KR101709505B1

KR101709505B1 - 이동통신 시스템에서 단말이 복수의 네트워크를 이용하여 통신 수행하는 것을 지원하기 위한 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR101709505B1
Application number: KR1020100063783A
Authority: KR
Inventors: 임동국; 이현우; 조한규; 권영현; 김동철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2017-02-23
Also published as: WO2012002771A3; WO2012002771A2; KR20120003114A; US20130095845A1; US9037148B2

Abstract

이동통신 시스템에서 단말이 복수의 네트워크를 이용하여 통신을 수행하도록 지원하기 위한 방법 및 그 장치가 개시된다. 단말의 서빙 기지국이 하나 이상의 이종 네트워크의 기지국으로부터 각각 하나 이상의 이종 네트워크에 대한 정보를 수신할 수 있다. 그리고 상기 단말의 서빙 기지국은 상기 수신한 하나 이상의 이종 네트워크에 대한 정보에 기초하여 상기 단말에 할당할 이종 네트워크 및 상기 할당한 이종 네트워크의 채널 중 하나 이상을 선택할 수 있다. 그리고, 상기 단말의 서빙 기지국은 상기 선택한 이종 네트워크에 대한 정보를 상기 단말로 전송할 수 있다.

Description

이동통신 시스템에서 단말이 복수의 네트워크를 이용하여 통신 수행하는 것을 지원하기 위한 방법 및 그 장치{The apparatus and method for supporting that a mobile station communicate with two or more networks in a mobile communication system}

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단말이 2 이상의 이종 네트워크를 이용하여 통신을 수행하는 것을 지원하기 위한 방법에 관한 것이다.

무선 환경에서는 여러 종의 단말을 지원하기 위한 다양한 무선접속기술(RAT: Radio Access Technology, 이하 'RAT'라 약칭함)이 존재하며 단말은 무선환경에 존재하는 다양한 네트워크에 접속하여 신호를 송수신하기 위하여 두 개 이상의 유무선 접속 인터페이스를 갖는 멀티 모드를 지원한다.

이러한 환경에서 단말이 보다 효율적으로 신호를 송수신하기 위하여 단말은 특정 RAT 혹은 네트워크에 구속되지 않고 현 시점에서 최상의 서비스를 제공받거나 최상으로 신호를 송수신하기 위하여 이종 네트워크 transmission (multi-RAT)을 이용하여 신호를 전송할 수 있다.

특정 네트워크에 속한 단말은 이종 네트워크를 통해 통신을 수행하기 위해서는 이종 네트워크에 대한 정보를 알 필요가 있다. 그러나, 지금까지 특정 네트워크에 속한 단말이 이종 네트워크에 대한 정보를 알 수 있는 방법이나 단말이 2 이상의 이종 네트워크를 이용하여 신호를 효율적으로 전송하고 처리량을 높이기 위한 방법이 제안된 바가 없다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 단말이 복수의 네트워크를 이용하여 통신을 수행하도록 지원하기 위한 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 단말이 복수의 네트워크를 이용하여 통신을 수행하도록 지원하기 위한 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서 단말이 복수의 네트워크를 이용하여 통신을 수행하도록 지원하기 위한 방법은, 상기 단말의 서빙 기지국이 하나 이상의 이종 네트워크의 기지국으로부터 각각 하나 이상의 이종 네트워크에 대한 정보를 수신하는 단계; 상기 수신한 하나 이상의 이종 네트워크에 대한 정보에 기초하여 상기 단말에 할당할 이종 네트워크 및 상기 이종 네트워크의 채널을 결정하는 단계; 및 상기 단말에 할당하기로 결정한 이종 네트워크에 대한 정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 방법은 상기 단말의 서빙 기지국이 하나 이상의 이종 네트워크의 기지국 각각에 이종 네트워크에 대한 정보를 요청하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 방법은 상기 할당한 이종 네트워크의 채널에 대한 채널상태 측정을 상기 단말에게 요청하는 단계; 상기 단말로부터 상기 할당한 이종 네트워크의 채널에 대한 채널상태 측정 결과를 수신하는 단계; 및 상기 채널상태 측정 결과에 기초하여 상기 단말에게 채널상태가 가장 양호한 특정 채널을 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 단말이 복수의 네트워크를 이용하여 통신을 수행하도록 지원하기 위한 기지국 장치는, 상기 단말에 대해 이종에 해당하는 하나 이상의 이종 네트워크의 기지국으로부터 각각 하나 이상의 이종 네트워크에 대한 정보를 수신하는 수신 모듈; 상기 수신한 하나 이상의 이종 네트워크에 대한 정보에 기초하여 상기 단말에 할당할 이종 네트워크 및 상기 이종 네트워크의 채널을 결정하는 단계; 및 상기 단말에 할당하기로 결정한 이종 네트워크에 대한 정보를 상기 단말로 전송하는 전송 모듈을 포함할 수 있다.

이때, 상기 기지국 장치는, 상기 하나 이상의 이종 네트워크의 기지국 각각에 이종 네트워크에 대한 정보를 요청하는 신호를 전송하는 전송 모듈을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 기지국 장치는, 상기 할당한 이종 네트워크의 채널에 대한 채널상태 측정을 요청하는 신호를 상기 단말에게 전송하는 전송 모듈; 상기 단말로부터 상기 할당한 이종 네트워크의 채널에 대한 채널상태 측정 결과를 수신하는 수신 모듈; 및 기 채널상태 측정 결과에 기초하여 상기 단말에게 채널상태가 가장 양호한 특정 채널을 할당하는 프로세서를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 단말이 2 이상의 이종 네트워크를 이용하여 통신을 수행함으로써 효율적인 신호 송수신이 가능하다.

또한, 본 발명에 따르면, 단말이 2 이상의 이종 네트워크를 이용하여 통신을 수행함으로써 통신 처리율(throughput)을 높일 수 있다.

본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 2 이상의 이종 네트워크(복수의 RAT)가 존재하는 통신 환경을 도시한 도면,
도 2는 단말이 이종 네트워크에 대한 정보를 파악하기 위한 과정의 일 예를 나타낸 도면,
도 3은 단말이 이종 네트워크에 대한 정보를 파악하기 과정의 일 예를 나타낸 도면,
도 4는 제 1 네트워크의 기지국이 제 2 네트워크에서의 채널 할당을 하는방법의 일 예를 설명하기 위한 도면,
도 5는 제 2 네트워크(예를 들어 WiFi)에서의 순환 시프트 채널 호핑 패턴에 따라 각 단말에게 할당된 채널의 일 예를 나타낸 도면, 그리고,
도 6은 장치(50)의 구성 요소들을 나타내는 다이어그램이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다.

이동 통신 시스템에서 단말(User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크(Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크(Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.

현재의 통신 환경에서는 2 이상의 서로 다른 이종의 네트워크들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 이동통신 시스템의 일 예인 와이맥스(WiMAX) 네트워크와 와이파이(WiFi) 망을 이용하는 WiFi 네트워크 등 다양한 이종의(heterogeneous) 네트워크가 존재할 수 있다. 이종 네트워크라 함은 특정 네트워크를 기준으로 특정 네트워크에서 사용하는 통신 방식과 다른 통신 방식을 사용하는 네트워크를 말하고, 이종 단말은 특정 네트워크와 다른 통신 방식을 사용하는 이종 네트워크에 속하는 단말을 말한다.

