WO2013191461A1 - 복수의 무선접속 기술을 지원 가능한 단말이 위치 갱신을 수행하는 방법 - Google Patents

복수의 무선접속 기술을 지원 가능한 단말이 위치 갱신을 수행하는 방법 Download PDF

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WO2013191461A1
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base station
terminal
virtual base
virtual
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PCT/KR2013/005396
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육영수
정재훈
이은종
조희정
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엘지전자 주식회사
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    • H04W88/06Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method of performing location update when a terminal that can access different networks at the same time maintains access only with a base station of a specific network.
  • the technical problem to be achieved in the present invention is to provide a method for performing a location update by a terminal supporting a plurality of Radio Access Technology (Radio Access Technology).
  • Another object of the present invention is to provide a terminal for performing a location update to support a plurality of radio access technologies (Radio Access Technology).
  • a terminal supporting a plurality of radio access technologies in the method of performing position location, using a first and a second radio access chain at the same time different from each other Releasing a radio resource connection with a base station of the first network so that a terminal accessible to the network maintains access only with a base station of a second network using the second radio access technology; Forming a layer 3 tunnel (L3 tunnel) with a virtual base station of the first network while maintaining access only with a base station of the second network; And transmitting the updated location of the terminal to the virtual base station of the L3 tunneled first network.
  • Radio Access Technology Radio Access Technology
  • the method includes receiving a paging message from a virtual base station of the first network; And performing a radio resource connection establishment process with a meteorological base station of the first network according to the paging message. It may further comprise a step.
  • the method may further include obtaining an IPPublishnet Protocol (IP) address of the virtual base station of the first network, wherein the IP address of the virtual base station of the first network forming the L3 tunnel is the obtained virtual base station of the first network. IP address.
  • IP IP einnet Protocol
  • the method includes receiving a message requesting to handover a base station of the second network from a virtual base station of the first network when it is necessary to handover the base station of the second network as the terminal moves; And performing a handover according to the handover request and performing L3 tunneling with another virtual base station of the first network.
  • the terminal may be located in another base station of the second network tunneled with another virtual base station of the first network as the terminal moves.
  • the first network may include a Long Term Evolution (LTE) network
  • the second network may include a Wi-Fi network.
  • LTE Long Term Evolution
  • a terminal supporting a plurality of radio access technologies and performing a location update accesses different networks at the same time using the first and second radio access technologies.
  • Enabled terminal releases radio resource connection with the base station of the first network to maintain access only with the base station of the second network using the second radio access technology, and maintains access only with the base station of the second network
  • a processor configured to form a Layer 3 tunnel (L3 tunnel) with a virtual base station of the first network in a state;
  • a transmitter configured to transmit the advanced position of the terminal to the virtual base station of the L3 tunneled first network.
  • the terminal when the terminal is connected only to WiFi, it is possible to efficiently control the Idle mode through location management and perform location update.
  • FIG. 1 is a block diagram for briefly showing a configuration of a terminal device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a network structure for explaining an interworking structure of a first communication system (eg, an LTE system) and a second communication system (eg, a WiFi system).
  • a first communication system eg, an LTE system
  • a second communication system eg, a WiFi system
  • FIG. 3 is a diagram for describing a mobility support method related to a multi-radio (multi-RAT) power management issue.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for describing a mobility support method associated with a multi-radio (multi-RAT) power management issue.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of updating virtual eNB IP address information. [Best form for implementation of the invention]
  • a terminal collectively refers to a mobile or fixed user terminal device such as UE Jser Equipment (MS), MS (Mobile Station), AMS (Advanced Mobile Station).
  • the base station collectively refers to any node of the network side that communicates with the terminal such as a Node B, an eNode B, a Base Station, and an Access Point (AP).
  • AP Access Point
  • a user equipment may receive information from a base station through downlink ink, and the terminal may also transmit information through uplink.
  • Information transmitted or received by the terminal includes data and various control information.
  • Various physical channels exist according to the type of information transmitted or received by the terminal.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMAC single carrier frequency division multiple access. It can be used in various wireless access systems such as).
  • CDMA may be implemented with radio technologies such as UTRA Jniversal Terrestrial Radio Access) or CDMA2000.
  • TDMA can 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).
  • GSM Global System for Mobile Communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • 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).
  • UTRA is part of U TS Jniversal Mobile Telecommunications System).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is part of Evolved UMTS (E-UMTS) using E—UTRA and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE ⁇ A Advanced is an evolution of 3GPP LTE.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a base station 105 and a terminal 110 in a wireless communication system 100.
  • the wireless communication system 100 may include one or more base stations and / or one or more base stations. It may include a terminal.
  • a base station 105 includes a transmit (Tx) data processor 115, a symbol modulator 120, a transmitter 125, a transmit / receive antenna 130, a processor 180. Memory 185, receiver 190, symbol demodulator 195, receive data processor 197.
  • the terminal 110 includes a transmit (Tx) data processor 165, a symbol modulator 175, a transmitter 175, a transmit / receive antenna 135, a processor 155, a memory 160, a receiver 140, and a symbol. Demodulator 155 and receive data processor 150.
  • the transmit and receive antennas 130 and 135 are shown as one at the base station 105 and the terminal 110, respectively, the base station 105 and the terminal 110 are provided with a plurality of transmit and receive antennas.
  • the base station 105 and the terminal 110 according to the present invention support a MIMO! Ultiple Input Multiple Output (MIMO) system.
  • MIMO Ultiple Input Multiple Output
  • the base station 105 according to the present invention can support both SU—MMC Single User-MIMO (Ul-MuM) scheme.
  • the transmitter 125 and the receiver 190 may be implemented and replaced by one transceiver, and likewise, in the terminal 110, the transmitter 175 and the receiver 140 may be replaced by one transceiver. May be implemented and replaced.
  • the transmit data processor 115 receives the traffic data, formats the received traffic data, codes it, interleaves and modulates (or symbol maps) the coded traffic data, and modulates a symbol. ("Data symbols").
  • the symbol modulator 120 receives and processes these data symbols and pilot symbols to provide a stream of symbols.
  • the symbol modulator 120 multiplexes the data and pilot symbols and sends it to the transmitter 125.
