WO2015088264A1 - 복수의 통신시스템이 연동하는 네트워크에서 단말이 랜덤 액세스 프로시저를 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

복수의 통신시스템이 연동하는 네트워크에서 단말이 랜덤 액세스 프로시저를 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2015088264A1
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message
terminal
random access
base station
communication system
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PCT/KR2014/012198
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이은종
조희정
정재훈
한진백
최혜영
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엘지전자 주식회사
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    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H04W76/27—Transitions between radio resource control [RRC] states

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method for performing a random access procedure by a terminal in a network interworking with a plurality of communication systems, and a device for the same.
  • two or more I radio access technology (RAT) or multi-RAT terminals having a capability of accessing a communication system may exist.
  • RAT radio access technology
  • a connection to a specific RAT is established and data is transmitted and received based on a terminal request.
  • the multi-RAT terminal cannot simultaneously access multiple RATs. That is, even though the current terminal has ulti-RAT capability, it is not possible to simultaneously transmit and receive data through different RATs.
  • the conventional I multi-RAT technology does not require interworking between WLAN networks and cell networks, overall system efficiency is low.
  • the UE can simultaneously access the multiple RATs, simultaneous access to the multiple RATs is possible by supporting only the flow mobility / IP-flow mapping at the network level without control at the radio level. For this reason, the prior art does not require any control connection between the AP and the sheller network, and has been progressed based on the request of the terminal.
  • the technical problem to be achieved in the present invention is to provide a method for a terminal to perform a random access procedure in an interworking network (interworking) a plurality of communication systems according to an embodiment of the present invention.
  • An object of the present invention is to provide a method for a terminal to perform a random access procedure in an interworking network in which a plurality of communication systems according to an embodiment of the present invention.
  • Another object of the present invention is to provide a terminal for performing a random access procedure by a terminal in an interworking network in which a plurality of communication systems according to an embodiment of the present invention.
  • Another object of the present invention is to provide a terminal for performing a random access procedure in a network interworking a plurality of communication systems according to another embodiment of the present invention.
  • a method of performing a tandem access procedure by a terminal in a network interworking with a plurality of communication systems includes a cell of the plurality of communication systems.
  • an association is established with an AP of an adjacent WLAN communication system.
  • the second message is a temporary C-RNTI (Temporary Cell-Radio Network Temporary) Identifier) and uplink resource allocation information, and the uplink allocation information may include information on an uplink resource to be used by the AP.
  • the method further includes the step of receiving the data from the base station using the C-RNTI after receiving the fourth message, wherein the fourth message includes a C-RNTI allocated for the terminal. can do.
  • a method for a terminal to perform a random access access procedure in a network interworking with a plurality of communication systems according to another embodiment of the present invention.
  • the AP is associated with an access point (AP) of an adjacent WLAN communication system.
  • the second message may include temporary Cell-Radio Network Temporary Identifier (C-RNTI), uplink resource allocation information, and timing advance (TA) information.
  • C-RNTI Cell-Radio Network Temporary Identifier
  • TA timing advance
  • a terminal performing a tandem access procedure in a network interworking with a plurality of communication systems may be configured to execute a shell among the plurality of communication systems.
  • the AP establishes an access point (AP) association of an adjacent WLAN communication system.
  • a processor configured to; A transmitter configured to transmit a first message comprising a random access preamble sequence to the AP; And a receiver configured to receive a second message from a base station of the cellular communication system as an answer to the first message, wherein the transmitter includes the received second message and a Radio Resource Control (RRC) connection request.
  • RRC Radio Resource Control
  • the receiver is configured to receive a fourth message relating to an RRC connection setup from the base station in response to the third message.
  • the second message includes a temporary C-RNTI (Temporary Cell-Radio Network Temporary Identifier) and uplink resource allocation information.
  • the uplink allocation information may include information in an uplink resource to be used by the AP.
  • a terminal capable of simultaneously transmitting / receiving data to a Wi-Fi network in a broadband wireless communication system has a shell handler at a location where a DL or UL link of the cell cannot be used due to the location and network conditions.
  • the cell phone can be initially connected through a nearby Wi-Fi network.
  • a random access procedure and an initial access procedure may be performed through an efficient sheller DL or UL link through Wi-Fi.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a base station 105 and a terminal 110 in a wireless communication system 100.
  • FIG. 2 is an exemplary diagram for describing IP pulley based WiFi mobility.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a network structure for explaining an I interworking structure with a first communication system (ie, a Cellular communication system) and a second communication system (Wireless LAN communication system).
  • a first communication system ie, a Cellular communication system
  • a second communication system Wireless LAN communication system
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a network structure of WiFi-Cellular interworking according to the present invention.
  • FIG. 5 is an exemplary diagram for explaining a scenario of a WiFi-Cellular convergence network.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram for explaining an RRC Connection Establishment Procedure in a 3GPP LTE system.
  • FIG. 7 illustrates a 3GPP LTE system. Contention-based random access procedure
  • FIG. 8 is a diagram exemplarily illustrating an initial attach procedure performed by a terminal when cellular UL transmission is not possible according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram exemplarily illustrating an initial attach procedure of a terminal when a random access preamble collides with respect to the embodiment of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an initial attach procedure for a case in which a UE may not receive DL from a cell in a scenario where a UE is located in an area where only a UL transmission may be performed by a UE according to an embodiment of the present invention. Exemplary drawing shown.
  • FIG. 12 is an initial attach procedure for a case in which a UE cannot receive a DL of a cell in a scenario in which a UE is located in an area where only UL UL transmission is possible according to another embodiment of the present invention. Illustrated as an example.
  • FIG. 13 is a diagram exemplarily illustrating an initial attach procedure to which the proposed random access feedback window size is applied according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is an exemplary diagram for explaining a RACH procedure when an allocation of a RACH preamble set and a tandem access response window size proposed in the present invention are applied in a scenario where only cell UL transmission is possible.
  • the terminal listens to a mobile or fixed user terminal device such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), an advanced mobile station (AMS), and the like.
  • UE user equipment
  • MS mobile station
  • AMS advanced mobile station
  • the base station listens to any node in the network 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, and the terminal may also transmit information through uplink.
  • the information transmitted or received by the terminal includes data and various control information, and various Ullnel channels exist according to the type and purpose of the information transmitted or received by the terminal.
  • CDMA code division multiple access
  • FD A frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple
  • 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 / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • EDGE General Packet Radio ServiCe / 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, E-UT A (Evolved UTRA), and the like.
  • UTRA is the Universal Mobile Telecommunications System (U TS)
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) is an Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA
  • LTE-Advanced is the 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 terminals. It may include.
  • the base station 105 may include a transmit (Tx) data processor 115, a symbol modulator 120, a transmitter 125, a transmit / receive antenna 130, a processor 180, and a memory 185.
  • the terminal 110 transmits (Tx) data processor 165, symbol modulator 170, transmitter 175, transmit / receive antenna 135, processor 155, memory 160, receiver 140, and symbol.
  • Demodulator 145, receive data processor 150 may comprise a roll.
  • 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 multiple input multiple output (MIMO) system.
  • MIMO multiple input multiple output
  • the base station 105 according to the present invention may support both a single user-MIMO (SU-MIMO) and a multi-user-MOMO (MU-MIMO) scheme.
  • SU-MIMO single user-MIMO
  • MU-MIMO multi-user-MOMO
  • the transmit data processor 115 receives the traffic data, formats the received traffic data, codes it, interleaves and modulates (or deepbull maps) the coded traffic data, and modulates symbols. ("Data symbols").
  • the deep fire modulator 120 receives and stores these data symbols and pilot symbols to provide a stream of deep fires.
  • 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.
  • the pilot symbols may be frequency division multiplexed (FDM), orthogonal frequency division multiplexed (OFDM), time division multiplexed KTDM), or code division multiplexed (CDM) symbols.
  • Transmitter 125 receives the stream of symbols and converts it into one or more analog signals, and further adjusts (eg, amplifies, filters, and upconverts) these analog signals. In addition, a downlink signal suitable for transmission through a wireless channel is generated, and then the transmitting antenna 130 transmits the generated downlink signal to the terminal.
  • 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 saules.
  • 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 a symbol estimate and provide the data symbol estimates to a receive (Rx) data processor 150. Receive data processor 150 demodulates (ie, symbol de-maps) the data symbol estimates, Deinterieaving and decoding to recover the transmitted traffic data.
  • the savings by 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.
  • Transmitter 175 receives and stores a stream of heart lights to generate an uplink signal.
  • the transmit antenna 135 transmits the generated uplink signal to the base station 105.
  • an uplink signal is received from the terminal 110 through the reception antenna 130, and the receiver 190 processes the received uplink signal to obtain saules.
  • the symbol demodulator 195 then processes these samples to provide received pilot symbols 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.
  • the processors 155 and 180 may also be called by a controller, a microcontroller, a microprocessor, a microcomputer, or the like. Meanwhile, the processors 155 and 180 may be implemented by 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 processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs) configured to perform the present invention.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • firmware or software when implementing embodiments of the present invention using firmware or software, the firmware or software may be configured to include a module, procedure or function for performing the functions or operations of the present invention, the present invention Firmware or software configured to perform the Or may be stored in the memory 160, 185 and driven by the processor 155, 180.
  • Layers of the wireless interface HI protocol between this terminal and the base station in the wireless communication system are based on the lower three layers of the OSKopen system interconnection model, which is well known in the communication system.
  • Layer (L2), 3 ⁇ 4 may be classified into a third layer (L3).
  • the sound 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 store signals and data except for a function of receiving or transmitting a signal and a storing function of the terminal 110 and the base station 105, respectively.
  • the processor 155 and 180 will not be specifically described below.
  • a series of operations such as a function of receiving or transmitting a signal and a data processing other than a storing function are performed.
  • a terminal having a capability of accessing two or more radio access technologies may be referred to as a multi-RAT terminal in the present invention, but may be expressed as a terminal.
  • RATs radio access technologies
  • a connection to a specific RAT can be established and data can be transmitted and received based on a terminal request.
  • Information can be exchanged between heterogeneous networks using an ANDSF server.
  • FIG. 2 is an exemplary diagram for explaining IP flow-based WiFi mobility.
  • IFO IP Flow Mobility
  • 3GPP (Rel-10) standard describes 3G / WiFi Seamless Offload, WLAN offloading technology on DSMIFV6 based IP Flow B, DSMIPv6 (Dual Stack Mobile IPv6) terminal and network It provides a solution that supports IPv4 and IPv6 simultaneously. Due to the diversification of mobile communication networks, the adoption of IPv6 has expanded, and mobility support has emerged as a core technology, and even existing IPv4 networks require mobility support, so they are using DSMIPv6 at home.
  • the terminal provides a client-based MIP technology that detects its movement and informs the agent.
  • HA is an agent that manages mobility of mobile node, and there exists Flow Binding Table and Binding Cache table. If PMIPv6 is used, the IP flow unit
  • MAPCON Multi Access PDN Connectivity: Simultaneous Multiple PDNs to Different APNs It has connectivity, and can use both ⁇ and GTR DS IPv6 as a protocol independent technology. The premise of data flows being transmitted over one PDN is moved.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a network structure for explaining an I interworking structure with a first communication system (ie, a cellar communication system) and a second communication system (wireless tan communication system).
  • a first communication system ie, a cellar communication system
  • a second communication system wireless tan communication system
  • an LTE system corresponding to the first communication system and an WiFi system corresponding to the wireless tan communication system I corresponding to the second communication system will be described as an example.
  • the UE uses a first communication system that uses a first wireless communication scheme through interworking between a plurality of communication networks. It is possible to simultaneously support both the first communication network) and the second communication system (black is the second communication network) using the second wireless communication scheme.
  • the first communication network or the first communication system is called a primary network or a primary system, respectively, and the second communication network or the second communication system is called a secondary network or a secondary system, respectively.
  • the UE may be configured to simultaneously support LTE (black LTE-A) and WiFi (short range communication system such as WLAN / 802.11).
  • LTE black LTE-A
  • WiFi short range communication system such as WLAN / 802.11
  • Such a terminal (UE) may be referred to herein as a multi-system capability UE.
  • the primary system has wider coverage and may be a network for transmission of control information.
  • An example of a primary system may be WiMAX or LTE (LTE-A ⁇
  • 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, WLAN or It may be a WLAN system such as WiFi.
  • An entity that manages interworking is assumed to be an entity in a sheller network. Assume that the interworking function is implemented inside.
  • the interworking function is related to an interworking related procedure that may occur between an eN B-UE or an eN B-AP, and the entity managing the interworking stores / manages AP information.
  • eN B / M ME / IWM E stores / manages information of APs under its coverage.
