WO2012011789A2 - 다중 무선접속기술을 지원하는 무선 접속 시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

다중 무선접속기술을 지원하는 무선 접속 시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/15—Setup of multiple wireless link connections
    • H04W76/16—Involving different core network technologies, e.g. a packet-switched [PS] bearer in combination with a circuit-switched [CS] bearer

Definitions

  • the present specification relates to a radio access system supporting multi-radio access technology (Multi RAT), and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving data through two or more heterogeneous networks.
  • Multi RAT multi-radio access technology
  • the terminal in the case of a terminal supporting the conventional multiplex radio access technology, the terminal is connected to any one radio access technology based on switching to transmit and receive data through one network. Therefore, when a terminal having a multi-RAT capability transmits and receives data through a specific network and transmits and receives data to and from another network, the data transmission and reception for any one network is stopped.
  • the conventional technology can communicate with a terminal having a capability of supporting two or more heterogeneous networks using different networks, there is a limit in efficiency because it operates based on simple switching.
  • An object of the present specification is to define an overall process for a UE having a multi-RAT capability to simultaneously transmit and receive data through two or more heterogeneous networks, that is, through each network.
  • the present specification is intended to define a procedure for performing a scanning process for the second system of the multi-RAT terminal, including the process of transmitting the scanning information for the neighboring second system to the base station by the multi-RAT terminal.
  • the present specification is intended to define the overall operation of the management procedure of the second system for adding, deleting, and changing the second system while the multi-RAT terminal is connected to the first system.
  • a terminal may exchange data with a first base station supporting a first radio access technology and a second base station supporting a second radio access technology.
  • a method for transmitting and receiving comprising: performing an initial network entry procedure with the first base station; Performing a multi-RAT capability negotiation process with the first base station to exchange information necessary for accessing the second base station; Performing a scanning procedure on at least one second base station included in coverage of the first base station based on the information received from the first base station through the multi-RAT capability negotiation process; Performing an access procedure with any one of the at least one second base station; And simultaneously transmitting and receiving data with the first base station and a second base station connected through the access procedure, wherein the performing of the access procedure includes: transmitting from the first base station to any one second base station; Receiving a second system connection command message indicating a connection; And connecting with any one of the second base stations based on the received second system connection command message.
  • the performing of the access procedure may further include requesting an access to the second base station from the first base station.
  • the performing of the access procedure may further include transmitting, to the first base station, a second system access indication message indicating whether the connection with the second base station is successful.
  • the second system access command message indicates information on a second base station to which the terminal accesses, flow information transmitted to the accessing second base station, and a method for the terminal to authenticate with the second base station. It is characterized by including at least one of the information.
  • the channel quality with the second base station is less than a predefined threshold, requesting the first base station to terminate the connection with the second base station further. It is characterized by including.
  • the method may further include canceling the connection with the second base station when the transmission and reception of data with the connected second base station is completed.
  • the first radio access technology is a broadband radio access technology
  • the second radio access technology is a short range radio access technology.
  • the broadband wireless access technology is a wireless access technology that supports 802.16, the short-range wireless access technology is characterized in that the wireless access technology supporting 802.11.
  • first base station and the second base station is characterized in that the wired (wired) or wireless (wireless) is connected.
  • the type of data flow transmitted and received through the second base station is determined by the indication of the first base station.
  • a terminal for transmitting and receiving comprising: a wireless communication unit for transmitting and receiving a wireless signal with an outside; And a control unit connected to the wireless communication unit, wherein the control unit controls to perform an initial network entry process with the first base station and to exchange information necessary for accessing the second base station.
  • Control to perform a multi-RAT capability negotiation process with the first base station, and based on information received from the first base station through the multi-RAT capability negotiation process, at least one included in coverage of the first base station Control to perform a scanning procedure for a second base station of the wireless communication system; and receive a second system connection command message indicating a connection from the first base station to a second base station of any one of the at least one second base station.
  • Controlling a communication unit, and based on the received second system connection command message, And the connection with the second base station is characterized in that for controlling the wireless communication unit and the first base station to transmit and receive data at the same time as a second base station of the connection.
  • a multi-RAT MS defines a process of simultaneously transmitting and receiving data from each network through two or more heterogeneous networks, thereby reducing the overhead associated with data transmission and reception in a specific network.
  • the present specification has an effect that the base station can easily distinguish that the terminal is a terminal having a multi-RAT capability by transmitting to the base station that the terminal has a multi-RAT capability through the initial network entry process.
  • the present specification has an effect that the first system can be instructed to efficiently use a second system suitable for the capabilities of the multi-RAT terminal by performing a multi-RAT capability negotiation process between the multi-RAT terminal and the base station of the first system. have.
  • the present specification manages the second system by defining a scanning procedure procedure for the second system of the multi-RAT terminal, including the process of transmitting the scanning information for the neighboring second system to the base station by the multi-RAT terminal.
  • the first system may have an effect of allowing the multi-RAT terminal to efficiently establish a connection to the second system.
  • the present specification defines the overall operation of the management procedure of the second system for adding, deleting, and changing the second system while the multi-RAT terminal is connected to the first system, whereby the multi-RAT terminal has two or more heterogeneous networks. And data can be sent and received simultaneously.
  • Multi RAT multi-radio access
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a method for transmitting and receiving data through a first system and a second system by a multi-RAT terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a multi-RAT capability negotiation process between a multi-RAT terminal and a first system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a scanning process for a second system of a multi-RAT terminal according to one embodiment of the present specification.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of adding a second system, that is, a process of accessing a second system by a multi-RAT terminal, of a second system operating method according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 illustrates an internal block diagram of a terminal and a base station in a wireless access system to which an embodiment of the present specification can be applied.
  • 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
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA), or the like.
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e and provides backward compatibility with systems based on IEEE 802.16e.
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • LTE Long Term Evolution
  • E-UMTS Evolved UMTS Terrestrial Radio Access
  • E-UTRA Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access
  • OFDMA OFDMA in downlink
  • SC Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access
  • LTE-A Advanced is the evolution of 3GPP LTE.
  • Multi RAT multi-radio access technology
  • Multi RAT multi-radio access technology
  • Multi-radio access technology (hereinafter referred to as 'multi-RAT') network refers to a wireless communication environment in which two or more heterogeneous networks exist, and a terminal can simultaneously perform communication by connecting two or more heterogeneous networks.
  • a terminal capable of simultaneously communicating with two or more heterogeneous networks is referred to as a 'multi-RAT terminal' or a 'multi-system terminal'.
  • Heterogeneous network refers to a network using a communication method different from that used in a specific network based on the specific network.
  • WiMAX networks and Wi-Fi networks using Wi-Fi networks which are examples of mobile communication systems, correspond to heterogeneous networks.
  • RAT is a type of technology used for radio access.
  • RAT includes GSM / EDGE Radio Access Network (GERAN), UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN), Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN), WiMAX, LTE (-A), WiFi, etc. can do. That is, GERAN, UTRAN, E-UTRAN, WiMAX and / or WiFi are mixed in the same region.
  • the multi-RAT network 100 may include a first system 110 and a second system 120.
  • the first system 110 and the second system 120 may be represented as a first network and a second network, respectively.
  • the first system 110 includes a multi-RAT terminal 10, a base station 20, and a second system 120.
  • the second system 120 includes a multi-RAT terminal 10 and an AP 30. It may include.
  • the first system is a system having a wide range of coverage and may be a mobile communication system.
  • the first system may be a WiMAX or LTE (-A) system.
  • the first system refers to a system that always has a status with the multi-RAT terminal. That is, the first system refers to a system that maintains an activation state, a sleep mode state, or an idle mode state with the multi-RAT terminal.
  • the second system is a system having a small range of coverage and may be a local area communication system (WLAN).
  • the second system may be a Wi-Fi system. That is, the second system refers to a system that can be added to or deleted from the multi-RAT network as needed.
  • the second system may be mainly used for transmission and reception of data requiring high bandwidth (Higher BW).
  • QoS specific flow
  • the access point may operate in the same manner as the terminal having the ability to communicate with the first system.
  • the first system and the second system are connected by wire or wirelessly. That is, the base station in the first system and the base station in the second system may be connected by wire through a backbone network (FIG. 1B) or wirelessly (FIG. 1A).
  • the first system is a WiMAX system and the second system is a Wi-Fi system, unless otherwise specified for convenience of description. Accordingly, a base station corresponding to the first system is referred to as a 'base station' and a base station corresponding to the second system is referred to as an 'AP'.
  • the connection with the first system may be used in the same sense as the connection with the base station and the connection with the second system with the AP.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a method for transmitting and receiving data through a first system and a second system by a multi-RAT terminal according to an embodiment of the present disclosure.
  • the multi-RAT terminal performs an initial network entry process with the base station (S210).
  • the multi-RAT terminal transmits an indicator to the base station indicating that the multi-RAT terminal supports the multi-RAT through an initial entry process with the base station.
  • the indicator may be a multi-RAT MS capability field.
  • the indicator, that is, the multi-RAT terminal capability field may be 1 bit in size.
  • the indicator may be transmitted through a registration procedure performed during the initial network entry process with the base station.
  • the indicator may be transmitted to the base station through a registration request or a registration response message (REG-REQ / RSP message).
  • the indicator when the indicator is set to '1', this indicates that the terminal supports multiple RATs, and when the indicator is set to '0', this indicates that the terminal does not support multiple RATs.
  • the base station when the base station receives a registration request or registration response message including an indicator (for example, set to '1') indicating that the base station has the capability of supporting the multi-RAT from the multi-RAT terminal, the base station transmits to the multi-RAT terminal.
  • Information indicating that a separate multi-RAT capability negotiation process for supporting the multi-RAT terminal will be performed after the initial network entry process ends or after a predetermined time may be transmitted.
  • the notification information when the notification information is set to '1', this indicates that the base station and the multi-RAT terminal perform a separate capability negotiation process to support the multi-RAT, and when the notification information is set to '0', the separate capability Indicates that the negotiation process does not need to be performed.
  • the multi-RAT terminal and the base station performs a multi-RAT capability negotiation process (S220).
