KR101805336B1 - 무선 통신 시스템에서 트래픽 조종 방법 및 이를 이용하는 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 트래픽 조종 방법 및 이를 이용하는 장치 Download PDF

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Abstract

무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 트래픽 조종 방법 및 상기 방법을 이용하는 단말을 제공한다. 상기 방법은 PLMN(public land mobile network)의 ID(identity)들을 특정 순서로 기재한 PLMN-ID 리스트를 포함하는 제1 시스템 정보를 수신하고, 제1 네트워크와 제2 네트워크 간의 트래픽 조종에 관한 RAN 보조 정보를 포함하는 제2 시스템 정보를 수신하고, 상기 제1, 2 시스템 정보에 기반하여 상기 제1, 2 네트워크 간에서 트래픽 조종을 수행하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 제2 시스템 정보는 PLMN 별로 RAN 보조 정보를 제공하고, 상기 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 개수와 동일한 개수의 RAN 보조 정보를 포함하고, 상기 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 상기 특정 순서와 동일한 순서로 RAN 보조 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 트래픽 조종 방법 및 이를 이용하는 장치{METHOD FOR STEERING TRAFFIC IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND DEVICE USING SAME}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 트래픽 조종 방법과 이를 이용하는 장치에 관한 것이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다.
무선 통신 시스템은 복수의 액세스 네트워크를 통한 서비스를 단말에 제공하는 것을 지원할 수 있다. 예를 들어, 단말은 모바일 무선 통신 시스템인 3GPP 액세스 네트워크로부터 서비스를 제공받을 수 있으며, 또한 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access), WLAN(Wireless Local Area Network)와 같은 비-3GPP 액세스 네트워크로부터 서비스를 제공받을 수 있다.
단말이 3GPP 액세스 네트워크와 연결을 확립하여 서비스를 제공받다가 상기 3GPP 액세스 네트워크에 트래픽(traffic) 과부화가 발생할 경우, 상기 단말이 처리하고자 하는 트래픽을 다른 액세스 네트워크, 즉 비-3GPP 액세스 네트워크를 통해 처리하도록 하는 것이 네트워크 전반의 효율성을 향상시킬 수 있다. 이와 같이 트래픽이 3GPP 액세스 네트워크 및/또는 비-GPP 액세스 네트워크를 통해 가변적으로 처리될 수 있도록 트래픽 또는 트래픽의 경로를 조종하는 것을 트래픽 조종(traffic steering)이라 한다.
트래픽 조종을 위하여 단말에는 ANDSF(Access Network Discovery and Selection Functions)과 같이 3GPP 액세스 네트워크 및 비-3GPP 액세스 네트워크 연동을 위한 정책(policy)이 설정될 수 있으며, 이는 네트워크에 의해 설정되는 연동 정책과는 별개의 것으로 관리될 수 있다.
한편, 단말은 초기에 전원이 켜지면 사용 가능한 PLMN(public land mobile network)을 검색하고 서비스를 받을 수 있는 적절한 PLMN을 선택한다. PLMN은 이동통신 네트워크 운영자에 의해 배치 및 운용되는 네트워크이다. 일반적으로 각 나라에는 복수의 이동통신 네트워크 운영자가 있기 마련이므로 복수의 PLMN이 존재할 수 있다. 단말은 적절한 PLMN을 선택/등록한 후, 선택한 PLMN이 제공하는 셀들 중에서 상기 단말이 적절한 서비스를 제공받을 수 있는 신호 품질과 특성을 가진 셀을 선택한다. 그리고, 상기 셀에서 트래픽에 따라 제1 방식의 네트워크(예를 들어 3GPP LTE/LTE-A)와 제2 방식의 네트워크(예를 들어, 무선 랜) 간에서 트래픽 조종을 수행할 수 있다. 상기 셀은 제1 방식의 네트워크와 제2 방식의 네트워크 간의 트래픽 조종을 위한 정책/파라미터들을 제공하며 이를 RAN 보조 정보라 할 수 있다.
그런데, 각 이동통신 네트워크 운영자는 비용/효율/전략 측면에서 상기 셀을 공유할 수도 있다. 즉, 제1 이동통신 네트워크 운영자(제1 PLMN)에 의하여 운영되는 셀을 제2 이동통신 네트워크 운영자(제2 PLMN)도 공유할 수 있다(물론, 그 반대의 경우도 가능하다). 이 때, 상기 셀은 상기 제1 이동통신 네트워크 운영자에 의하여 운영되므로 제1 PLMN에 최적화된 RAN 보조 정보만을 제공할 수 있다. 따라서, 제2 PLMN에 등록한 단말이 상기 셀에 접속한 경우에는 최적화된 RAN 보조 정보를 제공받을 수 없을 수 있다. 그러면, 트래픽 조종의 효율성이 떨어질 수 있으며 결과적으로 시스템 성능이 열화될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 무선 통신 시스템에서 트래픽 조종 방법 및 이를 이용하는 장치를 제공하는 것이다.
일 측면에서, 무선 통신 시스템에서 단말에 의해 수행되는 트래픽 조종 방법을 제공한다. 상기 방법은 PLMN의 ID들을 특정 순서로 기재한 PLMN-ID 리스트를 포함하는 제1 시스템 정보를 수신하고, 제1 네트워크와 제2 네트워크 간의 트래픽 조종에 관한 RAN 보조 정보를 포함하는 제2 시스템 정보를 수신하고, 상기 제1, 2 시스템 정보에 기반하여 상기 제1, 2 네트워크 간에서 트래픽 조종을 수행하는 것을 포함한다. 이 때, 상기 제2 시스템 정보는 PLMN 별로 RAN 보조 정보를 제공하고, 상기 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 개수와 동일한 개수의 RAN 보조 정보를 포함하고, 상기 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 상기 특정 순서와 동일한 순서로 RAN 보조 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에서, 무선 통신 시스템에서 동작하는 단말을 제공한다. 상기 단말은 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequenc) 부 및 상기 RF부와 기능적으로 결합하여 동작하는 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 PLMN(public land mobile network)의 ID(identity)들을 특정 순서로 기재한 PLMN-ID 리스트를 포함하는 제1 시스템 정보를 수신하고, 제1 네트워크와 제2 네트워크 간의 트래픽 조종에 관한 RAN 보조 정보를 포함하는 제2 시스템 정보를 수신하고, 상기 제1, 2 시스템 정보에 기반하여 상기 제1, 2 네트워크 간에서 트래픽 조종을 수행한다. 이 때, 상기 제2 시스템 정보는 PLMN 별로 RAN 보조 정보를 제공하고, 상기 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 개수와 동일한 개수의 RAN 보조 정보를 포함하고, 상기 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 상기 특정 순서와 동일한 순서로 RAN 보조 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 트래픽 조종 방법에 따르면, 복수의 PLMN 각각에 대하여 RAN 보조 정보가 각각 제공된다. 따라서, 각 PLMN에 대한 최적의 RAN 보조 정보가 제공될 수 있다. 그 결과 시스템 성능이 향상된다. 또한, 각 RAN 보조 정보가 어떤 PLMN에 대한 것인지를 알려주는데 별도의 시그널링이 요구되지 않는다. 따라서, 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 RRC 아이들 상태의 단말의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 RRC 연결을 확립하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 RRC 연결 재설정 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 RRC 연결 재확립 절차를 나타내는 도면이다.
도 8은 3GPP 액세스 네트워크 및 WLAN 액세스 네트워크가 공존하는 환경의 예시를 나타내는 도면이다.
도 9는 트래픽 조종 방법의 일 예를 나타낸다.
도 10은 트래픽 조종 방법의 다른 예를 나타낸다.
도 11은 종래 복수의 PLMN과 RAN 보조 정보의 연관 예를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 셀에서 RAN 보조 정보를 제공하는 방법을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 셀에서 RAN 보조 정보를 제공하는 방법을 나타낸다.
도 14는 시스템 정보로 시그널링된 PLMN ID의 리스트들과 RAN 보조 정보들 간의 연관 관계 및 이를 알려주는 방법을 나타낸다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 트래픽 조종 방법을 나타낸다.
도 16은 도 15의 트래픽 조종 방법을 적용하는 구체적 예를 나타낸다.
도 17은 시스템 정보로 시그널링된 PLMN ID의 리스트들과 RAN 보조 정보들 간의 연관 관계 및 이를 알려주는 다른 방법을 나타낸다.
도 18은 연관되는 세컨더리 PLMN에 대한 정보를 포함하지 않는 RAN 보조 정보가 포함된 경우, PLMN과의 연관을 예시한다.
도 19는 단말이 어떤 PLMN을 통해 특정 셀에 캠프 온하였을 때 적용하는 RAN 보조 정보를 나타낸다.
도 20은 본 발명의 실시예가 구현될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불릴 수 있다.
E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
단말과 네트워크 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 2 및 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.
서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있고, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.
MAC 계층의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다.
RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선 베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.
RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다.
사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 제어 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.
RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 확립되면, 단말은 RRC 연결(RRC connected) 상태에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들(RRC idle) 상태에 있게 된다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
물리채널(Physical Channel)은 시간 영역에서 여러 개의 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌(Symbol)들로 구성된다. 자원블록은 자원 할당 단위로, 복수의 OFDM 심벌들과 복수의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 OFDM 심벌들(예, 첫번째 OFDM 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. TTI(Transmission Time Interval)는 서브프레임 전송의 단위시간이다.
3GPP TS 36.211 V8.7.0에 개시된 바와 같이, 3GPP LTE에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 단말은 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다.
PDCCH는 하향링크 제어채널로, 스케줄링 정보를 나르는 점에서 스케줄링 채널이라고도 한다. PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 UE 그룹내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.
3GPP LTE에서는 PDCCH의 검출을 위해 블라인드 디코딩을 사용한다. 블라인드 디코딩은 수신되는 PDCCH(이를 후보(candidate) PDCCH라 함)의 CRC(Cyclic Redundancy Check)에 원하는 식별자를 디마스킹하고, CRC 오류를 체크하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 아닌지를 확인하는 방식이다.
기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정한 후 DCI에 CRC를 붙이고, PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다)를 CRC에 마스킹한다.
이하 단말의 RRC 상태 (RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 상술한다.
