KR20160005005A

KR20160005005A - 복수의 통신시스템에서 기지국을 탐색하는 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR20160005005A
Application number: KR1020157025220A
Authority: KR
Inventors: 이은종; 최혜영; 조희정; 한진백
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2016-01-13
Also published as: US10057840B2; US20160353360A1; EP2983413A4; EP2983413A1; CN105103625A; CN105103625B; JP2016519503A; EP2983413B1; WO2014163411A1; JP6433084B2

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 통신시스템에서 단말이 기지국을 탐색하는 방법은, 제1 통신 시스템에 접속한 단말이 제1 통신 시스템의 제1 기지국으로부터 제2 통신 시스템의 적어도 하나의 제2 기지국에 대한 정보를 수신하는 단계; 탐색 시작 조건이 만족되는 경우, 적어도 하나의 제2 기지국을 탐색하도록 요청하는 탐색 요청 메시지를 제1 기지국으로부터 수신하는 단계; 탐색 요청 메시지를 기초로 적어도 하나의 제2 기지국을 탐색하는 단계; 및 탐색 단계의 결과가 실패인 경우, 탐색 실패의 원인 정보를 포함하는 실패 보고 메시지를 제1 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

복수의 통신시스템에서 기지국을 탐색하는 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR SEARCHING BASE STATION IN PLURALITY OF COMMUNICATION SYSTEMS AND APPARATUS FOR SAME}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 통신시스템에서 기지국을 탐색하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

무선통신 시스템에서 두 개 이상의 무선접속기술(radio access technology, RAT) 혹은 통신 시스템에 액세스할 수 있는 능력(capability)를 가진 Multi-RAT 단말이 존재할 수 있다. 특정 RAT 에 access 하기 위해서는 단말 요청 기반으로 특정 RAT 으로의 connection 을 설정하고 data 송수신을 수행한다. 그러나, Multi-RAT 단말이 두 개 이상의 RAT 에 액세스 할 수 있는 capability 는 있더라도 동시에 multiple RAT 에 access 할 수는 없었다. 즉, 현재 단말은 Multi-RAT capability 가 있다 하더라도, 서로 다른 RAT 을 통해 동시에 데이터 송수신이 가능하지 않다.

이러한 종래의 multi-RAT 기술은 무선랜과 셀룰러 망 간의 인터워킹을 필요로 하지 않기 때문에, 전반적으로 시스템 효율이 낮은 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 단말이 Multiple RAT 에 동시 접속이 가능하더라도 무선 레벨에서의 제어 없이 네트워크 레벨에서의 flow mobility/IP-flow mapping 만을 지원함으로써 Multiple RAT 에 동시 접속을 가능하도록 하였다. 이러한 이유로 종래 기술은 AP 와 셀룰러 망 사이에 어떤 제어 커넥션을 요구하지 않았고, 단말의 요청을 기반으로 진행되어 왔다.

그러나, 이러한 종래 기술은 네트워크의 정확한 상황을 파악하지 못하고, 단말 위주의 RAT 선택을 함으로써 네트워크 전체 효율성을 높이기에는 한계가 있었다. 특히, 단말이 복수의 통신 시스템에 액세스가 가능해 짐에 따라, 단말이 특정 통신 시스템의 기지국을 효율적으로 스캐닝(scanning)하기 위한 방법들이 필요하게 되었지만, 아직까지 이러한 연구가 진행된 바가 없었다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 복수의 통신시스템에서 기지국을 탐색하는 방법 및 이를 지원하는 장치를 제공하는 데 있다.

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

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 통신 시스템에서 단말이 기지국을 탐색하는 방법은, 제 1 통신 시스템에 접속한 단말이 상기 제 1 통신 시스템의 제 1 기지국으로부터 제 2 통신 시스템의 적어도 하나의 제 2 기지국에 대한 정보를 수신하는 단계; 탐색 시작 조건이 만족되는 경우, 상기 적어도 하나의 제 2 기지국을 탐색하도록 요청하는 탐색 요청 메시지를 상기 제 1 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 탐색 요청 메시지를 기초로 상기 적어도 하나의 제 2 기지국을 탐색하는 단계; 및 상기 탐색 단계의 결과가 실패인 경우, 탐색 실패의 원인 정보를 포함하는 실패 보고 메시지를 상기 제 1 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 통신시스템에서 기지국을 탐색하는 단말은, RF(Radio Frequency) 유닛; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 제 1 통신 시스템에 접속한 단말이 상기 제 1 통신 시스템의 제 1 기지국으로부터 제 2 통신 시스템의 적어도 하나의 제 2 기지국에 대한 정보를 수신하고, 탐색 시작 조건이 만족되는 경우, 상기 적어도 하나의 제 2 기지국을 탐색하도록 요청하는 탐색 요청 메시지를 상기 제 1 기지국으로부터 수신하고, 상기 탐색 요청 메시지를 기초로 상기 적어도 하나의 제 2 기지국을 탐색하고, 상기 탐색 단계의 결과가 실패인 경우, 탐색 실패의 원인 정보를 포함하는 실패 보고 메시지를 상기 제 1 기지국으로 전송하도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 상기 실시예들에 대하여 다음의 사항이 공통적으로 적용될 수 있다.

상기 원인 정보는 제 1 내지 제 3 원인 중 하나가 선택되며, 제 1 원인은 비컨(beacon) 탐색 실패이고, 제 2 원인은 기지국 접속 불가능이고, 제 3 원인은 신호 세기 미약일 수 있다.

상기 원인 정보가 상기 제 1 원인인 경우, 상기 단말은 상기 비컨 탐색 실패와 연관된 기지국의 식별자를 상기 제 1 기지국으로 전송할 수 있다.

상기 원인 정보가 상기 제 2 원인인 경우, 상기 단말은 제 2-1, 제 2-2 및 제 2-3 세부 원인 중 하나를 선택하여 전송하며, 상기 제 2-1 세부 원인은 보안 정보 미존재이고, 상기 제 2-2 세부 원인은 지원 가능 채널 미존재이고, 상기 제 2-3 세부 원인은 동기화 불가일 수 있다.

상기 원인 정보가 상기 제 3 원인인 경우, 상기 단말은 상기 적어도 하나의 제 2 기지국 각각에 대하여 측정된 신호 세기를 전송할 수 있다.

상기 탐색 요청 메시지가 수신되면 상기 단말은 탐색 실패 타이머를 시작하고, 상기 탐색 실패 타이머의 만료시까지 탐색이 성공하지 않는 경우 상기 실패 보고 메시지를 상기 제 1 기지국으로 전송할 수 있다.

상기 탐색 요청 메시지는 탐색 최대 재시도 횟수에 대한 정보를 포함할 수 있다.

상기 실패 보고 메시지의 전송 횟수가 상기 탐색 최대 재시도 횟수를 초과하는 경우, 탐색 정지 메시지를 상기 제 1 기지국으로부터 수신할 수 있다.

상기 탐색 단계의 결과가 성공인 경우, 탐색 결과 보고 메시지를 상기 제 1 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 탐색 결과 보고 메시지는 기지국 식별자, 신호 측정값 및 기지국 중심 주파수 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 탐색 요청 메시지는 탐색 실패 보고 여부를 나타내는 1 비트 지시자를 포함할 수 있다.

상기 탐색 요청 메시지는 RRC (Radio Resource Control) 시그널링을 이용하여 전송될 수 있다.

본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항 기재 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.

본 발명의 실시예들에 따라, 무선 통신 시스템에서 셀룰러 망의 제어를 통해 단말이 무선랜(WLAN)을 효율적으로 사용하도록 하기 위해서, 셀룰러 망의 지시에 따라 무선랜의 액세스 포인트(AP)를 효과적으로 탐색할 수 있다.