  • the multi-RAT capability negotiation process is generally performed after the end of the network (re) entry process, but may also be performed during the network (re) entry process with the base station.
  • the multi-RAT terminal and the base station may perform the multi-RAT capability negotiation process through the registration process of the base station and the multi-RAT terminal.
  • the multi-RAT MS and the base station transmit / receive information on multi-RAT capability negotiation through a registration request / response (REG-REQ / REG-RSP) message.
  • REG-REQ / REG-RSP registration request / response
  • the multi-RAT terminal performs an AP scanning process for accessing the second system based on the second system related information received from the base station (S230).
  • the multi-RAT MS performs a scanning process on the neighbor AP periodically or in an event-triggered manner to access the second system.
  • connection to all data transmitted to the multi-RAT terminal is made through a dynamic service procedure (DSx procedure) with the base station of the first system, and communication with the second system of the multi-RAT terminal is performed by the base station of the first system. Assume that data for a specific flow is transmitted to the second system under determination.
  • DSx procedure dynamic service procedure
  • the AP scanning process for the multi-RAT terminal to access the second system receives a multi-RAT scan command message from a base station, performs scanning based on the received multi-RAT scan command message, and outputs a result of the scanning.
  • a multi-RAT scan report message may be transmitted for reporting.
  • a scanning process for accessing the second system of the multi-RAT terminal will be described in detail with reference to FIG. 4 to be described later.
  • the multi-RAT terminal performs a management (or operation) procedure with the second system (S240).
  • the management procedure with the second system refers to a process such as connection, disconnection, and connection change of the multi-RAT terminal with the second system.
  • the management procedure of the second system is controlled by the first system.
  • the multi-RAT terminal After performing the access procedure with the second system, the multi-RAT terminal transmits and receives data through the AP of the second system.
  • the multi-RAT terminal in order for the multi-RAT terminal to access the second system, it must receive an acknowledgment for the connection from the first system to the second system.
  • the base station selects an AP for access by the multi-RAT terminal and confirms the state of the selected AP before the multi-RAT terminal sends an acknowledgment of access to the second system. .
  • the base station may transmit information on the multi-RAT terminal to the selected AP in advance.
  • the multi-RAT MS can also transmit necessary or useful information for accessing the AP.
  • the necessary or useful information may include an SSID, an AP MAC address, a WEP key, a channel number (frequency information), an AP protocol version (11a / b / n...), offset information between a beacon and a frame of a base station (Beacon).
  • the relative position of a may be transmitted as a difference from a specific frame time.
  • the multi-RAT MS when the multi-RAT MS recognizes that the AP is in coverage of the second system as a result of performing the AP scanning for access to the second system, the multi-RAT MS accesses the base station of the first system with the second system. You may ask.
  • Messages required for the management procedure of the second system may include the following.
  • the multi-RAT terminal can transmit / receive data to / from the second system and simultaneously transmit / receive data with the first system.
  • data transmitted and received with the multi-RAT terminal through the AP is controlled by the first system.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a multi-RAT capability negotiation process between a multi-RAT terminal and a first system according to an embodiment of the present disclosure.
  • the multi-RAT capability negotiation process between the multi-RAT terminal and the base station is performed after the network (re) entry.
  • the multi-RAT capability negotiation process may be omitted. Because, through the initial network entry procedure between the multi-RAT terminal and the base station, since the capability negotiation for the multi-RAT has already been performed, it is unnecessary to perform the same procedure again when the multi-RAT terminal reenters the same system. This is because of the overhead.
  • the target base station of the first system may perform a multi-RAT capability negotiation with the multi-RAT terminal in advance from the serving base station of the first system through a backbone network.
  • the process of the multi-RAT terminal performing the multi-RAT capability negotiation process with the first system may be as follows.
  • the base station may transmit the information related to the second system to the multi-RAT terminal (S221). That is, the base station may broadcast or unicast the AP information to the multi-RAT MS when there is common information on the APs of the second system that the multi-RAT MS should receive.
  • the information related to the second system refers to information about a heterogeneous system belonging to the same coverage as the first system.
  • the multi-RAT terminal may not need to know all of the second system and the information related to the second system included in the first system.
  • the base station may transmit unicast to the multi-RAT terminal only a list of information related to (or required) the multi-RAT terminal without transmitting all information related to the second system and the second system.
  • the list may be transmitted during the multi-RAT capability negotiation process.
  • the MultiSystem Capability Request message may include, for example, an 802.11 MAC address of a terminal, existing access AP information, and protocol version information of 802.11.
  • the MAC address of 802.11 is required for authentication information, and when the existing access AP information is included in the MultiSystem Capability Request message, it is transmitted only to the base station to which the existing access AP belongs.
  • the base station transmits a multi-system capability response message to the multi-RAT terminal in response to the multi-system capability request message (S223).
  • the MultiSystem Capability Response message may include information about candidate APs.
  • the base station may store information obtained through a multi-RAT capability negotiation process with the multi-RAT terminal for a predetermined time. That is, the multi-RAT information retention timer is newly defined, and the obtained information is stored until the multi-RAT information retention timer expires. After the timer expires, the obtained information may be discarded.
  • the multi-RAT MS performs network re-entry to the base station before the multi-RAT information maintenance timer expires, the multi-RAT capability negotiation process can be omitted.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a scanning process for a second system of a multi-RAT terminal according to one embodiment of the present specification.
  • the base station instructs the multi-RAT terminal to perform scanning of the neighboring AP.
  • the base station transmits a multi-RAT scan command message (Multi RAT_SCN-CMD message) to the multi-RAT terminal (S231).
  • the multi-RAT scan command message may include the SSID, the beacon transmission period, and the scanning interval information of the neighboring AP in order to quickly detect the neighboring AP.
  • the scanning of the multi-RAT terminal may be requested by the multi-RAT terminal directly to the base station of the first system for the connection with the second system, without the indication of the base station.
  • the multi-RAT terminal and the base station may perform scanning on the neighboring AP through a probe request / response transmission / reception process.
  • the multi-RAT terminal performs scanning for access to the second system even in the process of transmitting and receiving data with the base station of the first system.
  • the multi-RAT MS may indicate only the SCN-REP transmission scheme through the SCN-CMD message without setting the scanning interval with the base station.
  • the multi-RAT MS scans APs around the multi-RAT MS based on the information included in the received multi-RAT scan command message (S232).
  • the APs around the multi-RAT terminals may be APs of a second system within base station coverage of the first system.
  • the multi-RAT terminal transmits a multi-RAT scan report message (MultiRAT_SCN-REP message) to the base station of the first system (S233). That is, the multi-RAT terminal transmits the scanning result of the detected AP to the base station.
  • the multi-RAT terminal may transmit a received signal strength indicator (RSSI) for each AP or preferred AP information of the multi-RAT terminal together.
  • RSSI received signal strength indicator
  • the multi-RAT MS may transmit the multi-RAT scan report message to the base station in an event triggered manner.
  • the multi-RAT MS transmits a multi-RAT scan report message to the base station.
  • the multi-RAT terminal scans for periodic scan report (eg, when the report mode is set to 'Ob01') or one scan report (eg, when the report mode is set to '0b11'). Except within the interval, the scan result may be reported to the base station at the time specified in the multi-RAT scan command message.
  • the scanning result report for the AP may be stopped after all scanning periods in the multi-RAT scan command message.
  • the multi-RAT scan report message also includes all available scanning results for the requesting APs specified in the multi-RAT scan command message.
  • the multi-RAT MS sends a multi-RAT neighbor advertisement message at any time to report the scanning result to the base station or to have the system information about the requested system and optionally the system information about other RATs determined that the base station is near the multi-RAT MS.
  • a multi-RAT scan report message can be sent to the base station for unicast reception from the base station.
  • the multi-RAT terminal instructs the base station to filter the neighbor second system list based on the requested radio type by including a neighbor request RAT type indicator and / or SSIDs (or BSSID, MAC address) in the scan report message. can do.
  • the base station receives the scanning results for the plurality of APs from the multi-RAT terminal, that is, when the multi-RAT scan report message is received, the same operator, priority of the terminal, channel quality, load balancing ) Or by considering the transmitted traffic, it is possible to select the optimal system, that is, the AP to inform the multi-RAT MS.
  • the multi-RAT terminal may use a message previously transmitted and received instead of the multi-RAT scan command / report message defined above.
  • the existing message includes information indicating that the scanning of the multi-RAT terminal is to transmit and receive data using the Multi RAT system. . That is, by newly defining a field capable of indicating the SSID, the BSSID or the MAC address of the target system, the scanning target of the multi-RAT terminal can be indicated.
  • the multi-RAT terminal performs an access procedure with the second system and then transmits and receives data with the second system.
  • the connection, disconnection, and change of connection with the second system correspond to an operation (or management) process of the second system.
  • the first system also controls the operation of the second system.
  • the multi-RAT terminal in order for the multi-RAT terminal to access the second system, it must receive an acknowledgment for the connection from the first system to the second system.
  • the base station selects an AP for access by the multi-RAT terminal and confirms the state of the selected AP before the multi-RAT terminal sends an acknowledgment of access to the second system. .
  • the base station transmits the information on the multi-RAT terminal to the selected AP in advance.
  • the multi-RAT terminal may also transmit necessary or useful information for accessing the AP.
  • the necessary or useful information may include an SSID, an AP MAC address, a WEP key, a channel number (frequency information), an AP protocol version (11a / b / n...), offset information between a beacon and a frame of a base station (Beacon).
  • the relative position of a may be expressed as a difference from a specific frame time and transmitted.
  • the multi-RAT MS when the multi-RAT MS recognizes that the AP is in coverage of the second system as a result of performing the AP scanning for access to the second system, the multi-RAT MS accesses the base station of the first system with the second system. You may ask.
  • the second system operation refers to the connection or disconnection of the second system and the multi-RAT terminal and the change of the connection between the multi-RAT terminal and the second system, and the second system operation is controlled by the base station, that is, the first system. .