RRC 상태란 단말의 RRC 계층이 E-UTRAN의 RRC 계층과 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태, 연결되어 있지 않은 경우는 RRC 아이들 상태라고 부른다. RRC 연결 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC 아이들 상태의 단말은 E-UTRAN이 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트래킹 영역(Tracking Area) 단위로 CN(core network)이 관리한다. 즉, RRC 아이들 상태의 단말은 큰 지역 단위로 존재 여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 RRC 연결 상태로 이동해야 한다.
사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 아이들 상태에 머무른다. RRC 아이들 상태의 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN과 RRC 연결을 확립하고, RRC 연결 상태로 천이한다. RRC 아이들 상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 호출(paging) 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
NAS 계층에서 단말의 이동성을 관리하기 위하여 EMM-REGISTERED(EPS Mobility Management-REGISTERED) 및 EMM-DEREGISTERED 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말과 MME에게 적용된다. 초기 단말은 EMM-DEREGISTERED 상태이며, 이 단말이 네트워크에 접속하기 위해서 초기 연결(Initial Attach) 절차를 통해서 해당 네트워크에 등록하는 과정을 수행한다. 상기 연결(Attach) 절차가 성공적으로 수행되면 단말 및 MME는 EMM-REGISTERED 상태가 된다.
단말과 EPC간 시그널링 연결(signaling connection)을 관리하기 위하여 ECM(EPS Connection Management)-IDLE 상태 및 ECM-CONNECTED 상태 두 가지 상태가 정의되어 있으며, 이 두 상태는 단말 및 MME에게 적용된다. ECM-IDLE 상태의 단말이 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺으면 해당 단말은 ECM-CONNECTED 상태가 된다. ECM-IDLE 상태에 있는 MME는 E-UTRAN과 S1 연결(S1 connection)을 맺으면 ECM-CONNECTED 상태가 된다. 단말이 ECM-IDLE 상태에 있을 때에는 E-UTRAN은 단말의 배경(context) 정보를 가지고 있지 않다. 따라서 ECM-IDLE 상태의 단말은 네트워크의 명령을 받을 필요 없이 셀 선택(cell selection) 또는 셀 재선택(reselection)과 같은 단말 기반의 이동성 관련 절차를 수행한다. 반면 단말이 ECM-CONNECTED 상태에 있을 때에는 단말의 이동성은 네트워크의 명령에 의해서 관리된다. ECM-IDLE 상태에서 단말의 위치가 네트워크가 알고 있는 위치와 달라질 경우 단말은 트래킹 영역 갱신(Tracking Area Update) 절차를 통해 네트워크에 단말의 해당 위치를 알린다.
다음은, 시스템 정보(System Information)에 관한 설명이다.
시스템 정보는 단말이 기지국에 접속하기 위해서 알아야 하는 필수 정보를 포함한다. 따라서 단말은 기지국에 접속하기 전에 시스템 정보를 모두 수신하고 있어야 하고, 또한 항상 최신의 시스템 정보를 가지고 있어야 한다. 그리고 상기 시스템 정보는 한 셀 내의 모든 단말이 알고 있어야 하는 정보이므로, 기지국은 주기적으로 상기 시스템 정보를 전송한다. 시스템 정보는 MIB(Master Information Block) 및 복수의 SIB (System Information Block)로 나뉜다.
MIB는 셀로부터 다른 정보를 위해 획득될 것이 요구되는 가장 필수적이고 가장 자주 전송되는 파라터의 제한된 개수를 포함할 수 있다. 단말은 하향링크 동기화 이후에 가장 먼저 MIB를 찾는다. MIB는 하향링크 채널 대역폭, PHICH 설정, 동기화를 지원하고 타이밍 기준으로서 동작하는 SFN, 및 eNB 전송 안테나 설정과 같은 정보를 포함할 수 있다. MIB는 BCH 상으로 브로드캐스트 전송될 수 있다.
포함된 SIB들 중 SIB1 (SystemInformationBlockType1) 은 “SystemInformationBlockType1” 메시지에 포함되어 전송되며, SIB1을 제외한 다른 SIB들은 시스템 정보 메시지에 포함되어 전송된다. SIB들을 시스템 정보 메시지에 맵핑시키는 것은 SIB1에 포함된 스케쥴링 정보 리스트 파라미터에 의하여 유동적으로 설정될 수 있다. 단, 각 SIB는 단일 시스템 정보 메시지에 포함되며, 오직 동일한 스케쥴링 요구치(e.g. 주기)를 가진 SIB들만이 동일한 시스템 정보 메시지에 맵핑될 수 있다. 또한, SIB2(SystemInformationBlockType2)는 항상 스케쥴링 정보 리스트의 시스템정보 메시지 리스트 내 첫번째 엔트리에 해당하는 시스템 정보 메시지에 맵핑된다. 동일한 주기 내에 복수의 시스템 정보 메시지가 전송될 수 있다. SIB1 및 모든 시스템 정보 메시지는 DL-SCH상으로 전송된다.
브로드캐스트 전송에 더하여, E-UTRAN은 SIB1은 기존에 설정된 값과 동일하게 설정된 파라미터를 포함한 채로 전용 시그널링(dedicated signaling)될 수 있으며, 이 경우 SIB1은 RRC 연결 재설정 메시지에 포함되어 전송될 수 있다.
SIB1은 단말 셀 접근과 관련된 정보를 포함하며, 다른 SIB들의 스케쥴링을 정의한다. SIB1은 네트워크의 PLMN 식별자들, TAC(Tracking Area Code) 및 셀 ID, 셀이 캠프온 할 수 있는 셀인지 여부를 지시하는 셀 금지 상태(cell barring status), 셀 재선택 기준으로서 사용되는 셀내 요구되는 최저 수신 레벨, 및 다른 SIB들의 전송 시간 및 주기와 관련된 정보를 포함할 수 있다.
SIB2는 모든 단말에 공통되는 무선 자원 설정 정보를 포함할 수 있다. SIB2는 상향링크 반송파 주파수 및 상향링크 채널 대역폭, RACH 설정, 페이지 설정(paging configuration), 상량링크 파워 제어 설정, 사운딩 기준 신호 설정(Sounding Reference Signal configuration), ACK/NACK 전송을 지원하는 PUCCH 설정 및 PUSCH 설정과 관련된 정보를 포함할 수 있다.
단말은 시스템 정보의 획득 및 변경 감지 절차를 PCell에 대해서만 적용할 수 있다. SCell에 있어서, E-UTRAN은 해당 SCell이 추가될 때 RRC 연결 상태 동작과 관련있는 모든 시스템 정보를 전용 시그널링을 통해 제공해줄 수 있다. 설정된 SCell의 관련된 시스템 정보의 변경시, E-UTRAN은 고려되는 SCell을 해제(release)하고 차후에 추가할 수 있는데, 이는 단일 RRC 연결 재설정 메시지와 함께 수행될 수 있다. E-UTRAN은 고려되는 SCell 내에서 브로드캐스트 되었던 값과 다른 파라미터 값들을 전용 시그널링을 통하여 설정해줄 수 있다.
단말은 특정 타입의 시스템 정보에 대하여 그 유효성을 보장해야 하며, 이와 같은 시스템 정보를 필수 시스템 정보(required system information)이라 한다. 필수 시스템 정보는 아래와 같이 정의될 수 있다.
- 단말이 RRC 아이들 상태인 경우: 단말은 SIB2 내지 SIB8 뿐만 아니라 MIB 및 SIB1의 유효한 버전을 가지고 있도록 보장하여야 하며, 이는 고려되는 RAT의 지원에 따를 수 있다.
- 단말이 RRC 연결 상태인 경우: 단말은 MIB, SIB1 및 SIB2의 유효한 버전을 가지고 있도록 보장하여야 한다.
일반적으로 시스템 정보는 획득 후 최대 3시간 까지 유효성이 보장될 수 있다.
일반적으로, 네트워크가 단말에게 제공하는 서비스는 아래와 같이 세가지 타입으로 구분할 수 있다. 또한, 어떤 서비스를 제공받을 수 있는지에 따라 단말은 셀의 타입 역시 다르게 인식한다. 아래에서 먼저 서비스 타입을 서술하고, 이어 셀의 타입을 서술한다.
1) 제한적 서비스(Limited service): 이 서비스는 응급 호출(Emergency call) 및 재해 경보 시스템(Earthquake and Tsunami Warning System; ETWS)를 제공하며, 수용가능 셀(acceptable cell)에서 제공할 수 있다.
2) 정규 서비스(Normal service) : 이 서비스는 일반적 용도의 범용 서비스(public use)를 의미하여, 정규 셀(suitable or normal cell)에서 제공할 수 있다.
3) 사업자 서비스(Operator service) : 이 서비스는 통신망 사업자를 위한 서비스를 의미하며, 이 셀은 통신망 사업자만 사용할 수 있고 일반 사용자는 사용할 수 없다.
셀이 제공하는 서비스 타입과 관련하여, 셀의 타입은 아래와 같이 구분될 수 있다.
1) 수용가능 셀(Acceptable cell) : 단말이 제한된(Limited) 서비스를 제공받을 수 있는 셀. 이 셀은 해당 단말 입장에서, 금지(barred)되어 있지 않고, 단말의 셀 선택 기준을 만족시키는 셀이다.
2) 정규 셀(Suitable cell) : 단말이 정규 서비스를 제공받을 수 있는 셀. 이 셀은 수용가능 셀의 조건을 만족시키며, 동시에 추가 조건들을 만족시킨다. 추가적인 조건으로는, 이 셀이 해당 단말이 접속할 수 있는 PLMN(Public Land Mobile Network) 소속이어야 하고, 단말의 트래킹 영역(Tracking Area) 갱신 절차의 수행이 금지되지 않은 셀이어야 한다. 해당 셀이 CSG 셀이라고 하면, 단말이 이 셀에 CSG 멤버로서 접속이 가능한 셀이어야 한다.
3) 금지된 (Barred cell) : 셀이 시스템 정보를 통해 금지된 셀이라는 정보를 브로드캐스트하는 셀이다.
4) 예약된 셀(Reserved cell) : 셀이 시스템 정보를 통해 예약된 셀이라는 정보를 브로드캐스트하는 셀이다.
도 4는 RRC 아이들 상태의 단말의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 4는 초기 전원이 켜진 단말이 셀 선택 과정을 거쳐 네트워크 망에 등록하고 이어 필요할 경우 셀 재선택을 하는 절차를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 단말은 자신이 서비스 받고자 하는 망인 PLMN(public land mobile network)과 통신하기 위한 라디오 접속 기술(radio access technology; RAT)를 선택한다(S410). PLMN 및 RAT에 대한 정보는 단말의 사용자가 선택할 수도 있으며, USIM(universal subscriber identity module)에 저장되어 있는 것을 사용할 수도 있다.
단말은 측정한 기지국과 신호세기나 품질이 특정한 값보다 큰 셀 중에서, 가장 큰 값을 가지는 셀을 선택한다(Cell Selection)(S420). 이는 전원이 켜진 단말이 셀 선택을 수행하는 것으로서 초기 셀 선택(initial cell selection)이라 할 수 있다. 셀 선택 절차에 대해서 이후에 상술하기로 한다. 셀 선택 이후 단말은, 기지국이 주기적으로 보내는 시스템 정보를 수신한다. 상기 말하는 특정한 값은 데이터 송/수신에서의 물리적 신호에 대한 품질을 보장받기 위하여 시스템에서 정의된 값을 말한다. 따라서, 적용되는 RAT에 따라 그 값은 다를 수 있다.
단말은 망 등록 필요가 있는 경우 망 등록 절차를 수행한다(S430). 단말은 망으로부터 서비스(예:Paging)를 받기 위하여 자신의 정보(예:IMSI)를 등록한다. 단말은 셀을 선택 할 때 마다 접속하는 망에 등록을 하는 것은 아니며, 시스템 정보로부터 받은 망의 정보(예:Tracking Area Identity; TAI)와 자신이 알고 있는 망의 정보가 다른 경우에 망에 등록을 한다.
단말은 셀에서 제공되는 서비스 환경 또는 단말의 환경 등을 기반으로 셀 재선택을 수행한다(S440). 단말은 서비스 받고 있는 기지국으로부터 측정한 신호의 세기나 품질의 값이 인접한 셀의 기지국으로부터 측정한 값보다 낮다면, 단말이 접속한 기지국의 셀 보다 더 좋은 신호 특성을 제공하는 다른 셀 중 하나를 선택한다. 이 과정을 2번 과정의 초기 셀 선택(Initial Cell Selection)과 구분하여 셀 재선택(Cell Re-Selection)이라 한다. 이때, 신호특성의 변화에 따라 빈번히 셀이 재선택되는 것을 방지하기 위하여 시간적인 제약조건을 둔다. 셀 재선택 절차에 대해서 이후에 상술하기로 한다.
도 5는 RRC 연결을 확립하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
단말은 RRC 연결을 요청하는 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지를 네트워크로 보낸다(S510). 네트워크는 RRC 연결 요청에 대한 응답으로 RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지를 보낸다(S520). RRC 연결 설정 메시지를 수신한 후, 단말은 RRC 연결 모드로 진입한다.
단말은 RRC 연결 확립의 성공적인 완료를 확인하기 위해 사용되는 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지를 네트워크로 보낸다(S530).
도 6은 RRC 연결 재설정 과정을 나타낸 흐름도이다. RRC 연결 재설정(reconfiguration)은 RRC 연결을 수정하는데 사용된다. 이는 RB 확립/수정(modify)/해제(release), 핸드오버 수행, 측정 셋업/수정/해제하기 위해 사용된다.
네트워크는 단말로 RRC 연결을 수정하기 위한 RRC 연결 재설정(RRC Connection Reconfiguration) 메시지를 보낸다(S610). 단말은 RRC 연결 재설정에 대한 응답으로, RRC 연결 재설정의 성공적인 완료를 확인하기 위해 사용되는 RRC 연결 재설정 완료(RRC Connection Reconfiguration Complete) 메시지를 네트워크로 보낸다(S620).