  • each transmission symbol may be a data symbol, a pilot symbol, or a signal value of zero.
  • pilot symbols may be sent continuously. Pilot symbols may be frequency division multiplexing (FDM), orthogonal frequency division multiplexing (OFDM time division multiplexing (TDM), or code division multiplexing (CDM) symbol.
  • FDM frequency division multiplexing
  • CDM code division multiplexing
  • the transmitter 125 receives the stream of symbols and converts it into one or more analog signals, and further adjusts the analog signals (eg, amplify, filter, and frequency upconverting). As a result, a downlink signal suitable for transmission over a wireless channel is generated, and then the transmitting antenna 130 transmits the generated downlink signal to the terminal.
  • the analog signals eg, amplify, filter, and frequency upconverting
  • the receiving antenna 135 receives the downlink signal from the base station and provides the received signal to the receiver 140.
  • Receiver 140 adjusts the received signal (eg, filtering, amplifying, and frequency downconverting), and digitizes the adjusted signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 145 demodulates the received pilot symbols and provides them to the processor 155 for channel estimation.
  • the symbol demodulator 145 also receives a frequency response estimate for the downlink from the processor 155 and performs data demodulation on the received data symbols to obtain data (which are estimates of the transmitted data symbols). Obtain symbol estimates and receive data symbol estimates (Rx) data To the processor 150. Receive data processor 150 demodulates (ie, symbol de-maps), deinterleaves, and decodes data symbol estimates to recover the transmitted traffic data.
  • symbol demodulator 145 and receive data processor 150 are complementary to the processing by symbol modulator 120 and transmit data processor 115 at base station 105, respectively.
  • the terminal 110 is on the uplink, the transmit data processor 165 processes the traffic data, to provide data symbols.
  • the symbol modulator 170 may receive and multiplex data symbols, perform modulation, and provide a stream of symbols to the transmitter 175:
  • the transmitter 175 receives and processes a stream of symbols, such that the uplink signal Generates.
  • the transmit antenna 135 transmits the generated uplink signal to the base station 105.
  • an uplink signal from the terminal 110 is received through the receiving antenna 130, and the receiver 190 processes the received uplink signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 195 then processes these samples to provide the received file symbol and data symbol estimates for the uplink.
  • the received data processor 197 processes the data symbol estimates to recover the traffic data sent from the terminal 110.
  • Processors 155 and 180 of each of terminal 110 and base station 105 instruct (eg, control, coordinate, manage, etc.) operation at terminal 110 and base station 105, respectively.
  • Respective processors 155 and 180 may be connected with memory units 160 and 185 that store program codes and data.
  • the memory 160, 185 is coupled to the processor 180 to store the operating system, applications, and general files.
  • Processors 155, 180 may include a controller, microcontroller; It may also be referred to as a microcontroller, a microprocessor, a microcomputer, or the like. Meanwhile, the processors 155 and 180 may be implemented by hardware: hardware or firmware, software, or a combination thereof. When implementing embodiments of the present invention using hardware, application specific integrated circuits (ASICs) or digital signal processing devices (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), and PLDs (prograt able) are configured to perform the present invention.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processing devices
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs projection programmable
  • FPGAs logic devices
  • firmware or software when implementing embodiments of the present invention using firmware or software, the firmware or software may be configured to include modules, procedures, or functions for performing the functions or operations of the present invention.
  • Firmware or software configured to perform the above may be provided in the processors 155 and 180 or stored in the memory 160 and 185 to be driven by the processors 155 and 180.
  • the layers of the air interface protocol between the terminal and the base station in the wireless communication system are based on the first three layers (L1), the second layer (based on the lower three layers of the OSKopen system interconnection) model well known in the communication system. L2), and the third layer L3.
  • the physical layer belongs to the first layer and provides an information transmission service through a physical channel.
  • a Radio Resource Control (RRC) layer belongs to the third layer and provides control radio resources between the UE and the network.
  • the terminal and the base station may exchange RRC messages through the wireless communication network and the RRC layer.
  • the processor 155 of the terminal and the processor 180 of the base station process the signals and data other than the function of receiving or transmitting the signals by the terminal 110 and the base station 105, respectively.
  • the following description does not specifically refer to the processors 155 and 180.
  • a series of operations such as data processing and control are performed instead of a function of receiving or transmitting a signal.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a network structure for explaining an interworking structure of a first communication system (eg, an LTE system) and a second communication system (eg, a WiFi system).
  • a first communication system eg, an LTE system
  • a second communication system eg, a WiFi system
  • a backhaul control connect ion is established between an AP and an eNB through a backbone network (eg, a P-GW or an Evolved Packet Core (EPC)). Or there may be a wireless control connection between the AP and the eNB.
  • a backbone network eg, a P-GW or an Evolved Packet Core (EPC)
  • EPC Evolved Packet Core
  • the first communication RAT or the first communication system may be referred to as a primary RAT or a primary system, respectively, and the second communication RAT or the second communication system may be referred to as a secondary network, respectively. Or it may be called a secondary system (Secondary system).
  • the UE may be configured to simultaneously support LTE (or LTE-A) and WiFi (local area communication system such as LAN / 802.11).
  • the primary system has wider coverage and may be a network for transmission of control information.
  • An example of a primary system may be a WiMAX or LTE system.
  • the secondary system is a network having a small coverage and may be a system for data transmission.
  • the secondary network may be, for example, a WLAN system such as WLAN or WiFi.
  • the present invention proposes a method of controlling the idle mode through location management when only the UE is connected to the WiFi network.
  • the terminal is connected only to the WiFi network paging message (paging) of LTE message) and a location update method for this purpose.
  • LTE can be used as a primary RAT, WiFi, and a device-to-device (D2D) method as a secondary RAT.
  • D2D device-to-device
  • management of secondary RAT eg, WiFi is performed.
  • the terminal of the LTE network is in any one of three states (turn) off (TO), Idle (IDL), Active (A), the terminal of the Wi-Fi network is Turn-off ( It is in one of three states: TO), Sleep (SLP), or Active (A).
  • These multi-AT combined state configurations can be configured to integrate and manage each connection state.