예를 들어, WiMAX 네트워크와 WiMAX 네트워크에 속하는 단말을 기준으로 하면, WiFi 네트워크는 WiMAX 네트워크와 다른 통신 방식을 이용하므로 이종 네트워크에 해당하고, WiFi 네트워크에 속하는 단말은 이종 단말에 해당한다. WiFi 네트워크를 기준으로 하는 경우는 반대로 WiMAX 네트워크가 이종 네트워크가 되며, WiMAX 네트워크에 속하는 단말이 이종 단말이 될 수 있다.

그리고, 본 발명에서 사용하는 '멀티모드 단말'이라 함은 2 이상의 이종 네트워크(혹은 복수의 RAT)의 이용을 지원하는 단말을 말한다. WiFi라 함은 무선접속장치(AP)가 설치된 곳의 일정 거리 안에서 초고속 인터넷을 할 수 있는 근거리통신망(LAN)을 말하는 것으로 전파나 적외선 전송방식을 이용하며 흔히 무선랜이라고도 한다.

무선 환경에서 멀티모드 단말은 효율적으로 신호를 송수신하거나 처리율(throughput)을 향상시키기 위하여 서비스받고 있는 무선접속기술(RAT: Radio access technology, 이하 'RAT'라 칭함) 이외에 이종 단말을 지원하기 위해 존재하는 이종 네트워크를 이용할 수 있다. 이때, 2 이상의 이종 네트워크를 이용할 수 있도록 복수의 RAT를 지원하는 멀티모드 단말은 특정 RAT에 구속되지 않고 현재 단말의 상황에서 최상의 서비스를 제공받을 수 있는 다른 RAT를 이용하여 신호를 송수신할 수 있다. 멀티모드 단말이 신호를 송수신하기 위하여 접속하는 이종 네트워크(복수의 RAT) 수는 2 이상 일 수 있다. 따라서, 멀티모드 단말은 서빙 기지국과 다른 RAT를 사용하는 기지국 또는 이종 네트워크(이종 RAT)를 사용하는 기지국들로부터 각각 혹은 협력을 통하여 신호를 송수신할 수도 있다.

도 1은 2 이상의 이종 네트워크(복수의 RAT)가 존재하는 통신 환경을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 단말은 2 이상의 이종 네트워크(혹은 복수의 RAT)를 이용하여 신호를 송수신할 수 있다. 일 예로서, 도 1에서는 단말이 제 1 네트워크(예를 들어, WiMAX 네트워크) 및 제 2 네트워크(예를 들어, WiFi 네트워크)를 이용하여 신호를 송수신하는 것을 나타내고 있다. 단말 1(110)은 2 이상의 이종 네트워크를 이용할 수 있는, 즉 복수의 RAT를 지원하는 멀티모드 단말이다. 도 1에 예시된 바와 같이, 단말 1(110)은 서로 이종 네트워크에 해당하는 WiFi 네트워크와 WiMAX 네트워크를 통해 신호를 송수신할 수 있도록 멀티 모드를 지원한다. WiFi 네트워크의 기지국에 해당하는 액세스 포인트(AP: Access Point, 이하 'AP'라 함)(120)와 WiMAX 네트워크의 기지국(130)은 서로 간의 정보 교환 및 데이터 송수신을 위하여 무선 링크 또는 유선 링크를 통하여 서로 통신할 수 있다. 따라서, 단말 1(110)을 지원하기 위하여 제 2 네트워크의 기지국인 AP(120)는 제 1 네트워크의 기지국인 매크로 기지국(130)과 직접 통신할 수 있다. 그리고, 제 2 네트워크의 기지국인 AP(120)는 네트워크 서버(140)를 통해 매크로 기지국(130)과 연결될 수도 있다.

도 1에서 도시된 AP(120)는 하나의 RAT만을 이용하여 단말을 지원하는 것을 나타내었으나, AP(120)도 단말과 같이 멀티모드(multimode)로 동작하여 2개 이상의 RAT를 이용하여 각 단말들을 지원할 수도 있다. 예를 들어, 도 1에서 설명의 편의상 WiFi 만을 지원하는 것으로 기술하였으나, AP(120)는 WiFi 단말(예를 들어, 단말 2)(150)뿐만 아니라 WiMAX 단말(예를 들어, 단말 1)(110)도 동시에 지원할 수 있다. 그리고, AP(120)는 제 2 네트워크의 기지국(예를 들어, 매크로 기지국)과 통신을 수행하는 것도 가능하다. 또한, 단말 1(110)이 신호의 송수신을 위해 이용하는 이종 네트워크(즉, 복수의 RAT)의 종류 및 수에 제한이 있지는 않다. 단말 1(110)은 이종 네트워크의 복수의 RAT를 지원하는 멀티모드 단말이기 때문에 AP(120), 매크로 기지국(130)과 각각 신호를 송수신하거나, 또는 AP(120) 및 매크로 기지국(130) 양쪽으로부터 신호를 송수신할 수 있다.

WiFi AP(120)(혹은 WMAN)를 이용하여 신호를 송수신하는 단말 1(110)은 무선 환경에 존재하는 이종의 네트워크 또는 다른 RAT의 무선랜(WLAN)을 인식하여 이종의 네트워크에 접속하여, AP(120)로부터 신호를 수신하거나 AP(120)로 신호를 전송할 수 있다. 이와 같이, 단말 1(110)이 이종의 네트워크에 접속하여 신호를 전송하기 위해서는 단말 1(110)이 속한 서빙 기지국이 이종 네트워크에 대한 정보를 단말 1(110)에게 전송하거나 단말 1(110)이 이종 네트워크의 신호를 검출하여 이를 통해 이종 네트워크에 대한 정보를 알고 있을 필요가 있다. 이러한 이종 네트워크에 대한 정보에 기초하여 단말 1(110)은 이종 네트워크와 신호의 송수신을 할 수 있다. 이하에서 단말이 이종 네트워크에 대한 정보를 파악하는 방법에 대한 실시예를 살펴본다.

도 2는 단말이 이종 네트워크에 대한 정보를 파악하기 위한 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 단말 1에 대한 이종 네트워크는 단말 2가 속한 네트워크뿐만 아니라 다수 존재할 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위해 단말 1이 속한 네트워크와 이종에 해당하는 네트워크의 일 예로서 단말 2가 속한 네트워크를 중심으로 설명한다.

단말 1의 서빙 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국, WiFi AP 등)은 단말 1이 이용할 수 있는 이종 네트워크에 대한 정보를 파악하여 단말 1에게 전송할 수 있다. 이를 위해, 먼저 단말 1의 서빙 기지국은 인접해 있는 이종 네트워크에 대한 정보를 파악하기 위하여 하나 이상의 이종 네트워크와 연결된 백본 네트워크(backbone networks) 또는 무선 인터페이스(air interface)를 통해 특정 이종 네트워크에게 그 이종 네트워크에 대한 정보를 요청할 수 있다(S210). 이때 이종 네트워크에 대한 정보를 요청하기 위해서 상기 단말 1의 서빙 기지국은 이종 네트워크 기지국에 AAI_MR-ind(Multi-RAT-indicator)나 AAI_MR-REQ (Advance Air Interface_Multi-Rat-Request) 메시지를 전송하여 필요한 정보를 얻을 수 있다. 또한, 핸드오버 메시지(handover message)를 이용하여 이종 네트워크에 대한 정보를 얻을 수도 있다. 여기서 이종 네트워크는 단말 2, 단말 3,.., 단말 K가 속한 네트워크로서 복수 개가 존재할 수 있다.

