を行えるように構成されたファームウェア又はソフトウェアは、プロセッサ１５５、１８０内に備えたり、メモリ１６０、１８５に格納してプロセッサ１５５、１８０によって駆動することができる。
端末と基地局の無線通信システム（ネットワーク）間の無線インターフェースプロトコルの各レイヤーは、通信システムでよく知られているＯＳＩ（ｏｐｅｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）モデルの下位３個のレイヤーに基づいて第１のレイヤーＬ１、第２のレイヤーＬ２、及び第３のレイヤーＬ３に分類することができる。物理レイヤーは、前記第１のレイヤーに属し、物理チャンネルを介して情報伝送サービスを提供する。ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤーは、前記第３のレイヤーに属し、ＵＥとネットワークとの間の各制御無線資源を提供する。端末と基地局は、無線通信ネットワークとＲＲＣレイヤーを介して各ＲＲＣメッセージを交換することができる。
本明細書において、端末のプロセッサ１５５と基地局のプロセッサ１８０は、それぞれ端末１１０及び基地局１０５が信号を受信又は送信する機能及び格納機能を除いては、信号及びデータを処理する動作を行うが、説明の便宜上、以下で特別にプロセッサ１５５、１８０を言及しない。特別にプロセッサ１５５、１８０の言及がないとしても、信号を受信又は送信する機能及び格納機能でないデータ処理などの一連の各動作を行うと言える。
図２は、Ｅ―ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）のネットワーク構造を例示した図である。
Ｅ―ＵＭＴＳは、ＬＴＥシステムのように称することもできる。システムは、音声ＡＬＶパケットデータなどの多様な通信サービスを提供するために広範囲に配置することができ、一般に、以下の各図面と関連して詳細に説明して開示する多様な技術に基づいて機能するように構成される。
図２を参照すると、Ｅ―ＵＭＴＳネットワークは、Ｅ―ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）及び一つ以上の端末１０を含む。Ｅ―ＵＴＲＡＮは、一つ以上の基地局２０を含む。ＥＰＣと関連して、ＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイ３０は、端末１０に対してセッションの終端点及び移動性管理機能を提供する。基地局２０及びＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイは、Ｓ１インターフェースを介して接続することができる。
端末１０は、ユーザーが所持している装置であって、ＭＳ（ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ）、ＵＴ（ｕｓｅｒ ｔｅｒｍｉｎａｌ）、加入者局（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ、ＳＳ）又は無線装置と称することもできる。
基地局２０は、一般に、端末１０と共に通信する固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）である。ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎと称すると共に、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ、ＡＰ）と称することもできる。基地局は、端末にユーザー平面（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）及び制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）の各終端点（ｅｎｄ ｐｏｉｎｔｓ）を提供する。一般に、基地局は、他の構成要素のうち送信機及びプロセッサを含み、本明細書で記述している多様な技術によって動作するように構成される。
複数の端末１０が一つのセル内に位置し得る。一つの基地局２０は、一般にセル別に配置される。ユーザートラフィック又は制御トラフィックを伝送するためのインターフェースを各基地局２０間で使用することができる。本明細書において、「ダウンリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）」とは、基地局２０から端末１０への通信を示し、「アップリンク（ｕｐｌｉｎｋ）」とは、端末から基地局への通信を示す。
ＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイ３０は、各基地局２０に各ページングメッセージの分布（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）、保安制御、遊休状態移動性制御、ＳＡＲベアラ制御及びＮＡＳ（Ｎｏｎ―Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）シグナリングの暗号（ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）及びインテグリティ保護（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）を含む多様な機能を提供する。ＳＡＥゲートウェイ３０は、各ページング理由のための各Ｕ―平面ンパケットの終了（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）、端末移動性をサポートするためのＵ―平面のスイッチングを含む多様な機能を提供する。説明の便宜上、ＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイ３０は、本明細書において簡単に「ゲートウェイ」と称することができる。しかし、このような構造は、ＭＭＥゲートウェイ及びＳＡＥゲートウェイの全てを含み得ると理解することができる。
複数のノードは、Ｓ１インターフェースを介して基地局２０とゲートウェイ３０との間に連結することができる。基地局２０は、Ｘ２インターフェースを介して互いに連結することができ、各隣接基地局は、Ｘ２インターフェースを有するメッシュ（ｍｅｓｈｅｄ）ネットワーク構造を有することができる。
図３ａは、一般的なＥ―ＵＴＲＡＮ及び一般的なＥＰＣの一般的構造を示したブロック図である。
図３ａを参照すると、基地局は、ゲートウェイ３０のための選択、無線資源制御（ＲＲＣ）活性時のゲートウェイに向かうルーティング、各ページングメッセージのスケジューリング及び伝送、放送チャンネル（ＢＣＣＨ）情報のスケジューリング及び伝送、ダウンリンク及びアップリンクでの各端末１０への資源動的割り当て、基地局測定（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ）の構成及び準備（ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ）、無線ベアラ制御、無線許可制御（ＲＡＣ）、ＬＴＥ＿ＡＣＴＩＶＥ状態での連結移動性管理の各機能を行うことができる。
ＥＰＣにおいて、上述したように、ゲートウェイ３０は、ページング開始（ｏｒｉｇｉｎａｔｉｏｎ）、ＬＴＥ＿ＩＤＬＥ状態管理、ユーザー平面の計算、ＳＡＥベアラ管理、及び非―接続層（ｎｏｎ―ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ、ＮＡＳ）シグナリングのインテグリティ保護の各機能を行うことができる。
図３ｂ及び図３ｃは、Ｅ―ＵＭＴＳネットワークのためのユーザー―平面プロトコル及び制御平面プロトコルスタックを示したブロック図である。
図３ｂ及び図３ｃを参照すると、各プロトコルレイヤーは、オープンシステム相互接続（ＯＳＩ）標準モデルの３個の下位層に基づいて第１の層Ｌ１、第２の層Ｌ２及び第３の層Ｌ３に分けることができる。
第１の層Ｌ１（又は物理層（ＰＨＹ））は、物理チャンネルを用いて上位層に情報伝送サービスを提供する。物理層は、伝送チャンネルを介して上位レベルに位置したＭＡＣ層と連結され、ＭＡＣ層と物理層との間のデータは、伝送チャンネルを介して伝送される。互いに異なる各物理層間に、すなわち、送信側及び受信側（例えば、端末１０及び基地局２０の各物理層間に）の各物理層間に、データは物理チャンネル２１を介して伝送される。