  • a process of accessing (or connecting) a multiple RAT terminal to a second system that is, a process of transmitting and receiving data simultaneously with a first system and a second system by adding a second system Take a look.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of adding a second system, that is, a process of accessing a second system by a multi-RAT terminal, of a second system operating method according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • a multi-RAT MS or a base station can perform a multi-RAT access request.
  • the multi-RAT access request process may be performed through a second system access request / response message.
  • the multi-RAT terminal When the second system is added by the request of the multi-RAT terminal, when the multi-RAT terminal detects a second system satisfying a specific condition by scanning, the multi-RAT terminal transmits the second system request message to the base station. As a result, the base station may request a connection with the second system.
  • the base station checks the state of the AP accessible to the multi-RAT terminal (S241).
  • the base station can instruct the connection between the multi-RAT terminal and the second system by transmitting a second system command message to the multi-RAT terminal (S242).
  • control for accessing the multi-RAT terminal with the multi-RAT that is, the transmission of control information is performed by the base station of the first system.
  • This allows the multi-RAT terminal to simply transmit and receive data with the second system, so that the QoS for the data can follow the scheme supported by the first system.
  • the transmission of the control information may be performed through a second system access command message.
  • the second system access command message may include selected AP information, flow information transmitted to the second system, an authentication method (open system or shared key), and the like.
  • the selected AP information is AP 2.
  • the multi-RAT terminal completes access and traffic stream (TS) configuration with a specific AP by referring to AP information in the second system command message by an access command of the second system of the base station (S243). For example, an ADDTS request / response process of 802.11e may be performed.
  • the multi-RAT MS informs the base station of the successful access result with the AP (S244).
  • the multi-RAT terminal notifies the base station of a successful access to AP 2.
  • the second system indication message may include a mapping result of a flow ID (FID) and an association ID (AID) / traffic stream ID (TSID) for the corresponding flow.
  • FID flow ID
  • AID association ID
  • TSID traffic stream ID
  • the multi-RAT MS transmits and receives data for a specific flow through the second system. That is, the multi-RAT terminal is to transmit and receive data simultaneously with the first system and the second system in accordance with the data flow (S245).
  • the base station is transmitted to the multi-RAT terminal through the AP.
  • the multi-RAT MS may perform reconnection or disconnection with the AP by transmitting and receiving the second system command / instruction message with the base station.
  • the multi-RAT terminal is transmitting and receiving data with the AP
  • the second system is out of WLAN coverage and there is no AP in the vicinity
  • the data transmitted and received with the AP is cut off through the base station of the first system.
  • the base station may control seamless flow mobility between the AP and the base station so as to transmit seamlessly.
  • the base station when the multi-RAT terminal is transmitting and receiving data to and from the AP of the second system, when the multi-RAT terminal detects the neighboring AP, the base station can seamlessly transmit and receive data currently transmitted and received by the multi-RAT terminal from the neighboring AP in the AP. It can be controlled to be transmitted and received.
  • the multi-RAT MS determines that the channel state with the second system currently connected is not good, the multi-RAT MS performs scanning on the neighboring second system. In this case, the scanning may be performed by the base station indication or the multi-RAT terminal itself as described above.
  • the RAT terminal terminates the connection with the currently connected second system.
  • Multi-RAT Seamless Flow Mobility must be supported to achieve seamless flow mobility without
  • the base station may release the connection with the second system when transmission of data transmitted and received by the multi-RAT terminal to the second system is completed.
  • the change with the second system that is, the handover between the second systems, is performed only for a specific connection.
  • the change of the second system may allow handover to be performed seamlessly between the second systems through the first system.
  • the multi-RAT terminal or the base station determines that the channel state of the second system to which the multi-RAT terminal is currently connected is not good, the multi-RAT terminal or the base station terminates the connection with the second system to which the multi-RAT terminal is currently connected and performs a handover (HO) to another second system.
  • HO handover
  • the base station transmits the SS-CMD message to the multi-RAT terminal, thereby informing the multi-RAT terminal that there is no longer data transmission and reception through the current serving secondary system. Thereafter, the base station instructs the multi-RAT terminal to transmit and receive data transmitted through the first system, and instructs the multi-RAT terminal to transmit and receive data with the new second system when transmission of the existing data is completed. That is, seamless handover between the second systems may be performed through the first system.
  • the multi-RAT MS performs a handover between the first systems
  • the coverage of the second system spans the boundary between the first systems
  • the multi-RAT MS uses the second system, thereby making it possible to seamlessly perform the first operation. Inter-system handover can be performed.
  • the base station when the multi-RAT terminal has a fast movement speed and is moving in the first system as an example, WiMAX coverage, the base station does not perform connection with the second system even if the multi-RAT terminal is in the coverage of the second system. Can be directed. That is, the management of the second system may be performed based on the speed of the multi-RAT terminal.
  • Embodiments and modifications described above may be combined. Accordingly, the embodiments may not be implemented alone, but may be implemented in combination as necessary. Such a combination can be easily implemented by those skilled in the art after reading the present specification, and the combination will not be described in detail below. However, even if not described, it should not be excluded from the present invention, it should be construed as being included in the scope of the present invention.
  • Embodiments and modifications described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs). Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the method according to the present invention may be stored in a storage medium (eg, internal memory, flash memory, hard disk, etc.) and may be executed by a processor (eg a microprocessor). It can be implemented as codes or instructions within a program. This will be described with reference to FIG. 6.
  • a storage medium eg, internal memory, flash memory, hard disk, etc.
  • a processor eg a microprocessor
  • FIG. 6 illustrates an internal block diagram of a terminal and a base station in a wireless access system to which an embodiment of the present specification can be applied.
  • the terminal 10 includes a control unit 11, a memory 12, and a radio communication (RF) unit 13.
  • RF radio communication
  • the terminal 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as a user equipment (UE), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, an advanced mobile station (AMS), and the like. have.
  • the terminal includes the multi-RAT terminal.
  • the terminal also includes a display unit, a user interface unit, and the like.
  • the controller 11 implements the proposed function, process and / or method. Layers of the air interface protocol may be implemented by the controller 11.
  • the memory 12 is connected to the control unit 11 and stores a protocol or parameter for performing wireless communication. That is, it stores the terminal driving system, the application, and the general file.
  • the RF unit 13 is connected to the control unit 11 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the display unit displays various information of the terminal, and may use well-known elements such as liquid crystal display (LCD) and organic light emitting diodes (OLED).
  • the user interface may be a combination of a well-known user interface such as a keypad or a touch screen.
  • the base station 20, 30 includes a control unit 21, a memory 22, and a radio frequency unit (RF) unit 23.
  • RF radio frequency unit
  • the base station (20, 30) generally refers to a fixed station (fixed station) to communicate with the terminal, it may be called in other terms, such as NodeB (NodeB), Base Transceiver System (BTS), Access Point (Access Point) have.
  • NodeB NodeB
  • BTS Base Transceiver System
  • Access Point Access Point
  • One or more cells may exist in one base station.
  • the control unit 21 implements the proposed function, process and / or method. Layers of the air interface protocol may be implemented by the controller 21.
  • the memory 22 is connected to the control unit 21 to store a protocol or parameter for performing wireless communication.
  • the RF unit 23 is connected to the control unit 21 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the controllers 11 and 21 may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, and / or a data processing device.
  • the memories 12 and 22 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media and / or other storage devices.
  • the RF unit 13 and 23 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in the memories 12 and 22 and executed by the controllers 11 and 21.
  • the memories 12 and 22 may be inside or outside the controllers 11 and 21, and may be connected to the controllers 11 and 21 by various well-known means.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

본 명세서는 다중 무선접속기술(Radio Access Technology:RAT)을 지원하는 무선 접속 시스템에서, 단말이 제 1 무선접속기술을 지원하는 제 1 기지국 및 제 2 무선접속기술을 지원하는 제 2 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 방법에 있어서, 상기 제 1 기지국과 초기 네트워크 엔트리(initial network entry) 과정을 수행하는 단계; 상기 제 2 기지국과의 접속에 필요한 정보를 교환하기 위해 상기 제 1 기지국과 다중 RAT 능력 협상 과정을 수행하는 단계; 상기 다중 RAT 능력 협상 과정을 통해 상기 제 1 기지국으로부터 수신되는 정보에 기초하여, 상기 제 1 기지국의 커버리지(coverage)에 포함되는 적어도 하나의 제 2 기지국에 대해 스캐닝 절차를 수행하는 단계; 상기 적어도 하나의 제 2 기지국 중 어느 하나의 제 2 기지국과 접속 절차를 수행하는 단계; 및 상기 제 1 기지국 및 상기 접속 절차를 통해 접속된 제 2 기지국과 동시에 데이터를 송수신하는 단계를 포함하되, 상기 접속 절차를 수행하는 단계는, 상기 제 1 기지국으로부터 상기 어느 하나의 제 2 기지국으로의 접속을 지시하는 제 2 시스템 접속 명령 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 제 2 시스템 접속 명령 메시지에 기초하여, 상기 어느 하나의 제 2 기지국과 접속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다중 무선접속기술을 지원하는 무선 접속 시스템에서 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치
본 명세서는 다중 무선접속기술(Multi RAT)을 지원하는 무선 접속 시스템에 관한 것으로 특히, 2 이상의 이종 네트워크를 통해 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래에는 2 이상의 이종 네트워크를 지원하는 무선 통신 환경에서, 단말이 다중 무선접속기술(RAT)에 접속하는 능력이 있더라도 동시에 다중 무선접속기술에 접속함으로써, 2 이상의 이종 네트워크와 동시에 데이터를 송수신할 수는 없다.
즉, 종래 다중 무선접속기술을 지원하는 단말의 경우에는 스위칭 기반으로 어느 하나의 무선접속기술에 접속하여 하나의 네트워크를 통해 데이터를 송수신하게 된다. 따라서, 다중 RAT 능력이 있는 단말이 특정 네트워크를 통해 데이터를 송수신하다가 상기 특정 네트워크와 다른 네트워크와 데이터 송수신을 하는 경우에는 어느 하나의 네트워크에 대한 데이터 송수신은 중단되게 된다.