  • An AP that is an access point of a secondary system (eg, WiFi) and a base station (eN B) that is an access point of a primary system (eg, an LTE system or a cellular communication system such as a WiMAX system) are Assume that connections are established on the radio link with each other.
  • a primary system eg, an LTE system or a cellular communication system such as a WiMAX system
  • an AP having a wireless interface with an eNB is also referred to as an eAP. That is, eAP should support not only 802: 11 MAC / PHY, but also LTE protocol stack or WiMAX protocol stack for communication with eN B, and it can act as UE and communicate with eNB. do.
  • FIG. 4 illustrates WiFi-Cellular interworking in accordance with the present invention
  • a dual mode black or multi-RAT terminal uses a WiFi-cellular convergence network more effectively in an environment where a terminal capable of simultaneously transmitting and receiving WiFi and cellular networks exists.
  • the cellular network can manage the information of the AP according to the following four methods.
  • the eNB means controlling the AP similarly to a general UE by using a wireless control connection with the AP.
  • eN B is the AP
  • FIG. 5 is an exemplary diagram for explaining a scenario of a WiFi-Cellular convergence network.
  • the scenario 1 in FIG. 5 is a sheller only access scenario of a terminal, and the terminal automatically connects to the cell network only and automatically performs WiFi automatic switching / simultaneous transmission.
  • AP information management for interworking is performed at the network level (cellular-WiFi)
  • WiFi discovery and WiFi network access is performed at the device level (cellular-device-WiFi).
  • 2 -1 to 2 -3 indicate WiFi automatic switching of the user plane (U-Plane), WiFi automatic switching of the flow, WiFi automatic switching of the bearer, and WiFi automatic switching of data, respectively, between the cell and the WiFi. 2 According to -1, if cell is automatically switched to -WiFi U-plane, all data is transmitted only to WiFi.
  • bandwidth segregation is automatic switching for each flow (service / IP flow), such as 2 -2, and different flows are transmitted through different RATs.
  • the automatic switching for each flow may be one or more service / IP flow (s). That is, the conversion may be a flow unit (2 -2-1) or a data radio (or EPS) bearer switching (2 -2-2).
  • Bandwidth aggregation enables transmission through different RATs in data units even in the same flow as 2 -3.
  • the conventional inter RAT technology is designed based on a request of a terminal, and does not require interworking between a WLAN and a sheller network, and a specific network server manages WLAN information and requests a terminal. Enable inter RAT handover.
  • the terminal can simultaneously access the multiple RATs, simultaneous access to the multiple RATs is made possible by supporting only the flow mobility / IP-flow mapping at the network level without control at the radio level. For this reason, the prior art does not require any control connection between the AP and the cellular network, and allows connection to the multiple RAT based on the request of the UE.
  • Such conventional devices do not accurately grasp the situation of the network, there is a limit to increase the overall network efficiency by selecting the terminal-oriented RAT.
  • the network-based tightly-coupled MultiRAT management technology is used rather than the terminal request. Need to provide In network level, it is required to establish direct control connection between different RATs and to perform more effective and faster inter-AT interworking. You should be able to transfer it.
  • the base station Uplink (UL) transmission may be difficult due to capability limitation of the terminal.
  • the UE should be able to recognize that the region can only receive the DL, through which it is necessary to neglect unnecessary RACH (Random Access Channel) procedure or performing the initial access procedure. That is, in this case, the terminal needs to use only downlink (DL) in the sheller system.
  • the terminal may sufficiently transmit the UL signal to the base station, but DL reception may be difficult due to a lack of transmission power or performance of the base station.
  • the terminal should be able to recognize that the region is a region capable of only UL transmission, through which the cell should be able to receive DL information via Wi-Fi. That is, in this case, the terminal needs to use only uplink (UL) in the sheller system.
  • UL uplink
  • FIG. 6 is an exemplary diagram for explaining an RRC Connection Establishment Procedure in a 3GPP LTE system.
  • a NAS service request message is delivered from UE NAS layer to UE RRC negotiation. Then, the UE checks whether access is restricted in the RRC layer (Access baring check), and if the access is not limited, and transmits an RRC connection request message to the UE PDCP / RLC / AC / L1 layer. Thereafter, a random access procedure between the UE PDCP / RLC / AC / L1 layer and the base station (eNB) is performed. The random access procedure is described below.
  • the random access procedure has the following features.
  • the random access procedure is an FDD system
  • the tandem access procedure is a carrier aggregation
  • CA Aggregation
  • the tandem access procedure performs events as shown in Table 1 below associated with a primary cell (Pcell). [089]
  • a random access procedure is also performed on the Scell to set the time alignment for that sTAG (time advance group of the scell).
  • the tandem access procedure operates with two different characteristics. One performs on a competition basis (e.g., five events from above in Table 1) and the other is on a non-competition basis (e.g., applicable to only handover, DL data arrival, positioning and obtaining timing advance alignment for a sTAG)
  • a general DL / UL transmission may occur after a tandem access procedure.
  • Relay node supports both contention-based and non-competition-based random access.
  • RN Relay node
  • the subframe configuration may begin again with successful random access processor completion.
  • FIG. 6 illustrates a contention based random access procedure.
  • UE PDCP / RLC / MAC / L1 negotiation sends Msg 1 (RACH preamble, including RA-RNTI) to the base station.
  • Msgl the base station transmits Msg 2 (including a Timing Advance command TA command, initial UL grant, and Temporary C-NTI #) to the UE PDCP / RLC / AC / L1 layer.
  • Msg 2 including a Timing Advance command TA command, initial UL grant, and Temporary C-NTI #
  • the UE PDCP / RLC / MAC / L1 negotiation transmits an RRC connection request message including a UE identifier (ID) to the base station eNB.
  • ID UE identifier
  • the base station sends an RC connection setup message to UE PDCP / RLC / MAC / L1 negotiation. Can transmit The UE PDCP / RLC / MAC / L1 negotiation sends an RRC connection setup message to the UE RRC connection, and the UE RRC layer performs SRB1 setup. Thereafter, an RRC connection setup complete message is transmitted to the UE PDCP / LC / AC / L1 layer, and the UE PDCP / RLC / AC / L1 layer sends an RRC connection setup complete message to the base station. forward to (eNB).
  • the UE may receive a system information block 2 (SIB2) to obtain a RACH preamble configuration.
  • the system information block 2 (SIB2) includes a RadioResourceConfigCommon ⁇
  • the Layer 1 procedure is triggered by a request for preamble transmission by higher layers.
  • the preamble index, the target preamble receive power, the corresponding Random Access-Radio Network Temporary Identifier (RA-RNTI), and PRACH resources are indicated by the upper layer as part of the request.
  • RA-RNTI Random Access-Radio Network Temporary Identifier
  • FIG. 7 shows a 3GPP LTE system. Contention-based random access procedure
  • the UE transmits a PRACH preamble to the base station (eNB), and the base station (eNB) includes a PRACH including resource block allocation and a temporary RNTI (T-RNTI) (black may also be called a temporary C-RNTI).
  • T-RNTI temporary RNTI
  • the terminal transmits the RRC connection request message to the base station using the T-RNTI obtained from the PRACH response message.
  • the base station may transmit the C-RNTI in the RRC connection setup message to the terminal.
  • Random access procedure The purpose is largely for (1) uplink synchronization (timing alignment (RA preamble response)) and (2) RRC connection establishment (configuration via message 3, message 4, C-RNTI allocation).
  • the RC connection setup procedure includes an initial UL grant for message 3 and a temporary C-RNTI for messages 3 and 4.
  • RA preamble transmission may be an unnecessary procedure, and an UL grant for message 3 allocated by the cell network may also be an unnecessary element.
  • the UE In the case of a terminal without a sheller DL link, the UE receives DL system information through Wi-Fi and transmits a RACH preamble to the cell UL link, but the base station receives the cellular DL link from the terminal transmitting the RACH preamble. It is necessary to recognize that this is an impossible terminal.
  • a cell capable of simultaneously transmitting / receiving data to a Wi-Fi network in a broadband wireless communication system is located in a cell where a DL or UL link of the cell cannot be used due to the location and network conditions.
  • the present invention relates to a method for performing a random access procedure and an initial access procedure through a shell roller DL or UL link through Wi-R when the UE determines that the use of the DL or UL link of the cellular network is impossible.
  • FIG. 8 is a diagram exemplarily illustrating an initial attach procedure performed by a terminal when a cell UL UL transmission is not possible according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 8 illustrates a method in which a UE is allocated a C-RNTI without transmitting a random access (RA) preamble and receiving a random access answer response.
  • RA random access
  • the terminal When the sheller UL transmission is impossible, the terminal performs all initial attach procedures through the connected AP.
  • the UE may establish an association with the AP, establish an RRC connection to the sheller network by transmitting / receiving an RRC connection Request / Setup / SetupComplete message, and receive a C-RNTI.
  • the terminal transmits the UE ID to the base station (eNB) of the cellular network through the trusted AP, C- RNTI can be received.
  • eNB base station
  • FIG. 9 is a diagram exemplarily illustrating an initial attach procedure performed by a terminal when a sheller UL transmission is not possible according to another embodiment of the present invention.
  • RA-RNTI random access radio network temporary identity
  • the terminal establishes an association with the AP. Then, the terminal transmits a random access request message (including A-RNTI generation) (Msg 1) to the AP.
  • the AP sends a random access request message (Msg 1) to the base station (eNB) of the cell network.
  • the terminal may receive a random access response message (Msg 2) addressed to the RA-RNTI transmitted from the base station (eNB) of the cellular network.
  • the random access response message may include allocated T-RNTI and UL grant (uplink resource allocation information).
  • the UL grant may be a UL grant to be used instead of the terminal.
  • the UE transmits a random access response message (RA RSP message) received from the base station to the AP (Msg 3) including the RRC connection request (including the UE ID), the AP sends this msg 3 to the base station (eNB) To pass.
  • the AP receiving the Msg 3 checks the resource to which the UE will send the RRC connection request message of the UE through the UL grant included in the random access response message, and the shell network to the RRC connection request message of the terminal through the corresponding resource To the base station (eNB). If the message transmission fails at this time, it is considered as a collision.
  • the UE receives the RRC connection setup message addressed to the T-RNTI from the base station (eNB) within a certain time period and recognizes that contention cancellation is received.
  • Cell lorler data can be received through the RNTI.
  • FIG. 10 is a diagram exemplarily illustrating an initial attach procedure of a terminal according to a case where a random access preamble collides with respect to the embodiment of FIG. 9.
  • UEs UE 1 and UE 2 are capable of DL reception with cell but not UL transmission with cell.
  • Two or more terminals UE 1 and UE 2 may select the same RA-RNTLi at the same time and transmit a random access request message to the base station eNB.
  • the base station eNB transmits a random access response message including a T-RNTI and a UL grant to UE 1 and UE 2, respectively.
  • UE 1 and UE 2 each perform the resources indicated by the same UL grant, charging occurs. Before allocating the C-RNTI, it is necessary to allow the UE to recognize the collision.
  • a four-step random access procedure is performed, which is defined as a procedure between the terminal and the base station (eNB).
  • the present invention proposes to perform random access through the AP, and proposes to assist the AP to detect collisions such as Iosium. That is, the base station eNB transmits information about resources for msg 3 to be transmitted by the AP through a tandem access response message to the terminals UE 1 and UE 2 through a UL grant. Since UEs UE 1 and UE 2 are difficult to transmit UL UL, UEs UE 1 and UE 2 each receive an RRC connection request and a tandem access response as a response to a tandem access response message msg 2.
  • a UL grant information) is transmitted together with the message (msg 3) to the AP. Then, the AP receives the same UL grant from the UEs (UE 1, UE 2), the random access collision of the UEs (UE 1, UE 2) is caused to ⁇ ⁇ oh ⁇ this [( ⁇ [UE] 1 and UE 2 may each receive a message indicating that the random access has failed from the AP, indicating that the random access has failed, or alternatively, UE 1 and UE 2 each run a predetermined timer together with transmitting msg 3. If the RRC connection response message is not received from the AP until the timer expires, it can be seen that the tandem access has failed.
  • the terminal proposes a method for performing an initial attach procedure through the neighbor AP.
  • the Operator or eNB may set the AP as an AP that transmits I DL information to the eNB.
  • the AP may inform the UE that the AP supports the cellular DL through the Beacon / Probe RSP.
  • the UE is capable of transmitting only Sheller UL UL
  • the eNB that receives the RACH preamble from the UE is a corresponding RACH preamble.
  • the acknowledgment message should be able to recognize that it should be transmitted through the AP.
  • the base station eN B
  • the UE located in an area where only Celller UL transmission is possible cannot receive a response message for the RACH preamble properly. .