第２の層Ｌ２のＭＡＣ層は、論理チャンネルを介してより高い層であるＲＬＣ層にサービスを提供する。第２の層Ｌ２のＭＡＣ層は、信頼性のあるデータ伝送をサポートする。図２ｂ及び図２ｃに示したＲＬＣ層は、各ＭＡＣ ＲＬＣ機能が具現されてＭＡＣ層で行われると、ＲＬＣ層自体は必要でないことに図示された。図２ｃを参照すると、第２の層Ｌ２のＰＤＣＰ層は、相対的に小さい帯域幅を有する無線インターフェース上に効率的に伝送され得るＩＰｖ４又はＩＰｖ６などのインターネットプロトコル（ＩＰ）パケットを採用することによって、伝送されるデータに不要な制御情報を減少させるためにヘッダー圧縮を行う。
図３ｃを参照すると、第３の層Ｌ３の最も低い部分に位置したＲＲＣ層は、制御平面のみで定義され、各論理チャンネル、各伝送チャンネル及び各物理チャンネルを構成及び再構成し、各無線ベアラ（ＲＢｓ）の解除関係で制御する。ここで、各無線ベアラは、端末（ｔｅｒｍｉｎａｌ）とＥ―ＵＴＲＡＮとの間のデータ伝送のための第２の層Ｌ２に提供されたサービスを意味する。
図３ｂを参照すると、ＲＬＣ及びＭＡＣ層（ネットワーク側上で基地局２０で終了した）は、スケジューリング、ＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）などの各機能を行う。ＰＤＣＰ層（ネットワーク側上で基地局１０２で終了した）は、ヘッダー圧縮、インテグリティ保護、及び計算（ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）などのユーザー平面機能を行うことができる。
図３ｃを参照すると、ＲＬＣ及びＭＡＣ層（ネットワーク側上で基地局２０で終了した）は、制御平面と同一の機能を行う。例示したように、ＲＲＣ層（ネットワーク側上で基地局２０で終了した）は、放送、ページング、ＲＲＣ連結管理、無線ベアラ（ＲＢ）制御、移動性機能、及び端末測定報告と制御などの各機能を行うことができる。ネットワーク側上でＭＭＥゲートウェイ３０で終了するＮＡＳ制御プロトコルは、ＳＡＥベアラ管理、認証、ＬＴＥ＿ＩＤＬＥ移動性ハンドリング、ＬＴＥ＿ＩＤＬＥでのページング開始、及び各ゲートウェイと端末１０との間のシグナリングのための保安制御などの機能を行うことができる。
ＮＡＳ制御プロトコルは、３個の互いに異なる状態（ｓｔａｔｅ）を使用することができる。：第一に、ＲＲＣエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）がないとＬＴＥ＿ＤＥＴＡＣＨＥＤ状態であり、第二に、ＲＲＣ連結がないが、最小の端末情報を格納しているとＬＴＥ＿ＩＤＬＥ状態であり、第三に、ＲＲＣ連結が設定されるとＬＴＥ＿ＡＣＴＩＶＥ状態である。
また、ＲＲＣ状態は、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ及びＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤなどの二つの互いに異なる状態に区分することができる。ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態で、端末１０は、ページング情報及びシステムの情報の放送を受信できる一方、ＮＡＳによって構成された不連続受信（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ、ＤＲＸ）を明記し、端末１０は、トラッキング（ｔｒａｃｋｉｎｇ）地域で端末を固有に識別するための識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、ＩＤ）の割り当てを受ける。また、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態で、基地局２０に格納されたＲＲＣコンテキスト（ｃｏｎｔｅｘｔ）はない。
ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態で、端末１０は、ページングＤＲＸ周期（ｃｙｃｌｅ）を明記する。特に、端末１０は、毎端末特定ページングＤＲＸ周期の特定ページングである場合のページング信号をモニタリングする。
ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態で、端末１０は、Ｅ―ＵＴＲＡＮでＥ―ＵＴＲＡＮ ＲＲＣ連結及びコンテキストを備えており、可能になるネットワーク（基地局）に／からデータを伝送及び／又は受信する。また、端末１０は、チャンネル品質情報及びフィードバック情報を基地局２０に報告することができる。
ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態で、Ｅ―ＵＴＲＡＮは、端末１０が属したセルを知っている。したがって、ネットワークは、データを端末１０に／から伝送及び／又は受信することができ、ネットワークは、端末１０の移動性（ハンドオーバー）を制御することができ、ネットワークは、隣接セルに対するセル測定を行うことができる。
図４ａは、ＩＰフロー基盤のＷｉＦｉ移動性を説明するための例示的な図である。
ＩＦＯＭ（ＩＰ Ｆｌｏｗ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ）
３ＧＰＰ（Ｒｅｌ―１０）標準では、３Ｇ／ＷｉＦｉシームレスオフロード（Ｓｅａｍｌｅｓｓ Ｏｆｆｌｏａｄ）を記述しているが、ＤＳＭＩＰｖ６基盤のＩＰフロー単位のＷＬＡＮオフローディング（ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ）技術、ＤＳＭＩＰｖ６（Ｄｕａｌ Ｓｔａｃｋ Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６）端末とネットワークでＩＰｖ４とＩＰｖ６を同時にサポートするソリューションを提供している。移動通信網の多様化でＩＰｖ６採択が拡大され、移動性サポートが核心技術として浮き彫りになりながら、既存のＩＰｖ４網までも移動性サポートが必要であり、ＤＳＭＩＰｖ６を採択している。また、端末が自分の移動を探知してエージェント（ａｇｅｎｔ）に知らせるクライアント基盤（ｃｌｉｅｎｔ―ｂａｓｅｄ）ＭＩＰ技術を提供する。ＨＡは、モバイルノード（ｍｏｂｉｌｅ ｎｏｄｅ）の移動性を管理するエージェントであって、これには、フローバインディングテーブル（Ｆｌｏｗ Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｔａｂｌｅ）とバインディングキャッシュテーブル（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｃａｃｈｅ ｔａｂｌｅ）が存在する。ＰＭＩＰｖ６を使用する場合、ＩＰフロー単位の管理が難しいという技術的問題の理由により、ＩＦＯＭはＤＳＭＩＰｖ６のみを使用する。
ＭＡＰＣＯＮ（Ｍｕｌｔｉ Ａｃｃｅｓｓ ＰＤＮ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）
互いに異なるＡＰＮに同時のマルチプルＰＤＮ連結性（ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）を有し、プロトコル独立型（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）技術であって、ＰＭＩＰｖ６、ＧＴＰ、ＤＳＭＩＰｖ６の全てが使用可能である。一つのＰＤＮを介して伝送中であったデータフロー全体が移動する。
図４ｂは、ＬＴＥシステムにおける端末の初期接続手順を説明するための簡略な図である。
図４ｂは、ＬＴＥ初期接続（Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｔｔａｃｈ）手順中における代表的なメッセージとパラメーターを中心にその流れを示し、３ＧＰＰ標準コールフロー（Ｃａｌｌ Ｆｌｏｗ）のうち一部のみを図４ｂに示した。図４ｂに示したように、ＬＴＥ初期接続過程は、大きく５段階に区分することができる。