따라서, 종래 기술은 2 이상의 이종 네트워크를 지원하는 능력을 가진 단말이 서로 다른 네트워크를 이용하여 통신을 수행할 수는 있지만, 단순한 스위칭 기반으로 동작하기 때문에 효율에 한계가 있다.
뿐만 아니라, 서로 다른 네트워크는 각각 독립적인 동작을 하기 때문에 전체적인 단말의 플로우(Flow) 관리 측면에서 비효율적인 운영이 수행된다.
본 명세서는 다중 RAT 능력을 가지는 단말이 2 이상의 이종 네트워크를 통해 즉, 각 네트워크를 통해 동시에 데이터를 송수신하기 위한 전반적인 과정을 정의하고자 하는데 목적이 있다.
또한, 본 명세서는 다중 RAT 능력을 가지는 단말과 2 이상의 네트워크를 통해 동시에 데이터를 송수신하기 위해 전체적인 제어 동작을 지시하는 기지국과의 다중 RAT 능력 협상 과정 절차를 정의하고자 하는데 목적이 있다.
또한, 본 명세서는 다중 RAT 단말이 자신의 주변 제 2 시스템에 대한 스캐닝 정보를 기지국으로 전송하는 과정 등을 포함하여 다중 RAT 단말의 제 2 시스템에 대한 스캐닝 수행 과정 절차를 정의함에 목적이 있다.
또한, 본 명세서는 다중 RAT 단말이 제 1 시스템과 접속하고 있는 중 제 2 시스템을 추가, 삭제, 변경하기 위한 제 2 시스템의 관리 절차에 대한 전반적인 동작을 정의함에 목적이 있다.
본 명세서는 다중 무선접속기술(Radio Access Technology:RAT)을 지원하는 무선 접속 시스템에서, 단말이 제 1 무선접속기술을 지원하는 제 1 기지국 및 제 2 무선접속기술을 지원하는 제 2 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 방법에 있어서, 상기 제 1 기지국과 초기 네트워크 엔트리(initial network entry) 과정을 수행하는 단계; 상기 제 2 기지국과의 접속에 필요한 정보를 교환하기 위해 상기 제 1 기지국과 다중 RAT 능력 협상 과정을 수행하는 단계; 상기 다중 RAT 능력 협상 과정을 통해 상기 제 1 기지국으로부터 수신되는 정보에 기초하여, 상기 제 1 기지국의 커버리지(coverage)에 포함되는 적어도 하나의 제 2 기지국에 대해 스캐닝 절차를 수행하는 단계; 상기 적어도 하나의 제 2 기지국 중 어느 하나의 제 2 기지국과 접속 절차를 수행하는 단계; 및 상기 제 1 기지국 및 상기 접속 절차를 통해 접속된 제 2 기지국과 동시에 데이터를 송수신하는 단계를 포함하되, 상기 접속 절차를 수행하는 단계는, 상기 제 1 기지국으로부터 상기 어느 하나의 제 2 기지국으로의 접속을 지시하는 제 2 시스템 접속 명령 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 제 2 시스템 접속 명령 메시지에 기초하여, 상기 어느 하나의 제 2 기지국과 접속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접속 절차를 수행하는 단계는, 상기 제 1 기지국으로 상기 어느 하나의 제 2 기지국에 대한 접속을 요청하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접속 절차를 수행하는 단계는, 상기 어느 하나의 제 2 기지국과의 접속 성공 여부를 알리는 제 2 시스템 접속 지시 메시지를 상기 제 1 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 시스템 접속 명령 메시지는 상기 단말이 접속하는 제 2 기지국에 대한 정보, 상기 접속하는 제 2 기지국으로 전송되는 플로우(Flow) 정보 및 상기 단말이 상기 제 2 기지국과의 인증 방법을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 기지국과 데이터를 송수신하는 중, 상기 제 2 기지국과의 채널 품질이 기 정의된 임계값보다 작은 경우, 상기 제 1 기지국으로 상기 제 2 기지국과의 연결 해지를 요청하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접속된 제 2 기지국과 데이터의 송수신이 완료된 경우, 상기 제 2 기지국과의 연결을 해지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 무선접속기술은 광대역 무선접속기술이며, 상기 제 2 무선접속기술은 근거리 무선접속기술인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광대역 무선접속기술은 802.16을 지원하는 무선접속기술이며, 상기 근거리 무선접속기술은 802.11을 지원하는 무선접속기술인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 기지국과 상기 제 2 기지국은 유선(wired) 또는 무선(wireless)으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 기지국을 통해 송수신되는 데이터 플로우(Flow) 타입은 상기 제 1 기지국의 지시에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 명세서는 다중 무선접속기술(Radio Access Technology:RAT)을 지원하는 무선 접속 시스템에서, 제 1 무선접속기술을 지원하는 제 1 기지국 및 제 2 무선접속기술을 지원하는 제 2 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 단말에 있어서, 외부와 무선신호를 송수신하기 위한 무선통신부; 및 상기 무선통신부와 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 제 1 기지국과 초기 네트워크 엔트리(initial network entry) 과정을 수행하도록 제어하며, 상기 제 2 기지국과의 접속에 필요한 정보를 교환하기 위해 상기 제 1 기지국과 다중 RAT 능력 협상 과정을 수행하도록 제어하며, 상기 다중 RAT 능력 협상 과정을 통해 상기 제 1 기지국으로부터 수신되는 정보에 기초하여, 상기 제 1 기지국의 커버리지(coverage)에 포함되는 적어도 하나의 제 2 기지국에 대해 스캐닝 절차를 수행하도록 제어하며, 상기 제 1 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 제 2 기지국 중 어느 하나의 제 2 기지국으로의 접속을 지시하는 제 2 시스템 접속 명령 메시지를 수신하도록 상기 무선통신부를 제어하며, 상기 수신된 제 2 시스템 접속 명령 메시지에 기초하여, 상기 어느 하나의 제 2 기지국과 접속하여 상기 제 1 기지국 및 상기 접속된 제 2 기지국과 동시에 데이터를 송수신하도록 상기 무선통신부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 명세서는 다중 RAT 단말이 2 이상의 이종 네트워크를 통해 각 네트워크로부터 동시에 데이터를 송수신할 수 있는 과정을 정의함으로써, 특정 네트워크에서의 데이터 송수신에 관한 오버헤드를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서는 초기 네트워크 엔트리 과정을 통해 단말이 다중 RAT 능력이 있음을 기지국으로 전송함으로써, 기지국이 해당 단말이 다중 RAT 능력이 있는 단말임을 쉽게 구별할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 명세서는 다중 RAT 단말과 제 1 시스템의 기지국 사이에서 다중 RAT 능력 협상 과정을 수행함으로써, 다중 RAT 단말의 능력에 적절한 제 2 시스템을 효율적으로 사용하도록 제 1 시스템이 지시할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서는 다중 RAT 단말이 자신의 주변 제 2 시스템에 대한 스캐닝 정보를 기지국으로 전송하는 과정을 포함하여 다중 RAT 단말의 제 2 시스템에 대한 스캐닝 수행 과정 절차를 정의함으로써, 제 2 시스템을 관리하는 제 1 시스템이 다중 RAT 단말이 제 2 시스템에 대한 접속을 효율적으로 설정할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 명세서는 다중 RAT 단말이 제 1 시스템과 접속하고 있는 중 제 2 시스템을 추가, 삭제, 변경하기 위한 제 2 시스템의 관리 절차에 대한 전반적인 동작을 정의함으로써, 다중 RAT 단말이 2 이상의 이종 네트워크와 동시에 데이터를 송수신할 수 있도록 한다.
도 1 (a) 및 (b)는 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 다중 무선접속술(Multi RAT) 네트워크를 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 다중 RAT 단말이 제 1 시스템 및 제 2 시스템을 통해 데이터를 송수신하기 위한 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 다중 RAT 단말과 제 1 시스템과의 다중 RAT 능력 협상 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 명세서의 일 실 시예에 따른 다중 RAT 단말의 제 2 시스템에 대한 스캐닝 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 제 2 시스템 운영 방법 중 제 2 시스템을 추가하는 과정 즉, 다중 RAT 단말이 제 2 시스템에 접속하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 무선 접속 시스템에서의 단말과 기지국의 내부 블록도를 나타낸다.
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 통신 시스템에 사용될 수 있다.
CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다.
UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access)를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 본 명세서에서 제안하는 다중 무선접속기술(Multi RAT) 네트워크에서 단말이 2 이상의 이종 네트워크(또는 다중 RAT)에 접속하여 동시에 각 네트워크를 통해 데이터를 송수신하는 방법에 대해서 살펴보기로 한다.
다중 무선접속기술 네트워크(Multi Radio Access Technology(RAT) Network)먼저, 본 명세서에서 제안하는 다중 무선접속기술(Multi RAT) 네트워크에 대해서 살펴보기로 한다.
도 1 (a) 및 (b)는 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 다중 무선접속기술(Multi RAT) 네트워크를 나타내는 개념도이다.
다중 무선접속기술(이하 '다중 RAT'이라 한다) 네트워크는 2 이상의 이종 네트워크가 존재하고, 단말이 2 이상의 이종 네트워크에 접속하여 동시에 통신을 수행할 수 있는 무선 통신 환경을 말한다.
여기서, 2 이상의 이종 네트워크와 동시에 통신을 수행할 수 있는 단말을 '다중 RAT(Multi RAT) 단말' 또는 '다중 시스템(Multi System) 단말'이라고 한다.
이종 네트워크(또는 이종 시스템)라 함은 특정 네트워크를 기준으로 특정 네트워크에서 사용하는 통신 방식과 다른 통신 방식을 사용하는 네트워크를 말한다.
예를 들어, 이동통신 시스템의 일 예인 와이맥스(WiMAX) 네트워크와 와이파이(WiFi) 망을 이용하는 WiFi 네트워크는 이종 네트워크에 해당한다.
