KR101915842B1

KR101915842B1 - Wlan 캐리어를 이용한 데이터 송수신 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR101915842B1
Application number: KR1020160071849A
Authority: KR
Inventors: 홍성표; 최우진
Original assignee: 주식회사 케이티
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2016-06-09
Publication date: 2019-01-31
Also published as: KR20170037492A

Abstract

본 실시예는 RAN(Radio Access Network) 레벨에서 WLAN 캐리어를 E-UTRAN 캐리어에 추가하여 사용자 플레인 데이터를 전송하는데 있어서, 기지국과 단말 간에 특정 사용자 플레인 데이터를 WLAN 캐리어를 통해 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 특히, 단말이 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, WLAN(wireless local area network) 캐리어를 통한 IPsec(Internet Protocol Security) 터널을 이용하여 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 구성정보를 수신하는 단계와 구성정보에 기초하여 IPsec 터널을 구성하고, IPsec 터널을 이용한 데이터 베어러를 설정하는 단계 및 단말 내의 터널 엔티티에서 상위계층으로부터 수신되는 데이터를 IPsec 터널을 이용하여 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

WLAN 캐리어를 이용한 데이터 송수신 방법 및 그 장치{Methods for transmitting and receiving data using WLAN carriers and Apparatuses thereof}

본 실시예는 RAN(Radio Access Network) 레벨에서 WLAN 캐리어를 E-UTRAN 캐리어에 추가하여 사용자 플레인 데이터를 전송하는데 있어서, 기지국과 단말 간에 특정 사용자 플레인 데이터를 WLAN 캐리어를 통해 송신 및/또는 수신하도록 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

통신 시스템이 발전해나감에 따라 사업체들 및 개인들과 같은 소비자들은 매우 다양한 무선 단말기들을 사용하게 되었다. 현재의 3GPP 계열의 LTE(Long Term Evolution), LTE-Advanced 등의 이동 통신 시스템에서는 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 데이터를 송수신 할 수 있는 고속 대용량의 통신 시스템으로서, 유선 통신 네트워크에 준하는 대용량 데이터를 전송할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다. 대용량의 데이터를 전송하기 위한 방식으로 다수의 셀(cell)을 이용하여 데이터를 효율적으로 전송할 수 있다.

그러나, 기지국이 한정적 주파수 자원을 이용하여 대용량 데이터를 전송하는 다수의 단말에 제공하는 것은 한계가 있다. 즉, 특정 사업자가 독점적으로 사용할 수 있는 주파수 자원을 확보하는 것은 많은 비용이 발생하는 문제점이 있다.

한편, 특정 사업자 또는 특정 통신시스템이 독점적으로 사용하지 못하는 비면허 주파수 대역은 다수의 사업자 또는 통신시스템이 공유할 수 있다. 예를 들어, 와이파이로 대표되는 WLAN(Wireless Local Area Network) 기술은 비면허대역의 주파수 자원을 사용하여 데이터 송수신 서비스를 제공한다.

따라서, 이동통신 시스템도 해당 WLAN AP(Access Point) 등을 사용하여 단말과 데이터를 송수신하는 기술에 대한 연구가 요구되는 실정이다. 특히, 기지국이 WLAN 캐리어와 기지국 캐리어를 이용하여 단말과 데이터를 송수신하는 경우, 이에 대한 구체적인 절차 및 방법에 대한 연구가 요구되고 있다. 또한, 종래 기지국 캐리어만을 이용하는 레거시(Legacy) 단말도 WLAN 캐리어를 용이하게 사용할 수 있도록 하는 기술이 필요하다.

이러한 배경에서 안출된 본 실시예들은 WLAN 캐리어와 기지국 캐리어를 병합(aggregation) 또는 통합(integration)하여 단말과 기지국이 데이터를 송수신하기 위한 구체적인 절차 및 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 실시예들은 기존 WLAN AP를 재사용 가능하도록 터널 기반의 LTE-WLAN 통합 방법을 제공하고, WLAN 터널 설정에 연계된 IP 할당 및 변경 절차와 터널 상에서 데이터를 구분하기 위한 방법 및 장치를 제공하고자 한다.

전술한 과제를 해결하기 위해서 안출된 일 실시예는, 단말이 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, WLAN(wireless local area network) 캐리어를 통한 IPsec(Internet Protocol Security) 터널을 이용하여 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 구성정보를 수신하는 단계와 구성정보에 기초하여 IPsec 터널을 구성하고, IPsec 터널을 이용한 데이터 베어러를 설정하는 단계 및 단말 내의 터널 엔티티에서 상위계층으로부터 수신되는 데이터를 IPsec 터널을 이용하여 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

다른 실시예는, 기지국이 데이터를 송수신하는 방법에 있어서 WLAN(wireless local area network) 캐리어를 통한 IPsec(Internet Protocol Security) 터널을 이용하여 단말과 데이터를 송수신하기 위한 구성정보를 송신하는 단계와 IPsec 터널을 이용하여 데이터를 수신하는 단계 및 기지국 내의 터널 엔티티에서 IPsec 터널을 이용하여 수신된 데이터를 상위계층으로 전달하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다.

또 다른 실시예는, 데이터를 송수신하는 단말에 있어서,

WLAN(wireless local area network) 캐리어를 통한 IPsec(Internet Protocol Security) 터널을 이용하여 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 구성정보를 수신하는 수신부와 구성정보에 기초하여 IPsec 터널을 구성하고, IPsec 터널을 이용한 데이터 베어러를 설정하는 제어부 및 단말 내의 터널 엔티티에서 상위계층으로부터 수신되는 데이터를 IPsec 터널을 이용하여 기지국으로 전송하는 송신부를 포함하는 단말 장치를 제공한다.

또 다른 실시예는, 데이터를 송수신하는 기지국에 있어서 WLAN(wireless local area network) 캐리어를 통한 IPsec(Internet Protocol Security) 터널을 이용하여 단말과 데이터를 송수신하기 위한 구성정보를 송신하는 송신부와 IPsec 터널을 이용하여 데이터를 수신하는 수신부 및 기지국 내의 터널 엔티티에서 IPsec 터널을 이용하여 수신된 데이터를 상위계층으로 전달하는 제어부를 포함하는 기지국 장치를 제공한다.

이상에서 설명한 본 실시예들에 따르면, 레거리 단말도 WLAN 캐리어와 기지국 캐리어를 병합 또는 통합하여 데이터를 송수신할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 실시예들에 따르면, IP 터널 기반으로 WLAN 캐리어를 이용하여 단말과 기지국이 데이터를 송수신함에 있어서, 무선 베어러 별 구분 처리를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 단말 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 단말과 기지국의 개념적 계층 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 기지국 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 터널링 기반의 WLAN 캐리어 추가 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 단말 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 기지국 구성을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity)를 지원하는 단말 또는 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다.　　 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및 coverage enhancement를 지원하는 단말 등을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 low cost(또는 low complexity) 및/또는 coverage enhancement를 지원하기 위한 특정 카테고리로 정의된 단말을 의미할 수 있다.

다시 말해 본 명세서에서 MTC 단말은 LTE 기반의 MTC 관련 동작을 수행하는 새롭게 정의된 3GPP Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다. 또는 본 명세서에서 MTC 단말은 기존의 LTE coverage 대비 향상된 coverage를 지원하거나, 혹은 저전력 소모를 지원하는 기존의 3GPP Release-12 이하에서 정의된 UE category/type, 혹은 새롭게 정의된 Release-13 low cost(또는 low complexity) UE category/type을 의미할 수 있다.

본 발명에서의 무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신시스템은 사용자 단말(User Equipment, UE) 및 기지국(Base Station, BS, 또는 eNB)을 포함한다. 본 명세서에서의 사용자 단말은 무선 통신에서의 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.

기지국 또는 셀(cell)은 일반적으로 사용자 단말과 통신하는 지점(station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), small cell 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

즉, 본 명세서에서 기지국 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 Node-B, LTE에서의 eNB 또는 섹터(싸이트) 등이 커버하는 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU, small cell 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.

상기 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국이 존재하므로 기지국은 두 가지 의미로 해석될 수 있다. i) 무선 영역과 관련하여 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀을 제공하는 장치 그 자체이거나, ii) 상기 무선영역 그 자체를 지시할 수 있다. i)에서 소정의 무선 영역을 제공하는 장치들이 동일한 개체에 의해 제어되거나 상기 무선 영역을 협업으로 구성하도록 상호작용하는 모든 장치들을 모두 기지국으로 지시한다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 eNB, RRH, 안테나, RU, LPN, 포인트, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국의 일 실시예가 된다. ii) 에서 사용자 단말의 관점 또는 이웃하는 기지국의 입장에서 신호를 수신하거나 송신하게 되는 무선 영역 그 자체를 기지국으로 지시할 수 있다.

따라서, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀, RRH, 안테나, RU, LPN(Low Power Node), 포인트, eNB, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신포인트를 통칭하여 기지국으로 지칭한다.

본 명세서에서 사용자 단말과 기지국은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 사용자 단말과 기지국은, 본 발명에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두 가지(Uplink 또는 Downlink) 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다. 여기서, 상향링크(Uplink, UL, 또는 업링크)는 사용자 단말에 의해 기지국으로 데이터를 송수신하는 방식을 의미하며, 하향링크(Downlink, DL, 또는 다운링크)는 기지국에 의해 사용자 단말로 데이터를 송수신하는 방식을 의미한다.

무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE 및 LTE-Advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야 등의 자원할당에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.

또한, LTE, LTE-Advanced와 같은 시스템에서는 하나의 반송파 또는 반송파 쌍을 기준으로 상향링크와 하향링크를 구성하여 규격을 구성한다. 상향링크와 하향링크는, PDCCH(Physical Downlink Control CHannel), PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel), PUCCH(Physical Uplink Control CHannel), EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control CHannel) 등과 같은 제어채널을 통하여 제어정보를 전송하고, PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel), PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel) 등과 같은 데이터채널로 구성되어 데이터를 전송한다.

한편 EPDCCH(enhanced PDCCH 또는 extended PDCCH)를 이용해서도 제어 정보를 전송할 수 있다.

본 명세서에서 셀(cell)은 송수신 포인트로부터 전송되는 신호의 커버리지 또는 송수신 포인트(transmission point 또는 transmission/reception point)로부터 전송되는 신호의 커버리지를 가지는 요소 반송파(component carrier), 그 송수신 포인트 자체를 의미할 수 있다.

실시예들이 적용되는 무선통신 시스템은 둘 이상의 송수신 포인트들이 협력하여 신호를 전송하는 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP 시스템) 또는 협력형 다중 안테나 전송방식(coordinated multi-antenna transmission system), 협력형 다중 셀 통신시스템일 수 있다. CoMP 시스템은 적어도 두 개의 다중 송수신 포인트와 단말들을 포함할 수 있다.