이하에서 PLMN(public land mobile network)에 대하여 설명하도록 한다.
PLMN은 모바일 네트워크 운영자에 의해 배치 및 운용되는 네트워크이다. 각 모바일 네트워크 운영자는 하나 또는 그 이상의 PLMN을 운용한다. 각 PLMN은 MCC(Mobile Country Code) 및 MNC(Mobile Network Code)로 식별될 수 있다. 셀의 PLMN 정보는 시스템 정보에 포함되어 브로드캐스트된다.
PLMN 선택, 셀 선택 및 셀 재선택에 있어서, 다양한 타입의 PLMN들이 단말에 의해 고려될 수 있다.
HPLMN(Home PLMN) : 단말 IMSI의 MCC 및 MNC와 매칭되는 MCC 및 MNC를 가지는 PLMN.
EHPLMN(Equivalent HPLMN): HPLMN과 등가로 취급되는 PLMN.
RPLMN(Registered PLMN): 위치 등록이 성공적으로 마쳐진 PLMN.
EPLMN(Equivalent PLMN): RPLMN과 등가로 취급되는 PLMN.
각 모바일 서비스 수요자는 HPLMN에 가입한다. HPLMN 또는 EHPLMN에 의하여 단말로 일반 서비스가 제공될 때, 단말은 로밍 상태(roaming state)에 있지 않는다. 반면, HPLMN/EHPLMN 이외의 PLMN에 의하여 단말로 서비스가 제공될 때, 단말은 로밍 상태에 있으며, 그 PLMN은 VPLMN(Visited PLMN)이라고 불리운다.
단말은 초기에 전원이 켜지면 사용 가능한 PLMN(public land mobile network)을 검색하고 서비스를 받을 수 있는 적절한 PLMN을 선택한다. PLMN은 모바일 네트워크 운영자(mobile network operator)에 의해 배치되거나(deploy) 운영되는 네트워크이다. 각 모바일 네트워크 운영자는 하나 또는 그 이상의 PLMN을 운영한다. 각각의 PLMN은 MCC(mobile country code) 및 MNC(mobile network code)에 의하여 식별될 수 있다. 셀의 PLMN 정보는 시스템 정보에 포함되어 브로드캐스트된다. 단말은 선택한 PLMN을 등록하려고 시도한다. 등록이 성공한 경우, 선택된 PLMN은 RPLMN(registered PLMN)이 된다. 네트워크는 단말에게 PLMN 리스트를 시그널링할 수 있는데, 이는 PLMN 리스트에 포함된 PLMN들을 RPLMN과 같은 PLMN이라 고려할 수 있다. 네트워크에 등록된 단말은 상시 네트워크에 의하여 접근될 수(reachable) 있어야 한다. 만약 단말이 ECM-CONNECTED 상태(동일하게는 RRC 연결 상태)에 있는 경우, 네트워크는 단말이 서비스를 받고 있음을 인지한다. 그러나, 단말이 ECM-IDLE 상태(동일하게는 RRC 아이들 상태)에 있는 경우, 단말의 상황이 eNB에서는 유효하지 않지만 MME에는 저장되어 있다. 이 경우, ECM-IDLE 상태의 단말의 위치는 TA(tracking Area)들의 리스트의 입도(granularity)로 오직 MME에게만 알려진다. 단일 TA는 TA가 소속된 PLMN 식별자로 구성된 TAI(tracking area identity)및 PLMN 내의 TA를 유일하게 표현하는 TAC(tracking area code)에 의해 식별된다.
이어, 선택한 PLMN이 제공하는 셀들 중에서 상기 단말이 적절한 서비스를 제공받을 수 있는 신호 품질과 특성을 가진 셀을 선택한다.
다음은 단말이 셀을 선택하는 절차에 대해서 자세히 설명한다.
전원이 켜지거나 셀에 머물러 있을 때, 단말은 적절한 품질의 셀을 선택/재선택하여 서비스를 받기 위한 절차들을 수행한다.
RRC 아이들 상태의 단말은 항상 적절한 품질의 셀을 선택하여 이 셀을 통해 서비스를 제공받기 위한 준비를 하고 있어야 한다. 예를 들어, 전원이 막 켜진 단말은 네트워크에 등록을 하기 위해 적절한 품질의 셀을 선택해야 한다. RRC 연결 상태에 있던 상기 단말이 RRC 아이들 상태에 진입하면, 상기 단말은 RRC 아이들 상태에서 머무를 셀을 선택해야 한다. 이와 같이, 상기 단말이 RRC 아이들 상태와 같은 서비스 대기 상태로 머물고 있기 위해서 어떤 조건을 만족하는 셀을 고르는 과정을 셀 선택(Cell Selection)이라고 한다. 중요한 점은, 상기 셀 선택은 상기 단말이 상기 RRC 아이들 상태로 머물러 있을 셀을 현재 결정하지 못한 상태에서 수행하는 것이므로, 가능한 신속하게 셀을 선택하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 일정 기준 이상의 무선 신호 품질을 제공하는 셀이라면, 비록 이 셀이 단말에게 가장 좋은 무선 신호 품질을 제공하는 셀이 아니라고 하더라도, 단말의 셀 선택 과정에서 선택될 수 있다.
이제 3GPP TS 36.304 V8.5.0 (2009-03) "User Equipment (UE) procedures in idle mode (Release 8)"을 참조하여, 3GPP LTE에서 단말이 셀을 선택하는 방법 및 절차에 대하여 상술한다.
셀 선택 과정은 크게 두 가지로 나뉜다.
먼저 초기 셀 선택 과정으로, 이 과정에서는 상기 단말이 무선 채널에 대한 사전 정보가 없다. 따라서 상기 단말은 적절한 셀을 찾기 위해 모든 무선 채널을 검색한다. 각 채널에서 상기 단말은 가장 강한 셀을 찾는다. 이후, 상기 단말이 셀 선택 기준을 만족하는 적절한(suitable) 셀을 찾기만 하면 해당 셀을 선택한다.
다음으로 단말은 저장된 정보를 활용하거나, 셀에서 방송하고 있는 정보를 활용하여 셀을 선택할 수 있다. 따라서, 초기 셀 선택 과정에 비해 셀 선택이 신속할 수 있다. 단말이 셀 선택 기준을 만족하는 셀을 찾기만 하면 해당 셀을 선택한다. 만약 이 과정을 통해 셀 선택 기준을 만족하는 적절한 셀을 찾지 못하면, 단말은 초기 셀 선택 과정을 수행한다.
셀 선택 기준은 하기 식 1과 같이 정의될 수 있다.
[식 1]
Figure 112016072156631-pct00001
여기서, 상기 식 1의 각 변수는 하기 표 1과 같이 정의될 수 있다.
Srxlev Cell selection RX level value (dB)
Squal Cell selection quality value (dB)
Qrxlevmeas Measured cell RX level value (RSRP)
Qqualmeas Measured cell quality value (RSRQ)
Qrxlevmin Minimum required RX level in the cell (dBm)
Qqualmin Minimum required quality level in the cell (dB)
Qrxlevminoffset Offset to the signalled Qrxlevmin taken into account in the Srxlev evaluation as a result of a periodic search for a higher priority PLMN while camped normally in a VPLMN [5]
Qqualminoffset Offset to the signalled Qqualmin taken into account in the Squal evaluation as a result of a periodic search for a higher priority PLMN while camped normally in a VPLMN [5]
Pcompensation max(PEMAX -PPowerClass, 0) (dB)
PEMAX Maximum TX power level an UE may use when transmitting on the uplink in the cell (dBm) defined as PEMAX in [TS 36.101]
PPowerClass Maximum RF output power of the UE (dBm) according to the UE power class as defined in [TS 36.101]
시그널링된 값들인 Qrxlevminoffset 및 Qqualminoffset은 단말이 VPLMN내의 정규 셀에 캠프 하고 있는 동안 보다 높은 우선순위의 PLMN에 대한 주기적 탐색의 결과로서 셀 선택이 평가되는 경우에 한하여 적용될 수 있다. 위와 같이 보다 높은 우선순위의 PLMN에 대한 주기적 탐색동안, 단말은 이와 같은 보다 높은 우선순위의 PLMN의 다른 셀로부터 저장된 파라미터 값들을 사용하여 셀 선택 평가를 수행할 수 있다.
상기 단말이 일단 셀 선택 과정을 통해 어떤 셀을 선택한 이후, 단말의 이동성 또는 무선 환경의 변화 등으로 단말과 기지국간의 신호의 세기나 품질이 바뀔 수 있다. 따라서 만약 선택한 셀의 품질이 저하되는 경우, 단말은 더 좋은 품질을 제공하는 다른 셀을 선택할 수 있다. 이렇게 셀을 다시 선택하는 경우, 일반적으로 현재 선택된 셀보다 더 좋은 신호 품질을 제공하는 셀을 선택한다. 이런 과정을 셀 재선택(Cell Reselection)이라고 한다. 상기 셀 재선택 과정은, 무선 신호의 품질 관점에서, 일반적으로 단말에게 가장 좋은 품질을 제공하는 셀을 선택하는데 기본적인 목적이 있다.
무선 신호의 품질 관점 이외에, 네트워크는 주파수 별로 우선 순위를 결정하여 단말에게 알릴 수 있다. 이러한 우선 순위를 수신한 단말은, 셀 재선택 과정에서 이 우선 순위를 무선 신호 품질 기준보다 우선적으로 고려하게 된다.
위와 같이 무선 환경의 신호 특성에 따라 셀을 선택 또는 재선택하는 방법이 있으며, 셀 재선택시 재선택을 위한 셀을 선택하는데 있어서, 셀의 RAT와 주파수(frequency) 특성에 따라 다음과 같은 셀 재선택 방법이 있을 수 있다.
- 인트라-주파수(Intra-frequency) 셀 재선택 : 단말이 캠핑(camp) 중인 셀과 같은 RAT과 같은 중심 주파수(center-frequency)를 가지는 셀을 재선택
- 인터-주파수(Inter-frequency) 셀 재선택 : 단말이 캠핑 중인 셀과 같은 RAT과 다른 중심 주파수를 가지는 셀을 재선택
- 인터-RAT(Inter-RAT) 셀 재선택 : 단말이 캠핑 중인 RAT와 다른 RAT을 사용하는 셀을 재선택
셀 재선택 과정의 원칙은 다음과 같다
첫째, 단말은 셀 재선택을 위하여 서빙 셀(serving cell) 및 이웃 셀(neighboring cell)의 품질을 측정한다.
둘째, 셀 재선택은 셀 재선택 기준에 기반하여 수행된다. 셀 재선택 기준은 서빙 셀 및 이웃 셀 측정에 관련하여 아래와 같은 특성을 가지고 있다.
인트라-주파수 셀 재선택은 기본적으로 랭킹(ranking)에 기반한다. 랭킹이라는 것은, 셀 재선택 평가를 위한 지표값을 정의하고, 이 지표값을 이용하여 셀들을 지표값의 크기 순으로 순서를 매기는 작업이다. 가장 좋은 지표를 가지는 셀을 흔히 최고 순위 셀(highest ranked cell)이라고 부른다. 셀 지표값은 단말이 해당 셀에 대해 측정한 값을 기본으로, 필요에 따라 주파수 오프셋 또는 셀 오프셋을 적용한 값이다.
인터-주파수 셀 재선택은 네트워크에 의해 제공된 주파수 우선순위에 기반한다. 단말은 가장 높은 주파수 우선순위를 가진 주파수에 머무를(camp on) 수 있도록 시도한다. 네트워크는 브로드캐스트 시그널링(broadcast signaling)를 통해서 셀 내 단말들이 공통적으로 적용할 또는 주파수 우선순위를 제공하거나, 단말별 시그널링(dedicated signaling)을 통해 단말 별로 각각 주파수 별 우선순위를 제공할 수 있다. 브로드캐스트 시그널링을 통해 제공되는 셀 재선택 우선순위를 공용 우선순위(common priority)라고 할 수 있고, 단말별로 네트워크가 설정하는 셀 재선택 우선 순위를 전용 우선순위(dedicated priority)라고 할 수 있다. 단말은 전용 우선순위를 수신하면, 전용 우선순위와 관련된 유효 시간(validity time)를 함께 수신할 수 있다. 단말은 전용 우선순위를 수신하면 함께 수신한 유효 시간으로 설정된 유효성 타이머(validity timer)를 개시한다. 단말은 유효성 타이머가 동작하는 동안 RRC 아이들 모드에서 전용 우선순위를 적용한다. 유효성 타이머가 만료되면 단말은 전용 우선순위를 폐기하고, 다시 공용 우선순위를 적용한다.
인터-주파수 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 파라미터(예를 들어 주파수별 오프셋(frequency-specific offset))를 주파수별로 제공할 수 있다.
인트라-주파수 셀 재선택 또는 인터-주파수 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 이웃 셀 리스트(Neighboring Cell List, NCL)를 단말에게 제공할 수 있다. 이 NCL은 셀 재선택에 사용되는 셀 별 파라미터(예를 들어 셀 별 오프셋(cell-specific offset))를 포함한다
인트라-주파수 또는 인터-주파수 셀 재선택을 위해 네트워크는 단말에게 셀 재선택에 사용되는 셀 재선택 금지 리스트(black list)를 단말에게 제공할 수 있다. 금지 리스트에 포함된 셀에 대해 단말은 셀 재선택을 수행하지 않는다.
이어서, 셀 재선택 평가 과정에서 수행하는 랭킹에 관해 설명한다.
셀의 우선순위를 주는데 사용되는 랭킹 지표(ranking criterion)은 식 2와 같이 정의된다.
[식 2]
Rs = Qmeas,s + Qhyst, Rn = Qmeas,n - Qoffset
여기서, Rs는 서빙 셀의 랭킹 지표, Rn은 이웃 셀의 랭킹 지표, Qmeas,s는 단말이 서빙 셀에 대해 측정한 품질값, Qmeas,n는 단말이 이웃 셀에 대해 측정한 품질값, Qhyst는 랭킹을 위한 히스테리시스(hysteresis) 값, Qoffset은 두 셀간의 오프셋이다.
인트라-주파수에서, 단말이 서빙 셀과 이웃 셀 간의 오프셋(Qoffsets,n)을 수신한 경우 Qoffset=Qoffsets,n 이고, 단말이 Qoffsets,n 을 수신하지 않은 경우에는 Qoffset = 0 이다.
인터-주파수에서, 단말이 해당 셀에 대한 오프셋(Qoffsets,n)을 수신한 경우 Qoffset = Qoffsets,n + Qfrequency 이고, 단말이 Qoffsets,n 을 수신하지 않은 경우 Qoffset = Qfrequency 이다.
서빙 셀의 랭킹 지표(Rs)과 이웃 셀의 랭킹 지표(Rn)이 서로 비슷한 상태에서 변동하면, 변동 결과 랭킹 순위가 자꾸 뒤바뀌어 단말이 두 셀을 번갈아가면서 재선택을 할 수 있다. Qhyst는 셀 재선택에서 히스테리시스를 주어, 단말이 두 셀을 번갈아가면서 재선택하는 것을 막기 위한 파라미터이다.