  • the terminal is (LTE network state, WiFi network state) as (TO, TO), (IDL, TO), (IDL, SLP), (TO, SLP), ..., (A, A) and Can be represented as:
  • EMM_Connected is a state (Idle, Active) registered in the Mobile Mobility Entity (MME).
  • MME Mobile Mobility Entity
  • the newly proposed state is MEMM_Connected.
  • This MEMM_Connected state is a state registered to either RAT except the (TO, TO) state.
  • a virtual base station may be placed in a network and interworked with an AP so that E may perform a paging operation with the virtual base station.
  • Integrated management includes authentication, paging, and IP management.
  • FIG. 3 is a diagram for describing a mobility support method associated with a multi-radio (multi-RAT) power management issue.
  • WiMAX forum-like technology may be modified and used (for example, virtual AP, virtual eNB), and in the Wi AX forum, a WiFi Signal Forward Function (SFF) or WiMAX SFF may be a virtual AP or a virtual eNB. Playing a role.
  • SFF WiFi Signal Forward Function
  • WiMAX SFF may be a virtual AP or a virtual eNB. Playing a role.
  • a virtual eNB connected to a WiFi AP knows information of an overlay eNB.
  • the UE handovers from the LTE network to the WiFi network, as shown in FIG. 3, the UE connects to the virtual AP in the network and associates the virtual AP with an IAPP (Inter-Access Point Protocol). Through the WiFi handover to the target AP can be performed.
  • IAPP Inter-Access Point Protocol
  • the terminal when the terminal is handed over from the Wi-Fi network to the LTE network, the terminal registers to the virtual eNB in the network (that is, through the RRC (Radio Resource Control) connection establishment procedure) and from the virtual eNB Handover is performed to the target eNB. Paging may be provided in a similar manner.
  • the terminal receives paging through the AP of the Wi-Fi, rounds to the virtual eNB, and performs handover to the actual eNB.
  • the EMM_connected state refers to a state in which the UE is rounded to the MME.
  • E ⁇ was not registered when connecting to WiFi only. Management becomes possible.
  • the L3 tunnel (Layer 3 tunnel) is generated between the virtual eNB and the UE in the access certificate through the WiFi AP, so that the location registration can be logically performed through the virtual base station.
  • the core of this proposal is a method of supporting mobility through a virtual eNB (VeNB) in the network.
  • the method of registering to the MME through the virtual eNB is a technology that does not exist in the existing WiMAX Forum method.
  • the virtual eNB does not have a radio (radio) function and provides a connection function between an MME or another eNB.
  • FIG. 4 is related to a method of efficiently supporting location registration (tra 3 ⁇ 4 region update), particularly for Idle Mode Mobility Enhancement.
  • Tracking Area Update serves two purposes. The fundamental purpose of TAU was to manage routing paths in mobile IP-based transport. The second is to actually manage the position of the terminal in the network.
  • the terminal changes the tracking area (TA)
  • the terminal reports the change to the Mobility Management Entity (E) as a Non Access Spectrum (NAS) message. Based on this, the network can determine in which tracking area the terminal is located.
  • TA tracking area
  • E Mobility Management Entity
  • NAS Non Access Spectrum
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for describing a mobility support method related to a multi-radio (multi-RAT) power management issue.
  • the Multi-Radio terminal may exchange data with an eNB of an LTE network (S405) and may exchange data with an AP of a WiFi network at the same time or at another timing (S410). Thereafter, the Multi-Radio terminal may enter the Idle mode by releasing the radio resource connection with the LTE network in order to exchange data only with the WiFi network (S415).
  • the eNB that performs the radio resource connection release process with the multi-radio terminal may inform the MME 1 that the idle mode of the multi-radio terminal is entered (S420).
  • the Multi—Radio terminal establishes a tunnel with the virtual eNB (VeNB) through the AP (S425).
  • the Multi-Radio terminal generates an L3 tunnel between the virtual eNB and the terminal in the access certificate through the WiFi AP, and logically registers a location through the virtual eNB.
  • the Multi—Radio terminal performs location update with the virtual eNB (VeNB) (S430).
  • the virtual eNB (VeNB) transmits the updated location of the Multi-Radio terminal to ⁇ E 2 (S435).
  • MME 2 determines whether it is necessary to change the serving ⁇ E of the Multi-Radio terminal based on the updated position of the Multi—Radio terminal. E.g. ⁇ If it is necessary to change from E 2 to MME 1, request the E-li change of the multi-Radio terminal to E 1 (S440). Thereafter, MME 2 requests a paging to the virtual eNB (VeNB) (S445).
  • the virtual eNB (VeNB) transmits a paging message to the Multi-Radio terminal (S450).
  • the Multi-Radio terminal receiving the paging message from the virtual eNB (VeNB) performs an RRC connection establishment process with the virtual eNB (VeNB) (S455).
  • the multi-radio terminal performs a handover process such as a handover request in an RRC connected state with a virtual eNB (Se460) (S460).
  • Multi-Radio terminal A random access / ranging message may be exchanged with the eNB, and data may also be exchanged (S465 and S470).
  • the Multi-Radio terminal creates an L3 tunnel between the virtual eNB and the terminal while accessing through the WiFi AP, and logically registers a location through the virtual eNB.
  • VeNB virtual eNB
  • MIHF media independent handover function
  • the present invention proposes the following method. First, it is proposed that 1) Super—ordinate eNB notifies Muiti ⁇ Radio terminal of IP address of virtual eNB in advance. Next, 2) the multi-radio terminal may obtain this information from the eNB camped on last. In this case, the IP address of the virtual eNB may be received through the standard change, or a server in the network may be informed. 3) If the base station performs WiFi offloading without a request of the Mult i -Radio terminal, the IP address of the virtual eNB can be informed to the Multi-Radio terminal in advance. If there is no IP address information of the virtual eNB, it may be periodically updated.
  • a method of updating virtual eNB IP address information will be described with reference to FIG. 5 below.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of updating virtual eNB IP address information.
  • an extended service set (ESS) of a Wi-Fi AP may share MAC information. Since the ESS is a set of APs, it can be assumed to be in the same virtual eNB. If the Multi ⁇ Radio terminal moves to an AP with a different ESSID, it updates the virtual eNB IP address.