다중 송수신 포인트는 기지국 또는 매크로 셀(macro cell, 이하 'eNB'라 함)과, eNB에 광케이블 또는 광섬유로 연결되어 유선 제어되는, 높은 전송파워를 갖거나 매크로 셀 영역 내의 낮은 전송파워를 갖는 적어도 하나의 RRH일 수도 있다.

이하에서 하향링크(downlink)는 다중 송수신 포인트에서 단말로의 통신 또는 통신 경로를 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말에서 다중 송수신 포인트로의 통신 또는 통신 경로를 의미한다. 하향링크에서 송신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 다중 송수신 포인트의 일부분일 수 있다.

이하에서는 PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH 등과 같은 채널을 통해 신호가 송수신되는 상황을 ‘PUCCH, PUSCH, PDCCH, EPDCCH 및 PDSCH를 전송, 수신한다’는 형태로 표기하기도 한다.

또한 이하에서는 PDCCH를 전송 또는 수신하거나 PDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신한다는 기재는 EPDCCH를 전송 또는 수신하거나 EPDCCH를 통해서 신호를 전송 또는 수신하는 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

즉, 이하에서 기재하는 물리 하향링크 제어채널은 PDCCH를 의미하거나, EPDCCH를 의미할 수 있으며, PDCCH 및 EPDCCH 모두를 포함하는 의미로도 사용된다.

또한, 설명의 편의를 위하여 PDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예인 EPDCCH를 적용할 수 있으며, EPDCCH로 설명한 부분에도 본 발명의 일 실시예로 EPDCCH를 적용할 수 있다.

한편, 이하에서 기재하는 상위계층 시그널링(High Layer Signaling)은 RRC 파라미터를 포함하는 RRC 정보를 전송하는 RRC시그널링을 포함한다.

eNB은 단말들로 하향링크 전송을 수행한다. eNB은 유니캐스트 전송(unicast transmission)을 위한 주 물리 채널인 물리 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), 그리고 PDSCH의 수신에 필요한 스케줄링 등의 하향링크 제어 정보 및 상향링크 데이터 채널(예를 들면 물리 상향링크 공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH))에서의 전송을 위한 스케줄링 승인 정보를 전송하기 위한 물리 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)을 전송할 수 있다. 이하에서는, 각 채널을 통해 신호가 송수신 되는 것을 해당 채널이 송수신되는 형태로 기재하기로 한다.

본 명세서에서의 WLAN 캐리어는 WLAN의 무선자원을 의미하는 것으로 WLAN 무선링크, WLAN 무선, WLAN 무선자원 또는 WLAN 무선네트워크 등 필요에 따라 다양한 용어로 기재될 수 있다. 다만, 이하에서는 이해의 편의를 위하여 WLAN 무선링크, WLAN 무선, WLAN 무선자원 또는 WLAN 무선네트워크 등을 WLAN 캐리어로 기재하여 설명한다.

또한, 본 명세서에서의 WLAN 종단은 논리적인 WLAN 네트워크 노드를 나타낸다. 예를 들어, WLAN AP 또는 WLAN AC가 될 수 있다. WLAN 종단은 기존 WLAN AP 또는 기존 WLAN AC와 같은 WLAN 네트워크 노드일 수도 있고, 기존 WLAN AP 또는 기존 WLAN AC에 WLAN 병합 전송을 위한 추가 기능을 포함한 WLAN 네트워크 노드일 수도 있다. WLAN 종단은 독립적인 개체로 구현될 수도 있고 또 다른 개체에 포함되는 기능적인 개체로 구현될 수도 있다. 이하 본 명세서에서는 WLAN 네트워크 노드를 필요에 따라 WLAN 종단 또는 WLAN AP로 기재하여 설명한다. 또한, 본 명세서에서는 필요에 따라 기지국(eNB)이 제공하는 무선자원을 기지국 무선자원, 기지국 캐리어 또는 E-UTRAN 캐리어로 기재하여 설명한다.

한편, 본 명세서에서의 터널 엔티티는 IPsec 터널을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 개체를 의미하며, 그 용어에 한정은 없다. 예를 들어, 터널 엔티티는 IPsec 터널 엔티티, IPsec을 통한 사용자 데이터 송수신 엔티티, IPsec 상위에 구성되는 무선 베어러 별 엔티티, EPS 베어러 엔티티, adaptation 엔티티, 터널 상위 adaptation 엔티티 및 LWIPEP(LTE/WLAN Radio Level Integration Using IPsec Tunnel Encapsulation Protocol) 엔티티, WLAN을 통한 IPsec 터널 엔티티 등 다양한 용어를 포함한다. 이하에서는 이해의 편의를 위하여 터널 엔티티로 기재하여 설명하나 동일한 기능을 가지는 개체를 모두 포함하는 의미로 이해되어야 하며 기능적 관점에서 이해될 수도 있다.

또한, 본 명세서에서의 IPsec 터널은 WLAN 캐리어를 통해서 데이터를 송수신하기 위한 단말과 기지국 간에 구성되는 터널을 의미하는 것으로 다양한 용어를 포함할 수 있다. 예를 들어, IPsec 터널은 GRE 터널, GTP 터널 또는 인캡슐레이션 기반의 임의의 터널 등 다양한 용어로 명명될 수 있으며, 전술한 용어에 한정되는 것은 아니다.

WLAN 인터워킹 기술은 RAN assisted WLAN 인터워킹 기능을 제공한다. E-UTRAN은 RRC_IDLE 그리고 RRC_CONNECTED 상태의 단말들에 대해 E-UTRAN과 WLAN 간에 단말 기반의 양방향 트래픽 제어(traffic steering)을 도울 수 있다.

E-UTRAN은 단말에 브로드캐스트 시그널링 또는 전용 RRC 시그널링을 통해 도움 파라미터를 제공한다. RAN 도움 파라미터들은 E-UTRAN 시그널 강도 임계치, WLAN 채널 이용 임계치, WLAN 백홀 데이터 전송율 임계치, WLAN 신호 강도(또는 WLAN 신호강도 임계치, 예를 들어 BeaconRSSI 임계치) 및 오프로드 선호도 지시자(Offload Preference Indicator) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, E-UTRAN은 단말에 브로드캐스트 시그널링을 통해 WLAN 식별자 리스트(a list of WLAN identifiers)를 제공할 수 있다.

단말은 3GPP TS 23.402 Architecture enhancements for non-3GPP accesses 문서에 규격화된 E-UTRAN과 WLAN 간의 트래픽 스티어링(traffic steering) 결정을 위해, TS 36.304 문서에 정의된 접속 네트워크 선택 및 트래픽 제어 룰(access network selection and traffic steering rules) 또는 TS 24.312 문서에 정의된 ANDSF policies을 평가하는데 RAN 도움 파라미터들을 사용할 수 있다.

TS 36.304 문서에 정의된 접속 네트워크 선택 및 트래픽 제어 룰(access network selection and traffic steering rules)이 만족(fulfilled) 될 때, 단말은 AS(access stratum) 상위 계층에 이를 표시(indicate)할 수 있다.

단말이 접속 네트워크 선택 및 트래픽 제어 룰을 적용할 때, 단말은 E-UTRAN과 WLAN 간에 APN 단위(granularity)로 트래픽 제어를 수행한다. 이와 같이, RAN assisted WLAN 인터워킹 기능은 E-UTRAN과 WLAN이 독립적(standalone)으로 구축되어 연동하는 방법만을 제공한다.

전술한 독립적 E-UTRAN과 WLAN을 이용한 인터워킹 기술의 한계점으로 인해서, 기지국이 PDCP 레벨에서 E-UTRAN과 WLAN 무선자원을 이용하는 LTE-WLAN 병합(aggregation) 기술에 대한 필요성이 대두되고 있다. 그러나, PDCP 레벨에서의 LTE-WLAN 병합 기술을 이용하기 위해서는 레가시(legacy) WLAN AP의 업그레이드가 필요하다. 예를 들어, 기지국과 WLAN 노드 간의 터널 생성과 흐름 제어(flow control)을 제공하기 위해 legacy AP의 업그레이드가 필요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 본 실시 예에서는 legacy AP의 재사용이 가능한 IPsec 터널 기반의 LTE-WLAN 병합 기술을 제안하고자 한다. 특히, IPsec 터널 기반의 LTE-WLAN 병합을 위해서는 단말과 기지국 간의 구체적인 제어 절차와 사용자 플레인 데이터 전송 방법이 구비되어야 한다. 구체적으로, 기지국과 단말 간에 WLAN을 통한 터널을 설정하기 위해서는 단말과 기지국 간에 WLAN을 통한 터널 설정에 필요한 정보들이 공유되어야 한다. 이때 legacy WLAN 노드(예를 들어, WLAN AP, WLAN AC, WLAN termination)를 사용하는 경우, WLAN 노드 변경 등에 따라 단말의 IP 주소가 변경될 수 있기 때문에 안정적인 데이터 통신이 어려운 문제가 있을 수 있다. 이러한 문제가 아니라도 두 노드 간에 설정되는 IPsec 터널은 사용자 데이터 특성에 따라 데이터를 구분해 처리하기 곤란할 수 있다.

상술한 바와 같이 종래 LTE-WLAN 병합(aggregation)/통합(integration) 방법은 PDCP 레벨에서의 병합 기술을 제공하기 위해서는 legacy AP의 업그레이드가 필요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 IPsec 터널 기반의 LTE-WLAN 병합/통합 방법에서도 단말과 기지국 간의 구체적인 제어 절차와 사용자 플레인 데이터 전송 방법이 제시되지 않고 있다. 특히, legacy WLAN 노드를 사용하는 경우, WLAN 노드 변경 등에 따라 단말의 IP 주소가 변경되면 안정적인 데이터 통신이 어려운 문제가 있을 수 있다. 이외에도 두 노드 간에 설정되는 IPsec 터널은 단말과 기지국 간 데이터 특성에 따라 베어러를 구별하여 데이터를 처리하기 곤란한 문제가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 실시예는 기존 AP 재사용이 가능한 터널 기반의 LTE-WLAN 병합/통합 기술 제공을 위한 제어 절차와 데이터 전송방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, WLAN 터널 설정에 연계된 단말 IP 할당 및 변경 절차와 터널 상에 데이터를 구분하여 제어하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 단말 동작을 설명하기 위한 도면이다.

