WO2015137667A1 - 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 수행하는 방법 및 사용자 장치 - Google Patents

네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 수행하는 방법 및 사용자 장치 Download PDF

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WO2015137667A1
WO2015137667A1 PCT/KR2015/002224 KR2015002224W WO2015137667A1 WO 2015137667 A1 WO2015137667 A1 WO 2015137667A1 KR 2015002224 W KR2015002224 W KR 2015002224W WO 2015137667 A1 WO2015137667 A1 WO 2015137667A1
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WO
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ran
assistance information
andsf
ran assistance
network
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PCT/KR2015/002224
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English (en)
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김현숙
류진숙
정성훈
김래영
이재욱
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엘지전자 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/18—Selecting a network or a communication service
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/08—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • This disclosure relates to a method and user equipment for performing network selection and traffic routing.
  • the 3GPP which enacts the technical specifications of the mobile communication system, has been trying to optimize and improve the performance of 3GPP technologies since late 2004 in order to respond to various forums and new technologies related to 4G mobile communication. Started research on Term Evolution / System Architecture Evolution technology.
  • 3GPP SAE centered on 3GPP SA WG2
  • 3GPP SA WG2 is a study on network technology aimed at determining network structure and supporting mobility between heterogeneous networks in parallel with LTE work of 3GPP TSG RAN.
  • Recent important standardization issues of 3GPP Is one of. This is a work to develop a 3GPP system into a system supporting various radio access technologies based on IP, and has been aimed at an optimized packet-based system that minimizes transmission delay with improved data transmission capability.
  • the Evolved Packet System (EPS) high-level reference model defined by 3GPP SA WG2 includes non-roaming cases and roaming cases in various scenarios. See TS 23.401 and TS 23.402.
  • the network structure diagram of FIG. 1 is a simple reconfiguration.
  • 1 is a structural diagram of an evolved mobile communication network.
  • the EPC may include various components, and in FIG. 1, some of them correspond to a Serving Gateway (S-GW) 52, a PDN Packet Data Network Gateway (GW) 53, and a Mobility Management Entity (MME). 51, a Serving General Packet Radio Service (GPRS) Supporting Node (SGSN), and an enhanced Packet Data Gateway (ePDG).
  • S-GW Serving Gateway
  • GW Packet Data Network Gateway
  • MME Mobility Management Entity
  • GPRS General Packet Radio Service
  • SGSN Serving General Packet Radio Service
  • ePDG enhanced Packet Data Gateway
  • the S-GW 52 acts as a boundary point between the radio access network (RAN) and the core network, and is an element that functions to maintain a data path between the eNodeB 22 and the PDN GW 53.
  • the S-GW 52 serves as a local mobility anchor point. That is, packets may be routed through the S-GW 52 for mobility in the E-UTRAN (Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later).
  • E-UTRAN Universal Mobile Telecommunications System (Evolved-UMTS) Terrestrial Radio Access Network defined in 3GPP Release-8 or later.
  • the S-GW 52 may be connected to other 3GPP networks (RANs defined before 3GPP Release-8, for example, UTRAN or GERAN (GSM (Global System for Mobile Communication) / EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access). It can also serve as an anchor point for mobility with a network).
  • 3GPP networks RANs defined before 3GPP Release-8, for example, UTRAN or GERAN (GSM (Global System for Mobile Communication) / EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access). It can also serve as an anchor point for mobility with a network).
  • PDN GW (or P-GW) 53 corresponds to the termination point of the data interface towards the packet data network.
  • the PDN GW 53 may support policy enforcement features, packet filtering, charging support, and the like.
  • mobility management between 3GPP networks and non-3GPP networks for example, untrusted networks such as Interworking Wireless Local Area Networks (I-WLANs), code-division multiple access (CDMA) networks, or trusted networks such as WiMax) Can serve as an anchor point for.
  • untrusted networks such as Interworking Wireless Local Area Networks (I-WLANs), code-division multiple access (CDMA) networks, or trusted networks such as WiMax
  • I-WLANs Interworking Wireless Local Area Networks
  • CDMA code-division multiple access
  • WiMax trusted networks
  • FIG. 1 shows that the S-GW 52 and the PDN GW 53 are configured as separate gateways, two gateways may be implemented according to a single gateway configuration option. have.
  • the MME 51 is an element that performs signaling and control functions to support access to the network connection of the UE, allocation of network resources, tracking, paging, roaming and handover, and the like. .
  • the MME 51 controls control plane functions related to subscriber and session management.
  • the MME 51 manages a number of eNodeBs 22 and performs signaling for the selection of a conventional gateway for handover to other 2G / 3G networks.
  • the MME 51 performs security procedures, terminal-to-network session handling, idle terminal location management, and the like.
  • the SGSN handles all packet data, such as user's mobility management and authentication to other connecting 3GPP networks (e.g., GPRS networks, UTRAN / GERAN).
  • 3GPP networks e.g., GPRS networks, UTRAN / GERAN.
  • the ePDG acts as a secure node for untrusted non-3GPP networks (eg, I-WLAN, WiFi hotspots, etc.).
  • untrusted non-3GPP networks eg, I-WLAN, WiFi hotspots, etc.
  • a terminal having IP capability is provided by an operator (ie, an operator) via various elements in the EPC, based on 3GPP access as well as non-3GPP access.
  • an IP service network eg, IMS
  • FIG. 1 illustrates various reference points (eg, S1-U, S1-MME, etc.).
  • a conceptual link defining two functions existing in different functional entities of E-UTRAN and EPC is defined as a reference point.
  • Table 1 below summarizes the reference points shown in FIG. 1.
  • This reference point can be used intra-PLMN or inter-PLMN (eg in the case of Inter-PLMN HO).)
  • S4 Reference point between SGW and SGSN that provides relevant control and mobility support between the GPRS core and SGW's 3GPP anchor functionality. It provides related control and mobility support between GPRS Core and the 3GPP Anchor function of Serving GW.In addition, if Direct Tunnel is not established, it provides the user plane tunneling .
  • S5 Reference point providing user plane tunneling and tunnel management between the SGW and PDN GW. It provides user plane tunnelling and tunnel management between Serving GW and PDN GW.
  • the PDN may be an operator external public or private PDN or, for example, an in-operator PDN for the provision of IMS services. It is the reference point between the PDN GW and the packet data network.
  • Packet data network may be an operator external public or private packet data network or an intra operator packet data network, eg for provision of IMS services.This reference point corresponds to Gi for 3GPP accesses.
  • Figure 2 is an exemplary view showing the functions of the main nodes of the E-UTRAN and the general EPC in general.
  • the eNodeB 20 is responsible for routing to the gateway, scheduling and sending paging messages, scheduling and sending broadcaster channels (BCHs), and uplink and downlink resources while the RRC connection is active. Function for dynamic allocation, configuration and provision for measurement of the eNodeB 20, radio bearer control, radio admission control, and connection mobility control. Within the EPC, paging can occur, LTE_IDLE state management, user planes can perform encryption, EPS bearer control, NAS signaling encryption and integrity protection.
  • BCHs broadcaster channels
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a structure of a radio interface protocol in a control plane between a UE and an eNodeB
  • FIG. 4 is a structure of a radio interface protocol in a user plane between a terminal and a base station. Another example is shown.
  • the radio interface protocol is based on the 3GPP radio access network standard.
  • the air interface protocol is composed of a physical layer, a data link layer, and a network layer horizontally, and a user plane and control for data information transmission vertically. It is divided into a control plane for signal transmission.
  • the protocol layers are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is well known in communication systems, and includes L1 (first layer), L2 (second layer), and L3 (third layer). ) Can be separated.
  • OSI Open System Interconnection
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control layer on the upper side through a transport channel, and data between the medium access control layer and the physical layer is transmitted through the transport channel.
  • data is transferred between different physical layers, that is, between physical layers of a transmitting side and a receiving side through a physical channel.
  • the physical channel is composed of several subframes on the time axis and several sub-carriers on the frequency axis.
  • one subframe includes a plurality of symbols and a plurality of subcarriers on the time axis.
  • One subframe consists of a plurality of resource blocks, and one resource block consists of a plurality of symbols and a plurality of subcarriers.
  • the transmission time interval (TTI) which is a unit time for transmitting data, is 1 ms corresponding to one subframe.
  • the physical channels existing in the physical layer of the transmitting side and the receiving side are physical downlink shared channel (PDSCH), physical uplink shared channel (PUSCH) and physical downlink control channel (PDCCH), which are control channels, It may be divided into a Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH), a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH), and a Physical Uplink Control Channel (PUCCH).
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of a subframe carries a control format indicator (CFI) regarding the number of OFDM symbols (that is, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • CFI control format indicator
  • the wireless device first receives the CFI on the PCFICH and then monitors the PDCCH.
  • the PCFICH does not use blind decoding and is transmitted on a fixed PCFICH resource of a subframe.
  • the PHICH carries a positive-acknowledgement (ACK) / negative-acknowledgement (NACK) signal for a UL hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • ACK positive-acknowledgement
  • NACK negative-acknowledgement
  • HARQ UL hybrid automatic repeat request
  • the Physical Broadcast Channel (PBCH) is transmitted in the preceding four OFDM symbols of the second slot of the first subframe of the radio frame.
  • the PBCH carries system information necessary for the wireless device to communicate with the base station, and the system information transmitted through the PBCH is called a master information block (MIB).
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • the PDCCH includes resource allocation and transmission format of downlink-shared channel (DL-SCH), resource allocation information of uplink shared channel (UL-SCH), paging information on PCH, system information on DL-SCH, and random access transmitted on PDSCH. Resource allocation of higher layer control messages such as responses, sets of transmit power control commands for individual UEs in any UE group, activation of voice over internet protocol (VoIP), and the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the terminal may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or several consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCEs control channel elements
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the PDCCH are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • DCI downlink control information
  • PDSCH also called DL grant
  • PUSCH resource allocation also called UL grant
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • the Medium Access Control (MAC) layer is responsible for mapping various logical channels to various transport channels, and also for multiplexing logical channel multiplexing to map multiple logical channels to one transport channel. Play a role.
  • the MAC layer is connected to the RLC layer, which is the upper layer, by a logical channel.
  • the logical channel includes a control channel for transmitting information of a control plane according to the type of information to be transmitted. It is divided into a traffic channel that transmits user plane information.
  • the Radio Link Control (RLC) layer of the second layer adjusts the data size so that the lower layer is suitable for transmitting data to the radio section by segmenting and concatenating data received from the upper layer. It plays a role.
  • RLC Radio Link Control
  • TM Transparent Mode
  • UM Un-acknowledged Mode
  • AM Acknowledged Mode, Response mode
  • the AM RLC performs a retransmission function through an automatic repeat and request (ARQ) function for reliable data transmission.
  • ARQ automatic repeat and request
  • the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer of the second layer is an IP containing relatively large and unnecessary control information for efficient transmission in a wireless bandwidth where bandwidth is small when transmitting an IP packet such as IPv4 or IPv6. Performs Header Compression which reduces the packet header size. This transmits only the necessary information in the header portion of the data, thereby increasing the transmission efficiency of the radio section.
  • the PDCP layer also performs a security function, which is composed of encryption (Ciphering) to prevent third-party data interception and integrity protection (Integrity protection) to prevent third-party data manipulation.
  • the radio resource control layer (hereinafter RRC) layer located at the top of the third layer is defined only in the control plane, and the configuration and resetting of radio bearers (abbreviated as RBs) are performed. It is responsible for the control of logical channels, transport channels and physical channels in relation to configuration and release.
  • RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the E-UTRAN.
  • RRC connection When there is an RRC connection (RRC connection) between the RRC of the terminal and the RRC layer of the wireless network, the terminal is in the RRC connected mode (Connected Mode), otherwise it is in the RRC idle mode (Idle Mode).
  • RRC connection RRC connection
  • the RRC state refers to whether or not the RRC of the UE is in a logical connection with the RRC of the E-UTRAN. If the RRC state is connected, the RRC_CONNECTED state is called, and the RRC_IDLE state is not connected. Since the UE in the RRC_CONNECTED state has an RRC connection, the E-UTRAN can grasp the existence of the UE in units of cells, and thus can effectively control the UE. On the other hand, the UE in the RRC_IDLE state cannot identify the existence of the UE by the E-UTRAN, and the core network manages the unit in a larger tracking area (TA) unit than the cell.
  • TA tracking area
  • each TA is identified by a tracking area identity (TAI).
  • TAI tracking area identity
  • the terminal may configure a TAI through a tracking area code (TAC), which is information broadcast in a cell.
  • TAC tracking area code
  • the terminal When the user first turns on the power of the terminal, the terminal first searches for an appropriate cell, then establishes an RRC connection in the cell, and registers the terminal's information in the core network. Thereafter, the terminal stays in the RRC_IDLE state. The terminal staying in the RRC_IDLE state (re) selects a cell as needed and looks at system information or paging information. This is called camping on the cell.
  • the UE staying in the RRC_IDLE state makes an RRC connection with the RRC of the E-UTRAN through an RRC connection procedure and transitions to the RRC_CONNECTED state.
  • RRC_CONNECTED There are several cases in which the UE in RRC_IDLE state needs to establish an RRC connection. For example, when an uplink data transmission is necessary due to a user's call attempt, or when a paging message is received from E-UTRAN, Send a response message.
  • a non-access stratum (NAS) layer located above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • NAS non-access stratum
  • ESM Evolved Session Management
  • the default bearer resource is characterized in that it is allocated from the network when it is connected to the network when it first accesses a specific Packet Data Network (PDN).
  • PDN Packet Data Network
  • the network allocates an IP address usable by the terminal so that the terminal can use the data service, and also allocates QoS of the default bearer.
  • LTE supports two types of bearer having a guaranteed bit rate (GBR) QoS characteristic that guarantees a specific bandwidth for data transmission and reception, and a non-GBR bearer having a best effort QoS characteristic without guaranteeing bandwidth.
  • GBR guaranteed bit rate
  • Non-GBR bearer is assigned.
  • the bearer allocated to the terminal in the network is called an evolved packet service (EPS) bearer, and when the EPS bearer is allocated, the network allocates one ID. This is called EPS Bearer ID.
  • EPS bearer ID This is called EPS Bearer ID.
  • MLR maximum bit rate
  • GRR guaranteed bit rate
  • AMBR aggregated maximum bit rate
  • 5a is a flowchart illustrating a random access procedure in 3GPP LTE.
  • the random access procedure is used for the UE 10 to obtain UL synchronization or to allocate UL radio resources to the base station, that is, the eNodeB 20.
  • the UE 10 receives a root index and a physical random access channel (PRACH) configuration index from the eNodeB 20.
  • PRACH physical random access channel
  • Each cell has 64 candidate random access preambles defined by a Zadoff-Chu (ZC) sequence, and the root index is a logical index for the UE to generate 64 candidate random access preambles.