  • a multi-radio terminal searches for itself. When changing the ESS ID, find the actual eNB and update it.
  • location update is performed through an existing virtual eNB.
  • the virtual eNB requests a handover to the UE when the AP changes, the handover creates a new virtual eNB and an L3 tunnel, and the new virtual eNB registers the UE to its upper ⁇ E.
  • the UE can update the address of the virtual eNB.
  • Embodiments described above are those in which the components and features of the present invention are combined in a predetermined form. Each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise. Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention. The order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • a method of updating a device by a terminal supporting a plurality of radio access technologies may be industrially used in various communication systems such as 3GPP LTE, LTE-A, and IEEE 802.

Abstract

본 발명에 따른 복수의 무선접속 기술(Radio Access Technology)을 지원하는 단말이 위치 갱신을 수행하는 방법은, 제 1 및 제 2 무선접속 기술을 이용하여 동시에 서로 다른 네트워크에 액세스가 가능한 단말이 상기 제 2 무선접속 기술을 사용하는 제 2 네트워크의 기지국과만 액세스를 유지하기 위하여 상기 제 1 네트워크의 기지국과 무선자원연결을 해제하는 단계; 상기 제 2 네트워크의 기지국과만 액세스를 유지한 상태에서 상기 제 1 네트워크의 가상 기지국과 레이어 3 터널(Layer 3 tunnel, L3 tunnel)을 형성하는 단계; 및 상기 L3 터널링된 상기 제 1 네트워크의 가상 기지국에 단말의 갱신된 위치를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
복수의 무선접속 기술올 지원 가능한 단말이 위치 갱신을 수행하는 방법
【기술분야】
[001] 본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동시에 서로 다른 네트워크에 액세스 가능한 단말이 특정 네트워크의 기지국과만 액세스를 유지하는 경우 위치 갱신 수행 방법에 관한 것이다.
【배경기술】
[002] 기존의 Multi-RAT 또는 Multi— system (e.g. LTE, WiFi) 연동의 경우에는 일반적으로 인증, 네트워크 접속 측면의 이동성 지원에 초점이 맞추어져 있었다. 그러나, 최근 이동통신 사업자의 망 관리 측면에서, 일반적인 인터 ¾ 데이터는 WiFi를 통해 public 망을 통해 서비스 받고, QoS 지원 또는 통신사의 서비스는 LTE core 망을 통해 서비스를 받자는 논의가 일고 있다.
[003] 따라서, WiFi 및 LTE 망을 모두 통합시킬 수 있는 단말의 state 개념이 필요하게 되었다. 그러나, 기존의 경우 단말이 WiFi 망에만 접속된 경우에 위치 관리 (Location Management)를 통해 어떻게 수행할 지, 단말의 LTE의 idle mode를 어떻게 제어할 지에 대해서는 전혀 제시된 바가 없었다.
[004] 또한, 단말이 WiFi 망에만 접속된 경우에 LTE의 페이징 메시지 (paging message)를 수신하는 방법과 이를 위한 위치 업데이트 (Location Update) 방법에 대해서도 전혀 연구된 바가 없었다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
[005] 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 복수의 무선접속 기술 (Radio Access Technology)을 지원하는 단말이 위치 갱신을 수행하는 방법을 제공하는 데 있다.
[006] 본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 복수의 무선접속 기술 (Radio Access Technology)을 지원하는 위치 갱신을 수행하는 단말을 제공하는 데 있다.
[007] 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.
【기술적 해결방법】
[008] 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 복수의 무선접속 기술 (Radio Access Technology)을 지원하는 단말이 위치 쟁신을 수행하는 방법에 있어서, 제 1 및 제 2 무선접속 기슬을 이용하여 동시에 서로 다른 네트워크에 액세스가 가능한 단말이 상기 제 2 무선접속 기술을 사용하는 제 2 네트워크의 기지국과만 액세스를 유지하기 위하여 상기 제 1 네트워크의 기지국과 무선자원연결을 해제하는 단계; 상기 제 2 네트워크의 기지국과만 액세스를 유지한 상태에서 상기 제 1 네트워크의 가상 기지국과 레이어 3 터널 (Layer 3 tunnel, L3 tunnel)을 형성하는 단계; 및 상기 L3 터널링된 상기 제 1 네트워크의 가상 기지국에 단말의 갱신된 위치를 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 제 1 네트워크의 가상 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 페이징 메시지에 따라 상기 제 1 네트워크의 기상 기지국과 무선자원연결 설정 과정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 제 1 네트워크의 가상 기지국의 IPUnternet Protocol) 주소를 획득하는 단계를 더 포함하되, 상기 L3 터널을 형성한 제 1 네트워크의 가상 기지국의 IP 주소는 상기 획득한 제 1 네트워크의 가상 기지국의 IP 주소이다. 상기 방법은, 상기 단말의 이동에 따라 상기 2 네트워크의 기지국을 핸드오버할 필요가 있는 경우 상기 제 1 네트워크의 가상 기지국으로부터 상기 제 2 네트워크의 기지국을 핸드오버하도록 요청하는 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 핸드오버 요청에 따른 핸드오버를 수행하고 제 1 네트워크의 다른 가상 기지국과 L3 터널링을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 2 네트워크의 기지국을 핸드오버할 필요가 있는 경우는, 상기 단말의 이동에 따라 상기 단말이 상기 제 1 네트워크의 다른 가상 기지국과 터널된 제 2 네트워크의 다른 기지국에 위치한 것일 수 있다. 상기 제 1 네트워크는 LTE(Long Term Evoution) 망을 포함하며, 상기 제 2 네트워크는 와이파이 (WiFi) 망을 포함할 수 있다.
[009] 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 복수의 무선접속 기술 (Radio Access Technology)을 지원하며 위치 갱신을 수행하는 단말은, 제 1 및 제 2 무선접속 기술을 이용하여 동시에 서로 다른 네트워크에 액세스가 가능한 단말이 상기 제 2 무선접속 기술을 사용하는 제 2 네트워크의 기지국과만 액세스를 유지하기 위하여 상기 제 1 네트워크의 기지국과 무선자원연결을 해제하고, 상기 제 2 네트워크의 기지국과만 액세스를 유지한 상태에서 상기 제 1 네트워크의 가상 기지국과 레이어 3 터널 (Layer 3 tunnel, L3 tunnel)을 형성하도록 구성된 프로세서; 및 상기 L3 터널링된 상기 제 1 네트워크의 가상 기지국에 단말의 쟁신된 위치를 전송하도록 구성된 송신기를 포함할 수 있다.