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

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1 은 무선통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2 는 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)의 네트워크 구조를 예시한 도면이다.
도 3a 는 일반적인 E-UTRAN 및 일반적인 EPC 의 일반적 구조를 도시한 블록도이다.
도 3b 및 도 3c 는 E-UMTS 네트워크를 위한 사용자-평면 프로토콜 및 제어 평면 프로토콜 스택을 나타낸 블록도이다.
도 4a 는 IP 플로우 기반 WiFi mobility 를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 4b 는 LTE 시스템에서의 단말의 초기 접속 절차를 설명하기 위한 간략한 도면이다.
도 5 는 LTE 시스템에서의 단말의 초기 접속 절차를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 6 은 LTE 시스템에서의 단말의 초기 접속 절차 중 EPS 세션 설정 프로시저를 구체적으로 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 7 은 LTE 시스템에서의 단말의 초기 접속 절차 중 EPS 세션 설정 프로시저를 구체적으로 설명하기 위한 다른 예시적 도면이다.
도 8 은 제 1 통신 시스템(예를 들어, LTE 시스템)와 제 2 통신 시스템(예를 들어, WiFi 시스템)의 연동 구조를 설명하기 위한 네트워크 구조를 예시한 도면이다.
도 9 는 본 발명에 따른 WiFi-Cellular 인터워킹의 네트워크 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 10 은 WiFi-Cellular 융합 망의 시나리오를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 복수의 통신시스템에서 액세스 포인트를 탐색하는 방법을 예시한다.
도 12는 Inter-RAT Measurement Report Trigger conditions의 일례이다.
도 13 은 와이파이 송수신기를 동작시키는 일례이다.
도 14 은 와이파이 송수신기를 동작시키는 다른 예이다.
도 15 는 와이파이 탐색 실패 보고의 전송 방법을 예시하는 도면이다.

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

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

아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통칭하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통칭하는 것을 가정한다. 본 명세서에서는 IEEE 802.16 시스템에 근거하여 설명하지만, 본 발명의 내용들은 각종 다른 통신 시스템에도 적용 가능하다.

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

이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA 는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000 과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA 는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced 데이터 Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA 는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA 는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA 를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA 를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA 를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE 의 진화된 버전이다.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

도 1 은 무선통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(110)의 구성을 도시한 블록도이다.

무선 통신 시스템(100)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국(105)과 하나의 단말(110)(D2D 단말을 포함)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 기지국 및/또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.

도 1 을 참조하면, 기지국(105)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(115), 심볼 변조기(120), 송신기(125), 송수신 안테나(130), 프로세서(180), 메모리(185), 수신기(190), 심볼 복조기(195), 수신 데이터 프로세서(197)를 포함할 수 있다. 그리고, 단말(110)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(165), 심볼 변조기(175), 송신기(175), 송수신 안테나(135), 프로세서(155), 메모리(160), 수신기(140), 심볼 복조기(155), 수신 데이터 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 송수신 안테나(130, 135)가 각각 기지국(105) 및 단말(110)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국(105) 및 단말(110)은 복수 개의 송수신 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국(105) 및 단말(110)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국(105)은 SU-MIMO(Single User-MIMO) MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.

하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(120)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.

심볼 변조기(120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기(125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.

송신기(125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 송신 안테나(130)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.

단말(110)의 구성에서, 수신 안테나(135)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(140)로 제공한다. 수신기(140)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(155)로 제공한다.

또한, 심볼 복조기(145)는 프로세서(155)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(150)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서 (150)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.

심볼 복조기(145) 및 수신 데이터 프로세서(150)에 의한 처리는 각각 기지국(105)에서의 심볼 변조기(120) 및 송신 데이터 프로세서(115)에 의한 처리에 대해 상보적이다.

단말(110)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(165)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(170)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(175)로 제공할 수 있다. 송신기(175)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 송신 안테나(135)는 발생된 상향링크 신호를 기지국(105)으로 전송한다.

기지국(105)에서, 단말(110)로부터 상향링크 신호가 수신 안테나(130)를 통해 수신되고, 수신기(190)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(195)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말(110)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.

단말(110) 및 기지국(105) 각각의 프로세서(155, 180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(155, 180)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(160, 185)들과 연결될 수 있다. 메모리(160, 185)는 프로세서(180)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.

프로세서(155, 180)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(155, 180)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(155, 180)에 구비될 수 있다.

한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(155, 180) 내에 구비되거나 메모리(160, 185)에 저장되어 프로세서(155, 180)에 의해 구동될 수 있다.

단말과 기지국이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3 개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC (Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE 와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.

본 명세서에서 단말의 프로세서(155)와 기지국의 프로세서(180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)이 신호를 수신하거나 송신하는 기능 및 저장 기능을 제외하고, 신호 및 데이터를 처리하는 동작을 수행하지만, 설명의 편의를 위하여 이하에서 특별히 프로세서(155, 180)를 언급하지 않는다. 특별히 프로세서(155, 180)의 언급이 없더라도 신호를 수신하거나 송신하는 기능 및 저장 기능이 아닌 데이터 처리 등의 일련의 동작들을 수행한다고 할 수 있다.

도 2 는 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)의 네트워크 구조를 예시한 도면이다.

E-UMTS 는 LTE 시스템과 같이 호칭될 수도 있다. 시스템은 음성 ALV 패킷 데이터와 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위하여 광범위하게 배치될 수 있고, 일반적으로 이하의 도면들과 관련하여 상세하게 설명하고 개시할 다양한 기술들에 기반하여 기능하도록 구성된다.

도 2 를 참조하면, E-UMTS 네트워크는 E-UTRAN(Evolved UMTS terrestrial radio access network), EPC(Evolved Packet Core) 및 하나 이상의 단말(10)을 포함한다. E-UTRAN 는 하나 이상의 기지국들(20)을 포함한다. EPC 와 관련하여, MME/SAE 게이트웨이(30)는 단말(10)에 대해 세션의 종단점 및 이동성 관리 기능을 제공한다. 기지국(20) 및 MME/SAE 게이트웨이는 S1 인터페이스를 통해 접속될 수 있다.

단말(10)은 사용자가 지니고 다니는 장치이고 mobile station(MS), user terminal(UT), 가입자국(Subscriber Station, SS) 또는 무선 장치로서 또한 호칭될수 있다.

기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 함께 통신하는 고정국(fixed station)이다. base station으로 호칭되는 것 외에, 기지국은 액세스 포인트(Access Point, AP)로 호칭될 수도 있다. 기지국은 단말로 사용자 평면(user plane) 및 제어 평면(control plane)의 종단점들(end points)을 제공한다. 일반적으로, 기지국은 다른 구성요소들 중에서 송신기 및 프로세서를 포함하고 본 명세서에서 기술하고 있는 다양한 기술들에 따라 동작하도록 구성된다.

복수의 단말(10)이 한 셀 내에 위치할 수 있다. 한 기지국(20)은 일반적으로 셀 별로 배치된다. 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽을 전송하기 위한 인터페이스가 기지국들(20) 간에 사용될 수 있다. 본 명세서에서 "하향링크(downlink)"는 기지국(20)으로부터 단말(10)로의 통신을 가리키고, "상향링크(uplink)"는 단말로부터 기지국으로의 통신을 가리킨다.

MME/SAE 게이트웨이(30)는 기지국들(20)로 페이징 메시지들의 분포(distribution), 보안 제어, 유휴 상태 이동성 제어, SAR 베어러 제어 및 NAS(Non-Access Stratum) 시그널링의 암호(ciphering) 및 보전(integrity protection)을 포함하는 다양한 기능들을 제공한다. SAE 게이트웨이(30)은 페이징 이유들을 위한 U-플랜 패킷들의 종료(termination), 단말 이동성을 지원하기 위한 U-플랜의 스위칭을 포함하는 여러가지의 기능들을 제공한다. 설명의 편의를 위해, MME/SAE 게이트웨이(30)은 본 명세서에서 간단히 "게이트웨이"라고 칭해질 수 있다. 그러나, 이러한 구조는 MME 게이트웨이 및 SAE 게이트웨이 모두를 포함할 수 있다고 이해될 수 있다.

복수의 노드들이 S1 인터페이스를 통해 기지국(20) 및 게이트웨이(30) 간에 연결될 수 있다. 기지국(20)은 X2 인터페이스를 통해 서로 연결될 수 있고, 이웃 기지국들은 X2 인터페이스를 가진 메쉬된(meshed) 네트워크 구조를 가질 수 있다.

도 3a 는 일반적인 E-UTRAN 및 일반적인 EPC 의 일반적 구조를 도시한 블록도이다.

도 3a 를 참조하면, 기지국은 게이트웨이(30)를 위한 선택, 무선자원제어(RRC) 활성시의 게이트웨이를 향한 라우팅, 페이징 메시지들의 스케줄링 및 전송, 방송채널(BCCH)정보의 스케줄링 및 전송, 하향링크 및 상향링크에서 단말들(10)에 자원을 동적 할당, 기지국 측정(measurements)의 구성 및 준비(provisioning), 무선 베이러 제어, 무선허가제어(RAC), LTE_ACTIVE 상태에서 연결 이동성 관리의 기능들을 수행할 수 있다.