  • ZC Zadoff-Chu
  • the PRACH configuration index indicates a specific subframe and a preamble format capable of transmitting the random access preamble.
  • UE 10 transmits a randomly selected random access preamble to eNodeB 20.
  • the UE 10 selects one of the 64 candidate random access preambles. Then, the corresponding subframe is selected by the PRACH configuration index.
  • UE 10 transmits the selected random access preamble in the selected subframe.
  • the eNodeB 20 Upon receiving the random access preamble, the eNodeB 20 sends a random access response (RAR) to the UE 10.
  • RAR random access response
  • the random access response is detected in two steps. First, the UE 10 detects a PDCCH masked with a random access-RNTI (RA-RNTI). The UE 10 receives a random access response in a medium access control (MAC) protocol data unit (PDU) on the PDSCH indicated by the detected PDCCH.
  • MAC medium access control
  • RRC radio resource control
  • an RRC state is shown depending on whether RRC is connected.
  • the RRC state refers to whether or not an entity of the RRC layer of the UE 10 is in a logical connection with an entity of the RRC layer of the eNodeB 20. If the RRC state is connected, the RRC state is connected. A state that is not connected is called an RRC idle state.
  • the E-UTRAN may determine the existence of the corresponding UE in units of cells, and thus may effectively control the UE 10.
  • the UE 10 in the idle state cannot be understood by the eNodeB 20, and is managed by a core network in units of a tracking area, which is a larger area than a cell.
  • the tracking area is a collection unit of cells. That is, the idle state UE (10) is identified only in the presence of a large area unit, in order to receive the normal mobile communication services such as voice or data, the terminal must transition to the connected state (connected state).
  • the UE 10 When the user first powers up the UE 10, the UE 10 first searches for a suitable cell and then remains in an idle state in that cell. When the UE 10 staying in the idle state needs to establish an RRC connection, the UE 10 establishes an RRC connection with the RRC layer of the eNodeB 20 through an RRC connection procedure and performs an RRC connection state ( connected state).
  • the UE in the idle state needs to establish an RRC connection. For example, a user's call attempt or an uplink data transmission is necessary, or a paging message is received from EUTRAN. In this case, the response message may be transmitted.
  • the RRC connection process is largely a process in which the UE 10 sends an RRC connection request message to the eNodeB 20, and the eNodeB 20 transmits an RRC connection setup message to the UE 10. And a process in which the UE 10 sends an RRC connection setup complete message to the eNodeB 20. This process will be described in more detail with reference to FIG. 4B.
  • the UE 10 When the UE 10 in idle state attempts to establish an RRC connection due to a call attempt, a data transmission attempt, or a response to the paging of the eNodeB 20, the UE 10 first performs an RRC connection. A RRC connection request message is transmitted to the eNodeB 20.
  • the eNB 10 When the RRC connection request message is received from the UE 10, the eNB 10 accepts the RRC connection request of the UE 10 when the radio resources are sufficient, and establishes an RRC connection that is a response message (RRC connection). setup) message is transmitted to the UE 10.
  • RRC connection a response message
  • the UE 10 When the UE 10 receives the RRC connection setup message, the UE 10 transmits an RRC connection setup complete message to the eNodeB 20. When the UE 10 successfully transmits an RRC connection establishment message, the UE 10 establishes an RRC connection with the eNodeB 20 and transitions to the RRC connected mode.
  • 6A is an exemplary diagram illustrating an example of IFOM technology.
  • the IFOM provides the same PDN connection through several different accesses at the same time. This IFOM provides a bypass to seamless WLAN.
  • IFOM also provides for passing the IP flow of the same single PDN connection from one access to another.
  • 6B is an exemplary diagram illustrating an example of the MAPCON technology.
  • MAPCON technology is to connect multiple PDN connections, easily IP flows to other APNs through different access systems.
  • This MAPCON technology allows the UE 10 to create a new PDN connection on an access that was not previously used.
  • the UE 10 may create a new PDN connection to an optional one of several previously used accesses.
  • the UE 10 may transfer all or some of all PDN connections that are already connected to another access.
  • the operator may provide a policy to the terminal, and the terminal may circumvent its data to the wireless LAN according to the policy.
  • an access network discovery and selection function (ANDSF) based on 3GPP has been improved to provide a policy related to a wireless LAN.
  • 7A and 7B illustrate a network control entity for access network selection.
  • the ANDSF may be present in a home network (hereinafter referred to as “HPLMN”) of the UE 10.
  • HPLMN home network
  • the ANDSF may also exist in a visited network of the UE 10 (hereinafter referred to as 'VPLMN').
  • H-ANDSF 61 when located in the home network, it may be referred to as H-ANDSF 61, and may be called as V-ANDSF 62 when located in the visited network.
  • ANDSF 60 collectively refers to H-ANDSF 61 or V-ANDSF 62.
  • the ANDSF may provide information about an inter-system mobility policy, information for access network discovery, and information about inter-system routing, for example, a routing rule.
  • the UE 10 roams to the visited network in the home network.
  • the UE 10 receives the policy information from the H-ANDSF in the home network and additionally receives the policy information from the V-ANDSF in the visited network.
  • the UE 10 becomes a problem in which policy information to use.
  • one disclosure of the present specification provides a method for a user equipment (UE) to perform network selection and traffic routing.
  • the method includes receiving first radio access network (RAN) assistance information; Receiving second RAN assistance information; Applying the first RAN assistance information or applying the second RAN assistance information for network selection and traffic routing.
  • RAN radio access network
  • the method includes receiving first radio access network (RAN) assistance information; Receiving second RAN assistance information; Applying the first RAN assistance information or applying the second RAN assistance information for network selection and traffic routing.
  • RAN assistance information when the first RAN assistance information was received at the Home PLMN, when the UE registered with the Visited PLMN, and when the second RAN assistance information was received at the Visited PLMN, the first RAN assistance information was received.
  • 2 RAN support information may be used.
  • the method includes receiving at least one rule of an access network discovery and selection function (ANDSF); The method may further include evaluating at least one rule of the ANDSF by using the first or second RAN assistance information.
  • ANDSF access network discovery and selection function
  • the first RAN assistance information or the second RAN assistance information may be received from a universal mobile telecommunications system (UTRAN) or an E-UTRAN.
  • UTRAN universal mobile telecommunications system
  • E-UTRAN E-UTRAN
  • another disclosure of the present disclosure also enhances a method for the user equipment (UE) to perform network selection and traffic routing.
  • the method includes receiving at least one rule of an access network discovery and selection function (ANDSF); Receiving first RAN assistance information; Receiving second RAN assistance information; Using the first RAN assistance information or the second RAN assistance information for network selection and traffic routing.
  • ANDSF access network discovery and selection function
  • Receiving first RAN assistance information if the first RAN assistance information was received at a home PLMN, if the UE registered with a visited PLMN, and if the second RAN assistance information was received at the visited PLMN, the visited PLMN In the second RAN support information may be used.
  • the second RAN assistance information may be used to evaluate at least one rule of the ANDSF.
  • 1 is a structural diagram of an evolved mobile communication network.
  • Figure 2 is an exemplary view showing the architecture of a general E-UTRAN and a general EPC.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a structure of a radio interface protocol in a control plane between a UE and an eNodeB.
  • FIG. 4 is another exemplary diagram illustrating a structure of a radio interface protocol in a user plane between a terminal and a base station.
  • 5a is a flowchart illustrating a random access procedure in 3GPP LTE.
  • RRC radio resource control
  • FIG. 6A is an exemplary diagram illustrating an example of IFOM technology
  • FIG. 6B is an exemplary diagram illustrating an example of MAPCON technology.
  • 7A and 7B illustrate a network control entity for access network selection.
  • 8A and 8B are exemplary diagrams illustrating a problem in a situation where a UE roams from a home network to a visited network.
  • FIGS. 8A and 8B are exemplary views illustrating a solution for solving the problems illustrated in FIGS. 8A and 8B.
  • 10A illustrates an example in which newly defined RAN rule information is provided to the UE in addition to the ANDSF policy.
  • 10B illustrates a problem when both policy information from the ANDSF and RAN rules (RAN support information) are provided to the UE.
  • FIG. 11 illustrates a first solution for solving the problems illustrated in FIGS. 10A and 10B.
  • FIG. 12 illustrates a second solution for solving the problems illustrated in FIGS. 10A and 10B.
  • FIG. 13 shows an example of a roaming situation in the UE.
  • FIG. 14 shows an example of receiving an enhanced ANDSF policy to include RAN rules (RAN support information) and RAN validity conditions for RAN rules (RAN support information).
  • RAN rules RAN support information
  • RAN validity conditions for RAN rules
  • FIG. 15A illustrates an example in which the ISRP is improved to include RAN validity conditions for RAN rules (RAN support information), and FIG. 15B is an exemplary diagram illustrating the RAN validity conditions shown in FIG. 15A in detail.
  • FIG. 16 is an exemplary diagram illustrating operation of a UE in the situation shown in FIG. 14.
  • 17 is a block diagram illustrating a configuration of a UE 100 and a base station 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention is described based on the Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) and the Evolved Packet Core (EPC), the present invention is not limited to such a communication system, but also to all communication systems and methods to which the technical spirit of the present invention can be applied. Can be applied.
  • UMTS Universal Mobile Telecommunication System
  • EPC Evolved Packet Core
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • a user equipment UE
  • the illustrated UE may be referred to in terms of terminal, mobile equipment (ME), and the like.
  • the UE may be a portable device such as a laptop, a mobile phone, a PDA, a smart phone, a multimedia device, or a non-portable device such as a PC or a vehicle-mounted device.
  • GSM EDGE Radio Access Network An acronym for GSM EDGE Radio Access Network, and refers to a wireless access section connecting a core network and a terminal by GSM / EDGE.
  • UTRAN Abbreviation for Universal Terrestrial Radio Access Network, and refers to a wireless access section connecting a terminal and a core network of 3G mobile communication.
  • E-UTRAN Abbreviation for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, and refers to a 4G mobile communication, that is, a wireless access section connecting a terminal to a LTE core network.
  • UMTS stands for Universal Mobile Telecommunication System and means a core network of 3G mobile communication.
  • UE / MS means User Equipment / Mobile Station, terminal equipment.
  • EPS stands for Evolved Packet System and means a core network supporting a Long Term Evolution (LTE) network.
  • LTE Long Term Evolution
  • UMTS evolved network
  • PDN Public Data Network
  • PDN connection connection from the terminal to the PDN, that is, association (connection) between the terminal represented by the IP address and the PDN represented by the APN
  • PDN-GW Packet Data Network Gateway
  • Network node of EPS network that performs UE IP address allocation, Packet screening & filtering, Charging data collection
  • Serving GW Network node of EPS network performing Mobility anchor, Packet routing, Idle mode packet buffering, Triggering MME to page UE
  • PCRF Policy and Charging Rule Function
  • APN Access Point Name: A name of an access point managed in a network, which is provided to a UE. That is, a string that refers to or distinguishes a PDN. In order to connect to the requested service or network (PDN), the P-GW goes through the name. A predefined name (string) in the network so that the P-GW can be found.
  • Tunnel Endpoint Identifier End point ID of a tunnel established between nodes in a network, and is set for each section in bearer units of each UE.
  • NodeB A base station of a UMTS network, which is installed outdoors, and a cell coverage scale corresponds to a macro cell.
  • eNodeB Base station of an evolved packet system (EPS), which is installed outdoors, and a cell coverage scale corresponds to a macro cell.
  • EPS evolved packet system
  • NodeB A term referring to NodeB and eNodeB.
  • MME Mobility Management Entity
  • a session is a channel for data transmission.
  • the unit may be a PDN, a bearer, or an IP flow unit.
  • the difference in each unit can be divided into the entire target network unit (APN or PDN unit), the QoS classification unit (Bearer unit), and the destination IP address unit as defined in 3GPP.
  • PDN connection (connection) A connection from the terminal to the PDN, that is, the association (connection) between the terminal represented by the IP address and the PDN represented by APN.
  • UE Context Context information of UE used to manage UE in the network, ie Context Information composed of UE id, mobility (current location, etc.), session attributes (QoS, priority, etc.)
  • NAS Non-Access-Stratum: Upper stratum of the control plane (control plane) between the UE and the MME. Support mobility management, session management, IP address maintenance between UE and network
  • RAT Abbreviation for Radio Access Technology, which means GERAN, UTRAN, E-UTRAN and the like.
  • ANDSF Access Network Discovery and Selection Function: Provides a policy that allows a terminal to discover and select available access on an operator basis as a network entity.
  • 8A and 8B are exemplary diagrams illustrating a problem in a situation where a UE roams from a home network to a visited network.
  • the UE 100 when the UE 100 receives policy information from the H-ANDSF 610 in a home network (HPLMN) and then roams to a visited network (VPLMN), the V-ANDSF Policy information is additionally received from 620.
  • HPLMN home network
  • VPN visited network
  • the policy information includes an inter-system mobility policy (ISMP), an inter-system routing policy (ISRP), an inter-APN routing policy (IARP), and a wireless LAN selection policy.
  • ISMP inter-system mobility policy
  • ISRP inter-system routing policy
  • IARP inter-APN routing policy
  • WLANSP wireless LAN selection policy
  • FIGS. 8A and 8B are exemplary views illustrating a solution for solving the problems illustrated in FIGS. 8A and 8B.
  • the UE determines whether VPLMN is preferred over HPLMN. If VPLMN is preferred, apply policy information from V-ANDSF.
  • the VPLMN is not preferred, it is determined whether the policy information from the H-ANDSF is applicable.
  • the UE can apply the policy information from the H-ANDSF.
  • FIG. 10A illustrates an example in which newly defined RAN rules (RAN support information) are provided to the UE in addition to the ANDSF policy.
  • the UE 100 may receive policy information from the ANDSF 600 as shown in FIG. 10A, it may also receive Radio Access Network (RAN) support information from the base station 200 of the E-UTRAN (or UTRAN). have.
  • RAN Radio Access Network
  • the RAN assistance information may include the following thresholds and parameters.
  • the 3GPP access threshold may be a subset of some UTRA and / or E-UTRA radio parameters such as a low / high RSRP threshold for E-UTRA, a low / high CPICH Ec for UTRA. / No Defines a threshold.
  • WLAN access thresholds are low / high for some WLAN access parameters, eg, low / high Beacon RSSI threshold, low / high UL Define a / DL backhaul data rate threshold and a low / high channel utilization threshold.
  • the UL / DL backhaul data rate is defined in hotspot 2.0.
  • Channel utilization and beacon RSSI are defined in IEEE 802.11.
  • the OPI value provided by the RAN is in bitmap format (i.e., primary bit array) that allows the UE to determine when to move specific traffic (eg, specific IP flow) to WLAN access or 3GPP access.