  • FIG. 11 is a view illustrating an initial attach procedure for a case in which a UE may not receive DL from a cell in a scenario in which a UE is located in an area where only UL transmission may be performed according to an embodiment of the present invention. Exemplary drawing shown.
  • the present invention provides an AP installed to support cell-to-DL reception in an area where only cellular UL transmission is possible.
  • a RACH preamble set (including AP preamble sequence set information) may be allocated from one base station (eNB) in advance.
  • the AP may transmit the allocated RACH preamble set information to the UE through a beacon or multi-RAT related message.
  • This UE can recognize that the cell is located in an area where only UL transmission is possible and establishes an association with the AP.
  • the terminal transmits a randomly selected RACH preamble from the received AP preamble sequence set information to a base station (eNB).
  • the eNB checks the RACH preamble received from the UE and recognizes that the UE located in an area where only cell UL transmission is transmitted is transmitted by a UE capable of transmitting only UL cell UL black.
  • the base station (eNB) may transmit a RACH preamble response message to the terminal.
  • FIG. 12 is a view illustrating an initial attach procedure for a case in which a UE may not receive DL from a sheller in a scenario in which a UE is located in an area where only UL transmission may be performed by a UE according to another embodiment of the present invention. Exemplary drawing shown.
  • the RACH preamble sequence belonging to the RACH preamble set proposed in the technique of the present invention consists of a value distinguished from the RACH preamble sequence received by a base station (eNB) from a terminal operating in a conventional manner in its cell.
  • the AP RACH preamble set may have a different set among APs so as to distinguish APs supporting DLs of a cellular network controlled by the same base station (eNB) (or allocated an RACH preamble set). That is, the base station (eNB) receiving the RACH preamble sequence from the UE can distinguish which AP should transmit a RACH preamble response message to be transmitted to the UE through the RACH preamble sequence, or which cell should be transmitted through the linker. do.
  • the proposed RACH preamble sequence set includes a RACH preamble response (MSG).
  • MSG RACH preamble response
  • the base station eNB may recognize that a dual mode terminal and a single mode terminal are located in an area where only cell UL transmission is possible or only cell UL transmission is possible. And, The base station eNB transmits RACH preamble sequence set allocation information for AP 1 to AP 1 and transmits RACH preamble sequence set allocation information for AP 2 to AP 2. AP 1 and AP 2 transmit the RACH preamble sequence set allocation information received from the base station (eNB) to the dual mode terminal. Among them, the Duel mode UE recognizes that the UE is located in an area where only Sheller UL transmission is possible or only Sheller UL transmission is possible.
  • the RACH preamble sequence randomly selected from the RACH preamble sequence set allocation information received from AP 2 is transmitted to the base station eNB.
  • the single mode terminal since the single mode terminal has not received the RACH preamble sequence set allocation information from the AP 1, the single mode terminal transmits a randomly selected RACH preamble sequence from the base station preamble sequence set to the base station (eNB).
  • the base station confirms the RACH preamble sequence received from the due mode terminal, and transmits the RACH preamble response to the dual mode terminal through the AP. Meanwhile, the eNB checks the RACH preamble sequence received from the single mode, and transmits the RACH preamble response to the single mode UE by text.
  • the base station (eNB) is SIB2
  • the ra-ResponseWindowSize is transmitted to the UE in the RACH configuration common SIB of Radio Resource configuration Common information.
  • the parameter is for the UE to monitor the RSP message transmitted to the RA-RNTI transmitted by the UE during the 3 + ra-ResponseWindowSize subframe to receive the RACH preamble response message transmitted from the eNB after transmitting the RACH preamble sequence. To do this.
  • sf2 corresponds to 2 subframes
  • sf3 corresponds to 3 subframes and so on. The same value applies for each serving cell (although the associated functionality is performed independently for each cell). 130] Unlike the conventional method of transmitting RACH message 1 and receiving message 2 through a cell linker In contrast, a dual mode terminal operating in a scenario where only UL UL transmission or DL reception is possible may cause a delay in receiving message 2 because message 1 or message 2 is transmitted through an AP. It may take longer than before. For this reason, monitoring message 2 using the same parameter values as in the prior art may cause an error in the initial attach clause. In order to solve this problem, it is proposed to set a ra-ResponseWindowSize for a duplex mode UE when operating in a scenario where only cellular UL transmission or DL reception is possible.
  • a subframe for monitoring a response message for the first message transmitted through the AP preamble sequence / msgl or RRC connection request / msg3 through the cell link is defined. Can be. If only cell UL transmission is possible, a time unit (eg, slot time) for monitoring a response message for the preamble sequence (msgl) transmitted to the cell via the Wi-Fi link may be defined.
  • FIG. 13 is a diagram exemplarily illustrating an initial attach procedure applying a proposed random access feedback window size according to an embodiment of the present invention.
  • a parameter for a random access response window size that may be applied to a cell capable of only cell DL reception or cell only UL transmission as defined in the technique of the present invention is determined by the base station (eNB). Through the due mode terminal can be transmitted. When transmitted as information for the dual mode terminal may be transmitted through the corresponding SIB for the dual mode terminal. The parameter for the random access response window size may be received by the dual mode terminal before initial attach by transmitting in a broadcast message.
  • the UE when the UE (UE) recognizes that the UE (UE) is located only in the cell capable of UL transmission or cell only UL transmission, it establishes an association with the AP.
  • the RACH preamble sequence arbitrarily selected from the AP preamble sequence set is transmitted to the base station eNB.
  • the base station (eNB) transmits a RACH preamble response message including a preamble ID, a TA, a UL grant, and a T-RNTI to the terminal through the AP.
  • the terminal transmits an RRC connection request message including a UE ID and an establishment cause to the base station eN B, and the base station eNB transmits an RRC connection setup message including an allocated C-RNTI to the terminal.
  • the random access response window size is larger than the time required to receive the RACH preamble sequence transmission and response message by using the text between the conventional base station and the terminal.
  • an Msg 1 including an RACH preamble sequence and RA-RNTI is transmitted through an AP. Transmit to base station.
  • the UE may receive a RACH preamble response message (Msg 2) including a preamble ID, a TA, a UL grant, and a T-RNTI as a text from a base station.
  • Msg 2 RACH preamble response message
  • the size of the random access response window may be larger than the time taken to transmit the RACH preamble sequence and the response message by using the text between the I base station and the UE.
  • FIG. 14 is an exemplary diagram for explaining an RACH procedure when the allocation of the RACH preamble set and the random access answering window size proposed in the present invention are applied in a scenario where only cell UL transmission is possible.
  • the UE PDCP / RLC / AC / L1 negotiation may associate with an AP and receive a beacon signal including RACH configuration information from the AP.
  • the base station (eN B) knows that the AP is located in an area where only the UL transmission is possible for the cell of the terminal, and may exchange information in advance.
  • the UE PDCP / RLC / MAC / L1 layer randomly selects and transmits a RACH preamble sequence to be transmitted through the shell roller UL link to the base station.
  • the base station may determine the RACH preamble acknowledgment message (Msg 2) to which AP to check the RACH preamble sequence received from the terminal.
  • the base station transmits a RACH preamble response message (Msg 2) including the preamble sequence, the TA, the UL grant, and the T-RNTI to the determined AP.
  • the AP delivers Msg 2 to the terminal.
  • UE PDCP / RLC / MAC / L1 negotiation sends RACH preamble response message during RA-RSPwindowSize +3
  • Msg 2 is monitored.
  • the terminal Upon receiving Msg 2, the terminal transmits an RRC connection request message (Msg 3) including a UE ID to the base station through a resource indicated by the UL grant.
  • the base station allocates a C-RNTI (Cell-RNTI) for confirming data that the connected UE will receive through the sheller network, wherein the C-RNTI may be the temporary C-RNTI (T-RNTI).
  • Embodiments described above are those in which the components and features of the present invention are combined in a predetermined form. Each component or specific element should 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 operation gaps described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of one embodiment may be included in another embodiment, or may be associated with corresponding configurations or features of other embodiments. In particular, it is obvious that the claims may be combined to form new embodiments by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or by post-application correction.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software or combinations thereof.
  • an embodiment 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), FPGAs ( Field Programmable Gate Arrays), 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.
  • one embodiment of the present invention may be implemented in the form of modules, procedures, functions, etc. that perform 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 exchange data with the processor by various means which are already known to be located inside or outside the processor.
  • a method of performing a random access procedure by a terminal in a network interworking with a plurality of communication systems can be used industrially in a wireless communication system such as 3GPP LTE-A.

Abstract

본 발명에 따른 복수의 통신시스템이 연동하는(interworking) 네트워크에서 단말이 랜덤 액세스 프로시저를 수행하는 방법은, 상기 복수의 통신시스템 중 셀룰러 통신 시스템으로의 다이렉트 상향링크 전송이 불가하거나 상기 다이렉트 상향링크 전송이 불가한 지역에 위치하고 있음을 인지한 경우에, 인접한 무선랜 통신 시스템의 AP(Access Point)와 연관(association)을 형성하는 단계; 상기 AP로 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스를 포함하는 제 1 메시지를 전송하는 단계; 상기 제 1 메시지에 대한 응답으로서 상기 셀룰러 통신 시스템의 기지국으로부터 제 2 메시지를 수신하는 단계; 상기 수신한 제 2 메시지 및 RRC (Radio Resource Control) 연결 요청을 포함하는 제 3 메시지를 상기 AP로 전송하는 단계; 및 상기 3 메시지에 대한 응답으로서 상기 기지국으로부터 RRC 연결 셋업과 관련된 제 4 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의 명청】
복수의 통신시스템이 연동하는 네트워크에서 단말이 랜덤 액세스 프로시저를 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
【기술분야】
[001] 본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 통신시스템이 연동하는 (interworking) 네트워크에서 단말이 랜덤 액세스 프로시저를 수행하는 방법 및 이를 위한 장지에 관한 것이다.
【배경기술]
[002] 무선통신 시스템에서 두 개 이상으 I 무선접속기술 (radio access technology, RAT) 흑은 통신 시스템에 액세스할 수 있는 능력 (capability)를 가진 Multi-RAT 단말이 존재할 수 있다. 특정 RAT에 access하기 위해서는 단말 요청 기반으로 특정 RAT으로의 connection을 설정하고 data 송수신을 수행한다. 그러나, Multi-RAT 단말이 두 개 이상의 RAT에 액세스 할 수 있는 capability는 있더라도 동시에 multiple RAT에 access할 수는 없었다. 즉, 현재 단말은 ulti-RAT capability가 있다 하더라도, 서로 다른 RAT을 통해 동시에 데이터 송수신이 가능하지 않다.
[003] 이러한 종래으 I multi-RAT 기술은 무선랜고 t 셀를러 망 간의 인터워킹을 필요로 하지 않기 때문에, 전반적으로 시스템 효을이 낮은 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 단말이 Multiple RAT에 동시 접속이 가능하더라도 무선 레벨에서의 제어 없이 네트워크 레벨에서의 flow mobility/IP-flow mapping만을 지원함으로써 Multiple RAT에 동시 접속을 가능하도록 하였다. 이러한 이유로 종래 기술은 AP와 셸를러 망 사이에 어떤 제어 커넥션을 요구하지 않았고, 단말의 요청을 기반으로 진행되어 왔다.
[004] 그러나, 이러한 종래 기술은 네트워크의 정확한 상황을 파악하지 못하고, 단말 위주의 RAT 선택을 함으로써 네트워크 전제 효율성을 높이기에는 한계가 있었다. 특히, 단말이 복수의 통신 시스템 중 특정 통신 시스템으로 상향링크 전송 혹은 하향링크 수신이 불가하거나 그런 불가한 지역에 위지하고 있는 경우에, 단말이 initial attach를 수행하는 방법에 대한 변화가 필요하지만, 아직까지 이에 대해 연구가 진행된 바가 없었다.
【발명의 상세한 설명】 【기술적 과제】
[005] 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 통신시스템이 연동하는 (interworking) 네트워크에서 단말이 랜덤 액세스 프로시저를 수행하는 방법은 제공하는 데 있다.
[006] 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 통신시스템이 연동하는 (interworking) 네트워크에서 단말이 랜덤 액세스 프로시저를 수행하는 방법은 제공하는 데 있다.
[007] 본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 통신시스템이 연동하는 (interworking) 네트워크에서 단말이 랜덤 액세스 프로시저를 수행하는 단말을 제공하는 데 있다.
[008] 본 발명에서 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 통신시스템이 연동하는 (interworking) 네트워크에서 랜덤 액세스 프로시저를 수행하는 단말을 제공하는 데 있다.