１．Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ＩＭＳI：ＬＴＥ網（ＭＭＥ）がＵＥ（端末）のＩＭＳI値を獲得する段階（ＵＥ ＩＤ獲得段階）
２．Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ：ＵＥはＬＴＥ網を認証し、また、ＬＴＥ網（ＭＭＥ）はＵＥを認証する段階（ユーザー認証段階）
３．ＮＡＳ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｓｅｔｕｐ：相互認証が完了すると、ＵＥとＭＭＥとの間でやり取りするメッセージに対して無線区間での保護のために「暗号化及び無欠性確認（Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ＆ Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ）」のための準備をし、この段階が完了すると、ＮＡＳメッセージ（ＵＥとＭＭＥとの間のメッセージ）は、無線区間で保護される段階（保護とは、無線区間で任意の個体がデータを見るか、メッセージを変調できないようにすること）
４．Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｕｐｄａｔｅ：ＵＥがいずれのＭＭＥに付いているのかをＨＳＳに登録し、また、ＵＥ（加入者）が加入したサービスプロファイル（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｆｉｌｅ）（ＱｏＳ Ｐｒｏｆｉｌｅ）をＨＳＳがＭＭＥに伝達する段階
５．ＥＰＳ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ：ＵＥにＩＰ住所を割り当て、そのＵＥが使用するＥＰＳベアラ（ＵＥとｅＮＢとの間にＤＲＢトンネル、ｅＮＢとＳ―ＧＷとの間にＳ１ ＧＴＰトンネル、Ｓ―ＧＷとＰ―ＧＷとの間にＳ５ ＧＴＰトンネル）を生成する。ＥＰＳベアラの生成時、ＰＣＲＦが決定したＱｏＳプロファイル（Ｐｒｏｆｉｌｅ）に基づいてＥＰＳベアラのＱｏＳパラメーターが設定される。
ＵＥ ＩＤ獲得とＥＰＳセッション設定は、全ての初期接続段階で行わなければならないプロシージャであり、２、３、４番のプロシージャは、ＵＥ ＩＤが何か（ＩＭＳＩ又はＯｌｄ ＧＵＴＩ）と、以前のユーザー接続情報が網（ＭＭＥｓ）に残っているか／否かなどに影響を受けて行われる。
図５は、ＬＴＥシステムにおける端末の初期接続手順を説明するための例示的な図である。
図５は、無線リンクの同期化後、端末（ＵＥ）がＥＣＭ連結設定を行うことを示す。このために、ＲＲＣ連結設定要請メッセージを基地局に伝送する。このとき、各端末が共同で使用するＳＲＢであるＳＲＢ０と論理チャンネルであるＣＣＣＨを介してＲＲＣ連結要請（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）（Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ Ｃａｕｓｅ＝「Ｍｏｂｉｌｅ Ｏｒｉｇｉｎａｔｉｎｇ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ」）メッセージを伝送する。ＲＲＣ連結要請メッセージに対する応答として、端末は、ＲＲＣ連結セットアップ（ｓｅｔｕｐ）メッセージを受信する。このとき、各端末が共同で使用するＳＲＢであるＳＲＢ０と論理チャンネルであるＣＣＣＨを介してＲＲＣ連結セットアップメッセージを伝送することによって、ＵＥが専用（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）に使用するＳＲＢ構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）資源を割り当てる。その後、ＲＲＣ連結を行う。
端末は、接続要請（Ａｔｔａｃｈ ｒｅｑｕｅｓｔ）を伝送し、ＲＲＣ連結セットアップ完了メッセージ（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）を伝送する。ＳＲＢ１とＤＣＣＨ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介してｅＮＢにＲＲＣ連結セットアップ完了メッセージを伝送し、ＲＲＣ連結セットアップ完了メッセージ内に接続要請ＮＡＳメッセージを含ませて伝送する。基地局は、Ｓ１シグナリング連結設定のためにＳ１―ＭＭＥインターフェースでＳ１ＡＰメッセージを介してｅＮＢ ＵＥ Ｓ１ＡＰ ＩＤを割り当て、初期ＵＥメッセージを介して接続要請をＭＭＥに伝達する。
図６は、ＬＴＥシステムにおける端末の初期接続手順のうちＥＰＳセッション設定プロシージャを具体的に説明するための例示的な図である。
ＭＭＥは、ユーザー加入情報を用いてＥＰＳセッション及びデフォルト（ｄｅｆａｕｌｔ）ＥＰＳベアラを設定することによって、ユーザーが加入したサービス品質を提供できるように網／無線資源を割り当てる。図６に示した１８）ＭＭＥでのＵＥ―ＡＭＢＲ計算段階で、ＭＭＥは、ｅＮＢに伝送するＵＥ―ＡＭＢＲ値を計算し、ＡＰＮ別にＡＰＮ―ＡＭＢＲの総和を超えない範囲内でＵＥ―ＡＭＢＲを計算して割り当てることができる。
図７は、ＬＴＥシステムにおける端末の初期接続手順のうちＥＰＳセッション設定プロシージャを具体的に説明するための他の例示的な図である。
図７を参照すると、１９）のＭＭＥの多様なパラメーターを生成と関連する内容を説明する。端末にＩＭＳＩの代わりに使用するＧＵＴＩを割り当てる。ＴＡＵ制御と関連するパラメーターを決定（ＴＡＩリスト割り当て、ＴＡＵタイマー値）する。そして、ｅＮＢが使用するＵＥ―ＡＭＢＲを決定し、Ｅ―ＲＡＢ ＩＤを割り当てる。
２２）の初期コンテキストセットアップ要請（ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｔｅｘｔ ｓｅｔｕｐｒｅｑｕｅｓｔ）段階において、ＵＥ―ＡＭＢＲ（ＵＬ／ＤＬ）、Ｅ―ＲＡＢ ＩＤ、Ｅ―ＲＡＢ ＱｏＳ、Ｓ１ Ｓ―ＧＷ ＴＥＩＤ、ＫｅＮＢ、ＵＥ保安アルゴリズム（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）が伝送される。ＵＥ―ＡＭＢＲ（ＵＬ／ＤＬ）は、（ユーザーがいずれのＡＰＮを使用するのかとは関係なく、同一の基地局を経ていくので、基地局のみで制御されるＱｏＳパラメーターで、Ｅ―ＲＡＢ ＩＤは、ＭＭＥが割り当てた値で、基地局は、これをＥＰＳベアラＩＤとして使用する。Ｅ―ＲＡＢ ＱｏＳは、Ｐ―ＧＷから受信したＥＰＳベアラＱｏＳを基盤にしてＭＭＥが構成する。Ｓ１ Ｓ―ＧＷ ＴＥＩＤは、Ｓ―ＧＷから受信したアップリンクＳ１ ＴＥＩＤ値である。ＫｅＮＢは、ＭＭＥがＫＡＳＭＥから計算した値で、基地局がこれからＡＳ保安キー（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｋｅｙ）を導出する。ＵＥ保安アルゴリズムは、ＵＥから接続要請メッセージを介して受信した値で、ＫｅＮＢと共に基地局がＡＳ保安セットアップ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｓｅｔｕｐ）を行えるようにする。ＮＡＳ―ＰＤＵは、ＮＡＳメッセージ（Ａｔｔａｃｈ Ａｃｃｅｐｔ）である。
２８）のＤＲＢ設定と関連して、端末のＮＡＳ層は、ＲＲＣ連結再構成メッセージを受信し、ＵＥ ＩＰ住所とＧＵＴＩを獲得し、今後、これを用いて通信する。
次に、本発明に係る複数の通信システムが連動或いはインターワーキング（ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ）するネットワーク構造を説明する。
図８は、第１の通信システム（例えば、ＬＴＥシステム）と第２の通信システム（例えば、ＷｉＦｉシステム）の連動構造を説明するためのネットワーク構造を例示した図である。