EPC 에서, 상술한 바와 같이, 게이트웨이(30)는 페이징 시작(origination), LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 평면의 계산, SAE 베어러 관리, 및 비-접속층(non-access stratum, NAS) 시그널링의 보전 보호(integrity protection)의 기능들을 수행할 수 있다.

도 3b 및 도 3c 는 E-UMTS 네트워크를 위한 사용자-평면 프로토콜 및 제어 평면 프로토콜 스택을 나타낸 블록도이다.

도 3b 및 도 3c 를 참조하면, 프로토콜 레이어들은 오픈 시스템 상호접속(OSI) 표준 모델의 3 개 하위 계층에 기초하여 제 1 계층(L1), 제 2 계층(L2) 및 제 3 계층(L3)으로 나누어질 수 있다.

제 1 계층(L1)(또는 물리 계층(PHY))은 물리 채널을 이용하여 상위 계층으로 정보 전송 서비스를 제공한다. 물리 계층은 전송 채널을 통해 상위 레벨에 위치한 MAC 계층과 연결되고, MAC 계층 및 물리 계층 간의 데이터는 전송 채널을 통해 전송된다. 서로 다른 물리 계층들 간에 즉 송신 측 및 수신 측(예를 들어, 단말(10) 및 기지국(20)의 물리 계층들 간에)의 물리 계층들 간에 데이터는 물리 채널(21)을 통해 전송된다.

계층 2(L2)의 MAC 계층은 논리채널을 통해 더 높은 계층인 RLC 계층에 서비스를 제공한다. 계층 2(L2)의 MAC 계층은 신뢰성있는 데이터 전송을 지원한다. 도 2b 및 2c 에 도시된 RLC 계층은 MAC RLC 기능들이 구현되고 MAC 계층에서 수행되면, RLC 계층 그 자체는 필요하지 않는 것으로 도시되었다. 도 2c 를 참조하면, 계층 2 의 PDCP 계층은 상대적으로 작은 대역폭을 갖는 무선 인터페이스 상에 효율적으로 전송될 수 있는 IPv4 또는 IPv6 와 같은 인터넷 프로토콜(IP) 패킷을 채용함으로써 전송되는 데이터에 불필요한 제어 정보를 줄이기 위하여 헤더 압축을 수행한다.

도 3c 를 참조하면, 제 3 계층(L3)의 가장 낮은 부분에 위치한 RRC 계층은 제어 평면에서만 정의되고 논리 채널들, 전송 채널들, 물리 채널들을 구성, 재구성, 무선베어러들(RBs)의 해제 관계에서 제어한다. 여기서, 무선베어러들은 단말(terminal) 및 E-UTRAN 간의 데이터 전송을 위한 제 2 계층(L2)에 제공된 서비스를 의미한다.

도 3b 를 참조하면, RLC 및 MAC 계층들(네트워크 측 상에서 기지국(20)에서 종료된)은 스케줄링, ARQ(Automatic Repeat reQuest), HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)와 같은 기능들을 수행한다. PDCP 계층(네트워크 측 상에서 기지국(102)에서 종료된)은 헤더압축, 인티그레티 보호(intergrity protection), 및 계산(ciphering)과 같은 사용자 평면 기능을 수행할 수 있다.

도 3c 를 참조하면, RLC 및 MAC 계층들(네트워크 측 상에서 기지국(20)에서 종료된)은 제어 평면과 같은 동일한 기능들을 수행한다. 예시한 바와 같이, RRC 계층(네트워크 측 상에서 기지국(20)에서 종료된)은 방송, 페이징, RRC 연결 관리, 무선베이러(RB) 제어, 이동성 기능 및 단말 측정 보고와 제어와 같은 기능들을 수행할 수 있다. 네트워크 측 상에서 MME 게이트웨이(30)에서 종료되는 NAS 제어 프로토콜은 SAE 베어러 관리, 인증, LTE_IDLE 이동성 핸들링, LTE_IDLE 에서 페이징 시작 및 게이트웨이들 및 단말(10) 간의 시그널링을 위한 보안 제어와 같은 기능을 수행할 수 있다.

NAS 제어 프로토콜은 3 개의 서로 다른 상태(state)를 사용할 수 있다: 첫 번째로 RRC 엔티티(entity)가 없다면, LTE_DETACHED 상태, 두 번째로 RRC 연결이 없지만 최소의 단말 정보를 저장하고 있다면 LTE_IDLE 상태, 세 번째로 RRC 연결이 설정되면 LTE_ACTIVE 상태이다.

또한, RRC 상태는 RRC_IDLE 및 RRC_CONNECTED 와 같은 두 개의 서로 다른 상태로 구분될 수 있다. RRC_IDLE 상태에서, 단말(10)은 페이징 정보 및 시스템의 정보의 방송을 수신할 수 있는 한편 단말(10)은 NAS 에 의해 구성된 불연속 수신(Discontinuous Reception, DRX)를 명기하고, 단말(10)은 트래킹(tracking) 지역에서 단말을 고유하게 식별하기 위한 식별자(identification, ID)를 할당받는다. 또한, RRC_IDLE 상태에서, 기지국(20)에 저장된 RRC 콘텍스트(context)는 없다.

RRC_IDLE 상태에서, 단말(10)은 페이징 DRX 주기(cycle)를 명기한다. 특히, 단말(10)은 매 단말 특정 페이징 DRX 주기의 특정 페이징 경우에서 페이징 신호를 모니터링한다.

RRC_CONNECTED 상태에서, 단말(10)은 E-UTRAN 에서 E-UTRAN RRC 연결 및 콘텍스트를 구비하여, 가능하게 되는 네트워크(기지국)으로/으로부터 데이터를 전송 및/또는 수신한다. 또한, 단말(10)은 채널 품질 정보 및 피드백 정보를 기지국(20)으로 보고할 수 있다.

RRC_CONNECTED 상태에서, E-UTRAN 은 단말(10)이 속한 셀을 안다. 따라서, 네트워크는 데이터를 단말(10)로/으로부터 전송 및/또는 수신할 수 있으며, 네트워크는 단말(10)의 이동성(핸드오버)을 제어할 수 있으며, 네트워크는 이웃 셀에 대한 셀 측정을 수행할 수 있다.

도 4a 는 IP 플로우 기반 WiFi mobility 를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.

IFOM (IP Flow Mobility)

3GPP (Rel-10) 표준에서는 3G/WiFi Seamless Offload 를 기술하고 있는데, DSMIPv6 기반 IP Flow 단위의 WLAN offloading 기술, DSMIPv6 (Dual Stack Mobile IPv6) 단말과 네트워크에서 IPv4 와 IPv6 를 동시 지원하는 솔루션을 제공하고 있다. 이동통신망의 다양화로 IPv6 채택이 확대되고 이동성 지원이 핵심기술로 부각되면서 기존의 IPv4 망까지도 이동성 지원이 필요하여 DSMIPv6 을 채택하고 있다. 또한, 단말이 자신의 이동을 탐지하여 agent 에게 알리는 client-based MIP 기술을 제공한다. HA 는 mobile node 의 이동성을 관리하는 agent 로서 Flow Binding Table 과 Binding Cache table 이 존재한다. PMIPv6 를 사용할 경우, IP flow 단위의 관리가 어렵다는 기술적 문제의 이유로 IFOM 은 DSMIPv6 만을 사용한다.

MAPCON (Multi Access PDN Connectivity)

서로 다른 APN 들에게 동시의 multiple PDN connectivity 를 가지며, Protocol independent 기술로서 PMIPv6, GTP, DSMIPv6 모두 사용 가능하다. 하나의 PDN 을 통해 전송 중이던 데이터 플로우들들 전체가 이동된다.

도 4b 는 LTE 시스템에서의 단말의 초기 접속 절차를 설명하기 위한 간략한 도면이다.

도 4b 는 LTE Initial Attach (초기 접속) 절차 중에 대표적인 메시지와 파라미터를 중심으로 그 흐름을 도시하였으며, 3GPP 표준 Call Flow 중에 일부만 도 4b 에 도시하였다. 도 4b 에 도시한 바와 같이, LTE Initial Attach 과정은 크게 5 단계로 구분할 수 있다.