이와 같이, 단말 1의 서빙 기지국은 무선 인터페이스 등을 통하여 인접해 있는 다른 무선들을 이용하는 하나 이상의 이종 네트워크의 기지국에 신호를 전송할 수 있다. 이때, 단말 1의 서빙 기지국은 하나 이상의 이종 네트워크가 각각 사용하는 대역에서 특정 채널 또는 공통 채널을 통하여 하나 이상의 이종 네트워크의 기지국에 신호를 각각 전송할 수 있다. 또한, 단말 1의 서빙 기지국은 하나 이상의 이종 네트워크가 각각 사용하는 대역에서 특정 채널 또는 공통 채널을 통하여 하나 이상의 이종 네트워크에 대한 정보 요청 메시지를 각 이종 네트워크에 전송할 수 있다. 단말 1의 서빙 기지국이 각 이종 네트워크의 기지국으로 전송하는 요청 메시지는 공통 신호(common signal)를 이용하거나 각 이종 네트워크마다 다른 신호를 이용할 수 있다.

단말 1의 서빙 기지국으로부터 요청 메시지를 수신한 각 이종 네트워크의 기지국은 해당 이종 네트워크에서 동작하고 있는 각 단말에게(단말 2, 단말 3,.., 단말 K) 측정 메시지(measurement message) 혹은 측정 지시자(measurement_indicator)를 전송할 수 있다(S220). 측정 메시지라고 함은 각 단말(단말 2, 단말 3,.., 단말 K)이 자신이 속한 네트워크의 기지국으로부터 수신한 신호 등을 이용하여 채널상태, 채널품질, 신호대 잡음 및 간섭비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio), 반송파대 잡음 및 간섭비(CINR: Carrier to Interference plus Noise Ratio), 간섭 레벨 등을 측정하도록 하는 메시지이다. 이러한 측정 메시지는 각 이종 네트워크의 기지국에서 방송, 멀티캐스트, 또는 유니캐스트 형태로 각 단말에게 전송될 수 있다.

각 이종 단말(단말 2, 단말 3,.., 단말 K)은 자신이 속한 네트워크의 기지국으로부터 측정 메시지를 수신한 후, 특정 무선에 대해서 전체 채널에 대한 측정뿐만 아니라 현재 채널 상태(busy/idle)에 따라 채널 선택을 통하여 측정을 수행할 수 있다(S230). 즉, 각 이종 단말(단말 2, 단말 3,.., 단말 K)은 임의의 RAT에 대해서 선택적으로 특정 영역에 대해서 측정할 수 있다(S230). 그 후, 각 이종 단말(단말 2, 단말 3,.., 단말 K)은 측정 정보를 자신이 속하는 각 서빙 기지국으로 피드백할 수 있다(S240).

각 이종 네트워크의 서빙 기지국은 각 이종 단말이(단말 2, 단말 3,.., 단말 K) 전송한 측정 정보를 모두 수집하여 단말 1의 서빙 기지국으로 모두 전송하거나 또는 단말 1의 서빙 기지국이 사용할 수 있는 영역 혹은 채널에 대한 정보만을 전송할 수 있다(S250). 각 이종 단말(단말 2, 단말 3,.., 단말 K)이 각각 자신의 서빙 기지국으로 전송하는 정보는 각 이종 단말(단말 2, 단말 3,.., 단말 K)이 속한 네트워크의 대역 내 채널 정보(예를 들어, 채널품질, SINR, 간섭 레벨, 채널 ID, 채널 행렬 등)를 포함할 수 있다. 각 이종 단말(단말 2, 단말 3,.., 단말 K)의 서빙 기지국은 각 이종 단말(단말 2, 단말 3,.., 단말 K)이 전송한 측정 정보(즉 피드백 정보)를 비트맵(bitmap) 혹은 table 형식으로 생성하여 단말 1의 서빙 기지국에게 전송할 수 있다.

또는, S220 내지 S240 단계의 수행 없이, 단말 1의 서빙 기지국으로부터 AAI_MR-REQ 또는 지시자 등의 형태를 갖는 요청 메시지를 수신한 이종 네트워크의 기지국(즉, 각 이종 단말(단말 2, 단말 3,.., 단말 K)의 서빙 기지국)은 해당 무선을 이용하는 각각의 단말들이 자신의 서빙 기지국으로 전송한 정보를 이용하여 상기 단말 1의 서빙 기지국이 요청한 필요 정보를 단말 1의 서빙 기지국으로 전송해줄 수 있다. 여기서, 각 이종 단말이 각각 자신이 속한 기지국으로 전송하는 정보라 함은 채널상태정보, 채널품질, 신호대 잡음 및 간섭비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio), 반송파대 잡음 및 간섭비(CINR: Carrier to Interference plus Noise Ratio), 간섭 레벨, 채널 상태, 수신신호 세기 지시자(RSSI: Received Signal Strength Indicator), 빔 패턴, 프리코딩 행렬 인덱스(PMI: Precoding Matrix Index) 등을 말한다.

각 이종 단말의 서빙 기지국들로부터 특정 무선에 대한 모든 정보를 수신한 단말 1의 서빙 기지국은 수신한 정보에 기초하여 자신에 속해 있는 단말 1이 이용할 수 있는 이종 네트워크를 선택할 수 있으며, 선택된 이종 네트워크에서 단말 1이 신호를 전송하기 위해 필요한 정보를 선택하여 이를 단말 1에게 전송할 수 있다(S260). 또한, 단말 1의 서빙 기지국이 각 이종 네트워크의 기지국으로부터 이종 네트워크의 특정 채널 또는 자원에 대한 정보 등을 수신한 경우 해당 정보를 바로 단말 1에게 전송할 수 있다. 이때, 단말 1의 서빙 기지국은 단말 1에게 할당된 이종 네트워크의 채널 혹은 자원 영역에 대한 정보를 전송할 수 있다. 부가적으로, 단말 1의 서빙 기지국은 단말 1에게 이종 네트워크에 대한 측정 요청을 전송할 수도 있다.

그 후, 서빙 기지국으로부터 이종 네트워크에 대한 정보를 수신한 단말 1은 해당 정보를 이용하여 바로 이종 네트워크를 통하여 신호를 송수신할 수 있다(S270). 또는, 서빙 기지국으로부터 단말 1이 이종 네트워크에 대한 측정 요청 메시지(예를 들어, AAI_MR-Indicator 나 AAI_MR-REQ)를 수신한다면, 단말 1은 최적의 복수의 RAT(Multi-RAT) 동작을 위하여 서빙 기지국으로부터 할당받은 이종 네트워크에 대한 측정을 수행하여(단말과 이종 네트워크 간의 채널 상태, SINR, 간섭 레벨 등을 측정), 이를 서빙 기지국으로 전송할 수 있다(S280).

단말 1의 서빙 기지국은 단말 1이 측정한 이종 네트워크의 채널, 자원에 대한 단말 1의 피드백 정보(측정 정보)를 이용하여 단말 1에게 최적의 이종 네트워크 채널, 자원 영역 정보를 결정하여 전송해 줄 수 있다(S290). 그 후, 단말 1은 최적의 이종 네트워크 채널, 자원 영역 정보를 이용하여 이종 네트워크를 통해서 신호를 송수신할 수 있다.

도 2에서 특정 RAT 또는 특정 네트워크의 기지국(예를 들어, 단말 1의 서빙 기지국)이 자신에게 속한 단말 1이 다른 RAT 혹은 다른 네트워크와 신호를 송수신하기 위해서 필요한 정보를 요청하는 것과는 반대로, 특정 RAT 또는 특정 네트워크의 기지국(예를 들어, 단말 1의 서빙 기지국)이 다른 RAT 혹은 다른 네트워크에서 주기적으로 또는 이벤트 발생에 따라 전송되는 정보(채널 상태(idle/busy), 채널품질, 간섭 레벨, SINR, RSSI 등)를 이용하여 자신에게 속한 단말 1이 이종 네트워크(복수의 RAT)들을 통하여 신호를 송수신할 수 있도록 서비스를 제공할 수 있다.