일 실시예에 따른 단말은 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, WLAN(wireless local area network) 캐리어를 통한 IPsec(Internet Protocol Security) 터널을 이용하여 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 구성정보를 수신하는 단계와 구성정보에 기초하여 IPsec 터널을 구성하고, IPsec 터널을 이용한 데이터 베어러를 설정하는 단계 및 단말 내의 터널 엔티티에서 상위계층으로부터 수신되는 데이터를 IPsec 터널을 이용하여 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 방법을 포함한다.

도 1을 참조하면, 단말은 WLAN 캐리어를 통한 IPsec 터널을 이용하여 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 구성정보를 수신하는 단계를 포함한다(S110). 전술한 바와 같이, 기존 WLAN 노드의 변동없이 WLAN 캐리어를 추가하여 단말과 기지국이 데이터를 송수신하기 위해서 IPsec 터널을 구성할 수 있다. IPsec 터널은 단말과 무선 네트워크 간에 구성되며, WLAN 캐리어를 통해서 구성될 수 있다. 일 예로, IPsec 터널은 단말과 기지국 간에 구성되며, WLAN 캐리어를 통해서 구성될 수 있다. 다른 예로, IPsec 터널은 단말과 기지국에 연결된 게이트웨이 간에 구성되며, WLAN 캐리어를 통해서 구성될 수 있다. 이를 위해서, 단말은 기지국으로부터 IPsec 터널 구성을 위한 구성정보를 수신할 수 있다. 일 예로, 구성정보는 WLAN 식별정보, 상기 IPsec 터널을 위한 IP(Internet Protocol) 주소 정보, IKE(Internet Key Exchange) 설정정보 및 IPsec 터널을 이용하는 데이터 베어러 식별정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 여기서 IPsec 터널을 위한 IP(Internet Protocol) 주소 정보는 기지국 IP 주소 정보 또는 기지국에 연결된 게이트웨이 IP 주소 정보를 나타낸다. 그리고 IKE 설정정보는 IKE 인증 프로시져에 사용되는 파라메터를 나타낸다. 다른 예로, 구성정보는 WLAN 셀 구성정보를 포함할 수도 있다. WLAN 셀 구성정보는 WLAN 셀 식별자 정보, WLAN 모빌리티 셋(mobility set) 식별자 정보 및 밴드/주파수 정보, WLAN 식별정보(예를 들어, BSSID/HESSID/SSIDs) 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. WLAN 셀 중 WLAN 접속인증을 수행할 셀에 대해서는 해당 셀에서 WLAN 접속인증을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 구성정보는 단말이 WLAN 캐리어를 이용하기 위한 구성정보로 WLAN 접속인증을 지시하는 정보를 포함할 수도 있다. 이 외에도, 구성정보는 단말과 기지국이 WLAN 캐리어를 통해서 IPsec 터널을 구성하는 데에 필요한 정보를 포함할 수 있다.

전술한 구성정보는 상위계층 시그널링을 통해서 단말로 수신될 수 있다. 예를 들어, 단말은 RRC 연결 재구성 메시지에 포함되어 전송되는 구성정보를 수신할 수 있다.

또한, 단말은 구성정보에 기초하여 IPsec 터널을 구성하고, IPsec 터널을 이용한 데이터 베어러를 설정하는 단계를 포함한다(S120). 예를 들어, 단말은 수신된 구성정보를 이용하여 WLAN 캐리어를 통한 IPsec 터널을 설정/구성(establish/configure)할 수 있다. 또한, 단말은 구성된 IPsec 터널을 통해서 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 데이터 베어러를 설정할 수 있다. 데이터 베어러는 기지국에 의해서 설정될 수 있다. 기지국에 의해 전술한 구성정보를 수신한 단말은 수신된 구성정보를 이용하여 데이터 베어러를 설정할 수 있다. 해당 데이터 베어러의 데이터는 전술한 IPsec 터널을 통해서 기지국과 송수신 될 수 있다.

또한, 단말은 구성정보에 기초하여 IPsec 터널을 구성하고, IPsec 터널을 이용한 데이터 베어러를 설정하는 단계를 포함한다(S120). 예를 들어, 단말은 수신된 구성정보를 이용하여 WLAN 캐리어를 통한 IPsec 터널을 설정(establish)할 수 있다. 또한, 단말은 구성된 IPsec 터널을 통해서 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 데이터 베어러를 설정할 수 있다. 데이터 베어러는 기지국에 의해서 설정될 수 있다. 또는, 전술한 구성정보를 이용하여 단말이 데이터 베어러를 설정할 수도 있다. 해당 데이터 베어러의 데이터는 전술한 IPsec 터널을 통해서 기지국과 송수신 될 수 있다.

또한, 단말은 단말 내의 터널 엔티티에서 상위계층으로부터 수신되는 데이터를 IPsec 터널을 이용하여 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다(S130). 터널 엔티티는 IPsec 터널을 통한 단말과 기지국의 데이터 송수신 동작을 수행할 수 있다. 이를 위해서, 터널 엔티티는 단말과 기지국에 각각 피어링되어 구성될 수 있다. 예를 들어, 단말의 터널 엔티티는 상위계층(예를 들어, IP 계층)으로부터 수신되는 IP 패킷을 하위계층으로 전달한다. 또한, 단말의 터널 엔티티는 하위계층으로부터 수신되는 PDU를 상위계층으로 전달한다. 이 경우, 터널 엔티티는 상위계층으로부터 수신되는 코어망 인터페이스 베어러(eps 베어러) 별 SDU를 구별하고, SDU에 베어러 식별정보를 추가하여 하위계층으로 전달한다. 베어러 식별정보는 데이터 무선 베어러 식별정보, eps 베어러 식별정보 및 논리채널 식별정보 중 어느 하나일 수 있다. 유사하게, 터널 엔티티는 기지국으로부터 수신되는 PDU를 상위계층으로 전달할 때, 베어러 식별정보를 제거하고 전달할 수 있다.

한편, 터널 엔티티는 단말 특정하게 구성될 수 있으며, IPsec 터널을 통해서 송신 또는 수신되는 데이터의 인캡슐레이션 및 디캡슐레이션 동작을 수행할 수 있다.

이상에서 설명한 단말 동작을 통해서 단말은 WLAN 캐리어를 통한 IPsec 터널을 기지국과 구성하여, IPsec 터널을 통한 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 또한, 이를 위해서 단말과 기지국에 구성되는 터널 엔티티는 베어러를 구분할 수 있는 베어러 식별정보(예를 들어, DRB-Identity)를 추가/제거하여 특정 베어러를 통한 데이터를 IPsec 터널을 통해서 송수신할 수 있다.

이하에서는, 전술한 터널 엔티티를 포함하는 단말과 기지국의 데이터 송수신 구성과 단말 동작과 관련된 세부 내용을 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2는 일 실시예에 따른 단말과 기지국의 개념적 계층 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 단말과 기지국은 IPsec 터널을 통해서 데이터를 송수신할 수 있다. IPsec 터널은 WLAN 캐리어를 통해서 구성된다. 구체적으로, 단말이 기지국으로 상향링크 데이터를 전송함에 있어서, 단말 내 터널 엔티티(220)는 IP 계층으로부터 코어망 인터페이스 베어러 별 SDU를 수신한다. 터널 엔티티(220)는 수신된 SDU에 터널 헤더를 추가하여 전송을 위한 하위계층으로 전달한다. 터널 헤더는 전술한 베어러 식별정보가 될 수 있으며, 예를 들어 DRB-Identity가 될 수 있다.

하위계층에서 IPsec 터널을 통해서 송신된 데이터를 기지국의 하위계층에 의해서 수신된다. 단말 내 터널 엔티티(220)와 피어링되어 구성되는 기지국 터널 엔티티(210)는 하위계층으로부터 수신되는 PDU에서 터널 헤더를 제거하고 상위계층(예를 들어, IP 계층)으로 전달한다. 전술한 바와 같이, 터널 헤더는 베어러 식별정보일 수 있다. 한편, IPsec 터널은 WLAN 캐리어를 통해서 구성된다.

도 3은 일 실시예에 따른 기지국 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 기지국은 WLAN 캐리어를 통한 IPsec 터널을 이용하여 단말과 데이터를 송수신하기 위한 구성정보를 송신하는 단계를 포함한다(S310). 전술한 단말 동작을 위해서 기지국은 IPsec 터널을 구성하기 위한 구성정보를 생성하여 단말로 전송한다. IPsec 터널은 전술한 바와 같이 WLAN 캐리어를 통해서 구성될 수 있다. 일 예로, IPsec 터널은 단말과 기지국 간에 구성되며, WLAN 캐리어를 통해서 구성될 수 있다. 다른 예로, IPsec 터널은 단말과 기지국에 연결된 게이트웨이 간에 구성되며, WLAN 캐리어를 통해서 구성될 수 있다. WLAN 캐리어를 통한 IPsec 터널을 이용하여 단말과 데이터를 송수신하기 위한 구성정보는 WLAN 식별정보, 상기 IPsec 터널을 위한 IP(Internet Protocol) 주소 정보, IKE(Internet Key Exchange) 설정정보 및 IPsec 터널을 이용하는 데이터 베어러 식별정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 또는, 구성정보는 WLAN 셀 구성정보를 포함할 수도 있다. WLAN 셀 구성정보는 WLAN 셀 식별자 정보, WLAN 모빌리티 셋(mobility set) 식별자 정보 및 밴드/주파수 정보, WLAN 식별정보(예를 들어, BSSID/HESSID/SSIDs) 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. WLAN 셀 중 WLAN 접속인증을 수행할 셀에 대해서는 해당 셀에서 WLAN 접속인증을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 또는, 구성정보는 단말이 WLAN 캐리어를 이용하기 위한 구성정보로 WLAN 접속인증을 지시하는 정보를 포함할 수도 있다. 이 외에도, 구성정보는 단말과 기지국이 WLAN 캐리어를 통해서 IPsec 터널을 구성하는 데에 필요한 정보를 포함할 수 있다. 여기서 IPsec 터널을 위한 IP(Internet Protocol) 주소 정보는 기지국 IP 주소 정보 또는 기지국에 연결된 게이트웨이 IP 주소 정보를 나타낸다. 그리고 IKE 설정정보는 IKE 인증 프로시져에 사용되는 파라메터를 나타낸다.

전술한 구성정보는 상위계층 시그널링을 통해서 단말로 송신될 수 있다. 예를 들어, 기지국은 RRC 연결 재구성 메시지에 구성정보를 포함하여 전송할 수 있다.