[009] 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】
【이이 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 통신시스템이 연동하는 (interworking) 네트워크에서 단말이 탠덤 액세스 프로시저를 수행하는 방법은, 상기 복수의 통신시스템 중 셀를러 통신 시스템으로의 다이텍트 상향링크 전송이 불가하거나 상기 다이텍트 상향링크 전송이 불가한 지역에 위치하고 있음을 인지한 경우에, 인접한 무선랜 통신 시스템의 AP(Access Point)와 연관 (association)을 형성하는 단계; 상기 AP로 랜덤 액세스 프리엠블 시퀀스를 포함하는 제 1 메시지를 전송하는 단계; 상기 제 1 메시지에 대한 응답으로서 상기 셀를러 통신 시스템으 I 기지국으로부터 제 2 메시지를 수신하는 단계; 상기 수신한 제 2 메시지 및 RRC (Radio Resource Control) 연결 요청을 포함하는 제 3 메시지를 상기 AP로 전송하는 단계; 및 상기 3 메시지에 대한 응답으로서 상기 기지국으로부터 RRC 연결 셋업고 f 관켠된 제 4 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제 2 메시지는 임시 C-RNTI (Temporary Cell- Radio Network Temporary Identifier) 및 상향링크 자원 할당 정보를 포함하되, 상기 상향링크 할당 정보는 상기 AP가 이용할 상향링크 자원에 정보를 포함할 수 있다. 상기 방법은, 상기 제 4 메시지는 상기 단말을 우 I해 할당된 C-RNTI를 포함하며, 상기 제 4 메시지 수신 이후에, 상기 C-RNTI를 이용하여 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[011] 상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 복수의 통신시스템이 연동하는 (interworking) 네트워크에서 단말이 롄덤 액세스 프로시저를 수행하는 방법은, 상기 단말이 상기 복수의 통신시스템 중 셀를러 통신 시스템으로의 다이텍트 하향링크 수신이 불가하거나 상기 다이텍트 하향링크 수신이 불가한 지역에 위치하고 있음을 인지한 경우에, 인접한 무선랜 통신 시스템의 AP(Access Point)와 연관 (association)을 형성하는 단계; 상기 AP로부터 상기 AP와 관련된 랜덤 프리앰블 세트 정보를 수신하는 단계; 상기 랜덩 프리앰블 세트 정보에서 임의로 선택한 랜덩 액세스 프리앰블 시퀀스를 포함하는 제 1 메시지를 상기 셸를러 통신 시스템의 기지국으로 전송하는 단계; 및 상기 제 1 메시지에 대한 응답으로서 상기 AP로부터 제 2 메시지를 수신하는 단계를 포함하되, 상기 선택된 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스는 다른 AP의 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스와 상기 기지국에 의해 구별되도록 구성되어 있다. 상기 제 2 메시지는 임시 C-RNTI (Cell- Radio Network Temporary Identifier), 상향링크 자원 할당 정보 및 타이밍 어드밴스 (timing advance, TA) 정보를 포항할 수 있다.
[012] 상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 통신시스템이 연동하는 (interworking) 네트워크에서 탠덤 액세스 프로시저를 수행하는 단말은, 상기 복수의 통신시스템 중 셸를러 통신 시스템으로의 다이롁트 상향링크 전송이 불가하거나 상기 다이렉트 상향링크 전송이 불가한 지역에 위지하고 있음을 인지한 경우에, 인접한 무선랜 통신 시스템의 AP(Access Point)오 연관 (association)을 형성하도록 구성된 프로세서; 상기 AP로 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스를 포함하는 제 1 메시지를 전송하도록 구성된 송신기; 및 상기 제 1 메시지에 대한 옹답으로서 상기 셀를러 통신 시스템의 기지국으로부터 제 2 메시지를 수신하도록 구성된 수신기를 포항하되, 상기 송신기는, 상기 수신한 제 2 메시지 및 RRC (Radio Resource Control) 연결 요청을 포함하는 제 3 메시지를 상기 AP로 전송하고, 상기 수신기는 상기 3 에시지에 대한 응답으로서 상기 기지국으로부터 RRC 연결 셋업과 관련된 제 4 메시지를 수신하도록 구성된다. 상기 제 2 메시지는 임시 C-RNTI (Temporary Cell- Radio Network Temporary Identifier) 및 상향링크 자원 할당 정보를 포함하되, 상기 상향링크 할당 정보는 상기 AP가 이용할 상향링크 자원에 정보를 포함할 수 있다. 【유리한 효과】
[013] 본 발명은 광대역 무선 통신 시스템에서 셀를러오ᅡ Wi-Fi 망으로의 데이터 동시 송 /수신이 가능한 단말이 위치 및 네트워크 상황에 의해 셀를러 망의 DL 또는 UL 링크 사용이 불가능한 위치에서 셸를러 초기 접속을 시도할 때, 주변 Wi-Fi 망을 통해 셀를러 초기 접속이 가능할 수 있도록 한다. 특히 본 발명의 기술은 단말이 셀를러 망의 DL 또는 UL 링크의 사용이 불가능항을 판단한 경우, Wi-Fi를 통해 효율적인 셸를러 DL 또는 UL 링크를 통해 random access procedure 및 초기 접속 절차를 수행할 수 있다.
[014] 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】
[015] 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.
[016] 도 1은 무선통신 시스템 (100)에서의 기지국 (105) 및 단말 (110)의 구성을 도시한 블록도이다.
[017] 도 2는 IP 풀로우 기반 WiFi mobility를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
[018] 도 3은 제 1 통신 시스템 (즉, 셀를러 통신 시스템)와 제 2 통신 시스템 (무선랜 통신 시스템)으 I 연동 구조를 설명하기 위한 네트워크 구조를 예시한 도면이다.
[019] 도 4는 본 발명에 따른 WiFi-Cellular 인터워킹의 네트워크 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
[020] 도 5는 WiFi-Cellular융합 망의 시나리오를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
[021] 도 6은 3GPP LTE 시스템에서의 RRC Connection Establishment Procedure를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
[022] 도 7은 3GPP LTE 시스템에서으 | 경쟁 기반 랜덤 액세스 프로시저으 | 일 예를 도시한 도면이다.
[023] 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀룰러 UL 전송이 불가한 경우에 단말이 수행하는 initial attach 프로시저를 예시적으로 도시한 도면이다.
[024] 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 셀를러 UL 전송이 불가한 경우에 단말이 수행하는 initial attach 프로시저를 예시적으로 도시한 도면이다.
[025] 도 10은 도 9의 실시예오 관련하여 랜덤 액세스 프리앰블이 충돌하는 경우에 따론 단말의 initial attach 프로시저를 예시적으로 도시한 도면이다.
[026] 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 셸를러 UL 전송만이 가능한 지역에 위지한 시나리오에서으 I 단말의 셀를러 DL 수신이 불가한 경우에 대해 제안하는 initial attach 프로시저를 예시적으로 나타낸 도면이다.
[027] 도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 단말이 셀를러 UL 전송만이 가능한 지역에 위지한 시나리오에서으 I 단말의 셀를러 DL 수신이 불가한 경우에 대해 제안하는 initial attach 프로시저를 예시적으로 나타낸 도면이다.
[028] 도 13은 본 발명의 실시예에 따라 제안된 랜덤 액세스 옹답 윈도우 크기를 적용한 initial attach 프로시저를 예시적으로 나타낸 도면이다.
[029] 도 14는 셀를러 UL 전송만이 가능한 시나리오에서 본 발명에서 제안한 RACH 프리앰블 세트의 할당 및 탠덤 액세스 응답 윈도우 크기를 적용한 경우의 RACH 프로시저를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
【발명의 실시를 위한 죄선의 형태】
[030] 이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면고ᅣ 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 구제적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구제적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명은 이동통신 시스템이 3GPP LTE, LTE-A 시스템인 경우를 가정하여 구제적으로 설명하나, 3GPP LTE, LTE- A의 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.
[031] 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장지는 생략되거나, 각 구조 및 장지의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전제에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
[032] 아울러, 이하의 설명에 있어서 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), AMS(Advanced Mobile Station) 등 이동 또는 고정형의 사용자단 기기를 통청하는 것을 가정한다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B, Base Station, AP(Access Point) 등 단말과 통신하는 네트워크 단의 임의의 노드를 통청하는 것을 가정한다. 본 명세서에서는 IEEE 802.16 시스템에 근거하여 설명하지만, 본 발명의 내용들은 각종 다른 통신 시스템에도 적용 가능하다.
[033] 이동 통신 시스템에서 단말 (User Equipment)은 기지국으로부터 하향링크 (Downlink)를 통해 정보를 수신할 수 있으며, 단말은 또한 상향링크 (Uplink)를 통해 정보를 전송할 수 있다. 단말이 전송 또는 수신하는 정보로는 데이터 및 다양한 제어 정보가 있으며, 단말이 전송 또는 수신하는 정보의 종류 용도에 따라 다양한 울리 재널이 존재한다.
[034] 이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FD A(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. 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 데이터 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-UT A(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 U TS(Universal Mobile Telecommunications System)으 | 일부 0| [|·. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)으 | 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 재용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE으 | 진화된 버전이다.
[035] 또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
[036] 도 1은 무선통신 시스템 (100)에서의 기지국 (105) 및 단말 (110)의 구성을 도시한 블록도이다.
[037] 무선 통신 시스템 (100)을 간략호ᅡ하여 나타내기 위해 하나의 기지국 (105)과 하나의 단말 (110)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템 (100)은 하나 이상의 기지국 및 /또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.
[038] 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 (170), 송신기 (175), 송수신 안테나 (135), 프로세서 (155), 메모리 (160), 수신기 (140), 심볼 복조기 (145), 수신 데이터 프로세서 (150)롤 포함할 수 있다. 송수신 안테나 (130, 135)가 각각 기지국 (105) 및 단말 (110)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국 (105) 및 단말 (110)은 복수 개의 송수신 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국 (105) 및 단말 (110)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국 (105)은 SU-MIMO(Single User- MIMO) MU-MIMO(Multi User- IMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.
[039] 하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서 (115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여 (또는 심불 매핑하여), 변조 심볼들 ("데이터 심볼들")을 제공한다. 심불 변조기 (120)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 저리하여, 심불들의 스트림을 제공한다.
[040] 심볼 변조기 (120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기 (125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심불, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화 (FDM), 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM), 시분할 다중호 KTDM), 또는 코드 분할 다중화 (CDM) 심볼일 수 있다.
[041] 송신기 (125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여 (예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅 (upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 송신 안테나 (130)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.
[042] 단말 (110)으 I 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 생플들을 획득한다. 심볼 복조기 (145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 재널 추정을 위해 이를 프로세서 (155)로 제공한다.
[043] 또한, 심볼 복조기 (145)는 프로세서 (155)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심불들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정지를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신 (Rx) 데이터 프로세서 (150)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서 (150)는 데이터 심볼 추정지들을 복조 (즉, 심볼 디 -매핑 (demapping))하고, 디인터리빙 (deinterieaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
[044] 심볼 복조기 (145) 및 수신 데이터 프로세서 (150)에 의한 저리는 각각 기지국 (105)에서의 심볼 변조기 (120) 및 송신 데이터 프로세서 (115)에 의한 처리에 대해 상보적이다.
[045] 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 심불들의 스트림을 수신 및 저리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 송신 안테나 (135)는 발생된 상향링크 신호를 기지국 (105)으로 전송한다.
[046] 기지국 (105)에서, 단말 (110)로부터 상향링크 신호가 수신 안테나 (130)를 통해 수신되고, 수신기 (190)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 생플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기 (195)는 이 생플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심블들 및 데이터 심볼 추정지를 제공한다. 수신 데이터 프로세서 (197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말 (110)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
[047] 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, 어풀리케이션, 및 일반 파일 (general files)들을 저장한다.
[048] 프로세서 (155, 180)는 컨트를러 (controller), 마이크로 컨트를러 (microcontroller), 마이크로 프로세서 (micrapracessor), 마이크로 컴퓨터 (microcomputer) 등으로도 호청될 수 있다. 한편, 프로세서 (155, 180)는 하드웨어 (hardware) 또는 펌웨어 (firmware), 소프트웨어, 또는 이들으ᅵ 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서 (155, 180)에 구비될 수 있다.
[049】 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절자 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.
【05이 단말과 기지국이 무선 통신 시스템 (네트워크) 사이의 무선 인테 HI이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSKopen system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어 (L1), 제 2 레이어 (L2), ¾ 제 3 레이어 (L3)로 분류될 수 있다. 울리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 재널을 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.