예를 들어, 단말 1의 서빙 기지국이 하나 이상의 이종 네트워크(혹은 하나 이상의 RAT)들로부터 수신하는 정보는 상기 하나 이상의 이종 네트워크의 기지국들로부터 서비스를 제공받고 있는 각 이종 단말들이 현재 송수신을 위해 사용하는 정보(예를 들어, 채널 ID, 채널상태, RSSI, 채널품질정보(CQI), 프리코딩 행렬 인덱스(PMI), 반송파 대 간섭 및 잡음비(CINR), 신호대 간섭 및 잡음비(SINR), 간섭 레벨 등)이다. 이때, 단말 1이 상기 하나 이상의 이종 네트워크(혹은 하나 이상의 RAT)를 통해 신호를 송수신하기 위해서, 단말 1의 서빙 기지국은 이러한 정보들을 이용하여 단말 1에게 현재 하나 이상의 이종 네트워크에서 사용되고 있는 채널을 피하여 최선의 채널을 단말 1에게 할당할 수 있다. 이하에서 구체적으로 살펴본다.

도 3은 단말이 이종 네트워크에 대한 정보를 파악하기 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.

단말 1이 이종 네트워크에 대한 정보를 파악하기 위한 다른 방법으로서, 단말 1의 복수 RAT(Multi-RAT) 동작을 위하여 서빙 기지국이 직접 이종 네트워크의 단말에게 이종 네트워크에 대한 정보를 AAI_MR-REQ 나 측정 신호(measurement signal) 등을 이용하여 요청할 수 있다. 이때, 상기 요청 신호를 수신한 각 이종 단말(단말 2, 단말 3,..., 단말 K)들은 각 이종 네트워크의 신호를 검출하여 각 이종 네트워크에 대한 정보를 요청한 서빙 기지국 (예를 들어, 단말 1의 서빙 기지국)으로 전송해 주는 방법이 있다. 여기서 이종 네트워크에 대한 정보에 대한 요청 메시지/시그널링을 수신한 각각의 이종 단말들은 자신이 속한 네트워크에 대한 정보만을 요청한 이종 기지국(예를 들어, 단말 1의 서빙 기지국)에 전송하여 줄 수도 있다.

이때, 단말이 이종 네트워크를 측정하는 데 사용되는 파워 및 복잡도, 그리고 시간을 줄이기 위해서 해당 단말의 서빙 기지국이 셀 내의 단말에게 전송해준 이종 네트워크에 대한 리스트(list)를 이용하여 이종 네트워크에 대한 측정을 수행할 수 있다.

상기 내용에 대한 실시 예로서, 도 3에서, 단말 1의 서빙 기지국이 각 이종 단말(단말 2, 단말 3,..., 단말 K)에게 이종 네트워크에 대한 정보를 요청할 수 있다(S310). 이때, 단말 1의 서빙 기지국은 이종 네트워크에 대한 정보 요청(혹은 측정 요청) 메시지를 방송, 멀티캐스트, 또는 유니캐스트 형태로 각 이종 단말에게 전송할 수 있다(S310). 그리고, 단말 1의 서빙 기지국이 각 이종 단말에게 전송하는 측정 요청 메시지는 각 이종 단말이 측정하여야 하는 정보(예를 들어, 이종 시스템 종류, 이종 시스템 수, 대역폭, 중심 주파수(center frequency), OFDMA 파라미터, 채널 ID) 등을 포함할 수 있다. 이때, 단말 1의 서빙 기지국은 단말들의 전력 소모를 고려하여 이종 단말들이 측정하여야 하는 이종 시스템을 사전에 지정하여 알려줄 수도 있다. 그 후, 하나 이상의 이종 단말은 이종 네트워크에 대한 정보를 측정하고(S320), 측정 결과를 단말 1의 서빙 기지국에 전송할 수 있다(S330).

이와 달리, 단말 1의 서빙 기지국의 이종 네트워크에 대한 측정 요청이 없이도, 각 이종 단말이 복수의 RAT를 이용하여 신호를 전송하기 위하여 자신이 속하는 각 이종 네트워크에 대한 채널 상태 등의 측정을 수행할 수 있다(S320). 즉, 각 이종 단말은 일정한 주기(long term or short term) 또는 이벤트 발생에 따라서 이종 네트워크에 대한 정보를 측정할 수 있다(S320). 그 후, 각 이종 단말은 측정한 이종 네트워크에 대한 정보를 단말 1의 서빙 기지국에 전송해 줄 수 있다(S330). 그리고, 단말 1의 서빙 기지국은 이를 단말 1에게 전송해 줄 수 있다(S340).

그 후, 단말 1은 각 이종 단말이 S320 단계에서 측정한 각 이종 네트워크(시스템)의 채널 상태(예를 들어, 채널품질, SINR, 간섭 레벨, 채널 ID, 채널 행렬, 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨, 트래픽, idle/busy 모드 여부)와 서빙 기지국과의 채널상태(예를 들어, 채널품질, SINR, 간섭 레벨, 채널 ID, 채널 행렬, 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨, 트래픽, idle/busy 모드 여부)를 고려하여 단말 1이 신호를 송수신하기 위한 최선의 이종 네트워크(시스템)을 선택할 수 있다(S350). 단말 1은 선택된 최선의 이종 네트워크와의 통신을 서빙 기지국에 요청하고, 최선의 이종 네트워크를 통하여 신호를 송수신할 수 있다(S360).

이때, 단말 1은 서빙 기지국과 이종 네트워크로부터 동시에 신호를 송수신하거나 서비스를 할당받을 수 있다. 또는, 단말 1은 하나의 이종 네트워크 혹은 여러 이종 네트워크로부터 서비스를 할당받을 수 있다. 그리고 단말 1은 최선의 이종 네트워크를 결정하기 위하여 사전에 설정된 임계값을 이용하여 최적의 이종 네트워크와 채널을 설정할 수 있다. 여기서 임계값은 단말 1의 서빙 기지국이 단말 1에게 전송해 줄 수 있다. 그리고, 임계값은 각 이종 단말이 측정하여 전송해 준 정보에 기초하여 결정될 수 있다.

또한 상기에서 이종 단말들로부터 이종네트워크에 대한 정보를 수신한 단말 1의 서빙 기지국은 해당 정보들을 이용하여 단말 1에게 적합한 최선의 이종 네트워크 및 해당 네트워크에서의 가용한 채널 정보들을 정하여 단말에게 시그널링 하여 줄 수도 있다. 서빙 기지국으로부터 복수의 RAT(multi-RAT)를 위한 이종 네트워크에 대한 정보를 수신한 단말 1은 수신한 정보를 이용하여 해당 RAT 혹은 이종 네트워크를 이용하여 신호를 송수신할 수 있다.

상기 도 2 및 도 3에서, 단말 1의 서빙 기지국이 복수의 RAT 동작 수행을 위한 개시(initialization)를 하는 것을 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 도 2 및 도 3에서 복수의 RAT 동작 수행을 위한 개시(initialization)가 단말 1에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 단말 1이 서빙 기지국에 복수의 RAT 동작 수행을 위해 이종 네트워크 정보를 요청할 수 있다. 그러면, 서빙 기지국은 하나 이상의 이종 네트워크(도 2의 경우) 또는 하나 이상의 이종 단말(도 3의 경우)에게 이종 네트워크 정보를 요청할 수 있다. 그 후, 각각 도 2의 S220 내지 S290 단계와 같은 절차, 또는 도 3의 S320 내지 S360과 같은 절차가 수행될 수 있다.