  • specific traffic eg, specific IP flow
  • Thresholds and parameters provided to the UE in the UTRAN or E-UTRA cells affect the validity of the ADNSF rules and are the rules for the conditions set by the RAN in a given cell.
  • WLAN network selection and traffic routing may take precedence over ANDSF rules and RAN rules.
  • the 3GPP access threshold, IP value, and some WLAN access values included in the RAN assistance information may be used by the following ANDSF rule.
  • ISRP rules i.e. ISRP rules for IFOM, ISRP rules for MAPCON, ISRP rules for NSWO
  • IARP rules ie IARP rules for APNs, IARP rules for NSWO
  • An ANDSF rule may use the lower / upper beacon RSSI threshold, the lower / upper WLAN channel utilization and the lower / upper UL / DL WLAN backhaul data rate threshold within the RAN assistance information.
  • Such thresholds may be referred to as “RAN-provided WLAN access thresholds”.
  • 10B illustrates a problem when both policy information from the ANDSF and RAN rules (RAN support information) are provided to the UE.
  • the UE 100 when the UE 100 has both the policy information and the RAN rule from the ANDSF, the UE 100 has a technically unclear problem in which to use first.
  • a UE may have a policy provided from H-ANDSF in a home network (HPLMN), a policy provided from H-ANDSF in a visited network (VPLMN), and a RAN rule provided from a base station in a visited network (VPLMN).
  • HPLMN home network
  • VPLMN visited network
  • RAN rule provided from a base station in a visited network
  • the UE is able to apply RAN rules and RAN parameters, and is set to also apply ANDSF policy.
  • the UE is divided into a case where the UE stays in the home network without roaming to the visited network and a case where the UE roams into the visited network.
  • the UE determines whether it is roaming or not.
  • the UE determines which of the ANDSF policies and RAN rules currently provided by the PLMN corresponds to, and applies what is currently provided by the PLMN.
  • one of the policies is applied based on a flag indicating which of the RAN rules and the ANDSF policies are preferred.
  • the flag may be further included in an ANDSF policy, RAN rule or RAN parameter according to one disclosure herein.
  • One disclosure of the present specification is to expand information previously set in a UE, such as “(not) prefer WLAN selection rules provided by the HPLMN”, to solve a problem in a situation where the UE roams into a visited network. Suggest. That is, if the information previously set in the UE indicates that the policy provided by the VPLMN is preferred, it is interpreted that the policy provided by the VANDSF is preferred to the policy provided by the H-ANDSF. In addition, it can be interpreted to mean that all VPLMN policies are preferred, including RAN rules provided by VPLMN.
  • a separate signal may be provided to the UE indicating that the RAN rule is preferred as well as the policy information of the VANDSF in the VPLMN, or a separate signal may be provided to the UE indicating that only the RAN rule of the VPLMN is preferred.
  • the operation of the UE is as follows.
  • the UE determines whether it is roaming or not.
  • the UE determines which of the ANDSF policy and the RAN rule currently provided by the PLMN.
  • the UE then checks the configuration regarding the preference for the VPLMN. If the VPLMN's policy is preferred, the UE applies the policy provided by the VPLMN.
  • policies currently provided by the VPLMN either one is selectively applied based on a flag indicating which of the RAN rules or the ANDSF policies is preferred.
  • the policy provided by HPLMN is applied.
  • the UE determines that the RAN rule provided by the HPLMN has no meaning in the VPLMN, and thus there is no policy to apply.
  • FIG. 11 illustrates a first solution for solving the problems illustrated in FIGS. 10A and 10B.
  • the UE determines whether the ANDSF policy or RAN rule in the VPLMN is preferred over the ANDSF policy or RAN rule in the HPLMN (S1101).
  • the UE determines whether the policy information of the V-ANDSF is available (S1102). If the policy information of the V-ANDSF in the VPLMN is not available (S1102), and only the RAN rule is available in the VPLMN, the corresponding RAN rule is applied (S1104).
  • the UE determines whether the policy information of the V-ANDSF is applicable (S1105). If applicable (S1105), the UE applies the policy information of the V-ANDSF (S1106). However, if not applicable (S1105), the policy information of the H-ANDSF received from the HPLMN is applied (S1110).
  • the UE selects one according to the flag.
  • the UE determines whether policy information of the H-ANDSF is available (S1107). If the policy information of the H-ANDSF in the HPLMN is not available (S1107), and only the RAN rule is available in the VPLMN, the corresponding RAN rule is applied (S1108).
  • the UE applies the policy information of the H-ANDSF received from the HPLMN (S1110).
  • the UE selects one according to the flag.
  • FIG. 12 illustrates a second solution for solving the problems illustrated in FIGS. 10A and 10B.
  • an operation according to the RAN rule application flag is further added. Specifically, it is as follows.
  • the UE determines whether the ANDSF policy or RAN rule in the VPLMN is preferred over the ANDSF policy or RAN rule in the HPLMN (S1201).
  • the UE determines whether the policy information of the V-ANDSF is valid (S1202). If the policy information of the V-ANDSF in the VPLMN is not valid (S1202), it is determined whether a flag for applying the RAN rule is set (S1203).
  • the flag is set, the corresponding RAN rule is applied (S1204). On the other hand, if the flag is not set, the policy of the V-ANDSF is applied (S1206).
  • VPLMN is more preferred (S1201)
  • the UE determines whether the policy information of the V-ANDSF can be applied (S1205). If applicable (S1205), the UE applies the policy information of the V-ANDSF (S1206). However, if not applicable (S1205), the policy information of the H-ANDSF received from the HPLMN is applied (S1210).
  • the UE determines whether the policy information of the H-ANDSF is valid (S1207). If the policy information of the H-ANDSF in the HPLMN is not valid (S1207), it is determined whether a flag for applying the RAN rule is set (S1208).
  • the flag is set, the corresponding RAN rule is applied (S1209). On the other hand, if the flag is not set, the policy of the V-ANDSF is applied (S1210).
  • PLMN eg HPLMN or VPLMN
  • ANDSF policy may be provided, only RAN rules may be provided, or both may be provided.
  • RAN rules may be provided, or both may be provided.
  • the UE may receive both RAN rules and ANDSF policies and may apply for network selection and traffic routing.
  • the UE may use only one of the ANDSF policy and the RAN rule, but not both at the same time. That is, the UE may use only RAN rules for network selection and traffic routing or only ANDSF policy for network selection and traffic routing. If the ANDSF policy is provided to the UE, the ANDSF policy may take precedence over the RAN rule.
  • the UE may be set to use a similar manner to selecting an active ANDSF rule. That is, the UE may or may not prioritize the network selection and traffic routing rules provided by HPLMN. "Not overriding network selection and traffic routing rules provided by HPLMN" can be extended to "Respect all policies of VPLMN for network selection and traffic routing.” That is, the ANDSF rule in the VPLMN as well as the RAN rule in the VPLMN may take precedence over the ANDSF rule in the HPLMN.
  • the UE if the UE is not in a roaming situation, if an ANDSF policy is provided to the UE, the UE applies the ANDSF policy.
  • the RAN assistance information may be considered when evaluating the ANDSF policy.
  • the ANDSF MO Management Object
  • the ANDSF MO may be updated based on the RAN assistance information.
  • the ANDSF policy is not provided to the UE, if the RAN assistance information is provided to the UE, the UE may apply the RAN assistance information.
  • FIG. 13 shows an example of a roaming situation in the UE.
  • a UE receives an ANDSF policy and a RAN rule (RAN support information) from a home network (HPLMN) and then roams to a visited network (VPLMN), the UE AND AND policy and a RAN rule in the visited network (VPLMN)
  • RAN support information is shown.
  • the UE is set to “prefer network selection and traffic routing rules provided by HPLMN for network selection and traffic routing”, and if an ANDSF policy is provided to the UE in HPLMN, then the UE applies the ANDSF policy in HPLMN. Apply. However, if the ANDSF policy is not provided to the UE in the HPLMN, there is no rule available to the UE for network selection and traffic routing.
  • the UE If the UE is set to “Do not prefer network selection and traffic routing rules provided by HPLMN for network selection and traffic routing”, and if an ANDSF policy is provided to the UE in VPLMN, the UE applies the ANDSF policy in VPLMN. do.
  • the RAN assistance information may be taken into account when evaluating ANDSF policy.
  • the ANDSF MO Management Object
  • the ANDSF MO may be updated based on the RAN assistance information.
  • the UE may apply the RAN rule in the VPLMN.
  • the UE may use the ANDSF policy for network selection and traffic routing.
  • the UE may consider the RAN assistance information when evaluating an ANDSF policy and update the ANDSF MO using the RAN assistance information.
  • the UE may use the RAN rule.
  • the UE is set to "prefer network selection and traffic routing rules provided by HPLMN for network selection and traffic routing", and if the UE receives an ANDSF policy in HPLMN, the UE is responsible for network selection and traffic routing. You can use the ANDSF policy provided by HPLMN.
  • the UE may not select network selection and traffic routing. This can be done using the ANDSF policy provided by the VPLMN.
  • the RAN assistance information may be considered in evaluating an ANDSF policy, and the ANDSF MO provided in the VPLMN may be updated using the RAN assistance information.
  • Table 2 is for a situation where the UE has not roamed
  • Table 3 is for a situation where the UE has roamed.
  • the UE can use the ANDSF policy for network selection and traffic routing.
  • the UE may consider the RAN assistance information when evaluating an ANDSF policy and update the ANDSF MO using the RAN assistance information.
  • the UE may use the RAN rule provided by the corresponding PLMN for network selection and traffic routing.
  • the UE is set to “prefer network selection and traffic routing rules provided by HPLMN for network selection and traffic routing”, and if the ANDSF policy provided by HPLMN is valid, then the UE is connected to HPLMN for network selection and traffic routing. You can apply the ANDSF policy provided by.
  • the UE is set to “Do not prefer network selection and traffic routing rules provided by HPLMN for network selection and traffic routing”, and if the ANDSF policy provided by VPLMN is valid, the UE is responsible for network selection and traffic routing.
  • the ANDSF policy provided by the VPLMN can be applied.
  • the UE when the UE receives RAN assistance information from a base station or an RNC in a VPLMN, the UE may consider the RAN assistance information when evaluating an ANDSF policy and may update an ANDSF MO using the RAN assistance information.
  • FIG. 14 shows an example of receiving an enhanced ANDSF policy to include RAN rules (RAN support information) and RAN validity conditions for RAN rules (RAN support information).
  • RAN rules RAN support information
  • RAN validity conditions for RAN rules
  • the RAN rule may include a 3GPP access threshold, a WLAN access threshold provided by the RAN, and an OPI value.
  • IARP or ISRP in the ANDSF policy information can be improved to include the RAN validity conditions.
  • the validity condition may include a threshold condition and an OPI condition, a RAN validity indicator and a RAN preference indicator.
  • FIG. 15A illustrates an example in which an ISRP is improved to include RAN validity conditions for RAN rules
  • FIG. 15B is an exemplary diagram illustrating the RAN validity conditions illustrated in FIG. 15A in detail.
  • An ISRP rule may use the 3GPP access threshold, RAN-provided WLAN access threshold and OPI value included in the RAN assistance information, and ANDSF-provided WLAN access threshold.
  • the rule uses one of these thresholds and / or OPI values, it can be configured as follows:
  • an IARP / ISRP rule may include a RAN validity condition that indicates when the rule is valid or invalid based on the RAN assistance information.
  • the RAN validity condition may include one or more threshold conditions and one OPI condition.
  • Each threshold condition is associated with either (i) the 3GPP access threshold provided by the RAN or (ii) the WLAN access threshold provided by ANDSF or both. Evaluation is performed on the threshold condition and the evaluation result is true or false.
  • the OPI condition is expressed in bitmap format determined by ANDSF.
  • the OPI condition is evaluated based on the OPI values provided by the provided OPI and the RAN, and the evaluation result is true or false.
  • the RAN validity condition includes an indicator that indicates whether the rule is valid when (a) all threshold conditions are true or (b) when either threshold condition is true.
  • FIG. 16 is an exemplary diagram illustrating operation of a UE in the situation shown in FIG. 14.
  • the NAS layer of the UE receives ADNSF policy information from the ANDSF 600 including the RAN validity condition. And the AS layer of the UE receives RAN assistance information from the base station 200. The AS layer then delivers the RAN assistance information to the NAS layer.
  • the NAS layer of the UE evaluates an ANDSF policy based on the RAN assistance information. According to the evaluation, the NAS layer instructs the AS layer to select either 3GPP access or WLAN access.
  • the UE evaluates all threshold conditions and OPI conditions as follows. When the OPI condition is true, if all threshold conditions are true or at least one threshold condition is true, the UE considers the RAN validity condition to be valid.
  • a threshold condition is associated with a 3GPP access threshold
  • the UE evaluates the threshold condition by comparing the measurement value with the 3GPP access threshold provided by the RAN. For example, if the threshold condition is associated with a lower limit RSRP threshold, and if the measured RSRP value is less than the lower limit RSRP value, the UE may give an evaluation result that the condition is true.
  • the UE evaluates the threshold condition by comparing the RAN-provided WLAN access threshold with a value received from a WLAN. For example, if a threshold condition is associated with a lower limit channel utilization threshold, and if the channel utilization of the selected WLAN is less than the lower limit channel utilization threshold, the UE may determine that the condition is true.
  • the UE may evaluate the threshold condition by comparing an ANDSF-provided WLAN access threshold with a value received from the selected WLAN. For example, if the threshold condition is related to an upper DL / UL backhaul data rate threshold, the UE determines that the DL / UL backhaul data utilization of the selected WLAN is greater than the upper threshold. If true, the result can be evaluated.
  • any threshold condition relates to both the RAN-provided WLAN access threshold and the ANDSF-provided WLAN access threshold, the condition may be evaluated using only the RAN-provided WLAN access threshold. However, if the RAN provided WLAN access threshold is not available at this time, the ANDSF provided WLAN access threshold may be used instead.
  • the UE may evaluate an OPI condition by performing an AND bit operation between an OPI value provided by the RAN and an OPI value included in the rule. If the result of the AND bit operation is not 0, the UE may consider that the OPI condition is true.
  • 17 is a block diagram illustrating a configuration of a UE 100 and a base station 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the UE 100 includes a storage means 101, a controller 102, and a transceiver 103.
  • the base station 200 includes a storage means 201, a controller 202, and a transceiver 203.
  • the storage means 101, 201 store the method described above.