단말은 위 식에 따라 서빙 셀의 Rs 및 이웃 셀의 Rn을 측정하고, 랭킹 지표 값이 가장 큰 값을 가진 셀을 최고 순위(highest ranked) 셀로 간주하고, 이 셀을 재선택한다.
상기 기준에 의하면, 셀의 품질이 셀 재선택에서 가장 주요한 기준으로 작용하는 것을 확인할 수 있다. 만약 재선택한 셀이 정규 셀(suitable cell)이 아니면 단말은 해당 주파수 또는 해당 셀을 셀 재선택 대상에서 제외한다.
셀 재선택 평가에 따라 단말이 셀 재선택을 수행함에 있어서, 단말은 상기 셀 재선택 기준이 특정 시간 동안 만족되는 경우 셀 재선택 기준이 만족되었다고 결정하고 선택된 타겟 셀로 셀 이동을 할 수 있다. 여기서 특정 시간은 Treselection 파라미터로 네트워크로부터 주어질 수 있다. Treselection은 셀 재선택 타이머 값을 특정하고, E-UTRAN의 각 주파수에 대하여 및 다른 RAT에 대하여 정의될 수 있다.
이하에서는 단말의 셀 재선택을 위해 사용되는 셀 재선택 정보에 대하여 설명하도록 한다.
셀 재선택 정보는 셀 재선택 파라미터의 형식으로 네트워크로부터 브로드캐스트되는 시스템 정보에 포함되어 전송되고 단말에 제공될 수 있다. 단말에 제공되는 셀 재선택 파라미터는 아래와 같은 종류의 것들이 있을 수 있다.
셀 재선택 우선순위(cellReselectionPriority): cellReselectionPriority 파라미터는 E-UTRAN의 주파수, UTRAN의 주파수, GERAN 주파수들의 그룹, CDMA2000 HRPD의 밴드 클래스 또는 CDMA2000 1xRTT의 밴드 클래스에 대한 우선순위를 특정한다.
Qoffsets,n: 두 셀간의 오프셋 값을 특정한다.
Qoffsetfrequency: 동일한 우선순위의 E-UTRAN 주파수에 대한 주파수 특정 오프셋을 특정한다.
Qhyst: 랭크 지표에 대한 히스테리시스 값을 특정한다.
Qqualmin: 최소 요구되는 품질 레벨을 특정하며 dB 단위로 특정된다.
Qrxlevmin: 최소 요구되는 Rx 레벨을 특정하며 dB 단위로 특정된다.
TreselectionEUTRA: E-UTRAN을 위한 셀 재선택 타이머 값을 특정하며, E-UTRAN의 각 주파수에 대하여 설정될 수 있다.
TreselectionUTRAN: UTRAN을 위한 셀 재선택 타이머 값을 특정한다.
TreselectionGERA: GERAN을 위한 셀 재선택 타이머 값을 특정한다.
TreselectionCDMA_HRPD: CDMA HRPD를 위한 셀 재선택 타이머 값을 특정한다.
TreselectionCDMA_1xRTT: CDMA 1xRTT를 위한 셀 재선택 타이머 값을 특정한다.
Threshx, HighP: 서빙 주파수보다 보다 높은 우선순위의 RAT/주파수로의 셀 재선택시 단말에 의해 사용되는 Srxlev 임계값을 dB 단위로 특정한다. 특정 임계값이 E-UTRAN 및 UTRAN의 각 주파수, GERAN 주파수의 각 그룹, CDMA2000 HRPD의 각 밴드 클래스 및 CDMA2000 1xRTT의 각 밴드 클래스에 대하여 개별적으로 설정될 수 있다.
Threshx, HighQ: 서빙 주파수보다 보다 높은 우선순위의 RAT/주파수로의 셀 재선택시 단말에 의해 사용되는 Squal 임계값을 dB 단위로 특정한다. 특정 임계값이 E-UTRAN 및 UTRAN FDD의 각 주파수에 대하여 개별적으로 설정될 수 있다.
Threshx, LowP: 서빙 주파수보다 보다 낮은 우선순위의 RAT/주파수로의 셀 재선택시 단말에 의해 사용되는 Srxlev 임계값을 dB 단위로 특정한다. 특정 임계값이 E-UTRAN 및 UTRAN의 각 주파수, GERAN 주파수의 각 그룹, CDMA2000 HRPD의 각 밴드 클래스 및 CDMA2000 1xRTT의 각 밴드 클래스에 대하여 개별적으로 설정될 수 있다.
Threshx, LowQ: 서빙 주파수보다 보다 낮은 우선순위의 RAT/주파수로의 셀 재선택시 단말에 의해 사용되는 Squal 임계값을 dB 단위로 특정한다. 특정 임계값이 E-UTRAN 및 UTRAN FDD의 각 주파수에 대하여 개별적으로 설정될 수 있다.
ThreshServing, LowP: 보다 낮은 RAT/주파수로의 셀 재선택시 서빙 셀 상의 단말에 의해 사용되는 Srxlev 임계값을 dB 단위로 특정한다.
ThreshServing, LowQ: 보다 낮은 RAT/주파수로의 셀 재선택시 서빙 셀 상의 단말에 의해 사용되는 Squal 임계값을 dB 단위로 특정한다.
SIntraSerachP: 인트라-주파수 측정에 대한 Srxlev 임계값을 dB 단위로 특정한다.
SIntraSerachQ: 인트라-주파수 측정에 대한 Squal 임계값을 dB 단위로 특정한다.
SnonIntraSerachP: E-UTRAN 인터-주파수 및 인터-RAT 측정에 대한 Srxlev 임계값을 dB 단위로 특정한다.
SnonIntraSerachQ: E-UTRAN 인터-주파수 및 인터-RAT 측정에 대한 Squal 임계값을 dB 단위로 특정한다.
한편 셀 재선택 정보는 네트워크와 단말간 RRC 연결 해제를 위해 전송되는 RRC 메시지인 RRC 연결 해제 메시지에 포함되어 단말에 제공될 수도 있다. 예를 들어, RRC 연결 해제 메시지에는 E-UTRAN의 부반송파 주파수 리스트 및 셀 재선택 우선순위, UTRA-FDD의 부반송파 주파수 리스트 및 셀 재선택 우선순위, UTRA-TDD의 부반송파 주파수 리스트 및 셀 재선택 우선순위, GERAN의 부반송파 주파수 리스트 및 셀 재선택 우선순위, CDMA2000 HRPD의 밴드 클래스 리스트 및 셀 재선택 우선순위, CDMA2000 1xRTT의 밴드 클래스 리스트 및 셀 재선택 우선순위 등을 포함할 수 있다.
이하에서, RLM(Radio Link Monitoring)에 대하여 설명하도록 한다.
단말은 PCell의 하향링크 무선 링크 품질을 감지하기 위해 셀 특정 참조 신호(cell-specific reference signal)을 기반으로 하향링크 품질을 모니터링한다. 단말은 PCell의 하향링크 무선 링크 품질 모니터링 목적으로 하향링크 무선 링크 품질을 추정하고 그것을 임계값 Qout 및 Qin과 비교한다. 임계값 Qout은 하향링크 무선 링크가 안정적으로 수신될 수 없는 수준으로서 정의되며, 이는 PDFICH 에러를 고려하여 가상의 PDCCH 전송(hypothetical PDCCH transmission)의 10% 블록 에러율에 상응한다. 임계값 Qin은 Qout의 레벨보다 더 안정적으로 수신될 수 있는 하향링크 무선 링크 품질 레벨로 정의되며, 이는 PCFICH 에러를 고려하여 가상의 PDCCH 전송의 2% 블록 에러율에 상응한다.
이제 무선 링크 실패(Radio Link Failure; RLF)에 대하여 설명한다.
단말은 서비스를 수신하는 서빙셀과의 무선 링크의 품질 유지를 위해 지속적으로 측정을 수행한다. 단말은 서빙셀과의 무선 링크의 품질 악화(deterioration)로 인하여 현재 상황에서 통신이 불가능한지 여부를 결정한다. 만약, 서빙셀의 품질이 너무 낮아서 통신이 거의 불가능한 경우, 단말은 현재 상황을 무선 연결 실패로 결정한다.
만약 무선 링크 실패가 결정되면, 단말은 현재의 서빙셀과의 통신 유지를 포기하고, 셀 선택(또는 셀 재선택) 절차를 통해 새로운 셀을 선택하고, 새로운 셀로의 RRC 연결 재확립(RRC connection re-establishment)을 시도한다.
3GPP LTE의 스펙에서는 정상적인 통신을 할 수 없는 경우로 아래와 같은 예시를 들고 있다.
- 단말의 물리 계층의 무선 품질 측정 결과를 기반으로 단말이 하향 통신 링크 품질에 심각한 문제가 있다고 판단한 경우(RLM 수행 중 PCell의 품질이 낮다고 판단한 경우)
- MAC 부계층에서 랜덤 액세스(random access) 절차가 계속적으로 실패하여 상향링크 전송에 문제가 있다고 판단한 경우.
- RLC 부계층에서 상향 데이터 전송이 계속적으로 실패하여 상향 링크 전송에 문제가 있다고 판단한 경우.
- 핸드오버를 실패한 것으로 판단한 경우.
- 단말이 수신한 메시지가 무결성 검사(integrity check)를 통과하지 못한 경우.
이하에서는 RRC 연결 재확립(RRC connection re-establishment) 절차에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 7은 RRC 연결 재확립 절차를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 단말은 SRB 0(Signaling Radio Bearer #0)을 제외한 설정되어 있던 모든 무선 베어러(radio bearer) 사용을 중단하고, AS(Access Stratum)의 각종 부계층을 초기화 시킨다(S810). 또한, 각 부계층 및 물리 계층을 기본 구성(default configuration)으로 설정한다. 이와 같은 과정중에 단말은 RRC 연결 상태를 유지한다.
단말은 RRC 연결 재설정 절차를 수행하기 위한 셀 선택 절차를 수행한다(S820). RRC 연결 재확립 절차 중 셀 선택 절차는 단말이 RRC 연결 상태를 유지하고 있음에도 불구하고, 단말이 RRC 아이들 상태에서 수행하는 셀 선택 절차와 동일하게 수행될 수 있다.
단말은 셀 선택 절차를 수행한 후 해당 셀의 시스템 정보를 확인하여 해당 셀이 적합한 셀인지 여부를 판단한다(S830). 만약 선택된 셀이 적절한 E-UTRAN 셀이라고 판단된 경우, 단말은 해당 셀로 RRC 연결 재확립 요청 메시지(RRC connection reestablishment request message)를 전송한다(S840).
한편, RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 위한 셀 선택 절차를 통하여 선택된 셀이 E-UTRAN 이외의 다른 RAT을 사용하는 셀이라고 판단된 경우, RRC 연결 재확립 절차를 중단되고, 단말은 RRC 아이들 상태로 진입한다(S850).
단말은 셀 선택 절차 및 선택한 셀의 시스템 정보 수신을 통하여 셀의 적절성 확인은 제한된 시간 내에 마치도록 구현될 수 있다. 이를 위해 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 개시함에 따라 타이머를 구동시킬 수 있다. 타이머는 단말이 적합한 셀을 선택하였다고 판단된 경우 중단될 수 있다. 타이머가 만료된 경우 단말은 RRC 연결 재확립 절차가 실패하였음을 간주하고 RRC 아이들 상태로 진입할 수 있다. 이 타이머를 이하에서 무선 링크 실패 타이머라고 언급하도록 한다. LTE 스펙 TS 36.331에서는 T311이라는 이름의 타이머가 무선 링크 실패 타이머로 활용될 수 있다. 단말은 이 타이머의 설정 값을 서빙 셀의 시스템 정보로부터 획득할 수 있다.
단말로부터 RRC 연결 재확립 요청 메시지를 수신하고 요청을 수락한 경우, 셀은 단말에게 RRC 연결 재확립 메시지(RRC connection reestablishment message)를 전송한다.
셀로부터 RRC 연결 재확립 메시지를 수신한 단말은 SRB1에 대한 PDCP 부계층과 RLC 부계층을 재구성한다. 또한 보안 설정과 관련된 각종 키 값들을 다시 계산하고, 보안을 담당하는 PDCP 부계층을 새로 계산한 보안키 값들로 재구성한다. 이를 통해 단말과 셀간 SRB 1이 개방되고 RRC 제어 메시지를 주고 받을 수 있게 된다. 단말은 SRB1의 재개를 완료하고, 셀로 RRC 연결 재확립 절차가 완료되었다는 RRC 연결 재확립 완료 메시지(RRC connection reestablishment complete message)를 전송한다(S860).
반면, 단말로부터 RRC 연결 재확립 요청 메시지를 수신하고 요청을 수락하지 않은 경우, 셀은 단말에게 RRC 연결 재확립 거절 메시지(RRC connection reestablishment reject message)를 전송한다.
RRC 연결 재확립 절차가 성공적으로 수행되면, 셀과 단말은 RRC 연결 재설정 절차를 수행한다. 이를 통하여 단말은 RRC 연결 재확립 절차를 수행하기 전의 상태를 회복하고, 서비스의 연속성을 최대한 보장한다.
이하에서는 3GPP 액세스 네트워크와 다른 액세스 네트워크간 인터워킹(interworking)에 대하여 설명하도록 한다.
3GPP에서는 Rel-8부터 비-3GPP 액세스 네트워크(e.g. WLAN)와의 연동을 도입하면서 접속 가능한 액세스 네트워크를 발견하고, 선택하기 하기 위한 ANDSF (Access Network Discovery and Selection Functions)를 규격화하였다. ANDSF는 단말의 위치에서 접속 가능한 액세스 네트워크 발견 정보(e.g. WLAN, WiMAX 위치 정보 등), 사업자의 정책을 반영시킬 수 있는 시스템간 이동성 정책(Inter-System Mobility Policies; ISMP), 시스템간 라우팅 정책(Inter-System Routing Policy; ISRP)을 전달하며, 이 정보를 기반으로 단말은 어떤 트래픽을 어떤 액세스 네트워크을 경유하여 전송할지 결정할 수 있다. ISMP는 단말이 하나의 활성화된(active) 액세스 네트워크 연결(예를 들어, WLAN 또는 3GPP)을 선택하는 것에 대한 네트워크 선택 규칙을 포함할 수 있다. ISRP는 단말이 잠재적인 하나 이상의 활성화된 액세스 네트워크 연결(예를 들어, WLAN과 3GPP 모두)을 선택하는 것에 대한 네트워크 선택 규칙을 포함할 수 있다. 시스템간 라우팅 정책에는 MAPCON (Multiple Access PDN Connectivity), IFOM (IP Flow Mobility), 비-심리스 WLAN 오프로딩(non-seamless WLAN offloading)이 포함된다. ANDSF와 단말 사이의 동적인 전달(dynamic provision)을 위해 OMA DM(Open Mobile Alliance Device Management) 등이 사용된다.