또한, 단말 1이 직접 하나 이상의 이종 네트워크에 대한 정보를 측정한 후, 원하는 이종 네트워크와의 복수의 RAT 동작을 요청함으로써, 복수의 RAT를 수행하는 방법도 가능하다.

살펴본 바와 같이, 특정 단말은 도 3과 관련하여 설명한 방법으로 얻어진 이종 네트워크에 대한 정보에 기초하여 이종 네트워크를 이용하여 데이터(신호)를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 특정 단말이 WiMAX와 WiFi를 이용하여 복수의 RAT를 통하여 신호를 송수신하기 위해 이종 네트워크에 대한 정보가 필요하다. 이러한 이종 네트워크에 대한 정보를 각 이종 단말이 측정하는 경우에, 비면허 대역(unlicensed band)을 이용하는 WiFi 단말은 면허 대역(licensed band)을 이용할 수가 없어 이 비면허 대역에 대한 측정이 불가능하다. 따라서, 면허 대역에서 동작하는 WiMAX 단말은 비면허 대역(ISM(Industrial Scientific and Medical) 대역))을 동시에 수신하여 WiFi 신호를 측정하거나 대역 스위칭(band switching) 하여 WiFi 신호를 측정하여 WiFi 전송에 대한 정보를 측정할 필요가 있다.

일반적으로 WiFi의 경우에 특정 주파수 대역 내에서 여러 개의 채널이 존재하며, WiFi를 이용하는 특정 단말은 이 중에서 선택된 특정 하나 이상의 채널을 통하여 통신을 수행할 수 있다. 이때, 다수의 단말이 동일한 채널을 선택하여 통신을 시도할 경우, 그 충돌 확률이 높아지게 되며, 이는 레이턴시(latency)를 증가시키게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위한 하나의 방안으로 이종 네트워크가 존재하는 환경에서 특정 하나의 네트워크가 다른 네트워크의 물리 채널 자원들을 제어할 수 있게 하는 것을 고려할 수 있다. 특정 네트워크에서 다른 네트워크의 물리 채널 자원들을 조절함으로써 충돌 확률 및 레이턴시(latency)를 낮출 수 있다.

예를 들어, 제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX 기지국)은 특정 단말(단말 1)이 WiFi를 사용할 때, WiFi 대역 내에서 실제 사용할 채널 혹은 채널 그룹을 방송, 멀티캐스트, 또는 유니캐스트 시그널링 형태를 통해 단말 1에게 지시하는 것이 가능하다. WiFi 네트워크에서 상기 네트워크에 속한 단말들은 신호를 송수신하기 위해서, 단말 간 경쟁 기반(contention-based) 접속 방식을 이용하여 신호 송수신을 위한 채널을 할당 받아 서빙 기지국으로부터 서비스를 받는다. . 그러나, 상기에서 명시한 것과 같이 복수의 RAT(Multi-RAT) 동작을 위하여 서빙 기지국이 복수의 RAT 동작을 수행할 단말 1에게 이종 네트워크에 대한 정보(예를 들어, 접속할 이종 네트워크 및 이종 네트워크 내에서 신호 송수신을 위해 사용할 채널 혹은 자원 영역)를 전송해 줌으로써, 단말 1은 제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국)가 지시한 WiFi 채널(즉, 서빙 기지국이 할당해준 이종 네트워크의 채널)을 다른 단말과의 경쟁 없이 사용하거나 채널 할당 기회(channel allocation opportunity)를 높일 수 있다. 이와 같이, 제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX 기지국)이 하나 이상의 멀티-RAT 동작을 하는 단말들에게 사용할 WiFi 채널을 할당함으로써 WiFi 채널을 최소 경쟁 혹은 경쟁 없이 할당받을 수 있음에 따라, 제 1 네트워크(예를 들어, WiMAX) 내 멀티-RAT 동작을 하는 많은 단말들이 WiFi를 안정적으로 사용할 수 있다. 이 와 같이, 제 1 네트워크 내 멀티-RAT 동작을 하는 많은 단말들의 WiFi 사용으로 인한 충돌을 줄이기 위한 스케줄링 또는 부하 밸런싱(load balancing)이 필요하며, 제 1 네트워크의 기지국은 이러한 이종 네트워크에 대한 스케줄링 또는 부하 밸런싱을 수행하여 충돌 확률 및 레이턴시를 낮출 수 있다.

또한, 제 1 네트워크(예를 들어, WiMAX)의 기지국은 제 2 네트워크(예를 들어, WiFi)의 통신 채널 중에서 기본 통신을 위한 채널 혹은 채널 그룹의 할당 외에, 특정 목적을 위한 채널 혹은 채널 그룹을 할당하는 것도 가능하다. 예를 들어, 단말 1이 긴급 서비스 통신을 할 경우, 제 1 네트워크의 기지국은 자원의 기본 할당과는 다른 특정한 자원 할당을 사용하도록 할 수 있다.

전술한 내용에서, 편의상 부하 밸런싱 측면에서만 설명하였으나, 이는 다른 네트워크의 측정(measurement)을 이용하지 못할 경우에서의 유용한 예이며, 실제 다른 네트워크의 측정을 이용 가능할 경우, 채널품질, 부하(load) 등을 고려한 스케줄링까지도 가능하다. 상기 제 1 네트워크의 기지국에 의해 지시되는 제 2 네트워크의 채널들이란 서로 다른 중앙 주파수(center frequency)가 될 수도 있고, 서로 다른 시간, 주파수 자원이 될 수도 있다.

따라서, 단말 1이 복수의 RAT를 이용하여 이종 네트워크에서 신호를 전송하기 위해서는 이종 단말이 신호를 전송할 수 있는 채널을 할당받는 것이 바람직하다. 제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국)이 복수의 RAT를 이용하기 위한 이종 네트워크의 채널을 단말 1에게 할당할 수 있다. 이러한 할당 방법을 이하에서 더 기술한다.

제 2 네트워크(예를 들어, WiFi ) 채널을 단말 1에 할당하는 방법 1.

제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국)은 WiMAX 단말 혹은 WiFi 단말이 비면허 대역인 ISM 대역 내에서 WiFi 시스템이 사용하는 모든 채널에 대한 검출 또는 측정을 수행하도록 할 수 있다. 제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국)은 ISM 대역 내 채널 중 채널상태가 유휴 상태(idle)이거나 사용되지 않은 채널 또는 채널품질이 좋은 채널을 우선적으로 단말 1에게 할당하여 복수의 RAT를 통하여 신호를 송수신할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 채널 상태가 idle 이거나 현재 사용되지 않고 있는 채널 또는 채널품질이 좋은 채널들 중 복수의 채널(channel group)을 단말 1에게 할당할 수 있다. 이때, 복수의 채널은 연속적으로 위치하거나 서로 떨어져 위치할 수 있다.

도 4는 제 1 네트워크의 기지국이 제 2 네트워크에서의 채널 할당을 하는방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 4의 설명과 관련하여, 제 1 네트워크(예를 들어, WiMAX)과 제 2 네트워크(예를 들어, WiFi)는 서로 이종 네트워크에 해당한다. 제 1 네트워크의 기지국이 이종 네트워크인 제 2 네트워크(예를 들어, WiFi)에서의 채널을 단말 1 등에게 할당할 수 있다.