図８に示したネットワーク構造において、バックボーン（Ｂａｃｋｂｏｎｅ）網（例えば、Ｐ―ＧＷ又はＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ））を介してＡＰとｅＮＢとの間にバックホール制御連結（ｂａｃｋｈａｕｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）があるか、ＡＰとｅＮＢとの間に無線制御連結（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）があり得る。ピークスループット（ｐｅａｋ ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）及びデータトラフィックオフ―ローディング（ｄａｔａ ｔｒａｆｆｉｃ ｏｆｆ―ｌｏａｄｉｎｇ）のために、ＵＥは、複数の通信ネットワーク間の連動を通じて第１の無線通信方式を使用する第１の通信システム（或いは第１の通信ネットワーク）と第２の無線通信方式を使用する第２の通信システム（或いは第２の通信ネットワーク）を全て同時にサポートすることができる。ここで、第１の通信ネットワーク又は第１の通信システムをそれぞれプライマリーネットワーク（Ｐｒｉｍａｒｙ ｎｅｔｗｏｒｋ）又はプライマリーシステム（Ｐｒｉｍａｒｙ ｓｙｓｔｅｍ）と称し、第２の通信ネットワーク又は第２の通信システムをそれぞれセカンダリーネットワーク（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｎｅｔｗｏｒｋ）又はセカンダリーシステム（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｙｓｔｅｍ）と称することができる。例えば、ＵＥは、ＬＴＥ（或いはＬＴＥ―Ａ）とＷｉＦｉ（ＷＬＡＮ／８０２．１１などの近距離通信システム）を同時にサポートするように構成することができる。このような端末（ＵＥ）は、本明細書でマルチシステムサポートＵＥ（Ｍｕｌｔｉ―ｓｙｓｔｅｍ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ＵＥ）などと称することができる。
図８に示したネットワーク構造において、プライマリーシステムは、広いカバレッジ（ｗｉｄｅｒ ｃｏｖｅｒａｇｅ）を有し、制御情報伝送のための網であり得る。プライマリーシステムの例として、ＷｉＭＡＸ又はＬＴＥ（ＬＴＥ―Ａ）システムがあり得る。一方、セカンダリーシステムは、プライマリーシステムより小さいカバレッジを有する網であり、データ伝送のためのシステムであり得る。セカンダリーネットワークは、例えば、ＷＬＡＮ又はＷｉＦｉなどの無線ＬＡＮシステムであり得る。
本発明では、次の事項を仮定して説明する。
インターワーキングを管掌するエンティティはセルラー網内にあるエンティティであると仮定し、下記の三つのエンティティ内にインターワーキング機能が具現されることを仮定する。
第一のエンティティとして、ｅ―ＮＢは既存のｅ―ＮＢを再使用することができる（ｒｅｕｓｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｅｎｔｉｔｙ）。
第二のエンティティとして、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）も既存のエンティティを再使用することができる（ｒｅｕｓｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｅｎｔｉｔｙ）。
第三のエンティティとして、ＩＷＭＥ（Ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）は、新たなエンティティと定義される（ｄｅｆｉｎｅ ｎｅｗ ｅｎｔｉｔｙ）。
インターワーキング機能は、ｅＮＢ―ＵＥとｅＮＢ―ＡＰとの間に発生し得るインターワーキング関連プロシージャと関連しており、インターワーキングを管掌するエンティティは、ＡＰ情報を格納／管理する。ｅＮＢ／ＭＭＥ／ＩＷＭＥは、自分のカバレッジ下にある各ＡＰの情報を格納／管理する。
セカンダリーシステム（例えば、ＷｉＦｉ）のアクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）であるＡＰとプライマリーシステム（例えば、ＬＴＥシステム又はＷｉＭＡＸシステムなどのセルラー通信システム）のアクセスポイントである基地局（ｅＮＢ）は、互いに無線リンク上に連結が設定されていることを仮定する。本発明では、ｅＮＢとの無線インターフェースがあるＡＰをｅＡＰとも称する。すなわち、ｅＡＰは、８０２．１１ ＭＡＣ／ＰＨＹのみならず、ｅＮＢとの通信のためのＬＴＥプロトコルスタック或いはＷｉＭＡＸプロトコルスタックもサポートしなければならなく、ｅＮＢとは端末のような役割をし、ｅＮＢと通信できることを意味する。
図９は、本発明に係るＷｉＦｉ―セルラー（Ｃｅｌｌｕｌａｒ）インターワーキングのネットワーク構造を例示的に示した図である。
本発明の技術は、ＷｉＦｉとセルラー網を同時に送受信できる端末が存在する環境で、デュアルモード（ｄｕａｌ ｍｏｄｅ）或いはマルチ―ＲＡＴ端末がより効率的にＷｉＦｉ―セルラー融合網を使用できるようにするために、セルラ網は、次の４つの方法によってＡＰの情報を管理することができる。
方法１．ｅＮＢとＡＰとの間のエアインターフェース（ａｉｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）使用
ｅＮＢは、ＡＰとの無線制御連結を用いてＡＰを一般ＵＥと類似する形に制御することを意味する。
方法２．ｅＮＢとＡＰとの間のバックホールインターフェース（ｂａｃｋｈａｕｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）使用
ｅＮＢは、ＡＰとの無線制御連結を用いてＡＰを制御することを意味する。
方法３．ＭＭＥとＡＰとの間の制御インターフェース（ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）使用
ＭＭＥとＡＰ（すなわち、セカンダリーシステム）との間の制御連結を用いてＡＰを制御することを意味する。
方法４．ＩＷＭＥとＡＰとの間の制御インターフェース使用
ＩＷＭＥとＡＰ（すなわち、セカンダリーシステム）との間の制御連結を用いてＡＰを制御することを意味する。
図１０は、ＷｉＦｉ―セルラー融合網のシナリオを説明するための例示的な図である。
図１０の（１）シナリオは、端末のセルラオンリー（ｏｎｌｙ）接続シナリオであるが、端末がセルラ網のみに接続した状態でＷｉＦｉ自動転換／同時伝送を行うために、事前に技術の定義が必要である。インターワーキングのためのＡＰ情報管理は、ネットワークレベル（ｎｅｔｗｏｒｋ ｌｅｖｅｌ）（セルラー―ＷｉＦｉ）で行われ、ＷｉＦｉ発見（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）及びＷｉＦｉ網接続は、デバイスレベル（ｄｅｖｉｃｅ ｌｅｖｅｌ）（セルラー―デバイス―ＷｉＦｉ）で行われる。（２）―１〜（２）―３は、それぞれセルラ―ＷｉＦｉ間のユーザー平面（Ｕ―Ｐｌａｎｅ）のＷｉＦｉ自動転換、フローのＷｉＦｉ自動転換、ベアラのＷｉＦｉ自動転換、データのＷｉＦｉ自動転換を示す。（２）―１により、セルラ―ＷｉＦｉ Ｕ―平面自動転換が行われると、全てのデータはＷｉＦｉのみで伝送される。（２）―２、（２）―３シナリオにより、セルラ―ＷｉＦｉ Ｕ―平面が同時に伝送されるように転換されると、帯域分離又は集合（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｏｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）技法を使用してＷｉＦｉとセルラーネットワークへのデータの同時伝送が可能である。ここで、帯域分離は、（２）―２のように、フロー（サービス／ＩＰフロー）別自動転換において、互いに異なるフローは互いに異なるＲＡＴを介して伝送される。（２）―２において、フロー別自動転換は、一つ又は一つ以上のサービス／ＩＰフローであり得る。すなわち、フロー単位転換（（２）―２―１）又はデータ無線（Ｄａｔａ ｒａｄｉｏ）（又はＥＰＳ）ベアラ別転換（（２）―２―２）であり得る。帯域集合は、（２）―３のように同一のフローであるとしても、データ単位で互いに異なるＲＡＴを介して伝送できるようにする。