【유리한 효과】
[010] 본 발명의 다양할 실시예에 따라, 단말이 WiFi에만 접속된 경우에 위치 관리를 통해 효율적으로 Idle mode를 제어할 수 있고, 위치 갱신을 수행할 수 있다.
[011] 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.
【도면의 간단한 설명】
[012] 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.
[013] 도 1은 본 발명에 따른 단말 장치의 구성을 간략히 나타내기 위한 블록도이다.
[014] 도 2는 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.
[015] 도 3은 Multi-Radio (Multi-RAT) power management 이슈와 관련한 Mobility 지원 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[016] 도 4는 Multi-Radio (Multi-RAT) power management 이슈와 관련한 Mobility 지원 방법을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
[017] 도 5는 가상 eNB IP주소 정보 갱신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 【발명의 실시를 위한 최선의 형태】
[018] 이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나. 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE, LTE-A 시스템인 경우를 가정하여 구체적으로 설명하나, 3GPP LTE, LTE- A의 특유한사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
[019] 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 증심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
[020] 아을러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE Jser 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 적용가능하다.
[021] 이동 통신 시스템에서 단말 (User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크 (Downl ink)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.
[022] 이하의 기술은 CDMA(code division multiple access) , FDMA( frequency division multiple access) , TDMA(t ime division multiple access) , OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) , SC-FDMAC single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA Jniversal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술 (radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile comraunicat ions)/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. UTRA는 U TS Jniversal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project ) LTE (long term evolution)는 E— UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTEᅳ A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
[023] 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.
[024] 도 1은 무선 통신 시스템 (100)에서의 기지국 (105) 및 단말 (110)의 구성을 도시한 블록도이다. [025] 무선 통신 시스템 (100)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국 (105)과 하나의 단말 (110KD2D 단말을 포함)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템 (100)은 하나 이상의 기지국 및 /또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.
[026] 도 1을 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 !ultiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국 (105)은 SU—MMC Single User-MIMO) U-MIM0(Mult i User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.
[027] 기지국 (105)에서 송신기 (125) 및 수신기 (190)는 하나의 송수신기로도 구현되어 대체될 수 있으며, 마찬가지로 단말 (110)에서도 송신기 (175) 및 수신기 (140)는 하나의 송수신기로 구현되어 대체될 수 있다.
[028] 하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서 (115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포¾하여, 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.
[029] 심볼 변조기 (120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기 (125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심불은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다증화 (FDM), 직교 주파수 분할 다증화 (OFDM 시분할 다증화 (TDM), 또는 코드 분할 다중화 (CDM) 심볼일 수 있다.
[030] 송신기 (125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들올 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.
[031] 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 샘풀들을 획득한다. 심볼 복조기 (145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서 (155)로 제공한다.
[032] 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 (deinapping))하고, 디인터리빙 (deinter leaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 테이터를 복구한다.
[033] 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.
[034] 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.
[035] 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 파일 ¾ 심볼돌 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서 (197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말 (110)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
[036] 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.
[037] 프로세서 (155, 180)는 컨트롤러 (control ler), 마이크로 컨트를레; microcontrol ler) , 마이크로 프로세서 (microprocessor), 마이크로 컴퓨터 (microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서 (155, 180)는 하드웨에: hardware) 또는 펌웨어 ( f imiware) , 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(digita! signal processors) , DSPDs(digital signal processing devices) , PLDs(progra匪 able logic devices) FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서 (155, 180)에 구비될 수 있다.
[038] 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 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.
[039] 단말과 기지국이 무선 통신 시스템 (네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSKopen system interconnection) 모델의 하위 3개 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 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.
[040] 본 발명에서 단말의 프로세서 (155)와 기지국의 프로세서 (180)는 각각 단말 (110) 및 기지국 (105)이 신호를 수신하거나 송신하는 기능을 제외한 그 이외의 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 기능이 아닌 데이터 처리, 제어 등의 일련의 동작들을 수행한다고 할 수 있다.
[041] 기존의 Multi-RAT 또는 Mult i— system (e.g. LTE, WiFi) 연동의 경우에는 일반적으로 인증, 네트워크 접속 측면의 이동성 지원에 초점이 맞추어져 있었다. 그러나, 최근 이동통신 사업자의 망 관리 측면에서, 일반적인 인터넷 데이터는 WiFi를 통해 public 망을 통해 서비스 받고, QoS 지원 또는 통신사의 서비스는 LTE core 망을 통해 서비스를 받자는 논의가 일고 있으며, 이를 위해 LTE 망과 WiFi 망으로부터 동시에 데이터를 송수신 하는 개념이 연구되고 있다.
[042] 도 2는 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.
[043] 도 2에 도시한 네트워크 구조에서, 백본 (Backbone) 망 (예를 들어, P-GW 또는 EPC(Evolved Packet Core))를 통해 AP와 eNB사이에 백홀 제어 커넥션 (backhaul control connect ion)이 있거나, AP와 eNB 사이에 무선 제어 커넥션 (wireless control connection) 이 있을 수 있다. 피크 쓰루풋 (peak throughput) 및 데이터 트래픽 오프—로딩 (data traffic of fᅳ loading)을 위해, UE는 복수의 통신 네트워크 간의 연동을 통하여 제 1 무선통신 방식을 사용하는 제 1 통신 시스템 (혹은 제 1 통신 RAT)과 제 2 무선통신 방식을 사용하는 제 2 통신 시스템 (흑은 제 2 통신 RAT)을 모두 지원할 수 있다. 여기서 제 1 통신 RAT 또는 제 1 통신 시스템을 각각 프라이머리 RAT(Pr nary RAT) 또는 프라이머리 시스템 (Primary system)이라고 칭할 수 있고, 제 2 통신 RAT 또는 제 2 통신 시스템을 각각 세컨더리 네트워크 (Secondary RAT) 또는 세컨더리 시스템 (Secondary system)이라고 칭할 수 있다. 예를 들어, UE는 LTE (혹은 LTE-A)와 WiFi ( LAN/802.11과 같은 근거리 통신 시스템)을 동시에 지원하도록 구성될 수 있다.