RAT은 무선 접속에 사용되는 기술 유형(type)이다. 예를 들어, RAT는 GERAN(GSM/EDGE Radio Access Network), UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network), E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), WiMAX, LTE(-A), WiFi 등을 포함할 수 있다. 즉, 동일한 지역에 GERAN, UTRAN, E-UTRAN, WiMAX 및/또는 WiFi가 혼재되는 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 다중 RAT 네트워크(100)는 제 1 시스템(Primary System,110) 및 제 2 시스템(Secondary System,120)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제 1 시스템(110) 및 제 2 시스템(120)은 각각 제 1 네트워크, 제 2 네트워크로 표현될 수 있다. 상기 제 1 시스템(110)은 다중 RAT 단말(10), 기지국(20), 제 2 시스템(120)을 포함하며, 상기 제 2 시스템(120)은 다중 RAT 단말(10), AP(30)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 시스템은 넓은 범위의 커버리지를 갖는 시스템으로서, 이동 통신 시스템일 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 시스템은 와이맥스(WiMAX) 또는 LTE(-A) 시스템일 수 있다. 또한, 상기 제 1 시스템은 상기 다중 RAT 단말과 항상 status가 있는 시스템을 말한다. 즉, 상기 제 1 시스템은 상기 다중 RAT 단말과 활성화 상태, 슬립 모드 상태 또는 아이들 모드 상태를 유지하고 있는 시스템을 말한다.
상기 제 2 시스템은 작은 범위의 커버리지를 갖는 시스템으로서, 근거리 통신 시스템(WLAN)일 수 있다. 일 예로, 상기 제 2 시스템은 와이-파이(Wi-Fi) 시스템일 수 있다. 즉, 상기 제 2 시스템은 필요에 따라 다중 RAT 네트워크에 추가되거나 삭제될 수 있는 시스템을 말한다. 또한, 상기 제 2 시스템은 주로 높은 대역폭(Higher BW)을 요구하는 데이터의 송수신을 위해 사용될 수 있다. 따라서, 특정 플로우(QoS)가 상기 제 2 시스템의 이용을 위해 매핑(mapping) 될 수 있다.
여기서, 상기 제 2 시스템의 기지국 일 예로, 액세스 포인트(AP)는 제 1 시스템과 통신할 수 있는 능력을 가진 단말과 동일하게 동작할 수 있다.
또한, 다중 RAT 네트워크에서 제 1 시스템과 제 2 시스템은 유선 또는 무선을 통해 연결된다. 즉, 제 1 시스템에서의 기지국과 제 2 시스템에서의 기지국이 백본(Backbone)망을 통해 유선으로 연결되거나(도 1(b)) 무선으로 연결될 수 있다(도 1(a)).
이하에서는, 설명의 편의상 특별한 언급이 없는 한, 제 1 시스템은 WiMAX 시스템, 제 2 시스템은 Wi-Fi 시스템으로 가정하여 설명하기로 한다. 따라서, 제 1 시스템에 해당하는 기지국은 '기지국', 제 2 시스템에 해당하는 기지국은 'AP'로 표현하기로 한다. 또한, 제 1 시스템과의 접속은 기지국과의 접속, 제 2 시스템과의 접속은 AP와의 접속과 같은 의미로 사용될 수 있다.
도 2는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 다중 RAT 단말이 제 1 시스템 및 제 2 시스템을 통해 데이터를 송수신하기 위한 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 다중 RAT 단말은 기지국과 초기 네트워크 엔트리(initial network entry) 과정을 수행한다(S210).
다중 RAT 단말은 기지국과의 초기 엔트리 과정을 통해 자신이 다중 RAT을 지원하는 단말임을 나타내는 지시자를 상기 기지국으로 전송한다. 여기서, 상기 지시자는 다중 RAT 단말 능력(Multi-RAT MS capability) 필드일 수 있다. 또한, 상기 지시자 즉, 다중 RAT 단말 능력 필드는 1 비트의 크기일 수 있다.
또한, 상기 지시자는 상기 기지국과 초기 네트워크 엔트리 과정 중 수행되는 등록 절차를 통해 전송될 수 있다. 이 경우, 상기 지시자는 등록 요청 또는 등록 응답 메시지(REG-REQ/RSP message)를 통해 상기 기지국으로 전송될 수 있다.
일 예로, 상기 지시자가 '1'로 설정된 경우, 다중 RAT을 지원하는 단말임을 나타내고, 상기 지시자가 '0'으로 설정된 경우, 다중 RAT을 지원하지 않는 단말임을 나타낸다.
또한, 기지국은 다중 RAT 단말로부터 다중 RAT을 지원하는 능력이 있음을 나타내는 지시자(일 예로, '1'로 설정)를 포함하는 등록 요청 또는 등록 응답 메시지를 수신하는 경우, 기지국은 상기 다중 RAT 단말로 초기 네트워크 엔트리 과정 종료 후 또는 일정 시간 후에 다중 RAT 단말을 지원하기 위한 별도의 다중 RAT 능력 협상 과정이 수행될 것임을 알리는 정보를 전송할 수도 있다.
일 예로, 상기 알림 정보가 '1'로 설정된 경우, 기지국과 다중 RAT 단말은 다중 RAT을 지원하기 위해 별도의 능력 협상 과정이 수행됨을 나타내고, 상기 알림 정보가 '0'으로 설정된 경우, 별도의 능력 협상 과정이 수행될 필요가 없음을 나타낸다.
이후, 다중 RAT 단말이 기지국과 초기 네트워크 엔트리 과정을 마친 경우, 다중 RAT 단말과 기지국은 다중 RAT 능력 협상 과정을 수행한다(S220). 여기서, 다중 RAT 능력 협상 과정은 네트워크 (리)엔트리 과정 종료 후, 수행되는 것이 일반적이나, 기지국과 네트워크 (리)엔트리 과정 중에도 수행될 수 있다.
일 예로, 상기 다중 RAT 능력 협상 과정이 상기 네트워크 (리)엔트리 과정 중에 수행되는 경우, 기지국과 다중 RAT 단말의 등록 절차 과정을 통해 다중 RAT 단말과 기지국은 상기 다중 RAT 능력 협상 과정을 수행할 수 있다. 이 경우, 다중 RAT 단말과 기지국은 등록 요청/응답(REG-REQ/REG-RSP) 메시지를 통해 다중 RAT 능력 협상에 관한 정보를 송수신하게 된다.
상기 다중 RAT 단말과 제 1 시스템의 다중 RAT 능력 협상 과정은 하기 도 3을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
이후, 다중 RAT 단말은 기지국으로부터 수신된 제 2 시스템 관련 정보에 기초하여, 제 2 시스템과의 접속을 위한 AP 스캐닝 과정을 수행한다(S230).
여기서, 다중 RAT 단말은 제 2 시스템과의 접속을 위해 주기적으로 또는 이벤트 트리거(event-triggered) 방식으로 주변 AP에 대해 스캐닝 과정을 수행한다.
먼저, 다중 RAT 단말로 전송되는 모든 데이터에 대한 연결은 제 1 시스템의 기지국과의 동적 서비스 과정(DSx procedure)를 통해 이루어지고, 다중 RAT 단말의 제 2 시스템과의 통신은 제 1 시스템의 기지국의 판단 하에 특정 플로우(Flow)에 대한 데이터를 제 2 시스템으로 전송함을 가정한다.
또한, 다중 RAT 단말의 제 2 시스템의 AP에 대한 스캐닝은 제 1 시스템의 기지국 지시하에 수행됨을 가정한다. 왜냐하면, 다중 RAT 단말의 파워 세이빙(power saving)을 위함이다.
상기 다중 RAT 단말이 상기 제 2 시스템과의 접속을 위한 AP 스캐닝 과정은 기지국으로부터 다중 RAT 스캔 명령 메시지를 수신하고, 상기 수신된 다중 RAT 스캔 명령 메시지에 기초하여 스캐닝을 수행하고, 스캐닝 수행 결과를 기지국으로 보고하기 위한 다중 RAT 스캔 보고 메시지를 전송하는 과정으로 이루어질 수 있다.
후술하는 도 4를 참조하여, 상기 다중 RAT 단말의 제 2 시스템과의 접속을 위한 스캐닝 과정에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
이후, 다중 RAT 단말은 제 2 시스템과 관리(또는 운영) 절차를 수행하게 된다(S240). 여기서 제 2 시스템과의 관리 절차는 다중 RAT 단말의 제 2 시스템과의 연결, 연결 해지 및 연결 변경 등과 같은 과정을 말한다. 여기서, 제 2 시스템의 관리 절차는 제 1 시스템에 의해 제어된다.
다중 RAT 단말은 제 2 시스템과 접속 절차를 수행한 후, 상기 제 2 시스템의 AP를 통해 데이터를 송수신하게 된다.
여기서, 다중 RAT 단말이 상기 제 2 시스템에 접속하기 위해서는 제 1 시스템으로부터 상기 제 2 시스템으로의 접속에 대해 확인 응답을 수신해야만 한다.
즉, 상기에서도 살핀 것처럼, 기지국은 다중 RAT 단말로 다중 RAT 단말이 제 2 시스템으로의 접속에 대한 확인 응답을 보내기 전에 다중 RAT 단말이 접속하기 위한 AP를 선택하고, 상기 선택된 AP의 상태를 확인한다. 확인 결과, 상기 선택된 AP와의 접속이 가능한 경우, 기지국은 상기 선택된 AP로 상기 다중 RAT 단말에 대한 정보를 미리 전송할 수 있다.
또한, 기지국이 다중 RAT 단말로 확인 응답을 전송하는 경우, 상기 다중 RAT 단말이 상기 AP와의 접속을 위해 필요하거나 유용한 정보를 함께 전송할 수 있다.
일 예로, 상기 필요하거나 유용한 정보는 SSID, AP의 MAC Address, WEP Key, Channel Number(주파수 정보), AP의 Protocol Version (11a/b/n…), Beacon과 기지국의 Frame 간 offset 정보 등(Beacon의 상대적인 위치를 특정 frame time과의 차이로 나타내어 전송)일 수 있다.
또한, 다중 RAT 단말이 제 2 시스템과의 접속을 위한 AP 스캐닝 수행 결과, 상기 제 2 시스템의 커버리지에 들어왔음을 인식한 경우, 다중 RAT 단말은 제 1 시스템의 기지국으로 상기 제 2 시스템과의 접속을 요청할 수도 있다.