（２）シナリオのようにＷｉＦｉ自動転換が行われた後、（３）シナリオのようにＷｉＦｉを基盤にしたセルラーリンク制御（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ）が可能である。セルラーリンクと関連するページング（ｐａｇｉｎｇ）又は無線リンク失敗（ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｆａｉｌｕｒｅ）に対する制御をＷｉＦｉリンクを介して受信可能である。
複数の通信システムで基地局を探索する方法
図１１は、本発明に係る複数の通信システムで基地局を探索する方法を例示する。
本発明によると、ネットワークが端末のセカンダリーシステム関連情報（例えば、発見、探索など）を受信し、該当の情報に基づいて特定ＡＰに接続するように指示するとき、ネットワークと端末との間に必要な手順を提供することができる。また、該当のプロシージャを行うにおいて、発見や探索に失敗した場合、失敗報告（ｆａｕｌｔ ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ）又はフォールバック（ｆａｌｌ ｂａｃｋ）プロシージャを提供することができる。
図１１を参照すると、マルチ―ＲＡＴ ＵＥは、ｅＮＢを介してＭＭＥに接続要請（ａｔｔａｃｈ ｒｅｑ）を伝送する。ＭＭＥは、ＩＷＥと接続手順を行う。その後、ＭＭＥ、ＩＷＥ、ＨＳＳ／ＡＡＡ及びＰ―ＧＷは、ＩＰ住所を有するセッション（ｓｅｓｓｉｏｎ）を生成する。次に、ＭＭＥは、ｅＮＢに接続受諾（ａｔｔａｃｈ ａｃｃｅｐｔ）を伝送する。ｅＮＢは、マルチ―ＲＡＴ ＵＥとのＲＲＣ連結を設定又は再設定し、接続完了をＭＭＥに知らせる。ここで、接続完了後、ネットワーク（例えば、ｅＮＢ、ＭＭＥ、ＩＷＥなど）はマルチ―ＲＡＴ ＵＥを認識している。
ネットワークがマルチ―ＲＡＴ ＵＥを認識した後、本発明に係るＡＰ探索段階を第１の段階〜第４の段階で説明することができる。第１の段階において、ｅＮＢは、マルチ―ＲＡＴ ＵＥにＷｉＦｉ情報を伝送する。第２の段階において、ＡＰ探索のトリガー条件（ｔｒｉｇｇｅｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）が満足される場合、ネットワーク（例えば、ｅＮＢなど）は、ＵＥに周辺ＡＰを探索するようにＡＰ探索要請（ｓｃａｎｎｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ）を伝送する。第３の段階において、ＵＥは、ネットワークの指示に従って周辺ＡＰのビーコンを受信し、積極（ａｃｔｉｖｅ）又は消極（ｐａｓｓｉｖｅ）ＡＰ探索を行う。第４の段階において、ＵＥは、ネットワーク（例えば、ｅＮＢなど）に探索の遂行結果を報告する。
以下では、図１１の第１の段階〜第４の段階をそれぞれ具体的に説明する。
まず、図１１の第１の段階において、ＷｉＦｉ（ＡＰ）情報（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）の伝送（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）が行われる。
第１の段階で伝送されるパラメーター（ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）は、ＡＰ中心周波数チャンネル情報（一つ以上のチャンネル情報がある場合は、一つ以上のチャンネル情報）、ビーコンフレーム（Ｂｅａｃｏｎ ｆｒａｍｅ）周期（チャンネルごとに異なる場合、チャンネルごとに伝送される）、ＡＰバージョン情報又はＡＰの提供サービス情報を含むことができる。このとき、ＡＰの提供サービス情報は、８０２．１１ａｑ（Ｐｒｅ―ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）がサポートされる場合、ＡＰが提供するサービス情報も共に伝送することができる。
第１の段階でメッセージが伝送される具体的な方法は、次の通りである。
メッセージ伝送の第１の方法は、放送（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）伝送を用いたものである。基地局のカバレッジに属した全てのＡＰに対する情報を周期的にＵＥに伝送することができる。
メッセージ伝送の第２の方法は、ユニキャスト（Ｕｎｉｃａｓｔ）伝送を用いたものである。端末の位置を把握したネットワークは、端末周辺のＡＰに対する情報を伝送することができる。このとき、周期的又はイベント―トリガー（ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ）方式を用いることができる。、イベント―トリガー方式で伝送される場合、該当のメッセージは、探索要請メッセージと同一であり得る。
第１の段階におけるＡＰリスト構成方法は、次の通りである。
ＡＰリスト構成の第１の方法は、ホワイトリスト（Ｗｈｉｔｅ ｌｉｓｔ）を用いたものである。ネットワークは、事前にＷＬＡＮ状態情報（例えば、ロード状態（ｌｏａｄ ｓｔａｔｕｓ）、インターフェースなど）を知っている場合、ネットワークの判断下で接続することを好む特定チャンネル情報のみを伝送することもできる。この場合、端末は、該当のリストに属したＡＰのみを探索したり、該当のＡＰに対する情報のみをネットワークに報告することができる。
ＡＰリスト構成の第２の方法は、ブラックリスト（Ｂｌａｃｋ ｌｉｓｔ）を用いたものである。ネットワークが事前にＷＬＡＮ状態情報（例えば、ロード状態、インターフェースなど）を知っている場合、ネットワークの判断下で接続できない特定チャンネル情報のみを伝送することもできる。この場合、端末は、該当のリストに属したＡＰが探索されるとしても、該当のＡＰに対する情報はネットワークに報告しないか、可能な場合、該当のリストに属したＡＰを探索しないこともある。
次に、図１１の第２の段階でＷｉＦｉ（ＡＰ）探索要請が行われる。
マルチ―ＲＡＴ ＵＥの場合、既存のシングルＲＡＴ端末よりバッテリー消耗が多くなる。本発明によると、マルチ―ＲＡＴ ＵＥのバッテリ消耗を最小化するために、ＷｉＦｉの探索をネットワーク（ｅ．ｇ．，ｅＮＢ、ＭＭＥ、ＩＷＥなどのインターワーキングエンティティ）の指示に従って開始させる。
ネットワークが判断するＷｉＦｉ（ＡＰ）探索のトリガー条件の例として、（１）ＷｉＦｉに伝送されることを好む特定データフロー（ｄａｔａ ｆｌｏｗ）（データベアラ（ｄａｔａ ｂｅａｒｅｒ））生成、（２）セルラー網のデータロード（ｄａｔａ ｌｏａｄ）増加、（３）端末の位置基盤（例えば、セルエッジ又はＡＰ密集地域への端末の位置移動、（４）端末のセルラ網信号強さ減少（例えば、インドア又は伝播妨害地域による信号強さ減少）を挙げることができる。上述した四つの例示の他にも、ＷｉＦｉ探索のトリガー条件は、オペレーターによって任意に決定することができ、説明の便宜上、本明細書では前記４つの場合を例として記述した。
上述したトリガー条件を満足した場合、インターワーキングを管掌するネットワークは、端末に他のＲＡＴの検索を指示することができる。ここで、他のＲＡＴの検索は、ＡＰ探索過程であり得る。また、従来のＷｉＦｉシステムを検索する場合、端末は、第１の方法でＡＰがブロードキャスティングするビーコンメッセージを受信したり、第２の方法で端末がプローブ要請（ｐｒｏｂｅ ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージを伝送することによって、プローブ応答（ｐｒｏｂｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージの受信を通じて行うこともできる。
第１の方法によってビーコンメッセージを受信する場合（消極探索（Ｐａｓｓｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ））、ＡＰごとに周期的にブロードキャスティングするメッセージにおいてビーコン伝送時点に他のＳＴＡがメディアを占有していると、ビーコンメッセージは、該当のメディアが遊休状態になるまで待ってから、遊休状態になると伝送する。