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 연속된 채널 4와 채널 5가 현재 idle한 상태이면, 제 1 네트워크의 기지국은 단말 1(예를 들어, WiMAX 단말)에게 이 두 채널을 그룹 1 채널(integrated 1)로 하여 할당할 수 있다. 그리고, 단말 1은 할당받은 그룹 1 채널(채널 4 및 채널 5)을 통하여 제 2 네트워크의 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 이와 같이, 제 1 네트워크의 기지국이 단말 1에게 그룹 1 채널을 할당될 경우, 단말 1은 복수의 채널 중 실제 통신에 사용할 채널(들)을 선택할 수도 있다. 이때 실제 통신에 사용할 채널은 임의 선택 또는 제 2 네트워크에서 정의된 방법 또는 제 2 네트워크의 채널에 대한 측정에 기반한 채널품질 우선순위 또는 시그널링 등에 따라 선택될 수 있다.

제 2 네트워크(예를 들어, WiFi ) 채널을 단말 1에 할당하는 방법 2.

앞서 설명한, 제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국)은 제 2 네트워크(예를 들어 WiFi)에서의 단말들 간의 충돌을 줄이기 위한 스케줄링 및 부하 밸런싱을 고려하여 제 2 네트워크(예를 들어 WiFi)에서 사용할 채널 혹은 채널 그룹을 단말 1을 비롯한 제 1 네트워크의 기지국으로부터 서빙받는 단말들에게 알려줄 수 있다. 제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국)이 제 2 네트워크(예를 들어 WiFi)가 이용하는 대역 내의 전체 채널에 대해서 각 서빙 기지국 내에서 단말이 멀티-RAT 동작 시 사용하는 채널을 미리 정해 놓을 수 있으다. 따라서, 특정 단말이 복수의 RAT을 이용하는 경우에도 사전에 정해진 채널을 이용하여 제 2 네트워크와 신호(데이터)를 송수신할 수 있다.

제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국)이 제 2 네트워크의 채널을 할당하는 방법을 일 예로서, 제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국)은 도 4에 도시된 각 채널 별로 부하 밸런싱 또는 트래픽을 고려하여 WiMAX 단말을 제 2 네트워크(WiFi) 채널에 할당할 수 있다. 또한, 단말 별로 복수의 RAT을 이용하여 신호를 송수신 하기 위해서 각 단말 별로 이종 네트워크에서 복수의 RAT 동작을 위해서 고정된 채널을 사용하는 경우, 제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국)은 할당된 채널 정보를 비트맵 형식 혹은 table 형식으로 각 단말로 전송할 수 있다.

제 2 네트워크(예를 들어, WiFi ) 채널을 단말 1에 할당하는 방법 3.

제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국) 또는 상기 기지국에 속하거나 이종 네트워크에 속한 단말들에 의해 측정된 제 2 네트워크(예를 들어, WiFi) 채널에 대한 정보를 이용하여, 제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국)은 각 채널에 대한 상태를 파악할 수 있으며, 파악된 채널의 상태에 따라 순위화(ordering) 한 후에 WiMAX 단말에게 순위(ordering) 순서대로 채널을 할당해 줌으로써, 단말들이 복수의 RAT 동작을 수행하기 위한 이종 네트워크의 채널을 쉽게 이용할 수 있으며, 복수의 RAT를 수행하는 경우에도 최적을 채널을 할당받을 수 있다.. 여기서, 순위화된 채널 정보는 비트맵 형식으로 나타내어 질 수 있다.

제 2 네트워크(예를 들어, WiFi ) 채널을 단말 1에 할당하는 방법 4.

제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국)은 앞서 설명한 단말들 간의 충돌을 줄이기 위한 스케줄링 및 부하 밸런싱을 고려하여 제 2 네트워크(WiFi)의 채널을 제어할 수 있다. 제 1 네트워크에 속한 WiMAX 단말이 제 2 네트워크인 WiFi 채널을 통해서 신호를 전송하는 경우, 제 1 네트워크의 기지국은 WiMAX 단말이 이종 네트워크(여기서는 WiFi)에서 처음 신호를 전송하기 위한 채널만을 정해줄 수 있다. 그리고 제 1 네트워크의 기지국은 채널 호핑 시퀀스(chnanel hopping sequence)나 스위칭 시퀀스(switching sequence) 또는 그와 관련된 파라미터를 WiMAX 단말에 전송하여, WiMAX 단말은 정해진 패턴에 의해서 제 2 네트워크인 WiFi 채널을 사용할 수 있다. 이 경우에 제 1 네트워크의 기지국이 WiMAX 단말에 전송하는 호핑 시퀀스 또는 스위칭 시퀀스 관련 파라미터는 단말 또는 단말 그룹마다 공통하게, 혹은 셀 별로 공통하게 사용될 수 있으며 전용 코드를 설정하여 단말에게 전송될 수 있다. 여기서 호핑 시퀀스는 하나의 시퀀스를 순환 시프트(cyclic shift)하여 생성할 수 있다.

도 5는 제 2 네트워크(예를 들어 WiFi)에서의 순환 시프트 채널 호핑 패턴에 따라 각 단말에게 할당된 채널의 일 예를 나타낸 도면이다.

제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국)은 제 1 네트워크에 속하는 각 단말에게 채널 호핑 시퀀스 관련 파라미터만을 전송할 수 있고, 각 단말은 전송받은 파라미터에 대한 호핑 시퀀스에 따라 채널을 할당받을 수 있다. 여기서 채널에 대한 호핑은 일정 기간 혹은 데이터 전송 횟수 등에 따라서 이루어질 수 있다. 제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국)은 각 단말이 사용하는 호핑 패턴을 표로 작성하여 비트맵과 같은 형식으로 전송할 수 있다. 또는, 시그널링 없이 각 단말은 단말 ID로부터 호핑 패턴을 암시적으로 알 수도 있다. 예를 들면, 단말의 첫 호핑 패턴 = mod (단말 ID, 호핑 시퀀스 번호)로 정하고, 그 이후에는 정해진 패턴으로 할당될 수 있다. 이와 달리, 시간까지 고려한 전체 패턴을 단말 ID의 함수로 할당할 수도 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 네트워크의 채널(예를 들어, 채널 1 내지 채널 10)은 각 단말(단말 1, 단말 2, 단말 3)에게 순환 시프트 방식으로 호핑되어 할당될 수 있다. 따라서, 각 단말이 이용하는 채널은 중첩되지 않는다.

제 2 네트워크(예를 들어, WiFi ) 채널을 단말 1에 할당하는 방법 5.

제 1 네트워크에 속한 단말이 이종 네트워크인 제 2 네트워크의 채널을 통해 신호를 전송하기 위해서, 제 1 네트워크의 기지국(예를 들어, WiMAX의 매크로 기지국)은 상술한 바와 같이 이종 네트워크를 통해서 처음 전송을 하기 위한 채널만을 단말별로 설정하여 주고, 그 후 다음번 전송시에는 채널의 상태를 측정하여 신호를 전송하기에 적합한 채널을 할당하여 줄 수 있다.