상기 제 2 시스템의 관리 절차에 필요한 메시지들은 하기와 같은 것들이 포함될 수 있다.
1. 제 2 시스템 요청(SS_REQ) 메시지
: 다중 RAT 단말이 AP와의 접속을 요청하기 위해 사용한다.
2. 제 2 시스템 명령(SS_CMD) 메시지
: AP와의 접속을 관리하기 위해 사용하는 메시지로서, AP와의 연결, 연결 해지, 연결 변경 등을 위해 사용된다.
3. 제 2 시스템 지시(SS_IND) 메시지
: 상기 제 2 시스템 명령 메시지에 대한 응답으로 사용되는 메시지로서, 다중 RAT 단말이 AP와의 연결 성공, 연결 해지 성공, 연결 변경 성공을 기지국으로 알리기 위해 사용된다.
이후, 다중 RAT 단말은 상기 제 2 시스템의 AP와 접속에 성공한 경우, 상기 제 1 시스템과 데이터를 송수신하는 동시에 상기 제 2 시스템과도 데이터를 송수신할 수 있게 된다. 여기서, 상기 AP를 통해 다중 RAT 단말과 송수신되는 데이터는 제 1 시스템에 의해 제어된다.
다중 RAT 능력 협상 과정
이하, 다중 RAT 단말과 기지국 간의 다중 RAT 능력 협상 과정에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 3은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 다중 RAT 단말과 제 1 시스템과의 다중 RAT 능력 협상 과정을 나타내는 흐름도이다.
S210,S230~S240은 도 2의 내용과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하고 차이가 나는 S220 단계에 대해서만 구체적으로 설명하기로 한다.
상기에서도 살핀 것처럼, 다중 RAT 단말과 기지국 간의 다중 RAT 능력 협상 과정은 네트워크 (리)엔트리 이후에 수행된다.
여기서, 네트워크 리-엔트리(network re-entry)의 경우에는 상기 다중 RAT 능력 협상 과정이 생략될 수 있다. 왜냐하면, 다중 RAT 단말과 기지국 간의 초기 네트워크 엔트리 절차를 통해, 이미 다중 RAT에 대한 능력 협상을 수행하였기 때문에, 다중 RAT 단말이 동일한 시스템으로 네트워크 재진입할 때, 이미 수행한 동일한 절차를 다시 수행하는 것은 불필요한 오버헤드를 발생하기 때문이다.
또한, 핸드 오버(HO)의 경우, 제 1 시스템의 타겟 기지국은 제 1 시스템의 서빙 기지국으로부터 백본(backbone) 망을 통해 상기 다중 RAT 단말과 미리 다중 RAT 능력 협상을 수행할 수 있다.
다중 RAT 단말이 제 1 시스템과 다중 RAT 능력 협상 과정을 수행하는 과정은 하기와 같을 수 있다.
먼저, 기지국은 제 2 시스템과 관련된 정보를 상기 다중 RAT 단말로 전송할 수 있다(S221). 즉, 기지국은 다중 RAT 단말이 수신해야 하는 제 2 시스템의 AP들에 대한 공통(common) 정보가 있는 경우, 상기 다중 RAT 단말로 상기 AP 정보를 브로드 캐스트 또는 유니캐스트하게 전송할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 시스템과 관련된 정보는 상기 제 1 시스템과 동일 커버리지에 속한 이종 시스템에 대한 정보를 말한다. 여기서, 상기 다중 RAT 단말은 제 1 시스템에 포함되는 모든 제 2 시스템 및 제 2 시스템과 관련된 정보를 알 필요가 없을 수도 있다. 이 경우, 기지국은 상기 제 2 시스템 및 제 2 시스템과 관련된 모든 정보를 전송하지 않고, 상기 다중 RAT 단말과 관련되는(또는 필요한) 정보의 리스트만 상기 다중 RAT 단말에게 유니캐스트하게 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 리스트는 다중 RAT 능력 협상 과정에서 전송될 수 있다.
이후, 다중 RAT 단말이 상기 기지국으로 다중 시스템 능력 요청(MultiSystem Capability Request) 메시지를 전송한다(S222). 상기 다중 시스템 능력 요청(MultiSystem Capability Request) 메시지에는 일 예로, 단말의 802.11 MAC 주소, 기존 접속 AP 정보, 802.11의 프로토콜 버전 정보 등을 포함할 수 있다. 상기 802.11의 MAC 주소는 인증 정보를 위해 필요하며, 기존 접속 AP 정보가 상기 다중 시스템 능력 요청(MultiSystem Capability Request) 메시지에 포함되는 경우, 기존 접속 AP가 속한 기지국에만 전송된다.
이후, 기지국은 상기 다중 시스템 능력 요청(MultiSystem Capability Request) 메시지에 대한 응답으로 다중 시스템 능력 응답(MultiSystem Capability Response) 메시지를 다중 RAT 단말로 전송한다(S223).
상기 다중 시스템 능력 응답(MultiSystem Capability Response) 메시지에는 후보 AP들에 대한 정보가 포함될 수 있다.
또한, 기지국은 다중 RAT 단말이 아이들 모드(idle mode)에 진입한 경우, 상기 다중 RAT 단말과의 다중 RAT 능력 협상 과정을 통해 획득한 정보를 일정 시간 동안 저장할 수 있다. 즉, 다중 RAT 정보 유지 타이머를 새롭게 정의하고, 상기 다중 RAT 정보 유지 타이머가 만료되기까지는 상기 획득된 정보를 저장하고 있으며, 상기 타이머가 만료된 후, 상기 획득된 정보를 폐기시킬 수 있다.
따라서, 상기 다중 RAT 정보 유지 타이머가 만료되기 전, 다중 RAT 단말이 상기 기지국으로 네트워크 리엔트리(network re-entry)를 수행하는 경우에는 상기 다중 RAT 능력 협상 과정을 생략할 수 있다.
제 2 시스템 스캐닝 과정
이하, 다중 RAT 단말의 제 2 시스템에 대한 스캐닝 과정에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 4는 본 명세서의 일 실 시예에 따른 다중 RAT 단말의 제 2 시스템에 대한 스캐닝 과정을 나타내는 흐름도이다.
S210~S220,S240은 도 2의 내용과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하고 차이가 나는 S230 단계에 대해서만 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 기지국은 특정 데이터 플로우가 WiFi를 이용하여 통신할 필요가 있다고 판단하는 경우, 다중 RAT 단말에게 주변 AP의 스캐닝을 수행하도록 지시한다.
즉, 기지국은 다중 RAT 스캔 명령 메시지(Multi RAT_SCN-CMD message)를 다중 RAT 단말로 전송한다(S231). 이 경우, 상기 다중 RAT 스캔 명령 메시지는 다중 RAT 단말이 주변 AP를 빠르게 검출하도록 하기 위해, 주변 AP의 SSID, 비콘(beacon) 전송 주기, 스캐닝 구간(interval) 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 다중 RAT 단말의 스캐닝은 상기와 같이 기지국의 지시에 의하지 않고, 다중 RAT 단말이 직접 제 1 시스템의 기지국으로 제 2 시스템과의 접속을 위한 스캐닝을 요청할 수도 있다. 이 경우, 다중 RAT 단말과 기지국은 프로브 요청/응답(Probe Request/Response) 송수신 과정을 통해, 주변 AP에 대해 스캐닝을 수행할 수 있다.
여기서, 다중 RAT 단말은 제 1 시스템의 기지국과 데이터를 송수신하는 과정에서도 제 2 시스템과의 접속을 위한 스캐닝을 수행한다. 이 경우, 다중 RAT 단말은 기지국과의 스캐닝 구간 설정 없이 SCN-CMD 메시지를 통해 SCN-REP 전송 방식만을 지시할 수도 있다.
즉, 다중 RAT 단말은 기지국으로부터 다중 RAT 스캔 명령 메시지를 수신한 경우, 상기 수신된 다중 RAT 스캔 명령 메시지에 포함된 정보에 기초하여, 다중 RAT 단말 주변의 AP에 대한 스캐닝을 수행한다(S232). 여기서, 다중 RAT 단말 주변의 AP는 제 1 시스템의 기지국 커버리지 내의 제 2 시스템의 AP들일 수 있다.
이후, 다중 RAT 단말은 제 1 시스템의 기지국으로 다중 RAT 스캔 보고 메시지(MultiRAT_SCN-REP message)를 전송한다(S233). 즉, 다중 RAT 단말은 검출된 AP의 스캐닝 결과를 상기 기지국으로 전송한다. 이 경우, 다중 RAT 단말은 각 AP에 대한 수신 신호 세기 지시자(RSSI) 또는 다중 RAT 단말의 선호 AP 정보를 함께 전송할 수 있다.
일 예로, 다중 RAT 단말은 상기 기지국으로부터 가장 최근에 수신된 다중 RAT 스캔 명령 메시지 내의 스캔 리포트 모드가 '0b10'로 설정된 경우, 이벤트 트리거 방식으로 상기 다중 RAT 스캔 보고 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다.
이 경우, 다중 RAT 단말은 스캔 리포트 트리거 조건을 만족하는 경우, 기지국으로 다중 RAT 스캔 보고 메시지를 전송한다.
또 다른 일 예로, 다중 RAT 단말이 주기적인 스캔 보고(일 예로, 리포트 모드가 'Ob01'로 설정된 경우) 또는 한 번의 스캔 보고(일 예로, 리포트 모드가 '0b11'로 설정된 경우)를 위해, 스캐닝 구간 내를 제외하고는 상기 다중 RAT 스캔 명령 메시지 내에서 명시된 시간에 기지국으로 스캔 결과를 보고할 수 있다.
또한, 다중 RAT 단말이 주기적으로 기지국으로 스캔 보고를 하는 경우, 상기 다중 RAT 스캔 명령 메시지 내의 모든 스캐닝 구간들 이후에 AP에 대한 스캐닝 결과 보고를 중단할 수 있다.