  • the controllers 102 and 202 control the storage means 101 and 201 and the transceivers 103 and 203. Specifically, the controllers 102 and 202 execute the methods stored in the storage means 101 and 201, respectively. The controllers 102 and 202 transmit the aforementioned signals through the transceivers 103 and 203.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 명세서의 일 개시는 사용자 장치(UE)가 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 제1 RAN(radio access network) 지원 정보를 수신하는 단계와; 제2 RAN 지원 정보를 수신하는 단계와; 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 상기 제1 RAN 지원 정보를 적용하거나 혹은 상기 제2 RAN 지원 정보를 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 RAN 지원 정보가 홈(Home) PLMN에서 수신되었었던 경우, 상기 UE가 방문(Visited) PLMN에 등록한 경우, 그리고 상기 제2 RAN 지원 정보는 상기 방문 PLMN에서 수신된 경우, 상기 제2 RAN 지원 정보가 사용될 수 있다.

Description

네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 수행하는 방법 및 사용자 장치
본 명세서는 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 수행하는 방법 및 사용자 장치에 관한 것이다.
이동통신 시스템의 기술 규격을 제정하는 3GPP에서는 4세대 이동통신과 관련된 여러 포럼들 및 새로운 기술에 대응하기 위하여, 2004년 말경부터 3GPP 기술들의 성능을 최적화 시키고 향상시키려는 노력의 일환으로 LTE/SAE (Long Term Evolution/System Architecture Evolution) 기술에 대한 연구를 시작하였다.
3GPP SA WG2을 중심으로 진행된 SAE는 3GPP TSG RAN의 LTE 작업과 병행하여 네트워크의 구조를 결정하고 이 기종 망간의 이동성을 지원하는 것을 목적으로 하는 망 기술에 관한 연구이며, 최근 3GPP의 중요한 표준화 이슈들 중 하나이다. 이는 3GPP 시스템을 IP 기반으로 하여 다양한 무선 접속 기술들을 지원하는 시스템으로 발전 시키기 위한 작업으로, 보다 향상된 데이터 전송 능력으로 전송 지연을 최소화 하는, 최적화된 패킷 기반 시스템을 목표로 작업이 진행되어 왔다.
3GPP SA WG2에서 정의한 EPS (Evolved Packet System) 상위 수준 참조 모델(reference model)은 비로밍 케이스(non-roaming case) 및 다양한 시나리오의 로밍 케이스(roaming case)를 포함하고 있으며, 상세 내용은 3GPP 표준문서 TS 23.401과 TS 23.402에서 참조할 수 있다. 도 1의 네트워크 구조도는 이를 간략하게 재구성 한 것이다.
도 1은 진화된 이동 통신 네트워크의 구조도이다.
EPC는 다양한 구성요소들을 포함할 수 있으며, 도 1에서는 그 중에서 일부에 해당하는, S-GW(Serving Gateway)(52), PDN GW(Packet Data Network Gateway)(53), MME(Mobility Management Entity) (51), SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node), ePDG(enhanced Packet Data Gateway)를 도시한다.
S-GW(52)는 무선 접속 네트워크(RAN)와 코어 네트워크 사이의 경계점으로서 동작하고, eNodeB(22)와 PDN GW(53) 사이의 데이터 경로를 유지하는 기능을 하는 요소이다. 또한, 단말(또는 User Equipment : UE)이 eNodeB(22)에 의해서 서빙(serving)되는 영역에 걸쳐 이동하는 경우, S-GW(52)는 로컬 이동성 앵커 포인트(anchor point)의 역할을 한다. 즉, E-UTRAN (3GPP 릴리즈-8 이후에서 정의되는 Evolved-UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) Terrestrial Radio Access Network) 내에서의 이동성을 위해서 S-GW(52)를 통해서 패킷들이 라우팅될 수 있다. 또한, S-GW(52)는 다른 3GPP 네트워크(3GPP 릴리즈-8 전에 정의되는 RAN, 예를 들어, UTRAN 또는 GERAN(GSM(Global System for Mobile Communication)/EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution) Radio Access Network)와의 이동성을 위한 앵커 포인트로서 기능할 수도 있다.
PDN GW(또는 P-GW) (53)는 패킷 데이터 네트워크를 향한 데이터 인터페이스의 종료점(termination point)에 해당한다. PDN GW(53)는 정책 집행 특징(policy enforcement features), 패킷 필터링(packet filtering), 과금 지원(charging support) 등을 지원할 수 있다. 또한, 3GPP 네트워크와 비-3GPP 네트워크 (예를 들어, I-WLAN(Interworking Wireless Local Area Network)과 같은 신뢰되지 않는 네트워크, CDMA(Code Division Multiple Access) 네트워크나 WiMax와 같은 신뢰되는 네트워크)와의 이동성 관리를 위한 앵커 포인트 역할을 할 수 있다.
도 1의 네트워크 구조의 예시에서는 S-GW(52)와 PDN GW(53)가 별도의 게이트웨이로 구성되는 것을 나타내지만, 두 개의 게이트웨이가 단일 게이트웨이 구성 옵션(Single Gateway Configuration Option)에 따라 구현될 수도 있다.
MME(51)는, UE의 네트워크 연결에 대한 액세스, 네트워크 자원의 할당, 트래킹(tracking), 페이징(paging), 로밍(roaming) 및 핸드오버 등을 지원하기 위한 시그널링 및 제어 기능들을 수행하는 요소이다. MME(51)는 가입자 및 세션 관리에 관련된 제어 평면(control plane) 기능들을 제어한다. MME(51)는 수많은 eNodeB(22)들을 관리하고, 다른 2G/3G 네트워크에 대한 핸드오버를 위한 종래의 게이트웨이의 선택을 위한 시그널링을 수행한다. 또한, MME(51)는 보안 과정(Security Procedures), 단말-대-네트워크 세션 핸들링(Terminal-to-network Session Handling), 유휴 단말 위치결정 관리(Idle Terminal Location Management) 등의 기능을 수행한다.
SGSN은 다른 접속 3GPP 네트워크(예를 들어, GPRS 네트워크, UTRAN/GERAN)에 대한 사용자의 이동성 관리 및 인증(authentication)과 같은 모든 패킷 데이터를 핸들링한다.
ePDG는 신뢰되지 않는 비-3GPP 네트워크(예를 들어, I-WLAN, WiFi 핫스팟(hotspot) 등)에 대한 보안 노드로서의 역할을 한다.
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, IP 능력을 가지는 단말(또는 UE)은, 3GPP 액세스는 물론 비-3GPP 액세스 기반으로도 EPC 내의 다양한 요소들을 경유하여 사업자(즉, 오퍼레이터(operator))가 제공하는 IP 서비스 네트워크(예를 들어, IMS)에 액세스할 수 있다.
또한, 도 1에서는 다양한 레퍼런스 포인트들(예를 들어, S1-U, S1-MME 등)을 도시한다. 3GPP 시스템에서는 E-UTRAN 및 EPC의 상이한 기능 개체(functional entity)들에 존재하는 2 개의 기능을 연결하는 개념적인 링크를 레퍼런스 포인트(reference point)라고 정의한다. 다음의 표 1은 도 1에 도시된 레퍼런스 포인트를 정리한 것이다. 표 1의 예시들 외에도 네트워크 구조에 따라 다양한 레퍼런스 포인트들이 존재할 수 있다.
표 1
레퍼런스 포인트 설명
S1-MME E-UTRAN와 MME 간의 제어 평면 프로토콜에 대한 레퍼런스 포인트(Reference point for the control plane protocol between E-UTRAN and MME)
S1-U 핸드오버 동안 eNB 간 경로 스위칭 및 베어러 당 사용자 평면 터널링에 대한 E-UTRAN와 SGW 간의 레퍼런스 포인트(Reference point between E-UTRAN and Serving GW for the per bearer user plane tunnelling and inter eNodeB path switching during handover)
S3 유휴(Idle) 및/또는 활성화 상태에서 3GPP 액세스 네트워크 간 이동성에 대한 사용자 및 베어러 정보 교환을 제공하는 MME와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 이 레퍼런스 포인트는 PLMN-내 또는 PLMN-간(예를 들어, PLMN-간 핸드오버의 경우)에 사용될 수 있음) (It enables user and bearer information exchange for inter 3GPP access network mobility in Idle and/or active state. This reference point can be used intra-PLMN or inter-PLMN (e.g. in the case of Inter-PLMN HO).)
S4 GPRS 코어와 SGW의 3GPP 앵커 기능 간의 관련 제어 및 이동성 지원을 제공하는 SGW와 SGSN 간의 레퍼런스 포인트. 또한, 직접 터널이 수립되지 않으면, 사용자 평면 터널링을 제공함(It provides related control and mobility support between GPRS Core and the 3GPP Anchor function of Serving GW. In addition, if Direct Tunnel is not established, it provides the user plane tunnelling.)
S5 SGW와 PDN GW 간의 사용자 평면 터널링 및 터널 관리를 제공하는 레퍼런스 포인트. UE 이동성으로 인해, 그리고 요구되는 PDN 연결성을 위해서 SGW가 함께 위치하지 않은 PDN GW로의 연결이 필요한 경우, SGW 재배치를 위해서 사용됨(It provides user plane tunnelling and tunnel management between Serving GW and PDN GW. It is used for Serving GW relocation due to UE mobility and if the Serving GW needs to connect to a non-collocated PDN GW for the required PDN connectivity.)
S11 MME와 SGW 간의 레퍼런스 포인트
SGi PDN GW와 PDN 간의 레퍼런스 포인트. PDN은, 오퍼레이터 외부 공용 또는 사설 PDN이거나 예를 들어, IMS 서비스의 제공을 위한 오퍼레이터-내 PDN일 수 있음. 이 레퍼런스 포인트는 3GPP 액세스의 Gi에 해당함(It is the reference point between the PDN GW and the packet data network. Packet data network may be an operator external public or private packet data network or an intra operator packet data network, e.g. for provision of IMS services. This reference point corresponds to Gi for 3GPP accesses.)
도 2는 일반적으로 E-UTRAN과 일반적인 EPC의 주요 노드의 기능을 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, eNodeB(20)는 RRC 연결이 활성화되어 있는 동안 게이트웨이로의 라우팅, 페이징 메시지의 스케줄링 및 전송, 브로드캐스터 채널(BCH)의 스케줄링 및 전송, 상향링크 및 하향 링크에서의 자원을 UE에게 동적 할당, eNodeB(20)의 측정을 위한 설정 및 제공, 무선 베어러 제어, 무선 허가 제어(radio admission control), 그리고 연결 이동성 제어 등을 위한 기능을 수행할 수 있다. EPC 내에서는 페이징 발생, LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 평면이 암호화, EPS 베어러 제어, NAS 시그널링의 암호화 및 무결성 보호 기능을 수행할 수 있다.
도 3는 UE과 eNodeB 사이의 제어 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 예시도이고, 도 4는 단말과 기지국 사이에 사용자 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 다른 예시도이다.
상기 무선인터페이스 프로토콜은 3GPP 무선접속망 규격을 기반으로 한다. 상기 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크계층(Data Link Layer) 및 네트워크계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터정보 전송을 위한 사용자평면(User Plane)과 제어신호(Signaling)전달을 위한 제어평면(Control Plane)으로 구분된다.
상기 프로토콜 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.
이하에서, 상기 도 3에 도시된 제어 평면의 무선프로토콜과 도 4에 도시된 사용자 평면에서의 무선 프로토콜의 각 계층을 설명한다.
제1 계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 상기 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송 채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 상기 전송 채널을 통해 매체접속제어계층과 물리계층 사이의 데이터가 전달된다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 전달된다.
물리채널(Physical Channel)은 시간축 상에 있는 여러 개의 서브프레임과 주파수축상에 있는 여러 개의 서브 캐리어(Sub-carrier)로 구성된다. 여기서, 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 축 상에 복수의 심볼 (Symbol)들과 복수의 서브 캐리어들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼(Symbol)들과 복수의 서브캐리어들로 구성된다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 1개의 서브프레임에 해당하는 1ms이다.
상기 송신측과 수신측의 물리계층에 존재하는 물리 채널들은 3GPP LTE에 따르면, 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 무선기기는 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다.
PDCCH와 달리, PCFICH는 블라인드 디코딩을 사용하지 않고, 서브프레임의 고정된 PCFICH 자원을 통해 전송된다.
PHICH는 UL HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 무선기기에 의해 전송되는 PUSCH 상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
PBCH(Physical Broadcast Channel)은 무선 프레임의 첫번째 서브프레임의 두번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. PBCH는 무선기기가 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(master information block)라 한다. 이와 비교하여, PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 전송되는 시스템 정보를 SIB(system information block)라 한다.
PDCCH는 DL-SCH(downlink-shared channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(uplink shared channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(voice over internet protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 UE 그룹내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.
제2계층에는 여러 가지 계층이 존재한다. 먼저 매체접속제어 (Medium Access Control; MAC) 계층은 다양한 논리채널 (Logical Channel)을 다양한 전송채널에 매핑시키는 역할을 하며, 또한 여러 논리채널을 하나의 전송채널에 매핑시키는 논리채널 다중화 (Multiplexing)의 역할을 수행한다. MAC 계층은 상위계층인 RLC 계층과는 논리채널 (Logical Channel)로 연결되어 있으며, 논리채널은 크게 전송되는 정보의 종류에 따라 제어평면 (Control Plane)의 정보를 전송하는 제어채널 (Control Channel)과 사용자평면 (User Plane)의 정보를 전송하는 트래픽채널 (Traffic Channel)로 나뉜다.
제2계층의 무선링크제어 (Radio Link Control; RLC) 계층은 상위계층으로부터 수신한 데이터를 분할 (Segmentation) 및 연결 (Concatenation)하여 하위계층이 무선 구간으로 데이터를 전송하기에 적합하도록 데이터 크기를 조절하는 역할을 수행한다. 또한, 각각의 무선베어러 (Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS를 보장할 수 있도록 하기 위해 TM (Transparent Mode, 투명모드), UM (Un-acknowledged Mode, 무응답모드), 및 AM (Acknowledged Mode, 응답모드)의 세가지 동작 모드를 제공하고 있다. 특히, AM RLC는 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 자동 반복 및 요청 (Automatic Repeat and Request; ARQ) 기능을 통한 재전송 기능을 수행하고 있다.
제2계층의 패킷데이터수렴 (Packet Data Convergence Protocol; PDCP) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더압축 (Header Compression) 기능을 수행한다. 이는 데이터의 헤더(Header) 부분에서 반드시 필요한 정보만을 전송하도록 하여, 무선 구간의 전송효율을 증가시키는 역할을 한다. 또한, LTE 시스템에서는 PDCP 계층이 보안 (Security) 기능도 수행하는데, 이는 제 3자의 데이터 감청을 방지하는 암호화 (Ciphering)와 제 3자의 데이터 조작을 방지하는 무결성 보호 (Integrity protection)로 구성된다.
제3 계층의 가장 상부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함) 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선 운반자(Radio Bearer; RB라 약칭함)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 E-UTRAN간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다.