第２の方法によってプローブ要請／応答メッセージを送受信する場合（積極探索（Ａｃｔｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ））、プローブ要請メッセージはブロードキャストＩＤ又は特定ＩＤに伝送することができる。特定ＡＰに対するリストがネットワークから伝送されると、該当のＡＰ（特定ＩＤ）にプローブ要請メッセージを伝送することによって応答を受信することができる。
図１１の第２の段階で伝送されるパラメーターは、次の通りである。
まず、第２の段階で伝送されるパラメーターは、端末の位置に基盤した周辺ＡＰリスト又は特定ＡＰリストのみを含むことができる。このとき、ＡＰリストは、ＳＳＩＤ／ＢＳＳＩＤなどのＡＰ ＩＤを含むことができる。特定ＡＰリストが伝送される場合、端末の選好ＡＰ（例えば、家、会社で使用する個人／特定グループＡＰ）が端末周辺にあり、選好ＡＰのリストが伝送される例を挙げることができる。
次に、第２の段階で伝送されるパラメーターは、ＡＰリスト又は特定ＡＰ ＩＤと共にＡＰ探索を助けることができる関連パラメーターを共に含むことができる。関連パラメーターは、ＡＰ中心周波数チャンネル情報（一つ以上のチャンネル情報がある場合も含む）であり得る。また、関連パラメーターは、ＷＬＡＮロード情報又はロード情報に基づいてロードが基準値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）以下であるＡＰに対する情報であり得る。また、関連パラメーターは、ビーコンフレーム周期及び伝送タイミングで、チャンネルごとにビーコンフレームが異なるタイミングに伝送される場合、チャンネル別ビーコンフレーム周期及び伝送時間を知らせることができる。また、関連パラメーターは、ＡＰバージョン情報（例えば、８０２．１１ａ、ｇ、ｎ、ａｉ、ａｃ、ａｆ、ａｑなど）を含むことができる。また、関連パラメーターは、ＡＰサービス情報（例えば、８０２．１１ａｑの場合、提供するプリンターサービスに対する情報）を含むことができる。
次に、第２の段階で伝送されるパラメーターは、測定期間（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｄｕｒａｔｉｏｎ）を含むことができる。これによって、ＵＥは、該当のインターバルの間、ＷｉＦｉ探索を行うことができる。
次に、第２の段階で伝送されるパラメーターは、報告待機タイマー（Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ ｗａｉｔｉｎｇ ｔｉｍｅｒ）を含むことができる。これを通じて、ネットワークは、ＷｉＦｉ探索要請メッセージを伝送しながら該当のタイマーを開始し、端末は、ＷｉＦｉ探索要請メッセージを受信しながらタイマーを開始する。該当のタイマーが満了する前に、端末は探索結果（ｓｃａｎ ｒｅｓｕｌｔ）を報告する。
次に、第２の段階で伝送されるパラメーターは、探索失敗報告要請（Ｓｃａｎ ｆａｕｌｔ Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）（１ビット）を含むことができる。これによって、探索失敗時、失敗したＡＰに対する情報をｅＮＢ（例えば、セルラーネットワーク）に伝送することを要請することができる。
次に、第２の段階で伝送されるパラメーターは、探索結果報告トリガー条件（Ｓｃａｎ ｒｅｓｕｌｔ ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ ｔｒｉｇｇｅｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）を含むことができる。すなわち、端末が探索した各ＡＰの測定値が特定条件を満足した場合のみに探索結果をネットワークに報告するように定義することができ、この値は、ＷｉＦｉ探索要請メッセージを介して伝送することができる。
図１２は、インター―ＲＡＴ測定報告トリガー条件の一例である。
イベントＡ１は、サービングセル結果がスレッショルド（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）１より高いことを示す。イベントＡ２は、サービングセル結果がスレッショルド１より低いことを示す。イベントＡ３は、隣接（Ｎｅｉｇｈｂｏｕｒ）セル結果がオフセットだけサービングセルより高いことを示す。イベントＡ４は、隣接セル結果がスレッショルド２より高いことを示す。イベントＡ５は、サービングセル結果がスレッショルド１より低く、隣接セル結果がスレッショルド２より高いことを示す。イベントＢ１は、インターＲＡＴ隣接セル結果がスレッショルド２より高いことを示す。イベントＢ２は、サービングセル結果がスレッショルド１より低く、インターＲＡＴ隣接セル結果がスレッショルド２より高いことを示す。イベントＢ３は、インターＲＡＴサービングセル結果がスレッショルド１より低いことを示す。
再び図１１を参照すると、第３の段階でＷｉＦｉ（ＡＰ）探索を行う。
図１１の第３の段階でＷｉＦｉ探索要請メッセージを受信した端末は、メッセージの情報に基づいて周辺のＷｉＦｉ探索を開始する。このとき、トランシーバをターンオンする時点を決定する第１の方法は、図１３の通りである。図１３を参照すると、伝送された各ＡＰのうち、ビーコンフレーム伝送時点が最も速いＡＰのビーコンフレーム伝送タイミングを基準にして、該当のタイミングにトランシーバをターンオンする。また、トランシーバをターンオンする時点を決定する方法は、図１４のように第２の方法で行うことができる。図１４を参照すると、ＷｉＦｉ探索要請メッセージを受信すると、直ぐＷｉＦｉトランシーバをターンオンし、ＷｉＦｉ探索を開始することができる（例えば、積極探索の場合）。
図１１の第３の段階で探索を成功的に行った場合、探索されたＡＰ ＩＤ（ＳＳＩＤ又はＢＳＩＤ）に対する信号強さ測定値（ＲＳＳＩ）などを伝送することができる。このとき、一つ以上のＡＰリストが報告される場合、パワー強さ又は選好するＡＰの順に伝送することができる。また、探索を成功的に行った場合、ＡＰ中心周波数チャンネル情報を伝送することができる。このとき、一つ以上のチャンネル情報を有する場合、これによる選好チャンネルを選択して伝送することもできる。
図１１の第３の段階で探索に成功したＡＰは、次のように定義することができる。
（１）ＷｉＦｉ探索要請メッセージで伝送されたＡＰリストに含まれたＡＰが検索された場合（ビーコン又はＡＰの存在を知らせるショートシグナル（ｓｈｏｒｔ ｓｉｇｎａｌ）受信）。
（２）検索されたＡＰの信号強さが特定スレッショルド以上に測定された場合
（３）検索されたＡＰに接続可能である場合（保安情報が共有されているＡＰであるか、開放型保安（ｏｐｅｎ ｓｅｃｕｒｉｔｙ）であるＡＰ）
図１１の第３の段階で探索に失敗したＡＰは、次のように定義することができる。
（１）周辺で検索されるＡＰがない場合。例えば、測定期間内にビーコンメッセージを受信できなかった場合。
（２）ＷｉＦｉ探索要請メッセージで伝送されたＡＰリストに含まれたＡＰが検索されない場合。例えば、測定期間内にネットワークで指示したＡＰに対するビーコンメッセージを受信できなかった場合。
（３）ＷｉＦｉ探索要請メッセージで伝送されたＡＰリストに含まれたＡＰが検索されたが、信号強さが特定スレッショルド以下である場合。
（４）ＷｉＦｉ探索要請メッセージで伝送されたＡＰリストに含まれたＡＰが検索され、信号強さも特定スレッショルド以上に測定されるが、保安設定によって接続できない場合。
（５）ＷｉＦｉ探索要請メッセージで伝送されたＡＰリストに含まれたＡＰが検索され、信号強さも特定スレッショルド以上に測定されるが、ノイズレベル（Ｎｏｉｓｅ ｌｅｖｅｌ）が特定スレッショルド以上に測定された場合。
（６）ＷｉＦｉ探索要請メッセージで伝送されたＡＰリストに含まれたＡＰが検索され、信号強さも特定スレッショルド以上に測定されるが、同期が合わない場合。
再び図１１を参照すると、第４の段階でＷｉＦｉ（ＡＰ）探索結果報告（ｓｃａｎ ｒｅｓｕｌｔ ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ）を行う。
まず、探索に成功した場合を説明すると、次の通りである。
端末は、探索に成功したと判断されるＡＰの探索結果値をｅＮＢ（又はインターワーキングエンティティ）にＷｉＦｉ探索結果報告メッセージを介して伝送する。