또한, 기지국은 IPsec 터널을 이용하여 데이터를 수신하는 단계를 포함한다(S320). 기지국은 IPsec 터널을 이용하여 데이터를 수신하기 위한 터널 엔티티를 구성할 수 있다. 기지국 내의 터널 엔티티는 단말에 구성되는 터널 엔티티와 피어링되어 구성될 수 있다. 기지국은 IPsec 터널을 이용하여 상향링크 데이터를 수신할 수 있다. 또는 기지국은 IPsec 터널을 이용하여 하향링크 데이터를 전송할 수 있다. IPsec 터널은 특정 데이터 베어러와 연관되어 구성될 수 있다. 즉, 특정 베어러의 데이터는 IPsec 터널을 이용하여 송수신될 수 있다.

또한, 기지국은 기지국 내의 터널 엔티티에서 IPsec 터널을 이용하여 수신된 데이터를 상위계층으로 전달하는 단계를 포함한다(S330). 단말로부터 수신되는 상향링크 데이터는 기지국 내의 터널 엔티티를 통해서 상위계층으로 전달될 수 있다. 이 경우, 기지국 내의 터널 엔티티는 상향링크 데이터 PDU의 베어러 식별정보를 제거하고 IP 계층과 같은 상위계층으로 전달할 수 있다. 베어러 식별정보는 DRB-Identity일 수 있다.

이와 같이 단말과 기지국은 IPsec 터널을 WLAN 캐리어를 통해서 구성하고, 터널 엔티티에서 베어러 식별정보를 추가/제거하여 IPsec 터널에 연관되는 데이터 베어러의 데이터를 송수신할 수 있다.

아래에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 단말 및 기지국의 동작을 보다 구체적으로 설명한다.

전술한 바와 같이, RRC 연결 단말은 기지국 제어에 의해 WLAN 캐리어를 추가할 수 있다. 기존 WLAN AP의 추가 업그레이드 없이 기지국이 WLAN 캐리어를 추가하기 위해서 RRC 연결 단말에 대해 WLAN을 통한, 단말과 기지국 간에 터널을 생성하여 WLAN 캐리어를 이용할 수 있다. 일 예를 들어 IPsec 터널은 단말과 기지국 간에 구성되며, WLAN 캐리어를 통해서 구성될 수 있다. 다른 예를 들어 IPsec 터널은 단말과 기지국에 연결된 게이트웨이 간에 구성되며, WLAN 캐리어를 통해서 구성될 수 있다. 이를 위해서, WLAN을 통해서 단말과 기지국 간에 PDCP 프로토콜 계층 또는 PDCP 프로토콜 계층 상위에서 IPsec 터널에 기반하여 데이터를 전송하도록 할 수 있다. 일 예로 WLAN을 통한 단말과 기지국 간에 PDCP 프로토콜 계층 아래에서(즉, PDCP PDU)에서 IPsec 터널에 기반하여 데이터를 전송하도록 할 수 있다. 다른 예로, WLAN을 통한 단말과 기지국 간에 PDCP 프로토콜 계층 상위(즉, PDCP SDU 또는 IP 패킷)에서 IPsec 터널에 기반하여 데이터를 전송하도록 할 수 있다.

이하에서는 PDCP 프로토콜 계층 상위에서 IPsec 터널을 구성하여 WLAN 캐리어를 통해 기지국과 단말 간에 데이터를 전송하는 것에 대해 설명하나, PDCP 프로토콜 계층 아래에서 IPsec 터널에 기반해 데이터를 전송하는 것도 본 발명의 범주에 포함된다.

전술한 LTE-WALN 병합/통합 기술을 제공하기 위해서 단말은 지원되는 WLAN 밴드를 포함하여 LWA(LTE WLAN Aggregation) 캐퍼빌리티를 리포트한다. 단말은 인터워킹과 병합 기능을 지원함을 지시하기 위해 별도의 캐퍼빌리티 비트를 가질 수 있다. 단말은 LTE WLAN 병합 상에서 PDCP를 통한 무선 베어러(예를 들어, split bearer)를 지원하는 병합과 터널을 통한 무선 베어러(예를 들어, switched bearer) 를 지원함을 지시하기 위해 별도의 캐퍼빌리티 비트를 가질 수 있다. 단말은 터널을 통한 무선 베어러를 지원하는 캐퍼빌리티를 리포트한다.

하나의 WLAN 이동성 셋(WLAN mobility set, 설명의 편의를 위해 이하에서 이동성 셋으로 기재함)은 하나 이상의 BSSID/HESSID/SSIDs에 의해 식별되는 하나의 셋에 포함되는 하나 이상의 WLAN APs들을 나타낸다(A WLAN mobility set is a set of one or more WLAN APs identified by one or more BSSID/HESSID/SSIDs). 단말이 WLAN 캐리어를 사용하는 베어러를 가지고 구성되는 동안, WLAN 이동성 셋 내에서는 WLAN 이동성 메커니즘이 적용된다. 즉, 단말이 기지국에 알리지 않고 이동성 셋에 속한 WLAN APs간에 이동성 동작을 수행할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 터널링 기반의 WLAN 캐리어 추가 절차를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 기지국(402)은 단말(400)에 WLAN 측정을 구성한다. 이를 위해서, 기지국(402)은 단말(400)이 WLAN 캐리어를 측정하는 데에 필요한 측정 구성정보를 RRC 연결 재구성 메시지에 포함하여 단말(400)로 전송할 수 있다(S400).

단말(400)은 측정 구성정보를 적용하고 RRC 연결 재구성 완료(RRCConnectionReconfigurationComplete) 메시지를 기지국(402)으로 전송하여 응답한다(S410).

단말(400)은 WLAN 정보를 획득할 수 있다(S420). 일 예를 들어, 단말은 전술한 측정 구성정보에 따라 WLAN을 측정함으로써, WLAN association 상태, WLAN 식별자(BSSID/HESSID/SSID), MAC 주소 및 IP 주소 중 하나 이상의 정보를 획득할 수 있다.

단말(400)은 기지국(402)으로 전술한 WLAN 측정을 통한 결과를 측정 리포트를 통해서 전송할 수 있다(S430). 측정 리포트는 단말(400)이 측정 구성정보에 따라 측정한 각 WLAN의 연결 상태 및 WLAN 캐리어의 접속 품질 상태 등의 정보를 포함할 수 있다.

기지국(402)은 특정 E-RABs에 대해서 WLAN 캐리어를 할당할 것으로 결정하고, 새로운 무선자원 구성 정보를 포함하는 RRC 연결 재구성 메시지를 단말(400)로 전송한다(S440). 새로운 무선자원 구성정보는 S430단계에서 단말(400)이 전송한 측정 리포트 정보를 이용하여 결정될 수 있다.

단말(400)은 RRC 연결 재구성 메시지에 기초하여, WLAN 캐리어를 이용하기 위한 구성정보를 단말(400)에 구성/적용한다. 즉, 단말(400)은 기지국(402)으로부터 수신되는 구성정보를 이용하여 WLAN 캐리어를 통한 IPsec 터널을 구성하고, IPsec 터널을 이용하여 데이터 베어러를 설정할 수 있다.

예를 들어, 단말(400)이 WLAN 캐리어를 이용하기 위한 구성정보는 WLAN 셀/밴드/캐리어/주파수/무선링크 구성정보(이하에서 설명의 편의를 위해 WLAN 셀 구성정보로 표기) 및 WLAN 캐리어들을 이용하여 IPsec 터널을 이용하는 WLAN 터널 베어러/WLAN 베어러/Switched 베어러(이하에서 설명의 편의를 위해 터널 베어러로 표기) 구성정보 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.

WLAN 셀 구성정보는 WLAN 셀 식별자 정보, WLAN 이동성 셋(mobility set) 식별자 정보, 밴드/주파수 정보, WLAN 식별정보(BSSID/HESSID/SSIDs), WLAN 셀 중 WLAN 접속인증을 수행할 셀에 대해서는 해당 셀에서 WLAN 접속인증을 지시하기 위한 정보 및 WLAN 셀 중 WLAN을 통해 데이터 전송을 수행할 셀 WLAN primary 셀을 지시하기 위한 정보 중 하나이상의 정보를 포함할 수 있다. 단말은 WLAN 접속인증 셀을 지시하기 위한 정보 또는 WLAN 데이터 전송을 수행할 셀을 지시하는 정보를 통해 해당 셀을 통해 접속 인증을 수행할 수 있다.

터널 베어러 구성정보는 터널 베어러들을 위한 공통정보로 WLAN 캐리어를 통한 단말과 기지국 간 IPsec 터널 설정을 위한 IP 주소, 터널 베어러별 구성정보로 eps 베어러 식별정보(eps-bearerIdentity), IP 터널구성정보, 시큐리티 정보, 기지국의 터널 식별정보(또는 DRB 식별정보) 및 단말의 터널 식별정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 여기서 IPsec 터널을 위한 IP(Internet Protocol) 주소 정보는 기지국 IP 주소 정보 또는 기지국에 연결된 게이트웨이 IP 주소 정보를 나타낸다.

단말(400)은 새로운 무선자원 구성을 적용하고 RRC 연결 재구성 메시지를 기지국(402)으로 전송한다(S450).

이하에서 표기하는 데이터는 사용자 플레인 데이터를 의미하나, 필요에 따라 제어 플레인 데이터를 포함하는 의미로도 사용한다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 단말(400)은 S440 단계에서 구성정보를 수신하여 IPsec 터널을 구성하고, IPsec 터널을 사용하여 데이터 베어러를 설정한다. 아래에서는 단말이 구성정보를 이용하여 IPsec 터널을 구성하고 데이터 베어러를 설정하는 동작을 보다 구체적으로 설명한다.

S440 단계에서 수신한 RRCConenctionReconfiguration 메시지에 따라, 단말(400)은 새로운 무선자원 구성을 적용한다.

단말(400)이 무선자원을 구성하는 일 예로, 단말(400)은 WLAN 접속 인증에 따라 WLAN 캐리어를 통해 데이터 전송이 가능해질 때까지(예를 들어, S460, S462, S470 단계까지 또는 특정 타이머 동작한 이후 S460, S462, S470 단계에 성공할 때까지), 터널 엔티티를 비활성화(deactivate 또는 suspend 또는 disable)로 구성할 수 있다. 구체적으로, 단말(400)은 새로운 무선자원 구성에 따라 터널 엔티티를 생성/구성한다 그리고, 터널 엔티티를 비활성화 상태로 구성할 수 있다. 터널 엔티티가 비활성화된 경우, WLAN 캐리어를 통한 하향링크 또는 상향링크 데이터 전송이 비활성화된다.

기지국(402)은 WLAN 접속 인증 및/또는 터널 셋업의 성공 또는 실패를 알 수 있다. 기지국(402)은 단말(400)과의 WLAN 접속 인증 및/또는 터널 셋업 과정에서 이의 성공 또는 실패를 알거나, 단말(400)로부터 WLAN 접속 인증 및/또는 터널 셋업의 성공 또는 실패 정보를 수신하여 이를 알 수도 있다.