MAPCON은 3GPP 액세스 네트워크와 비-3GPP 액세스 네트워크를 경유하여 동시에 다수의 패킷 데이터 네트워크에 연결(multiple PDN connectivity)을 설정, 유지 및 전체 활성화된 PDN 연결(active PDN connection) 단위의 심리스 트래픽 오프로딩(seamless traffic offloading) 이 가능한 기술을 규격화 한 것이다. 이를 위해 ANDSF 서버는 오프로딩을 수행할 APN (Access Point Name) 정보, 액세스 네트워크 간의 우선순위 (routing rule), 오프로딩 방법이 적용되는 시간 (Time of Day) 그리고 오프로딩을 할 액세스 네트워크 (Validity Area) 정보 등을 제공한다. 여기서, 오프로딩은 제1 액세스 네트워크에서 제2 액세스 네트워크로 부하/트래픽을 이동시키는 것으로 정의할 수 있다.
IFOM은 MAPCON 보다는 융통성 있고 세분화된 단위의 IP 플로우 단위의 이동성 및 심리스 오프로딩(seamless offloading)을 지원한다. IFOM의 기술적 특징은 MAPCON과 달리 단말이 같은 액세스 포인트 네임(APN)을 사용하여 패킷 데이터 네트워크에 연결되는 경우라도 서로 다른 액세스 네트워크를 통해 접속 가능하며, 이동성 및 오프로딩의 단위가 패킷 데이터 네트워크(PDN)이 아닌 특정 서비스 IP 트래픽 플로우 단위로 이동이 가능하게 함으로써, 서비스 제공의 유연성을 가진다. 이를 위해 ANDSF 서버는 오프로딩을 수행할 IP 플로우 정보, 액세스 네트워크 간의 우선순위 (routing rule), 오프로딩 방법이 적용되는 시간 (Time of Day) 그리고 오프로딩을 할 액세스 네트워크 (Validity Area) 정보 등을 제공한다.
비-심리스 WLAN 오프로딩은 어떤 특정 IP 트래픽의 경로를 WLAN으로 바꾸는 것뿐만 아니라 EPC를 경유하지 않도록 트래픽을 완전히 오프로딩 시키는 기술을 말한다. 이는 이동성 지원을 위해 P-GW에 앵커링(anchoring)을 하지 않기 때문에 오프로딩된 IP 트래픽을 다시 3GPP 액세스 네트워크로 끊김 없이 이동시킬 수 없다. 이를 위해 ANDSF 서버는 단말에게 IFOM을 수행하기 위해 제공하는 정보와 유사한 정보를 제공한다.
도 8은 3GPP 액세스 네트워크 및 WLAN 액세스 네트워크가 공존하는 환경의 예시를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 3GPP 액세스 네트워크로서 기지국 1(1310)을 중심으로 하는 셀 1과 기지국 2(1320)를 중심으로 하는 셀 2가 전개되어 있다. 또한, WLAN 액세스 네트워크로서 셀 1 내에 위치하는 액세스 포인트(Access Point; AP) 1(1330)을 중심으로 하는 BSS(Basic Service Set) 1, AP2(1340)를 중심으로 하는 BSS 2가 전개되어 있으며, 셀 2내에 존재하는 AP3(1350)을 중심으로 하는 BSS 3이 전개되어 있다. 셀의 커버리지는 실선으로 도시되어 있으며, BSS의 커버리지는 점선으로 도시되어 있다.
단말(1300)은 3GPP 액세스 네트워크 및 WLAN 액세스 네트워크 중 적어도 하나를 통한 통신을 수행할 수 있도록 설정된 것을 가정한다. 이 경우, 단말(1300)은 스테이션(station)이라고 불리울 수도 있을 것이다.
최초, 단말(1300)은 셀1 내에서 BS 1(1310)과 연결을 확립하여 3GPP 액세스 네트워크를 통한 트래픽 처리를 할 수 있다.
단말(1300)이 셀 1의 커버리지 내에서 이동중에 BSS 1의 커버리지 내에 진입한 상태라고 가정하자. 이 경우, 만약 단말(1300)과 BS 1(1310) 사이에서 트래픽 처리가 원할하지 않거나 AP 1(1330)과의 사이에서 보다 트래픽 처리가 원할하다면, 3GPP 액세스 네트워크에서 WLAN 액세스 네트워크로 트래픽을 이동시키는 것이 효율적일 것이다.
이하에서는 3GPP 액세스 네트워크에서의 트래픽 조종 방법에 대해 설명한다. 트래픽 조종(traffic steering)이란 3GPP 액세스 네트워크 및/또는 비-GPP 액세스 네트워크를 통해 가변적으로 처리될 수 있도록 트래픽 또는 트래픽의 경로를 조종하는 것을 의미한다. 이하, 3GPP 액세스 네트워크는 UTRAN/E-UTRAN이고, 비-3GPP 액세스 네트워크는 WLAN 액세스 네트워크인 것을 예시한다. 그리고, 설명의 편의상 3GPP 액세스 네트워크는 제1 네트워크, RAN 또는 LTE, 비-3GPP 액세스 네트워크는 제2 네트워크 또는 WLAN으로 칭할 수 있다.
도 9는 트래픽 조종 방법의 일 예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, eNB/RNC는 제1 네트워크(RAN)의 기지국이고 WLAN AP는 제2 네트워크의 기지국이라 할 수 있다. eNB/RNC는 시스템 정보를 통해 RAN 보조 정보를 단말에게 제공할 수 있다. RAN 보조 정보는 네트워크 보조 정보라 칭할 수 있다. RAN 보조 정보는 브로드캐스트되거나 전용 신호를 통해 제공될 수 있다.
RAN 보조 정보는 다음 파라미터들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
파라미터 기술(Description)
부하 정보
(Load Information)		 UMTS/LTE 부하를 직/간접으로 지시.
(예를 들어, UMTS/LTE 부하의 퍼센티지를 표시하거나, 오프로드 퍼센티지를 표시)
자원 할당(Resource Allocation) 단말이 UMTS/LTE에서 받을 수 있는 최대 자원 할당
WLAN 문턱치들(임계값)
(WLAN Thresholds)		 WLAN 수신신호세기 지시자(RSSI)의 문턱치, WLAN BSS 부하 문턱치 및 WLAN WAN 메트릭 문턱치
가용한 하향링크 및 상향링크 백홀 대역에 대한 문턱치.
RAN 문턱치들(임계값)
(RAN Thresholds)		 RSRP/ RSCP 문턱치들
3GPP RAN 측정을 위한 RSRP 측정 문턱치
WLAN 측정을 위한 RSCP 측정 문턱치
단말은 RAN 보조 정보에 포함된 파라미터들에 기반하여 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 부하를 이동 즉, 오프로드할 수 있다.
어떤 조건 하에서 부하를 이동시킬 것인지를 나타내는 규칙을 RAN 규칙이라 할 수 있다. 단말은 RAN 규칙을 적용할 때, RAN 보조 정보에 의하여 제공된 파라미터들을 이용할 수 있다.
예를 들어, RAN 규칙은 다음과 같이 정해질 수 있다. 즉, 제1 네트워크의 RSRP(reference signal received power)가 문턱치 s보다 작고, 제1 네트워크의 부하/트래픽이 문턱치 x보다 크고, 제2 네트워크의 RSSI(received signal strength indicator)가 문턱치 r보다 크고 제2 네트워크의 부하/트래픽이 문턱치 y 보다 작다면 부하를 제2 네트워크로 이동시킬 수 있다.
또는 제1 네트워크의 RSRP가 문턱치 s’보다 크고, 제1 네트워크의 부하/트래픽이 문턱치 x’보다 작고, 제2 네트워크의 RSSI가 문턱치 r’보다 작고 제2 네트워크의 부하/트래픽이 문턱치 y’ 보다 크다면 부하를 제1 네트워크로 이동시킬 수 있다. 이러한 RAN 규칙에서 사용되는 문턱치 s,s’,x,x’가 표 2의 RAN 보조 정보에 의하여 제공되는 RAN 문턱치들일 수 있고, r, r’,y,y’은 WRAN 문턱치들일 수 있다.
또는 RAN 규칙의 다른 예로, 제1 네트워크의 RSRP(reference signal received power)가 문턱치 s보다 작고, 제2 네트워크의 RSSI(received signal strength indicator)가 문턱치 r보다 크고 제2 네트워크의 부하/트래픽이 문턱치 y 보다 작다면 부하를 제2 네트워크로 이동시킬 수 있다. 그렇지 않고, 제1 네트워크의 RSRP가 문턱치 s’보다 크거나, 제2 네트워크의 RSSI가 문턱치 r’보다 작거나 또는 제2 네트워크의 부하/트래픽이 문턱치 y’ 보다 크다면 부하를 제1 네트워크로 이동시킬 수 있다.
보다 구체적으로 WLAN으로의 트래픽 조종 조건 및 3GPP 액세스 네트워크로의 트래픽 조종 조건은 다음과 같을 수 있다.
(Ⅰ) WLAN 액세스 네트워크로의 트래픽 조종 조건
1) RSRP 측정값 (measured_RSRP) < 낮은 RSRP 임계값 (Threshold_RSRP_low) , 3GPP 부하 측정값 (measured_3GPPLoad) > 높은 3GPP 부하 임계값(Threshold_3GPPLoad_High) : 즉, 제1 네트워크인 LTE의 RSRP의 측정값이 문턱치보다 낮고 부하 측정 값은 문턱치보다 높은 조건을 만족하는 경우이다.
2) WLAN 부하 측정값 (measured_WLANLoad) < 낮은 WLAN 부하 임계값(Threshold_WLANLoad_low), WLAN 신호 세기 측정값(measured_WLANsignal) > 높은 WLAN 신호 세기 임계값(Threshold_WLANsignal_high) : 즉, 제2 네트워크인 WLAN의 신호 세기가 문턱치보다 높고 부하 측정 값은 낮은 조건을 만족하는 경우이다.
만약, 단말이 제2 네트워크에서 제1 네트워크로 트래픽을 이동시키고자 하는 경우라면, 트래픽 조종 조건은 다음과 같을 수 있다.
(Ⅱ) 3GPP 액세스 네트워크로의 트래픽 조종 조건
- RSRP 측정값 (measured_RSRP) > 높은 RSRP 임계값 (Threshold_RSRP_high)
- 3GPP 부하 측정값 (measured_3GPPLoad) < 낮은 3GPP 부하 임계값(Threshold_3GPPLoad_High)
- WLAN 부하 측정값 (measured_WLANLoad) > 높은 WLAN 부하 임계값 (Threshold_WLANLoad_high)
- WLAN 신호 세기 측정값 (measured_WLANsignal) < 낮은 WLAN 신호 세기 임계값 (Threshold_WLANsignal_low)
한편, 전술한 트래픽 조종 조건 평가에서 상기 하나 이상의 조건들이 and/or로 결합된 채로 설정될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 조건이 결합되어 구현된 트래픽 조종 평가 조건은 아래와 같이 구현될 수 있다.
- WLAN로 트래픽 조종을 위한 트래픽 조종 평가 조건: (measured_RSRP < Threshold_RSRP_low) and (measured_WLANLoad < Threshold_WLANLoad_low) and (measured_WLANsignal > Threshold_WLANsignal_high)
- 3GPP로 트래픽 조종을 위한 트래픽 조종 평가 조건: (measured_RSRP > Threshold_RSRP_low) or (measured_WLANLoad > Threshold_WLANLoad_high) or (measured_WLANsignal < Threshold_WLANsignal_low)
도 10은 트래픽 조종 방법의 다른 예를 나타낸다.
도 10을 참조하면, eNB/RNC는 제1 네트워크(RAN)의 기지국이고 WLAN AP는 제2 네트워크의 기지국이라 할 수 있다. eNB/RNC는 단말에게 접속 네트워크 선택 및 트래픽 조종과 관련된 파라미터, 즉, RAN 규칙에 따른 트래픽 조종 평가를 위한 파라미터를 전송한다(S101). 여기서, RAN 규칙은 3GPP 액세스 네트워크 및/또는 WLAN 액세스 네트워크의 부하, 신호 품질 등의 측정 파라미터들을 반영한 연동 정책에 관한 규칙을 의미한다. 상기 파라미터는 브로드캐스트되거나 전용 신호를 통해 제공될 수 있다.
RAN 규칙 및 RAN 규칙에 관한 파라미터는 아래와 같이 설정될 수 있다.
1) RAN 규칙은 WLAN로의 트래픽 조종이 허용되는지 여부를 지시할 수 있다.
2) RAN 규칙은 단말이 3GPP 액세스 네트워크로부터 WLAN 액세스 네트워크로의 트래픽 조종 수행이 허용되는 또는 요구되는 조건인 트래픽 조종 평가 조건을 지시할 수 있다. RAN 규칙에 따른 조건은 LTE 셀에 대한 측정 결과들의 평가를 수반할 수 있다. 또한, RAN 규칙에 따른 조건은 WLAN에 대한 측정 결과들의 평가를 수반할 수 있다. 평가는 상기 측정 결과와 트래픽 조종 정보 내에서 지시되는 RAN 규칙 파라미터(e.g. 측정 임계값 등)와 비교하는 것일 수 있다.
3) RAN 규칙은 단말이 WLAN 액세스 네트워크로부터 3GPP 액세스 네트워크로의 트래픽 조종 수행이 허용되는 또는 요구되는 조건을 지시할 수 있다.
4) RAN 규칙은 단말이 3GPP 액세스 네트워크로부터 트래픽 조종을 수행하는 것이 허용되거나 또는 요구되는 대상 WLAN 액세스 네트워크를 지시할 수 있다.
5) RAN 규칙은 WLAN 액세스 네트워크로 라우팅이 허용되는 트래픽 타입을 지시할 수 있다. 또는, RAN 규칙은 WLAN 액세스 네트워크로 라우팅이 허용되는, 즉 3GPP 액세스 네트워크에 의해서만 서비스될 수 있는 하나 이상의 트래픽을 지시할 수 있다.
단말은 전술한 파라미터 값을 단말이 측정한 값들과 비교하여, 그 결과에 따라 제1 네트워크에서 제2 네트워크로 부하를 이동시킬 수 있다(S102).
이제 본 발명에 대해 설명한다.
전술한 바와 같이, 단말은 초기에 전원이 켜지면 사용 가능한 PLMN(public land mobile network)을 검색하고 서비스를 받을 수 있는 적절한 PLMN을 선택한다. 단말은 적절한 PLMN을 선택/등록한 후, 선택한 PLMN이 제공하는 셀들 중에서 상기 단말이 적절한 서비스를 제공받을 수 있는 신호 품질과 특성을 가진 셀을 선택한다. 그리고, 상기 셀에서 트래픽에 따라 제1 방식의 네트워크(예를 들어 3GPP LTE/LTE-A)와 제2 방식의 네트워크(예를 들어, 무선 랜) 간에서 트래픽 조종을 수행할 수 있다. 상기 셀은 제1 방식의 네트워크와 제2 방식의 네트워크 간의 트래픽 조종을 위한 정책/파라미터들을 제공하며 이를 RAN 보조 정보라 할 수 있다.
그런데, 각 이동통신 네트워크 운영자는 비용/효율/전략 측면에서 상기 셀을 공유할 수도 있다. 즉, 제1 이동통신 네트워크 운영자(제1 PLMN)에 의하여 운영되는 셀을 제2 이동통신 네트워크 운영자(제2 PLMN)도 공유할 수 있다(물론, 그 반대의 경우도 가능하다).
즉, 복수의 이동통신 네트워크 운영자들은 동일한 셀을 공유할 수 있는데, 이를 RAN 공유라 칭한다. 즉, 특정 셀은 복수의 PLMN에 의하여 공유될 수 있다. 이처럼, 공유되는 셀은 PLMN ID들을 포함하는 리스트(이를 PLMN-ID 리스트라 칭한다)를 브로드캐스트할 수 있다. 다음 표는 셀이 브로드캐스트하는 시스템 정보의 일 예이며, 이 시스템 정보에는 PLMN-ID 리스트를 포함할 수 있다.
-- ASN1STA