[051] 본 명세서에서 단말의 프로세서 (155)와 기지국의 프로세서 (180)는 각각 단말 (110) 및 기지국 (105)이 신호를 수신하거나 송신하는 기능 및 저장 기능을 제외하고, 신호 및 데이터를 저리하는 동작을 수행하지만, 설명으 I 편의를 위하여 이하에서 특별히 프로세서 (155, 180)를 언급하지 않는다. 특별히 프로세서 (155, 180)의 언급이 없더라도 신호를 수신하거나 송신하는 기능 및 저장 기능이 아닌 데이터 처리 등의 일련의 동작들을 수행한다고 할 수 있다.
[052] Multi-RAT 단말 기반으 | WLAN-Cellular 인터워킹 (interworking)에 대해 간락히 설명한다. 두 개 이상의 radio access technology (RAT)에 액세스 (access)할 수 있는 능력 (capability)를 가진 단말은 본 발명에서는 Multi-RAT 단말이라고 청하되, 단말이라고 약청하여 표현할 수도 있다. 특정 RAT에 액세스하기 위해서는 단말 요청 기반으로 특정 RAT으로의 연결 (connection)을 설정하고 데이터 송수신을 수행할 수 있게 된다. ANDSF 서버를 이용하여 이종 망 간 정보가 교환될 수 있다.
[053] 도 2는 IP 플로우 기반 WiFi mobility를 설명하기 우 |한 예시적인 도면이다.
[054] IFO (IP Flow Mobility): 3GPP (Rel-10) 표준에서는 3G/WiFi Seamless Offload를 기술하고 있는데, DSMIFV6 기반 IP Flow B위의 WLAN offloading 기술, DSMIPv6 (Dual Stack Mobile IPv6) 단말과 네트워크에서 IPv4와 IPv6를 동시 지원하는 술루션을 제공하고 있다. 이동통신망의 다양화로 IPv6 채택이 확대되고 이동성 지원이 핵심기술로 부각되면서 기존의 IPv4망까지도 이동성 지원이 필요하여 DSMIPv6을 재택하고 있다. 또한, 단말이 자신의 이동을 탐지하여 agent에게 알리는 client- based MIP 기술을 제공한다. HA는 mobile node의 이동성을 관리하는 agent로서 Flow Binding Table과 Binding Cache table이 존재한다. PMIPv6를 사용할 경우, IP flow 단위으 | 관리가 어럽다는 기술적 문제의 이유로 IFOM은 DSMIPV6만을 사용한다.
[055] MAPCON (Multi Access PDN Connectivity): 서로 다른 APN들에게 동시의 multiple PDN connectivity를 가지며, Protocol independent 기술로서 ΡΜΙΡνβ, GTR DS IPv6 모두 사용 가능하다. 하나의 PDN을 통해 전송 중이던 데이터 플로우들들 전제가 이동된다.
[056] 복수의 통신 시스템이 연동 흑은 인터워킹하는 네트워크 구조를 설명한다.
[057] 도 3은 제 1 통신 시스템 (즉, 셀를러 통신 시스템)와 제 2 통신 시스템 (무선탠 통신 시스템)으 I 연동 구조를 설명하기 위한 네트워크 구조를 예시한 도면이다. 본 발명에서는 제 1 통신 시스템에 해당하는 셀를러 통신 시스템의 하나인 LTE 시스템, 제 2 통신 시스템에 해당하는 무선탠 통신 시스템으 I 하나인 WiFi 시스템을 예로 들어 설명한다.
[058] 도 3에 도시한 네트워크 구조에서, 백본 (Backbone) 망 (예를 들어, P-GW 또는 EPQEvolved Packet Core))를 통해 AP와 eNB사이에 백홀 제어 커넥션 (backhaul control connection)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 off-ᅵ oading)을 우ᅵ해, UE는 복수의 통신 네트워크 간의 연동을 통하여 제 1 무선통신 방식을 사용하는 제 1 통신 시스템 (흑은 제 1 통신 네트워크)과 제 2 무선통신 방식을 사용하는 제 2 통신 시스템 (흑은 제 2 통신 네트워크)을 모두 동시에 지원할 수 있다. 여기서 제 1 통신 네트워크 또는 제 1 통신 시스템을 각각 프라이머리 네트워크 (Primary network) 또는 프라이머리 시스템 (Primary system)이라고 청하고, 제 2 통신 네트워크 또는 제 2 통신 시스템을 각각 세컨더리 네트워크 (Secondary network) 또는 세컨더리 시스템 (Secondary system)이라고 청할 수 있다. 예를 들어, UE는 LTE (흑은 LTE-A)와 WiFi (WLAN/802.11과 같은 근거리 통신 시스렘)을 동시에 지원하도록 구성될 수 있다. 이러한 단말 (UE)를 본 명세서에서 멀티 시스템 지원 UE(Multi- system capability UE) 등으로 칭할 수 있다.
[059] 도 3에 도시한 네트워크 구조에서, 프라이머리 시스템은 넓은 커버리지 (wider coverage)를 가지며, 제어 정보 전송을 위한 망일 수 있다. 프라이머리 시스템의 예로서 WiMAX 또는 LTE (LTE- Αμ|스템이 있을 수 있다. 한편, 세컨더리 시스템은 작은 커버리지는 가지는 망이며, 데이터 전송을 위한 시스템일 수 있다. 세컨더리 네트워크는 예를 들어, WLAN 또는 WiFi 같은 무선랜 시스템일 수 있다.
[06이 본 발명에서는 다음의 사항을 가정한다
[061] 본 발명에서는 다음의 사항을 가정하여 설명한다.
[062] 인터워킹을 관장하는 entity는 셸를러 망 내에 있는 entity로 가정하고, 아래 세가지 entity 안에 인터워킹 기능이 구현됨을 가정한다.
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[064] E (Mobility Management Entity)一기존 entity의 ᄌ H人！"용 (reuse existing entity)
[065] IWME (Interworking Management Entity) - 새로운 entity를 정의 (define new entity)
[066] 인터워킹 기능은 eN B-UE 또는 eN B-AP 사이에 발생할 수 있는 인터워킹 관련 프로시저에 관련되어 있으며, 인터워킹을 관장하는 entity는 AP 정보를 저장 /관리한다. eN B/M ME/IWM E는 자신의 coverage 아래 있는 AP 들의 정보를 저장 /관리한다.
[067] 세컨더리 시스템 (예를 들어, WiFi)의 액세스 포인트인 AP와 프라이머리 시스렘 (예를 들어, LTE 시스템 또는 WiMAX 시스템고 f 같은 셀를러 통신 시스템)의 액세스 포인트인 기지국 (eN B)는 서로 무선 링크 상으로 커넥션 (connection)이 설정되어 있음을 가정한다. 본 발명에서는 eNB와의 무선 인터패이스가 있는 AP를 eAP라고도 침하도록 한다. 즉, eAP는 802:11 MAC/PHY뿐만 아니라, eN B와의 통신을 위한 LTE 프로토콜 스택 흑은 WiMAX 프로토클 스택도 지원하여야 하고, eNB와는 단말과같은 역할을 하며 eNB와 통신을 할 수 있음을 의미한다.
[068] 도 4는 본 발명에 따른 WiFi-Cellular 인터워킹으 | 네트워크 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
[069] 본 발명의 기술은 WiFi와 Cellular망을 동시 송수신할 수 있는 단말이 존재하는 환경에서, 듀일모드 (dual mode) 흑은 multi-RAT 단말이 종 더 효을적으로 WiFi-cellular 융합 망을 사용하도록 하기 위해 셀를러 망은 다음 4가지 방법에 따라 AP의 정보를 관리할 수 있다.
[070] 방법 1. eN B와 AP 사이의 air interface 사용
[071] eNB는 AP와의 무선 제어 연결 (wireless control connection)을 이용하여 AP를 일반 UE와 비슷하게 control 함을 의미한다.
[072] 방법 2. eN B와 AP 사이의 backhaul interface 사용
[073] eN B는 AP오ᅡ으 | 무선 제어 연결을 이용하여 AP를 control 함을 의미한다.
[074] 방법 3.画 E와 AP 사이의 제어 인터페이스 (control interface) 사용
[075] M M E와 AP (즉, secondary system) 사이의 제어 연결을 이용하여 AP를 control 함을 의미한다.
[076] 방법 4. IWM E와 AP 사이의 control interface 사용
[077] IWME와 AP (즉, secondary system) 사이의 제어 연결을 이용하여 AP를 제어함을 의미한다. [078] 도 5는 WiFi-Cellular융합 망의 시나리오를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
[079] 도 5의 ① 시나리오는 단말의 셸를러 only 접속 시나리오인데, 단말이 셀를러 망에만 접속한 상태에서 WiFi 자동전환 /동시전송을 우 I해, 사전기술의 정으ᅵ가 필요하다. 인터워킹을 위한 AP 정보 관리는 network level (cellular-WiFi)에서 이루어지고, WiFi discovery 및 WiFi 망 접속은 device level (cellular - device - WiFi)에서 이루어 진다. ② -1 내지 ② -3은, 각각 셀를러 -WiFi 간의 사용자 평면 (U- Plane)의 WiFi 자동 전환, flow의 WiFi 자동전환, bearer의 WiFi 자동전환, data의 WiFi 자동전환을 나타낸다. ② -1에 따라서, 셀를러 -WiFi U-plane 자동전환 되면 모든 data는 WiFi로만 전송된다. ② -2, ② -3 시나리오에 따라서, 셀를러 -WiFi U-plane이 동시전송 되도록 전환되면, bandwidth segregation or aggregation 기법을 사용하여 WiFi와 셀를러 네트웍으로 데이터의 동시전송이 가능하다. 여기서, Bandwidth segregation은 ② -2 와 같이 flow (service/IP flow)별 자동 전환으로, 서로 다른 flow는 서로 다른 RAT을 통해 전송된다. ② -2에서, flow별 자동전환은 하나 또는 하나 이상의 service/IP flow(s) 일 수 있다. 즉, flow 단위로 전환 (② -2-1) 또는 Data radio(or EPS) bearer 별 전환 (② -2-2)일 수 있다. Bandwidth aggregation은 ② -3과 같이 동일한 flow라 하더라도 data 단위로 서로 다른 RAT을 통해 전송될 수 있게 한다.
[08이 ② 시나리오에서오ᅡ 같이 WiFi 자동전환이 수행된 이후에는 ③ 시나리오와 같이 WiFi 기반으로 셀룰러 링크 제어가 가능하다. 셀룰러 링크 관련한 페이징 또는 무선 링크 실패 (radio link failure, RLF)에 대한 제어를 WiFi link 통해 수신 가능하다.
[081] 종래의 inter RAT 기술은 단말의 요청 기반으로 설계되어, 무선랜고 |· 셸를러 망 사이의 인터워킹을 필요로 하지 않고, 특정 네트워크 서버가 무선랜 정보를 관리하며, 단말의 요청에 의해 inter RAT handover를 가능하도록 한다. 뿐만 아니라, 단말이 Multiple RAT에 동시 접속이 가능하더라도 무선 레벨 (Radio level)에서의 제어없이 네트워크 레벨에서의 flow mobility/IP-flow mapping만을 지원함으로써 Multiple RAT에 동시 접속을 가능하도록 하였다. 이러한 이유로 종래 기술은 AP와 셀률러 망 사이에 어떤 control connection은 요구하지 않았고, 단말의 요청을 기반으로 Multiple RAT으로의 접속을 가능하도록 했다. 이와 같은 종래 기 은 네트워크의 상황을 정확하게 파악하지 못하고, 단말 위주의 RAT 선택을 함으로써 네트워크 전제 효율성을 높이기에는 한계가 있었다.
【082] Multi-RAT 사용을 통해 단말의 QoS 향상뿐만 아니라, 전반적인 네트워크의 효율을 높이기 위해서는 단말 요청기반 보다는 네트워크 기반의 tightly-coupled MultiRAT management 기술을 제공할 필요가 있다. 이는 네트워크 레얠에서는 서로 다른 RAT 사이의 direct control connection을 설정해 증으로써 종 더 효을적이고, 빠른 inter- AT interworking이 수행됨이 요구되며, 해당 인터워킹 주제에 으 I해 단말의 data를 가장 죄적으 I RAT으로 전송할 수 있도록 해야 한다.
[083] 기지국으 I 성능 향상 (e.g., 3D beamforming) 또는 위치적인 제약 (e.g., cell edge, indoor)으로 인해 특정 지역에 있는 단말이 셸를러 망으로부터 충분한 세기의 하향링크 (DL) 신호를 수신하더라도 단말의 capability 제약으로 인해 상향링크 (UL) 전송이 어려울 수 있다. 이런 경우, 단말은 DL 수신만이 가능한 지역임을 인지할 수 있어야 하며, 이를 통해 불필요한 RACH(Random Access Channel) 프로시저나 초기 액세스 프로시저 수행을 죄소화할 필요가 있다. 즉, 이 경우 단말은 셸를러 시스템에서는 하향링크 (DL)만을 이용할 필요가 있다.