또한, 상기 다중 RAT 스캔 보고 메시지는 상기 다중 RAT 스캔 명령 메시지 내에서 명시된 요청 AP들에 대한 모든 이용 가능한 스캐닝 결과를 포함한다.
다중 RAT 단말은 언제든지 기지국으로 스캐닝 결과를 보고 하기 위하여 또는 요청된 시스템에 대한 시스템 정보 및 선택적으로 기지국이 상기 다중 RAT 단말 근처에 있다고 판단되는 다른 RATs들에 대한 시스템 정보를 가지는 다중 RAT 이웃 광고 메시지를 기지국으로부터 유니캐스트하게 수신하기 위하여 다중 RAT 스캔 보고 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다.
게다가, 다중 RAT 단말은 이웃 요청 RAT 타입 지시자 및/또는 SSIDs(또는 BSSID, MAC 주소)를 상기 스캔 보고 메시지에 포함시킴으로써, 요청된 무선 타입에 기초하여 이웃 제 2 시스템 리스트를 필터링하기 위하여 기지국으로 지시할 수 있다.
이후, 기지국은 다중 RAT 단말로부터 복수의 AP에 대한 스캐닝 결과를 수신한 경우 즉, 다중 RAT 스캔 보고 메시지를 수신한 경우, 동일한 오퍼레이터(operator), 단말의 우선 순위, 채널 품질, 로드 밸런싱(load balancing) 또는 전송되는 트래픽 등을 고려함으로써, 최적의 시스템 즉, AP를 선택하여 다중 RAT 단말에게 알려줄 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 다중 RAT 단말이 제 2 시스템에 대한 스캐닝 과정을 수행하기 위해, 상기에서 정의한 다중 RAT 스캔 명령/보고 메시지 대신에 기존에 송수신되는 메시지를 이용할 수 있다. 여기서, 다중 RAT 단말이 기존 메시지를 사용하여 제 2 시스템에 대한 스캐닝을 수행할 경우, 상기 기존 메시지에는 다중 RAT 단말의 스캐닝이 Multi RAT system을 이용하여 데이터를 송수신하기 위함임을 지시하는 정보가 포함된다. 즉, 타겟 시스템의 SSID, BSSID 또는 MAC address를 indication할 수 있는 필드를 새롭게 정의함으로써 다중 RAT 단말의 scanning 대상을 지시할 수 있다.
이후, 다중 RAT 단말은 제 2 시스템과 접속 절차를 수행한 후, 상기 제 2 시스템과 데이터를 송수신하게 된다. 여기서, 제 2 시스템과 연결, 연결 해제 및 연결 변경 등은 제 2 시스템의 운영(또는 관리) 과정에 해당된다. 또한, 제 1 시스템은 상기 제 2 시스템의 운영을 제어한다.
여기서, 다중 RAT 단말이 상기 제 2 시스템에 접속하기 위해서는 제 1 시스템으로부터 상기 제 2 시스템으로의 접속에 대해 확인 응답을 수신해야만 한다.
즉, 상기에서도 살핀 것처럼, 기지국은 다중 RAT 단말로 다중 RAT 단말이 제 2 시스템으로의 접속에 대한 확인 응답을 보내기 전에 다중 RAT 단말이 접속하기 위한 AP를 선택하고, 상기 선택된 AP의 상태를 확인한다. 확인 결과, 상기 선택된 AP와의 접속이 가능한 경우, 기지국은 상기 선택된 AP로 상기 다중 RAT 단말에 대한 정보를 미리 전송한다.
또한, 기지국이 다중 RAT 단말로 확인 응답을 전송하는 경우, 상기 다중 RAT 단말이 상기 AP와의 접속을 위해 필요하거나 유용한 정보를 함께 전송할 수 있다.
일 예로, 상기 필요하거나 유용한 정보는 SSID, AP의 MAC Address, WEP Key, Channel Number(주파수 정보), AP의 Protocol Version (11a/b/n…), Beacon과 기지국의 Frame 간 offset 정보 등(Beacon의 상대적인 위치를 특정 frame time과의 차이로 나타내어 전송)일 수 있다.
또한, 다중 RAT 단말이 제 2 시스템과의 접속을 위한 AP 스캐닝 수행 결과, 상기 제 2 시스템의 커버리지에 들어왔음을 인식한 경우, 다중 RAT 단말은 제 1 시스템의 기지국으로 상기 제 2 시스템과의 접속을 요청할 수도 있다.
제 2 시스템 운영(secondary system management)
이하, 제 2 시스템 운영(또는 관리) 방법에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다. 여기서, 제 2 시스템 운영은 제 2 시스템과 다중 RAT 단말과의 연결 또는 연결 해지 및 다중 RAT 단말과 제 2 시스템 간의 연결 변경을 말하며, 상기 제 2 시스템 운영은 기지국 즉, 제 1 시스템에 의해 제어된다.
제 2 시스템의 운영 방법의 일 예로, 다중 RAT 단말이 제 2 시스템에 접속(또는 연결)하는 과정 즉, 제 2 시스템을 추가하여 제 1 시스템 및 제 2 시스템과 동시에 데이터를 송수신하기 위한 과정에 대해서 살펴본다.
도 5는 본 명세서의 일 실시 예에 따른 제 2 시스템 운영 방법 중 제 2 시스템을 추가하는 과정 즉, 다중 RAT 단말이 제 2 시스템에 접속하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
S210~S230은 도 2의 내용과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하고 차이가 나는 S240 단계에 대해서만 구체적으로 설명하기로 한다.
제 2 시스템과의 접속을 위해, 다중 RAT 단말 또는 기지국이 다중 RAT 접속 요청을 수행할 수 있다. 이 경우, 제 2 시스템 접속 요청/응답 메시지를 통해 상기 다중 RAT 접속 요청 과정을 수행할 수 있다.
다중 RAT 단말의 요청에 의해 제 2 시스템이 추가되는 경우는, 다중 RAT 단말이 스캐닝을 수행하여 특정 조건을 만족하는 제 2 시스템을 검출한 경우, 다중 RAT 단말은 제 2 시스템 요청 메시지를 기지국으로 전송함으로써, 상기 제 2 시스템과의 연결을 기지국으로 요청할 수 있다.
또한, 기지국의 요청에 의해 제 2 시스템이 추가되는 경우는, 기지국이 다중 RAT 단말에게 특정 플로우 연결이 생성됨을 감지하는 경우, 기지국은 다중 RAT 단말과 접속 가능한 AP의 상태를 확인한다(S241).
상기 확인 결과, 다중 RAT 단말과의 접속이 가능한 경우, 기지국은 다중 RAT 단말로 제 2 시스템 명령 메시지를 전송함으로써, 다중 RAT 단말과 제 2 시스템과의 연결을 지시할 수 있다(S242).
여기서, 다중 RAT 단말이 다중 RAT과 접속하기 위한 제어는 즉, 제어 정보의 전송은 제 1 시스템의 기지국에 의해 수행된다. 이는 다중 RAT 단말이 제 2 시스템과는 단순히 data 송수신만을 수행하도록 함으로써, 해당 data에 대한 QoS는 제 1 시스템이 지원해 주는 방식을 그대로 따를 수 있도록 한다. 이 경우, 상기 제어 정보의 전송은 제 2 시스템 접속 명령 메시지를 통해 수행될 수 있다.
여기서, 제 2 시스템 접속 명령 메시지는 선택된 AP 정보, 제 2 시스템으로 전송되는 flow 정보, authentication 방법(open system or shared key) 등을 포함할 수 있다. 도 5에서는 선택된 AP 정보는 AP 2인 것을 볼 수 있다.
이후, 다중 RAT 단말은 상기 기지국의 제 2 시스템의 접속 명령에 의해 상기 제 2 시스템 명령 메시지 내의 AP 정보를 참조하여 특정 AP와 접속 및 트래픽 스트림(Traffic Stream:TS) 설정을 완료한다(S243). 일 예로, 802.11e의 ADDTS request/response 과정을 수행할 수 있다.
이후, 다중 RAT 단말은 상기 AP와의 접속 성공 결과를 기지국으로 알린다(S244).
도 5에서는 다중 RAT 단말이 AP 2에 대한 접속 성공을 기지국으로 알리는 것을 볼 수 있다.
이 경우, 제 2 시스템 지시(SS_IND) 메시지를 통해 수행될 수 있다. 상기 제 2 시스템 지시 메시지는 해당 flow에 대한 FID(Flow ID)와 AID(Association ID)/TSID(Traffic Stream ID)의 매핑 결과를 포함할 수 있다.
이후, 다중 RAT 단말은 특정 플로우에 대한 데이터는 상기 제 2 시스템을 통해 송수신하게 된다. 즉, 다중 RAT 단말은 데이터 플로우에 따라 상기 제 1 시스템 및 상기 제 2 시스템과 동시에 데이터를 송수신하게 된다(S245).
즉, DL data의 경우, 기지국이 AP를 통해 다중 RAT 단말로 전송되도록 한다.
또한, UL data의 경우, 기지국이 지시한 특정 flow ID에 대한 data 전송은 제 2 시스템 일 예로, WLAN을 통해 전송된다.
또한, 다중 RAT 단말은 AP와의 재연결 또는 연결 해제를 상기 제 2 시스템 명령/지시 메시지를 기지국과 송수신함으로써, 수행할 수 있다.
또한, 다중 RAT 단말이 상기 AP와 데이터를 송수신하고 있는 중, 상기 제 2 시스템 일 예로, WLAN 커버리지를 벗어나고 주변에 AP가 없는 경우에는 상기 AP와 송수신하고 있는 데이터는 제 1 시스템의 기지국을 통해 끊김 없이(seamless) 전송되도록 AP와 기지국 간 끊김 없는 플로우 이동성을 상기 기지국이 제어할 수 있다.
또한, 다중 RAT 단말이 제 2 시스템의 AP와 데이터를 송수신하고 있는 중, 다중 RAT 단말이 이웃 AP를 검출한 경우, 기지국은 다중 RAT 단말이 현재 송수신하고 있는 데이터를 상기 AP에서 이웃 AP에서 끊김 없이 송수신되도록 제어할 수 있다.