기지국(402)은 WLAN 접속 인증 및/또는 터널 셋업에 성공했을 경우 비활성화된 베어러를 활성화(activate 또는 resume 또는 enable)하여 데이터를 송수신할 수 있다. 기지국(402)은 비활성화된 베어러를 활성화하기 위한 지시정보를 단말(400)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 터널 베어러가 비활성화 구성되기 전까지는 E-UTRAN 베어러를 통해 데이터를 송수신하고, 이후 기지국(402)이 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 통해 E-UTRAN 베어러를 터널 베어러로 수정하여 사용할 수 있다.

S440에서 수신한 RRCConenctionReconfiguration 메시지에 따라, 단말이 새로운 무선 구성을 적용하는 다른 예는 다음과 같다. 단말은 WLAN 무선자원을 이용하기 위한 구성정보로 WLAN 셀 구성정보를 포함할 수 있다. 이에 더해 단말이 WLAN 무선자원을 이용하기 위한 구성정보로 WLAN 접속인증을 지시하는 정보를 포함할 수 있다. WLAN 셀 구성정보는 WLAN 셀 식별자 정보, WLAN mobility set 식별자 정보, 밴드/주파수 정보, WLAN 식별정보(BSSID/HESSID/SSIDs) 중 하나이상의 정보를 포함할 수 있다. WLAN 셀 중 WLAN 접속인증을 수행할 셀에 대해서는 해당 셀에서 WLAN 접속인증을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다. (또는 WLAN 셀 중 WLAN을 통해 데이터 전송을 수행할 셀(WLAN primary 셀)을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다.)

단말은 WLAN 접속인증 셀을 지시하기 위한 정보 또는 WLAN 데이터 전송을 수행할 셀을 지시하는 정보를 수신하면, 스텝 7과 같이 해당 셀을 통해 접속 인증을 수행할 수 있다. (또는 이에 더해 기지국은 단말이 WLAN 접속인증 셀에 접속인증을 시도하도록 하는 MAC CE를 전송할 수 있고 단말이 이 MAC CE를 수신하면 WLAN 접속인증 셀에 접속인증을 수행할 수 있다.)

기지국은 스텝 7의 접속 인증 과정에서 단말의 WLAN 접속 인증 성공을 확인할 수 있다.(또는 기지국은 단말로부터 WLAN 접속 인증 성공 정보를 수신하여 단말의 WLAN 접속 인증 성공을 확인할 수 있다.)

기지국이 WLAN 접속 인증 성공을 확인한 후, 기지국은 터널 베어러 구성을 포함하는 RRCConenctionReconfiguration 메시지를 단말로 보낸다. 단말은 스텝 8에 따라 터널 베어러를 구성한다. 단말은 스텝 8에 따라 터널 베어러를 구성한 후 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 응답한다.

다른 예로, 기지국이 WLAN 접속 인증 성공을 확인한 후, 기지국은 터널 베어러 구성을 포함하는 RRCConenctionReconfiguration 메시지를 단말로 보낸다. 단말은 새로운 구성을 적용하고 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 응답한다. 단말은 스텝 8에 따라 터널을 셋업한다. 터널 셋업 과정에서 WLAN 무선링크 상에 문제를 발생하는 경우 단말은 RRC 메시지를 통해 기지국에 이를 알릴 수 있다.

단말(400)이 무선자원을 구성하는 다른 예로, 단말(400)은 WLAN 캐리어를 이용하기 위한 구성정보로 WLAN 셀 구성정보를 포함할 수 있다. WLAN 셀 구성정보는 WLAN 셀 식별자 정보, WLAN 이동성 셋 식별자 정보, 밴드/주파수 정보 및 WLAN 식별정보(BSSID/HESSID/SSIDs) 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. WLAN 셀 중 WLAN 접속인증을 수행할 셀에 대해서는 해당 셀에서 WLAN 접속인증을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 또는 WLAN 셀 중 WLAN을 통해 데이터 전송을 수행할 셀(WLAN primary 셀)을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 또는, 단말(400)이 WLAN 캐리어를 이용하기 위한 구성정보로 WLAN 접속인증을 지시하는 정보 및 WLAN을 통한 터널(IPsec 터널) 구성을 위한 구성정보(예를 들어 키값, Security association/negotiation 정보, 암호화 알고리즘, 인증방법(IKE 인증 프로시져를 위한 파라메터) 등)을 포함할 수 있다.

단말(400)은 WLAN 접속인증 셀을 지시하기 위한 정보 또는 WLAN 데이터 전송을 수행할 셀을 지시하는 정보를 수신하면, S460 및 S462와 같이 해당 셀을 통해 접속 인증을 수행할 수 있다. 또는 이에 더해 기지국(402)은 단말(400)이 WLAN 접속인증 셀에 접속인증을 시도하도록 하는 MAC CE를 전송할 수 있고, 단말(400)이 이 MAC CE를 수신하면 WLAN 접속인증 셀에 접속인증을 수행할 수 있다.

단말(400)은 기지국(402)과 WLAN 캐리어를 통한 IPsec 터널을 셋업한다(S470). WLAN 캐리어를 통한 IPsec 터널 셋업 과정에서 키값, Security association/negotiation 정보, 암호화 알고리즘, 인증방법(IKE 인증 프로시져를 위한 파라메터) 등이 단말(400)과 기지국(402) 간의 Uu인터페이스를 통해 RRC 메시지에 포함되어 송수신될 수 있다. 또는 WLAN 캐리어를 통한 셋업 과정에서 키값, Security association/negotiation 정보, 암호화 알고리즘, 인증방법(IKE 인증 프로시져를 위한 파라메터) 등은 WLAN 캐리어를 통한 경로를 이용하여 송수신될 수도 있다.

기지국(402)은 S460 및 S462 단계에 따라 IPsec 터널 셋업에 성공하면, 터널 베어러 구성을 포함하는 RRCConenctionReconfiguration 메시지를 단말(400)로 전송할 수 있다. 터널 베어러 구성정보는 터널 베어러 별로 eps베어러 식별정보(eps-bearerIdentity), IPSEC 터널 구성정보(예를 들어, IPsec 헤더 인캡슐레이션/디캡슐레이션, IPsec security association, key exchange 중 하나 이상의 동작을 처리하는 엔티티), 시큐리티 정보, 기지국의 터널 엔드포인트 식별정보(또는 DRB식별정보) 및 단말의 터널엔드포인트 식별정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 단말(400)은 터널 베어러를 구성한 후 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 기지국(402)로 전송한다.

예를 들어 터널 베어러가 구성되기 전까지는 E-UTRAN 베어러를 통해 데이터를 송수신하고, 이후 기지국(402)이 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 통해 E-UTRAN 베어러를 터널 베어러로 수정하여 사용할 수 있다.

단말(400)이 무선자원을 구성하는 또 다른 예로, 단말(400)은 WLAN 캐리어를 이용하기 위한 구성정보를 단말(400)에 구성한다. 단말(400)이 WLAN 캐리어를 이용하기 위한 구성정보는 WLAN 셀, WLAN 셀들을 통해 IPsec 터널을 이용하는 WLAN 터널 베어러(이하에서 설명의 편의를 위해 터널 베어러로 표기) 구성정보를 포함할 수 있다. 또는 구성 정보는 터널 베어러에 연계되는 E-UTRAN 베어러 구성정보를 포함할 수 있다. WLAN은 E-UTRAN에 비해 커버리지가 작고 무선자원 제어가 어렵다. 따라서 WLAN 무선링크 상의 문제가 있을 때 단말이 빠르게 베어러를 전환하기 위해 기지국(402)은 터널 베어러에 연계하여 E-UTRAN 셀을 이용하는 E-UTRAN 베어러(fallback 베어러) 구성정보(DRB-ToAddMod)를 포함하여 단말(400)에 구성하도록 할 수 있다. 단말(400)은 eps 베어러 식별정보(eps-bearerIdentity), DRB식별정보(drb-Identity), 또는 터널 베어러에 연계된 베어러임을 지시하는 지시정보 중 하나를 이용하여 해당 무선 베어러가 터널 베어러에 연계된 베어러임을 구분할 수 있다.

일 예로, 단말(400)은 WLAN 접속 인증에 따라 WLAN 캐리어를 통해 데이터 전송이 가능해질 때까지(예를 들어 S460, S462 또는 S470 단계까지, 또는 특정 타이머 동작한 이후 타이머 만료 이전에 S460, S462 또는 S470 단계에 성공할 때까지), 터널 베어러에 연계된 E-UTRAN 베어러를 통해 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 단말(400)은 WLAN 인증 후 WLAN 캐리어를 통한 데이터 전송이 가능해지면, E-UTRAN 베어러를 비활성화 할 수 있다. E-UTRAN 베어러를 비활성화할 때, RLC 엔티티와 PDCP 엔티티를 재설정할 수 있다.

다른 예로, 단말(400)은 WLAN 무선링크 상에 실패를 검출할 때까지 및/또는 단말이 터널 베어러를 해제할 때까지, 터널 베어러에 연계된 E-UTRAN 베어러(또는 베어러 RLC/PDCP엔티티)를 비활성화 할 수 있다. 단말(400)이 WLAN 무선링크 상에 실패를 검출하면, 단말(400)은 터널 베어러에 연계된 E-UTRAN 베어러를 활성화 할 수 있다.

전술한 WLAN 무선링크 상의 실패는 단말(400)이 WLAN 무선링크 품질(예를 들어, beacon RSSI, channel utilization, backhaul rate, WLAN 신호강도)이 특정 임계 값보다 낮거나, WLAN 무선링크 품질이 특정 임계 값보다 낮은 상태가 일정 시간 동안 지속되거나, WLAN 전송에 대한 피드백을 일정 시간 동안 받지 못하거나, WLAN 전송에 대한 피드백에서 특정 수 이상의 손실을 검출하거나, WLAN 접속인증에 실패하거나, WLAN 접속인증에 일정 시간 동안 성공하지 못하는 것 중의 하나 이상의 경우를 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 단말(400)은 기지국으로부터 구성정보를 수신하여 IPsec 터널을 구성하고, 데이터 베어러를 설정할 수 있다. 이를 위해서, 단말(400)은 WLAN 접속을 수행한다. 일 예로, 단말(400)은 WLAN association을 수행한다. 다른 예로, 단말은 WLAN 노드(401, WLAN AP/AC/Termination)와 WLAN access authentication을 수행한다(S460). WLAN 노드(401)은 AAA/HSS(403)와 authentication 및 Authorization을 수행한다(S462).