1. Acquisition of IMSI: LTE 망(MME)이 UE(단말)의 IMSI 값을 얻어 오는 단계 (UE ID 획득단계)

2. Authentication: UE 는 LTE 망을 인증하고, 또한 LTE 망(MME)은 UE 를 인증하는 단계 (사용자 인증 단계)

3. NAS Security Setup: 상호 인증이 완료되면 이제 UE 와 MME 간에 주고 받는 메시지에 대해 무선구간에서의 보호를 위해 "암호화 및 무결성 확인(Encryption ＆ Integrity Protected)"을 위한 준비를 하고, 이 단계가 완료되면 이후 NAS 메시지(UE 와 MME 간 메시지)는 무선 구간에서 보호되는 단계 (보호란 무선 구간에서 임의의 개체가 데이터를 보거나 메시지를 변조하지 못하도록 하는 것)

4. Location Update: UE 가 어느 MME 에 붙어 있는지를 HSS 에 등록하고, 또한 UE(가입자)가 가입한 Service Profile(QoS Profile)을 HSS 가 MME 로 전달하는 단계

5. EPS Session Establishment: UE 에 IP 주소를 할당해 주고, 그 UE 가 사용할 EPS Bearer (UE 와 eNB 간에 DRB 터널, eNB 와 S-GW 간에 S1 GTP 터널, S-GW 와 P-GW 간에 S5 GTP 터널)를 생성함. EPS Bearer 생성시 PCRF 가 결정한 QoS Profile 에 근거하여 EPS Bearer 의 QoS 파라미터가 설정된다.

UE ID 획득과 EPS 세션 설정은 모든 초기 접속 단계에서 수행되어야 하는 프로시저이며, 2,3,4 번 프로시저는 UE ID 가 무엇인가(IMSI or Old GUTI)와 이전 사용자 접속 정보가 망(MMEs)에 남아 있는가/없는가 등에 영향을 받아 수행된다.

도 5 는 LTE 시스템에서의 단말의 초기 접속 절차를 설명하기 위한 예시적 도면이다.

도 5 는 무선링크 동기화 후, 단말(UE)는 ECM 연결 설정을 수행한다. 이를 위해, RRC 연결 설정 요청 메시지를 기지국으로 전송한다. 이때, 단말들이 공동으로 사용하는 SRB 인 SRB 0 와 논리 채널인 CCCH 를 통해 RRC Connection Request (Establishment Cause= "Mobile Originating Signaling" ) 메시지를 전송한다. RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답으로서 단말은 RRC 연결 셋업(setup) 메시지를 수신한다. 이때, 단말들이 공동으로 사용하는 SRB 인 SRB 0 와 논리 채널인 CCCH 를 통해 RRC Connection Setup 메시지를 전송함으로써 UE 가 dedicated 하게 사용할 SRB 구성(configuration) 자원을 할당한다. 이후, RRC 연결을 수행한다.

단말은 Attach request 를 전송하고, RRC 연결 셋업 완료 메시지 (RRC Connection Setup Complete)를 전송한다. SRB 1 과 DCCH(Dedicated Control Channel) 을 통해 eNB 에게 RRC Connection Setup Complete 메시지를 전송하고, RRC Connection Setup Complete 메시지 안에 Attach Request NAS 메시지를 포함하여 전송한다. 기지국은 S1 시그널링 연결 설정을 위하여 S1-MME 인터페이스에서 S1AP 메시지를 통해 eNB UE S1AP ID 를 할당하고 Initial UE Message 를 통하여 Attach Request 를 MME 로 전달한다.

도 6 은 LTE 시스템에서의 단말의 초기 접속 절차 중 EPS 세션 설정 프로시저를 구체적으로 설명하기 위한 예시적 도면이다.

MME 는 사용자 가입 정보를 이용하여 EPS 세션 및 default EPS 베어러를 설정함으로써 사용자가 가입한 서비스 품질을 제공할 수 있도록 망/무선 자원을 할당한다. 도 6 에 도시한 18) MME 에서의 UE-AMBR 계산 단계에서, MME 는 eNB 에게 전송할 UE-AMBR 값을 계산, APN 별 APN-AMBR 의 합을 초과하지 않는 범위 안에서 UE-AMBR 을 계산하여 할당할 수 있다.

도 7 은 LTE 시스템에서의 단말의 초기 접속 절차 중 EPS 세션 설정 프로시저를 구체적으로 설명하기 위한 다른 예시적 도면이다.

도 7 을 참조하면, 19)의 MME 의 다양한 파라미터들을 생성과 관련된 내용을 설명한다. 단말에게 IMSI 대신 사용할 GUTI 를 할당한다. TAU 제어와 관련된 파라미터를 결정(TAI list 할당, TAU Timer 값)한다. 그리고, eNB 가 사용할 UE-AMBR 결정한다. 그리고 E-RAB ID 할당한다.

22)의 initial context setup request 단계에서, UE-AMBR(UL/DL), E-RAB ID, E-RAB QoS, S1 S-GW TEID, KeNB, UE Security Algorithm 가 전송된다. UE-AMBR(UL/DL) 는 (사용자가 어느 APN 을 사용하던 동일한 기지국을 거쳐가기 때문에 기지국에서만 제어되는 QoS 파라미터이고, E-RAB ID 는 MME 가 할당한 값으로 기지국은 이를 EPS 베어러 ID 로 사용한다. E-RAB QoS 는 P-GW 로부터 수신한 EPS 베어러 QoS 를 기반으로 MME 가 구성한다. S1 S-GW TEID 는 S-GW 로부터 수신한 상향 S1 TEID 값이다. KeNB 는 MME 가 KASME 로부터 계산한 값으로 기지국이 이로부터 AS Security Key 를 도출한다. UE Security Algorithm 는 UE 로부터 Attach Request 메시지를 통하여 수신한 값으로, KeNB 와 함께 기지국이 AS Security Setup 을 할 수 있도록 한다. NAS-PDU 는 NAS 메시지(Attach Accept)이다.

28)의 DRB 설정과 관련하여, 단말의 NAS 계층은 RRC 연결 재구성 메시지를 이수신하여 UE IP 주소와 GUTI 를 얻고 향후 이를 이용하여 통신한다.

다음으로, 본 발명에 따른 복수의 통신 시스템이 연동 혹은 인터워킹(interworking)하는 네트워크 구조를 설명한다.

도 8 은 제 1 통신 시스템(예를 들어, LTE 시스템)와 제 2 통신 시스템(예를 들어, WiFi 시스템)의 연동 구조를 설명하기 위한 네트워크 구조를 예시한 도면이다.

도 8 에 도시한 네트워크 구조에서, 백본(Backbone) 망(예를 들어, P-GW 또는 EPC(Evolved Packet Core))를 통해 AP 와 eNB 사이에 백홀 제어 커넥션(backhaul control connection)이 있거나, AP 와 eNB 사이에 무선 제어 커넥션(wireless control connection) 이 있을 수 있다. 피크 쓰루풋(peak throughput) 및 데이터 트래픽 오프-로딩(data traffic off-loading)을 위해, UE 는 복수의 통신 네트워크 간의 연동을 통하여 제 1 무선통신 방식을 사용하는 제 1 통신 시스템(혹은 제 1 통신 네트워크)과 제 2 무선통신 방식을 사용하는 제 2 통신 시스템(혹은 제 2 통신 네트워크)을 모두 동시에 지원할 수 있다. 여기서 제 1 통신 네트워크 또는 제 1 통신 시스템을 각각 프라이머리 네트워크(Primary network) 또는 프라이머리 시스템(Primary system)이라고 칭하고, 제 2 통신 네트워크 또는 제 2 통신 시스템을 각각 세컨더리 네트워크(Secondary network) 또는 세컨더리 시스템(Secondary system)이라고 칭할 수 있다. 예를 들어, UE 는 LTE(혹은 LTE-A)와 WiFi (WLAN/802.11 과 같은 근거리 통신 시스템)을 동시에 지원하도록 구성될 수 있다. 이러한 단말(UE)를 본 명세서에서 멀티 시스템 지원 UE(Multi-system capability UE) 등으로 칭할 수 있다.