상기 단말의 RRC와 무선망의 RRC계층 사이에 RRC 연결(RRC connection)이 있을 경우, 단말은 RRC연결상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC휴지상태(Idle Mode)에 있게 된다.
이하 단말의 RRC 상태 (RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 설명한다. RRC 상태란 단말의 RRC가 E-UTRAN의 RRC와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC_CONNECTED 상태(state), 연결되어 있지 않은 경우는 RRC_IDLE 상태라고 부른다. RRC_CONNECTED 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC_IDLE 상태의 단말은 E-UTRAN이 단말의 존재를 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 TA(Tracking Area) 단위로 핵심망이 관리한다. 즉, RRC_IDLE 상태의 단말은 셀에 비하여 큰 지역 단위로 해당 단말의 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 해당 단말이 RRC_CONNECTED 상태로 천이하여야 한다. 각 TA는 TAI(Tracking area identity)를 통해 구분된다. 단말은 셀에서 방송(broadcasting)되는 정보인 TAC(Tracking area code)를 통해 TAI를 구성할 수 있다.
사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 연결을 맺고, 핵심망에 단말의 정보를 등록한다. 이 후, 단말은 RRC_IDLE 상태에 머무른다. RRC_IDLE 상태에 머무르는 단말은 필요에 따라서 셀을 (재)선택하고, 시스템 정보(System information)나 페이징 정보를 살펴본다. 이를 셀에 캠프 온(Camp on) 한다고 한다. RRC_IDLE 상태에 머물러 있던 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정 (RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN의 RRC와 RRC 연결을 맺고 RRC_CONNECTED 상태로 천이한다. RRC_IDLE 상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
상기 RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management)등의 기능을 수행한다.
아래는 도 3에 도시된 NAS 계층에 대하여 상세히 설명한다.
NAS 계층에 속하는 ESM (Evolved Session Management)은 Default Bearer 관리, Dedicated Bearer관리와 같은 기능을 수행하여, 단말이 망으로부터 PS서비스를 이용하기 위한 제어를 담당한다. Default Bearer 자원은 특정 Packet Data Network(PDN)에 최초 접속 할 시에 망에 접속될 때 망으로부터 할당 받는다는 특징을 가진다. 이때, 네트워크는 단말이 데이터 서비스를 사용할 수 있도록 단말이 사용 가능한 IP 주소를 할당하며, 또한 default bearer의 QoS를 할당해준다. LTE에서는 크게 데이터 송수신을 위한 특정 대역폭을 보장해주는 GBR(Guaranteed bit rate) QoS 특성을 가지는 bearer와 대역폭의 보장 없이 Best effort QoS 특성을 가지는 Non-GBR bearer의 두 종류를 지원한다. Default bearer의 경우 Non-GBR bearer를 할당 받는다. Dedicated bearer의 경우에는 GBR또는 Non-GBR의 QoS특성을 가지는 bearer를 할당 받을 수 있다.
네트워크에서 단말에게 할당한 bearer를 EPS(evolved packet service) bearer라고 부르며, EPS bearer를 할당 할 때 네트워크는 하나의 ID를 할당하게 된다. 이를 EPS Bearer ID라고 부른다. 하나의 EPS bearer는 MBR(maximum bit rate) 와 GBR(guaranteed bit rate) 또는 AMBR (Aggregated maximum bit rate) 의 QoS 특성을 가진다.
도 5a는 3GPP LTE에서 랜덤 액세스 과정을 나타낸 흐름도이다.
랜덤 액세스 과정은 UE(10)가 기지국, 즉 eNodeB(20)과 UL 동기를 얻거나 UL 무선자원을 할당받기 위해 사용된다.
UE(10)는 루트 인덱스(root index)와 PRACH(physical random access channel) 설정 인덱스(configuration index)를 eNodeB(20)로부터 수신한다. 각 셀마다 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스에 의해 정의되는 64개의 후보(candidate) 랜덤 액세스 프리앰블이 있으며, 루트 인덱스는 단말이 64개의 후보 랜덤 액세스 프리앰블을 생성하기 위한 논리적 인덱스이다.
랜덤 액세스 프리앰블의 전송은 각 셀마다 특정 시간 및 주파수 자원에 한정된다. PRACH 설정 인덱스는 랜덤 액세스 프리앰블의 전송이 가능한 특정 서브프레임과 프리앰블 포맷을 지시한다.
UE(10)은 임의로 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 eNodeB(20)로 전송한다. UE(10)은 64개의 후보 랜덤 액세스 프리앰블 중 하나를 선택한다. 그리고, PRACH 설정 인덱스에 의해 해당되는 서브프레임을 선택한다. UE(10)은 은 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 선택된 서브프레임에서 전송한다.
상기 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 eNodeB(20)은 랜덤 액세스 응답(random access response, RAR)을 UE(10)로 보낸다. 랜덤 액세스 응답은 2단계로 검출된다. 먼저 UE(10)은 RA-RNTI(random access-RNTI)로 마스킹된 PDCCH를 검출한다. UE(10)은 검출된 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 MAC(Medium Access Control) PDU(Protocol Data Unit) 내의 랜덤 액세스 응답을 수신한다.
도 5b는 무선자원제어(RRC) 계층에서의 연결 과정을 나타낸다.
도 5b에 도시된 바와 같이 RRC 연결 여부에 따라 RRC 상태가 나타나 있다. 상기 RRC 상태란 UE(10)의 RRC 계층의 엔티티(entity)가 eNodeB(20)의 RRC 계층의 엔티티와 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태(connected state)라고 하고, 연결되어 있지 않은 상태를 RRC 유휴 상태(idle state)라고 부른다.
상기 연결 상태(Connected state)의 UE(10)은 RRC 연결(connection)이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 UE(10)을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 유휴 상태(idle state)의 UE(10)은 eNodeB(20)이 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트래킹 지역(Tracking Area) 단위로 핵심망(Core Network)이 관리한다. 상기 트래킹 지역(Tracking Area)은 셀들의 집합단위이다. 즉, 유휴 상태(idle state) UE(10)은 큰 지역 단위로 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 단말은 연결 상태(connected state)로 천이해야 한다.
사용자가 UE(10)의 전원을 맨 처음 켰을 때, 상기 UE(10)은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 유휴 상태(idle state)에 머무른다. 상기 유휴 상태(idle state)에 머물러 있던 UE(10)은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정 (RRC connection procedure)을 통해 eNodeB(20)의 RRC 계층과 RRC 연결을 맺고 RRC 연결 상태(connected state)로 천이한다.
상기 유휴 상태(Idle state)에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 또는 상향 데이터 전송 등이 필요하다거나, 아니면 EUTRAN으로부터 페이징 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
유휴 상태(idle state)의 UE(10)이 상기 eNodeB(20)와 RRC 연결을 맺기 위해서는 상기한 바와 같이 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 진행해야 한다. RRC 연결 과정은 크게, UE(10)이 eNodeB(20)으로 RRC 연결 요청 (RRC connection request) 메시지 전송하는 과정, eNodeB(20)가 UE(10)로 RRC 연결 설정 (RRC connection setup) 메시지를 전송하는 과정, 그리고 UE(10)이 eNodeB(20)으로 RRC 연결 설정 완료 (RRC connection setup complete) 메시지를 전송하는 과정을 포함한다. 이와 같은 과정에 대해서 도 4b를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
1) 유휴 상태(Idle state)의 UE(10)은 통화 시도, 데이터 전송 시도, 또는 eNodeB(20)의 페이징에 대한 응답 등의 이유로 RRC 연결을 맺고자 할 경우, 먼저 상기 UE(10)은 RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지를 eNodeB(20)으로 전송한다.
2) 상기 UE(10)로부터 RRC 연결 요청 메시지를 수신하면, 상기 eNB(10) 는 무선 자원이 충분한 경우에는 상기 UE(10)의 RRC 연결 요청을 수락하고, 응답 메시지인 RRC 연결 설정(RRC connection setup) 메시지를 상기 UE(10)로 전송한다.
3) 상기 UE(10)이 상기 RRC 연결 설정 메시지를 수신하면, 상기 eNodeB(20)로 RRC 연결 설정 완료(RRC connection setup complete) 메시지를 전송한다. 상기 UE(10)이 RRC 연결 설정 메시지를 성공적으로 전송하면, 비로소 상기 UE(10)은 eNodeB(20)과 RRC 연결을 맺게 되고 RRC 연결 모드로 천이한다.
한편, 최근에는 데이터의 폭발적인 증가로 인하여 이동통신 사업자의 핵심 네트워크의 혼잡이 가중되고 있다. 이를 완화하기 위한 방안으로는 사용자 단말의 데이터를 사업자의 핵심 네트워크를 거치치 않고, 일반 데이터 통신망으로 우회(offload)시키려는 움직임이 있다. 이러한 움직임에 따라, 다중 무선 액세스(Multiple radio access)를 지원하기 위한 IFOM(IP Flow Mobility and Seamless Offload), MAPCON(Multi Access PDN Connectivity) 등의 기술이 제안된 바 있다. MAPCON 기술은 3GPP 액세스와 Wi-Fi 액세스를 각각의 PDN 연결(connection)으로 두고 데이터를 전송하는 것이고, IFOM 기술은 3GPP 액세스와 Wi-Fi 액세스를 하나의 PDN이나 P-GW 에 묶어 데이터를 전송하는 것을 일컫는다.
도 6a는 IFOM 기술의 예를 나타낸 예시도이다.
도 6a을 참조하면, IFOM은 동일한 PDN 연결을 동시에 다른 여러 액세스들을 통해 제공하는 것이다. 이러한 IFOM은 끊김없는(Seamless) WLAN으로의 우회를 제공한다.
또한 IFOM은 동일한 하나의 PDN 연결의 IP 흐름을 하나의 액세스로부터 다른 액세스로 전달하는 것을 제공한다.
도 6b는 MAPCON 기술의 예를 나타낸 예시도이다.
도 6b를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, MAPCON 기술은 여러 PDN 연결, 쉽게 IP 흐름(flow)들을 다른 액세스 시스템을 통하여 다른 APN들로 연결시키는 것이다.
이러한 MAPCON 기술에 따라 UE(10)는 이전에 사용되지 않았던 액세스 상에서 새로운 PDN 연결을 생성할 수 있다. 또는 UE(10)는 이전에 사용된 여러 액세스들 중에서 선택적인 하나에 새로운 PDN 연결을 생성할 수 있다. 또는, UE(10)는 이미 연결되어 있는 모든 PDN 연결들 중 전부 또는 일부를 다른 액세스로 이전시킬 수도 있다.
이상과 같이 UE의 트래픽을 무선랜(Wireless LAN)으로 우회시킬 수 있는 기술덕분에, 이동통신 사업자의 핵심 네트워크의 혼잡을 덜 수 있게 되었다.
트래픽을 일반 데이터 통신망으로 우회시키기 위해서 사업자는 정책을 단말에게 제공하고, 상기 단말은 상기 정책에 따라 자신의 데이터를 무선랜(Wireless LAN)으로 우회시킬 수 있다.
이와 같은 정책을 단말에게 프로비저닝(provisioning)하기 위해서, 3GPP에 기반한 ANDSF(Access Network Discovery and Selection Function)가 무선랜(Wireless LAN)과 관련된 정책을 제공할 수 있도록 개선되었다.
도 7a 및 도 7b는 액세스 네트워크 선택을 위한 네트워크 제어 엔티티를 나타낸다.
도 7a을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, ANDSF는 UE(10)의 홈 네트워크(Home Public Land Mobile Network: 이하 ‘HPLMN’이라 함)에 존재할 수 있다. 또한 도 7b을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, ANDSF는 UE(10)의 방문 네트워크(Visited Public Land Mobile Network: 이하 ‘VPLMN’이라 함)에도 존재할 수 있다. 이와 같이 홈 네트워크에 위치할 때, H-ANDSF(61)로 불릴 수 있고, 방문 네트워크에 위치할 때 V-ANDSF(62)로 불릴 수 있다. 이하, ANDSF(60)은 H-ANDSF(61) 또는 V-ANDSF(62)를 통칭한다.
상기 ANDSF는 시스템간(inter-system) 이동 정책에 대한 정보, 액세스 네트워크 탐색을 위한 정보, 그리고 시스템간(inter-system) 라우팅에 관한 정보, 예컨대 Routing Rule를 제공할 수 있다.
그런데, UE(10)가 홈 네트워크 내에서 방문 네트워크로 로밍하는 상황을 가정하자. 이때, 상기 UE(10)는 홈 네트워크에서는 H-ANDSF로부터 정책 정보를 수신하였고, 방문 네트워크 내에서 V-ANDSF로부터 정책 정보를 추가적으로 수신하였다고 가정하자. 이러한 상황에서, UE(10)는 어느 정책 정보를 사용해야 하는지 문제가 된다.
따라서, 본 명세서의 일 개시는 전술한 문제점을 해결할 수 있는 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 사용자 장치(UE)가 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 제1 RAN(radio access network) 지원 정보를 수신하는 단계와; 제2 RAN 지원 정보를 수신하는 단계와; 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 상기 제1 RAN 지원 정보를 적용하거나 혹은 상기 제2 RAN 지원 정보를 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 RAN 지원 정보가 홈(Home) PLMN에서 수신되었었던 경우, 상기 UE가 방문(Visited) PLMN에 등록한 경우, 그리고 상기 제2 RAN 지원 정보는 상기 방문 PLMN에서 수신된 경우, 상기 제2 RAN 지원 정보가 사용될 수 있다.
상기 방법은 ANDSF(Access Network Discovery and Selection Function)의 적어도 하나의 규칙을 수신하는 단계와; 상기 제1 또는 제2 RAN 지원 정보를 이용하여, 상기 ANDSF의 적어도 하나의 규칙을 평가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 RAN 지원 정보 또는 상기 제2 RAN 지원 정보는 UTRAN(Universal Mobile Telecommunications System) 또는 E-UTRAN으로부터 수신될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 다른 일 개시는 사용자 장치(UE)가 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 수행하는 방법을 또한 제고한다. 상기 방법은 ANDSF(Access Network Discovery and Selection Function)의 적어도 하나의 규칙을 수신하는 단계와; 제1 RAN 지원 정보를 수신하는 단계와; 제2 RAN 지원 정보를 수신하는 단계와; 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 상기 제1 RAN 지원 정보를 이용하거나 혹은 상기 제2 RAN 지원 정보를 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제1 RAN 지원 정보가 홈(Home) PLMN에서 수신되었었던 경우, 상기 UE가 방문(Visited) PLMN에 등록한 경우, 그리고 상기 제2 RAN 지원 정보는 상기 방문 PLMN에서 수신된 경우, 상기 방문 PLMN에서는 상기 제2 RAN 지원 정보가 이용될수 있다. 여기서 상기 제2 RAN 지원 정보는 상기 ANDSF의 적어도 하나의 규칙을 평가하는 데에 이용될 수 있다.