[084] 또는, 스을 셸이 많아지고, 단말의 성능이 향상되면서 단말은 기지국으로 UL 신호를 충분히 전송할 수 있지만, 기지국의 전송 파워나 성능 부족으로 DL 수신이 어려을 수 있다. 이 경우, 단말은 해당 지역이 UL 전송만이 가능한 지역임을 인지할 수 있어야 하며, 이를 통해 셀를러 DL 정보를 Wi- Fi를 통해 수신할 수 있어야 한다. 즉, 이 경우 단말은 셸를러 시스템에서는 상향링크 (UL)만을 이용할 필요가 있다. 이와 같이, 셀를러 망이 하향링크만 또는 상향링크만을 지원하는 경우에 통신을 위한 방법 및 프로시저에 대해 구제적으로 제시된 바가 없었다.
[085] 도 6은 3GPP LTE 시스템에서의 RRC Connection Establishment Procedure를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
[086] 도 6을 참조하면, UE NAS 계층에서 UE RRC 계충으로 NAS 서비스 요청 메시지를 전달한다. 그러면, UE RRC 계층에서 접속 제한 여부를 제크 (Access baring check)하고, 접속이 제한되지 않는다면, UE PDCP/RLC/ AC/L1 계층으로 RRC 연결 요청 메시지를 전달한다. 이후, UE PDCP/RLC/ AC/L1 계층과 기지국 (eNB) 간의 랜덤 액세스 프로시저 (Random access procedure)가 수행된다. 이하, 랜덤 액세스 프로시저에 대해 설명한다.
[087] 랜덤 액세스 프로시저는 다음과 같은 특징이 있다. 랜덤 액세스 프로시저는 FDD 시스템이나
TDD 시스템 모두 공통 프로시저이다. 탠덤 액세스 프로시저는 캐리어 어그리게이션 (Carrier
Aggregation, CA)가 설정될 때 서빙 셀들의 수 및 셀 크기에 관계없는 하나의 프로시저이다.
[088] 탠덤 액세스 프로시저는 프라이머리 셀 (Primary cell, Pcell)과 관련된 다음 표 1과 같은 이벤트들을 수행한다. [089]
Initial access from RRCJDLE;
RRC Connection Re-establishment procedure;
Handover;
DL data arrival during RRC— CONNECTED requiring random access procedure;
E.g. when UL synchronisation status is "non-synchronised";
UL data arrival during RRC_CONNECTED requiring random access procedure;
E.g. when UL synchronisation status is "non-synchronised" or there are no PUCCH resources for SR available.
For positioning purpose during RRCᅳ CONNECTED requiring random access procedure;
E.g. when timing advance is needed for UE positioning;
[090] 랜덤 액세스 프로시저는 또한 해당 sTAG (scell의 time advance group)을 위한 time alignment을 설정하기 위하여 Scell 상에서 수행된다. 또한, 탠덤 액세스 프로시저는 두 가지의 서로 다른 특성으로 동작한다. 하나는 경쟁 기반으로 (예를 들어, 상기 표 1의 위부터 5개의 이벤트들) 수행하고, 다른 하나는 비 -경쟁 기반 (예를 들어, applicable to only handover, DL data arrival, positioning and obtaining timing advance alignment for a sTAG )으로 수행하는 것이다
[091] 일반적인 DL/UL 전송은 탠덤 액세스 프로사저 이후에 일어날 수 있다. 릴레이 노드 (relay node, RN)는 경쟁 기반 및 비 -경쟁 기반 랜덤 액세스를 모두 지원한다. 릴레이 노드가 랜덤 액세스 프로시저를 수행할 때, 현재으 I RN 서브프레임 구성에 달려있지만, 일시적으로 RN 서브프레임 구성을 무시할 수 있다. 서브프레임 구성은 성공적인 랜덤 액세스 프로세서 완료로 다시 시작될 수 있다.
[092] 도 6은 경쟁 기반 랜덤 액세스 프로시저를 도시하고 있다. 도 6에서, UE PDCP/RLC/MAC/L1 계충은 Msg 1(RACH 프리앰블, RA-RNTI 포함)을 기지국으로 전송한다. Msgl에 대한 응답으로서, 기지국은 UE PDCP/RLC/ AC/L1 계층으로 Msg 2(타이 ¾ 어드뺀스 코멘트 (Timing Advance command TA command), initial UL grant, Temporary C- NTI# 포함)를 전송한다. Initial UL grant 정보에 기초하여, UE PDCP/RLC/MAC/L1 계충은 기지국 (eNB)으로 UE ID(Identifier)를 포함하는 RRC 연결 요청 메시지를 전송한다. 기지국은 R C 연결 셋업 (RRC connection setup) 메시지를 UE PDCP/RLC/MAC/L1 계충으로 전송할 수 있다. UE PDCP/RLC/MAC/L1 계충은 UE RRC 계충으로 RRC 연결 셋업 (RRC connection setup) 메시지를 전달하고, UE RRC 계층은 SRB1 셋업을 수행한다. 이후, UE PDCP/ LC/ AC/L1 계층으로 RRC 연결 셋업 완료 (RRC connection setup complete) 메시지를 전송하고, UE PDCP/RLC/ AC/L1 계층은 RRC 연결 셋업 완료 (RRC connection setup complete) 메시지를 기지국 (eNB)으로 전달한다.
[093] 단말은 system information block 2 (SIB2)를 수신하여 RACH preamble configuration을 획득할 수 있 system information block 2 (SIB2)는 RadioResourceConfigCommon ᄑ|"£|"口1터를 포함하고 있으며, RadioResourceConfigCommon 파라미터는 RACH-ConfigCommonSIB {PRACH- Configlnfo} 파라미터를 포함하여, RACH preamble configuration에 대한 정보를 싣고 있다. Layer 1 프로시저는 상위 레이어 (higher layers)에 의해 프리앰블 전송의 요청으로 트리거된다. 프리앰블 안덱스, 타겟 프리엠블 수신 파워, 해당 RA-RNTI (Random Access-Radio Network Temporary Identifier) 및 PRACH 자원은 상기 요청의 일부로서 상위 레이어에 의해 지시된다.
[094] 도 7은 3GPP LTE 시스템에서으 | 경쟁 기반 랜덤 액세스 프로시저으 | 일 예를 도시한 도면이다.
[095] 단말 (UE)은 기지국 (eNB)으로 PRACH preamble을 전송하고, 기지국 (eNB)은 자원 블록 할당 및 임시 RNTI (T-RNTI) (흑은 임시 C-RNTI라고도 호청가능) 를 포함하는 PRACH 응답 메시지를 단말로 전송한다. 단말은 PRACH 응답 메시지로부터 획득한 T-RNTI를 이용하여 RRC 연결 요청 메시지를 기지국으로 전송한다. R C 연결 요청 메시지에 대한 옹답으로서 기지국은 RRC 연결 셋업 메시지에 C- RNTI를 포함하여 단말에게 전송해 줄 수 있다.
[096] 3GPP LTE 시스템에서으 | 랜덤 액세스 프로시저으 | 목적은 크게 (1) 상향링크 동기화 (timing alignment (RA 프리앰블 응답)) 및 (2) RRC 연결 설정 (message 3, message 4를 통해 설정, C-RNTI 할당)을 위해서이다. RC 연결 설정 프로시저는, message 3에 대한 initial UL grant, message 3, 4에 대한 temporary C-RNTI를 포함하고 있다.
[097] DL only cellular에서의 RACH (셀를러 DL 링크만이 있는 경우)
[098] 셀를러 UL link가 없는 단말의 경우, 상향링크 동기화 (UL synchronization)과 message 3를 위한 UL grant가 필요 없다. 그러나, 셀를로 링크로의 DL 데이터 수신을 위해서는 RR 연결 설정을 통해 C-RNTI를 할당 받을 필요 있다. 단말은 C-RNTI를 message 4 (RRC connection Setup) 를 통해 수신할 수 있다. 종래 기지국은 단말로부터 수신한 랜덤 액세스 프리앰블 (RA preamble)을 통해 단말에게 전송할 응답 (response)를 위한 RA-RNTI를 획득하고, 이를 통해 RA preamble response를 송신하며, 옹답을 통해 수신한 T-RNTI로 단말은 기지국과 RRC connection REQ/Setup 메시지를 주고 받았다. 그러나, 상향링크 동기 (UL synch)를 맞출 필요가 없는 단말의 경우, RA preamble 전송은 불필요한 프로시저일 수 있으며, 셀를러 네트워크가 할당해주는 message 3를 위한 UL grant 역시 불필요한 요소가 될 수 있다.
[099] UL only cellular에서의 RACH (셀를러 UL 링크만이 있는 경우)
[0100] 셸를러 DL link가 없는 단말의 경우, Wi-Fi를 통해 DL 시스템 정보를 수신하고, 셀를러 UL 링크로 RACH preamble을 전송하지만, 기지국은 RACH preamble을 전송한 단말이 cellular DL link로 수신이 불가한 단말임을 인지할 필요가 있다.
[0101] 본 발명은 광대역 무선 통신 시스템에서 셀를러오卜 Wi-Fi 망으로의 데이터 동시 송 /수신이 가능한 단말이 위지 및 네트워크 상황에 의해 셀를러 망의 DL 또는 UL 링크 사용이 불가능한 위지에서 셀를러 초기 접속을 시도할 때, 주변 Wi-Fi 망을 통해 셀를러 초기 접속이 가능할 수 있도록 할 것을 제안한다. 특히 본 발명의 기술은 단말이 셀룰러 망의 DL 또는 UL 링크의 사용이 불가능함을 판단한 경우, Wi-R를 통해 셸롤러 DL 또는 UL 링크를 통해 랜덤 액세스 프로시저 및 초기 접속 절차를 수행하는 방법에 대해 제안한다.
[0102] 먼저, 셀를러 네트워크로부터 DL 수신은 충분하지만, UL 전송이 어려운 위지에 있음을 인지한 단말이 해당 시나리오에 적합한 initial attach 프로시저를 수행하도록 하기 위한 새로운 initial attach procedure를 제안한다.
[0103] 셀를러 네트워크로의 UL 전송이 불가한 경우의 제안하는 initial attach 프로시저
[0104] 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀를러 UL 전송이 불가한 경우에 단말이 수행하는 initial attach 프로시저를 예시적으로 도시한 도면이다.
[0105] 도 8의 실시예는 단말이 RA(Random Access) preamble 전송 및 랜덤 액세스 옹답 response 수신 없이 C-RNTI를 할당받는 방법이다.
[0106] 셸를러 UL 전송이 불가한 경우에, 단말은 모든 initial attach procedure를 연결된 AP를 통해 수행한다. 단말은 AP와 association을 맺고, RRC connection Request/Setup/SetupComplete 메시지를 송 /수신함으로써 셸를러 네트워크로의 RRC connection을 설정하고, C-RNTI를 할당받을 수 있다. 이 경우, 단말은 신뢰할 수 있는 AP를 통해 셀를러 네트워크의 기지국 (eNB)으로 UE ID를 전송하고, C- RNTI를 수신 받을 수 있다.
[0107] 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 셸를러 UL 전송이 불가한 경우에 단말이 수행하는 initial attach 프로시저를 예시적으로 도시한 도면이다.
[0108] 도 9의 실시예는 단말이 RA preamble response를 위한 RA-RNTI (Random access radio network temporary identity)를 공유하는 방법이다.
[0109] 도 9를 참조하면, 단말이 AP와 association을 맺는다. 그리고, 단말이 AP로 랜덤 액세스 요청 메시지 ( A-RNTI 생성하여 포함) (Msg 1)를 전송한다. AP는 랜덤 액세스 요청 메시지 (Msg 1)를 셀를러 네트워크의 기지국 (eNB)으로 전달한다. 단말은 셀를러 네트워크의 기지국 (eNB)으로부터 전송된 RA-RNTI로 address된 랜덤 액세스 응답 메시지 (Msg 2)를 수신할 수 있다. 랜덤 액세스 응답 메시지는 할당된 T-RNTI, UL grant (상향링크 자원 할당 정보)를 포함할 수 있다. 이때 UL grant는 단말이 아닌 AP가 대신 사용할 UL grant일 수 있다. 단말은 기지국으로부터 수신한 랜덤 액세스 응답 메시지 (RA RSP message)오 ^ RRC 연결 요청 (UE ID 포함)을 포함하는 메시지 (Msg 3)를 AP로 전달하고, AP는 이 msg 3를 기지국 (eNB)으로 전달한다. 이 때, Msg 3를 수신한 AP는 랜덤 액세스 응답 메시지에 포함된 UL grant를 통해 자신이 단말의 RRC 연결 요청 메시지를 전송할 자원을 확인하고, 해당 자원을 통해 단말의 RRC 연결 요청 메시지를 셸를러 네트워크의 기지국 (eNB)으로 전송한다. 이 때 해당 메시지 전송이 실패하면, 충돌 (collision) 발생으로 간주된다. 단말의 RRC 연결 요청이 잘 전송된 경우, 단말은 특정 시간 이내에 기지국 (eNB)으로부터 T-RNTI로 address된 RRC 연결 셋업 메시지를 수신하여 경쟁 해소 (contention res이 ution)됨을 인식하고, 수신한 C-RNTI를 통해 셀를러 데이터를 수신할 수 있다.