도 8 에 도시한 네트워크 구조에서, 프라이머리 시스템은 넓은 커버리지(wider coverage)를 가지며, 제어 정보 전송을 위한 망일 수 있다. 프라이머리 시스템의 예로서 WiMAX 또는 LTE (LTE-A)시스템이 있을 수 있다. 한편, 세컨더리 시스템은 프라이머리 시스템보다 작은 커버리지는 가지는 망이며, 데이터 전송을 위한 시스템일 수 있다. 세컨더리 네트워크는 예를 들어, WLAN 또는 WiFi 같은 무선랜 시스템일 수 있다.

본 발명에서는 다음의 사항을 가정하여 설명한다.

인터워킹을 관장하는 entity 는 셀룰러 망 내에 있는 entity 로 가정하고, 아래 세가지 entity 안에 인터워킹 기능이 구현됨을 가정한다.

첫번째 entity 로서 e-NB 는 기존 e-NB 를 재사용할 수 있다(reuse existing entity).

두번째 entity 로서 MME (Mobility Management Entity)도 기존 entity 를 재사용 할 수 있다(reuse existing entity).

세번째 entity 로서 IWME (Interworking Management Entity)는 새로운 entity 로 정의된다(define new entity).

인터워킹 기능은 eNB-UE 또는 eNB-AP 사이에 발생할 수 있는 인터워킹 관련 프로시저에 관련되어 있으며, 인터워킹을 관장하는 entity 는 AP 정보를 저장/관리한다. eNB/MME/IWME 는 자신의 coverage 아래 있는 AP 들의 정보를 저장/관리한다.

세컨더리 시스템 (예를 들어, WiFi)의 액세스 포인트(access point)인 AP 와 프라이머리 시스템 (예를 들어, LTE 시스템 또는 WiMAX 시스템과 같은 셀룰러 통신 시스템)의 액세스 포인트인 기지국(eNB)는 서로 무선 링크 상으로 커넥션(connection)이 설정되어 있음을 가정한다. 본 발명에서는 eNB 와의 무선 인터페이스가 있는 AP 를 eAP 라고도 칭하도록 한다. 즉, eAP 는 802.11 MAC/PHY 뿐만 아니라, eNB 와의 통신을 위한 LTE 프로토콜 스택 혹은 WiMAX 프로토콜 스택도 지원하여야 하고, eNB 와는 단말과 같은 역할을 하며 eNB 와 통신을 할 수 있음을 의미한다.

도 9 는 본 발명에 따른 WiFi-Cellular 인터워킹의 네트워크 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 기술은 WiFi 와 Cellular 망을 동시 송수신할 수 있는 단말이 존재하는 환경에서, 듀얼모드(dual mode) 혹은 multi-RAT 단말이 좀 더 효율적으로 WiFi-cellular 융합 망을 사용하도록 하기 위해 셀룰러 망은 다음 4 가지 방법에 따라 AP 의 정보를 관리할 수 있다.

방법 1. eNB 와 AP 사이의 air interface 사용

eNB 는 AP 와의 무선 제어 연결(wireless control connection)을 이용하여 AP 를 일반 UE 와 비슷하게 control 함을 의미한다.

방법 2. eNB 와 AP 사이의 backhaul interface 사용

eNB 는 AP 와의 무선 제어 연결을 이용하여 AP 를 control 함을 의미한다.

방법 3. MME 와 AP 사이의 제어 인터페이스(control interface) 사용

MME 와 AP(즉, secondary system) 사이의 제어 연결을 이용하여 AP 를 control 함을 의미한다.

방법 4. IWME 와 AP 사이의 control interface 사용

IWME 와 AP(즉, secondary system) 사이의 제어 연결을 이용하여 AP 를 제어함을 의미한다.

도 10 은 WiFi-Cellular 융합 망의 시나리오를 설명하기 위한 예시적 도면이다.

도 10 의 ① 시나리오는 단말의 셀룰러 only 접속 시나리오인데, 단말이 셀룰러 망에만 접속한 상태에서 WiFi 자동전환/동시전송을 위해, 사전기술의 정의가 필요하다. 인터워킹을 위한 AP 정보 관리는 network level (cellular-WiFi)에서 이루어지고, WiFi discovery 및 WiFi 망 접속은 device level (cellular - device - WiFi)에서 이루어 진다. ②-1 내지 ②-3 은, 각각 셀룰러-WiFi 간의 사용자 평면(U-Plane)의 WiFi 자동 전환, flow 의 WiFi 자동전환, bearer 의 WiFi 자동전환, data 의 WiFi 자동전환을 나타낸다. ②-1 에 따라서, 셀룰러-WiFi U-plane 자동전환 되면 모든 data 는 WiFi 로만 전송된다. ②-2, ②-3 시나리오에 따라서, 셀룰러-WiFi U-plane 이 동시전송 되도록 전환되면, bandwidth segregation or aggregation 기법을 사용하여 WiFi 와 셀룰러 네트워크로 데이터의 동시전송이 가능하다. 여기서, Bandwidth segregation 은 ②-2 와 같이 flow (service/IP flow)별 자동 전환으로, 서로 다른 flow 는 서로 다른 RAT 을 통해 전송된다. ②-2 에서, flow 별 자동전환은 하나 또는 하나 이상의 service/IP flow(s) 일 수 있다. 즉, flow 단위로 전환 (②-2-1) 또는 Data radio(or EPS) bearer 별 전환(②-2-2)일 수 있다. Bandwidth aggregation 은 ②-3 과 같이 동일한 flow 라 하더라도 data 단위로 서로 다른 RAT 을 통해 전송될 수 있게 한다.

② 시나리오에서와 같이 WiFi 자동전환이 수행된 이후에는 ③ 시나리오와 같이 WiFi 기반으로 cellular link control 이 가능하다. Cellular link 관련한 paging 또는 radio link failure 에 대한 control 을 WiFi link 통해 수신 가능하다.

복수의 통신 시스템에서 기지국을 탐색하는 방법

도 11 은 본 발명에 따른 복수의 통신시스템에서 기지국을 탐색하는 방법을 예시한다.

본 발명에 따르면, 네트워크가 단말의 secondary system 관련 정보(예를 들면, discovery, scanning 등)을 수신하고, 해당 정보를 바탕으로 특정 AP 에 접속하도록 지시할 때, 네트워크와 단말 사이에 필요한 절차를 제공할 수 있다. 또한, 해당 프로시저를 수행함에 있어서 discovery 나 scanning 을 실패한 경우, fault reporting 또는 fall back 프로시저를 제공할 수 있다.

도 11 을 참조하면, Multi-RAT UE 는 eNB 를 통하여 MME 로 접속 요청(attach req)를 전송한다. MME 는 IWE 와 접속 절차를 수행한다. 이후, MME, IWE, HSS/AAA 및 P-GW 는 IP 어드레스를 가지는 세션(session)을 생성한다. 다음으로, MME 는 eNB 로 접속 수락(attach accept)을 전송한다. eNB 는 Multi-RAT UE 와 RRC 연결을 설정 또는 재설정하고, 접속 완료를 MME 에 알린다. 여기서, 접속 완료 이후 네트워크(예를 들면, eNB, MME, IWE 등)은 Multi-RAT UE 를 인식하고 있다.

네트워크가 Multi-RAT UE 를 인식한 이후, 본 발명에 따른 AP 탐색 단계를 제 1 내지 제 4 단계로 설명할 수 있다. 제 1 단계에서, eNB 는 Multi-RAT UE 로 와이파이 정보를 전송한다. 제 2 단계에서, AP 스캐닝의 trigger condition 이 만족되는 경우, 네트워크(예를 들면, eNB 등)는 UE 로 주변 AP 를 스캔하도록 AP scanning request 를 전송한다. 제 3 단계에서, UE 는 네트워크의 지시에 따라 주변 AP 의 beacon 을 수신하여 적극(active) 또는 소극(passive) AP 스캐닝을 수행한다. 제 4 단계에서, UE 는 네트워크(예를 들면, eNB 등)로 스캐닝의 수행 결과를 보고한다.

이하에서는 도 11 의 제 1 내지 제 4 단계를 각각 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 11 의 제 1 단계에서 WiFi(AP) 정보(information) 전송(transmission)이 이루어진다.

제 1 단계에서 전송되는 파라미터(parameters)는 AP 중심 주파수 채널 정보(하나 이상의 채널 정보가 있는 경우는 하나 이상의 채널 정보), Beacon frame 주기(채널마다 다른 경우, 채널마다 전송됨), AP 버전 정보 또는 AP 의 제공 서비스 정보를 포함할 수 있다. 이때, AP 의 제공 서비스 정보는 802.11aq(Pre-association discovery)가 지원되는 경우, AP 가 제공하는 서비스 정보도 함께 전송해 줄 수 있다.