[044] 도 2에 도시한 네트워크 구조에서, 프라이머리 시스템은 넓은 커버리지 (wider coverage)를 가지며, 제어 정보 전송을 위한 망일 수 있다. 프라이머리 시스템의 예로서 WiMAX 또는 LTE 시스템이 있을 수 있다. 한편, 세컨더리 시스템은 작은 커버리지는 가지는 망이며, 데이터 전송을 위한 시스템일 수 있다. 세컨더리 네트워크는 예를 들어, WLAN또는 WiFi 같은 무선랜 시스템일 수 있다.
[045] LTE 망 및 WiFi 망을 통해 동시에 데이터를 송수신하는 개념이 도입되면서, 통합적인 상태 관리 (state management )의 필요성이 있다. 이를 위해 Multi-Radio Power Management 에 대한 연구가 진행되었으며, 전력 소모, idle/sleep mode 제어 둥이 통합적으로 구성될 경우 보다 높은 전력 효을을 가지게 된다.
[046] 반면, 기존의 경우 WiFi 통신 중에는 LTE 가 적어도 idle mode에 있어야 하는데, 통합 망에서는 WiFi 접속 중에는 LTE 접속이 사실 필요 없다. 따라서, 본 발명에서는 단말아 WiFi 망에만 접속된 경우에 위치 관리 (Location Management)를 통해 idle mode를 제어하는 방법을 제안하고자 한다. 특히 본 발명에서는 단말이 WiFi 망에만 접속된 경우에 LTE의 페이징 메시지 (paging message)를 수신하는 방법과 이를 위한 위치 업데이트 (Locat ion Update) 방법을 제안하고자 한다..
[047] 상술한 바와 같이, Multi-RAT 연동의 경우에 통합된 상태 제어 ( integrated state control)가 필요하다. 멀티캐리어 도입으로, LTE를 프라이머리 RAT으로, WiFi , 단말 간 직접통신 방식 (Device to Device, D2D) 등을 세컨더리 RAT으로 사용할 수 있다. LTE 에서 세컨더리 RAT (예를 들어, WiFi) 등의 관리를 수행한다.
[048] Mult卜 AT State Machine에 대해 설명한다.
[049] LTE 망의 단말은 Turnᅳ off (TO), Idle (IDL), Active (A)와 같은 세 가지 상태 (state) 중 어느 한 state에 있고, Wi-Fi 망의 단말은 Turn-off (TO), Sleep (SLP), Active (A)와 같은 세 가지 state 중 어느 한 state에 있다. 이들 multi— AT를 결합 state 구성은 기존에 각각 운용되던 접속 상태를 통합 관리하는 것으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 단말은 (LTE 망 상태, WiFi 망 상태)로서 (TO, TO), (IDL, TO), (IDL, SLP), (TO, SLP), ···, (A, A)와 같이 나타낼 수 있다.
[050] E丽 (EPS Mobility Management) state에서는 네트워크 등록 상태 또한 통합 관리 가능하다. EMM_Connected는 MME (Mobile Mobility Entity)에 등록된 상태 (Idle, Active)이다. 그리고 새롭게 제안하는 state로서 MEMM_Connected 가 있다. 이 MEMM_Connected state는 어느 한 쪽 RAT으로든 망에 등톡된 상태로서 (TO, TO) state는 제외된다.
[051] MEMM— Connected state
[052] Wi-Fi only인 경우에 AP의 overlay BS에 해당하는 丽 E에 E丽 -attach된 상태이다. Solution 예로서, 망에 가상 기지국을 두고, 이를 AP와 연동하여, 醒 E가 가상 기지국으로 페이징 동작 (paging operation)을 수행하도록 할 수 있다. 통합 관리에는 인증, paging, IP 관리 등이 포함된다.
[053] 도 3은 Multi-Radio (Multi-RAT) power management 이슈와 관련한 Mobility 지원 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[054] Mobility 지원올 위해 WiMAX 포럼 유사 기술을 변형하여 사용할 수 있다 (예를 들어, 가상 AP, 가상 eNB),' Wi AX 포럼에서는 WiFi SFF (Signal Forward Function) 또는 WiMAX SFF가 가상 AP, 가상 eNB 역할을 수행하고 있다.
[055] 도 3에서 WiFi AP와 연결된 가상 eNB는 overlay eNB의 정보를 알고 있다고 가정한다. 단말이 LTE 망에서 WiFi 망으로 핸드오버 하는 경우에 도 3에 도시한 바와 같이 , 단말이 망 내 가상 AP에 접속 (re— association)하고, IAPP (Inter-Access Point Protocol) 를 이용하여 가상 AP를 거쳐 타겟 AP로의 WiFi 핸드오버를 수행할수 있다.
[056] 한편, 단말이 Wi-Fi 망에서 LTE 망으로 핸드오버 하는 경우에는, 단말이 망 내 가상 eNB에 등록 (즉, RRC(Radio Resource Control) connection establishment 절차를 거쳐 등록)하고, 가상 eNB로부터 타겟 eNB로 핸드오버를 수행하게 된다. 페이징도 유사한 방법으로 제공될 수 있다. 단말은 Wi-Fi의 AP를 통해 페이징을 수신하고, 가상 eNB에 둥록하고, 실제 eNB로 핸드오버를 수행한다.
[057] 통합 EMM state
[058] MEMM (Multi-Radio Enhanced Mobility Management )
[059] EMM_connected state는 단말이 MME에 둥록되어 있는 상태를 말한다. 기존에는 WiFi only 접속 시 E丽 등록이 안 되어 있었는데, WiFi가 사업자에 의해 설치된 경우 이를 통해 통합 위치 관리가 가능해진다.