[0110] 도 10은 도 9의 실시예와 관련하여 랜텀 액세스 프리앰블이 충돌하는 경우에 따른 단말의 initial attach 프로시저를 예시적으로 도시한 도면이다.
[0111] 도 10에서, 단말들 (UE 1, UE 2)은 셀를러 DL 수신이 가능하지만 셀를러 UL 전송은 불가하다고 가정한다. 동일한 시간에 두 개 이상의 단말 (UE 1, UE 2)이 동일한 RA-RNTLi 선택하여 랜덤 액세스 요청 메시지를 기지국 (eNB)에 전송할 수 있다. 기지국 (eNB)은 UE 1 및 UE 2로 T-RNTI 및 UL grant를 포함하는 랜덤 액세스 응답 메시지를 각각 전송한다. 이후, UE 1과 UE 2가 각각 동일한 UL grant가 지시하는 자원을 통해 수행하는 경우, 충들이 발생하게 된다. C-RNTI를 할당하기 전에 단말이 충돌을 인식할 수 있도록 해야 할 필요가 있다. [0112] 이를 위해 4단계 랜덤 액세스 프로시저를 수행하며 이는 단말과 기지국 (eNB) 사이의 프로시저로 정의된다. 그러나, 본 발명에서는 AP를 통해 랜덤 액세스를 수행하도록 할 것을 제안하고, 이오ᅡ 같은 충돌을 검출하기 위해 AP의 도움을 받을 것을 제안한다. 즉, 기지국 (eNB)은 탠덤 액세스 응답 메시지를 (msg2)를 통해 AP가 전송할 msg3에 대한 자원에 대한 정보를 UL grant를 통해 단말 들 (UE 1, UE 2)에게 전송한다. 단말 들 (UE 1, UE 2)은 셀를러 UL 전송이 어럽기 때문에, 단말 들 (UE 1, UE 2)은 각각 탠덤 액세스 응답 메시지 (msg2)에 대한 응답으로서 RRC 연결 요청과 탠덤 액세스 응답 (수신한 UL grant 정보 포함)을 함께 메시지 (msg 3)을 통해 AP로 전송한다. 그러면, AP는 단말 들 (UE 1, UE 2)로부터 동일한 UL grant를 수신하게 되어, 단말 들 (UE 1, UE 2)의 랜덤 액세스 충돌이 이으으 ΟΙ ΛΙ oh ^ 이 [(■ [0113] UE 1 및 UE 2는 각각 AP로부터 랜덤 액세스 실패임을 알리는 메시지를 수신하여 랜덤 액세스가 실패하였음을 알 수 있다. 다른 방법으로는, UE 1 및 UE 2는 각각 msg 3를 전송과 함께 소정의 타이머를 동작시키고, 상기 타이머 만료시까지 AP로부터 RRC 연결 응답 메시지 등을 수신하지 못하면 탠덤 액세스가 실패하였음을 알 수 있다.
[0114] 셀를러 네트워크로부터의 DL 수신이 불가한 경우의 제안하는 initial attach 프로시저
[0115] 다음으로, 단말이 셀를러 네트워크로부터의 DL 수신이 어려운 지역에 위지함을 판단한 경우, 주변 AP를 통해 단말이 initial attach procedure를 수행하는 방법을 제안한다. 이 경우에, Operator or eNB는 해당 AP를 eNB으 I DL 정보를 대신 전송해주는 AP로 설정할 수 있다. AP는 Beacon/Probe RSP 통해 자신이 셀룰러 DL을 지원하는 AP임을 단말에게 알릴 수 있다.
[0116] (1) RACH Preamble Set for UL only cellular UE
[0117] 단말이 셸률러 UL 전송만이 가능한 (UL only cellular) 시나리오에서, 단말이 기지국 (eNB)에게 RACH preamble을 전송하는 경우, 해당 단말로부터 RACH preamble을 수신한 기지국 (eNB)은 해당 RACH preamble에 대한 응답 메시지는 AP를 통해 전송해야 함을 인지할 수 있어야 한다. 그러나 현재 기술로는 기지국 (eN B)은 무조건 자신의 링크로 응답을 하도록 정의되어 있기 때문에, 셀틀러 UL 전송만이 가능한 지역에 위지한 단말은 RACH preamble에 대한 응답 메시지를 제대로 수신할 수 없게 된다.
[0118] 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말이 셀를러 UL 전송만이 가능한 지역에 위치한 시나리오에서의 단말의 셀를러 DL 수신이 불가한 경우에 대해 제안하는 initial attach 프로시저를 예시적으로 나타낸 도면이다.
[0119] 본 발명의 기술은 이를 해결하기 위해 셀룰러 UL 전송만이 가능한 지역에 셀를러 DL 수신을 지원하기 위해 설지된 AP는 셀를러 망의 단말이 셸를러 UL 전송만이 가능한 지역에 있음을 인지한 기지국 (eNB)로부터 미리 RACH preamble 세트 (AP 프리앰블 시퀀스 세트 정보 포함)를 할당받을 수 있다. AP는 할당된 RACH preamble 세트 정보를 beacon 또는 multi-RAT 관련 메시지를 통해 단말 (UE)에게 전송할 수 있다.
[012이 단말은 셀를러 UL 전송만이 가능한 지역에 위치하고 있음을 인지할 수 있고, AP와 association을 맺는다. 그리고, 단말은 상기 수신한 AP 프리앰블 시퀀스 세트 정보로부터 임의로 선택된 RACH 프리앰블을 기지국 (eNB)으로 전송한다. 기지국 (eNB)는 단말로부터 수신한 RACH 프리앰블을 확인하여 셀를러 UL 전송만이 가능한 지역에 위지하고 있는 단말이 흑은 셀를러 UL 전송만이 가능한 단말이 RACH 프리앰블을 전송한 것임을 인식할 수 있다. RACH 프리앰블 수신에 대한 응답으로서, 기지국 (eNB)은 단말로 RACH 프리앰블 응답 메시지를 전송할 수 있다.
[0121] 도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 단말이 셀를러 UL 전송만이 가능한 지역에 위치한 시나리오에서으 I 단말의 셸를러 DL 수신이 불가한 경우에 대해 제안하는 initial attach 프로시저를 예시적으로 나타낸 도면이다.
[0122] 본 발명의 기술에서 제안하는 RACH preamble 세트에 속한 RACH 프리앰블 시퀀스는 기지국 (eNB)이 자신의 셀에서 종래와 동일하게 동작하는 단말로부터 수신한 RACH 프리앰블 시퀀스와 구별되는 값으로 구성된다. 또한, 해당 AP RACH 프리앰블 세트는 동일한 기지국 (eNB)로부터 제어 받는 (또는 RACH preamble 세트를 할당받은) 셀룰러 네트워크의 DL을 지원하는 AP들을 구별할 수 있도록 AP들 사이에서도 서로 다른 세트를 가질 수 있다. 즉, 단말로부터 RACH 프리앰블 시퀀스를 수신한 기지국 (eNB)은 해당 RACH 프리앰블 시퀸스를 통해 해당 단말에게 전송할 RACH 프리앰블 응답 메시지를 어떤 AP로 전송해야 하는지, 또는 셀를러 링크를 통해 전송해야 하는지를 구별 할 수 있도록 한다.
[0123] 또한 본 발명에서는 제안한 RACH 프리앰블 시퀀스 세트는 RACH preamble response (MSG
2)의 파라미터를 결정하는 데에 사용될 수도 있다.
[0124] 도 12를 참조하면, 기지국 (eNB)은 듀얼 모드 단말 및 싱글 모드 단말이 셀를러 UL 전송만이 가능하거나 셀를러 UL 전송만이 가능한 지역에 위치하고 있음을 인지할 수 있다. 그리고, 기지국 (eNB)은 AP 1을 위한 RACH 프리앰블 시퀀스 세트 할당 정보를 AP 1으로 전송하고, AP 2를 위한 RACH 프리앰블 시퀀스 세트 할당 정보를 AP 2로 전송한다. AP 1 및 AP 2는 각각 기지국 (eNB)으로부터 수신한 RACH 프리앰블 시퀀스 세트 할당 정보를 듀얼 모드 단말에게 전송한다. 이중, 셸를러 UL 전송만이 가능하거나 셸를러 UL 전송만이 가능한 지역에 위치하고 있음을 인지한 듀일 모드 단말이 AP 2와 association을 맺는다. 그리고, AP 2로부터 수신한 RACH 프리앰불 시퀀스 세트 할당 정보에서 임의으ᅵ 선택된 RACH 프리앰블 시퀀스를 기지국 (eNB)으로 전송한다. 한편, 싱글 모드 단말은 AP 1로부터 RACH 프리앰블 시퀀스 세트 할당 정보를 수신하지 못하였기 때문에, 싱글 모드 단말은 기지국 프리앰블 시퀀스 세트로부터 임의의 선택한 RACH 프리앰블 시퀀스를 기지국 (eNB)으로 전송한다.
[0125] 기지국 (eNB)은 듀일 모드 단말로부터 수신한 RACH 프리앰블 시퀀스를 확인하고, AP를 통해 RACH 프리앰블 응답을 듀얼 모드 단말에게 전송한다. 한편, 기지국 (eNB)은 싱글 모드로부터 수신한 RACH 프리앰블 시퀀스를 확인하여, 싱글 모드 단말에게는 다이텍트로 RACH 프리앰블 응답을 전송한다.
[0126] (2) 셸를러 DL 수신만이 가능하거나 또는 셀를러 UL 전송만이 가능한 경우에 대한 랜덤 액세스 응답 윈도우 크기
[0127] 기존에는 기지국 (eNB)이 SIB2으 | Radio Resource configuration Common 정보의 RACH configuration common SIB 안에 ra-ResponseWindowSize를 단말로 전송하였다. 해당 파라미터는 단말이 RACH preamble sequence를 전송한 후, 기지국 (eNB)로부터 전송되는 RACH preamble response 메시지를 수신하기 위해 3 + ra-ResponseWindowSize subframe 동안 자신이 전송한 RA-RNTI로 전송되는 RSP 메시지를 모니터링 하도록 하기 위함이다.
[0128] ra-ResponseWindowSize에 대한 내용은 다음 표 2를 참조한다.
[0129] [표 2]
Duration of the RA response window in TS 36.321 [6]. Value in subframes. Value sf2 corresponds to 2 subframes, sf3 corresponds to 3 subframes and so on. The same value applies for each serving cell (although the associated functionality is performed independently for each cell). 130] 셀를러 링크를 통해 바로 RACH message 1을 전송하고 message 2를 수신하는 종래와는 달리, 셀를러 UL 전송만이 가능 또는 DL 수신만이 가능한 시나리오에서 동작하는 듀얼 모드 단말은 AP를 거쳐 message 1을 전송하거나 message 2를 수신하기 때문에 message2 수신하는 데에 걸리는 시간 (response delay)0| 종래보다 더 오래 걸릴 수 있다. 이러한 이유로 종래와 동일한 파라미터 값을 사용하여 message 2를 모니터링 하는 것은 initial attach 절자에의 오류를 증가시키는 원인이 될 수 있다. 이를 해결하기 위해 듀일 모드 단말이 셀룰러 UL 전송만이 가능 또는 DL 수신만이 가능한 시나리오에서 동작하는 경우, 이를 위한 ra-ResponseWindowSize를 새톱게 설정해 줄 것을 제안한다.
[0131] 셀를러 DL 수신만이 가능한 경우에는, AP를 통해 전송한 첫 번째 메시지 (preamble sequence/msgl or RRC connection request/msg3)에 대한 응답 메시지를 셀를러 링크를 통해 모니터링 하기 위한 서브프레임이 정의될 수 있다. 셀를러 UL 전송만이 가능한 경우에는, 셀를러로 전송한 preamble sequence(msgl)에 대한 응답 메시지를 Wi-Fi 링크를 통해 모니터링 하기 위한 시간 단위 (예를 들어, slot time)가 정의될 수 있다.