SystemInformationBlockType1 ::= SEQUENCE {
cellAccessRelatedInfo SEQUENCE {
plmn-IdentityList PLMN-IdentityList,
trackingAreaCode TrackingAreaCode,
cellIdentity CellIdentity,
cellBarred ENUMERATED {barred, notBarred},
intraFreqReselection ENUMERATED {allowed, notAllowed},
csg-Indication BOOLEAN,
csg-Identity CSG-Identity OPTIONAL-- Need OR
},
cellSelectionInfo SEQUENCE {
q-RxLevMin Q-RxLevMin,
q-RxLevMinOffset INTEGER (1..8) OPTIONAL-- Need OP
},
p-Max P-Max OPTIONAL, -- Need OP
freqBandIndicator FreqBandIndicator,
schedulingInfoList SchedulingInfoList,
tdd-Config TDD-Config OPTIONAL,-- Cond TDD
si-WindowLength ENUMERATED {
ms1, ms2, ms5, ms10, ms15, ms20,
ms40},
systemInfoValueTag INTEGER (0..31),
nonCriticalExtension SystemInformationBlockType1-v890-IEs OPTIONAL
}

SystemInformationBlockType1-v890-IEs::=SEQUENCE {
lateNonCriticalExtension OCTET STRING (CONTAINING SystemInformationBlockType1-v8h0-IEs) OPTIONAL,-- Need OP
nonCriticalExtension SystemInformationBlockType1-v920-IEsOPTIONAL
}