한편, IKE(Internet Key Exchange) 터널 설정 프로시져가 단말(400)에 의해 시작될 수 있다. 단말(400)이 IPsec 터널을 설정하기 위해 필요한 기지국(402)의 IP주소는 S440 단계의 RRCConnctionReconfiguration 메시지에 포함되어 제공될 수 있다.

예를 들어, 기지국(402)의 IP 주소는 DNS(domain name server)를 이용하도록 resolution 하도록 할 수 있다. 이를 통해 내부 망 내에서 자체 라우팅만을 허용하는 IP 주소를 할당하도록 할 수 있다. 기지국(402)은 RRC 메시지를 통해 기지국(402)의 IP주소를 resolution할 (DNS) 서버 주소를 단말(400)에 구성할 수 있다.

전술한 일련의 과정을 거쳐서, 단말(400)과 기지국(402)은 WLAN 캐리어를 통한 IPsec 터널을 셋업한다(S470).

단말 IP 할당 및 변경 절차

이하에서는 S460 및 S462 단계에서 수행되는 WLAN 접속인증과 터널 설정을 위한 IP 주소할당 절차에 대한 다양한 실시예를 설명한다.

단말은 WLAN 노드(WLAN AP/AC/Termination)와 WLAN access authentication을 수행한다.

이는 3GPP TS 33.402 문서에 정의된 단말과 3GPP 코어망 개체(AAA/HSS 또는 3GPP AAA proxy) 간의 액세스 인증 프로시져를 통해 수행될 수 있다

AAA/HSS 및/또는 3GPP AAA Proxy는 성공적인 인증에 대해 WLAN 노드에 의해 할당되는 IP주소(또는 IPv6 Prefix, 이하에서 설명의 편의를 위해 IP 주소로 표기할 수 있으며 이 경우에 IPv6 Prefix를 포함하는 것을 의미할 수 있다.)의 사용을 집행할 수 있다. 인증 후에 단말은 WLAN 노드로부터 (할당된) IP주소를 가지고 구성된다. 이 IP주소는 단말과 IPsec 터널을 설정하기 위한 메시지를 보낼 때 또는 단말과 기지국 간의 IPsec 터널의 외부(outer) 헤더 상에 소스 주소로서 사용된다.

단말과 기지국은 WLAN을 통한 IPsec 터널을 셋업하기 위해, 단말의 IP 주소를 기지국이 알 수 있도록 해야 한다.

이를 위한, 일 예로 AAA/HSS 또는 3GPP AAA Proxy 또는 3GPP 코어망 개체(MME, PGW) 또는 DHCP 서버 기능을 포함하는 코어망 개체는 단말 IP 주소를 할당/갱신/해제할 때, WLAN 노드로부터 할당/갱신/해제되는 단말의 IP 주소를 기지국으로 전달하도록 할 수 있다. 예를 들어, 코어망 제어 시그널링을 이용하여 MME를 통한 S1 시그널링을 통해 이를 전달할 수 있다. 다른 예를 들어, AAA/HSS 또는 3GPP AAA Proxy 또는 3GPP 코어망 개체(MME, PGW) 또는 DHCP 서버 기능을 포함하는 코어망 개체와 기지국 간에 시그널링을 구성하여 이를 전달할 수도 있다.

다른 예로, S440 단계에서와 같이 기지국의 무선자원 구성정보에 따라 단말이 WLAN 노드로부터 IP주소를 할당받을 때, 단말은 WLAN 노드로부터 할당되는 단말의 IP주소를 단말과 기지국 간 인터페이스(Uu)를 통해 RRC 메시지(예를 들어 WLAN status/information 메시지)에 포함하여 기지국으로 전달할 수 있다. 이에 더해, 단말이 WLAN 노드로부터 association 해제되어 IP주소가 해제되면, 이를 기지국으로 알릴 수 있다. 예를 들어, 기지국의 WLAN 셀 해제, WLAN 셀에 연계된 터널 베어러 해제, WLAN 이동성 셋 해제, WLAN 이동성 셋 변경, 기지국 변경 및 WLAN 셀에 연계된 터널 베어러 수정 중 하나 이상의 원인에 따라서, 기 접속인증/WLAN association/터널설정을 해제/수정/변경하는 경우 이에 따른 IP주소 해제/수정/변경을 기지국으로 알릴 수 있다. 또 다른 방법으로 단말은 WLAN 노드로부터 할당되는 단말의 IP주소를 단말과 기지국 간 인터페이스(Uu)를 통해 MAC CE에 포함하여 기지국으로 전달할 수도 있다.

기지국이 IP주소를 할당하는 경우 처리 방법

다른 예로 단말과 기지국 간의 WLAN 액세스 인증 프로시져가 수행될 수 있다. 기지국은 성공적인 인증에 대해 WLAN 노드에서 할당되는 IP주소(또는 IPv6 Prefix)의 사용을 집행할 수 있다. 예를 들어, 단말이 DHCP 프로토콜 등을 통해 IP주소(또는 IPv6 Prefix)를 요청하면 WLAN 노드는 기지국으로 authentication and authorization 메시지 상에 IP주소(또는 IPv6 Prefix)를 함께 요청한다. WLAN 노드가 단말의 기지국을 통해 IP주소 할당을 수행하도록 하기 위해, 단말은 이를 지시하기 위한 정보(예를 들어 DHCP option 정보, option 82 또는 추가 필드)를 포함하여 WLAN 노드로 전달할 수 있다. 일 예로, WLAN 노드가 단말의 IP 주소 할당을 기지국을 통해 수행하도록 지시하기 위한 정보는 S440 단계의 RRCConnctionReconfiguration 메시지에 포함되어 단말로 제공될 수 있다.

WLAN 노드가 기지국으로 요청한 authentication and authorization 메시지 상의 정보(예를 들어, WLAN 노드 식별정보, 후보 IP주소(또는 IPv6 Prefix), 버전정보 중 하나 이상의 정보)에 따라 기지국은 해당 WLAN 노드를 통해 할당할 IP주소(또는 IPv6 Prefix)를 지정해 이를 WLAN 노드로 제공할 수 있다. 그리고 WLAN 노드는 해당 IP주소(또는 IPv6 Prefix)를 단말에 구성하도록 제공할 수 있다. 인증 후에 단말은 WLAN 노드로부터 할당된 IP주소를 가지고 구성된다. 이 IP주소는 단말과 IPsec 터널을 설정하기 위한 메시지를 보낼 때 또는 단말과 기지국 간의 IPsec 터널의 외부(outer) 헤더 상에 소스 주소로서 사용된다. 이를 통해 기지국은 해당 단말을 식별할 수 있다.

IPsec 터널 이용에 따른 데이터 구별

기존 WLAN AP의 업데이트 없이 RRC 연결 단말에 대해, 단말과 기지국 간에 WLAN을 통해 데이터를 전송하기 위해 단말과 기지국에 터널(예를 들어, IPsec 터널)이 생성된다. 일 예를 들어 IPsec 터널은 단말과 기지국 간에 구성되며, WLAN 캐리어를 통해서 구성될 수 있다. 다른 예를 들어, IPsec 터널은 단말과 기지국에 연결된 게이트웨이 간에 구성되며, WLAN 캐리어를 통해서 구성될 수 있다.

IPsec 터널은 터널을 구성하는 두 노드 간에 IP패킷을 캡슐화하여 송수신하기 때문에 E-UTRAN에서 제공하는 베어러 별 구분과 이에 따른 QoS 처리 등이 곤란할 수 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 다음과 같은 실시예를 사용할 수 있다.

제1 실시예 : 무선 베어러별 터널엔티티 구성

단말과 기지국 내에 베어러 별로 구성되는 터널 엔티티를 구성하도록 할 수 있다. 즉, 기지국은 베어러 별 터널 엔티티가 단말에 구성되도록 할 수 있다.

일, 예를 들어, 베어러 별로 구성되는 터널 엔티티는 코어망 인터페이스 베어러(eps 베어러)별로 구분되어 수신되는 IP 패킷에 데이터 베어러 구분정보를 추가하여 IPsec 계층으로 제출하고, IPsec 계층으로부터 전달된 데이터에서 데이터 베어러 구분정보를 제거하여 상위 계층(예를 들어 NAS, eps 베어러)으로 전달할 수 있다. 다른 예를 들어, 베어러 별로 구성되는 터널 엔티티는 IPsec 헤더 인캡슐레이션/디캡슐레이션, WLAN 캐리어를 통해 수신한 데이터를 상위계층(예를 들어 NAS 또는 eps베어러)으로 전달, 상위계층으로부터 수신한 데이터를 WLAN 캐리어를 통해 전송하도록 하위계층(WLAN MAC)으로 제출하는 동작 중 하나 이상의 동작을 수행할 수 있다.

구체적으로, 터널 엔티티는 IPsec 헤더 상의 필드에 베어러를 구분할 수 있는 정보를 추가할 수 있다. 예를 들어, 추가 헤더나 기존 IPsec 헤더 상에 베어러를 구분할 수 있는 정보를 포함하도록 할 수 있다.

또는, 터널 엔티티는 IPsec 헤더 내부(inner) 필드에 베어러를 구분할 수 있는 정보를 포함하도록 할 수 있다. 일 예를 들어, IPsec 페이로드 상에 맨 안쪽에 새로운 필드를 추가하여 베어러를 구분할 수 있는 정보를 포함하도록 할 수 있다. 다른 예를 들어, IP 패킷에 베어러를 구분할 수 있는 정보를 추가하여 이를 IPsec 터널을 통해 전송한다. 또는 하위 계층(IPsec인스턴스 또는 IPsec을 통해 WLAN MAC으로 제출한다.

또는, 터널 엔티티는 IPsec 헤더 외부(outer) 필드에 베어러를 구분할 수 있는 정보를 포함하도록 할 수도 있다.

전술한 베어러를 구분할 수 있는 정보는 eps 베어러 식별정보(eps-bearerIdentity), DRB 식별정보(DRB-identity) 및 논리채널 식별정보 중 하나가 될 수 있다.

단말은 기지국으로부터 수신된 RRC 메시지에 포함된 터널 베어러 별 구성정보에 포함된 터널 베어러 별 eps베어러 식별정보(eps-bearerIdentity) 또는 DRB 식별정보(DRB-identity) 또는 논리채널 식별정보를 통해 상위 계층(예를 들어 NAS)의 베어러 별 데이터를 해당 터널 엔티티로 제출할 수 있다. 또는 WLAN 캐리어를 통해 수신되어 해당 터널 엔티티로 전달된 데이터를 상위계층 베어러로 전달할 수 있다. RRC 메시지에 포함되는 터널 베어러 별 구성정보에는 eps 베어러 식별정보(eps-bearerIdentity), DRB식별정보(drb-Identity), 논리채널 식별정보, 터널엔티티 구성정보, 시큐리티 정보, 기지국의 터널엔드포인트 식별정보 및 단말의 터널엔드포인트 식별정보 중 하나 이상의 정보가 포함될 수 있다.