[0132] 도 13은 본 발명의 실시예에 따라 제안된 랜덤 액세스 옹답 윈도우 크기를 적용한 initial attach 프로시저를 예시적으로 나타낸 도면이다.
[0133] 본 발명의 기술에서 정의하는 셀를러 DL 수신만이 가능하거나 또는 셀를러 UL 전송만이 가능한 시나리오에 적용할 수.있는 랜덤 액세스 응답 윈도우 크기에 대한 파라미터는 기지국 (eNB)이 SIB 2를 통해 듀일 모드 단말에게 전송해 줄 수 있다. 듀얼 모드 단말을 위한 정보로 전송되는 경우 듀일 모드 단말을 위한 해당 SIB을 통해 전송될 수도 있다. 랜덤 액세스 응답 윈도우 크기에 대한 파라미터는 브로드캐스트 메시지로 전송함으로써 Initial attach전에 듀얼 모드 단말이 수신할 수 있다.
[0134] 도 13울 참조하면, 단말 (UE)은 자신이 셀를러 UL 전송만이 가능하거나 셀를러 UL 전송만이 가능한 지역에 위치하고 있음을 인지한 경우에, AP와 association을 맺는다. 그리고, 앞서 설명한 실시예에서 설명한 바와 같이 AP 프리앰블 시퀀스 세트로부터 임의로 선택한 RACH 프리앰블 시퀀스를 기지국 (eNB)으로 전송한다. 기지국 (eNB)은 프리앰불 ID, TA, UL grant 및 T-RNTI를 포함하는 RACH 프리앰볼 응답 메시지를 AP를 거쳐서 단말로 전송한다. 단말은 기지국 (eN B)으로 UE ID 및 설정 이유 (establishment cause)를 포함하는 RRC 연결 요청 메시지를 전송하고, 기지국 (eNB)은 할당된 C-RNTI를 포함하는 RRC 연결 셋업 메시지를 단말로 전송한다. 이때, 셀를러 UL 전송만이 가능한 경우에 있어서의 랜덤 액세스 응답 윈도우 크기는 종래의 기지국과 단말 간의 다이텍트로 RACH 프리앰블 시퀀스 전송 및 응답 메시지를 수신하는데 ¾리는 시간 보다 더 크게 된다. [0135] 한편, 단말이 자신이 셀를러 DL 수신만이 가능하거나 셸를러 DL 수신만이 가능한 지역에 위치하고 있음을 인지한 경우에, RACH 프리앰블 시퀀스 및 RA-RNTI을 포함하는 Msg 1을 AP를 거쳐서 기지국으로 전송한다. Msg 1에 대한 응답으로서, 단말은 기지국으로부터 다이텍트로 프리앰블 ID, TA, UL grant 및 T-RNTI를 포함하는 RACH 프리앰블 응답 메시지 (Msg 2)를 수신할 수 있다. 이때, 셀를러 DL 수신만이 가능한 시나리오에 있어서으 I 랜덤 액세스 응답 윈도우 크기는 종래으 I 기지국과 단말 간의 다이텍트로 RACH 프리앰블 시퀀스 전송 및 응답 메시지를 수신하는데 걸리는 시간 보다 더 크게 된다.
[0136] (3) 셀를러 UL 전송만이 가능한 시나리오에서의 RACH 프로시저
[0137] 도 14는 셀를러 UL 전송만이 가능한 시나리오에서 본 발명에서 제안한 RACH 프리앰블 세트의 할당 및 랜덤 액세스 융답 윈도우 크기를 적용한 경우의 RACH 프로시저를 설명하기 위한 예시적 도면이다.
[0138] 도 14를 참조하면, 단말 (UE) PDCP/RLC/ AC/L1 계충에서 셀를러 UL 전송만이 가능함을 인지할 수 있다. UE PDCP/RLC/MAC/L1 계층은 AP와 Association^ 맺고, AP로부터 RACH configuration 정보를 포함하는 비콘 신호를 수신할 수 있다. 기지국 (eN B)는 상기 AP가 단말의 셀를러 UL 전송만이 가능한 지역에 위지한 AP임을 알고, 정보를 미리 교환할 수 있다. AP로부터 수신한 RACH configuration 정보에 기초하여 UE PDCP/RLC/MAC/L1 계층은 셸롤러 UL 링크를 통해 전송할 RACH 프리앰불 시퀀스를 임의로 선택하고 기지국으로 전송한다. 기지국은 단말로부터 수신한 RACH 프리앰불 시퀀스를 확인하여 어떤 AP로 RACH 프리앰블 옹답 메시지 (Msg 2)를 전송해야 하는지를 결정할 수 있다. 기지국은 결정된 AP로 프리 ¾블 시퀀스, TA, UL grant 및 T-RNTI를 포함하는 RACH 프리앰블 응답 메시지 (Msg 2)를 전송한다. AP는 Msg 2를 단말에게 전달해 준다.
[0139] UE PDCP/RLC/MAC/L1 계충은 RA-RSPwindowSize +3 동안 RACH 프리앰블 응답 메시지
(Msg 2)를 모니터링한다. Msg 2를 수신한 단말은 상기 UL grant가 지시하는 자원을 통해 UE ID 포함하는 RRC 연결 요청 메시지 (Msg 3)를 기지국으로 전송한다. 기지국은 connected 단말이 셸를러 네트워크를 통해 수신할 데이터를 확인하기 위한 C-RNTI (Cell-RNTI)를 할당하는데, 이때 C-RNTI는 상기 T-RNTI (temporary C-RNTI)가 될 수 있다.
[0140] 이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특정은 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 동작틈의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시에에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특정과 교제될 수 있다. 특히청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
[0141] 본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어 (firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 콘트를러, 마이크로 콘트를러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
【0142] 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모들, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위지하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
[0143] 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구제화될 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】
[0144] 복수의 통신시스템이 연동하는 (interworking) 네트워크에서 단말이 랜덤 액세스 프로시저를 수행하는 방법은 3GPP LTE-A 등과 같은 무선통신 시스템에서 산업상으로 이용이 가능하다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
복수의 통신시스템이 연동하는 (interworking) 네트워크에서 단말이 탠덤 액세스 프로시저를 수행하는 방법에 있어서,
상기 복수의 통신시스템 중 셀를러 통신 시스템으로의 다이롁트 상향링크 전송이 불가하거나 상기 다이텍트 상향링크 전송이 불가한 지역에 위치하고 있음을 인지한 경우에, 인접한 무선랜 통신 시스템의 AP(Access Point)오 |· 연관 (association)을 형성하는 단계;
상기 AP로 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스를 포함하는 제 1 메시지를 전송하는 단계;
상기 제 1 메시지에 대한 응답으로서 상기 셀를러 통신 시스템의 기지국으로부터 제 2 메시지률 수신하는 단계;
상기 수신한 제 2 메시지 및 RRC (Radio Resource Control) 연결 요청을 포함하는 제 3 메시지를 상기 AP로 전송하는 단계; 및
상기 3 메시지에 대한 응답으로서 상기 기지국으로부터 RRC 연결 셋업과 관련된 제 4 메시지를 수신하는 단계를 포함하는, 랜덤 액세스 프로시저 수행 방법.
【청구항 2]
제 1항에 있어서,
상기 제 2 메시지는 임人 I C-RNTI (Temporary Cell- Radio Network Temporary Identifier) 및 상향링크 자원 할당 정보를 포함하되, 상기 상향링크 할당 정보는 상기 AP가 이용할 상향링크 자원에 정보를 포함하는, 탠덤 액세스 프로시저 수행 방법.
【청구항 3】
제 1항에 있어서,
상기 제 4 메시지는 상기 단말을 우ᅵ해 할당된 C-RNTI(Cell- Radio Network Temporary Identifier)를 포함하며,
상기 제 4 메시지 수신 이후에, 상기 C-RNTI를 이용하여 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하는, 랜덤 액세스 프로시저 수행 방법.
【청구항 4】
복수의 통신시스템이 연동하는 (interworking) 네트워크에서 단말이 랜덤 액세스 프로시저를 수행하는 방법에 있어서,
상기 단말이 상기 복수의 통신시스템 중 셀를러 통신 시스템으로의 다이텍트 하향링크 수신이 불가하거나 상기 다이텍트 하향링크 수신이 불가한 지역에 위지하고 있음을 인지한 경우에, 인접한 무선랜 통신 시스템의 AP(Access Point)와 연관 (association)을 형성하는 단계;
상기 AP로부터 상기 AP와 관련된 랜덤 프리앰블 세트 정보를 수신하는 단계;
상기 랜덤 프리앰블 세트 정보에서 임의로 선택한 랜덤 액세스 프리앰불 시퀀스를 포함하는 제 1 메시지를 상기 셀를러 통신 시스렘으ᅵ 기지국으로 전송하는 단계; 및
상기 제 1 메시지에 대한 용답으로서 상기 AP로부터 제 2 메시지를 수신하는 단계를 포함하되,
상기 선택된 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스는 다른 AP의 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스와 상기 기지국에 으 I해 구별되도록 구성되어 있는, 랜덩 액세스 프로시저 수행 방법.
【청구항 5】
제 4항에 있어서,
상기 제 2 메시지는 임人 I C-RNTI (Temporary Cell- Radio Network Temporary Identifier), 상향링크 자원 할당 정보 및 타이밍 어드뺀스 (timing advance, TA) 정보를 포함하는, 랜덤 액세스 프로시저 수행 방법.
【청구항 6]
복수의 통신시스템이 연동하는 (interworking) 네트워크에서 랜덤 액人 1|스 프로시저를 수행하는 단말에 있어서,
상기 복수의 통신시스템 중 셀룰러 통신 시스템으로의 다이텍트 상향링크 전송이 불가하거나 상기 다이텍트 상향링크 전송이 불가한 지역에 위지하고 있음을 인지한 경우에, 인접한 무선랜 통신 시스템의 AP(Access Point)와 연관 (association)을 형성하도록 구성된 프로세서;
상기 AP로 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스를 포함하는 제 1 메시지를 전송하도록 구성된 송신기; 및
상기 제 1 메시지에 대한 응답으로서 상기 셀를러 통신 시스템의 기지국으로부터 제 2 메시지를 수신하도록 구성된 수신기를 포함하되,
상기 송신기는, 상기 수신한 제 2 메시지 및 RRC (Radio Resource Control) 연결 요청을 포함하는 제 3 메시지를 상기 AP로 전송하고,
상기 수신기는 상기 3 메시지에 대한 응답으로서 상기 기지국으로부터 RRC 연결 셋업과 관련된 제 4 메시지를 수신하도록 구성된, 단말.
【청구항 7]
제 6항에 있어서,
상기 제 2 메시지는 임시 C-RNTI (Temporary Cell- Radio Network Temporary Identifier) 및 상향링크 자원 할당 정보를 포함하되, 상기 상향링크 할당 정보는 상기 AP가 이용할 상향링크 자원에 정보를 포함하는, 단말.
【청구항 8】
제 6항에 있어서,
상기 제 4 메시지는 상기 단말을 위해 할당된 C-RNTI를 포함하며,
상기 수신기는, 상기 제 4 메시지 수신 이후에 상기 C-RNTI를 이용하여 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하도록 구성되는, 단말.
【청구항 9】
복수의 통신시스템이 연동하는 (interworking) 네트워크에서 단말이 랜덤 액세스 프로시저를 수행하는 단말에 있어서,
상기 복수의 통신시스템 중 셀를러 통신 시스템으로의 다이텍트 하향링크 수신이 불가하거나 상기 다이텍트 하향링크 수신이 불가한 지역에 위지하고 있음을 인지한 경우에, 인접한 무선랜 통신 시스템의 AP(Access Point)오 f 연관 (association)을 형성하도록 구성된 프로세서;
상기 AP로부터 상기 AP와 관런된 랜덤 프리앰블 세트 정보를 수신하도록 구성된 수신기; 및 상기 랜덤 프리앰블 세트 정보에서 임의로 선택한 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스를 포함하는 제 1 메시지를 상기 셀를러 통신 시스템의 기지국으로 전송하도록 구성된 송신기를 포함하되,
상기 수신긴는, 상기 제 1 메시지에 대한 응답으로서 상기 AP로부터 제 2 메시지를 수신하고,' 상기 선택된 랜덤 액세스 프리앰블 시퀸스는 다른 AP의 랜덤 액세스 프리앰블 시퀀스와 상기 기지국에 의해 구별되도록 구성되어 있는, 단말.
【청구항 10】
제 9항에 있어서, 상기 제 2 메시지는 임시 C-RNTI (Temporary Cell- Radio Network Temporary Identifier), 상향링크 자원 할당 정보 및 타이밍 어드밴스 (timing advance, TA) 정보를 포함하는, 단말.
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