[060] 이를 위한 Solution으로서, WiFi AP를 통해 접속 증에는 가상 eNB와 단말 간에 L3 tunnel (Layer 3 tunnel)을 생성하여, 논리적으로는 가상 기지국을 통해 위치 등록이 가능하도록 한다. 이와 같이 이러한 제안의 핵심은 망 내 가상 eNB (VeNB)를 두어서 이를 통해 이동성을 지원하는 방법인 것이다. 특히, 가상 eNB를 통해 MME에 등록하는 방법은 기존 WiMAX Forum 방법에는 없는 기술이다. 가상 eNB는 무선 (라디오) 기능은 없으며 , MME 또는 다른 eNB간의 연결 기능을 제공한다.
[061] Idle Mode Mobility Enhancement를 위해서, 유휴모드 (Idle Mode)에서 단말에 있어서 3가지 주요 동작이 존재하며, 유휴모드에서의 3가지 동작은 다음과 같다.
[062] 1. 단말에 의한유휴모드 종료 (네트워크 진입 /재진입)
[063] 2. 페이징 메시지 수신
[064] 3. 위치 등록 (트래킹 지역 업데이트) (Tracking Area Update)
[065] 다음 도 4는 Idle Mode Mobility Enhancement를 특히 위치 등록 (트래 ¾ 지역 업데이트)를 효율적으로 지원하는 방법과 관련되어 있다. 트래킹 지역 업데이트 (TAU)는 두 가지 용도로 사용된다. TAU의 근본적인 목적은 모바일 IP 기반의 전송에서 라우팅 경로를 관리하기 위함이었다. 두 번째는 실제로 망 내부에서 단말의 위치를 관리하기 위함이다. 단말은 트래킹 지역 (TA) 변경 시 NAS(Non Access Spectrum) 메시지로 薩 E(Mobility Management Entity)에 그 변경을 보고한다. 망에서는 이를 기반으로 단말이 어떤 트래킹 지역 안에 존재하는지 파악할 수 있다.
[066] 도 4는 Multi-Radio (Multi-RAT) power management 이슈와 관련한 Mobility 지원 방법을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
[067] 도 4를 참조하면, Multi-Radio 단말 (UE)은 LTE 망의 eNB와 데이터를 교환하고 (S405), 동시에 혹은 다른 타이밍에 WiFi 망의 AP와 데이터를 교환할 수 있다 (S410). 이후, Multi-Radio 단말이 WiFi 망으로만 데이터를 교환하기 위하여 LTE 망과 무선자원연결을 해제하여 Idle mode로 진입할 수 있다 (S415). Multi-Radio 단말과 무선자원연결 해제 과정을 수행한 eNB은 Multi-Radio 단말의 idle mode 진입 사실을 MME 1에게 알려줄 수 있다 (S420). 이후, Multi— Radio 단말은 AP를 통해 가상 eNB(VeNB)와 터널을 설정한다 (S425). Multi-Radio 단말이 WiFi AP를 통해 접속 증에는 가상 eNB와 단말 간에 L3 tunnel올 생성하여, 논리적으로는 가상 eNB을 통해 위치 등록이 가능해진다.
[068] 이후, Multi— Radio 단말은 가상 eNB(VeNB)와 위치 업데이트를 수행한다 (S430). 가상 eNB(VeNB)와의 위치 업데이트 수행을 통해, 가상 eNB(VeNB)는 讓 E 2로 Multi-Radio 단말의 업데이트된 위치를 전달한다 (S435). MME 2는 Multi— Radio 단말의 업데이트된 위치에 기초하여 Multi- Radio 단말의 서빙 顧 E를 변경할 필요가 있는지 여부를 결정하고. 예를 들어. 醒 E 2에서 MME 1로 변경할 필요가 있다면 丽 E 1에게 Multi-Radio 단말의 서빙 丽 E 변경을 요청한다 (S440). 이후, MME 2는 가상 eNB(VeNB)에게 페이징을 요청한다 (S445).
[069] 이후, 가상 eNB(VeNB)는 Multi-Radio 단말로 페이징 메시지를 전송한다 (S450). 가상 eNB(VeNB)로부터 페이징 메시지를 수신한 Multi-Radio 단말은 가상 eNB(VeNB)와 RRC 연결 설정 (RRC Connection Establishment) 과정올 수행한다 (S455). 그리고, Multi-Radio 단말은 가상 eNB(VeNB)와 RRC 연결된 상태에서 핸드오버 요청 등의 핸드오버 과정을 수행한다 (S460). Multi-Radio 단말은 eNB와 랜덤 액세스 (random access)/레인징 메시지를 교환하고, 데이터도 교환할 수 있다 (S465, S470).
[070] 상기 도 4와 관련하여, Multi-Radio 단말이 WiFi AP를 통해 접속 중에는 가상 eNB와 단말 간에 L3 tunnel을 생성하여, 논리적으로는 가상 eNB을 통해 위치 등록이 가능하다고 설명한 바 있다. 여기서, 가상 eNB(VeNB)까지의 데이터 전송 방법 (L3 tunnel 설정 방법)에 대해 살펴본다.
[071] Wi AX 포럼에서는 IEEE 802.21의 MIHF(Media Independent Handover Function)를 사용하거나, 망 내 서버가 이를 자동적으로 설정해 주는 방법을 사용한다.
[072] 본 발명에서는 다음과 갈은 방법을 제안한다. 먼저, 1) Super— ordinate eNB가 가상 eNB의 IP 주소를 Muitiᅳ Radio 단말에게 미리 알려줄 것을 제안한다. 다음으로, 2) Multi-Radio 단말은 마지막에 camped on 한 eNB에서 이 정보를 획득할 수 있다. 이 경우 표준 변경을 통해 가상 eNB의 IP 주소가 수신가능하게 되고, 또는 망 내 서버가 알려즐 수도 있다. 3) Mult i -Radio 단말의 요청 없이도 기지국이 WiFi offloading을 하도록 할 경우 미리 Multi-Radio 단말에게 가상 eNB의 IP 주소를 알려줄 수 있다. 가상 eNB의 IP주소 정보가 없는 경우 주기적으로 갱신하도록 할 수 있다.
[073] 가상 eNB IP주소 정보 갱신 방법에 대해서는 다음 도 5를 참조하여 설명한다.