제2 실시예 : IPsec 터널 인스턴스에서 무선베어러를 구분하도록 구성

단말과 기지국 내에 단말 특정하게 구성되는 IPsec 터널(또는 이를 위한 IPsec 터널 인스턴스, 이하에서 IPsec 터널 인스턴스로 표기)은 IPsec 헤더 인캡슐레이션/디캡슐레이션, WLAN 캐리어를 통해 수신한 데이터를 상위계층(예를 들어 NAS 또는 eps베어러)으로 전달 및 상위계층으로부터 수신한 데이터를 WLAN 캐리어를 통해 전송하도록 하위계층(WLAN MAC)으로 제출하는 동작 중 하나 이상의 동작을 수행한다.

예를 들어, IPsec 터널 인스턴스 코어망 인터페이스 베어러(eps 베어러)별로 구분되어 수신되는 IP 패킷에 베어러 식별정보를 추가하여 하위계층(WLAN MAC)으로 제출할 수 있고, 하위 계층(WLAN MAC)으로부터 전달된 데이터에서 베어러 식별정보를 제거하여 상위 계층(예를 들어 NAS, eps 베어러)으로 전달할 수 있다. IPsec 터널 인스턴스는 상위계층에서 코어망 인터페이스 베어러 별로 수신되는 데이터들(IP 패킷)을 멀티플렉싱하여 이를 하위계층(WLAN MAC)으로 제출한다. IPsec 터널 인스턴스는 상위계층에서 코어망 인터페이스 베어러별로 수신되는 데이터들(IP 패킷)에 베어러 식별정보를 추가하도록 할 수 있다. IPsec 터널 인스턴스 는 하위계층(WLAN MAC)으로부터 전달된 데이터를 디멀티플렉싱하여 이를 상위계층으로 전달할 수 있다. IPsec 터널 인스턴스는 하위계층으로부터 전달된 데이터(베어러별 구분정보가 추가된 IP 패킷)에서 베어러 별 구분정보를 기반으로 이를 연계된 상위계층 베어러로 전달할 수 있다.

제3 실시예 : IPsec 터널 인스턴스 상위에 무선베어러별 엔티티 구성 또는 IPsec 터널 인스턴스 상위에 단말 특정한 터널엔티티 구성

단말과 기지국 내에 단말 특정하게 구성되는 IPsec 터널 인스턴스는 IPsec 헤더 인캡슐레이션/디캡슐레이션, WLAN을 통해 수신한 데이터를 상위계층(예를 들어, 상위 터널 엔티티)으로 전달, 상위계층(예를 들어 상위 터널 엔티티)으로부터 수신한 데이터를 WLAN 캐리어를 통해 전송하도록 하위계층(WLAN MAC)으로 제출 등의 동작을 수행한다.

일 예로, 상위 터널 엔티티는 무선베어러 별로 구성될 수 있다. 상위 터널 엔티티는 DRB 식별정보(DRB-identity)를 추가할 수 있다.

다른 예로, 상위 터널 엔티티는 단말 특정하게 구성될 수 있다. 상위 터널 엔티티는 DRB 식별정보(DRB-identity)를 추가할 수 있다. 상위 터널 엔티티는 무선 베어러별 멀티플렉싱, 디멀티플렉싱을 수행할 수 있다. 즉, 상위 계층(NAS, eps베어러) eps 베어러별 사용자 데이터에 대해 DRB 식별정보(DRB-identity) 또는 eps 식별정보(eps-bearerIdentity) 또는 논리채널 식별자를 추가하여 IPsec 터널을 통해 WLAN 무선자원을 이용하여 데이터를 전달할 수 있다. 그리고, WLAN 무선자원을 이용해 수신되어 IPsec 터널에 의해 전달된 데이터에서 DRB 식별정보(DRB-identity) 또는 eps 식별정보(eps-bearerIdentity) 또는 논리채널 식별자를 제거하고 이를 해당하는 상위계층 eps 베어러로 전달할 수 있다.

한편, 단말 이동에 따라 WLAN 이동성 셋 간 변동이나 WLAN 셀 해제 등이 발생한다. 이때 WLAN 캐리어를 이용하는 IPsec 터널을 통해 데이터를 송수신하는 터널 베어러의 데이터 중단이나 손실을 감소시키기 위한 방법으로 IPsec 터널 인스턴스 상위에 터널 엔티티를 구성하도록 할 수 있다. 예를 들어, IPsec 터널 상위에 터널 엔티티를 통해 성공적으로 전달된 데이터나 손실된 데이터 정보를 확인할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 기존 WLAN AP의 재사용이 가능한 터널 기반의 LTE-WLAN aggregation/integration을 제공할 수 있다. 또한, WLAN 터널 설정에 연계된 단말 IP 할당 및 변경 절차와 터널 상에 데이터를 구분하여 제어하는 방법을 제공함으로써 무선 베어러별 데이터 구분처리를 제공할 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 본 실시예들의 동작을 모두 수행할 수 있는 단말 및 기지국의 구성을 도면을 참조하여 설명한다.

도 5는 일 실시예에 따른 단말 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 단말(500)은 WLAN(wireless local area network) 캐리어를 통한 IPsec(Internet Protocol Security) 터널을 이용하여 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 구성정보를 수신하는 수신부(530)와 구성정보에 기초하여 IPsec 터널을 구성하고, IPsec 터널을 이용한 데이터 베어러를 설정하는 제어부(510) 및 단말 내의 터널 엔티티에서 상위계층으로부터 수신되는 데이터를 IPsec 터널을 이용하여 기지국으로 전송하는 송신부(520)를 포함한다.

제어부(510)는 WLAN 캐리어를 기존 WLAN 노드의 변동없이 추가하여 단말과 기지국이 데이터를 송수신하기 위해서 IPsec 터널을 구성할 수 있다. IPsec 터널은 단말과 기지국 간에 구성되며, WLAN 캐리어를 통해서 구성될 수 있다.

또한, 제어부(510)는 구성된 IPsec 터널을 통해서 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 데이터 베어러를 설정할 수 있다. 제어부(510)는 IPsec 터널을 통해서 송수신되는 데이터에 대해서 무선 베어러를 구분하기 위한 터널 엔티티도 구성할 수 있다. 터널 엔티티는 상위계층으로부터 수신되는 데이터에 베어러 식별정보를 추가하여 하위계층으로 전달하고, 하위계층으로부터 수신되는 데이터에서 베어러 식별정보를 제거하여 상위계층으로 전달할 수 있다.

수신부(530)는 IPsec 터널을 구성하기 위해서 기지국으로부터 구성정보를 수신한다. 일 예로, 구성정보는 WLAN 식별정보, 상기 IPsec 터널을 위한 IP(Internet Protocol) 주소 정보, IKE(Internet Key Exchange) 설정정보 및 데이터 베어러 식별정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로, 구성정보는 WLAN 셀 구성정보를 포함할 수도 있다. WLAN 셀 구성정보는 WLAN 셀 식별자 정보, WLAN 모빌리티 셋(mobility set) 식별자 정보 및 밴드/주파수 정보, WLAN 식별정보(예를 들어, BSSID/HESSID/SSIDs) 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. WLAN 셀 중 WLAN 접속인증을 수행할 셀에 대해서는 해당 셀에서 WLAN 접속인증을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 구성정보는 단말이 WLAN 캐리어를 이용하기 위한 구성정보로 WLAN 접속인증을 지시하는 정보를 포함할 수도 있다. 이 외에도, 구성정보는 단말과 기지국이 WLAN 캐리어를 통해서 IPsec 터널을 구성하는 데에 필요한 정보를 포함할 수 있다. 수신부(530)는 RRC 연결 재구성 메시지를 통해서 구성정보를 수신할 수 있다.

이 외에도, 수신부(530)는 기지국으로부터 하향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 수신한다.

또한 제어부(510)는 전술한 본 실시예들을 수행하기에 필요한 IPsec 터널 설정에 연계된 단말 IP 할당 및 변경 절차와 터널 상에 데이터를 구분하여 제어하는 방법을 제공하는 데에 따른 전반적인 단말(500)의 동작을 제어한다.

송신부(520)는 기지국에 상향링크 제어정보 및 데이터, 메시지를 해당 채널을 통해 전송한다. 또한, IPsec 터널을 통해서 데이터를 송신한다.

도 6은 일 실시예에 따른 기지국 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 기지국(600)은 WLAN(wireless local area network) 캐리어를 통한 IPsec(Internet Protocol Security) 터널을 이용하여 단말과 데이터를 송수신하기 위한 구성정보를 송신하는 송신부(620)와 IPsec 터널을 이용하여 데이터를 수신하는 수신부(630) 및 기지국 내의 터널 엔티티에서 IPsec 터널을 이용하여 수신된 데이터를 상위계층으로 전달하는 제어부(610)를 포함할 수 있다.

송신부(620)는 구성정보를 상위계층 시그널링(예를 들어, RRC 연결 재구성 메시지)를 통해서 단말로 전송할 수 있다. 일 예로, 구성정보는 WLAN 식별정보, 상기 IPsec 터널을 위한 IP(Internet Protocol) 주소 정보, IKE(Internet Key Exchange) 설정정보 및 데이터 베어러 식별정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 다른 예로, 구성정보는 WLAN 셀 구성정보를 포함할 수도 있다. WLAN 셀 구성정보는 WLAN 셀 식별자 정보, WLAN 모빌리티 셋(mobility set) 식별자 정보 및 밴드/주파수 정보, WLAN 식별정보(예를 들어, BSSID/HESSID/SSIDs) 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. WLAN 셀 중 WLAN 접속인증을 수행할 셀에 대해서는 해당 셀에서 WLAN 접속인증을 지시하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 구성정보는 단말이 WLAN 캐리어를 이용하기 위한 구성정보로 WLAN 접속인증을 지시하는 정보를 포함할 수도 있다. 이 외에도, 구성정보는 단말과 기지국이 WLAN 캐리어를 통해서 IPsec 터널을 구성하는 데에 필요한 정보를 포함할 수 있다.

수신부(630)는 IPsec 터널을 통해서 수신되는 데이터를 수신할 수 있다.