이와 같이, 기지국(예를 들어, 릴레이, 펨토)을 통하여 신호를 수신하는 단말이 복수의 RAT을 이용하여 신호를 송수신하기 위해서는 이종 네트워크 혹은 다른 RAT가 사용하는 자원 및 채널에 대한 정보를 기지국으로부터 할당받을 필요가 있다. 또한, 상술한 제 2 네트워크(예를 들어, WiFi) 채널을 단말 1에 할당하는 방법 2, 4, 5 번과 같은 방법을 이용하여 채널을 할당하면, 단말 1이 이종 네트워크에서 신호를 송수신하기 위한 복잡도와 불필요한 측정을 줄일 수 있고, 또한, 단말 1은 보다 빠른 시간 내에 채널을 할당받아 효율적으로 데이터를 전송할 수 있다.

또한, 제 1 네트워크에 속하는 단말 1이 이종 네트워크인 제 2 네트워크의 채널 상태를 검출 또는 측정하여 제 2 네트워크의 채널을 통해 신호를 송수신하려고 하는 경우에, 단말 1의 서빙 기지국은 단말 1에게 할당된 제 2 네트워크 및 채널에 대한 정보(혹은 이용가능한 이종 네트워크 및 채널에 대한 정보)를 단말 1 뿐만 아니라 단말 1의 서빙 기지국에 속하는 다른 단말에게도 알려주어 다른 단말이 제 2 네트워크를 통하여 서비스받기 위하여 제 2 네트워크에 대한 불필요한 검출 또는 측정을 줄일 수 있다. 또한 단말 1의 서빙 기지국이 제 1 네트워크에 속하는 다른 단말에게 할당된 제 2 네크워크 정보(예를 들어, 채널 정보, 자원 정보 등) 등을 단말 1을 비롯한 다른 단말에게도 전송해 줌으로써 단말들 간의 이종 네트워크 채널 선택시 서로 중첩되는 것을 피하여 신호를 송수신하게 할 수 있다.

그리고, 단말 1의 서빙 기지국이 단말 1의 요청 (예를 들어 AAI_MR_REQ 등의 메시지 또는 시그널링을 통해서 복수의 RAT 동작에 대한 요청) 등에 의해서 제 2 네트워크의 특정 채널을 단말 1에게 할당하려는 경우에, 단말 1의 서빙 기지국은 제 1 네트워크에 속하는 다른 단말들이 제 2 네트워크를 통해 신호를 송수신할 수 있도록 다른 단말에게 할당된 제 2 네트워크 채널을 피해서 최적의 채널을 단말 1에게 할당할 수 있다.

복수의 RAT으로 동작하는 기지국과 단말이 존재하는 경우, 다른 RAT을 사용하는 네트워크에 대해서 앞서 기술한 바와 같이 다양한 측정(예를 들어, 채널 상태)을 통해서 RAT의 동작 환경을 파악할 수 있다. 결과적으로, 기지국은 특정 RAT에 대해서 해당 특정 RAT의 간섭 상황, 트래픽 부하, 및 채널품질 등에 대해서 알 수 있으므로 다른 대역에 대해서 스케줄링을 제한할 수 있다. 예를 들어, 셀룰러 네트워크(cellular network)에서 WiFi나 비슷한 비면허 대역을 사용하는 단말에게 특정 시간, 주파수 자원을 사용하도록 하는 방식과, 특정 시간, 주파수를 지양하도록 하는 방식, 혹은 해당 RAT의 AP(Access Point)와 같이 coordinator가 되는 존재의 동작 주파수(operating frequency)의 위치를 조절하는 방식을 적용할 수 있다. 이 경우에 기지국은 단말에게 특정 자원을 지칭하여 해당 자원을 사용하는 AP나 네트워크를 사용하는데 지원을 하거나 혹은 해당 영역을 피하도록 지칭하는 효과를 낼 수 있다. 또한, 단말이 특정 RAT의 동작을 변화시키기 위해서 AP의 동작을 지칭하는 시간, 주파수 정보를 통해서 RAT의 동작 영역을 움직일 수 있다.

이하에서는 앞서 설명한 제 1 네트워크의 기지국이 자신의 네트워크에 속한 단말 1에게 이종 네트워크인 제 2 네트워크의 채널을 할당하는 방법에 대한 실시 예를 설명한다.

제 1 네트워크의 기지국이 단말 1에게 제 2 네트워크의 기지국인 특정 AP의 주파수를 채널 A로 옮기도록 지시하면, 단말 1은 해당 AP에게 해당 정보를 전송하여 AP의 동작 주파수(operating frequency)를 채널 A로 옮기도록 할 수 있다. 또한, 제 1 네트워크의 기지국이 단말 1에게 채널 C를 피하라고 지시하면, 단말 1은 채널 C를 제외하고 나머지 채널들을 검색하여 접속하거나 제 1 네트워크의 기지국에 보고하여 접속할 채널을 지시받을 수 있다. 그리고, 제 1 네트워크의 기지국은 단말 1에게 특정 채널 F에 접속하여 신호를 송수신하라고 지시받으면, 해당 채널에 접속하여, 혹은 이미 접속된 경우 바로 신호를 송수신할 수 있다.

제 1 네트워크의 기지국이 특정 시간 시점에서 단말 1의 주파수 채널 접속을 지시하면, 단말 1은 해당 시점에서 접속하거나 신호를 송수신하거나 혹은 채널의 이동을 수행할 수 있다. 또한, 단말 1이 제 1 네트워크의 기지국이 제 2 네트워크에 대해 특정 시점 또는 특정 채널에 대해서 채널 측정을 지시받으면, 단말 1은 제 2 네트워크의 기지국(예를 들어, AP)으로부터의 신호 상태나 네트워크 상태를 측정하여, 제 1 네트워크의 기지국이 지정하는 특정한 자원을 통하여 측정 정보를 서빙 기지국인 제 1 네트워크의 기지국으로 보고할 수 있다. 또한, 제 2 네트워크의 기지국(예를 들어, AP)은 단말 1이나 제 1 네트워크의 기지국이 지정하는 정보에 대하여 측정값을 제 1 네트워크의 기지국이나 단말 1이 지정하는 자원을 통해서 보고할 수 있다. 단말 1의 경우 다시 제 1 네트워크의 기지국에 해당 정보를 전송할 수 있다.

또한, 기지국(혹은 AP) 또는 단말은 특정 RAT에서의 채널 사용에 대해서 기지국의 조정(coordination) 하에서 채널을 예약하는 기능을 수행할 수 있다. 채널 예약은 해당 RAT에서 사용하는 프로토콜을 활용하며, WiFi같은 경우 NAV와 같은 정보를 활용할 수 있다. 또한, 기지국 혹은 단말은 채널 예약을 유지시키기 위해서 일정한 포맷의 예약가능한 신호를 주기적으로 보낼 수 있다. 이때, 채널에 신호의 송수신은 기지국의 조정(coordination) 하에서 바로 송수신이 가능한 상태로 보존될 수 있다.

또한, 기지국은 특정 RAT에서 사용하는 주파수를 활용하기 위해서, 특정 주파수 자원이 임의의 단말이나 RAT에 의해서 사용되고 있는 경우, 단말이나 해당 RAT의 AP로 하여금 특정한 주파수를 비우도록 지시할 수 있다. 특정 주파수 자원이 가용상태일 경우, 기지국은 특정 주파수 대역/채널에 대해서 자유롭게 접근할 수 있으며, 가용상태의 주파수 자원을 기지국이 사용하는 특정 RAT을 이용하여 단말에게 추가로 제공할 수 있으며, 혹은 특정한 다른 RAT을 통하여 단말에게 서비스를 제공할 수 있다.