ＷｉＦｉ探索失敗報告メッセージが別途にない場合、該当のメッセージには、メッセージ（報告）タイプが成功であるという情報を含ませることができる。また、該当のメッセージは、ＡＰセルＩＤ（ＳＳＩＤ又はＢＳＩＤ）、信号強さ測定値（ＲＳＳＩ）などを含むことができる。一つ以上のＡＰリストが伝送される場合、パワー強さ又は選考するＡＰの順に該当のメッセージの伝送が可能である。また、該当のメッセージは、ＡＰ中心周波数チャンネル情報を含むことができ、一つ以上のチャンネル情報を有する場合、これによる選好チャンネルを選択して伝送することもできる。
次に、探索に失敗した場合を説明すると、次の通りである。このとき、ＷｉＦｉ探索結果報告又はＷｉＦｉ探索失敗報告の形態で報告することができる。
端末は、探索に失敗したと判断されるＡＰの探索結果値をｅＮＢ（又はインターワーキングエンティティ）にＷｉＦｉ探索結果報告メッセージを介して伝送する。このとき、ＷｉＦｉ探索要請メッセージに探索失敗報告要請が定義される場合、該当のビットが１に設定されているときに、端末は該当のメッセージを伝送する。
該当のメッセージには、次のような値を伝送することができ、該当のメッセージは、セルラーネットワークの要請によって伝送することもでき、又は端末が未承諾（ｕｎｓｏｌｉｃｉｔｅｄ）方式で伝送することもできる。ＷｉＦｉ探索失敗報告メッセージが別途にない場合、該当のメッセージには、メッセージ（報告）タイプが失敗であるという情報を含ませることができる。
探索に失敗する原因は、次の通りである。
（１）ビーコン検出失敗（Ｂｅａｃｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｆａｉｌｕｒｅ）の場合であって、検索（受信）されるビーコン（又はプローブ応答）メッセージがない場合。例えば、セルラーで知らせたＡＰリスト内のＡＰがない場合であるか、検索されるＡＰが全くない場合であり得る。この場合は、ｅＮＢから検索されたＡＰリストのうち、ビーコンメッセージを受信できなかったＡＰのＢＳＳＩＤ／ＳＳＩＤを共に伝送することができる。
（２）アクセス可能なＡＰがない（Ｎｏ ａｃｃｅｓｓｉｂｌｅ ＡＰ）場合であって、検索（受信）されるビーコン（又はプローブ応答）メッセージはあるが、（保安などの理由により）接続できない場合。この場合は、アクセスできない理由を伝送することができる。例えば、保安情報未存在（Ｎｏ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、サポート可能チャンネル未存在（Ｎｏ ｓｕｐｐｏｒｔａｂｌｅ ｃｈａｎｎｅｌ）又は同期化不可（Ｎｏ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）などの理由を伝送することができる。
（３）低い信号強さ（Ｌｏｗ ｓｉｇｎａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）の場合であって、ビーコン（又はプローブ応答）メッセージが検索（受信）されるＡＰはあるが、信号強さが特定値（スレッショルド）より低い場合。この場合は、各ＡＰの測定された信号強さ（ＲＳＳI）を伝送することができる。
図１５は、ＷｉＦｉ探索失敗報告伝送方法を例示する図である。
図１５を参照すると、まず、ＷｉＦｉ探索失敗報告は、ｅＮＢの要請によって伝送することができる。ｅＮＢは、ＲＲＣメッセージ（例えば、ＷｉＦｉ探索要請）のＷｉＦｉ探索失敗報告要請フィールド（図１５において、第１の失敗メッセージ要請方法）を通じてＷｉＦｉ探索失敗報告の伝送を要請することができる。
又は、ｅＮＢは、新たなＷｉＦｉ探索失敗報告要請ＭＡＣ制御要素（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ）を定義し（図１５で第２の失敗メッセージ要請方法）、ＷｉＦｉ探索失敗報告を要請することができる。このとき、ＷｉＦｉ探索失敗報告要請ＭＡＣ制御要素は、端末にＭＡＣメッセージが伝送されるときに、共にＭＡＣヘッダーに追加することができる。すなわち、下記の表１のように、「Ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ＬＣＩＤ ｆｏｒ ＤＬ―ＳＣＨ」に「ＷｉＦｉ ｓｃａｎ ｆａｕｌｔ ｒｅｐｏｒｔ ｒｅｑｕｅｓｔ」の新たなＬＣＩＤを定義することができる。
Figure 0006433084
ｅＮＢが上述した第１又は第２の失敗メッセージ要請方法のうち一つを用いて端末に失敗メッセージを要請する場合、端末は、ＷｉＦｉ探索失敗報告メッセージをｅＮＢに伝送することができる。
又は、第３の失敗メッセージ要請方法として、ＷｉＦｉ探索失敗タイマーによってＷｉＦｉ探索失敗報告を伝送することができる。端末は、ネットワーク（例えば、ｅＮＢ）からＷｉＦｉ探索要請メッセージを受信すると、ＷｉＦｉ探索失敗タイマーを開始する。該当のタイマーの値は、ＷｉＦｉ探索要請メッセージで基地局によって設定することができる。このタイマーが満了するまでＷｉＦｉ探索結果報告メッセージ（例えば、探索結果値を報告するＡＰが一つ以上検索され、探索成功を知らせる探索結果報告メッセージ）が伝送されない場合、端末は、ＷｉＦｉ探索失敗報告メッセージをネットワークに伝送する。
一方、ＷｉＦｉ（ＡＰ）探索中止（ｓｃａｎ ｓｔｏｐ）方法を説明すると、次の通りである。すなわち、ｅＮＢがマルチ―ＲＡＴ ＵＥにＷｉＦｉ探索をこれ以上行わないようにするためのプロシージャを定義することができる。
ＷｉＦｉ探索がネットワークの指示によって行われる場合、ＷｉＦｉ探索を中止し、端末のＷｉＦｉトランシーバをターンオフできるようにするためのプロシージャを定義することができる。これは、端末からＷｉＦｉ探索失敗報告メッセージを受信する場合、端末のバッテリ消耗を最小化するための方法として使用することができる。
ネットワークは、端末からＷｉＦｉ探索失敗報告メッセージを受信する場合、他のＡＰリストで構成されたＷｉＦｉ探索要請メッセージを再び端末に伝送することができる。ネットワークが同一の端末からＷｉＦｉ探索失敗報告メッセージをＭＡＸ探索再試行回数（ｓｃａｎ ｒｅｔｒｉａｌ ｎｕｍｂｅｒ）だけ連続的に受信する場合、端末のバッテリー消耗を最小化するためにこれ以上ＷｉＦｉ探索を行わないように指示することができる。
ＷｉＦｉ（ＡＰ）探索中止方法の第一の例として、ＷｉＦｉ探索中止を要請する明示的なシグナリングを挙げることができる。ネットワークは、端末がＷｉＦｉ探索を中止し、ＷｉＦｉトランシーバをターンオフすることを指示する意味のＷｉＦｉ探索中止シグナリングを端末に伝送することができる。シグナリング方法の具体的例として、（１）新たなＷｉＦｉ探索停止メッセージの定義、（２）新たなＷｉＦｉ探索停止ＭＡＣ制御要素の定義、（３）ＷｉＦｉ探索失敗報告メッセージに対するＭＡＣ制御確認（ａｃｋ）メッセージ内のＷｉＦｉ探索停止フィールドの定義などを挙げることができる。
ＷｉＦｉ（ＡＰ）探索停止方法の第二の例として、暗黙的シグナリング（ｉｍｐｌｉｃｉｔ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）を挙げることができる。ネットワークは、端末に探索を要請するＷｉＦｉ探索要請メッセージなどの探索関連メッセージにＷｉＦｉ探索ＭＡＸ再試行回数フィールドを定義して伝送する。端末からＷｉＦｉ探索失敗報告が連続ＷｉＦｉ探索ＭＡＸ再試行回数だけ発生した場合、端末は、ＷｉＦｉ探索をこれ以上行わず、ＷｉＦｉトランシーバをターンオフする。また、ネットワークは、端末からＷｉＦｉ探索失敗報告を連続ＷｉＦｉ探索ＭＡＸ再試行回数だけ受信した場合、端末がこれ以上ＷｉＦｉ探索を行わないことが分かる。
以上で説明した各実施例は、本発明の各構成要素と各特徴が所定形態で結合されたものである。各構成要素又は特徴は、別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合されない形態で実施することができる。また、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の各実施例で説明する各動作の順序は変更可能である。いずれかの実施例の一部の構成や特徴は他の実施例に含ませることができ、又は、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えることができる。特許請求の範囲で明示的な引用関係のない各請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新たな請求項として含ませ得ることは自明である。