이하, 제 2 시스템을 삭제(또는 연결 해제)하는 방법에 대해 살펴보기로 한다.
다중 RAT 단말은 현재 접속 중인 제 2 시스템과의 채널 상태가 좋지 않다고 판단하는 경우, 주변 제 2 시스템에 대한 스캐닝을 수행한다. 여기서, 스캐닝은 앞에서도 살핀 것처럼, 기지국 지시 또는 다중 RAT 단말 자체적으로 수행될 수 있다.
다중 RAT 단말이 주변 제 2 시스템 스캐닝 수행 결과, 검출되는 제 2 시스템이 없다고 판단되는 경우, 현재 접속 중인 제 2 시스템과의 연결을 해지하게 된다.
이 경우, 제 1 시스템의 임의의 flow에 해당하는 data가 제 2 시스템을 통해 송수신 중이었고, 단말이 주변 secondary system으로의 HO를 수행할 수 없는 경우, 기지국은 해당 flow에 대한 data 손실이 발생하지 않으면서 seamless flow mobility를 수행할 수 있도록 Multi-RAT Seamless Flow Mobility를 support 해야 한다.
또는, 이 경우 기지국은 다중 RAT 단말이 상기 제 2 시스템으로 송수신하는 데이터에 대한 전송이 완료된 경우, 상기 제 2 시스템과의 연결을 해지(release)할 수 있다.
이하, 제 2 시스템의 변경(일 예로, 주변 AP로 핸드오버)에 대해 살펴보기로 한다.
여기서, 제 2 시스템과의 변경 즉, 제 2 시스템 간의 핸드오버는 특정 연결에 대해서만 수행하는 것으로 가정할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 시스템의 변경은 제 1 시스템을 통해 제 2 시스템 간 끊김없이 핸드오버가 수행될 수 있도록 할 수 있다.
다중 RAT 단말 또는 기지국은 다중 RAT 단말이 현재 접속 중인 제 2 시스템의 채널 상태가 좋지 않다고 판단한 경우, 현재 접속 중인 제 2 시스템과의 연결을 해지하고, 다른 제 2 시스템으로의 핸드오버(HO)를 요청할 수 있다.
즉, 기지국은 다중 RAT 단말로 SS-CMD 메시지를 전송함으로써, 다중 RAT 단말에게 더 이상 현재 serving secondary system을 통한 데이터 송수신이 없음을 알린다. 이후, 기지국은 기존에 전송되는 데이터는 제 1 시스템을 통해 송수신하도록 다중 RAT 단말로 지시하고, 기존 데이터의 전송이 완료된 경우, 새로운 제 2 시스템과 데이터를 송수신하도록 다중 RAT 단말로 지시한다. 즉, 제 2 시스템 간의 끊김없는 핸드오버는 제 1 시스템을 통해 수행될 수 있다.
또한, 다중 RAT 단말이 제 1 시스템 간의 핸드오버를 수행할 때, 제 2 시스템의 커버리지가 상기 제 1 시스템 간의 경계에 걸쳐져 있는 경우, 다중 RAT 단말은 상기 제 2 시스템을 이용함으로써, 끊김없이 제 1 시스템 간 핸드오버를 수행할 수 있다.
또한, 다중 RAT 단말이 빠른 이동 속도를 가지고 제 1 시스템 일 예로, WiMAX 커버리지 내에서 움직이고 있는 경우, 기지국은 상기 다중 RAT 단말이 제 2 시스템의 커버리지에 들어가 있더라도 제 2 시스템과의 접속을 수행하지 않도록 지시할 수 있다. 즉, 이와 같은 제 2 시스템의 관리는 다중 RAT 단말의 속도를 기초로하여 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들 및 변형예들은 조합될 수 있다. 따라서, 각 실시예가 단독으로만 구현되는 것이 아니라, 필요에 따라 조합되어 구현될 수 있다. 이러한 조합에 대해서는, 본 명세서를 읽은 당업자라면, 용이하게 구현할 수 있는바, 이하 그 조합에 대해서는 상세하게 설명하지 않기로 한다. 다만, 설명하지 않더라도, 본 발명에서 배제되는 것이 아니며, 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 실시예들 및 변형예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 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 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 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.
예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드 디스크, 기타 등등)에 저장될 수 있고, 프로세서(예를 들어, 마이크로 프로세서)에 의해서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다. 이에 대해서 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 명세서의 일 실시 예가 적용될 수 있는 무선 접속 시스템에서의 단말과 기지국의 내부 블록도를 나타낸다.
단말(10)은 제어부(11), 메모리(12) 및 무선통신(RF)부(13)을 포함한다.
단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device), AMS(Advanced Mobile Station) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 또한, 단말은 상기 다중 RAT 단말을 포함한다.
또한, 단말은 디스플레이부(display unit), 사용자 인터페이스부(user interface unit)등도 포함한다.
제어부(11)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 제어부(11)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(12)는 제어부(11)와 연결되어, 무선 통신 수행을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다. 즉, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다.
RF부(13)는 제어부(11)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
추가적으로, 디스플레이부는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다.
기지국(20,30)은 제어부(21), 메모리(22) 및 무선통신(RF)부(radio frequency unit)(23)을 포함한다.
여기서, 기지국(20,30)은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드B(NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.
제어부(21)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 제어부(21)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(22)는 제어부(21)와 연결되어, 무선 통신 수행을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다.
RF부(23)는 제어부(21)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
제어부(11, 21)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리(12,22)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(13,23)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시 예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(12,22)에 저장되고, 제어부(11, 21)에 의해 실행될 수 있다.
메모리(12,22)는 제어부(11, 21) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 제어부(11, 21)와 연결될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
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.

Claims (11)

  1. 다중 무선접속기술(Radio Access Technology:RAT)을 지원하는 무선 접속 시스템에서, 단말이 제 1 무선접속기술을 지원하는 제 1 기지국 및 제 2 무선접속기술을 지원하는 제 2 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 방법에 있어서,
    상기 제 1 기지국과 초기 네트워크 엔트리(initial network entry) 과정을 수행하는 단계;
    상기 제 2 기지국과의 접속에 필요한 정보를 교환하기 위해 상기 제 1 기지국과 다중 RAT 능력 협상 과정을 수행하는 단계;
    상기 다중 RAT 능력 협상 과정을 통해 상기 제 1 기지국으로부터 수신되는 정보에 기초하여, 상기 제 1 기지국의 커버리지(coverage)에 포함되는 적어도 하나의 제 2 기지국에 대해 스캐닝 절차를 수행하는 단계;
    상기 적어도 하나의 제 2 기지국 중 어느 하나의 제 2 기지국과 접속 절차를 수행하는 단계; 및
    상기 제 1 기지국 및 상기 접속 절차를 통해 접속된 제 2 기지국과 동시에 데이터를 송수신하는 단계를 포함하되, 상기 접속 절차를 수행하는 단계는,
    상기 제 1 기지국으로부터 상기 어느 하나의 제 2 기지국으로의 접속을 지시하는 제 2 시스템 접속 명령 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 제 2 시스템 접속 명령 메시지에 기초하여, 상기 어느 하나의 제 2 기지국과 접속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 접속 절차를 수행하는 단계는,
    상기 제 1 기지국으로 상기 어느 하나의 제 2 기지국에 대한 접속을 요청하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 접속 절차를 수행하는 단계는,
    상기 어느 하나의 제 2 기지국과의 접속 성공 여부를 알리는 제 2 시스템 접속 지시 메시지를 상기 제 1 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 시스템 접속 명령 메시지는 상기 단말이 접속하는 제 2 기지국에 대한 정보, 상기 접속하는 제 2 기지국으로 전송되는 플로우(Flow) 정보 및 상기 단말이 상기 제 2 기지국과의 인증 방법을 나타내는 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 기지국과 데이터를 송수신하는 중, 상기 제 2 기지국과의 채널 품질이 기 정의된 임계값보다 작은 경우, 상기 제 1 기지국으로 상기 제 2 기지국과의 연결 해지를 요청하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 접속된 제 2 기지국과 데이터의 송수신이 완료된 경우, 상기 제 2 기지국과의 연결을 해지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 무선접속기술은 광대역 무선접속기술이며, 상기 제 2 무선접속기술은 근거리 무선접속기술인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 광대역 무선접속기술은 802.16을 지원하는 무선접속기술이며, 상기 근거리 무선접속기술은 802.11을 지원하는 무선접속기술인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 기지국과 상기 제 2 기지국은 유선(wired) 또는 무선(wireless)으로 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 기지국을 통해 송수신되는 데이터 플로우(Flow) 타입은 상기 제 1 기지국의 지시에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 다중 무선접속기술(Radio Access Technology:RAT)을 지원하는 무선 접속 시스템에서, 제 1 무선접속기술을 지원하는 제 1 기지국 및 제 2 무선접속기술을 지원하는 제 2 기지국과 데이터를 송수신하기 위한 단말에 있어서,
    외부와 무선신호를 송수신하기 위한 무선통신부; 및
    상기 무선통신부와 연결되는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는,
    상기 제 1 기지국과 초기 네트워크 엔트리(initial network entry) 과정을 수행하도록 제어하며, 상기 제 2 기지국과의 접속에 필요한 정보를 교환하기 위해 상기 제 1 기지국과 다중 RAT 능력 협상 과정을 수행하도록 제어하며,
    상기 다중 RAT 능력 협상 과정을 통해 상기 제 1 기지국으로부터 수신되는 정보에 기초하여, 상기 제 1 기지국의 커버리지(coverage)에 포함되는 적어도 하나의 제 2 기지국에 대해 스캐닝 절차를 수행하도록 제어하며, 상기 제 1 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 제 2 기지국 중 어느 하나의 제 2 기지국으로의 접속을 지시하는 제 2 시스템 접속 명령 메시지를 수신하도록 상기 무선통신부를 제어하며, 상기 수신된 제 2 시스템 접속 명령 메시지에 기초하여, 상기 어느 하나의 제 2 기지국과 접속하여 상기 제 1 기지국 및 상기 접속된 제 2 기지국과 동시에 데이터를 송수신하도록 상기 무선통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
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