또한, 기지국은 특정 주파수 자원을 활용함에 있어서 기지국이 서비스하는 것과 유사한 RAT을 활용하더라도, 셀 정보는 매크로 셀과 다른 속성을 가지게 할 수 있다. 즉, 셀 크기나 신호의 전력 수준 등을 다르게 설정함으로써, 특정 주파수 자원의 공간 재활용성과 다른 primary RAT과의 coexistence를 보장할 수 있다.

제 1 네트워크의 기지국이 제 2 네트워크의 채널을 할당하는 방법과 관련된 내용들은 그 대상 주파수 자원이 비면허 대역(unlicensed band)이나, 실제로 면허 대역(license band)에서도 비슷하게 적용가능하며, 주파수 대역도 TV white space부터 ISM 대역까지 모두 활용가능하다.

또한, 앞선 설명들에서 제 1 네트워크가 제 2 네트워크의 채널을 할당해주는 것으로 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위해, 실제적으로 전송되는 지시자 없이도 선택될 수도 있다. 예를 들어, 스테이션 ID(station ID) 혹은 MAC ID 등을 이용한 특정 함수에 따라 채널 할당을 사전에 정의해 둠으로써 시그널링없이 채널이 선택되는 것도 가능하다.

도 6은 장치(50)의 구성 요소들을 나타내는 다이어그램이다. 이 장치(50)는 단말이거나 기지국일 수 있다. 또한, 이 장치(50)는 프로세서(51), 메모리(52), 무선 주파수 유닛(RF 유닛)(53), 디스플레이 유닛(54), 및 사용자 인터페이스 유닛(55)를 포함한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어(layers)들은 프로세서(51) 내에서 구현된다. 프로세서(51)는 제어 플랜과 사용자 플랜을 제공한다. 각 레이어의 기능은 프로세서(51) 내에서 구현될 수 있다. 프로세서(51)는 경쟁 레졸루션 타이머(contention resolution timer)를 포함할 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다. 만일 장치(50)가 UE라면, 디스플레이 유닛(54)는 다양한 정보를 디스플레이하고, LCD(liquid crystal display), OLED(organic light emitting diode)과 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 유닛(55)은 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다. RF 유닛(53)은 프로세서(51)에 연결되어 무선 신호를 송수신할 수 있다. RF 유닛(53)은 전송 모듈(미도시) 및 수신 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. RF 유닛(53)은 기지국으로부터 존 할당 정보를 포함하는 제어 정보를 수신하며, 프로세서(51)는 존 할당 정보에 기초하여 단말 장치(50)가 해당 존을 통해 기지국과 통신을 수행할 수 있도록 제어한다.

단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은, 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제1 레이어(L1), 제2 레이어(L2), 및 제3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어 또는 PHY 레이어는 상기 제1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(radio resource control) 레이어는 상기 제3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. UE와 네트워크는 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환한다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims

이동통신 시스템에서 단말이 복수의 네트워크를 이용하여 통신을 수행하도록 지원하기 위한 방법에 있어서,
상기 단말의 서빙 기지국이 하나 이상의 이종 네트워크의 기지국으로부터 각각 하나 이상의 이종 네트워크에 대한 정보를 수신하는 단계;
상기 수신한 하나 이상의 이종 네트워크에 대한 정보에 기초하여 상기 단말에 할당할 이종 네트워크 및 상기 이종 네트워크의 채널을 결정하는 단계; 및
상기 단말에 할당하기로 결정한 이종 네트워크에 대한 정보를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하되,
상기 단말에 할당할 이종 네트워크의 채널은 상기 이종 네트워크 전체 채널 중에서 상기 단말의 식별자(Identifier) 및 채널 호핑 시퀀스(hopping sequency)에 기초하여 결정된 소정의 규칙에 따라 할당되는 것을 특징으로 하는 복수의 네트워크를 이용한 통신을 지원하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 단말의 서빙 기지국이 하나 이상의 이종 네트워크의 기지국 각각에 이종 네트워크에 대한 정보를 요청하는 단계를 더 포함하는 특징으로 하는 복수의 네트워크를 이용한 통신을 지원하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 할당한 이종 네트워크의 채널에 대한 채널상태 측정을 상기 단말에게 요청하는 단계;
상기 단말로부터 상기 할당한 이종 네트워크의 채널에 대한 채널상태 측정 결과를 수신하는 단계; 및
상기 채널상태 측정 결과에 기초하여 상기 단말에게 채널상태가 가장 양호한 특정 채널을 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 네트워크를 이용한 통신을 지원하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 하나 이상의 이종 네트워크에 대한 정보는 각 이종 네트워크와 상기 단말 간의 채널 상태에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 네트워크를 이용한 통신을 지원하는 방법.
제 4항에 있어서,
상기 채널 상태에 관한 정보는 간섭 레벨, 신호대 잡음 및 간섭비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio), 반송파대 잡음 및 간섭비(CINR: Carrier to Interference plus Noise Ratio), 수신신호 세기 지시자(RSSI: Received Signal Strength Indicator), 빔 패턴, 프리코딩 행렬 인덱스(PMI: Precoding Matrix Index) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 네트워크를 이용한 통신을 지원하는 방법.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 결정된 이종 네트워크에서의 채널은 복수인 것을 특징으로 하는 복수의 네트워크를 이용한 통신을 지원하는 방법.
삭제
이동통신 시스템에서 단말이 복수의 네트워크를 이용하여 통신을 수행하도록 지원하기 위한 기지국 장치에 있어서,
상기 단말에 대해 이종에 해당하는 하나 이상의 이종 네트워크의 기지국으로부터 각각 하나 이상의 이종 네트워크에 대한 정보를 수신하는 수신 모듈;
상기 수신한 하나 이상의 이종 네트워크에 대한 정보에 기초하여 상기 단말에 할당할 이종 네트워크 및 상기 이종 네트워크의 채널을 결정하는 프로세서; 및
상기 단말에 할당하기로 결정한 이종 네트워크에 대한 정보를 상기 단말로 전송하는 전송 모듈을 포함하되,
상기 단말에 할당할 이종 네트워크의 채널은 상기 이종 네트워크 전체 채널 중에서 상기 단말의 식별자(Identifier) 및 채널 호핑 시퀀스(hopping sequency)에 기초하여 결정된 소정의 규칙에 따라 할당되는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
제 9항에 있어서,
상기 하나 이상의 이종 네트워크의 기지국 각각에 이종 네트워크에 대한 정보를 요청하는 신호를 전송하는 전송 모듈을 더 포함하는 특징으로 하는 기지국 장치.
제 9항에 있어서,
상기 할당한 이종 네트워크의 채널에 대한 채널상태 측정을 요청하는 신호를 상기 단말에게 전송하는 전송 모듈;
상기 단말로부터 상기 할당한 이종 네트워크의 채널에 대한 채널상태 측정 결과를 수신하는 수신 모듈; 및
상기 채널상태 측정 결과에 기초하여 상기 단말에게 채널상태가 가장 양호한 특정 채널을 할당하는 프로세서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
제 9항에 있어서,
상기 하나 이상의 이종 네트워크에 대한 정보는 각 이종 네트워크와 상기 단말 간의 채널 상태에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
제 12항에 있어서,
상기 채널 상태에 관한 정보는 간섭 레벨, 신호대 잡음 및 간섭비(SINR: Signal to Interference plus Noise Ratio), 반송파대 잡음 및 간섭비(CINR: Carrier to Interference plus Noise Ratio), 수신신호 세기 지시자(RSSI: Received Signal Strength Indicator), 빔 패턴, 프리코딩 행렬 인덱스(PMI: Precoding Matrix Index) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
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제 9항에 있어서,
상기 결정된 이종 네트워크에서의 채널은 복수인 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
삭제