本文書において、本発明の各実施例は、主に端末と基地局との間のデータ送受信関係を中心に説明した。本文書で基地局によって行われると説明した特定動作は、場合に応じては、その上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）によって行うことができる。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ）からなるネットワークで端末との通信のために行われる多様な動作は、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードによって行えることは自明である。基地局は、固定局、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセスポイントなどの用語に取り替えることができる。また、端末は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＳＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）などの用語に取り替えることができる。
本発明に係る実施例は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はこれらの結合などによって具現することができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。
ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上で説明した機能又は動作を行うモジュール、手順、関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに格納してプロセッサによって駆動することができる。前記メモリユニットは、前記プロセッサの内部又は外部に位置し、既に公知となった多様な手段によって前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。
本発明は、本発明の特徴から逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは当業者にとって自明である。したがって、前記の詳細な説明は、全ての面で制限的に解釈してはならなく、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的解釈によって決定しなければならなく、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。
本発明は、端末、リレー、基地局などの無線通信装置に使用することができる。

Claims (15)

  1. ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）によってＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）を探索する方法であって、前記方法は、
    セルラーネットワークに接続したＵＥによって、前記セルラーネットワークのＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）から、ＷｉＦｉネットワークの少なくとも一つのＡＰに対する情報を受信することと、
    探索開始条件が満足される場合、前記ＢＳから、前記少なくとも一つのＡＰを探索するように要請する探索要請メッセージを受信することと、
    前記探索要請メッセージに基づいて前記少なくとも一つのＡＰを探索することと、
    前記探索の結果が失敗である場合、探索失敗の原因に対する情報を含む失敗報告メッセージを前記ＢＳに伝送することと
    を含み、
    前記ＵＥのＷｉＦｉトランシーバは、第１に伝送されるビーコンフレームを伝送するＡＰの伝送タイミングに基づいてターンオンされる、方法。
  2. 前記原因に対する情報は、第１の原因、第２の原因及び第３の原因から選択され、前記第１の原因はビーコン探索失敗であり、前記第２の原因は前記ＡＰの接続不可能であり、前記第３の原因は信号強さ微弱である、請求項１に記載の方法。
  3. 前記原因に対する情報が前記第１の原因である場合、前記ＵＥは、前記ビーコン探索失敗と連関したＡＰの識別子を前記ＢＳに伝送する、請求項２に記載の方法。
  4. 前記原因に対する情報が前記第２の原因である場合、前記ＵＥは、第２―１の細部原因、第２―２の細部原因及び第２―３の細部原因を含む細部原因のうちの一つを伝送し、
    前記第２―１の細部原因は保安情報未存在であり、前記第２―２の細部原因はサポート可能チャンネル未存在であり、前記第２―３の細部原因は同期化不可である、請求項２に記載の方法。
  5. 前記原因に対する情報が前記第３の原因である場合、前記ＵＥは、前記少なくとも一つのＡＰのそれぞれに対して測定された信号強さを伝送する、請求項２に記載の方法。
  6. 前記探索要請メッセージが受信されると、前記ＵＥは探索失敗タイマーを開始し、前記探索失敗タイマーの満了時まで探索に成功していない場合、前記ＵＥは、前記失敗報告メッセージを前記ＢＳに伝送する、請求項１に記載の方法。
  7. 前記探索要請メッセージは、探索最大再試行回数に対する情報を含む、請求項１に記載の方法。
  8. 前記失敗報告メッセージの伝送回数が前記探索最大再試行回数を超える場合、探索停止メッセージが前記ＢＳから受信される、請求項７に記載の方法。
  9. 前記探索する段階の結果が成功である場合、探索結果報告メッセージが前記ＢＳに伝送される、請求項１に記載の方法。
  10. 前記探索結果報告メッセージは、前記ＡＰの識別子、信号測定値及びＡＰ中心周波数情報のうちの少なくとも一つを含む、請求項９に記載の方法。
  11. 前記探索要請メッセージは、探索失敗が報告されるか否かを示す１ビット指示子を含む、請求項１に記載の方法。
  12. 前記探索要請メッセージは、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）シグナリングを用いて伝送される、請求項１に記載の方法。
  13. セルラーネットワークに接続したＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）であって、前記ＵＥは、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）を探索し、前記ＵＥは、
    ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ユニットと、
    プロセッサと
    を含み、
    前記プロセッサは、
    ＷｉＦｉネットワークの少なくとも一つのＡＰに対する情報を受信することと、
    探索開始条件が満足される場合、ＢＳから、前記少なくとも一つのＡＰを探索するように要請する探索要請メッセージを受信することと、
    前記探索要請メッセージに基づいて前記少なくとも一つのＡＰを探索することと、
    前記探索する段階の結果が失敗である場合、探索失敗の原因に対する情報を含む失敗報告メッセージを前記ＢＳに伝送することと
    を実行するように構成され、
    前記ＵＥのＷｉＦｉトランシーバは、第１に伝送されるビーコンフレームを伝送するＡＰの伝送タイミングに基づいてターンオンされる、ＵＥ。
  14. 前記原因に対する情報は、第１の原因〜第３の原因から選択され、
    前記第１の原因はビーコン探索失敗であり、前記第２の原因は前記ＡＰの接続不可能であり、前記第３の原因は信号強さ微弱である、請求項１３に記載のＵＥ。
  15. 前記探索要請メッセージが受信されると、前記プロセッサは、探索失敗タイマーを開始するように構成され、前記探索失敗タイマーの満了時まで探索に成功していない場合、前記プロセッサは、前記失敗報告メッセージを前記ＢＳに伝送するように構成される、請求項１３に記載のＵＥ。
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