제 1 단계에서 메시지가 전송되는 구체적인 방법은 다음과 같다.

메시지 전송의 제 1 방법은 방송(Broadcast) 전송을 이용한 것이다. 기지국의 coverage 에 속한 모든 AP 에 대한 정보를 주기적으로 UE 에게 전송할 수 있다.

메시지 전송의 제 2 방법은 Unicast 전송을 이용하는 것이다. 단말의 위치를 파악한 네트워크는 단말 주변의 AP 에 대한 정보를 전송할 수 있다. 이때, 주기적 또는 이벤트-triggered 방식을 이용할 수 있다. 만약, 이벤트-triggered 방식으로 전송되는 경우, 해당 메시지는 scanning request 메시지와 동일할 수 있다.

제 1 단계에서 AP list 구성 방법은 다음과 같다.

AP list 구성의 제 1 방법은 White list 를 이용한 것이다. 네트워크는 사전에 WLAN 상태 정보(예를 들면, load status, interference 등)를 알고 있는 경우, 네트워크 판단 하에 접속하기를 선호하는 특정 채널 정보만을 전송할 수도 있다. 이 경우 단말은 해당 list 에 속한 AP 만을 스캐닝하거나 해당 AP 에 대한 정보만을 네트워크에 reporting 할 수 있다.

AP list 구성의 제 2 방법은 Black list 를 이용한 것이다. 네트워크가 사전에 WLAN 상태 정보(예를 들면, load status, interference 등)를 알고 있는 경우, 네트워크 판단 하에 접속할 수 없는 특정 채널 정보만을 전송할 수도 있다. 이 경우 단말은 해당 list 에 속한 AP 가 스캐닝되더라도 해당 AP 에 대한 정보는 네트워크에 reporting 하지 않거나, 가능한 경우 해당 list 에 속한 AP 를 스캐닝하지 않을 수 있다.

다음으로, 도 11 의 제 2 단계에서 WiFi(AP) 스캐닝(scanning) 요청(request)이 이루어진다.

Multi-RAT UE 의 경우, 기존 single RAT 단말보다 배터리 소모가 많아진다. 본 발명에 따르면, Multi-RAT UE 의 배터리 소모를 최소화하기 위하여 WiFi 의 scanning 을 네트워크(e.g., eNB, MME, IWE 와 같은 interworking entity)의 지시에 의해 시작되도록 한다.

네트워크가 판단하는 WiFi(AP) 스캐닝(scanning)의 trigger condition 의 예로서, (1) WiFi 로 전송되길 선호하는 특정 data flow(data bearer) 생성, (2) 셀룰러 망의 data load 증가, (3) 단말의 위치 기반(예를 들면, 셀 edge 또는 AP 밀집 지역으로 단말의 위치 이동, (4) 단말의 셀룰러 망 신호 세기 감소 (예를 들면, indoor 또는 전파 방해 지역으로 인한 신호 세기 감소)를 들 수 있다. 상술한 네가지 예시 외에도, WiFi scanning 의 trigger condition 은 operator 에 의해 임의로 결정될 수 있으며, 설명의 편의를 위하여 본 명세서에서는 상기 4 가지를 예로서 기술하였다.

상술한 Trigger condition 을 만족한 경우, interworking 을 관장하는 네트워크는 단말에게 다른 RAT 의 검색을 지시할 수 있다. 여기서, 다른 RAT 의 검색은 AP scanning 과정일 수 있다. 또한, 종래의 WiFi 시스템을 검색하는 경우, 단말은 제 1 방법으로 AP 가 broadcasting 하는 beacon 메시지를 수신하거나, 제 2 방법으로 단말이 probe request 메시지를 전송함으로써 probe response 메시지의 수신을 통해 수행할 수도 있다.

제 1 방법에 따라 Beacon message 를 수신하는 경우(Passive scanning), AP 들마다 주기적으로 브로드캐스팅하는 메시지로 beacon 전송 시점에 다른 STA 이 media 를 점유 중이라면, beacon message 의 전송은 해당 media 가 idle 이 될 때까지 기다렸다가 idle 이 되면 그 때 전송한다.

제 2 방법에 따라 Probe Request/response 메시지를 송수신하는 경우(Active scanning), Probe Request 메시지는 브로드캐스트 ID 또는 특정 ID 로 전송할 수 있다. 만약, 특정 AP 에 대한 list 가 네트워크로부터 전송된다면 해당 AP(특정 ID)에게 probe request 메시지를 전송함으로써 response 를 수신할 수 있다.

도 11 의 제 2 단계에서 전송되는 파라미터(parameters)는 다음과 같다.

먼저, 제 2 단계에서 전송되는 파라미터는 단말의 위치에 기반한 주변 AP list 또는 특정 AP list 만이 포함될 수 있다. 이때, AP 리스트는 SSID/BSSID 와 같은 AP ID 를 포함할 수 있다. 특정 AP list 가 전송되는 경우, 단말의 선호 AP(예를 들면, 집, 회사에서 사용하는 개인/특정그룹 AP)가 단말 주변에 있고, 선호 AP 의 list 가 전송되는 예를 들 수 있다.

다음으로, 제 2 단계에서 전송되는 파라미터는 AP list 또는 특정 AP ID 와 함께 AP scanning 을 도울 수 있는 관련 파라미터가 같이 포함될 수 있다. 관련 파라미터는 AP 중심 주파수 채널 정보 (하나 이상의 채널 정보가 있는 경우도 포함)일 수 있다. 또한 관련 파라미터는 WLAN load 정보 또는 load 정보를 바탕으로 load 가 기준치(threshold) 이하인 AP 에 대한 정보일 수 있다. 또한 관련 파라미터는 Beacon frame 주기 및 전송 timing 으로, 채널마다 beacon frame 이 다른 timing 에 전송되는 경우, 채널 별 beacon frame 주기 및 전송 time 을 알려줄 수 있다. 또한, 관련 파라미터는 AP 버전 정보(예를 들면, 802.11a, g, n, ai, ac, af, aq 등)를 포함할 수 있다. 또한 관련 파라미터는 AP 서비스 정보(예를 들면, 802.11aq 의 경우 제공하는 printer 서비스에 대한 정보)를 포함할 수 있다.

다음으로, 제 2 단계에게 전송되는 파라미터는 Measurement duration 를 포함할 수 있다. 이에 따라, UE 는 해당 interval 동안 WiFi scanning 을 수행할 수 있다.

다음으로, 제 2 단계에서 전송되는 파라미터는 Reporting waiting timer 를 포함할 수 있다. 이를 통하여, 네트워크는 WiFi scanning request 메시지를 전송하면서 해당 timer 를 시작하고, 단말은 WiFi scanning request 메시지를 수신하면서 timer 를 시작한다. 해당 timer 가 expire 되기 전에 단말은 scan result 를 reporting 한다.

다음으로, 제 2 단계에서 전송되는 파라미터는 Scan fault Reporting Request (1 bit)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 스캐닝 실패 시, 실패한 AP 에 대한 정보를 eNB(예를 들면, cellular network)에게 전송해 줄 것을 요청할 수 있다.

다음으로, 제 2 단계에서 전송되는 파라미터는 Scan result reporting trigger condition 을 포함할 수 있다. 즉, 단말이 스캐닝 한 AP 들의 측정 값이 특정 condition 을 만족한 경우에만 scanning result 를 네트워크로 reporting 하도록 정의해 줄 수 있고, 이 값은 WiFi scanning request 메시지를 통해 전송될 수 있다.

도 12 는 Inter-RAT Measurement Report Trigger conditions 의 일례이다.

이벤트 A1 은 Serving 셀 결과가 threshold 1 보다 높은 것을 나타낸다. 이벤트 A2 는 Serving 셀 결과가 threshold 1 보다 낮은 것을 나타낸다. 이벤트 A3 은 Neighbour 셀 결과가 offset 만큼 Serving 셀보다 높은 것을 나타낸다. 이벤트 A4 는 Neighbour 셀 결과가 threshold 2 보다 높은 것을 나타낸다. 이벤트 A5 는 서빙셀 결과가 threshold 1 보다 낮고, neighbor 셀 결과가 threshold 2 보다 높은 것을 나타낸다. 이벤트 B1 은 Inter RAT neighbour 셀 결과는 threshold 2 보다 높은 것을 나타낸다. 이벤트 B2 는 Serving 셀 결과가 threshold 1 보다 낮고 inter RAT neighbour 셀 결과가 threshold 2 보다 높은 것을 나타낸다. 이벤트 B3 는 Inter RAT serving 셀 결과가 threshold 1 보다 낮은 것을 나타낸다.