SystemInformationBlockType1-v8h0-IEs ::=SEQUENCE {
multiBandInfoList MultiBandInfoList OPTIONAL,-- Need OR
nonCriticalExtension SEQUENCE {} OPTIONAL-- Need OP
}

SystemInformationBlockType1-v920-IEs ::=SEQUENCE {
ims-EmergencySupport-r9 ENUMERATED {true} OPTIONAL,-- Need OR
cellSelectionInfo-v920 CellSelectionInfo-v920 OPTIONAL,-- Cond RSRQ
nonCriticalExtension SystemInformationBlockType1-v11xy-IEs OPTIONAL
}

SystemInformationBlockType1-v11xy-IEs ::=SEQUENCE {
tdd-Config-v11xy TDD-Config-v11xy OPTIONAL,-- Cond TDD-OR
nonCriticalExtension SEQUENCE {} OPTIONAL-- Need OP
}

PLMN-IdentityList ::= SEQUENCE (SIZE (1..6)) OF PLMN-IdentityInfo

PLMN-IdentityInfo ::= SEQUENCE {
plmn-Identity PLMN-Identity,
cellReservedForOperatorUse ENUMERATED {reserved, notReserved}
}

SchedulingInfoList ::= SEQUENCE (SIZE (1..maxSI-Message)) OF SchedulingInfo

SchedulingInfo ::=SEQUENCE {
si-Periodicity ENUMERATED {
rf8, rf16, rf32, rf64, rf128, rf256, rf512},
sib-MappingInfo SIB-MappingInfo
}

SIB-MappingInfo ::= SEQUENCE (SIZE (0..maxSIB-1)) OF SIB-Type

SIB-Type ::= ENUMERATED {
sibType3, sibType4, sibType5, sibType6,
sibType7, sibType8, sibType9, sibType10,
sibType11, sibType12-v920, sibType13-v920,
sibType14-v11xy, sibType15-v11x0,
spare3, spare2, spare1, ...}

CellSelectionInfo-v920 ::= SEQUENCE {
q-QualMin-r9 Q-QualMin-r9,
q-QualMinOffset-r9 INTEGER (1..8) OPTIONAL-- Need OP
}

-- ASN1STOP
상기 표 3에서 ‘plmn-IdentityList’는 PLMN ID들의 리스트(list)이며, PLMN ID가 순서를 가지고 기재된다. 이 PLMN-ID 리스트에서 최초 기재된 PLMN ID가 프라이머리 PLMN이고, 그 다음에 위치하는 PLMN ID가 세컨더리 PLMN이다. 프라이머리 PLMN은 하나 뿐이며, 세컨더리 PLMN은 하나 또는 복수가 될 수 있다.
한편, 하나의 셀이 복수의 PLMN에 의하여 공유될 때, 종래에는 하나의 RAN 보조 정보(RAN assistance information)만이 제공되었으며, 이를 서로 다른 PLMN이 공통적으로 적용하였다. 일반적으로 프라이머리 PLMN의 정책에 주로 부합하는 RAN 보조 정보가 전송된다. 따라서, 세컨더리 PLMN으로 해당 셀에 접속한 단말은 해당 세컨더리 PLMN에 최적화되지 못한 RAN 보조 정보를 적용하게 된다.
다시 말해, 특정 셀이 제1 PLMN에 최적화된 RAN 보조 정보만을 제공하고, 제2 PLMN에 등록한 단말이 상기 셀에 접속한 경우에는 최적화된 RAN 보조 정보를 제공받을 수 없을 수 있다.
도 11은 종래 복수의 PLMN과 RAN 보조 정보의 연관 예를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 셀은 시스템 정보를 통해 PLMN-ID 리스트를 브로드캐스트할 수 있다. PLMN-ID 리스트에 pPLMN, sPLMN_1, sPLMN_2, sPLMN_3이 포함되어 있다고 가정하자. 그리고 상기 셀은 pPLMN에 최적화된 RAN 보조 정보 #1을 전송하고 있고 가정하자. 이 경우, 단말은 상기 셀에 어떤 PLMN을 통해 접속하였던 간에 상기 RAN 보조 정보 #1을 적용하게 된다. 만약, 단말이 sPLMN_1을 통해 상기 셀에 접속하였다면 상기 단말은 최적화되지 않은 RAN 보조 정보를 적용하게 된다.
이하에서는 전술한 종래 기술에서의 문제점을 해결할 수 있는 다양한 방법을 설명한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른, 셀에서 RAN 보조 정보를 제공하는 방법을 나타낸다.
도 12를 참조하면, 셀은 복수의 PLMN들을 시스템 정보를 통해 알려줄 수 있다. 예를 들어, 프라이머리 PLMN(pPLMN)과 세컨더리 PLMN(sPLMN_1, sPLMN_2, sPLMN_3)들을 PLMN-ID 리스트를 통해 알려줄 수 있다. 이 경우, 상기 셀은 프라이머리 PLMN에 대한 RAN 보조 정보와 세컨더리 PLMN들에 공통적으로 적용될 수 있는 RAN 보조 정보를 제공할 수 있다. 즉, 셀이 제공하는 RAN 보조 정보는 2개 종류로 구분될 수 있다. 첫번째 종류는 프라이머리 PLMN에 적용되는 RAN 보조 정보이고, 두번째 종류는 모든 세컨더리 PLMN에 공통적으로 적용될 수 있는 RAN 보조 정보이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 셀에서 RAN 보조 정보를 제공하는 방법을 나타낸다.
도 13을 참조하면, 셀은 복수의 PLMN들을 시스템 정보를 통해 알려줄 수 있다. 예를 들어, 프라이머리 PLMN(pPLMN)과 세컨더리 PLMN(sPLMN_1, sPLMN_2, sPLMN_3)들을 PLMN-ID 리스트를 통해 알려줄 수 있다. 이 경우, 셀은 프라이머리 PLMN과 세컨더리 PLMN 각각에 적용될 수 있는 RAN 보조 정보를 제공할 수 있다. 즉, 상기 셀은 상기 셀이 시그널링한 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN의 개수만큼의 RAN 보조 정보를 제공할 수 있다.
도 13에서 pPLMN에는 RAN 보조 정보 #1이 적용되고, sPLMN_1에는 RAN 보조 정보 #2가 적용되고, sPLMN_2에는 RAN 보조 정보 #3이 적용되고, sPLMN_3에는 RAN 보조 정보 #4가 적용될 수 있다. 각 세컨더리 PLMN과 대응되는 RAN 보조 정보는 1:1 관계일 수 있으며, 서로 다른 세컨더리 PLMN에는 서로 다른 RAN 보조 정보가 적용될 수 있다.
한편, 복수의 PLMN들에 대해 복수의 RAN 보조 정보들이 제공될 때, 각 PLMN에 어떤 RAN 보조 정보가 적용되는지, 또한, 이를 어떤 방식으로 단말에게 알려줄 것인지가 문제될 수 있다. 즉, PLMN과 RAN 보조 정보 간의 연관 관계와 이러한 연관 관계를 단말에게 어떻게 알려줄 것인지가 문제될 수 있다.
도 14는 시스템 정보로 시그널링된 PLMN ID의 리스트들과 RAN 보조 정보들 간의 연관 관계 및 이를 알려주는 방법을 나타낸다.
도 14를 참조하면, 셀은 RAN 보조 정보들을 제공할 때, PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 개수와 동일한 개수의 RAN 보조 정보들을 제공하고, 또한, 상기 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 순서와 동일한 순서로 대응하는 RAN 보조 정보를 제공할 수 있다. 즉, 셀은 RAN 보조 정보에 연관되는 PLMN을 명시적으로 지시하지 않을 수 있고 묵시적으로 제공할 수 있다.
단말은 상기 셀이 브로드캐스트하는 PLMN-ID 리스트의 순서와 RAN 보조 정보들의 순서에 기반하여 각 PLMN에 대응하는 RAN 보조 정보를 식별할 수 있다.
예컨대, 셀이 브로드캐스트하는 PLMN-ID 리스트에 pPLMN, sPLMN_1, sPLMN_2, sPLMN_3의 순서로 총 4개의 PLMN ID들을 포함한다고 하자. 그리고 RAN 보조 정보들을 포함하는 시스템 정보(SIB17)가 다음 표와 같이 제공되었다고 가정하자.
-- ASN1START

SystemInformationBlockType17-r12 ::=SEQUENCE {
wlan-OffloadInfoPerPLMN-List-r12 SEQUENCE (SIZE (1..maxPLMN-r11)) OF
WLAN-OffloadInfoPerPLMN-r12 OPTIONAL, -- Need OR
lateNonCriticalExtension OCTET STRING OPTIONAL,
...
}

WLAN-OffloadInfoPerPLMN-r12 ::= SEQUENCE {
wlan-OffloadConfigCommon-r12 WLAN-OffloadConfig-r12 OPTIONAL, -- Need OR
wlan-Id-List-r12 WLAN-Id-List-r12 OPTIONAL-- Need OR
}

WLAN-Id-List-r12 ::= SEQUENCE (SIZE (1..maxWLAN-Id-r12)) OF WLAN-Id-r12

WLAN-Id-r12 ::=
CHOICE {
ssid-r12 OCTET STRING (SIZE (1..32)),
bssid-r12 OCTET STRING (SIZE (6)),
hessid-r12 OCTET STRING (SIZE (6))
}