본 명세서의 개시에 의하면, 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다.
도 1은 진화된 이동 통신 네트워크의 구조도이다.
도 2는 일반적으로 E-UTRAN과 일반적인 EPC의 아키텍처를 나타낸 예시도이다.
도 3는 UE과 eNodeB 사이의 제어 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 4는 단말과 기지국 사이에 사용자 평면에서의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 나타낸 다른 예시도이다.
도 5a는 3GPP LTE에서 랜덤 액세스 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5b는 무선자원제어(RRC) 계층에서의 연결 과정을 나타낸다.
도 6a는 IFOM 기술의 예를 나타낸 예시도이고, 도 6b는 MAPCON 기술의 예를 나타낸 예시도이다.
도 7a 및 도 7b는 액세스 네트워크 선택을 위한 네트워크 제어 엔티티를 나타낸다.
도 8a 및 도 8b는 UE가 홈 네트워크에서 방문 네트워크로 로밍한 상황에서의 문제를 나타낸 예시도이다.
도 9는 도 8a 및 도 8b에 도시된 문제점을 해결하기 위한 방안을 나타낸 예시도이다.
도 10a는 ANDSF 정책 외에 새롭게 정의된 RAN 규칙 정보가 UE에게 제공되는 예를 나타낸다.
도 10b는 ANDSF로부터의 정책 정보와 RAN 규칙 (RAN 지원 정보)이 UE에게 모두 제공될 때의 문제점을 나타낸다.
도 11은 도 10a 및 도 10b에 도시된 문제점을 해결하기 위한 제1 방안을 나타낸다.
도 12는 도 10a 및 도 10b에 도시된 문제점을 해결하기 위한 제2 방안을 나타낸다.
도 13은 UE가 로밍 상황에 대한 예를 나타낸다.
도 14는 RAN 규칙 (RAN 지원 정보)과 RAN 규칙 (RAN 지원 정보)에 대한 RAN 유효성 조건을 포함하도록 개선된 ANDSF 정책을 수신하는 예를 나타낸다.
도 15a은 ISRP가 RAN 규칙 (RAN 지원 정보)에 대한 RAN 유효성 조건을 포함하도록 개선된 예를 나타내고, 도 15b는 도 15a에 도시된 RAN 유효성 조건을 상세하게 나타낸 예시도이다.
도 16은 도 14에 도시된 상황에서 UE의 동작을 나타낸 예시도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 UE(100) 및 기지국(200)의 구성 블록도이다.
본 발명은 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 및 EPC(Evolved Packet Core)를 기준으로 설명되나, 본 발명은 이러한 통신 시스템에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 통신 시스템 및 방법에도 적용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
첨부된 도면에서는 예시적으로 UE(User Equipment)가 도시되어 있으나, 도시된 상기 UE는 단말(Terminal), ME(Mobile Equipment), 등의 용어로 언급될 수 도 있다. 또한, 상기 UE는 노트북, 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 멀티미디어 기기등과 같이 휴대 가능한 기기일 수 있거나, PC, 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수 있다.
용어의 정의
이하 도면을 참조하여 설명하기 앞서, 본 발명의 이해를 돕고자, 본 명세서에서 사용되는 용어를 간략하게 정의하기로 한다.
GERAN: GSM EDGE Radio Access Network의 약자로서, GSM/EDGE에 의한 코어 네트워크와 단말을 연결하는 무선 접속 구간을 말한다.
UTRAN: Universal Terrestrial Radio Access Network의 약자로서, 3세대 이동통신의 코어 네트워크와 단말을 연결하는 무선 접속 구간을 말한다.
E-UTRAN: Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network의 약자로서, 4세대 이동통신, 즉 LTE의 코어 네트워크와 단말을 연결하는 무선 접속 구간을 말한다.
UMTS: Universal Mobile Telecommunication System의 약자로서 3세대 이동통신의 코어 네트워크를 의미한다.
UE/MS : User Equipment/Mobile Station, 단말 장치를 의미 함.
EPS: Evolved Packet System의 약자로서, LTE(Long Term Evolution) 네트워크를 지원하는 코어 네트워크를 의미한다. UMTS가 진화된 형태의 네트워크
PDN (Public Data Network): 서비스를 제공하는 서버가 위치한 독립적인망
PDN connection: 단말에서 PDN으로의 연결, 즉, ip 주소로 표현되는 단말과 APN으로 표현되는 PDN과의 연관(연결)
PDN-GW (Packet Data Network Gateway) : UE IP address allocation, Packet screening & filtering, Charging data collection 기능을 수행하는 EPS망의 네트워크 노드
Serving GW(Serving Gateway) : 이동성 담당(Mobility anchor), 패킷 라우팅(Packet routing), 유휴 모드 패킷 버퍼링(Idle mode packet buffering), Triggering MME to page UE 기능을 수행하는 EPS망의 네트워크 노드
PCRF(Policy and Charging Rule Function) : 서비스 flow 별로 차별화된 QoS 및 과금 정책을 동적(dynamic) 으로 적용하기 위한 정책 결정(Policy decision)을 수행하는 EPS망의 노드
APN (Access Point Name): 네트워크에서 관리하는 접속 포인트의 이름으로서 UE에게 제공된다. 즉, PDN을 지칭하거나 구분하는 문자열. 요청한 서비스나 망(PDN)에 접속하기 위해서는 해당 P-GW를 거치게 되는데, 이 P-GW를 찾을 수 있도록 망 내에서 미리 정의한 이름(문자열) (예) internet.mnc012.mcc345.gprs
TEID(Tunnel Endpoint Identifier) : 네트워크 내 노드들 간에 설정된 터널의 End point ID, 각 UE의 bearer 단위로 구간별로 설정된다.
NodeB: UMTS 네트워크의 기지국으로 옥외에 설치되며, 셀 커버리지 규모는 매크로 셀에 해당한다.
eNodeB: EPS(Evolved Packet System) 의 기지국으로 옥외에 설치되며, 셀 커버리지 규모는 매크로 셀에 해당한다.
(e)NodeB: NodeB와 eNodeB를 지칭하는 용어이다.
MME: Mobility Management Entity의 약자로서, UE에 대한 세션과 이동성을 제공하기 위해 EPS 내에서 각 엔티티를 제어하는 역할을 한다.
세션(Session): 세션은 데이터 전송을 위한 통로로써 그 단위는 PDN, Bearer, IP flow 단위 등이 될 수 있다. 각 단위의 차이는 3GPP에서 정의한 것처럼 대상 네트워크 전체 단위(APN 또는 PDN 단위), 그 내에서 QoS로 구분하는 단위(Bearer 단위), 목적지 IP 주소 단위로 구분할 수 있다.
PDN 연결(connection) : 단말에서 PDN으로의 연결, 즉, ip 주소로 표현되는 단말과 APN으로 표현되는 PDN과의 연관(연결)을 나타낸다. 이는 세션이 형성될 수 있도록 코어 네트워크 내의 엔티티간 연결(단말-PDN GW)을 의미한다.
UE Context : 네크워크에서 UE를 관리하기 위해 사용되는 UE의 상황 정보, 즉, UE id, 이동성(현재 위치 등), 세션의 속성(QoS, 우선순위 등)으로 구성된 상황 정보
NAS (Non-Access-Stratum) : UE와 MME간의 제어 플레인(control plane)의 상위 stratum. UE와 네트워크간의 이동성 관리(Mobility management)와 세션 관리 (Session management), IP 주소 관리 (IP address maintenance) 등을 지원
RAT: Radio Access Technology의 약자로서, GERAN, UTRAN, E-UTRAN 등을 의미한다.
ANDSF (Access Network Discovery and Selection Function) : 하나의 네트워크 entity로써 사업자 단위로 단말이 사용가능한 access 를 발견하고 선택하도록 하는 Policy를 제공
한편, 이하에서는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 8a 및 도 8b는 UE가 홈 네트워크에서 방문 네트워크로 로밍한 상황에서의 문제를 나타낸 예시도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE(100)가 홈 네트워크(HPLMN)에서 H-ANDSF(610)으로부터 정책 정보를 수신한 후, 방문 네트워크(VPLMN)으로 로밍하면 V-ANDSF(620)으로부터 정책 정보를 추가적으로 수신하게 된다.
여기서 상기 정책 정보는 시스템 간 이동성 정책(Inter-System Mobility Policy: ISMP), 시스템 간 라우팅 정책(Inter-System Routing Policy: ISRP), APN간 라우팅 정책(Inter APN Routing Policy: IARP), 무선랜 선택 정책(WLAN Selection Policy: WLANSP)을 포함할 수 있다.
이와 같이 UE(100)가 2개의 네트워크 (PLMN)으로부터 정책 정보를 갖게 된 경우, 상기 UE(100)는 어느 정책 정보를 우선적으로 사용해야 하는지 기술적으로 불분명한 문제점이 있다.
도 9는 도 8a 및 도 8b에 도시된 문제점을 해결하기 위한 방안을 나타낸 예시도이다.
도 9를 참조하면, 먼저 UE는 VPLMN이 HPLMN 보다 선호되는지를 판단한다. 만약 VPLMN이 선호된다면 V-ANDSF로부터의 정책 정보를 적용한다.
만약, VPLMN이 선호되지 않는다면 H-ANDSF로부터의 정책 정보가 적용가능한지 판단한다.
다만, VPLMN이 선호된지만, V-ANDSF로부터의 정책 정보가 적용가능하지 않은 경우에는, UE는 H-ANDSF로부터의 정책 정보를 적용할 수 있다.
도 10a는 ANDSF 정책 외에 새롭게 정의된 RAN 규칙 (RAN 지원 정보)이 UE에게 제공되는 예를 나타낸다.
도 10a에 도시된 바와 같이 UE(100)가 ANDSF(600)로부터 정책 정보를 수신할 수도 있지만, E-UTRAN(또는 UTRAN)의 기지국(200)으로부터 RAN(Radio Access Network) 지원 정보를 수시할 수도 있다.
상기 RAN 지원 정보는 다음과 같은 임계값 및 파라미터를 포함할 수 있다.
- 3GPP 액세스 임계값
- WLAN 액세스 임계값
- OPI(Offload Preference Indication) 값
상기 3GPP 액세스 임계값은 일부 UTRA 및/또는 E-UTRA 무선 파라미터, 예컨대 E-UTRA에 대한 하한(low)/상한(high) RSRP 임계값, UTRA에 대한 하한(low)/상한(high) CPICH Ec/No 임계값을 정의한다. WLAN 액세스 임계값은 일부 WLAN 액세스 파라미터에 대한 하한(low)/상한(high), 예컨대, 하한(low)/상한(high) 비콘(Beacon) RSSI 임계값, 하한(low)/상한(high) UL/DL 백홀 데이터 레이트 임계값, 그리고 하한(low)/상한(high) 채널 이용률(utilization) 임계값을 정의한다. 상기 UL/DL 백홀 데이터 레이트는 hotspot 2.0에서 정의된다. 채널 이용률 및 비콘 RSSI는 IEEE 802.11에서 정의된다.
RAN에 의해서 제공되는 OPI 값은 비트맵 형식(즉, 1차 비트 배열)로서 UE가 특정 트래픽(예컨대, 특정 IP flow)를 WLAN 액세스 또는 3GPP 액세스로 언제 이동시킬지를 결정할 수 있도록 한다.
UTRAN 또는 E-UTRA 셀에서 UE에게 제공되는 임계값 및 파라미터는 ADNSF 규칙에 대한 유효성(validity)에 영향을 미치며, 주어진 셀에서 RAN에 의해서 설정된 조건에 대한 규칙이다.
WLAN 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅에 대한 사용자 선호도(preferences)는 ANDSF 규칙 및 RAN 규칙 보다 우선될 수 있다.
RAN 지원 정보 내에 포함된 3GPP 액세스 임계값, IP 값, 일부의 WLAN 액세스 값은 다음 ANDSF 규칙에 의해서 이용될 수 있다.
- ISRP 규칙, 즉, IFOM에 대한 ISRP 규칙, MAPCON에 대한 ISRP 규칙, NSWO에 대한 ISRP 규칙
- IARP 규칙, 즉, APN에 대한 IARP 규칙, NSWO에 대한 IARP 규칙
ANDSF 규칙은 상기 RAN 지원 정보 내에 있는 상기 하한/상한 비콘 RSSI 임계값, 상기 하한/상한 WLAN 채널 이용율 및 상기 하한/상한 UL/DL WLAN 백홀 데이터 레이트 임계값을 이용할 수 있다. 이러한 임계값들은 “RAN 제공 WLAN 액세스 임계값”으로 불릴 수도 있다.
도 10b는 ANDSF로부터의 정책 정보와 RAN 규칙 (RAN 지원 정보)이 UE에게 모두 제공될 때의 문제점을 나타낸다.
도 10b를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE(100)가 ANDSF로부터의 정책 정보와 RAN 규칙을 모두 갖게 된 경우, 상기 UE(100)는 어느 것을 우선적으로 사용해야 하는지 기술적으로 불분명한 문제점이 있다.
다시 말해서, RAN 규칙과 ANDSF 정책이 동시에 UE에게 제공될 경우에 대한 문제가 있다.
나아가, 이러한 문제는 UE가 홈 네트워크(HPLMN)에서 방문 네트워크(VPLMN)으로 로밍한 경우에 더욱 가중된다. 예를 들어, UE가 홈 네트워크(HPLMN) 내의 H-ANDSF로부터 제공된 정책, 방문 네트워크(VPLMN) 내의 H-ANDSF로부터 제공된 정책, 방문 네트워크(VPLMN) 내의 기지국으로부터 제공된 RAN 규칙이 존재하게 되고, UE는 어느 것을 우선적으로 사용해야 하는지 알 수 없는 문제점이 있다.
<본 명세서의 개시>
본 명세서의 개시에 따르면, UE는 RAN 규칙 및 RAN 파라미터를 적용할 수 있고, ANDSF 정책을 또한 적용할 수 있도록 설정되어 있는 것을 가정한다.
이하에서는, UE가 방문 네트워크로 로밍하지 않고 홈 네트워크에 머무르고 있는 경우와, 그리고 방문 네트워크로 로밍한 경우로 나누어 설명한다.
(A) 먼저, UE가 방문 네트워크로 로밍하지 않은 상황에 대해서 설명한다.
UE는 로밍 상태인지 아닌지를 판단한다.
그리고 UE는 현재 PLMN에서 제공하는 것이 ANDSF 정책 및 RAN 규칙 중 어느 것에 해당하는지를 판단하고, 현재 PLMN에서 제공하고 있는 것을 적용한다.
현재 PLMN에서 제공하고 있는 정책이 다수 개라면, RAN 규칙 혹은 ANDSF 정책 중 어떤 정책을 선호하는지를 나타내는 플래그(flag)를 기준으로 어느 하나의 정책을 적용한다.