다시 도 11 을 참조하면, 제 3 단계에서 WiFi(AP) 스캐닝 (scanning)을 수행한다.

도 11 의 제 3 단계에서 WiFi scanning request 메시지를 수신한 단말은 메시지의 정보를 바탕으로 주변 WiFi scanning 을 시작한다. 이 때, 트랜시버를 turn on 하는 시점을 결정하는 제 1 방법은 도 13 과 같다. 도 13 을 참조하면, 전송된 AP 들 중, beacon frame 전송 시점이 가장 빠른 AP 의 beacon frame 전송 timing 을 기준으로 하여 해당 timing 에 트랜시버를 turn on 한다. 또한, 트랜시버를 turn on 하는 시점을 결정하는 방법은 도 14 와 같이 제 2 방법으로 수행할 수 있다. 도 14 를 참조하면, WiFi scanning request 메시지를 수신하자 마자 WiFi 트랜시버를 turn on 하고, WiFi scanning 을 시작할 수 있다(예를 들면, active scanning 경우).

도 11 의 제 3 단계에서 스캐닝을 성공적으로 수행한 경우, Scanning 된 AP ID(SSID 또는 BSID)에 대한 신호 세기 측정 값(RSSI) 등이 전송될 수 있다. 이때, 하나 이상의 AP list 가 reporting 되는 경우, power 세기 또는 선호하는 AP 순으로 전송할 수 이따. 또한, 스캐닝을 성공적으로 수행한 경우 AP 중심 주파수 채널 정보를 전송할 수 있다. 이때, 하나 이상의 채널 정보를 가진 경우, 이에 따른 선호 채널 선택하여 전송할 수도 있다.

도 11 의 제 3 단계에서 스캐닝이 성공한 AP 는 다음과 같이 정의될 수 있다.

(1) WiFi scanning request 메시지에서 전송된 AP list 에 포함된 AP 가 검색된 경우 (beacon 또는 AP 의 존재 알리는 short signal 수신).

(2) 검색된 AP 의 신호세기가 특정 threshold 이상 측정된 경우

(3) 검색된 AP 에 접속 가능한 경우 (보안 정보 공유되어 있는 AP 이거나 open security 인 AP)

도 11 의 제 3 단계에서 스캐닝이 실패한 AP 는 다음과 같이 정의될 수 있다.

(1) 주변에서 검색되는 AP 가 없는 경우. 예를 들면, measurement duration 내에 Beacon message 를 수신하지 못한 경우.

(2) WiFi scanning request 메시지에서 전송된 AP list 에 포함된 AP 가 검색되지 않는 경우. 예를 들면, measurement duration 내에 네트워크에서 지시한 AP 에 대한 beacon message 를 수신하지 못한 경우.

(3) WiFi scanning request 메시지에서 전송된 AP list 에 포함된 AP 가 검색되었지만, 신호세기가 특정 threshold 이하인 경우.

(4) WiFi scanning request 메시지에서 전송된 AP list 에 포함된 AP 가 검색되고, 신호세기도 특정 threshold 이상으로 측정되지만, 보안 설정으로 인해 접속할 수 없는 경우.

(5) WiFi scanning request 메시지에서 전송된 AP list 에 포함된 AP 가 검색되고, 신호세기도 특정 threshold 이상으로 측정되지만, Noise level 이 특정 threshold 이상으로 측정된 경우.

(6) WiFi scanning request 메시지에서 전송된 AP list 에 포함된 AP 가 검색되고, 신호세기도 특정 threshold 이상으로 측정되지만, 동기가 맞지 않는 경우.

다시 도 11 을 참조하면, 제 4 단계에서 WiFi(AP) scan result reporting 을 수행한다.

먼저, 스캐닝 성공한 경우를 설명하면 다음과 같다.

단말은 스캐닝에 성공하였다고 판단되는 AP 의 스캐닝 결과 값을 eNB(또는 interworking entity)에게 WiFi scan result report 메시지를 통하여 전송한다.

WiFi scan fault report 메시지가 따로 없는 경우, 해당 메시지에는 Message(reporting) type 이 success 라는 정보가 포함될 수 있다. 또한, 해당 메시지는 AP cell ID(SSID 또는 BSID), 신호 세기 측정 값(RSSI) 등을 포함할 수 있다. 하나 이상의 AP list 가 전송되는 경우, power 세기 또는 선호하는 AP 순으로 해당 메시지의 전송 가능하다. 또한, 해당 메시지는 AP 중심 주파수 채널 정보를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 채널 정보를 가진 경우, 이에 따른 선호 채널 선택하여 전송할 수도 있다.

다음으로, 스캐닝에 실패한 경우를 설명하면 다음과 같다. 이때, WiFi scan result report 또는 WiFi scan fault report 의 형태로 보고될 수 있다.

단말은 스캐닝에 실패하였다고 판단되는 AP 의 스캐닝 결과 값을 eNB(또는 interworking entity)에게 WiFi scan result report 메시지를 통하여 전송한다. 이때, WiFi scan request 메시지에 Scan fault Reporting Request 가 정의되는 경우, 해당 bit 이 1 로 set 되어 있을 때에, 단말은 해당 메시지를 전송한다.

해당 메시지에는 다음과 같은 값이 전송될 수 있고, 해당 메시지는 셀룰러 네트워크의 요청에 의해 전송될 수도 있고, 또는 단말이 unsolicited 방식으로 전송할 수도 있다. WiFi scan fault report 메시지가 따로 없는 경우, 해당 메시지에는 Message(reporting) type 이 fail 이라는 정보가 포함될 수 있다.

스캐닝에 실패하는 원인은 다음과 같을 수 있다.

(1) Beacon detection failure 의 경우로서, 검색(수신)되는 beacon(or probe response) 메시지가 없는 경우. 예를 들면, 셀룰러에서 알려준 AP list 내의 AP 가 없는 경우 이거나, 검색되는 AP 가 전혀 없는 경우일 수 있다. 이 경우에는, eNB 로부터 검색된 AP list 중, 비콘(beacon) 메시지를 수신하지 못한 AP 의 BSSID/SSID 를 함께 전송할 수 있다.

(2) No accessible AP 의 경우로서, 검색(수신)되는 beacon(or probe response) 메시지는 있지만, (보안 등의 이유로) 접속을 할 수 없는 경우. 이 경우에는, access 할 수 없는 이유를 전송할 수 있다. 예를 들면, No security information, No supportable channel 또는 No synchronization 등의 이유가 전송될 수 있다.

(3) Low signal strength 의 경우로서, beacon(or probe response) 메시지가 검색(수신)되는 AP 는 있지만, 신호 세기가 특정치(threshold)보다 낮은 경우. 이 경우에는, 각 AP 의 측정된 signal 세기(RSSI)를 전송할 수 있다.

도 15 는 WiFi scan fault report 전송 방법을 예시하는 도면이다.

도 15 를 참조하면, 먼저 WiFi scan fault report 는 eNB 의 요청에 의해 전송될 수 있다. eNB 는 RRC message(예를 들면, WiFi scan request)의 WiFi scan fault report request 필드(도 15 에서 제 1 fault 메시지 요청 방법)를 통해서 WiFi scan fault report 의 전송을 요청할 수 있다.

또는, eNB 는 새로운 WiFi scan fault report request MAC Control Elements 를 정의하여(도 15 에서 제 2 fault 메시지 요청 방법) WiFi scan fault report 를 요청할 수 있다. 이때, WiFi scan fault report request MAC Control Elements 는 단말로 MAC message 가 전성될 때 함께 MAC header 에 추가될 수 있다. 즉, 아래의 표 1 과 같이 "Values of LCID for DL-SCH" 에 "WiFi scan fault report request" 의 새로운 LCID 가 정의될 수 있다.

eNB 가 상술한 제 1 또는 제 2 fault 메시지 요청 방법 중 하나를 이용하여 단말에게 fault message 를 요청하는 경우, 단말은 WiFi scan fault report 메시지를 eNB 로 전송할 수 있다.