-- ASN1STOP
상기 표에서 ‘wlan-OffloadInfoPerPLMN-List’는 ‘WLAN-OffloadInfoPerPLMN’를 ‘maxPLMN’개 포함할 수 있다. 각 ‘WLAN-OffloadInfoPerPLMN’는 ‘WLAN-OffloadConfig’를 포함하며, ‘WLAN-OffloadConfig’는 전술한 표 2와 같은 트래픽 조종에 관련된 다양한 문턱치들을 포함할 수 있다. 여기서, ‘WLAN-OffloadInfoPerPLMN’또는 ‘WLAN-OffloadConfig’가 RAN 보조 정보의 일 예가 될 수 있다. 그리고, 상기 표에서 ‘bssid’는 WLAN에서 정의하는 기본 서비스 집합 ID(basic service set identifier)를 나타낸다. ‘hessid’는 WLAN에서 정의하는 동질 확장 서비스 집합 ID(homogenous extended service set identifier)를 나타낸다. ‘ssid’는 WLAN에서 정의하는 서비스 집합 ID를 나타낸다.
상기 SIB17 내에서, RAN 보조 정보들이 RAN 보조 정보 #1, #3, #4, #2의 순서로 제공되었다고 가정하자.
그러면, 도 14에 도시한 바와 같이, pPLMN에는 RAN 보조 정보 #1이 연관되고, sPLMN_1에는 RAN 보조 정보 #3이 연관되고, sPLMN_2에는 RAN 보조 정보 #4가 연관되고, sPLMN_3에는 RAN 보조 정보 #2가 연관된다.
즉, 셀은 명시적으로 각 RAN 보조 정보가 연관되는 PLMN 정보를 제공하지 않으며, PLMN-ID 리스트에서의 PLMN의 순서와 시스템 정보(SIB17)에 포함된 대응하는 RAN 보조 정보들의 순서를 일치시켜 PLMN과 RAN 보조 정보의 연관 관계를 알려주는 것이다.
한편, 상기 도 14의 변형 예로, 프라이머리 PLMN에 연관되는 RAN 보조 정보 는 시그널링 순서에 무관하게 결정되고, 세컨더리 PLMN들에 연관되는 RAN 보조 정보들만 시그널링 순서에 따라 결정되는 것도 가능한다. 예를 들어, 프라이머리 PLMN에 연관되는 RAN 보조 정보는 SIB 4를 통해 제공되는데, 상기 SIB 4의 확장 부분에서 추가적인 RAN 보조 정보가 제공될 수 있으며, 이러한 추가적으로 제공되는 RAN 보조 정보는 시그널링 순서에 기반하여 연관되는 세컨더리 PLMN이 결정될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 트래픽 조종 방법을 나타낸다.
도 15를 참조하면, 단말은 PLMN ID들을 특정 순서로 기재한 PLMN-ID 리스트를 포함하는 제1 시스템 정보를 수신한다(S121). 제1 시스템 정보는 상기 단말이 셀에 접속하는 것이 허용되는지 여부를 평가하는데 필요한 정보를 포함하는 시스템 정보이며, 전술한 표 3의 시스템 정보가 제1 시스템 정보의 예가 될 수 있다.
단말은 RAN 보조 정보를 포함하는 제2 시스템 정보를 수신한다(S122). 전술한 표 4의 시스템 정보가 제2 시스템 정보의 예가 될 수 있다. 전술한 바와 같이 RAN 보조 정보는 제1 네트워크와 제2 네트워크 간의 트래픽 조종에 관한 정보를 포함할 수 있다. RAN 보조 정보는 표 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 네트워크로부터 수신한 신호 측정에 대한 문턱치 및 상기 제2 네트워크로부터 수신한 신호 측정에 대한 문턱치를 포함할 수 있다. 그리고, 제1 네트워크는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)이고, 제2 네트워크는 WLAN(Wireless Local Area Network)일 수 있다.
도 14에서 설명한 바와 같이, 상기 제2 시스템 정보는 PLMN 별로 RAN 보조 정보를 제공하고, 제1 시스템 정보에 포함된 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 개수와 동일한 개수의 RAN 보조 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 순서와 동일한 순서로 대응하는 RAN 보조 정보를 포함할 수 있다.
단말은 제1, 2 시스템 정보에 기반하여 제1 네트워크와 제2 네트워크 간에서 트래픽을 조종한다(S123).
도 16은 도 15의 트래픽 조종 방법을 적용하는 구체적 예를 나타낸다.
도 16을 참조하면, 셀 내의 제1 네트워크(LTE)는 단말에게 PLMN-ID 리스트를 제공한다(S131). 또한, 제1 네트워크는 상기 단말에게 RAN 보조 정보를 제공한다(S132). RAN 보조 정보들은 시스템 정보에 포함되어 제공될 수 있으며, PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN의 개수와 동일하게 제공될 수 있다. 또한, PLMN-ID 리스트와 동일 순서로 대응하는 RAN 보조 정보들이 제공될 수 있다.
단말은 PLMN 에 대응되는 RAN 보조 정보를 검출한다(S133). 예를 들어, 단말은 상기 단말이 등록한 PLMN(이를 registered RPLMN, RPLMN이라 칭한다)에 대응되는 RAN 보조 정보를 검출할 수 있다. 단말은 PLMN-ID 리스트 상에서 PLMN ID의 순서와 상기 시스템 정보에 포함되는 RAN 보조 정보의 순서에 기반하여 단말이 등록한 PLMN 에 대응하는 RAN 보조 정보를 검출할 수 있다.
단말은 트래픽 조종 조건을 평가하고(S134), 트래픽 조종 조건 평가 결과에 따라 트래픽을 제1 네트워크와 제2 네트워크 간에서 오프로드할 수 있다(S135).
한편, 세컨더리 PLMN들과 RAN 보조 정보들 간의 연관은 명시적으로 시그널링될 수도 있다. 즉, RAN 보조 정보가 시그널링될 때, 상기 RAN 보조 정보가 연관되는 PLMN도 함께 명시적으로 시그널링될 수 있다.
도 17은 시스템 정보로 시그널링된 PLMN ID의 리스트들과 RAN 보조 정보들 간의 연관 관계 및 이를 알려주는 다른 방법을 나타낸다.
도 17을 참조하면, 셀은 RAN 보조 정보를 시스템 정보를 통해 시그널링 할 때, RAN 보조 정보가 연관되는 세컨더리 PLMN의 ID를 함께 시그널링할 수 있다. RAN 보조 정보는 함께 시그널링되는 세컨더리 PLMN의 ID를 가지는 PLMN에 연관된다.
즉, 셀은 pPLMN에 대응되는 RAN 보조 정보 #1 이외에 추가적으로 RAN 보조 정보 #2, 3, 4를 전송할 수 있는데, 이 때, 어떤 PLMN에 적용되는지를 명시적으로 세컨더리 PLMN의 ID를 통해 알려주는 것이다. 도 17에서 RAN 보조 정보 #2는 sPLMN_1에 적용되고, RAN 보조 정보 #3은 sPLMN_2에 적용되고, RAN 보조 정보 #4는 sPLMN_3에 적용된다.
한편, 셀은 모든 RAN 보조 정보에 연관되는 PLMN에 대한 정보를 포함하지 않고, 일부 RAN 보조 정보만 대응되는 PLMN ID를 제공할 수도 있다. 이 때, 단말은 연관되는 PLMN에 대한 정보를 포함하지 않는 RAN 보조 정보는 명시적으로 어떤 RAN 보조 정보와도 연관되지 않은 세컨더리 PLMN에 연관되는 것으로 간주할 수 있다.
도 18은 연관되는 세컨더리 PLMN에 대한 정보를 포함하지 않는 RAN 보조 정보가 포함된 경우, PLMN과의 연관을 예시한다.
도 18을 참조하면, 셀은 pPLMN에 적용되는 RAN 보조 정보 #1을 전송한다. 그리고 추가적으로 RAN 보조 정보 #2에는 ‘sPLMN_1’이라는 연관되는 세컨더리 PLMN의 ID를 포함하여 전송하고, RAN 보조 정보 #3에는 연관되는 세컨더리 PLMN에 대한 정보를 포함하지 않고 전송할 수 있다. 이 경우, 단말은 sPLMN_2, sPLMN_3이 명시적으로 어떤 RAN 보조 정보에도 연관되어 있지 않으므로, 상기 RAN 보조 정보 #3이 상기 sPLMN_2, sPLMN_3에 연관된다고 간주할 수 있다.
도 19는 단말이 어떤 PLMN을 통해 특정 셀에 캠프 온하였을 때 적용하는 RAN 보조 정보를 나타낸다.
도 19를 참조하면, 단말은 프라이머리 PLMN과 복수의 세컨더리 PLMN들 중에서 특정한 PLMN(이를 편의상 RPLMN이라 하자)을 통해 공유된 셀에 캠프 온 할 수 있다. 이 때, 단말은 상기 특정한 PLMN(RPLMN)에 연관된 RAN 보조 정보를 적용한다. 만약, 단말이 프라이머리 PLMN을 통해 공유된 셀에 캠프 온하였다면, 상기 단말은 프라이머리 PLMN에 연관된 RAN 보조 정보를 적용한다. 만약, 단말이 세컨더리 PLMN을 통해 공유된 셀에 캠프 온하였다면, 상기 단말은 세컨더리 PLMN에 연관된 RAN 보조 정보를 적용한다.
도 20은 본 발명의 실시예가 구현될 수 있는 무선 장치를 나타내는 블록도이다.
도 20을 참조하면, 무선 장치(1100)는 프로세서(1110), 메모리(1120) 및 RF부(radio frequency unit, 1130)을 포함한다.
프로세서(1110)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 프로세서(1110)는 PLMN의 ID들을 특정 순서로 기재한 PLMN-ID 리스트를 포함하는 제1 시스템 정보를 수신하고, 제1 네트워크와 제2 네트워크 간의 트래픽 조종에 관한 RAN 보조 정보를 포함하는 제2 시스템 정보를 수신한 후, 제1, 2 시스템 정보에 기반하여 제1, 2 네트워크 간에서 트래픽 조종을 수행한다. 이 때, 제2 시스템 정보는 PLMN 별로 RAN 보조 정보를 제공하고, 상기 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 개수와 동일한 개수의 RAN 보조 정보를 포함한다. 또한, PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 상기 특정 순서와 동일한 순서로 RAN 보조 정보를 포함한다.
RF부(1130)은 프로세서(1110)와 연결되어 무선 신호를 송신 및 수신한다. RF부(1130)는 3GPP 기반 액세스 네트워크를 통신 및 비-3GPP 기반 액세스 네트워크를 통신을 위한 하나 이상의 RF부를 포함할 수 있다.
프로세서(1110)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 도 20에서 단일 프로세서(1110)는 각 액세스 네트워크 통신을 위한 모든 RF부에 대하여 제어 관리하는 하도록 도시되어 있지만, 본 발명에 따른 무선 장치는 이에 한정되지 않는다. 각 액세스 네트워크 통신을 위한 각각의 RF 부는 각각의 프로세서와 기능적으로 결합되는 실시예도 가능할 수 있다.
메모리(1120)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1130)는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1120)에 저장되고, 프로세서(1110)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1120)는 프로세서(1110) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1110)와 연결될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말(User Equipment: UE)에 의해 수행되는 트래픽 조종 방법에 있어서,
    PLMN (public land mobile network)의 ID(identity)들을 특정 순서로 기재한 PLMN-ID 리스트를 포함하는 제1 시스템 정보를 수신하고,
    엔트리들(entries)을 포함하는 제2 시스템 정보를 수신하되, 상기 엔트리들 각각은 제1 네트워크와 제2 네트워크 간의 트래픽 조종에 관한 정보이고, 및
    상기 제1 시스템 정보 및 상기 제2 시스템 정보에 기반하여 상기 제1 네트워크와 상기 제 2 네트워크 간에서 트래픽 조종을 수행하되,
    상기 제2 시스템 정보는 PLMN 별로 상기 제1 네트워크와 상기 제2 네트워크 간의 트래픽 조종에 관한 정보를 제공하고,
    상기 제2 시스템 정보는 상기 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 개수와 동일한 개수의 엔트리들을 포함하고,
    상기 제2 시스템 정보는 상기 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 상기 특정 순서와 동일한 순서로 상기 엔트리들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 시스템 정보는 상기 단말이 셀에 접속하는 것이 허용되는지 여부를 평가하는데 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 PLMN-ID 리스트가 N(N은 2 이상의 자연수)개의 PLMN ID들을 특정 순서로 포함하는 경우,
    상기 제2 시스템 정보는 상기 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN ID들의 상기 특정 순서와 동일한 순서로 N개의 엔트리들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 PLMN-ID 리스트에 첫번째로 기재된 PLMN ID는 프라이머리 PLMN의 ID인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제1 네트워크는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)이고, 상기 제2 네트워크는 WLAN(Wireless Local Area Network)인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 무선 통신 시스템에서 동작하는 단말에 있어서, 상기 단말은,
    무선 신호를 송신 및 수신하는 RF(Radio Frequenc) 부; 및
    상기 RF부와 기능적으로 결합하여 동작하는 프로세서;를 포함하되, 상기 프로세서는,
    PLMN (public land mobile network)의 ID(identity)들을 특정 순서로 기재한 PLMN-ID 리스트를 포함하는 제1 시스템 정보를 수신하고,
    엔트리들(entries)을 포함하는 제2 시스템 정보를 수신하되, 상기 엔트리들 각각은 제1 네트워크와 제2 네트워크 간의 트래픽 조종에 관한 정보이고, 및
    상기 제1 시스템 정보 및 상기 제2 시스템 정보에 기반하여 상기 제1 네트워크와 상기 제 2 네트워크 간에서 트래픽 조종을 수행하되,
    상기 제2 시스템 정보는 PLMN 별로 상기 제1 네트워크와 상기 제2 네트워크 간의 트래픽 조종에 관한 정보를 제공하고,
    상기 제2 시스템 정보는 상기 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 개수와 동일한 개수의 엔트리들을 포함하고,
    상기 제2 시스템 정보는 상기 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN들의 상기 특정 순서와 동일한 순서로 상기 엔트리들을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 시스템 정보는 상기 단말이 셀에 접속하는 것이 허용되는지 여부를 평가하는데 관련된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 PLMN-ID 리스트가 N(N은 2 이상의 자연수)개의 PLMN ID들을 특정 순서로 포함하는 경우,
    상기 제2 시스템 정보는 상기 PLMN-ID 리스트에 포함된 PLMN ID들의 상기 특정 순서와 동일한 순서로 N개의 엔트리들을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 PLMN-ID 리스트에 첫번째로 기재된 PLMN ID는 프라이머리 PLMN의 ID인 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 제1 네트워크는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)이고, 상기 제2 네트워크는 WLAN(Wireless Local Area Network)인 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 삭제
  14. 삭제
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