상기 플래그는 본 명세서의 일 개시에 따라 ANDSF 정책, RAN 규칙 혹은 RAN 파라미터 내에 추가로 포함될 수 있다.
(B) 다음으로, UE가 방문 네트워크로 로밍한 상황에 대해서 설명한다.
본 명세서의 일 개시는, UE가 방문 네트워크로 로밍한 상황에서의 문제점을 해결하기 위해, 기존에 UE에 설정되어 있는 정보, 예컨대 “(not) prefer WLAN selection rules provided by the HPLMN”를 확대하는 것을 제안한다. 즉, 기존 기존에 UE에 설정되어 있는 정보가 VPLMN에서 제공하는 정책을 선호함을 나타내면, H-ANDSF에서 제공되는 정책과 비교하여, VANDSF에서 제공된 정책을 선호한다는 것으로 해석되었지만, 이를 확장하여 VANDSF 정책뿐만 아니라 VPLMN에서 제공된 RAN 규칙까지 포함하여, 모든 VPLMN의 정책을 선호하겠다는 의미로 해석할 수 있다.
대안적으로는, VPLMN에서의 VANDSF의 정책 정보 뿐만 아니라 RAN 규칙도 선호됨을 의미하는 별도의 시그널을 UE에게 제공하거나, 혹은 VPLMN의 RAN 규칙만을 선호하겠다는 의미의 별도 시그널을 UE에게 제공할 수 있다.
UE의 동작을 설명하면 다음과 같다.
UE는 로밍 상태인지 아닌지를 판단한다.
그리고 UE는 현재 PLMN에서 제공하는 것이 ANDSF 정책 및 RAN 규칙 중 어느 것에 해당하는지를 판단한다.
이어서, UE는 VPLMN에 대한 선호도에 관한 설정을 확인한다. VPLMN의 정책이 선호되는 경우, UE는 VPLMN에서 제공하고 있는 정책을 적용한다.
그러나, 현재 VPLMN에서 제공하고 있는 정책이 다수 개라면, RAN 규칙 혹은 ANDSF 정책 중 어떤 정책을 적용하는 것을 선호하는지를 나타내는 플래그를 기준으로 어느 하나를 선택적으로 적용한다.
반면, VPLMN의 정책이 선호되지 않은 경우, HPLMN에서 제공하고 있는 정책을 적용한다.
HPLMN에서 제공하는 정책이 단지 RAN 규칙이라면, UE는 HPLMN에서 제공한 RAN 규칙은 VPLMN에서는 의미가 없으므로, 적용할 정책이 없는 것으로 판단한다.
도 11은 도 10a 및 도 10b에 도시된 문제점을 해결하기 위한 제1 방안을 나타낸다.
도 11을 참조하면, UE는 VPLMN에서의 ANDSF 정책 또는 RAN 규칙이 HPLMN에서의 ANDSF 정책 또는 RAN 규칙 보다 선호되는지를 판단한다(S1101).
만약, VPLMN이 보다 선호되면(S1101), UE는 V-ANDSF의 정책 정보가 이용가능한지 판단한다(S1102). 만약, VPLMN에서의 V-ANDSF의 정책 정보가 이용가능하지 않고(S1102), VPLMN에서는 RAN 규칙만 이용 가능하다면, 해당 RAN 규칙을 적용한다(S1104).
VPLMN이 보다 선호되고(S1101), V-ANDSF의 정책 정보만이 이용가능하면(S1102), UE는 V-ANDSF의 정책 정보를 적용할 수 있는지 판단한다(S1105). 적용할 수 있는 경우(S1105), UE는 V-ANDSF의 정책 정보를 적용한다(S1106). 그러나, 적용할 수 없는 경우(S1105), HPLMN에서 수신한 H-ANDSF의 정책 정보를 적용한다(S1110).
만약, VPLMN이 보다 선호되고(S1101), V-ANDSF의 정책 정보와 RAN 규칙이 모두 이용 가능하면, UE는 플래그에 따라서 어느 하나를 선택한다.
한편, VPLMN이 보다 선호되지 않는 경우(S1101), UE는 H-ANDSF의 정책 정보가 이용가능한지 판단한다(S1107). 만약, HPLMN에서의 H-ANDSF의 정책 정보가 이용 가능하지 않고(S1107), VPLMN에서는 RAN 규칙만 이용 가능하다면, 해당 RAN 규칙을 적용한다(S1108).
VPLMN이 보다 선호되지 않고(S1101), H-ANDSF의 정책 정보만이 이용 가능하면(S1107), UE는 HPLMN에서 수신한 H-ANDSF의 정책 정보를 적용한다(S1110).
만약, VPLMN이 보다 선호되지 않고(S1101), H-ANDSF의 정책 정보와 RAN 규칙이 모두 이용 가능하면, UE는 플래그에 따라서 어느 하나를 선택한다.
도 12는 도 10a 및 도 10b에 도시된 문제점을 해결하기 위한 제2 방안을 나타낸다.
도 12를 참조하면, 도 11에 도시된 것과 더불어, RAN 규칙 적용 플래그에 따른 동작이 더 추가되어 있다. 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
UE는 VPLMN에서의 ANDSF 정책 또는 RAN 규칙이 HPLMN에서의 ANDSF 정책 또는 RAN 규칙 보다 선호되는지를 판단한다(S1201).
만약, VPLMN이 보다 선호되면(S1201), UE는 V-ANDSF의 정책 정보가 유효한지 판단한다(S1202). 만약, VPLMN에서의 V-ANDSF의 정책 정보가 유효하지 않다면(S1202), RAN 규칙 적용에 대한 플래그가 설정되어 있는지 판단한다(S1203).
상기 플래그가 설정되어 있다면, 해당 RAN 규칙을 적용한다(S1204). 반면, 상기 플래그가 설정되어 있지 않다면, V-ANDSF의 정책을 적용한다(S1206).
반면, VPLMN이 보다 선호되지만(S1201), V-ANDSF의 정책 정보이 유효하다면(S1202), UE는 V-ANDSF의 정책 정보를 적용할 수 있는지 판단한다(S1205). 적용할 수 있는 경우(S1205), UE는 V-ANDSF의 정책 정보를 적용한다(S1206). 그러나, 적용할 수 없는 경우(S1205), HPLMN에서 수신한 H-ANDSF의 정책 정보를 적용한다(S1210).
한편, VPLMN이 보다 선호되지 않는 경우(S1201), UE는 H-ANDSF의 정책 정보가 유효한지 판단한다(S1207). 만약, HPLMN에서의 H-ANDSF의 정책 정보가 유효하지 않다면(S1207), RAN 규칙 적용에 대한 플래그가 설정되어 있는지 판단한다(S1208).
상기 플래그가 설정되어 있다면, 해당 RAN 규칙을 적용한다(S1209). 반면, 상기 플래그가 설정되어 있지 않다면, V-ANDSF의 정책을 적용한다(S1210).
지금까지 설명은 다음과 같이 정리될 수 있다.
PLMN(예컨대 HPLMN 또는 VPLMN) 내에서는 ANDSF 정책만이 제공되거나, RAN 규칙만이 제공되거나 혹은 둘 다 제공 될 수 있다.
UE는 RAN 규칙 및 ANDSF 정책 둘 다 수신할 수 있고 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 적용할 수 있다.
1. UE는 ANDSF 정책 및 RAN 규칙 중 어느 하나만을 사용할 수 있고, 둘 다 동시에 사용할 수는 없다. 즉, UE는 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 RAN 규칙만을 사용하거나 혹은 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 ANDSF 정책만을 사용할 수 있다. ANDSF 정책이 UE에게 제공된 경우, ANDSF 정책은 RAN 규칙 보다 우선할 수 도 있다.
2. HPLMN에서의 정책과 VPLMN에서의 정책 간에 우선순위에 대해서, UE는 활성 ANDSF 규칙을 선택하는 것과 유사한 방식을 사용하도록 설정될 수 있다. 즉, UE는 HPLMN에서 제공된 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅 규칙을 우선할 수도 있고 우선하지 않을 수도 있다. “HPLMN에서 제공된 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅 규칙을 우선하지 않는다”는 것은 “네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 VPLMN의 모든 정책을 존중한다”로 확장될 수 있다. 즉 VPLMN에서의 RAN 규칙뿐만 아니라 VPLMN에서의 ANDSF 규칙이 HPLMN에서의 ANDSF 규칙 보다 우선할 수 있다.
본 명세서의 일 개시에 따르면, UE가 로밍 상황이 아닌 경우, ANDSF 정책이 UE에게 제공되면, UE는 ANDSF 정책을 적용한다.
이때, UE가 RAN 지원 정보를 기지국 또는 RNC로부터 수신하면, 상기 RAN 지원 정보를 ANDSF 정책을 평가할 때 고려할 수 있다. 그리고 ANDSF MO(Management Object)는 상기 RAN 지원 정보에 기초하여 갱신될 수 있다.
그러나, ANDSF 정책이 UE에게 제공되지 않았지만, RAN 지원 정보가 UE에게 제공되면, UE는 RAN 지원 정보를 적용할 수 있다.
다음으로, UE가 로밍 상황인 경우에 대해서 설명한다.
도 13은 UE가 로밍 상황에 대한 예를 나타낸다.
도 13을 참조하면, UE는 홈 네트워크(HPLMN)에서 ANDSF 정책과 RAN 규칙 (RAN 지원 정보)을 수신한 후, 방문 네트워크(VPLMN)으로 로밍하면, 상기 방문 네트워크(VPLMN)에서 ANDSF 정책과 RAN 규칙 (RAN 지원 정보)을 추가적으로 수신하는 예가 나타나 있다.
먼저, 여기서 주목할 점은 HPLMN에서 제공된 RAN 규칙은 VPLMN에서 적용될 수 없다.
다음으로, UE가 “네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 HPLMN에 의해 제공된 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅 규칙을 선호함”으로 설정된 경우, 그리고 HPLMN에서 ANDSF 정책이 UE에게 제공된 경우, UE는 HPLMN에서의 ANDSF 정책을 적용한다. 다만, HPLMN에서 ANDSF 정책이 UE에게 제공되지 않은 경우, 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 UE가 이용 가능한 규칙은 없는 것으로 간주된다.
만약 UE가 “네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 HPLMN에 의해 제공된 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅 규칙을 선호하지 않음”으로 설정된 경우, 그리고 VPLMN에서 ANDSF 정책이 UE에게 제공된 경우, UE는 VPLMN에서의 ANDSF 정책을 적용한다.
UE가 방문 네트워크(VPLMN)에서 RAN 지원 정보를 기지국 또는 RNC로부터 수신하면, 상기 RAN 지원 정보를 ANDSF 정책을 평가할 때 고려할 수 있다. 그리고 ANDSF MO(Management Object)는 상기 RAN 지원 정보에 기초하여 갱신될 수 있다.
한편, VPLMN에서 ANDSF 정책이 UE에게 제공되지 않고, UE가 방문 네트워크의 기지국 또는 RNC로부터 RAN 지원 정보를 수신하면, UE는 VPLMN 내에서의 RAN 규칙을 적용할 수 있다.
또한, 전술한 설명은 다음과 같이 정리될 수 있다.
UE가 3GPP 액세스 및 WLAN 액세스를 둘다 이용할 수 있는 상황에서 적용될 수 있다.
만약, ANDSF 정책이 UE에게 제공되면, UE는 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 ANDSF 정책을 이용할 수 있다
UE가 기지국 또는 RNC로부터 RAN 지원 정보를 수신하면, 상기 UE는 상기 RAN 지원 정보를 ANDSF 정책을 평가 할 때 고려할 수 있고, 상기 RAN 지원 정보를 이용하여 ANDSF MO를 갱신할 수 있다.
만약, ANDSF 정책이 UE에게 제공되지 않았지만, RAN 지원 정보는 제공되는 경우, 상기 UE는 RAN 규칙을 이용할 수 있다.
한편, UE가 “네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 HPLMN에서 제공된 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅 규칙을 선호함”으로 설정된 경우, 그리고 UE가 HPLMN에서 ANDSF 정책을 수신하면, 상기 UE는 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 HPLMN에서 제공된 ANDSF 정책을 이용할 수 있다.
그러나, UE가 “네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 HPLMN에서 제공된 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅 규칙을 선호하지 않음”으로 설정된 경우, 그리고 UE가 VPLMN에서 ANDSF 정책을 수신하면, 상기 UE는 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 VPLMN에서 제공된 ANDSF 정책을 이용할 수 있다.
이때, UE가 VPLMN에서 RAN 지원 정보를 기지국 또는 RNC로부터 수신하면, 상기 RAN 지원 정보를 ANDSF 정책을 평가하는데 고려할 수 있고, 상기 RAN 지원 정보를 이용하여, VPLMN에서 제공되는 ANDSF MO를 갱신할 수 있다.
한편, ANDSF 정책 및 RAN 규칙 중 어느 하나를 선택하는 것에 대한 전술한 설명을 표로 정리하면 다음과 같다. 아래 표 2은 UE가 로밍하지 않은 상황에 대한 것이고, 표 3는 UE가 로밍한 상황에 대한 것이다.
표 2
ANDSF 정책만이 제공됨 RAN 규칙만이 제공됨 ANDSF 정책 및 RAN 규칙 둘다 제공됨
ANDSF 정책만을 제공하는 PLMN ANDSF 정책
RAN 규칙만을 제공하는 PLMN RAN 규칙
ANDSF 정책 및 RAN 규칙 둘다를 제공하는 PLMN ANDSF 정책 ANDSF 정책 ANDSF 정책
표 3
VPLMN에서의 정책을 보다 선호 HPLMN에서의 정책을 보다 선호
ANDSF 정책만을 제공하는 HPLMN RAN 규칙만을 제공하는 HPLMN ANDSF 정책과 RAN 규칙 둘다를 제공하는 HPLMN ANDSF 정책만을 제공하는 HPLMN RAN 규칙만을 제공하는 HPLMN ANDSF 정책과 RAN 규칙 둘다를 제공하는 HPLMN
ANDSF 정책만을 제공하는 VPLMN vANDSF 정책 vANDSF 정책 vANDSF 정책 hANDSF 정책 N/A hANDSF 정책
ANDSF 정책만을 제공하는 VPLMN vRAN 규칙 vRAN 규칙 vRAN 규칙 hANDSF 정책 hANDSF 정책
또한, 위 설명을 다르게 표현하여 나타내면 아래 표 4과 같다.