제어부(610)는 IPsec 터널을 구성하고, IPsec 터널을 이용하는 데이터 베어러를 설정할 수 있다. 또한, 제어부(610)는 터널 엔티티를 구성하고, 터널 엔티티가 상위계층에서 수신되는 데이터를 베어러 식별정보를 추가하여 하위계층으로 전달하도록 제어할 수 있다. 또는, 제어부(610)는 터널 엔티티가 하위계층에서 수신되는 데이터에서 베어러 식별정보를 제거하여 상위계층으로 전달하도록 제어할 수 있다. 이 외에도, 제어부(610)는 전술한 본 실시예들을 수행하기에 필요한 WLAN 터널 설정에 연계된 단말 IP 할당 및 변경 절차와 터널 상에 데이터를 구분하여 제어하는 방법을 제공하는 데에 따른 전반적인 기지국의 동작을 제어한다.

송신부(620)와 수신부(630)는 전술한 본 발명을 수행하기에 필요한 신호나 메시지, 데이터를 단말과 송수신하는데 사용된다.

전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

단말이 데이터를 송수신하는 방법에 있어서,
기지국으로부터 WLAN 측정을 위한 측정 구성정보를 포함하는 RRC 메시지를 수신하는 단계;
상기 측정 구성정보에 기초하여 측정된 각 WLAN의 연결 상태 및 WLAN 캐리어의 접속 품질 정보를 포함하는 WLAN 측정 결과정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계;
WLAN(wireless local area network) 캐리어를 통한 IPsec(Internet Protocol Security) 터널을 이용하여 상기 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 구성정보를 RRC 연결 재구성 메시지를 통해서 수신하는 단계;
상기 구성정보에 기초하여 상기 단말과 상기 기지국 간의 상기 IPsec 터널을 구성하고, 상기 IPsec 터널을 이용한 데이터 베어러를 설정하는 단계; 및
상기 단말 내의 터널 엔티티에서 상위계층으로부터 수신되는 데이터를 상기 IPsec 터널을 이용하여 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되,
상기 구성정보는,
상기 IPsec 터널을 위한 IP(Internet Protocol) 주소 정보 및 IKE(Internet Key Exchange) 설정정보를 포함하고,
상기 단말 내의 터널 엔티티는,
상기 기지국에 구성되는 피어 터널 엔티티와 피어링되어 구성되며, 상기 IPsec 터널을 통해서 송수신되는 데이터의 인캡슐레이션 및 디캡슐레이션 동작을 수행하며,
상기 단말 내의 터널 엔티티는,
PDCP 계층과 IP 계층 사이에 구성되고, 상기 IP계층으로부터 수신되는 코어망 인터페이스 베어러 별 SDU(Service Data Unit)를 구별하고, 상기 SDU에 터널 헤더를 추가하여 하위계층으로 전달하고,
상기 터널 헤더는 베어러 식별정보를 위한 필드를 포함하며,
상기 단말은,
상기 기지국으로부터 수신된 하나 이상의 WLAN AP에 대한 식별정보를 포함하는 WLAN 이동성 셋 정보에 기초하여 WLAN AP 간의 이동성 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 구성정보는,
WLAN 식별정보 및 데이터 베어러 식별정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 베어러 식별정보는,
데이터 무선 베어러 식별정보(DRB-Identity)인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 터널 엔티티는,
상기 기지국에 구성되는 피어 터널 엔티티로부터 상기 IPsec 터널을 통해서 수신되는 PDU(Protocol Data Unit)에서 상기 베어러 식별정보를 제거하고, 상기 상위계층으로 전달하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 터널 엔티티는,
단말 특정하게 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
기지국이 데이터를 송수신하는 방법에 있어서,
단말로 WLAN 측정을 위한 측정 구성정보를 포함하는 RRC 메시지를 전송하는 단계;
상기 측정 구성정보에 기초하여 측정된 각 WLAN의 연결 상태 및 WLAN 캐리어의 접속 품질 정보를 포함하는 WLAN 측정 결과정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계;
WLAN(wireless local area network) 캐리어를 통한 IPsec(Internet Protocol Security) 터널을 이용하여 상기 단말과 데이터를 송수신하기 위한 구성정보를 RRC 연결 재구성 메시지를 통해서 송신하는 단계;
상기 단말과 상기 기지국 간에 구성되는 상기 IPsec 터널을 이용하여 데이터를 수신하는 단계; 및
상기 기지국 내의 터널 엔티티에서 상기 IPsec 터널을 이용하여 수신된 데이터를 상위계층으로 전달하는 단계를 포함하되,
상기 구성정보는,
상기 IPsec 터널을 위한 IP(Internet Protocol) 주소 정보 및 IKE(Internet Key Exchange) 설정정보를 포함하고,
상기 기지국 내의 터널 엔티티는,
상기 단말에 구성되는 터널 엔티티와 피어링되어 구성되며, 상기 IPsec 터널을 통해서 송수신되는 데이터의 인캡슐레이션 및 디캡슐레이션 동작을 수행하는 것을 특징으로 하되,
상기 기지국 내의 터널 엔티티는,
PDCP 계층과 IP 계층 사이에 구성되고, 상기 IPsec 터널을 통해서 수신되는 PDU(Protocol Data Unit)에서 터널 헤더를 제거하여, 상기 IP 계층으로 전달하고,
상기 터널 헤더는 베어러 식별정보를 위한 필드를 포함하며,
상기 단말은,
상기 기지국으로부터 수신된 하나 이상의 WLAN AP에 대한 식별정보를 포함하는 WLAN 이동성 셋 정보에 기초하여 WLAN AP 간의 이동성 동작을 수행하는 방법.
삭제
제 8 항에 있어서,
상기 베어러 식별정보는,
데이터 무선 베어러 식별정보(DRB-Identity)인 것을 특징으로 하는 방법.
데이터를 송수신하는 단말에 있어서,
WLAN(wireless local area network) 캐리어를 통한 IPsec(Internet Protocol Security) 터널을 이용하여 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 구성정보를 RRC 연결 재구성 메시지를 통해서 수신하는 수신부;
상기 구성정보에 기초하여 상기 단말과 상기 기지국 간의 상기 IPsec 터널을 구성하고, 상기 IPsec 터널을 이용한 데이터 베어러를 설정하는 제어부; 및
상기 단말 내의 터널 엔티티에서 상위계층으로부터 수신되는 데이터를 상기 IPsec 터널을 이용하여 상기 기지국으로 전송하는 송신부를 포함하되,
상기 구성정보는,
상기 IPsec 터널을 위한 IP(Internet Protocol) 주소 정보 및 IKE(Internet Key Exchange) 설정정보를 포함하고,
상기 단말 내의 터널 엔티티는,
상기 기지국에 구성되는 피어 터널 엔티티와 피어링되어 구성되며, 상기 IPsec 터널을 통해서 송수신되는 데이터의 인캡슐레이션 및 디캡슐레이션 동작을 수행하되,
상기 수신부는, 상기 기지국으로부터 WLAN 측정을 위한 측정 구성정보를 포함하는 RRC 메시지를 더 수신하고,
상기 송신부는, 상기 측정 구성정보에 기초하여 측정된 각 WLAN의 연결 상태 및 WLAN 캐리어의 접속 품질 정보를 포함하는 WLAN 측정 결과정보를 상기 기지국으로 더 전송하며,
상기 단말 내의 터널 엔티티는,
PDCP 계층과 IP 계층 사이에 구성되고, 상기 IP계층으로부터 수신되는 코어망 인터페이스 베어러 별 SDU(Service Data Unit)를 구별하고, 상기 SDU에 터널 헤더를 추가하여 하위계층으로 전달하고,
상기 터널 헤더는 베어러 식별정보를 위한 필드를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 기지국으로부터 수신된 하나 이상의 WLAN AP에 대한 식별정보를 포함하는 WLAN 이동성 셋 정보에 기초하여 WLAN AP 간의 이동성 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 단말.
제 11 항에 있어서,
상기 구성정보는,
WLAN 식별정보 및 데이터 베어러 식별정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
삭제
제 11 항에 있어서,
상기 베어러 식별정보는,
데이터 무선 베어러 식별정보(DRB-Identity)인 것을 특징으로 하는 단말.
제 11 항에 있어서,
상기 터널 엔티티는,
상기 기지국에 구성되는 피어 터널 엔티티로부터 상기 IPsec 터널을 통해서 수신되는 PDU(Protocol Data Unit)에서 베어러 식별정보를 제거하고, 상기 상위계층으로 전달하는 것을 특징으로 하는 단말.
제 11 항에 있어서,
상기 터널 엔티티는,
단말 특정하게 구성되는 것을 특징으로 하는 단말.
삭제
데이터를 송수신하는 기지국에 있어서,
WLAN(wireless local area network) 캐리어를 통한 IPsec(Internet Protocol Security) 터널을 이용하여 단말과 데이터를 송수신하기 위한 구성정보를 RRC 연결 재구성 메시지를 통해서 송신하는 송신부;
상기 단말과 상기 기지국 간에 구성되는 상기 IPsec 터널을 이용하여 데이터를 수신하는 수신부; 및
상기 기지국 내의 터널 엔티티에서 상기 IPsec 터널을 이용하여 수신된 데이터를 상위계층으로 전달하는 제어부를 포함하되,
상기 구성정보는,
상기 IPsec 터널을 위한 IP(Internet Protocol) 주소 정보 및 IKE(Internet Key Exchange) 설정정보를 포함하고,
상기 기지국 내의 터널 엔티티는,
상기 단말에 구성되는 터널 엔티티와 피어링되어 구성되며, 상기 IPsec 터널을 통해서 송수신되는 데이터의 인캡슐레이션 및 디캡슐레이션 동작을 수행하되,
상기 송신부는, 상기 단말로 WLAN 측정을 위한 측정 구성정보를 포함하는 RRC 메시지를 전송하고,
상기 수신부는, 상기 측정 구성정보에 기초하여 측정된 각 WLAN의 연결 상태 및 WLAN 캐리어의 접속 품질 정보를 포함하는 WLAN 측정 결과정보를 상기 단말로부터 수신하며,
상기 기지국 내의 터널 엔티티는,
PDCP 계층과 IP 계층 사이에 구성되고, 상기 IPsec 터널을 통해서 수신되는 PDU(Protocol Data Unit)에서 터널 헤더를 제거하여, 상기 IP 계층으로 전달하고,
상기 터널 헤더는 베어러 식별정보를 위한 필드를 포함하며,
상기 단말은,
상기 기지국으로부터 수신된 하나 이상의 WLAN AP에 대한 식별정보를 포함하는 WLAN 이동성 셋 정보에 기초하여 WLAN AP 간의 이동성 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 기지국.
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제 18 항에 있어서,
상기 베어러 식별정보는,
데이터 무선 베어러 식별정보(DRB-Identity)인 것을 특징으로 하는 기지국.