[074] 도 5는 가상 eNB IP주소 정보 갱신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
[075] 도 5를 참조하면, Wi-Fi AP의 ESS(Extended Service Set)는 MAC 정보를 공유하는 것이 가능하다. ESS는 AP의 집합이므로 동일 가상 eNB내에 있다고 가정할 수 있다. 만일 Multiᅳ Radio 단말이 ESSID가 다른 AP로 이동 시에 가상 eNB IP 주소를 갱신한다.
[076] 첫 번째 갱신방법으로서, Multi-Radio 단말 스스로 찾는 방법이다. ESS ID 변경 시 실제 eNB를 찾아 새로 갱신한다. 두 번째 갱신방법으로서, 기존 가상 eNB를 통해 위치 갱신을 수행한다. 가상 eNB는 AP 변경 시 단말에 핸드오버를 하도톡 요청하고, 핸드오버는 새로운 가상 eNB와 L3 tunnel 생성하고, 새로운 가상 eNB는 자신의 상위 醒 E에 단말을 등록한다. 이러한 갱신방법을 통해, 단말이 가상 eNB의 주소를 갱신할 수 있다.
[077] 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.
[078] 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 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.
【산업상 이용가능성】 [079] 복수의 무선접속 기술 (Radio Access Technology)을 지원하는 단말이 휘치 갱신을 수행하는 방법은 3GPP LTE, LTE-A, IEEE 802 등 다양한 통신 시스템에서 산업상으로 이용가능하다 .

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1]
복수의 무선접속 기술 (Radio Access Technology)을 지원하는 단말이 위치 갱신을 수행하는 방법에 있어서.
제 1 및 제 2 무선접속 기술을 이용하여 동시에 서로 다른 네트워크에 액세스가 가능한 단말이 상기 제 2 무선접속 기술을 사용하는 제 2 네트워크의 기지국과만 액세스를 유지하기 위하여 상기 제 1 네트워크의 기지국과 무선자원연결을 해제하는 단계;
상기 제 2 네트워크의 기지국과만 액세스를 유지한 상태에서 상기 제 1 네트워크의 가상 기지국과 레이어 3 터널 (Layer 3 tunnel, L3 tunnel)을 형성하는 단계; 및
상기 L3 터널링된 상기 제 1 네트워크의 가상 기지국에 단말의 갱신된 위치를 전송하는 단계를 포함하는, 위치 갱신 방법.
【청구항 2]
제 1항에 있어서,
상기 제 1 네트워크의 가상 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 페이징 메시지에 따라 상기 제 1 네트워크의 기상 기지국과 무선자원연결 설정 과정을 수행하는 단계를 더 포함하는, 위치 쟁신 방법.
【청구항 31
제 1항에 있어서,
상기 제 1 네트워크의 가상 기지국의 IP Internet Protocol) 주소를 획득하는 단계를 더 포함하되 ,
상기 L3 터널을 형성한 제 1 네트워크의 가상 기지국의 IP 주소는 상기 획득한 제 1 네트워크의 가상 기지국의 IP주소인, 위치 쟁신 방법.
【청구항 4】
제 1항에 있어서,
상기 단말의 이동에 따라 상기 2 네트워크의 기지국을 핸드오버할 필요가 있는 경우 상기 제
1 네트워크의 .가상 기지국으로부터 상기 제 2 네트워크의 기지국을 핸드오버하도록 요청하는 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 핸드오버 요청에 따른 핸드오버를 수행하고 제 1 네트워크의 다른 가상 기지국과 L3 터널링을 수행하는 단계를 포함하는, 위치 갱신 방법.
【청구항 5】
제 4항에 있어서,
상기 2 네트워크의 기지국을 핸드오버할 필요가 있는 경우는, 상기 단말의 이동에 따라 상기 단말이 상기 제 1 네트워크의 다른 가상 기지국과 터널된 제 2 네트워크의 다른 기지국에 위치한 것인, 위치 갱신 방법.
【청구항 6】
제 1항에 있어서, 상기 제 1 네트워크는 LTE(Long Term Evoution) 망을 포함하며, 상기 제 2 네트워크는 와이파이 (WiFi) 망을 포함하는, 위치 갱신 방법 .
【청구항 7】
복수의 무선접속 기술 (Radio Access Technology)을 지원하며 위치 쟁신을 수행하는 단말에 있어서,
제 1 및 제 2 무선접속 기술을 이용하여 동시에 서로 다른 네트워크에 액세스가 가능한 단말이 상기 제 2 무선접속 기술을 사용하는 제 2 네트워크의 기지국과만 액세스를 유지하기 위하여 상기 제 1 네트워크의 기지국과 무선자원연결을 해제하고, 상기 제 2 네트워크의 기지국과만 액세스를 유지한 상태에서 상기 제 1 네트워크의 가상 기지국과 레이어 3 터널 (Layer 3 tunnel, L3 tunnel)을 형성하도록 구성된 프로세서; 및
상기 L3 터널링된 상기 제 1 네트워크의 가상 기지국에 단말의 갱신된 위치를 전송하도록 구성된 송신기를 포함하는, 단말.
【청구항 8]
제 7항에 있어서 ,
상기 제 1 네트워크의 가상 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신하는 수신기를 더 포함하며. 상기 프로세서는 상기 페이징 메시지에 따라 상기 제 1 네트워크의 기상 기지국과 무선자원연결 설정 과정을 수행하는, 단말.
【청구항 9]
제 7항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 제 1 네트워크의 가상 기지국의 IPUnternet Protocol) 주소를 획득하며, 상기 L3 터널올 형성한 제 1 네트워크의 가상 기지국의 IP 주소는 상기 획득한 제 1 네트워크의 가상 기지국의 IP주소인, 단말.
【청구항 10】
제 7항에 있어서,
상기 수신기는, 상기 단말의 이동에 따라 상기 2 네트워크의 기지국을 핸드오버할 필요가 있는 경우 상기 제 1 네트워크의 가상 기지국으로부터 상기 제 2 네트워크의 기지국을 핸드오버하도록 요청하는 메시지를 수신하도록 더 구성되며,
상기 프로세서는 상기 핸드오버 요청에 따른 핸드오버를 수행하고 제 1 네트워크의 다른 가상 기지국과 L3 터널링을 수행하도록 구성되는, 단말.
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