표 4
Case# 선호 및 이용가능한ANDSF RAN 파라미터 적용 비고
UE가 로밍하지 않음 Case1 H-ANDSF 정책 이용가능 RAN 파라미터 제공됨 H-ANDSF RAN 파라미터로 ANDSF MO 갱신
Case2 H-ANDSF 이용가능 RAN 파라미터 제공됨 RAN 규칙
UE가 로밍중 Case3 H-ANDSF 선호 및 이용 가능 RAN 파라미터 제공됨 H-ANDSF RAN 파라미터로 ANDSF MO 갱신
Case4* H-ANDSF 선호, 그러나 이용 가능하지 않음 RAN 파라미터 제공됨 No rule
Case5 V-ANDSF 선호 및 이용가능 RAN 파라미터 제공됨 V-ANDSF RAN 파라미터로 ANDSF MO 갱신
Case6 V-ANDSF 선호, 그러나 이용 가능하지 않음 RAN 파라미터 제공됨 RAN 규칙
다른 한편, 전술한 설명은 다르게 정리하면 다음과 같을 수 있다.
만약, UE가 유효한 ANDSF 정책을 가지고 있으면, UE는 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 ANDSF 정책을 이용할 수 있다
UE가 기지국 또는 RNC로부터 RAN 지원 정보를 수신하면, 상기 UE는 상기 RAN 지원 정보를 ANDSF 정책을 평가 할 때 고려할 수 있고, 상기 RAN 지원 정보를 이용하여 ANDSF MO를 갱신할 수 있다.
만약, UE가 유효한 ANDSF 정책을 가지고 있지 않고, UE는 RAN 규칙 선호 플래그가 설정되어 있는 경우, 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 해당 PLMN에서 제공된 RAN 규칙을 이용할 수 있다
만약, UE가 “네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 HPLMN에서 제공된 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅 규칙을 선호함”으로 설정된 경우, 그리고 HPLMN에서 제공된 ANDSF 정책이 유효한 경우, 상기 UE는 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 HPLMN에서 제공된 ANDSF 정책을 적용할 수 있다.
그러나, UE가 “네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 HPLMN에서 제공된 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅 규칙을 선호하지 않음”으로 설정된 경우, 그리고 VPLMN에서 제공된 ANDSF 정책이 유효한 경우, 상기 UE는 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 VPLMN에서 제공된 ANDSF 정책을 적용할 수 있다.
이때 상기 UE가 VPLMN 내의 기지국 또는 RNC로부터 RAN 지원 정보를 수신하는 경우, 상기 UE는 상기 RAN 지원 정보를 ANDSF 정책을 평가할 때 고려할 수 있고, 상기 RAN 지원 정보를 이용하여 ANDSF MO를 갱신할 수 있다.
도 14은 RAN 규칙(RAN 지원 정보)과 RAN 규칙(RAN 지원 정보)에 대한 RAN 유효성 조건을 포함하도록 개선된 ANDSF 정책을 수신하는 예를 나타낸다.
도 13을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, RAN 규칙은 3GPP 액세스 임계값, RAN이 제공한 WLAN 액세스 임계값, OPI 값을 포함할 수 있다.
그리고 ANDSF 정책 정보 내의 IARP 혹은 ISRP는 RAN 유효성 조건을 포함하도록 개선될 수 있다.
상기 유효성 조건은 임계값 조건 및 OPI 조건, RAN 유효성 조건 인디케이터 및 RAN 선호 인디케이터를 포함할 수 있다.
도 15a은 ISRP가 RAN 규칙에 대한 RAN 유효성 조건을 포함하도록 개선된 예를 나타내고, 도 15b는 도 15a에 도시된 RAN 유효성 조건을 상세하게 나타낸 예시도이다.
ISRP 규칙(혹은 IARP 규칙)은 상기 RAN 지원 정보에 포함되어 있는 상기 3GPP 액세스 임계값, RAN 제공 WLAN 액세스 임계값 및 OPI 값과, 그리고 ANDSF 제공 WLAN 액세스 임계값을 이용할 수 있다. 상기 규칙이 이러한 임계값 및/또는 OPI값 중 하나를 이용할 때, 다음과 같이 구성될 수 있다:
1. 도 14a를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, IARP/ISRP 규칙은 상기 RAN 지원 정보에 기초하여 언제 상기 규칙이 유효한지 유효하지 않은지를 나타내는 RAN 유효성 조건(RAN validity condition)을 포함할 수 있다.
2. 도 14b에 도시된 바와 같이 상기 RAN 유효성 조건은 하나 이상의 임계 조건과 하나의 OPI 조건을 포함할 수 있다.
3. 각 임계값 조건은 (i) RAN에 의해서 제공된 3GPP 액세스 임계값 또는 (ii) ANDSF에 의해서 제공된 WLAN 액세스 임계값 또는 둘다와 관련되어 있다. 임계값 조건에 대해서 평가가 수행되며, 그 평가 결과는 참 또는 거짓이다.
4. 상기 OPI 조건은 ANDSF에 의해서 정해진 비트맵 형식으로 표현된다. 상기 OPI 조건에 대해서는 제공된 OPI 및 RAN에 의해서 제공된 OPI 값에 의해서 평가가 수행되며, 그 평가 결과는 참 또는 거짓이다.
5. RAN 유효성 조건은 (a) 모든 임계값 조건이 참일 때 또는 (b) 어느 하나의 임계값 조건이 참일 때, 상기 규칙이 유효한 것인지를 나타내는 인디케이터를 포함한다.
도 16은 도 14에 도시된 상황에서 UE의 동작을 나타낸 예시도이다.
도 16를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE의 NAS 계층이 RAN 유효성 조건을 포함하는 ADNSF 정책 정보를 ANDSF(600)로부터 수신한다. 그리고 UE의 AS 계층은 기지국(200)으로부터 RAN 지원 정보를 수신한다. 그러면, 상기 AS 계층은 상기 RAN 지원 정보를 상기 NAS 계층으로 전달한다.
상기 UE의 NAS 계층은 상기 RAN 지원 정보에 기초하여 ANDSF 정책을 평가한다. 상기 평가에 따라 상기 NAS 계층은 상기 AS 계층에게 3GPP 액세스 및 WLAN 액세스 중 어느 하나를 선택하라고 지시한다.
상기 RAN 지원 정보에 기초한 상기 ANDSF 정책의 평가에 대해서 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
- RAN 유효성 조건을 포함하는 IARP/ISRP를 상기 UE가 가지고 있는 경우, 상기 UE는 아래와 같이 모든 임계값 조건 및 OPI 조건을 평가한다. OPI 조건이 참인 상태에서, 모든 임계값 조건이 참이거나 혹은 적어도 어느 하나의 임계값 조건이 참인 경우, 상기 UE는 상기 RAN 유효성 조건이 유효하다고 간주한다.
-만약, 어느 임계값 조건이 3GPP 액세스 임계값과 관련되어 있는 경우, 상기 UE는 상기 RAN에 의해서 제공된 3GPP 액세스 임계값과 측정 값을 비교함으로써, 상기 임계값 조건을 평가한다. 예를 들어, 상기 임계값 조건이 하한 RSRP 임계값과 관련되어 있는 경우, 측정된 RSRP 값이 상기 하한 RSRP 값보다 작은 경우, 상기 UE는 상기 조건이 참이라고 평가 결과를 낼 수 있다.
- 임의 임계값 조건이 RAN 제공 WLAN 액세스 임계값과 관련되어 있는 경우, 상기 UE는 상기 RAN 제공 WLAN 액세스 임계값을 WLAN으로부터 수신되는 값과 비교함으로써, 상기 임계값 조건을 평가한다. 예를 들어, 임계값 조건이 하한 채널 이용율 임계값과 관련되어 있는 경우, 선택된 WLAN의 채널 이용율이 상기 하한 채널 이용율 임계값 보다 작은 경우, 상기 UE는 상기 조건이 참이라고 평가 결과를 낼 수 있다.
- 만약, 임의 임계값 조건이 ANDSF 제공 WLAN 액세스 임계값과 관련되어 있는 경우, 상기 UE는 ANDSF 제공 WLAN 액세스 임계값을 상기 선택된 WLAN으로부터 수신되는 값과 비교함으로써, 상기 임계값 조건을 평가할 수 있다. 예를 들어, 상기 임계값 조건이 상한 DL/UL 백홀 데이터 레이트 임계값과 관련이 있는 경우, 상기 UE는 상기 선택된 WLAN의 DL/UL 백홀 데이터 이용율이 상기 상한 임계값 보다 큰 경우에, 상기 조건이 참이라고 평가 결과를 낼 수 있다.
- 임의 임계값 조건이 RAN 제공 WLAN 액세스 임계값 및 ANDSF 제공 WLAN 액세스 임계값 모두와 관련이 있는 경우, 상기 조건은 RAN 제공 WLAN 액세스 임계값 만을 사용하여 평가될 수도 있다. 다만 이때, RAN 제공 WLAN 액세스 임계값이 이용가능하지 않을 경우, ANDSF 제공 WLAN 액세스 임계값이 대신하여 사용될 수도 있다.
- 상기 UE는 상기 RAN에서 제공한 OPI 값과 상기 규칙 내에 포함된 OPI 값 간에 AND 비트 연산 수행함으로써, OPI 조건을 평가할 수 있다. 상기 AND 비트 연산의 결과가 0이 아닌 경우, 상기 UE는 OPI 조건이 참이라고 간주할 수 있다.
지금까지 설명한 내용들은 하드웨어로 구현될 수 있다. 이에 대해서 도 17를 참조하여 설명하기로 한다.
도 17는 본 발명의 실시예에 따른 UE(100) 및 기지국(200)의 구성 블록도이다.
도 17에 도시된 바와 같이 상기 UE(100)은 저장 수단(101)와 컨트롤러(102)와 송수신부(103)를 포함한다. 그리고 상기 기지국(200)는 저장 수단(201)와 컨트롤러(202)와 송수신부(203)를 포함한다.
상기 저장 수단들(101, 201)은 전술한 방법을 저장한다.
상기 컨트롤러들(102, 202)은 상기 저장 수단들(101, 201) 및 상기 송수신부들(103, 203)을 제어한다. 구체적으로 상기 컨트롤러들(102, 202)은 상기 저장 수단들(101, 201)에 저장된 상기 방법들을 각기 실행한다. 그리고 상기 컨트롤러들(102, 202)은 상기 송수신부들(103, 203)을 통해 상기 전술한 신호들을 전송한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

Claims (12)

  1. 사용자 장치(UE)가 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 수행하는 방법으로서,
    제1 RAN(radio access network) 지원 정보를 수신하는 단계와;
    제2 RAN 지원 정보를 수신하는 단계와;
    네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 상기 제1 RAN 지원 정보를 적용하거나 혹은 상기 제2 RAN 지원 정보를 적용하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 RAN 지원 정보가 홈(Home) PLMN에서 수신되었었던 경우, 상기 UE가 방문(Visited) PLMN에 등록한 경우, 그리고 상기 제2 RAN 지원 정보는 상기 방문 PLMN에서 수신된 경우, 상기 제2 RAN 지원 정보가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    ANDSF(Access Network Discovery and Selection Function)의 적어도 하나의 규칙을 수신하는 단계와;
    상기 제1 또는 제2 RAN 지원 정보를 이용하여, 상기 ANDSF의 적어도 하나의 규칙을 평가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 RAN 지원 정보 또는 상기 제2 RAN 지원 정보는 UTRAN(Universal Mobile Telecommunications System) 또는 E-UTRAN으로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 또는 제2 RAN 지원 정보는
    3GPP 액세스 임계값과;
    WLAN 액세스 임계값; 및
    OPI(Offload Preference Indication) 값
    중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 사용자 장치(UE)가 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 수행하는 방법으로서,
    ANDSF(Access Network Discovery and Selection Function)의 적어도 하나의 규칙을 수신하는 단계와;
    제1 RAN 지원 정보를 수신하는 단계와;
    제2 RAN 지원 정보를 수신하는 단계와;
    네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 상기 제1 RAN 지원 정보를 이용하거나 혹은 상기 제2 RAN 지원 정보를 이용하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 RAN 지원 정보가 홈(Home) PLMN에서 수신되었었던 경우, 상기 UE가 방문(Visited) PLMN에 등록한 경우, 그리고 상기 제2 RAN 지원 정보는 상기 방문 PLMN에서 수신된 경우, 상기 방문 PLMN에서는 상기 제2 RAN 지원 정보가 이용되고,
    여기서 상기 제2 RAN 지원 정보는 상기 ANDSF의 적어도 하나의 규칙을 평가하는 데에 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 ANDSF의 적어도 하나의 규칙은
    ISRP(Inter-System Routing Policy) 및 IARP(Inter-APN Routing Policy)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1 RAN 지원 정보 또는 상기 제2 RAN 지원 정보는 UTRAN(Universal Mobile Telecommunications System) 또는 E-UTRAN으로부터 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 UE는
    3GPP 액세스 또는 WLAN(wireless local area network)를 사용하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 제1 또는 제2 RAN 지원 정보는
    3GPP 액세스 임계값과;
    WLAN 액세스 임계값; 및
    OPI(Offload Preference Indication) 값
    중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제5항에 있어서, 상기 ANDSF의 적어도 하나의 규칙을 수신하는 단계는
    제1 PLMN(public land mobile network)에서 제1 ANDSF의 규칙을 수신하는 단계와;
    제2 PLMN에서 제2 ANDSF의 규칙을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 수행하는 사용자 장치(UE)로서,
    제1 RAN(radio access network) 지원 정보를 수신하고, 제2 RAN 지원 정보를 수신하는 송수신부와;
    네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 상기 제1 RAN 지원 정보를 적용하거나 혹은 상기 제2 RAN 지원 정보를 적용하는 프로세서를 포함하고,
    상기 제1 RAN 지원 정보가 홈(Home) PLMN에서 수신되었었던 경우, 상기 UE가 방문(Visited) PLMN에 등록한 경우, 그리고 상기 제2 RAN 지원 정보는 상기 방문 PLMN에서 수신된 경우, 상기 제2 RAN 지원 정보가 사용되는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  12. 네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 수행하는 사용자 장치(UE)로서,
    ANDSF(Access Network Discovery and Selection Function)의 적어도 하나의 규칙을 수신하고, 제1 RAN 지원 정보를 수신하고, 제2 RAN 지원 정보를 수신하는 송수신부와;
    네트워크 선택 및 트래픽 라우팅을 위해서 상기 제1 RAN 지원 정보를 이용하거나 혹은 상기 제2 RAN 지원 정보를 이용하는 프로세서를 포함하고,
    상기 제1 RAN 지원 정보가 홈(Home) PLMN에서 수신되었었던 경우, 상기 UE가 방문(Visited) PLMN에 등록한 경우, 그리고 상기 제2 RAN 지원 정보는 상기 방문 PLMN에서 수신된 경우, 상기 방문 PLMN에서는 상기 제2 RAN 지원 정보가 이용되고,
    여기서 상기 제2 RAN 지원 정보는 상기 ANDSF의 적어도 하나의 규칙을 평가하는 데에 이용되는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
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