또는, 제 3 fault 메시지 요청방법으로서, WiFi scan failure timer 에 의해 WiFi scan fault report 가 전송될 수 있다. 단말은 네트워크(예를 들면, eNB)으로부터 WiFi scan request 메시지를 수신하면, WiFi scan failure timer 를 시작한다. 해당 timer 의 값은 WiFi scan request 메시지에서 기지국에 의해 설정될 수 있다. 이 timer 가 만료될 때까지 WiFi scan result report 메시지(예를 들면, 스캐닝 결과 값을 reporting 할 AP 가 하나 이상 검색되어 스캐닝 성공을 알리는 scan result report 메시지)가 전송되지 않는다면, 단말은 WiFi scan fault report 메시지를 네트워크에 전송한다.

한편, WiFi(AP) scan stop 방법을 설명하면 다음과 같다. 즉, eNB 가 Multi-RAT UE 에게 WiFi 스캐닝을 더 이상 수행하지 않도록 하기 위한 프로시저가 정의될 수 있다.

WiFi scanning 이 네트워크의 지시에 의해 수행되는 경우, WiFi scanning 을 그만하고, 단말의 WiFi 트랜시버를 turn off 할 수 있도록 하기 위한 프로시저가 정의될 수 있다. 이는 단말로부터 WiFi scan fault report 메시지를 수신하는 경우 단말의 배터리 소모를 최소화 하기 위한 방법으로 사용될 수 있다.

네트워크는 단말로부터 WiFi scan fault report 메시지를 수신하는 경우, 다른 AP list 로 구성된 WiFi scan request 메시지를 다시 단말로 전송할 수 있다. 네트워크가 동일 단말로부터 WiFi scan fault report 메시지를 MAX scan retrial number 만큼 연속 수신하는 경우, 단말의 배터리 소모를 최소화하기 위해 더 이상 WiFi scanning 을 수행하지 않도록 지시할 수 있다.

WiFi(AP) scan stop 방법의 첫번째 예로서, WiFi scan stop 을 요청하는 명시적 시그널링을 들 수 있다. 네트워크는 단말이 WiFi scanning 을 중지하고, WiFi 트랜시버를 turn off 하라는 의미의 WiFi scan stop 시그널링을 단말에게 전송할 수 있다. 시그널링 방법의 구체적 예로서, (1) 새로운 WiFi scan stop message 정의, (2) 새로운 WiFi scan stop MAC control element 정의, (3) WiFi scan fault report 메시지에 대한 MAC control ack message 안에 WiFi scan stop 필드 정의 등을 들 수 있다.

WiFi(AP) scan stop 방법의 두번째 예로서 묵시적 시그널링(implicit signaling)을 들 수 있다. 네트워크는 단말에게 스캐닝을 요청하는 WiFi scan request 메시지와 같은 스캐닝 관련 메시지에 WiFi scan MAX retrial number 필드를 정의하고 전송한다. 단말로부터 WiFi scan fault report 가 연속 WiFi scan MAX retrial number 만큼 발생한다면, 단말은 WiFi scanning 을 더 이상 수행하지 않고, WiFi 트랜시버를 turn off 한다. 또한 네트워크는 단말로부터 WiFi scan fault report 를 연속 WiFi scan MAX retrial number 만큼 수신한다면, 단말이 더 이상 WiFi scanning 을 수행하지 않음을 알 수 있다.

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

본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

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

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

본 발명은 단말, 릴레이, 기지국 등과 같은 무선 통신 장치에 사용될 수 있다.

Claims

복수의 통신시스템에서 단말이 기지국을 탐색하는 방법에 있어서,
제1 통신 시스템에 접속한 단말이 상기 제1 통신 시스템의 제1 기지국으로부터 제2 통신 시스템의 적어도 하나의 제2 기지국에 대한 정보를 수신하는 단계;
탐색 시작 조건이 만족되는 경우, 상기 적어도 하나의 제2 기지국을 탐색하도록 요청하는 탐색 요청 메시지를 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계;
상기 탐색 요청 메시지를 기초로 상기 적어도 하나의 제2 기지국을 탐색하는 단계; 및
상기 탐색 단계의 결과가 실패인 경우, 탐색 실패의 원인 정보를 포함하는 실패 보고 메시지를 상기 제1 기지국으로 전송하는 단계
를 포함하는, 기지국 탐색 방법.
제1항에 있어서,
상기 원인 정보는 제1 내지 제3 원인 중 하나가 선택되며, 제1 원인은 비컨(beacon) 탐색 실패이고, 제2 원인은 기지국 접속 불가능이고, 제3 원인은 신호 세기 미약인, 기지국 탐색 방법.
제1항에 있어서,
상기 원인 정보가 상기 제1 원인인 경우, 상기 단말은 상기 비컨 탐색 실패와 연관된 기지국의 식별자를 상기 제1 기지국으로 전송하는, 기지국 탐색 방법.
제1항에 있어서,
상기 원인 정보가 상기 제2 원인인 경우, 상기 단말은 제2-1, 제2-2 및 제2-3 세부 원인 중 하나를 선택하여 전송하며, 상기 제2-1 세부 원인은 보안 정보 미존재이고, 상기 제2-2 세부 원인은 지원 가능 채널 미존재이고, 상기 제2-3 세부 원인은 동기화 불가인, 기지국 탐색 방법.
제1항에 있어서,
상기 원인 정보가 상기 제3 원인인 경우, 상기 단말은 상기 적어도 하나의 제2 기지국 각각에 대하여 측정된 신호 세기를 전송하는, 기지국 탐색 방법.
제1항에 있어서,
상기 탐색 요청 메시지가 수신되면 상기 단말은 탐색 실패 타이머를 시작하고, 상기 탐색 실패 타이머의 만료시까지 탐색이 성공하지 않는 경우 상기 실패 보고 메시지를 상기 제1 기지국으로 전송하는, 기지국 탐색 방법.
제1항에 있어서,
상기 탐색 요청 메시지는 탐색 최대 재시도 횟수에 대한 정보를 포함하는, 기지국 탐색 방법.
제7항에 있어서,
상기 실패 보고 메시지의 전송 횟수가 상기 탐색 최대 재시도 횟수를 초과하는 경우, 탐색 정지 메시지를 상기 제1 기지국으로부터 수신하는, 기지국 탐색 방법.
제1항에 있어서,
상기 탐색 단계의 결과가 성공인 경우, 탐색 결과 보고 메시지를 상기 제1 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는, 기지국 탐색 방법.
제9항에 있어서,
상기 탐색 결과 보고 메시지는 기지국 식별자, 신호 측정값 및 기지국 중심 주파수 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 기지국 탐색 방법.
제1항에 있어서,
상기 탐색 요청 메시지는 탐색 실패 보고 여부를 나타내는 1비트 지시자를 포함하는, 기지국 탐색 방법.
제1항에 있어서,
상기 탐색 요청 메시지는 RRC (Radio Resource Control) 시그널링을 이용하여 전송되는, 기지국 탐색 방법.
복수의 통신시스템에서 기지국을 탐색하는 단말에 있어서,
RF(Radio Frequency) 유닛; 및
프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는,
제1 통신 시스템에 접속한 단말이 상기 제1 통신 시스템의 제1 기지국으로부터 제2 통신 시스템의 적어도 하나의 제2 기지국에 대한 정보를 수신하고,
탐색 시작 조건이 만족되는 경우, 상기 적어도 하나의 제2 기지국을 탐색하도록 요청하는 탐색 요청 메시지를 상기 제1 기지국으로부터 수신하고,
상기 탐색 요청 메시지를 기초로 상기 적어도 하나의 제2 기지국을 탐색하고,
상기 탐색 단계의 결과가 실패인 경우, 탐색 실패의 원인 정보를 포함하는 실패 보고 메시지를 상기 제1 기지국으로 전송하도록 구성되는, 단말.
제13항에 있어서,
상기 원인 정보는 제1 내지 제3 원인 중 하나가 선택되며, 제1 원인은 비컨(beacon) 탐색 실패이고, 제2 원인은 기지국 접속 불가능이고, 제3 원인은 신호 세기 미약인, 단말.
제13항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 탐색 요청 메시지가 수신되면 탐색 실패 타이머를 시작하고, 상기 탐색 실패 타이머의 만료시까지 탐색이 성공하지 않는 경우 상기 실패 보고 메시지를 상기 제1 기지국으로 전송하도록 구성되는, 단말.